本申請(qǐng)涉及揚(yáng)聲器，尤其涉及一種音頻信號(hào)處理方法及其設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)如今，各類(lèi)電子設(shè)備(如手機(jī)、電腦等)內(nèi)通常設(shè)置由揚(yáng)聲器，以支持各類(lèi)電子設(shè)備的聲音播放功能。其中，揚(yáng)聲器工作時(shí)，通過(guò)電信號(hào)控制振膜振動(dòng)，以發(fā)出聲音，當(dāng)外部環(huán)境變化，導(dǎo)致環(huán)境氣壓差升高或降低時(shí)，將對(duì)振膜產(chǎn)生影響。如處于高海拔區(qū)域，其環(huán)境氣壓較低，使得揚(yáng)聲器振膜物理性質(zhì)發(fā)生改變(低環(huán)境氣壓下振膜位移較大)，如果使用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境氣壓下的音源處理方法，容易在較短時(shí)間內(nèi)造成揚(yáng)聲器振膜或氣密性的損壞，表現(xiàn)為破音或爆音等不良現(xiàn)象。

2、相關(guān)技術(shù)中，為了在不同環(huán)境氣壓場(chǎng)景下保護(hù)揚(yáng)聲器，通常采用靜態(tài)揚(yáng)聲器位移模型進(jìn)行振膜保護(hù)，即，該靜態(tài)揚(yáng)聲器位移模型在任何環(huán)境下的振膜預(yù)測(cè)位移通常是較為保守的固定參數(shù)，控制揚(yáng)聲器的振膜根據(jù)該振膜預(yù)測(cè)位移振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)音頻播放，導(dǎo)致未完全釋放揚(yáng)聲器的使用性能，從而影響聽(tīng)感。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種音頻信號(hào)處理方法及其設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和電子設(shè)備，以解決或緩解相關(guān)技術(shù)中未完全釋放揚(yáng)聲器的使用性能，從而影響聽(tīng)感的問(wèn)題。

2、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第一方面，提供了一種音頻信號(hào)處理方法，該方法包括：確定揚(yáng)聲器的振膜諧振頻率；基于振膜諧振頻率與揚(yáng)聲器的環(huán)境氣壓的預(yù)設(shè)關(guān)系，得到振膜諧振頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓；基于揚(yáng)聲器的輸入音頻信號(hào)和預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓進(jìn)行揚(yáng)聲器振膜位移的預(yù)測(cè)，得到揚(yáng)聲器在預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓下播放輸入音頻信號(hào)的振膜預(yù)測(cè)位移；在振膜預(yù)測(cè)位移滿(mǎn)足預(yù)設(shè)振膜位移條件時(shí)，基于振膜預(yù)測(cè)位移與振膜位移增益的預(yù)設(shè)關(guān)系，計(jì)算振膜預(yù)測(cè)位移對(duì)應(yīng)的振膜位移增益；基于振膜位移增益調(diào)整揚(yáng)聲器的振膜位移，并將調(diào)整后的振膜位移作用于輸入音頻信號(hào)。

3、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，確定揚(yáng)聲器的振膜諧振頻率，包括：確定實(shí)時(shí)振膜諧振頻率和對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)環(huán)境溫度；在實(shí)時(shí)環(huán)境溫度滿(mǎn)足預(yù)設(shè)環(huán)境溫度條件時(shí)，確定實(shí)時(shí)振膜諧振頻率為揚(yáng)聲器的振膜諧振頻率。

4、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，確定揚(yáng)聲器的振膜諧振頻率，還包括：確定實(shí)時(shí)振膜諧振頻率和對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)環(huán)境溫度；基于擬合函數(shù)計(jì)算得到實(shí)時(shí)環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的理論振膜諧振頻率，并計(jì)算理論振膜諧振頻率和預(yù)設(shè)振膜諧振頻率的差值，得到振膜諧振頻率變化值，其中，擬合函數(shù)是對(duì)由不同歷史環(huán)境溫度和與其對(duì)應(yīng)的歷史振膜諧振頻率組成的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到的函數(shù)；將實(shí)時(shí)振膜諧振頻率和振膜諧振頻率變化值的差值確定為揚(yáng)聲器的振膜諧振頻率。

