[发明专利]一种基于音量的个性化响度补偿方法及耳机均衡系统

说明书

本发明提供了一种基于音量的个性化响度补偿方法及耳机均衡系统，本发明提供的方法是通过播放每个选定音量下的猝发音参考信号和猝发音测试信号，调整每个猝发音测试信号增益，使其响度与猝发音参考信号相同，获得每个音量下的响度增益曲线，并利用通用等响曲线进行校正及插值处理后，形成增益连续的幅度响应曲线；利用幅度响应曲线生成耳机均衡曲线，对音频信号进行响度补偿。利用该方法及本发明提供的耳机均衡系统能够获得不同音量下耳机响度均衡曲线，该均衡曲线通过用户调整信号的响度增益获得，以弥补不同声压级下回放音频产生的不敏感频段听感不足的问题，为用户提供更好的耳机听觉体验。

技术领域

本发明涉及音频技术领域，特别是一种基于音量的个性化响度补偿方法及耳机均衡系统。

背景技术

耳机是现代社会应用最为广泛的音频设备之一，人们用耳机聆听手机、电脑等设备播放的音频。为了获得更好的听觉体验，耳机均衡系统应运而生。通过均衡器对耳机频率响应的调整，用户可以感受到同一音频的不同艺术效果。我们知道，人耳对不同频率感知的敏感度不同，相同声压级的不同频率信号，我们感受到的“音量”有高有低，而且不同响度级下等响度曲线形状不同，响度级越高等响曲线越平坦。因此产生的后果是，在较低音量下重放音频时，不敏感频段听感不足。此外，等响度曲线形状随着收听者的年龄、性别、人种等因素的不同而不同，个性化差异明显，因此针对响度设计不同音量下与收听者匹配的个性化耳机均衡系统是需要解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于，为了解决由于不同响度级下等响曲线形状不同，导致不同音量下回放音频时的不敏感频段听感不足的技术问题，本发明结合了用户反馈的、基于音量的响度补偿耳机均衡技术，提供一种基于音量的个性化响度补偿方法，利用该方法能够获得不同音量下耳机响度均衡曲线，该均衡曲线通过用户调整信号的响度增益获得。进一步的目的是进行响度补偿，以弥补不同声压级下回放音频产生的不敏感频段听感不足的问题，为用户提供更好的耳机听觉体验。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于音量的个性化响度补偿方法，该方法具体包括：

步骤1)设定若干个不同音量下的通用等响曲线、猝发音参考信号和猝发音测试信号，猝发音参考信号的音量随系统音量线性变化。猝发音参考信号和测试信号的选定应符合人耳听觉特性。

步骤2)播放每个选定音量下的猝发音参考信号和猝发音测试信号，调整每个猝发音测试信号增益，使其响度与猝发音参考信号相同，获得每个音量下的响度增益曲线。

步骤3)然后利用每个音量下的通用等响曲线校正同一音量下的响度增益曲线，获得校正后的响度增益曲线。

步骤4)对每个音量下经过校正后的响度增益曲线，使用能保持原数据单调性和形态的插值方法进行插值，形成增益连续的幅度响应曲线，作为该音量下与收听者匹配的个性化响度增益曲线。

插值过程和校正过程可以在得到单个音量下的响度增益曲线后进行，也可以在得到所有音量下的响度增益曲线后进行。

步骤5)利用幅度响应曲线生成耳机均衡曲线，对音频信号进行响度补偿。

作为上述技术方案的进一步改进，根据幅度响应曲线，可通过以下两种方式获得不同目的的耳机均衡曲线：

a)直接使用与系统音量对应的幅度响应曲线作为该音量下的耳机均衡曲线；

b)使用与系统前后变化的音量对应的两个幅度响应曲线的差值作为耳机均衡曲线，以达到音量变化时的响度补偿目的，从而在较小音量下聆听音频时仍保持大音量下的听觉感知效果。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述的步骤1)中，通过选定一组人耳听觉滤波器的不同频率的脉冲响应作为猝发音参考和猝发音测试信号。