本發(fā)明涉及一種自動調(diào)整音質(zhì)的方法，尤其涉及一種自動調(diào)整音質(zhì)的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，有一種發(fā)聲技術(shù)是利用電子設(shè)備的屏幕振動、或殼體振動、或局部殼體振動來發(fā)聲，電子設(shè)備可以是手機或者平板電腦等，殼體或局部殼體可以是金屬、玻璃、塑料、陶瓷等各種形式的材料。相比于使用傳統(tǒng)的揚聲器技術(shù)，該利用電子設(shè)備屏幕振動或殼體振動的發(fā)聲技術(shù)中，無需在電子設(shè)備殼體上設(shè)立出聲孔，這對于電子設(shè)備的美觀度以及防水性都有顯著的提高。

利用電子設(shè)備的屏幕振動或殼體振動的發(fā)聲技術(shù)，用戶主要是使用正面的屏幕作為發(fā)聲部件，即用戶通過將耳朵貼近正面屏幕來獲取在通話應(yīng)用中或者音頻播放中的聲音，這符合用戶長久以來形成的使用習(xí)慣。然而，在屏幕的不同位置，發(fā)聲的效果是不一樣的，舉例而言，當用戶將耳朵貼近手機頂端時，用戶可能獲得響度較大且高音較明亮的聲音，而當用戶將耳朵貼近手機頂端偏下的位置時，則會獲得響度一般且高音不明亮的聲音即，用戶在聽感上可能會覺得聲音沉悶，這樣的情況導(dǎo)致用戶在將耳朵貼近屏幕的不同位置時無法獲得一致的聽覺體驗。

因此，有必要提供一種新的自動調(diào)整音質(zhì)的方法和系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種自動調(diào)整音質(zhì)的方法和系統(tǒng)，使用戶能夠在不同的聽音位置都達到一致的聽覺體驗。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種自動調(diào)整音質(zhì)的方法，用于調(diào)整電子設(shè)備的音質(zhì)，包括：設(shè)置電子設(shè)備的殼體或屏幕上發(fā)聲區(qū)域的位置坐標處聲學(xué)響應(yīng)的增益函數(shù)；檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標；根據(jù)所述增益函數(shù)計算所述聽音位置的坐標對應(yīng)的聲學(xué)響應(yīng)增益；

將所述增益施加至所述音頻信號并依據(jù)施加增益的音頻信號輸出聲學(xué)振動。

一種自動調(diào)整音質(zhì)的系統(tǒng)，包括：增益函數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置電子設(shè)備的殼體或屏幕上發(fā)聲區(qū)域的位置坐標處聲學(xué)響應(yīng)的增益函數(shù)；位置檢測模塊，用于檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標；第一計算模塊，與所述增益函數(shù)設(shè)置模塊以及所述位置檢測模塊連接，用于根據(jù)所述增益函數(shù)計算與所述位置坐標對應(yīng)的聲學(xué)響應(yīng)增益；輸出模塊，與所述第一計算模塊連接，用于將所述增益施加至所述音頻信號并依據(jù)施加增益的音頻信號驅(qū)動聽音位置處的發(fā)聲區(qū)域輸出聲學(xué)振動。

本發(fā)明的有益效果在于：先設(shè)置電子設(shè)備的發(fā)聲區(qū)域的位置坐標處聲學(xué)響應(yīng)的增益函數(shù),在播放音頻信號時，檢測人耳聽音位置，然后計算與所述位置坐標對應(yīng)的聲學(xué)響應(yīng)增益，最后將所述增益施加至所述音頻信號并依據(jù)增益的音頻信號輸出聲學(xué)振動，從而使用戶能夠在不同的聽音位置都達到一致的聽覺體驗。

另外，所述檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標的步驟之前，包括：檢測到所述電子設(shè)備有播放音頻的需求。

另外，所述檢測到所述電子設(shè)備有播放音頻的需求的步驟之后、所述檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標的步驟之前，還包括：以初始音頻設(shè)置播放音頻信號。

另外，所述檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標，是指：應(yīng)用傳感器監(jiān)測電子設(shè)備使用者的耳朵在所述電子設(shè)備上所處的位置的坐標。

另外，所述檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標，是指：應(yīng)用電子設(shè)備的電容觸控屏感測電子設(shè)備使用者的耳朵在所述電子設(shè)備上所處的位置的坐標。

