[发明专利]一种扬声器系统的非线性测量与音质调谐方法

权利要求书

1.一种扬声器系统的非线性测量与音质调谐方法，包括以下步骤：

步骤1、扬声器系统非线性失真与音质评测；

步骤1中给某一待测扬声器系统逐次发送谐波复合音信号，待测扬声器系统重放的测试信号由测量传声器同步采集，并对传声器采集的谐波复合音进行谐波频谱计算，生成相应的谐波调制数据表；

步骤2、扬声器系统的非线性音质调谐；

步骤2中包括以下分步骤：

步骤21、一路数字音频信号流进入非线性音质调谐模块，先经过短时傅里叶变换（STFT），将每一帧时域音频信号变换到频域，从而得到每一帧复数频谱数据；

步骤22、将所述步骤21得到各帧频谱数据，分别进行时间轴和频率轴两个方向的中值滤波处理，分别得到两组滤波器输出数据，中值滤波器的长度为5-15个采样点可选；

步骤23、将步骤22得到两组滤波器输出数据的频谱幅度大小进行比较，比较方法有绝对值比较和相对值比较两种方式可选，根据稳态频谱和瞬态频谱的幅度判定规则，得到经过规则筛选后的两组更新的滤波器输出数据，其中一组数据代表谐波成分频谱，另一组数据代表瞬态成分频谱；

步骤24、对步骤23得到的谐波成分频谱进行峰值点检测，得到所有峰值点对应的频率和频谱幅度，以及峰值点的有效频率范围；

步骤25、在步骤24得到的峰值点中，根据乐音信号的谐波特征规律，判定属于谐波成分的峰值点，将其定义为谐波成分，并估算各个谐波对应的频率、幅度和相位值；

步骤26、依据步骤1扬声器系统非线性失真与音质评测中生成的所述谐波调制数据表，对上述步骤25得到的谐波成分进行相应的参数调制，从而得到经过谐波调制之后的谐波成分频谱数据；

步骤27、将步骤26得到的调制之后的谐波成分频谱数据与步骤23得到的所述瞬态成分频谱相加，得到调制后的总频谱数据；

步骤28、对步骤27得到的调制后的总频谱数据进行短时傅里叶逆变换（ISTFT），从而得到调制后的时域信号，逆傅里叶变换的短时窗长度和帧移长度与步骤21中相同；

步骤29、将上述步骤27得到的时域信号进行时域重叠相加合成，从而得到最终的调制后时域信号，再输入到扬声器系统。

2.根据权利要求1所述的扬声器系统的非线性测量与音质调谐方法，其特征在于：步骤11、根据用户自定义的参数设置，由软件系统生成一组谐波复合音数字信号，数字信号采样频率为48kHz或者96kHz，量化位数为24bit或32bit，生成的测试信号自动保存在本地。

3.根据权利要求2所述的扬声器系统的非线性测量与音质调谐方法，其特征在于：步骤12、测量开启后，谐波复合音信号会逐个发送给待测扬声器系统，并由一个测量传声器同步接收扬声器播放的谐波复合音，并将接收到的信号自动保存在本地。

4.根据权利要求3所述的扬声器系统的非线性测量与音质调谐方法，其特征在于：步骤13、接收到的多频声数字信号进入傅里叶频谱计算，通过离散傅里叶变换（DFT），得到接收信号的复数频谱，再通过谐波筛选滤波器，计算谐波频率和谐波幅度，最后与输入测试信号的谐波频谱成分进行比对，从而生成谐波调制数据表，并自动保存在本地。

5.根据权利要求1-4中任何一项所述的扬声器系统的非线性测量与音质调谐方法，其特征在于：步骤21中，数字信号信号处理的采样频率为48kHz或者96kHz可选，量化位数为24bit或者32bit可选，短时窗长度为1024个、2048个和4096个采样点可选，帧移长度为128个、256个和512个采样点可选。

6.根据权利要求5所述的扬声器系统的非线性测量与音质调谐方法，其特征在于：步骤29中的合成窗长度为256个、512和1024个采样点可选，合成帧移长度为128个和256个采样点可选。