音频信号处理方法、装置、存储介质和程序产品与流程

1.本技术涉及信号处理技术，尤其涉及一种音频信号处理方法、装置、存储介质和程序产品。

背景技术：

2.随着电子设备和电子元器件的逐渐小型化，电声系统的常用输出装置，如扬声器也日趋小体积化，这使得多媒体设备更加便携、美观和省电。但是，从电声系统高保真的角度来说，小体积的扬声器是一项很大的不利因素，即当扬声器和音箱体积变小时，它的低音截止频率会升高，也就是说，体积较小的扬声器无法有效重放截止频率以下的低频声音。
3.针对这一问题，常用的方法是采用虚拟低音技术，其中，虚拟低音技术是根据心理声学中的“基频缺失现象”，用处在扬声器有效频带内的基频的谐波序列来还原基频音调和音，从而使听者产生类似基音的听觉感知。目前，常用的虚拟低音增强技术可以是利用时-频转换技术，将时域信号转换到频域，在频域内生成对应基频的谐波，再转换为时域，此方法可以精确控制谐波的成分以及幅度，但是其瞬态效果差，对于实时性要求高的音频处理场合，往往不能满足要求。为了解决这一问题，在tv等实时性要求高的多媒体重放场景，通常采用非线性器件(nld)算法，对低频信号进行非线性处理产生谐波。但是这种方式会对谐波成分丰富的音频信号引入互调失真，此外，低频谐波可能对低幅度的高频信号造成心理声学上的掩蔽，使得听觉感知的高频成分降低，从而导致听觉感知的音频清晰度下降。

技术实现要素：

4.本技术提供一种音频信号处理方法、装置、存储介质和程序产品，用以改善由于虚拟低音处理导致音频清晰度下降的问题。
5.第一方面，本技术提供一种音频信号处理方法，包括：
6.获取原始音频信号；
7.对所述原始音频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音增强的音频信号；
8.将所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号；
9.分别对所述至少两个子带信号进行drc处理，得到处理后的子带信号；
10.将所述处理后的子带信号进行叠加后向扬声器输出。
11.在本方案中，由于对各个子带信号进行drc处理，可以对子带信号的幅度进行调整，由于子带信号的能量和幅度相关，因此，可以对子带信号的动态特性和子带间的相对能量进行调整，从而可以改善由于虚拟低音处理导致音频清晰度下降的问题。另外，通过采用drc技术，可以在最大限度发挥虚拟低音技术优势的同时降低虚拟低音算法本身失真的可能性，避免了某些情况下，特别是当扬声器的截止频率非常高时，虚拟低音增强后的声音不自然，虚拟低音和音频动态范围控制的双重结合能够有效的扩大扬声器的听感音域，基于心理声学掩蔽效应，减弱感知的不自然的失真。
12.可选的，所述将所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带
信号，包括：
13.根据所述扬声器的截止频率，确定所述虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率；
14.根据所述虚拟低音的截止频率，确定第一分频点；
15.根据所述第一分频点，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号。
16.在本方案中，根据扬声器的截止频率，确定虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率，并基于虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率，确定第一分频点后，可以根据第一分频点，对虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，从而得到至少两个子带信号。由于考虑了虚拟低音对应的截止频率，从而保留虚拟低音信号，调整音频信号的动态特性，可以提高音频信号的清晰度，改善了音频信号的音。另外，由于考虑了虚拟低音对应的截止频率，可以得到包含主要基频谐波的子带信号和高频子带信号，分别调整其动态特性，从而提高音频信号的清晰度。
17.可选的，所述子带信号的数量为至少三个；
18.根据所述第一分频点，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少三个子带信号，包括：
19.根据系统计算资源确定除所述第一分频点之外的其他分频点的分频点个数和对应的分频频率；
20.根据所述第一分频点、所述分频点个数和所述分频频率，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少三个子带信号。
21.根据扬声器的截止频率，确定虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率，并基于虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率，确定第一分频点后，还可以进一步考虑系统计算资源，并根据该系统计算资源确定除第一分频点之外的其他分频点的分频点个数和对应的分频频率，从而根据第一分频点、分频点个数和对应的分频频率，对虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，以得到至少三个子带信号。由于考虑了虚拟低音对应的截止频率，可以得到包含主要基频谐波的子带信号和高频子带信号，分别调整其动态特性，从而提高音频信号的清晰度，另外，由于可以根据系统计算资源确定分频点个数以及分频频率，从而可以提高分频处理的效率。