另外，所述設(shè)置電子設(shè)備的殼體或屏幕上發(fā)聲區(qū)域的位置坐標處聲學(xué)響應(yīng)的增益函數(shù)，包括：在電子設(shè)備的屏幕或殼體上設(shè)置一個激勵位置以及多個測量點并預(yù)設(shè)參考頻響曲線；測量振動激勵器在所述激勵位置以預(yù)設(shè)信號驅(qū)動電子設(shè)備的屏幕或殼體振動發(fā)聲時各個所述測量點的頻響曲線；比較各個所述測量點的頻響曲線中的各個子頻帶的頻率響應(yīng)與所述參考頻響曲線中的各個子頻帶的頻率響應(yīng)，獲得所述各個測量點處的各個子頻帶所需的增益；采用數(shù)據(jù)擬合方法根據(jù)所述各個子頻帶響應(yīng)所需的增益得到與各個測量點不同子頻帶的增益函數(shù)。

另外，所述比較各個所述測量點的頻響曲線中的各個子頻帶的頻率響應(yīng)與參考頻響曲線中的各個子頻帶的頻率響應(yīng)，獲得所述各個測量點處的各個子頻帶所需的增益，包括：分別將所述各個測量點的頻響曲線以及所述參考頻響曲線分成多個子頻帶；計算所述測量點的頻響曲線的各個子頻帶頻率響應(yīng)與參考頻響曲線的各個子頻帶頻率響應(yīng)的差值；計算所述各個子頻帶頻率響應(yīng)的差值的平均值作為所述測量點處的各個子頻帶所需的增益。

另外，自動調(diào)整音質(zhì)的系統(tǒng)還包括：音頻檢測模塊，用于在所述位置檢測模塊檢測人耳在電子設(shè)備上的位置之前，檢測到所述電子設(shè)備有播放音頻的需求。

另外，自動調(diào)整音質(zhì)的系統(tǒng)還包括：音頻設(shè)置模塊，用于在所述音頻檢測模塊檢測到所述電子設(shè)備有播放音頻的需求的步驟之后,在所述位置檢測模塊檢測人耳在電子設(shè)備上的位置之前，以初始音頻設(shè)置播放音頻信號。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明第一實施方式的自動調(diào)整音質(zhì)的方法的一種流程圖；

圖2為本發(fā)明第一實施方式的自動調(diào)整音質(zhì)的方法的另一種流程圖；

圖3為本發(fā)明第一實施方式的自動調(diào)整音質(zhì)的方法的激勵位置和測量點設(shè)定的示意圖；

圖4為本發(fā)明第一實施方式的自動調(diào)整音質(zhì)的方法的又一種流程圖；

圖5為本發(fā)明第一實施方式的自動調(diào)整音質(zhì)的方法的再一種流程圖；

圖6為本發(fā)明第一實施方式的自動調(diào)整音質(zhì)的方法的還一種流程圖；

圖7為本發(fā)明第二實施方式的自動調(diào)整音質(zhì)的系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明第二實施方式的自動調(diào)整音質(zhì)的系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明第二實施方式的自動調(diào)整音質(zhì)的系統(tǒng)的又一種結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步說明。

本發(fā)明的第一實施方式涉及一種自動調(diào)整音質(zhì)的方法，如圖1所示，包括：

步驟S10，設(shè)置電子設(shè)備的殼體或屏幕上發(fā)聲區(qū)域的位置坐標處聲學(xué)響應(yīng)的增益函數(shù)；

步驟S11，檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標；

步驟S12，根據(jù)所述增益函數(shù)計算所述聽音位置的坐標對應(yīng)的聲學(xué)響應(yīng)增益；

步驟S13，將所述增益施加至所述音頻信號并依據(jù)施加增益的音頻信號輸出聲學(xué)振動。

本實施方式提供的自動調(diào)整音質(zhì)的方法通過先設(shè)置電子設(shè)備的發(fā)聲區(qū)域的位置坐標處聲學(xué)響應(yīng)的增益函數(shù),在播放音頻信號時，檢測人耳聽音位置，然后計算與位置坐標對應(yīng)的聲學(xué)響應(yīng)增益，最后將所述增益施加至所述音頻信號并依據(jù)增益的音頻信號輸出聲學(xué)振動，從而使用戶能夠在不同的聽音位置都達到一致的聽覺體驗。

關(guān)于所述步驟10，其設(shè)置的聲學(xué)響應(yīng)的增益函數(shù)是能夠使得殼體或屏幕上各發(fā)聲區(qū)域具有相同的振動效果以使用戶耳朵在各發(fā)聲區(qū)域都能獲得相同聽覺體驗的增益函數(shù)。所述電子設(shè)備可以為手機、平板電腦、PDA等。

在本實施例中，如圖2所示，步驟S10包括以下步驟：

步驟S20，在電子設(shè)備的屏幕或殼體上設(shè)置一個激勵位置以及多個測量點，并在電子設(shè)備中預(yù)設(shè)參考頻響曲線。參考頻響曲線為用戶期望的或理想的頻響曲線。在本發(fā)明實施方式中，具體的說，預(yù)設(shè)的參考頻響曲線預(yù)設(shè)為所述激勵位置處測量的頻響曲線或所述多個測量點處測量的最優(yōu)的頻響曲線。

