音频处理方法、装置、存储介质及电子设备

摘要

一种音频处理方法，应用于电子设备，包括：获取需要由扬声器输出的音频信号(101)，对前述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号(102)，预测扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移(103)，若是，则对低音增强音频信号进行增益控制，使得扬声器输出增益控制后的低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于预设位移(104)。

权利要求

1.一种音频处理方法，应用于电子设备，其特征在于，包括：获取需要由扬声器输出的音频信号；

对所述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号；

确定所述扬声器输出所述低音增强音频信号的当前音频帧所需的电压；

根据所述电压以及预设的电压到振膜位移的传递函数，预测得到所述当前音频帧的预测振膜位移；其中，所述传递函数通过如下公式得出：其中，Hx(s)表示所述传递函数，b表示所述扬声器的力因子，L表示所述扬声器的音圈电感，Re表示所述扬声器的直流电阻，m表示所述扬声器的机械质量，s表示拉普拉斯算子，Rm表示所述扬声器的机械力阻，SD表示所述扬声器的振膜面积，ZA表示扬声器的阻抗，k表示所述扬声器的劲度系数；

判断所述当前音频帧的预测振膜位移是否达到预设位移；

若是，则对所述低音增强音频信号的当前音频帧进行增益控制，使得所述扬声器输出所述低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于所述预设位移。

2.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，所述对所述低音增强音频信号的当前音频帧进行增益控制，包括：根据所述当前音频帧的预测振膜位移、所述预设位移以及所述传递函数，获取用于对所述扬声器输出所述当前音频帧所产生的振膜位移进行控制的增益系数；

根据所述增益系数对所述当前音频帧进行增益控制。

3.根据权利要求2所述的音频处理方法，其特征在于，按照如下公式对所述当前音频帧进行增益控制：其中，uout(n)表示进行增益控制后的当前音频帧，ub(n)表示当前音频帧， 表示卷积，‑1L 表示拉普拉斯反变换，α表示所述增益系数，Hx(s)表示所述传递函数。

4.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，所述对所述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号，包括：对所述音频信号进行低通滤波，得到低通音频信号；

生成所述低通音频信号的高次谐波信号；

根据所述高次谐波信号延迟所述音频信号；

将延迟后的所述音频信号与所述高次谐波信号进行叠加，得到所述低音增强音频信号。

5.根据权利要求4所述的音频处理方法，其特征在于，所述将延迟后的所述音频信号与所述高次谐波信号进行叠加，得到所述低音增强音频信号之前，还包括：将所述高次谐波信号的信号强度调整至预设信号强度。

6.根据权利要求1所述的音频处理方法，其特征在于，对所述低音增强音频信号的当前音频帧进行增益控制之后，还包括：通过所述扬声器输出增益控制后的所述低音增强音频信号。

7.一种音频处理装置，应用于电子设备，其特征在于，包括：音频获取模块，用于获取需要由扬声器输出的音频信号；

低音增强模块，用于对所述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号；

位移预测模块，用于确定所述扬声器输出所述低音增强音频信号的当前音频帧所需的电压；根据所述电压以及预设的电压到振膜位移的传递函数，预测得到所述当前音频帧的预测振膜位移；判断所述当前音频帧的预测振膜位移是否达到预设位移；其中，所述传递函数通过如下公式得出：其中，Hx(s)表示所述传递函数，b表示所述扬声器的力因子，L表示所述扬声器的音圈电感，Re表示所述扬声器的直流电阻，m表示所述扬声器的机械质量，s表示拉普拉斯算子，Rm表示所述扬声器的机械力阻，SD表示所述扬声器的振膜面积，ZA表示扬声器的阻抗，k表示所述扬声器的劲度系数；

增益控制模块，用于若位移预测模块的判断结果为是，则对所述低音增强音频信号的当前音频帧进行增益控制，使得所述扬声器输出所述低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于所述预设位移。

8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在计算机上执行时，使得所述计算机执行如权利要求1至6中任一项所述的音频处理方法。

9.一种电子设备，包括存储器，处理器，其特征在于，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行如权利要求1至6中任一项所述的音频处理方法。

说明书

音频处理方法、装置、存储介质及电子设备

技术领域

[0001] 本申请属于音频处理技术领域，尤其涉及一种音频处理方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术