22.可选的，所述根据所述第一分频点、所述分频点个数和所述分频频率，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少三个子带信号，包括：
23.根据所述第一分频点、所述分频点个数和所述分频频率，采用线性相位分频滤波器组对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频段滤波处理，得到所述至少三个子带信号。
24.在本方案中，由于采用线性相位分频滤波器组对虚拟低音增强的音频信号进行分频段滤波处理，从而可以减小各子带信号在分频点处频率响应的畸变。
25.可选的，所述对所述原始音频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音增强的音频信号，包括：
26.分别通过高通滤波器和低通滤波器，对所述原始音频信号进行分频段滤波处理，得到高频信号和低频信号，其中，所述高通滤波器的截止频率不大于所述扬声器的截止频率，所述低通滤波器的截止频率不小于所述扬声器的截止频率；
27.对所述低频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音信号；
28.对所述高频信号进行延时处理，得到延时后的高频信号；
29.将所述延时后的高频信号和所述虚拟低音信号进行合成，得到所述虚拟低音增强的音频信号。
30.可选的，所述分别对所述至少两个子带信号进行drc处理，得到处理后的子带信号，包括：
31.对所述至少两个子带信号中的第一个子带信号采用drc中的动态范围压缩处理，并对所述至少两个子带信号中除所述第一个子带信号之外的其他子带信号采用drc中的动态范围扩展处理，得到所述处理后的子带信号。
32.通过上述方案中的处理，可以进一步提高音频信号的清晰度。
33.第二方面，本技术提供一种音频信号处理装置，包括：
34.获取单元，用于获取原始音频信号；
35.处理单元，用于对所述原始音频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音增强的音频信号；
36.所述处理单元，还用于将所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号；
37.所述处理单元，还用于分别对所述至少两个子带信号进行drc处理，得到处理后的子带信号；
38.输出单元，用于将所述处理后的子带信号进行叠加后向扬声器输出。
39.可选的，所述处理单元，具体用于：
40.根据所述扬声器的截止频率，确定所述虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率；
41.根据所述虚拟低音的截止频率，确定第一分频点；
42.根据所述第一分频点，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号。
43.可选的，所述子带信号的数量为至少三个；
44.所述处理单元，具体用于：
45.根据系统计算资源确定除所述第一分频点之外的其他分频点的分频点个数和对应的分频频率；
46.根据所述第一分频点、所述分频点个数和所述分频频率，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到所述至少三个子带信号。
47.可选的，所述处理单元，具体用于：
48.根据所述第一分频点、所述分频点个数和所述分频频率，采用线性相位分频滤波器组对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频段滤波处理，得到所述至少三个子带信号。
49.可选的，所述处理单元，具体用于：
50.分别通过高通滤波器和低通滤波器，对所述原始音频信号进行分频段滤波处理，得到高频信号和低频信号，其中，所述高通滤波器的截止频率不大于所述扬声器的截止频率，所述低通滤波器的截止频率不小于所述扬声器的截止频率；
51.对所述低频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音信号；
52.对所述高频信号进行延时处理，得到延时后的高频信号；
53.将所述延时后的高频信号和所述虚拟低音信号进行合成，得到所述虚拟低音增强的音频信号。
54.可选的，所述处理单元，具体用于：
55.对所述至少两个子带信号中的第一个子带信号采用drc中的动态范围压缩处理，并对所述至少两个子带信号中除所述第一个子带信号之外的其他子带信号采用drc中的动态范围扩展处理，得到所述处理后的子带信号。
56.第三方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述第一方面所述的音频信号处理方法。
57.第四方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述第一方面所述的音频信号处理方法。
