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专利号: 2023111341827
申请人: 深圳市极客空间科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 乐器;声学
更新日期:2024-08-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于信号增强的音频处理方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,包括:

步骤S11:通过对音频源设备进行数据采集处理,得到音频信号数据;

步骤S12:对音频信号数据进行数据预处理,得到音频信号待降噪数据;

步骤S13,包括:

步骤S131:利用音频降噪算法对音频信号待降噪数据进行噪声值计算,得到音频信号噪声值;

其中,音频降噪算法的函数公式如下所示:

式中,为音频信号噪声值, 为音频信号待降噪数据的噪声频域采样时间, 为噪声方差, 为噪声频域采样初始时间, 为噪声频域采样终止时间,为音频信号待降噪数据的噪声频率,为积分时间变量, 为音频信号待降噪数据的频域幅度谱函数,为频域幅度谱函数的频率控制参数, 为音频信号待降噪数据的噪声信号频域幅度谱函数,为噪声信号频域幅度谱函数的频率控制参数, 为噪声截止频率,为频率带宽限制参数,为音频信号待降噪数据输入的音频信号, 为输入音频信号的频率响应函数, 为输入音频信号的傅里叶变换函数,为输入音频信号的调和平滑参数, 为指数函数,为输入音频信号的频域平衡参数,为输入音频信号的时域平衡参数,为音频信号噪声值的修正值;

步骤S132:根据预设的音频信号噪声阈值对音频信号噪声值进行判断,当音频信号噪声值大于或等于预设的音频信号噪声阈值时,则剔除该音频信号噪声值对应的音频信号待降噪数据,得到音频信号降噪数据;

步骤S133:根据预设的音频信号噪声阈值对音频信号噪声值进行判断,当音频信号噪声值小于预设的音频信号噪声阈值时,则直接将该音频信号噪声值对应的音频信号待降噪数据定义为音频信号降噪数据;

步骤S2,包括:

步骤S21:利用信号增强算法对音频信号降噪数据进行信号增强处理,得到音频信号增强数据;

其中,信号增强算法的函数公式具体为:

式中, 为第 个音频信号降噪数据进行信号增强处理后的音频信号增强数据, 为音频信号降噪数据中待增强处理的数量,为积分区域路径,为增强加权滤波器的数量,为增强加权滤波器的加权参数, 为第 个增强加权滤波器的余弦加权函数, 为第个增强加权滤波器的余弦加权函数调整参数, 为第 个增强加权滤波器的正弦加权函数, 为第 个增强加权滤波器的正弦加权函数调整参数,为虚数单位, 为信号增强传递函数, 为增强加权滤波器组合函数,为音频信号增强数据的修正值;

步骤S22:利用信号特征分析技术对音频信号增强数据进行时频域特征分析,其中信号特征分析技术包括频域特征分析技术和时域特征分析技术;

步骤S23:利用频域特征分析技术对音频信号增强数据进行信号分析处理,得到音频信号频谱特征;

步骤S24:利用时域特征分析技术对音频信号增强数据进行信号分析处理,得到音频信号时序特征;

步骤S25:利用数据整合技术对音频信号频谱特征和音频信号时序特征进行整合处理,得到音频信号时频域特征;

步骤S3,包括:

步骤S31:利用关键特征挖掘算法对音频信号时频域特征进行关键值挖掘计算,得到音频信号特征关键值;

其中,关键特征挖掘算法的函数公式如下所示:

式中, 为音频信号特征关键值,为音频信号时频域特征中的音频信号时间参数,为音频信号时频域特征中的音频信号频域参数, 为第 个音频信号时频域特征,为音频信号时频域特征的数量, 为第 个音频信号时频域特征的调和平滑参数,为音频信号时间范围积分变量, 为第 个音频信号时频域特征的时间控制权重参数, 为第个音频信号时频域特征的指数加权参数, 为时间加权积分指数函数, 为第 个音频信号时频域特征的频域控制权重参数,为音频信号频域范围积分变量, 为第 个音频信号时频域特征的余弦加权参数, 为频域加权积分余弦函数,为音频信号特征关键值的修正值;

步骤S32:按照从大到小的顺序对音频信号特征关键值进行排序,选取排名靠前的音频信号特征关键值对应的音频信号时频域特征作为关键特征,得到音频信号关键特征;

步骤S33:利用音频处理技术对音频信号关键特征进行音频调整处理,得到音频信号调整处理结果;

步骤S4:利用自适应监测技术对音频信号调整处理结果进行监测处理,得到音频信号调整监测结果;并利用音频信号评估技术对音频信号调整监测结果进行效果评估处理,得到音频信号评估结果;

步骤S5:根据音频信号评估结果输出处理后的音频信号,利用无线传输技术将处理后的音频信号传输至音频源设备以执行相应的音频信号播放策略。

2.根据权利要求1所述的基于信号增强的音频处理方法,其特征在于,步骤S33包括以下步骤:步骤S331:利用音频处理技术对音频信号关键特征进行音频调整处理,其中音频处理算法技术包括音频噪声抑制技术、失真校正技术和声场调整技术;

步骤S332:利用音频噪声抑制技术对音频信号关键特征进行滤波噪声抑制处理,得到音频信号噪声抑制结果;

步骤S333:利用失真校正技术对音频信号噪声抑制结果进行音频校正处理,得到音频信号失真校正结果;

步骤S334:利用声场调整技术对音频信号失真校正结果进行音频优化处理,得到音频信号调整处理结果。

3.根据权利要求1所述的基于信号增强的音频处理方法,其特征在于,步骤S4包括以下步骤:步骤S41:利用自适应监测技术对音频信号调整处理结果进行监测处理,得到音频信号调整监测结果;

步骤S42:基于音频信号调整监测结果制定相应的自适应调整方案进行备案处理;

步骤S43:利用音频信号评估技术对自适应调整方案进行效果评估处理,得到音频信号评估结果。

4.根据权利要求1所述的基于信号增强的音频处理方法,其特征在于,步骤S5包括以下步骤:根据音频信号评估结果输出处理后的音频信号,得到优质音频信号;

利用无线传输技术将优质音频信号传输至音频源设备以执行相应的音频信号播放策略。