[0002] 随着手机、平板电脑等电子设备的快速发展，电子设备已经发展成为具有多种功能的智能设备，人们对于电子设备播放音频信号的质量要求也越来越高。然而，由于电子设备配置的扬声器的体积通常比较小，存在扬声器的低频还原能力差的问题，然而音频信号中的低频成分在听觉感知中起着重要作用，低音成分缺失会使声音听起来苍白并且单薄无力。

发明内容

[0003] 本申请实施例提供一种音频处理方法、装置、存储介质及电子设备，可以提高电子设备播放音频信号的质量。

[0004] 第一方面，本申请实施例提供一种音频处理方法，应用于电子设备，包括：

[0005] 获取需要由扬声器输出的音频信号；

[0006] 对所述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号；

[0007] 预测所述扬声器输出所述低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移；

[0008] 若是，则对所述低音增强音频信号进行增益控制，使得所述扬声器输出所述低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于所述预设位移。

[0009] 第二方面，本申请实施例提供一种音频处理装置，应用于电子设备，包括：

[0010] 音频获取模块，用于获取需要由扬声器输出的音频信号；

[0011] 低音增强模块，用于对所述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号；

[0012] 位移预测模块，用于预测所述扬声器输出所述低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移；

[0013] 增益控制模块，用于若位移预测模块的判断结果为是，则对所述低音增强音频信号进行增益控制，使得所述扬声器输出所述低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于所述预设位移。

[0014] 第三方面，本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其中，当所述计算机程序在计算机上执行时，使得所述计算机执行本申请实施例提供的音频处理方法中的步骤。

[0015] 第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器，处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行：

[0016] 获取需要由扬声器输出的音频信号；

[0017] 对所述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号；

[0018] 预测所述扬声器输出所述低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移；

[0019] 若是，则对所述低音增强音频信号进行增益控制，使得所述扬声器输出所述低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于所述预设位移。

[0020] 申请实施例中，电子设备可以获取需要由扬声器输出的音频信号；然后，对需要由扬声器输出的音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号；然后，预测扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移，若是，则对低音增强音频信号进行增益控制，使得扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于所述预设位移，这样，进行增益控制后的低音增强音频信号保留了原始音频信号的低频成分，使得播放质量得以提高，并且不会对扬声器造成损坏。

附图说明

[0021] 下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。

[0022] 图1是本申请实施例提供的音频处理方法的一流程示意图。

[0023] 图2是本申请实施例提供的音频处理方法的另一流程示意图。

[0024] 图3是本申请实施例中降低音增强音频信号划分为多个音频帧的示意图。

[0025] 图4是本申请实施例中提供的虚拟低音配置界面的示意图。

[0026] 图5是本申请实施例提供的音频处理装置的结构示意图。

[0027] 图6是本申请实施例提供的电子设备的一结构示意图。

[0028] 图7是本申请实施例提供的电子设备的另一结构示意图。

具体实施方式

[0029] 请参照图示，其中相同的组件符号代表相同的组件，本发明的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本发明具体实施例，其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。

[0030] 请参阅图1，图1是本申请实施例提供的音频处理方法的一流程示意图。该音频处理方法可以应用于电子设备。该音频处理方法的流程可以包括：

[0031] 在101中，获取需要由扬声器输出的音频信号。

[0032] 其中，需要由扬声器输出的音频信号可以根据用户操作确定，比如，电子设备接收到用户触发的对XX歌曲的播放操作时，将XX歌曲的音频信号确定为需要由扬声器输出的音频信号。

[0033] 在确定需要由扬声器输出的音频信号之后，电子设备获取到该音频信号。比如，电子设备在其本地存储有需要由扬声器输出的音频信号时，则可直接从本地获取到该需要由扬声器输出的音频信号，在其本地未存储有需要由扬声器输出的音频信号时，可以从其他电子设备或者服务器处获取到该需要由扬声器输出的音频信号。

[0034] 在102中，对前述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号。

[0035] 电子设备在获取到需要由扬声器输出的音频信号之后，可以采用虚拟低音增强技术对需要由扬声器输出的音频信号进行低音增强处理，并将低音增强处理之后的音频信号记为低音增强音频信号。

[0036] 在103中，预测扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移。

[0037] 应当说明的是，当低音增强音频信号的信号强度过大时，可能导致扬声器输出该低音增强音频信号所产生的振膜位移过大而损坏扬声器的振膜。为此，本申请实施例中配置有预设位移，该预设位移为不会对振膜造成损坏的最大振膜位移，该预设位移可由本领域普通技术人员根据实际扬声器中的振膜进行配置，本申请实施例对此不做具体限制。