58.本技术中的音频信号处理方法、装置、存储介质和程序产品，通过对虚拟低音增强的音频信号进行分频处理后，将得到的至少两个子带信号进行drc处理，以将处理后的子带信号进行叠加，得到最终的音频信号，并将最终得到的音频信号反馈给扬声器。由于子带信号进行drc处理，可以对子带信号的幅度进行调整，从而可以改善由于虚拟低音失真导致音频清晰度下降的问题。
附图说明
59.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
60.图1为本技术实施例提供的一种音频信号处理方法的流程示意图；
61.图2为本技术实施例提供的确定虚拟低音增强的音频信号的流程示意图；
62.图3为第一个子带信号的drc处理的音频输入与输出的幅值映射关系示意图；
63.图4为其他子带信号的drc处理的音频输入与输出的幅值映射关系示意图；
64.图5为本技术实施例提供的另一种音频信号处理方法的流程示意图；
65.图6为本技术实施例提供的又一种音频信号处理方法的流程示意图；
66.图7为对虚拟低音增强的音频信号进行处理的原理示意图；
67.图8为本技术实施例提供的一种音频信号处理装置的结构示意图；
68.图9为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
69.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
70.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
71.目前，对于扬声器低音重放效果的改善，主要有两类方向：其一是采用均衡器(调整eq)的形式直接增大低频的增益，这类方法可以在一定程度上改善低音的重放效果，但是增益幅度很难控制，容易对喇叭造成不可逆的损伤，并且会降低喇叭的使用寿命；其二即利用心理声学上“基频缺失现象”原理对音频信号进行虚拟低音增强处理，这类方法通过重放合成的低音基频的谐波成分，在保证小型扬声器正常工作的同时，能够有效的提高倾听者的低音感知。
72.其中，虚拟低音增强方法可分为两类，第一类是利用时-频转换技术，将时域信号转换到频域，在频域内生成对应基频的谐波，再转换为时域，这一类方法可以精确控制谐波的成分以及幅度，但是其瞬态效果差，对于实时性要求高的音频处理场合，往往不能满足要求。为了解决这一问题，可以采用第二类技术，即采用非线性器件(nld)算法，对低频信号进行非线性处理产生谐波。nld结构简单、实时性好，但会对谐波成分丰富的音频信号引入互调失真，导致音频清晰度下降。
73.基于上述问题，本技术实施例提供一种音频信号处理方法，考虑到音频信号的感知清晰度与音频的各频段之间的相对能量的大小相关，并且适当提高虚拟低音中高频信号的幅度或者适当降低虚拟低音中低频信号的幅度，能够改善生成的基频谐波对中高频信号的掩蔽。因此，在对原始音频信号进行虚拟低音增强处理后，可以对得到的虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，将分频处理后的至少两个子带音频信号进一步采用动态范围控制(dynamic range control，drc)处理，以调节各子带信号的幅度(能量和幅度直接相关)，以及利用心理声学上的掩蔽效应，改善了由于虚拟低音失真导致音频清晰度下降的问题。
74.需要注意的是，由于篇幅所限，本技术说明书没有穷举所有可选的实施方式，本领域技术人员在阅读本技术说明书后，应该能够想到，只要技术特征不互相矛盾，那么技术特征的任意组合均可以构成可选的实施方式。
75.例如，在实施例1的一个实施方式中，记载了一个技术特征a，在实施例1的另一个实施方式中，记载了另一个技术特征b。由于以上两个技术特征不互相矛盾，本领域技术人员在阅读本技术说明书后，应该能够想到，同时具有这两个特征的实施方式也是一种可选的实施方式，即a且b。
76.记载在不同实施例中的不互相矛盾的技术特征也可以任意组合，构成可选的实施方式。
77.例如，实施例1中记载了技术特征c。为了控制本技术说明书的篇幅，在实施例2、实施例3中，并没有记载这个技术特征。但是本领域技术人员在阅读本技术说明书后，应该能够想到，实施例2、实施例3所提供的音频信号处理方法也可以包括该技术特征。
78.下面对实施例1、实施例2、实施例3进行详细说明。
79.实施例1
80.本技术实施例公开了一种音频信号处理方法，该方法应用于小型扬声器等具有音频外放功能的电子设备，或者电子设备包含小型扬声器。下面将结合图1，对本技术实施例提供的音频信号处理方法进行详细介绍。
81.图1为本技术实施例公开的一种音频信号处理方法的流程图。该方法包括以下步骤：
82.步骤101：获取原始音频信号。
83.步骤102：对原始音频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音增强的音频信号。
84.由于电子设备在获取到需要播放的原始音频信号后，将对该原始音频信号中的低频信号进行虚拟低音信号处理，改善电子设备播放音频信号时的听觉感知的低音效果。
85.示例性的，图2为本技术实施例提供的确定虚拟低音增强的音频信号的流程示意图，如图2所示，在对原始音频信号进行虚拟低音信号处理，以得到虚拟低音增强的音频信号时，可以包括如下步骤：