具體地說，需要在電子設(shè)備的屏幕所在平面內(nèi)建立二維直角坐標系，給出激勵位置坐標以及測量點坐標，測量點坐標的編號與實際的測量位置按照一定順序一一對應(yīng)，以用于后續(xù)步驟。需要說明的是，激勵位置和測量點的數(shù)量以及排布可根據(jù)實際需要進行設(shè)定，具體的如圖3所示。

步驟S21，測量振動激勵器在所述激勵位置以預(yù)設(shè)信號驅(qū)動電子設(shè)備的屏幕或殼體振動發(fā)聲時各個所述測量點的頻響曲線。

具體地說，可以通過向設(shè)置在激勵位置的振動激勵器發(fā)送預(yù)設(shè)的音頻信號，以驅(qū)動所述振動激勵器帶動電子設(shè)備的屏幕或殼體振動發(fā)聲，然后測量所述測量點的頻響曲線，這一過程中設(shè)置頻響曲線編號，頻響曲線編號與激勵及測量位置一一對應(yīng)。

需要說明的是，振動激勵器的位置通常由電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計、整機音頻性能要求等多方面因素決定。另外，在測量頻響曲線之前，電子設(shè)備已經(jīng)經(jīng)過基本的調(diào)試，預(yù)設(shè)信號已經(jīng)經(jīng)過了必要的壓縮、均衡等處理，使得屏幕上某一特定位置(包括設(shè)定的激勵位置和多個測量點)已有最優(yōu)或接近最優(yōu)的頻響曲線。

步驟S22，比較各個所述測量點的頻響曲線中的各個子頻帶的頻率響應(yīng)與參考頻響曲線中的各個子頻帶的頻率響應(yīng)，獲得所述各個測量點處的各個子頻帶所需的增益。

具體地說，所述步驟S22可以參照以下方式執(zhí)行：步驟S221，分別將所述各個測量點的頻響曲線以及所述參考頻響曲線分成多個子頻帶；步驟S222，計算所述測量點的頻響曲線的各個子頻帶頻率響應(yīng)與參考頻響曲線的各個子頻帶頻率響應(yīng)的差值；步驟S223，計算所述各個子頻帶頻率響應(yīng)的差值的平均值作為所述測量點處的各個子頻帶所需的增益，如圖4所示。

步驟S221中，采用帶通濾波器將測量得到的頻響曲線分別分成m個頻帶(m大于或等于1)，頻帶個數(shù)以及每個頻帶的帶寬可根據(jù)實際測量得到的頻響曲線決定，且子頻帶的頻帶集合不一定需要覆蓋整個頻響曲線的頻帶，當m＝1時，則代表不分子頻帶，直接對整條頻響曲線進行操作，同樣的，參考頻響曲線也被分成m個頻帶。

步驟S222中，通過合理地選擇子頻帶的頻點及帶寬，可以使得頻率響應(yīng)差值曲線相對平整。

步驟S223中，可以理解，在新信號(即預(yù)設(shè)信號)驅(qū)動下，要使第n個測量點處的頻響曲線的第m個子頻帶的響應(yīng)與原始信號驅(qū)動下參考頻帶的第m個子頻帶響應(yīng)基本一致，新信號需要在原始信號上第m個子頻帶對應(yīng)的頻段加上所述測量點的頻響曲線與參考頻響曲線的第m個子頻帶頻率響應(yīng)的差值的平均值。

步驟S23，采用數(shù)據(jù)擬合方法根據(jù)所述各個子頻帶響應(yīng)所需的增益得到與各個測量點不同子頻帶的增益函數(shù)。具體的說，所述數(shù)據(jù)擬合方法可以為二維多項式擬合方法或者其他方法。關(guān)于所述步驟S11，所述檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標，是指：應(yīng)用傳感器(例如，超聲波傳感器)監(jiān)測電子設(shè)備使用者的耳朵在所述電子設(shè)備上所處的位置的坐標，或者應(yīng)用電子設(shè)備的電容觸控屏感測電子設(shè)備使用者的耳朵在所述電子設(shè)備上所處的位置的坐標(由于耳朵與屏幕接觸十分接近，電容屏可以感應(yīng)到人耳的存在)。

優(yōu)選的，所述步驟S11之前，還可以包括：步驟S30，檢測到所述電子設(shè)備有播放音頻的需求，如圖5所示。在“步驟S30：檢測到所述電子設(shè)備有播放音頻的需求”執(zhí)行之后，再執(zhí)行步驟S11的檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標，使得僅在電子設(shè)備有播放音頻的需求時執(zhí)行檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標，而在其他情況下，如果不能利用屏幕或殼體發(fā)聲，而無需依據(jù)聽音位置調(diào)整屏幕或殼體的聲學(xué)信號處理配置。優(yōu)選的，步驟S30之后，步驟S11之前，還包括：步驟S31，以初始音頻設(shè)置播放音頻信號，如圖6所示。如此設(shè)置，可以先以初始音頻設(shè)置播放音頻信號,繼而利用自動調(diào)整音質(zhì)的方法在播放音頻信號的同時進行音質(zhì)調(diào)整。