[0038] 这样，在对需要由扬声器输出的音频信号进行低音增强处理而得到低音增强音频信号之后，电子设备根据扬声器的物理特性预测扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移，其中，若预测得到的振膜位移大于预设位移，说明直接由扬声器输出低音增强音频信号将导致扬声器的振膜损坏，若预测得到的振膜位移小于或等于预设位移，说明直接由扬声器输出低音增强音频信号将不会导致扬声器的振膜损坏。

[0039] 在104中，若是，则对低音增强音频信号进行增益控制，使得扬声器输出增益控制后的低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于预设位移。

[0040] 本申请实施例中，电子设备在判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移之后，若得到的判断结果为是，也即是预测得到的振膜位移大于预设位移时，对低音增强音频信号进行增益控制，使得扬声器输出增益控制后的低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于预设位移，避免造成扬声器的振膜损坏。

[0041] 由上可知，本申请实施例中，电子设备可以获取需要由扬声器输出的音频信号；然后，对需要由扬声器输出的音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号；然后，预测扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移，若是，则对低音增强音频信号进行增益控制，使得扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于所述预设位移，这样，进行增益控制后的低音增强音频信号保留了原始音频信号的低频成分，使得播放质量得以提高，并且不会对扬声器造成损坏。

[0042] 请参阅图2，图2为本申请实施例提供的音频处理方法的另一流程示意图。该音频处理方法可以应用于电子设备。该音频处理方法的流程可以包括：

[0043] 在201中，电子设备获取需要由扬声器输出的音频信号。

[0044] 其中，需要由扬声器输出的音频信号可以根据用户操作确定，比如，电子设备接收到用户触发的对XX歌曲的播放操作时，将XX歌曲的音频信号确定为需要由扬声器输出的音频信号。

[0045] 在确定需要由扬声器输出的音频信号之后，电子设备获取到该音频信号。比如，电子设备在其本地存储有需要由扬声器输出的音频信号时，则可直接从本地获取到该需要由扬声器输出的音频信号，在其本地未存储有需要由扬声器输出的音频信号时，可以从其他电子设备或者服务器处获取到该需要由扬声器输出的音频信号。

[0046] 在202中，电子设备对前述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号。

[0047] 电子设备在获取到需要由扬声器输出的音频信号之后，可以采用虚拟低音增强技术对需要由扬声器输出的音频信号进行低音增强处理，并将低音增强处理之后的音频信号记为低音增强音频信号。

[0048] 在203中，电子设备将低音增强音频信号划分为多个音频帧。

[0049] 应当说明的是，音频信号在宏观上是不平稳的，但是其在微观上是平稳的，具有短时平稳性，通常认为音频信号在10毫秒至30毫秒的时间段中是平稳的。为了能够更准确的对低音增强音频信号进行处理，将低音增强音频信号划分为多个短段来进行处理，每一个短段称为一音频帧。

[0050] 应当说明的是，对于如何对低音增强音频信号进行音频帧的划分，可由本领域普通技术人员根据实际需要进行，本申请实施例对此不做具体限制。比如，请参照图3，电子设备可以将低音增强音频信号划分为i个时长为30毫秒的音频帧。

[0051] 在204中，电子设备依序从多个音频帧中选取一个音频帧作为当前音频帧。

[0052] 本申请实施例中，电子设备逐帧对划分得到多个音频帧进行处理。其中，在将低音增强音频信号划分为多个音频帧之后，电子设备依序从多个音频帧选取一个音频帧作为当前音频帧。比如，电子设备在选取当前音频帧时，可以按照划分得到多个音频帧在时域的先后顺序吗，依序从多个音频帧选取一个音频帧作为当前音频帧。

[0053] 本领域普通技术人员可以理解的是，当前音频帧并不用于特指某一音频帧，而是用于代指当前时刻进行处理的音频帧，比如，若在当前时刻对低音增强音频信号的第五个音频帧进行处理，则该第五个音频帧即为当前音频帧，若在当前时刻对低音增强音频信号的第六个音频帧进行处理，则该第六个音频帧即为当前音频帧，等等。

[0054] 在205中，电子设备预测扬声器输出当前音频帧所产生的振膜位移，得到当前音频帧的预测振膜位移。

[0055] 应当说明的是，当音频信号的信号强度过大时，可能导致扬声器输出该音频信号所产生的振膜位移过大而损坏扬声器的振膜。为此，本申请实施例中配置有预设位移，该预设位移为不会对振膜造成损坏的最大振膜位移，该预设位移可由本领域普通技术人员根据实际扬声器中的振膜进行配置，本申请实施例对此不做具体限制。