86.步骤1021：分别通过高通滤波器和低通滤波器，对原始音频信号进行分频段滤波处理，得到高频信号和低频信号。
87.其中，获取高频信号的高通滤波器的截止频率不大于扬声器的截止频率，获取低频信号的低通滤波器的截止频率不小于扬声器的截止频率。
88.步骤1022：对低频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音信号。
89.步骤1023：对高频信号进行延时处理，得到延时后的高频信号。
90.步骤1024：将延时后的高频信号和虚拟低音信号进行合成，得到虚拟低音增强的音频信号。
91.具体的，原始音频信号首先分别经过高通滤波器和低通滤波器进行分频段滤波处理，得到高频信号和低频信号两个部分。进一步的，可以对得到的低频信号采用谐波生成算法，生成扬声器能够响应的各高次谐波，从而得到虚拟低音信号。再将该虚拟低音信号与延时后的高频信号进行叠加，生成最终增强后的虚拟低音信号，也即虚拟低音增强的音频信号。
92.步骤103：将虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号。
93.其中，分频后的子带信号的个数越多，高频信号处理细节能够更丰富。
94.示例地，电子设备中设置有子带滤波器组，该子带滤波器组由n个带通滤波器组成。其中，带通滤波器的截止频率是根据电子设备中音频设备(例如扬声器)的截止频率f0设定。电子设备通过该子带滤波器组对虚拟低音增强的音频信号x
in
(n)进行子带滤波处理，得到n个子带信号xbi(n)，其中，xbi(n)表示第i个子带信号，其中i＝1,2,3...n。
95.步骤104：分别对至少两个子带信号进行drc处理，得到处理后的子带信号。
96.其中，采用drc技术可以将输入音频幅值的动态范围映射到预设的动态范围内，从而对音频信号的幅值进行控制。
97.在本步骤中，由于音频信号的感知清晰度与音频的各频段之间的相对能量的大小相关，并且适当提高高频信号的幅度或者适当降低虚拟低音低频信号的幅度能够改善生成的基频谐波对中高频信号的掩蔽。因此，电子设备可以对子带信号进行drc处理，调整子带信号的幅值，以改变子带信号之间的相对能量大小以及子带信号的动态特性，从而提升音频信号的整体清晰度。
98.在一种可能的实现方式中，在对至少两个子带信号进行drc处理时，可以对至少两个子带信号中的第一个子带信号采用drc中的动态范围压缩处理，对至少两个子带信号中除第一个子带信号之外的其他子带信号采用drc中的动态范围扩展处理，从而得到处理后的子带信号。
99.其中，为了能更好的提高清晰度，可以将第一个子带信号的幅度进行压缩处理，以
降低第一个子带信号的幅度。另外，可以将除第一个子带信号之外的其他高频的子带信号的幅度进行扩展处理，以提高其他高频的子带信号的幅度。
100.图3为第一个子带信号的drc处理的音频输入与输出的幅值映射关系示意图，如图3所示，对于幅值小于-30db的输入信号，直接按照原来的幅值输出，但是对于-30～0db的输入信号，可以线性映射输出信号的幅值在-30～-5db，此处线性映射的处理方式为：假设输入的信号幅度为x db，则输出的信号幅度为：y＝-30+(x-(-30))*(-5-(-30))/(0-(-30))db；而对于高于-5db的输入信号，则控制输出信号的幅值为-5db。
101.图4为其他子带信号的drc处理的音频输入与输出的幅值映射关系示意图，如图4所示，对于输入幅值小于-50db的输入信号，将其幅值线性增加30db后输出；对于-50～0db输入信号，线性映射输出信号的幅值在-20～0db，此处线性映射的处理方式为：假设输入的信号幅度为x db，则输出的信号幅度为：y＝-20+(x-(-50))*(0-(-20))/(0-(-50))db；对于高于0db的输入信号，可以设置输出信号的幅值为0db。
102.应理解，图3和图4中的数值仅为举例，在实际应用中，对于第一个子带信号和其他子带的动态范围控制的方式，也可以采用其他的映射关系进行控制。实际应用中，不同子带信号的输入与输出的这种映射关系需要根据实际情况进行调整。这里不对两个子带的drc处理参数做具体限制。
103.在本步骤中，由于音频信号的感知清晰度与音频的各频段之间的相对能量的大小相关，并且适当提高高频信号的幅度或者适当降低虚拟低音低频信号的幅度能够改善生成的基频谐波对中高频信号的掩蔽。因此，电子设备可以对子带信号进行drc处理，调整子带信号的幅值，以改变子带信号之间的相对能量大小以及子带信号的动态特性，从而提升音频信号的整体清晰度。
104.步骤105：将处理后的子带信号进行叠加后向扬声器输出。
105.在本步骤中，对子带信号进行drc处理，得到处理后的子带信号后，将处理后的子带信号进行时域上的叠加，从而得到最终的音频信号，并将该音频信号输入至扬声器以进行输出。
106.本技术实施例提供的音频信号处理方法，通过对虚拟低音增强的音频信号进行分频处理后，将得到的至少两个子带信号进行drc处理后，将进行drc处理后的子带信号进行叠加，得到最终的音频信号，并将最终得到的音频信号传输至扬声器。由于对各个子带信号进行drc处理，可以对子带信号幅度进行调整，由于子带信号的能量和幅度相关，因此，可以对子带信号的动态特性和子带间的相对能量进行调整，从而改善由于虚拟低音失真导致音频清晰度下降的问题。此外，通过改变中高频子带和低频子带(含有合成谐波成分的子带)间的相对能量，虚拟低音和高音动态范围压缩的双重结合能够有效的扩大扬声器的听感音域，还可以利用心理声学上掩蔽效应减弱甚至消除可听的失真。