關(guān)于所述步驟S12，在前述步驟S11檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標之后，根據(jù)步驟S10中設(shè)置的增益函數(shù)計算所述聽音位置的坐標處對應(yīng)的聲學(xué)響應(yīng)增益。

關(guān)于所述步驟S13，在前述步驟S12計算出聽音位置的坐標對應(yīng)的聲學(xué)響應(yīng)增益之后，將所述增益施加到所述音頻信號并依據(jù)施加增益的音頻信號輸出聲學(xué)振動，由于聽音位置坐標對應(yīng)的聲學(xué)響應(yīng)增益對音頻信號進行了矯正，從而使用戶能夠在不同的聽音位置都能達到一致的聽覺體驗。

上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實現(xiàn)時可以合并為一個步驟或者對某些步驟進行拆分，分解為多個步驟，只要包含相同的邏輯關(guān)系，都在本專利的保護范圍內(nèi)；對算法中或者流程中添加無關(guān)緊要的修改或者引入無關(guān)緊要的設(shè)計，但不改變其算法和流程的核心設(shè)計都在該專利的保護范圍內(nèi)。

本發(fā)明的第二實施方式涉及一種自動調(diào)整音質(zhì)的系統(tǒng)10，如圖7所示，包括增益函數(shù)設(shè)置模塊11、位置檢測模塊12、第一計算模塊13、輸出模塊14。

所述增益函數(shù)設(shè)置模塊11，用于存儲電子設(shè)備的殼體或屏幕上發(fā)聲區(qū)域的位置坐標與該位置坐標處聲學(xué)響應(yīng)的增益函數(shù)；所述位置檢測模塊12，用于檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標；所述第一計算模塊13，與所述增益函數(shù)設(shè)置模塊以及所述位置檢測模塊連接，用于根據(jù)所述增益函數(shù)計算與所述位置坐標對應(yīng)的聲學(xué)響應(yīng)增益；所述輸出模塊14，與所述第一計算模塊連接，用于將所述增益施加至所述音頻信號并依據(jù)施加增益的音頻信號驅(qū)動聽音位置處的發(fā)聲區(qū)域輸出聲學(xué)振動。

優(yōu)選的，自動調(diào)整音質(zhì)的系統(tǒng)10還包括：音頻檢測模塊30，用于在所述位置檢測模塊12檢測人耳在電子設(shè)備上的位置之前，檢測到所述電子設(shè)備有播放音頻的需求，如圖8所示。如此設(shè)置，使得僅在電子設(shè)備有播放音頻的需求時執(zhí)行檢測聽音位置以獲得所述聽音位置的坐標，而在其他情況下，如果不能利用屏幕或殼體發(fā)聲，而無需依據(jù)聽音位置調(diào)整屏幕或殼體的聲學(xué)信號處理配置。

優(yōu)選的，自動調(diào)整音質(zhì)的系統(tǒng)10還包括：音頻設(shè)置模塊31，用于在所述音頻檢測模塊30檢測到所述電子設(shè)備有播放音頻的需求的步驟之后，在所述位置檢測模塊12檢測人耳在電子設(shè)備上的位置之前，設(shè)置以初始音頻播放所述音頻信號，如圖9所示。如此設(shè)置，可以先以初始音頻設(shè)置播放音頻信號,繼而利用自動調(diào)整音質(zhì)的方法在播放音頻信號的同時進行音質(zhì)調(diào)整。

關(guān)于所述增益函數(shù)設(shè)置模塊11、位置檢測模塊12、第一計算模塊13、輸出模塊14、音頻檢測模塊30以及音頻設(shè)置模塊31更詳細的工作方法，與前述第一實施例中的方法步驟相對應(yīng)，為避免重復(fù)，這里不再贅述。

不難發(fā)現(xiàn)，本實施方式為與第一實施方式相對應(yīng)的系統(tǒng)實施例，本實施方式可與第一實施方式互相配合實施。第一實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細節(jié)在本實施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細節(jié)也可應(yīng)用在第一實施方式中。

需要說明的是，本實施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊，在實際應(yīng)用中，一個邏輯單元可以是一個物理單元，也可以是一個物理單元的一部分，還可以以多個物理單元的組合實現(xiàn)。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分，本實施方式中并沒有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題關(guān)系不太密切的單元引入，但這并不表明本實施方式中不存在其它的單元。

以上所述的僅是本發(fā)明的實施方式，在此應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進，但這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。