[0056] 这样，在对需要由扬声器输出的音频信号进行低音增强处理而得到低音增强音频信号之后，对于选取的低音增强音频信号的当前音频帧，电子设备根据扬声器的物理特性预测扬声器输出当前音频帧所产生的振膜位移，得到当前音频帧的预测振膜位移。

[0057] 在206中，电子设备判断当前音频帧的预测振膜位移是否大于预设位移，是则转入207，否则转入208；

[0058] 在预测得到当前音频帧的预测振膜位移之后，电子设备进一步判断当前音频帧的预测振膜位移是否大于预设位移，从而根据得到的判断结果来确定扬声器输出当前音频帧是否可能导致扬声器的振膜损坏。

[0059] 其中，若当前音频帧的预测振膜位移大于预设位移，则说明直接由扬声器输出当前音频帧将导致扬声器的振膜损坏，此时需要对当前音频帧进行增益控制，以使得的扬声器输出当前音频帧所产生的振膜位移小于或等于预设位移，转入执行207。

[0060] 若当前音频帧的预测振膜位移小于或等于预设位移，则说明直接由扬声器输出低音增强音频信号将不会导致扬声器的振膜损坏，此时无需对当前音频帧进行增益控制，转入执行208。

[0061] 在207中，电子设备对当前音频帧进行增益控制，使得扬声器输出当前音频帧所产生的振膜位移小于或等于预设位移。

[0062] 电子设备对当前音频帧进行增益控制，使得扬声器在实际输出增益控制后的当前音频帧时，所产生的振膜位移小于或等于预设位移，由此来避免因输出当前音频帧而造成扬声器的振膜损坏。

[0063] 在208中，电子设备判断当前音频帧是否为最后一个音频帧，是则转入209，否则转入204。

[0064] 本申请实施例中，电子设备判断当前音频帧是否为最后一个音频帧，从而根据得到的判断结果确定是否已完成对低音增强音频信号所有音频帧(即低音增强音频信号划分得到的多个音频帧)的处理。

[0065] 其中，若得到的判断结果为是，则说明已完成对低音增强音频信号所有音频帧的处理，此时转入209，将所有音频帧合成为完整的音频信号。

[0066] 若得到的判断结果为否，则说明尚未完成对低音增强音频信号所有音频帧的处理，此时转入204，继续选取音频帧进行处理。

[0067] 在209中，电子设备对多个音频帧进行合成处理，得到增益控制后的低音增强音频信号。

[0068] 本申请实施例中，电子设备在完成对低音增强音频信号所有音频帧的处理之后，对多个音频帧进行合成处理，得到增益控制后的低音增强音频信号。其中，对于如何对前述多个音频帧进行合成处理，可由本领域普通技术人员根据实际需要进行，本申请实施例对此不做限制。

[0069] 基于以上描述，本领域普通技术人员可以理解的是，在本申请实施例中，电子设备对低音增强音频信号中可能导致扬声器损坏的音频帧进行了增益控制，并合成得到了增益控制后的低音增强音频信号，使得扬声器在输出增益控制后的低音增强音频信号的过程中，所产生的振膜位移始终不会大于预设振膜位移，也就不会造成扬声器的振膜损坏。此外，低音增强音频信号还保留了原始音频信号的低频成分，使得播放质量得以提高。

[0070] 在一实施方式中，在预测扬声器输出当前音频帧所产生的振膜位移，得到当前音频帧的预测振膜位移时，电子设备可以执行：

[0071] 电子设备确定扬声器输出当前音频帧所需的电压；

[0072] 电子设备根据前述电压以及预设的电压到振膜位移的传递函数，预测得到当前音频帧的预测振膜位移。

[0073] 应当说明的是，电压到振膜位移的传递函数可以根据扬声器的阻抗特性以及力学特性预先确定。

[0074] 其中，电压到振膜位移的传递函数可以表示为：

[0075]

[0076] Hx(s)表示电压到振膜位移的传递函数，X(s)表示振膜位移的拉普拉斯变换，U(s)表示电压的拉普拉斯变换。

[0077] 应当说明的是，传递函数是由系统的本质特性确定的，与输入量无关，在知道传递函数以后，就可以由输入量求输出量，或者根据需要的输出量确定输入量了。

[0078] 因此，在本申请实施例中，电子设备在预测扬声器输出当前音频帧的预测振膜位移时，首先确定扬声器输出当前音频帧所需的电压(输入量)，然后根据扬声器输出当前音频帧所需的电压、以及预设的电压到振膜位移的传递函数，即可预测得到当前音频帧的预测振膜位移(输出量)。