107.实施例2
108.图5为本技术实施例提供的另一种音频信号处理方法的流程示意图，该实施例在图1所示实施例的基础上，对步骤103中将虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到两个子带信号的过程进行说明。如图5所示，该实施例包括：
109.步骤501：获取原始音频信号。
110.步骤502：对原始音频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音增强的音频信
号。
111.步骤501-步骤502与步骤101-步骤102类似，此处不再赘述。
112.步骤503：根据扬声器的截止频率，确定虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率。
113.在本步骤中，扬声器的截止频率与扬声器的体积有关，其中，体积越小，扬声器的截止频率越高。
114.具体的，可以将扬声器的截止频率增加第一预设阈值，从而得到虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率f0。
115.步骤504：根据虚拟低音的截止频率，确定第一分频点。
116.其中，由于虚拟低音算法生成的前3次高频谐波(2，3，4次谐波)对合成的虚拟低音感知的贡献最大，为了保持虚拟低音的低音听感增强效果，在实际应用中，可以设置第一分频点f1大于或等于4f0。
117.在本实施例中，可以通过扬声器的截止频率，先确定虚拟低音的截止频率，再根据虚拟低音的截止频率，确定所述第一分频点，由于考虑了虚拟低音对应的截止频率，可以保留音频的虚拟低音听感。
118.步骤505：根据第一分频点，对虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到两个子带信号。
119.在本步骤中，在确定出第一分频点后，根据第一分频点，生成两个线性相位带通滤波器对虚拟低音增强的音频信号进行分频段滤波处理，得到两个子带信号。并且，第一个带通滤波器的频率范围为20hz～f1，第二个带通滤波器的频率范围为f1～fs/2，其中，fs为音频信号的采样频率。
120.举例来说，假设第一分频点为300hz，虚拟低音增强的音频信号的频率范围为20hz-20khz，则按照第一分频点对虚拟低音增强的音频信号进行分频处理后，得到两个子带信号，其中，第一个子带信号的频率范围为20hz-300hz第二个子带信号的频率范围为300hz-20khz。
121.步骤506：分别对两个子带信号进行drc处理，得到处理后的子带信号。
122.在本步骤中，在对虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到两个子带信号后，对两个子带信号分别做drc处理。
123.示例性的，可以对第一个子带信号采用drc中的动态范围压缩处理，具体可以参照图3所示的方式进行，此处不再赘述。可以对第二个子带信号采用drc中的动态范围扩展处理，具体可以参照图4所示的方式进行，此处不再赘述。应理解，在实际应用中，两个子带信号的drc处理参数可以按需求进行调整。这里不对两个子带的drc处理参数做具体限制。
124.步骤507：将处理后的子带信号进行叠加后向扬声器输出。
125.在本步骤中，可以两个进行drc处理的子带信号进行时域上的叠加，例如，可以将两个进行drc处理的子带信号的幅度相加。并将叠加后的信号传输至扬声器进行输出，由于改变了含有虚拟低音算法生成的谐波信号的子带和中高频子带的动态特性以及相对能量，从而可以提高音频信号的清晰度。
126.在本实施例中，根据扬声器的截止频率，确定虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率后，基于该虚拟低音的截止频率，可以确定出第一分频点，再根据第一分频
点，对虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，从而得到两个子带信号。由于考虑了虚拟低音对应的截止频率，一方面可以最大限度地保留虚拟低音的低音听感效果，另一方面，提高了中高频音频信号的动态范围，最终提高音频信号整体的清晰度。
127.实施例3
128.图6为本技术实施例提供的又一种音频信号处理方法的流程示意图，该实施例在图1所示实施例的基础上，对步骤103中将虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少三个子带信号的过程进行说明。如图6所示，该实施例包括：
129.步骤601：获取原始音频信号。
130.步骤602：对原始音频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音增强的音频信号。
131.步骤603：根据扬声器的截止频率，确定虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率。
132.步骤604：根据虚拟低音的截止频率，确定第一分频点。