5、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，確定實(shí)時(shí)諧振頻率，包括：計(jì)算接收的實(shí)時(shí)電壓電流信號(hào)中的實(shí)時(shí)電壓和預(yù)設(shè)的揚(yáng)聲器初始阻抗之間的比值，得到預(yù)測(cè)電流，其中，實(shí)時(shí)電壓電流信號(hào)為輸入音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓電流轉(zhuǎn)換信號(hào)；根據(jù)預(yù)測(cè)電流和實(shí)時(shí)電壓電流信號(hào)中的實(shí)時(shí)電流之間的差值迭代揚(yáng)聲器阻抗模型，直至差值達(dá)到預(yù)設(shè)條件，確定揚(yáng)聲器阻抗模型輸出的阻抗為目標(biāo)阻抗；從預(yù)設(shè)的振膜諧振頻率與阻抗的曲線(xiàn)中查詢(xún)與目標(biāo)阻抗對(duì)應(yīng)的振膜諧振頻率，確定為實(shí)時(shí)諧振頻率。

6、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，確定實(shí)時(shí)環(huán)境溫度，包括：對(duì)接收的實(shí)時(shí)電壓電流信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到數(shù)據(jù)處理后的電壓電流信號(hào)；計(jì)算電壓電流信號(hào)中的電壓和電流之間的比值，得到實(shí)時(shí)阻抗；將實(shí)時(shí)阻抗輸入實(shí)時(shí)阻抗與實(shí)時(shí)環(huán)境溫度的預(yù)設(shè)關(guān)系中，計(jì)算得到實(shí)時(shí)阻抗對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)環(huán)境溫度。

7、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，在基于揚(yáng)聲器的輸入音頻信號(hào)和預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓進(jìn)行揚(yáng)聲器振膜位移的預(yù)測(cè)之前，音頻信號(hào)處理方法還包括：獲取揚(yáng)聲器的原始音頻信號(hào)；判斷原始音頻信號(hào)的頻率值是否滿(mǎn)足預(yù)設(shè)頻率條件；若是，則調(diào)整原始音頻信號(hào)的電壓，得到電壓調(diào)整后的輸入音頻信號(hào)。

8、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，基于揚(yáng)聲器的輸入音頻信號(hào)和預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓進(jìn)行揚(yáng)聲器振膜位移的預(yù)測(cè)，得到揚(yáng)聲器在預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓下播放輸入音頻信號(hào)的振膜預(yù)測(cè)位移，包括：基于預(yù)設(shè)濾波器增益和預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓進(jìn)行增益調(diào)整，得到調(diào)整后的濾波器增益；基于調(diào)整后的濾波器增益、預(yù)設(shè)截止頻率、預(yù)設(shè)品質(zhì)因數(shù)和輸入音頻信號(hào)進(jìn)行位移預(yù)測(cè)，得到振膜預(yù)測(cè)位移。

9、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，在基于振膜諧振頻率與揚(yáng)聲器的環(huán)境氣壓的預(yù)設(shè)關(guān)系，得到振膜諧振頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓之前，音頻信號(hào)處理方法還包括：根據(jù)環(huán)境氣壓與空氣密度的預(yù)設(shè)關(guān)系和空氣阻力與空氣密度的預(yù)設(shè)關(guān)系，確定環(huán)境氣壓與空氣阻力的預(yù)設(shè)關(guān)系；根據(jù)空氣阻力與揚(yáng)聲器彈性振膜勁度的預(yù)設(shè)關(guān)系和環(huán)境氣壓與空氣阻力的預(yù)設(shè)關(guān)系，確定環(huán)境氣壓與揚(yáng)聲器彈性振膜勁度的預(yù)設(shè)關(guān)系；根據(jù)揚(yáng)聲器彈性振膜勁度與振膜諧振頻率的預(yù)設(shè)關(guān)系和環(huán)境氣壓與揚(yáng)聲器彈性振膜勁度的預(yù)設(shè)關(guān)系，確定振膜諧振頻率與環(huán)境氣壓的預(yù)設(shè)關(guān)系。

10、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第二方面，提供了一種音頻信號(hào)處理設(shè)備，該設(shè)備包括：第一確定模塊，確定揚(yáng)聲器的振膜諧振頻率；第二確定模塊，基于振膜諧振頻率與揚(yáng)聲器的環(huán)境氣壓的預(yù)設(shè)關(guān)系，得到振膜諧振頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓；預(yù)測(cè)模塊，基于揚(yáng)聲器的輸入音頻信號(hào)和預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓進(jìn)行揚(yáng)聲器振膜位移的預(yù)測(cè)，得到揚(yáng)聲器在預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓下播放輸入音頻信號(hào)的振膜預(yù)測(cè)位移；計(jì)算模塊，在振膜預(yù)測(cè)位移滿(mǎn)足預(yù)設(shè)振膜位移條件時(shí)，基于振膜預(yù)測(cè)位移與振膜位移增益的預(yù)設(shè)關(guān)系，計(jì)算振膜預(yù)測(cè)位移對(duì)應(yīng)的振膜位移增益；調(diào)整模塊，基于振膜位移增益調(diào)整揚(yáng)聲器的振膜位移，并將調(diào)整后的振膜位移作用于輸入音頻信號(hào)。