[0079] 可选的，在一实施方式中，电压到振膜位移的传递函数通过如下公式得出：

[0080]

[0081] 其中，b表示扬声器的力因子，L表示扬声器的音圈电感，Re表示扬声器的直流电阻，m表示扬声器的机械质量，s表示拉普拉斯算子，Rm表示扬声器的机械力阻，SD表示扬声器的振膜面积，ZA表示扬声器的阻抗，k表示扬声器的劲度系数。

[0082] 应当说明的是，扬声器的力因子、音圈电感、直流电阻、机械质量、机械力阻、振膜面积以及劲度系数均可预先测量得到。

[0083] 比如，对于扬声器的阻抗，可以利用扫频信号测量得到。

[0084] 在一实施方式中，在对当前音频帧进行增益控制时，电子设备可以执行：

[0085] 电子设备根据当前音频帧的预测振膜位移、预设位移以及电压到振膜位移的传递函数，获取用于对扬声器输出当前音频帧所产生的振膜位移进行控制的增益系数；

[0086] 电子设备根据前述增益系数对当前音频帧进行增益控制。

[0087] 应当说明的是，由于电压到振膜位移的传递函数是不变的，那么减少提供给扬声器的电压，即可减少扬声器产生的振膜位移，而扬声器输出当前音频帧所需的电压取决于当前音频帧的信号强度，因此，可以对当前音频帧进行增益控制，降低其信号强度，从而降低因输出当前音频帧而提供给扬声器的电压，使得扬声器输出当前音频帧所产生的振膜位移得以减小。

[0088] 本申请实施例中，若使用α表示用于对当前音频帧进行增益控制的增益系数，则电压到振膜位移的传递函数可以表示为：

[0089]

[0090] 其中，U(s)表示增益控制前扬声器输出当前音频帧所需的电压的拉普拉斯变换，X'(s)表示扬声器输出增益控制后的当前音频帧所产生的振膜位移的拉普拉斯变换，以X'小于或等于预设位移为约束，可由本领域普通技术人员根据经验确定α的取值，本申请实施例对此不做具体限制。

[0091] 可选的，在一实施方式中，电子设备可以按照如下公式对当前音频帧进行增益控制：

[0092]

[0093] 其中，uout(n)表示进行增益控制后的当前音频帧，ub(n)表示当前音频帧(进行增‑1益控制前)， 表示卷积，L 表示拉普拉斯反变换。

[0094] 在一实施方式中，在对前述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号时，电子设备可以执行：

[0095] 电子设备对前述音频信号进行低通滤波，得到低通音频信号；

[0096] 电子设备生成低通音频信号的高次谐波信号；

[0097] 电子设备根据高次谐波信号延迟前述音频信号；

[0098] 电子设备将延迟后的前述音频信号与高次谐波信号进行叠加，得到低音增强音频信号。

[0099] 其中，电子设备首先通过低通滤波器对前述音频信号(即需要由扬声器输出的音频信号)进行低通滤波，得到前述音频信号的低频成分，将其记为低通音频信号。

[0100] 应当说明的是，电子设备采用低通滤波器对前述音频信号进行低通滤波的低频截止频率根据扬声器的低频截止频率确定，比如，电子设备可以将进行低通滤波的低频截止频率设置为扬声器的低频截止频率相同。

[0101] 此外，本申请实施例中对于低通滤波器的类型也不做具体限制，可以是有限冲击响应滤波器，也可以为无限冲击响应滤波器。

[0102] 在过滤出前述音频信号的低频成分，也即是得到音频信号的低通音频信号之后，电子设备可以采用频域或时域的方法来生成低通音频信号的高次谐波信号，作为虚拟低音。比如，电子设备可以通过谐波产生器(非线性器件)生成低通音频信号的高次谐波信号。

[0103] 应当说明的是，由于生成高次谐波信号需要花费一定的时长，将导致高次谐波信号与前述音频信号在时域上不同步，因此，电子设备在生成低通音频信号的高次谐波信号之后，进一步根据高次谐波信号延迟前述音频信号，使得高次谐波信号与前述音频信号在时域上同步。