133.步骤601-步骤604与步骤501-步骤504类似，此处不再赘述。
134.步骤605：根据系统计算资源确定除第一分频点之外的其他分频点的分频点个数和分频频率。
135.在本步骤中，该系统计算资源例如可以是电子设备的中央处理器(central processing unit，cpu)的计算能力、数字信号处理(digital signal processing，dsp)资源的占用情况或内存的占用率等，除第一分频点之外的其他分频点的分频点的分频个数与系统计算资源的情况相关。电子设备可以根据预先设置的对应关系，确定与每种系统计算资源的不同情况对应的分频点的分频个数，以及各分频点对应的分频频率。
136.例如，若电子设备的cpu的计算能力较强，则可以设置除第一分频点外的额外的3个分频点，分别为2khz、6khz和10khz，若电子设备的cpu的计算能力一般，则可以设置除第一分频点外的额外的2个分频点，分别为2khz和6khz，若电子设备的cpu的计算能力较弱，则只设置除第一分频点外的1个分频点，且该分频点的具体取值可以为2khz。
137.当系统计算资源为dsp资源的占用情况或内存的占用率时，分频点个数以及对应的分频频率的设置方式，与系统计算资源为cpu的计算能力时，分频点个数以及对应的分频频率的设置方式类似，此处不再赘述。
138.步骤606：根据第一分频点、分频点个数和对应的分频频率，对虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少三个子带信号。
139.在本步骤中，若确定出的第一分频点和根据系统计算资源确定出的分频点个数为n，且第一分频点为f1，后续分频点为fn，其中，n为2、3、
……
n，则可以根据这n个分频点，生成分频滤波器组，其中，该分频滤波器组可以由n+1个子带滤波器组成。
140.在一种可能的实现方式中，上述分频滤波器组的实现可以采用线性相位分频滤波器组，因此，电子设备可以根据确定出的第一分频点f1和后续分频点fn，采用线性相位分频滤波器组对虚拟低音增强的音频信号进行分频段滤波处理，从而得到n+1个子带信号。
141.由于采用线性相位分频滤波器组对虚拟低音增强的音频信号进行分频段滤波处理，从而可以减小各子带信号在分频点处频率响应的畸变。
142.步骤607：分别对至少三个子带信号进行drc处理，得到处理后的子带信号。
143.图7为对虚拟低音增强的音频信号进行处理的原理示意图，如图7所示，根据多频带分频点，将虚拟低音增强的音频信号输入至线性相位分频滤波器组进行分频段滤波处理，可以得到n+1个子带信号，n为正整数。将n+1个子带信号分别进行drc处理，示例性的，可以对子带信号1采用drc中的动态范围压缩处理，具体可以参照图3所示的方式进行，此处不再赘述。可以对子带信号2-子带信号n+1采用drc中的动态范围扩展处理，具体可以参照图4所示的方式进行，此处不再赘述。应理解，在实际应用中，n+1个子带信号的drc处理参数可以按需求进行调整。这里不对两个子带的drc处理参数做具体限制。
144.步骤608：将处理后的子带信号进行叠加后向扬声器输出。
145.在本步骤中，继续参照图7所示，可以将进行drc处理的n+1个子带信号进行叠加，并将叠加后的音频输出信号传输至扬声器进行播放。
146.举例来说，假设第一分频点为300hz，第二分频点和第三分频点分别为2khz和6khz，虚拟低音增强的音频信号的频率范围为20hz-20khz，则按照第一分频点、第二分频点和第三分频点对虚拟低音增强的音频信号进行分频处理后，得到的四个子带信号，分别为20hz-300hz的第一子带信号，300hz-2khz的第二子带信号、2khz-6khz的第三子带信号以及6khz-20khz的第四子带信号。由于频率较低的第一子带信号主要是虚拟低音处理谐波主导频带，并且频率较高的第二子带信号、第三子带信号和第四子带信号对音频信号的清晰度的影响较大。因此，电子设备将对第一子带信号参照图3示出的drc输入与输出映射关系进行drc处理、其余子带信号参照图4示出的drc输入与输出映射关系进行drc处理。并将drc处理后的各个子带信号进行叠加，并通过扬声器输出最终叠加后的信号。其中，这里不对各个子带信号的drc输入输出映射关系做出具体限制，实际应用中，这些映射关系可以更具实际情况进行调整。
147.在本实施例中，根据扬声器的截止频率，确定虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率后，并基于虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率，确定第一分频点后，还可以进一步考虑系统计算资源，并根据该系统计算资源确定其他分频点的分频点个数和分频点频率，从而根据最终的分频点个数和分频点频率，对虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，以得到至少三个子带信号。由于考虑了虚拟低音对应的截止频率，从而可以保留虚拟低音的低音听感效果，另一方面通过提高中高频音频信号的动态范围，最终提高音频信号整体的清晰度。
148.图8为本技术实施例提供的一种音频信号处理装置80的结构示意图，示例的，请参见图8所示，该音频信号处理装置80可以包括：
