[发明专利]信号处理方法和电子设备

说明书

本申请实施例公开了一种信号处理方法和电子设备，涉及终端领域，应用于包括扬声器的电子设备中，包括：实时获取扬声器的工作电流和工作电压，根据工作电流和工作电压获取声学反馈模型，将音频数字信号输入声学反馈模型，输出音频数字信号等效的声学信号，对等效的声学信号进行掩蔽滤波处理，扬声器播放掩蔽滤波处理之后的声学信号对应的音频。本方案中，基于实时获取的扬声器的工作电流和工作电压获取的声学反馈模型所输出的声学信号可以准确表征扬声器播放音频时人耳的听感，对该声学信号进行掩蔽滤波处理，将声学信号中人耳感知较弱的信号的声压级降低，可以保证扬声器播放该声学信号对应的音频时人耳的听感的同时，降低扬声器的功耗。

技术领域

本申请涉及终端领域，尤其涉及一种信号处理方法和电子设备。

背景技术

随着用户日益增长的对便携式终端的扬声器外放性能的需求，终端扬声器在满足外放性能的同时功耗呈现成倍增加。

现有技术通过抑制扬声器的输入信号中的低频分量，来实现扬声器功耗的降低。但是，这种方法对输入信号的损伤较大，导致扬声器输出的声信号部分缺失，从而影响用户的听感。

发明内容

本申请实施例提供一种信号处理方法和电子设备，实现了在保持终端扬声器外放效果的同时，降低了扬声器功耗的效果。为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种信号处理方法，该方法应用于电子设备中，电子设备包括扬声器，包括：

处理器实时获取扬声器的工作电流和工作电压，根据工作电流和工作电压获取声学反馈模型。将音频数字信号输入声学反馈模型，输出音频数字信号等效的声学信号，对等效的声学信号进行掩蔽滤波处理。扬声器播放掩蔽滤波处理之后的声学信号对应的音频。

其中，音频数字信号可以为编解码器对MP3/MP4/AVI等格式的音频文件进行解码处理而输出的数字信号。

在本实施例中，由于时域掩蔽现象和频域掩蔽现象均是针对心理声学概念上的声学信号的，本实施例中，处理器可以通过实时工作电流和实时工作电压来构建用于输出声学信号的声学反馈模型。处理器将音频数字信号输入至声学反馈模型中，得到音频数字信号的等效的声学信号，该声学信号可以表征人耳听感上的特征，基于该等效的声学信号进行掩蔽滤波处理，将声学信号中人耳感知不到或者人耳听感弱的信号进行滤波剔除，保留人耳可感知的信号的声压级强度。也即，扬声器所播放的音频是经过处理器对人耳感知弱或感知不到的信号经进行滤波处理得到的，其具有较低的能量和强度，扬声器播放该音频时降低了其工作功耗。

结合第一方面，在一种可能的设计方式中，根据工作电流和工作电压获取声学反馈模型，包括：

根据工作电流和工作电压，构建扬声器的阻抗模型；基于阻抗模型确定扬声器的关键力学参数；基于关键力学参数的线性变化与关键力学参数的非线性变化，获取声学反馈模型。

其中，阻抗模型用于表征扬声器的电学参数与关键力学参数之间的关系；电学参数包括工作电流和工作电压；关键力学参数包括扬声器的磁力因子、力阻和劲度系数。

可选地，关键力学参数还可以包括扬声器的直流电阻、机械质量、机械顺性等。这些关键力学参数指的是与扬声器的功耗耦合性较高的力学参数。

在本实施例中，处理器若想得到音频数字信号与其等效的声学信号之间的转换关系，需要构建可实现信号转换的模型。可选地，处理器基于工作电流、工作电压构建扬声器的阻抗模型，阻抗模型中包括了扬声器的电学参数与关键力学参数之间的关系，在确定关键力学参数之后可以基于关键力学参数的线性变换和非线性变化，来构建声学反馈模型。由于扬声器的实际工作状态受到多个因素的影响，扬声器的工作状态影响因素构成比较复杂，这里，基于关键力学参数的非线性变化与线性变化结合分析的方式构建声学反馈模型，该声学反馈模型输出的声学信号更准确，更贴近实际输出至扬声器的音频对应的数字信号。