[0104] 在完成高次谐波信号和前述音频信号的同步之后，电子设备将延迟后的前述音频信号与高次谐波信号进行叠加，由于高次谐波信号携带了原始音频信号(即前述需要由扬声器播放的音频信号)的低频成分，得到的叠加音频信号以高频的形式携带原始音频信号的低频成分，将得到的叠加音频信号记为低音增强音频信号。

[0105] 在一实施方式中，将延迟后的前述音频信号与高次谐波信号进行叠加，得到低音增强音频信号之前，还包括：

[0106] 电子设备将高次谐波信号的信号强度调整至预设信号强度。

[0107] 本申请实施例中，通过调整高次谐波信号的信号强度，可以调节虚拟低音的强弱。

[0108] 应当说明的是，对于预设信号强度的取值，本申请实施例不做具体限制，可由用户手动设置，也可由电子设备缺省设置。

[0109] 其中，电子设备根据第二增益系数对高次谐波信号的信号强度进行调整，表示为：

[0110] ug(n)＝guh(n)；

[0111] ug(n)表示调整信号强度后的高次谐波信号，g表示第二增益系数，uh(n)表示调整信号强度前的高次谐波信号。其中，第二增益系数以将高次谐波信号的信号强度调整至预设强度为约束而确定。

[0112] 比如，请参照图4，电子设备提供有虚拟低音配置界面，该虚拟低音配置界面包括提示信息“请拨动滑块调节低音强弱”，以及可操作控件，该可操作控件包括供用户调节低音强弱的滑块。电子设备配置有滑块位置和信号强度的对应关系，其中，滑块位置越靠左，对应的信号强度越小，滑块位置越靠右，对应的信号强度越大，根据用户操作所指示的滑块位置，以及滑块位置和信号强度的对应关系，将用户操作所指示的滑块位置所对应的信号强度作为需要调整高次谐波信号的预设信号强度。

[0113] 在一实施方式中，在对多个音频帧进行合成处理，得到增益控制后的低音增强音频信号之后，电子设备还执行：

[0114] 电子设备通过扬声器输出增益控制后的低音增强音频信号。

[0115] 基于以上描述，本领域普通技术人员可以理解的是，本申请实施例中电子设备对低音增强音频信号中可能导致扬声器损坏的音频帧进行了增益控制，这样，在通过扬声器输出进行增益控制后的低音增强音频信号时，并不会对扬声器造成损坏，并且，进行增益控制后的低音增强音频信号还保留了原始音频信号的低频成分，使得播放质量得以提高。

[0116] 请参阅图5，图5为本申请实施例提供的音频处理装置的结构示意图。该音频处理装置可以应用于电子设备。音频处理装置400可以包括：音频获取模块401，低音增强模块402，位移预测模块403，增益控制模块404。

[0117] 音频获取模块401，用于获取需要由扬声器输出的音频信号；

[0118] 低音增强模块402，用于对前述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号；

[0119] 位移预测模块403，用于预测扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移；

[0120] 增益控制模块404，用于若位移预测模块403的判断结果为是，则对低音增强音频信号进行增益控制，使得扬声器输出增益控制后的低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于预设位移。

[0121] 在一实施方式中，在预测扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移时，位移预测模块403可以用于：

[0122] 预测扬声器输出低音增强音频信号的当前音频帧所产生的振膜位移，得到当前音频帧的预测振膜位移；

[0123] 判断当前音频帧的预测振膜位移是否达到预设位移；

[0124] 在对低音增强音频信号进行增益控制时，增益控制模块404可以用于对低音增强音频信号的当前音频帧进行增益控制。

[0125] 在一实施方式中，在预测扬声器输出低音增强音频信号的当前音频帧所产生的振膜位移，得到当前音频帧的预测振膜位移之前，位移预测模块403可以用于：

[0126] 将低音增强音频信号划分为多个音频帧；

[0127] 依序从多个音频帧中选取一个音频帧作为当前音频帧。

[0128] 在一实施方式中，在预测扬声器输出低音增强音频信号的当前音频帧所产生的振膜位移，得到当前音频帧的预测振膜位移时，位移预测模块403还用于：

[0129] 确定扬声器输出当前音频帧所需的电压；

[0130] 根据前述电压以及预设的电压到振膜位移的传递函数，预测得到当前音频帧的预测振膜位移。

[0131] 在一实施方式中，电压到振膜位移的传递函数通过如下公式得出：

[0132]