149.获取单元11，用于获取原始音频信号；
150.处理单元12，用于对所述原始音频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音增强的音频信号；
151.所述处理单元12，还用于将所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号；
152.所述处理单元12，还用于分别对所述至少两个子带信号进行动态范围控制drc处理，得到处理后的子带信号；
153.输出单元13，用于将所述处理后的子带信号进行叠加后向扬声器输出。
154.本技术实施例提供的音频信号处理装置80，可以执行上述任一实施例中的音频信
号处理方法的技术方案，其实现原理以及有益效果与音频信号处理方法的实现原理及有益效果类似，可参见音频信号处理方法的实现原理及有益效果，此处不再进行赘述。
155.可选的，所述处理单元12，具体用于：
156.根据所述扬声器的截止频率，确定所述虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率；
157.根据所述虚拟低音的截止频率，确定第一分频点；
158.根据所述第一分频点，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号。
159.可选的，所述子带信号的数量为至少三个；
160.所述处理单元12，具体用于：
161.根据系统计算资源确定除所述第一分频点之外的其他分频点的分频点个数和对应的分频频率；
162.根据所述第一分频点、所述分频点个数和所述分频频率，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到所述至少三个子带信号。
163.可选的，所述处理单元12，具体用于：
164.根据所述第一分频点、所述分频点个数和所述分频频率，采用线性相位分频滤波器组对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频段滤波处理，得到所述至少三个子带信号。
165.可选的，所述处理单元12，具体用于：
166.分别通过高通滤波器和低通滤波器，对所述原始音频信号进行分频段滤波处理，得到高频信号和低频信号，其中，所述高通滤波器的截止频率不大于所述扬声器的截止频率，所述低通滤波器的截止频率不小于所述扬声器的截止频率；
167.对所述低频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音信号；
168.对所述高频信号进行延时处理，得到延时后的高频信号；
169.将所述延时后的高频信号和所述虚拟低音信号进行合成，得到所述虚拟低音增强的音频信号。
170.可选的，所述处理单元12，具体用于：
171.对所述至少两个子带信号中的第一个子带信号采用drc中的动态范围压缩处理，并对所述至少两个子带信号中除所述第一个子带信号之外的其他子带信号采用drc中的动态范围扩展处理，得到所述处理后的子带信号。
172.本技术实施例提供的音频信号处理装置80，可以执行上述任一实施例中的音频信号处理方法的技术方案，其实现原理以及有益效果与音频信号处理方法的实现原理及有益效果类似，可参见音频信号处理方法的实现原理及有益效果，此处不再进行赘述。
173.图9为本技术实施例提供的一种电子设备90的结构示意图，示例的，请参见图9所示，该电子设备可以包括处理器901和存储器902；其中，
174.所述存储器902，用于存储计算机程序。
175.所述处理器901，用于读取所述存储器902存储的计算机程序，并根据所述存储器902中的计算机程序执行上述任一实施例中的音频信号处理方法的技术方案。
176.可选地，存储器902既可以是独立的，也可以跟处理器901集成在一起。当存储器902是独立于处理器901之外的器件时，电子设备还可以包括：总线，用于连接存储器902和
处理器901。
177.可选地，本实施例还包括：通信接口，该通信接口可以通过总线与处理器901连接。处理器901可以控制通信接口来实现上述电子设备的获取和发送的功能。
178.本技术实施例所示的电子设备，可以执行上述任一实施例中的音频信号处理方法的技术方案，其实现原理以及有益效果与音频信号处理方法的实现原理及有益效果类似，可参见音频信号处理方法的实现原理及有益效果，此处不再进行赘述。
179.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述任一实施例中的音频信号处理方法的技术方案，其实现原理以及有益效果与音频信号处理方法的实现原理及有益效果类似，可参见音频信号处理方法的实现原理及有益效果，此处不再进行赘述。
180.本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述任一实施例中的音频信号处理方法的技术方案，其实现原理以及有益效果与音频信号处理方法的实现原理及有益效果类似，可参见音频信号处理方法的实现原理及有益效果，此处不再进行赘述。
181.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
182.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求书来限制。