11、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第三方面，提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器、通信接口和通信總線(xiàn)，處理器、存儲(chǔ)器和通信接口通過(guò)通信總線(xiàn)完成相互間的通信；存儲(chǔ)器用于存放至少一可執(zhí)行指令，可執(zhí)行指令使處理器執(zhí)行如上述任一實(shí)施例的音頻信號(hào)處理方法對(duì)應(yīng)的操作。

12、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第四方面，提供了一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一實(shí)施例的音頻信號(hào)處理方法。

13、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例提供的音頻信號(hào)處理方法及其設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和電子設(shè)備，通過(guò)揚(yáng)聲器的振膜諧振頻率確定與其對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓，并根據(jù)輸入音頻信號(hào)和預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓預(yù)測(cè)得到振膜預(yù)測(cè)位移，以在該振膜預(yù)測(cè)位移滿(mǎn)足預(yù)設(shè)振膜位移條件時(shí)，對(duì)其進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，從而保護(hù)了揚(yáng)聲器振膜，且使得揚(yáng)聲器的振膜能夠根據(jù)調(diào)整后的振膜位移作用于輸入音頻信號(hào)，充分釋放了揚(yáng)聲器的使用性能，提升了用戶(hù)的聽(tīng)感。

技術(shù)特征：

1.一種音頻信號(hào)處理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻信號(hào)處理方法，其特征在于，確定揚(yáng)聲器的振膜諧振頻率，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻信號(hào)處理方法，其特征在于，確定揚(yáng)聲器的振膜諧振頻率，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的音頻信號(hào)處理方法，其特征在于，確定實(shí)時(shí)振膜諧振頻率，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的音頻信號(hào)處理方法，其特征在于，確定實(shí)時(shí)環(huán)境溫度，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻信號(hào)處理方法，其特征在于，在基于所述揚(yáng)聲器的輸入音頻信號(hào)和所述預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓進(jìn)行揚(yáng)聲器振膜位移的預(yù)測(cè)之前，所述方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻信號(hào)處理方法，其特征在于，基于所述揚(yáng)聲器的輸入音頻信號(hào)和所述預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓進(jìn)行揚(yáng)聲器振膜位移的預(yù)測(cè)，得到所述揚(yáng)聲器在所述預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓下播放所述輸入音頻信號(hào)的振膜預(yù)測(cè)位移，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻信號(hào)處理方法，其特征在于，在基于所述振膜諧振頻率與所述揚(yáng)聲器的環(huán)境氣壓的預(yù)設(shè)關(guān)系，得到所述振膜諧振頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓之前，所述方法還包括：

9.一種音頻信號(hào)處理設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括：

10.一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器、通信接口和通信總線(xiàn)，所述處理器、所述存儲(chǔ)器和所述通信接口通過(guò)所述通信總線(xiàn)完成相互間的通信；所述存儲(chǔ)器用于存放至少一可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令使所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的音頻信號(hào)處理方法對(duì)應(yīng)的操作。

11.一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)[aw20230055icn1][hs2410811ccn]實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任一所述的音頻信號(hào)處理方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種音頻信號(hào)處理方法及其設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和電子設(shè)備。該方法包括：確定揚(yáng)聲器的振膜諧振頻率；基于振膜諧振頻率與揚(yáng)聲器的環(huán)境氣壓的預(yù)設(shè)關(guān)系，得到振膜諧振頻率對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓；基于揚(yáng)聲器的輸入音頻信號(hào)和預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓進(jìn)行揚(yáng)聲器振膜位移的預(yù)測(cè)，得到揚(yáng)聲器在預(yù)測(cè)環(huán)境氣壓下播放輸入音頻信號(hào)的振膜預(yù)測(cè)位移；在振膜預(yù)測(cè)位移滿(mǎn)足預(yù)設(shè)振膜位移條件時(shí)，基于振膜預(yù)測(cè)位移與振膜位移增益的預(yù)設(shè)關(guān)系，計(jì)算振膜預(yù)測(cè)位移對(duì)應(yīng)的振膜位移增益；基于振膜位移增益調(diào)整揚(yáng)聲器的振膜位移，并將調(diào)整后的振膜位移作用于輸入音頻信號(hào)。如此，在保護(hù)揚(yáng)聲器振膜的同時(shí)，充分釋放了揚(yáng)聲器的使用性能，提升了用戶(hù)的聽(tīng)感。

技術(shù)研發(fā)人員：劉丹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海艾為電子技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28