[0133] 其中，Hx(s)表示电压到振膜位移的传递函数，b表示扬声器的力因子，L表示扬声器的音圈电感，Re表示扬声器的直流电阻，m表示扬声器的机械质量，s表示拉普拉斯算子，Rm表示扬声器的机械力阻，SD表示扬声器的振膜面积，ZA表示扬声器的阻抗，k表示扬声器的劲度系数。

[0134] 在一实施方式中，在对低音增强音频信号的当前音频帧进行增益控制时，增益控制模块404还用于：

[0135] 根据当前音频帧的预测振膜位移、预设位移以及电压到振膜位移的传递函数，获取用于对扬声器输出当前音频帧所产生的振膜位移进行控制的增益系数；

[0136] 根据前述增益系数对当前音频帧进行增益控制。

[0137] 在一实施方式中，增益控制模块404按照如下公式对当前音频帧进行增益控制：

[0138]

[0139] 其中，uout(n)表示进行增益控制后的当前音频帧，ub(n)表示当前音频帧(进行增‑1益控制前)， 表示卷积，L 表示拉普拉斯反变换，α表示增益系数，Hx(s)表示电压到振膜位移的传递函数。

[0140] 在一实施方式中，在增益控制模块404对当前音频帧进行增益控制之后，位移预测模块403还可以用于：

[0141] 判断当前音频帧是否为最后一个音频帧，是则对多个音频帧进行合成处理，得到增益控制后的低音增强音频信号，否则重新从多个音频帧中选取一个音频帧作为当前音频帧。

[0142] 在一实施方式中，在对前述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号时，低音增强模块402可以用于：

[0143] 对前述音频信号进行低通滤波，得到低通音频信号；

[0144] 生成低通音频信号的高次谐波信号；

[0145] 根据高次谐波信号延迟前述音频信号；

[0146] 将延迟后的前述音频信号与高次谐波信号进行叠加，得到低音增强音频信号。

[0147] 在一实施方式中，将延迟后的前述音频信号与高次谐波信号进行叠加，得到低音增强音频信号之前，低音增强模块402还可以用于：

[0148] 将高次谐波信号的信号强度调整至预设信号强度。

[0149] 在一实施方式中，音频处理装置还包括音频输出模块，用于通过扬声器输出增益控制后的低音增强音频信号。

[0150] 本申请实施例提供一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，当其存储的计算机程序在计算机上执行时，使得计算机执行如本申请实施例提供的音频处理方法中的步骤。

[0151] 本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器，处理器，处理器通过调用存储器中存储的计算机程序，执行本申请实施例提供的音频处理方法中的步骤。

[0152] 请参阅图6，图6为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括扬声器601、存储器602以及处理器603。本领域普通技术人员可以理解，图6中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

[0153] 扬声器601可以输出音频信号，以播放声音。

[0154] 存储器602可用于存储应用程序和数据。存储器602存储的应用程序中包含有可执行代码。应用程序可以组成各种功能模块。处理器603通过运行存储在存储器602的应用程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。

[0155] 处理器603是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器602内的应用程序，以及调用存储在存储器602内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。

[0156] 在本申请实施例中，电子设备中的处理器603会按照如下的指令，将一个或一个以上的音频处理程序的进程对应的可执行代码加载到存储器602中，并由处理器603来运行存储在存储器602中的应用程序，从而执行：

[0157] 获取需要由扬声器输出的音频信号；

[0158] 对前述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号；

[0159] 预测扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移；

[0160] 若是，则对低音增强音频信号进行增益控制，使得扬声器输出增益控制后的低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于预设位移。

[0161] 请参照图7，图7为本申请实施例提供的电子设备的另一结构示意图，与图6所示电子设备的区别在于，电子设备还包括输入单元604和输出单元605等组件。

[0162] 其中，输入单元604可用于接收输入的数字、字符信息或用户特征信息(比如指纹)，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入等。

[0163] 输出单元605可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息，如屏幕。

[0164] 在本申请实施例中，电子设备中的处理器603会按照如下的指令，将一个或一个以上的音频处理程序的进程对应的可执行代码加载到存储器602中，并由处理器603来运行存储在存储器602中的应用程序，从而执行：