技术特征：

1.一种音频信号处理方法，其特征在于，包括：获取原始音频信号；对所述原始音频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音增强的音频信号；将所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号；分别对所述至少两个子带信号进行动态范围控制drc处理，得到处理后的子带信号；将所述处理后的子带信号进行叠加后向扬声器输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号，包括：根据所述扬声器的截止频率，确定所述虚拟低音增强的音频信号中虚拟低音的截止频率；根据所述虚拟低音的截止频率，确定第一分频点；根据所述第一分频点，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述子带信号的数量为至少三个；根据所述第一分频点，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少三个子带信号，包括：根据系统计算资源确定除所述第一分频点之外的其他分频点的分频点个数和对应的分频频率；根据所述第一分频点、所述分频点个数和所述分频频率，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到所述至少三个子带信号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一分频点、所述分频点个数和所述分频频率，对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到所述至少三个子带信号，包括：根据所述第一分频点、所述分频点个数和所述分频频率，采用线性相位分频滤波器组对所述虚拟低音增强的音频信号进行分频段滤波处理，得到所述至少三个子带信号。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述原始音频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音增强的音频信号，包括：分别通过高通滤波器和低通滤波器，对所述原始音频信号进行分频段滤波处理，得到高频信号和低频信号，其中，所述高通滤波器的截止频率不大于所述扬声器的截止频率，所述低通滤波器的截止频率不小于所述扬声器的截止频率；对所述低频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音信号；对所述高频信号进行延时处理，得到延时后的高频信号；将所述延时后的高频信号和所述虚拟低音信号进行合成，得到所述虚拟低音增强的音频信号。6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述分别对所述至少两个子带信号进行drc处理，得到处理后的子带信号，包括：对所述至少两个子带信号中的第一个子带信号采用drc中的动态范围压缩处理，并对所述至少两个子带信号中除所述第一个子带信号之外的其他子带信号采用drc中的动态范围扩展处理，得到所述处理后的子带信号。
7.一种音频信号处理装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取原始音频信号；处理单元，用于对所述原始音频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音增强的音频信号；所述处理单元，还用于将所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号；所述处理单元，还用于分别对所述至少两个子带信号进行drc处理，得到处理后的子带信号；输出单元，用于将所述处理后的子带信号进行叠加后向扬声器输出。8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器；其中，所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于读取所述存储器存储的计算机程序，并根据所述存储器中的计算机程序执行上述权利要求1-6任一项所述的音频信号处理方法。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述权利要求1-6任一项所述的音频信号处理方法。10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时，实现上述权利要求1-6任一项所述的音频信号处理方法。

技术总结

本申请提供一种音频信号处理方法、装置、存储介质和程序产品，该方法包括：获取原始音频信号；对所述原始音频信号进行虚拟低音信号处理，得到虚拟低音增强的音频信号；将所述虚拟低音增强的音频信号进行分频处理，得到至少两个子带信号；分别对所述至少两个子带信号进行动态范围控制(Dynamic Range Control，DRC)处理，得到处理后的子带信号；将所述处理后的子带信号进行叠加后向扬声器输出。本申请可以改善由于音频虚拟低音处理后导致的音频清晰度下降的问题。度下降的问题。度下降的问题。