[0165] 获取需要由扬声器输出的音频信号；

[0166] 对前述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号；

[0167] 预测扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移；

[0168] 若是，则对低音增强音频信号进行增益控制，使得扬声器输出增益控制后的低音增强音频信号所产生的振膜位移小于或等于预设位移。

[0169] 在一实施方式中，在预测扬声器输出低音增强音频信号所产生的振膜位移，并判断预测得到的振膜位移是否大于预设位移时，处理器603可以执行：

[0170] 预测扬声器输出低音增强音频信号的当前音频帧所产生的振膜位移，得到当前音频帧的预测振膜位移；

[0171] 判断当前音频帧的预测振膜位移是否达到预设位移；

[0172] 在对低音增强音频信号进行增益控制时，处理器603可以执行：

[0173] 对低音增强音频信号的当前音频帧进行增益控制。

[0174] 在一实施方式中，在预测扬声器输出低音增强音频信号的当前音频帧所产生的振膜位移，得到当前音频帧的预测振膜位移之前，处理器603可以执行：

[0175] 将低音增强音频信号划分为多个音频帧；

[0176] 依序从多个音频帧中选取一个音频帧作为当前音频帧。

[0177] 在一实施方式中，在预测扬声器输出低音增强音频信号的当前音频帧所产生的振膜位移，得到当前音频帧的预测振膜位移时，处理器603可以执行：

[0178] 确定扬声器输出当前音频帧所需的电压；

[0179] 根据前述电压以及预设的电压到振膜位移的传递函数，预测得到当前音频帧的预测振膜位移。

[0180] 在一实施方式中，电压到振膜位移的传递函数通过如下公式得出：

[0181]

[0182] 其中，Hx(s)表示电压到振膜位移的传递函数，b表示扬声器的力因子，L表示扬声器的音圈电感，Re表示扬声器的直流电阻，m表示扬声器的机械质量，s表示拉普拉斯算子，Rm表示扬声器的机械力阻，SD表示扬声器的振膜面积，ZA表示扬声器的阻抗，k表示扬声器的劲度系数。

[0183] 在一实施方式中，在对低音增强音频信号的当前音频帧进行增益控制时，处理器603可以执行：

[0184] 根据当前音频帧的预测振膜位移、预设位移以及电压到振膜位移的传递函数，获取用于对扬声器输出当前音频帧所产生的振膜位移进行控制的增益系数；

[0185] 根据前述增益系数对当前音频帧进行增益控制。

[0186] 在一实施方式中，在根据前述增益系数对当前音频帧进行增益控制时，处理器603可以按照如下公式对当前音频帧进行增益控制：

[0187]

[0188] 其中，uout(n)表示进行增益控制后的当前音频帧，ub(n)表示当前音频帧(进行增‑1益控制前)， 表示卷积，L 表示拉普拉斯反变换，α表示增益系数，Hx(s)表示电压到振膜位移的传递函数。

[0189] 在一实施方式中，在对当前音频帧进行增益控制之后，处理器603还可以执行：

[0190] 判断当前音频帧是否为最后一个音频帧，是则对多个音频帧进行合成处理，得到增益控制后的低音增强音频信号，否则重新从多个音频帧中选取一个音频帧作为当前音频帧。

[0191] 在一实施方式中，在对前述音频信号进行低音增强处理，得到低音增强音频信号时，处理器603可以执行：

[0192] 对前述音频信号进行低通滤波，得到低通音频信号；

[0193] 生成低通音频信号的高次谐波信号；

[0194] 根据高次谐波信号延迟前述音频信号；

[0195] 将延迟后的前述音频信号与高次谐波信号进行叠加，得到低音增强音频信号。

[0196] 在一实施方式中，将延迟后的前述音频信号与高次谐波信号进行叠加，得到低音增强音频信号之前，处理器603可以执行：

[0197] 将高次谐波信号的信号强度调整至预设信号强度。

[0198] 在一实施方式中，在对低音增强音频信号进行增益控制之后，处理器603还可以执行：

[0199] 通过扬声器输出增益控制后的低音增强音频信号。

[0200] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对音频处理方法的详细描述，此处不再赘述。

[0201] 本申请实施例提供的音频处理装置与上文实施例中的音频处理方法属于同一构思，在音频处理装置上可以运行音频处理方法实施例中提供的任一方法，其具体实现过程详见音频处理方法实施例，此处不再赘述。

[0202] 需要说明的是，对本申请实施例音频处理方法而言，本领域普通技术人员可以理解实现本申请实施例音频处理方法的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来控制相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，如存储在存储器中，并被至少一个处理器执行，在执行过程中可包括如音频处理方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)等。

[0203] 对本申请实施例的音频处理装置而言，其各功能模块可以集成在一个处理芯片中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中，存储介质譬如为只读存储器，磁盘或光盘等。

[0204] 以上对本申请实施例所提供的一种音频处理方法、装置、存储介质以及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。