一种多音频数字合成方法和系统与流程

本发明涉及音频处理，具体涉及一种多音频数字合成方法和系统。

背景技术：

1、现有一些医疗听力设备的需求为：需要同时发出多种纯音或者窄带噪声，以满足测试过程中的需要，例如耳声发射dpoae需要两种刺激纯音f1和f2来测试耳声发射，假如要求是f1声压级60db，f2声压级50db，以往方案使用左右声道分别驱动两个扬声器来发声，但若多一个频率f3，则原来的方案则无法使用。

2、现有方案存在可以同时发声，但是不能进行定量控制多种声音，并且定量控制声音偏差大，例如手机声音在一边放音乐一边开导航，同时放出声音时，只设定几个音量等级，而不是按照分贝进行划分，可能一个等级差别几个分贝，会导致误差比较大。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种多音频数字合成方法和系统，具有一个输出音频通道能够输出波形混音优点，突破了多音频输出准确性低的瓶颈。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

3、一种多音频数字合成方法，包括以下步骤：

4、获取三组以上的音频数据，并基于三组以上的所述音频数据所对应的声压级计算各组音频数据对应的修正幅值；

5、基于各组所述修正幅值计算合并修正数据；

6、将所述合并修正数据进行汉明窗函数计算以及傅里叶变换，得到离散频谱图数据；

7、将所述离散频谱图数据进行声压级计算，并基于计算结果计算第一声压级差值；

8、使用所述第一声压级差值对所述音频数据进行修正后输出。

9、可选的，计算各组音频数据对应的修正幅值，包括以下步骤：

10、获取声压级与输出正弦波形幅值的变化系数；

11、选定其中一组音频数据的声压级为标准声压级，计算其余各组音频数据与选定的音频数据之间的第二声压级差值；

12、基于所述第二声压级差值与变化系数计算其余各组音频数据对应的修正幅值。

13、可选的，所述修正幅值的计算公式为：

14、修正幅值＝第二声压级差值*变化系数。

15、可选的，汉明窗函数计算的公式为：

16、其中，i＝0，1，……，n-1；其中a为抵消期限；n为采样点数；f(i)为合并修正数据。

17、可选的，所述傅里叶变换的公式为：

18、其中，k＝0，1，……，n-1；n为音频数据位点；j为虚数。

19、可选的，将所述离散频谱图数据进行声压级计算，并基于计算结果计算第一声压级差值，包括以下步骤：

20、所述离散频谱图数据进行声压级计算后，得到完整频谱图数据；

21、获取各组所述音频数据的频率，并基于各组所述音频数据的频率在完整频谱图数据内寻找对应的声压级寻找值；

22、获取各组音频数据的声压级目标值，并基于所述声压级寻找值和声压级目标值计算第一声压级差值。

23、可选的，还包括以下步骤：判断所述音频数据是否需要修正。

24、可选的，判断所述音频数据是否需要修正，包括以下步骤：

25、设定修正误差阈值，判断所述第一声压级差值是否在修正误差阈值内；

26、若是，则无需修正，若否，则进行修正。

27、一种多音频数字合成系统，所述系统执行如上述任意一项所述的多音频数字合成方法，包括第一计算单元、第二计算单元、离散单元、第三计算单元和修正单元；

28、所述第一计算单元用于获取三组以上的音频数据，并基于三组以上的所述音频数据所对应的声压级计算各组音频数据对应的修正幅值；

29、所述第二计算单元用于基于各组所述修正幅值计算合并修正数据；

30、所述离散处理单元用于将所述合并修正数据进行汉明窗函数计算以及傅里叶变换，得到离散频谱图数据；

31、所述第三计算单元用于将所述离散频谱图数据进行声压级计算，并基于计算结果计算第一声压级差值；

32、所述修正单元用于使用所述第一声压级差值对所述音频数据进行修正后输出。

33、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任意一项所述的多音频数字合成方法。

34、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

35、通过本发明技术方案，使得单通道实现多音频叠加，同时利用数字分析计算快速傅里叶变换，进一步修正声压级，减小合成后各个频率声压级的误差，提高了输出的准确性。

技术特征：

1.一种多音频数字合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多音频数字合成方法，其特征在于，计算各组音频数据对应的修正幅值，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种多音频数字合成方法，其特征在于，所述修正幅值的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的一种多音频数字合成方法，其特征在于，汉明窗函数计算的公式为：

5.根据权利要求4所述的一种多音频数字合成方法，其特征在于，所述傅里叶变换的公式为：

6.根据权利要求1所述的一种多音频数字合成方法，其特征在于，将所述离散频谱图数据进行声压级计算，并基于计算结果计算第一声压级差值，包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的一种多音频数字合成方法，其特征在于，还包括以下步骤：判断所述音频数据是否需要修正。

8.根据权利要求7所述的一种多音频数字合成方法，其特征在于，判断所述音频数据是否需要修正，包括以下步骤：

9.一种多音频数字合成系统，其特征在于，所述系统执行如权利要求1-8任意一项所述的多音频数字合成方法，包括第一计算单元、第二计算单元、离散单元、第三计算单元和修正单元；

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-8任意一项所述的多音频数字合成方法。

技术总结本发明涉及音频处理技术领域中的一种多音频数字合成方法和系统，包括以下步骤：获取三组以上的音频数据，并基于三组以上的音频数据所对应的声压级计算各组音频数据对应的修正幅值；基于各组修正幅值计算合并修正数据；将合并修正数据进行汉明窗函数计算以及傅里叶变换，得到离散频谱图数据；将离散频谱图数据进行声压级计算，并基于计算结果计算第一声压级差值；使用第一声压级差值对音频数据进行修正后输出，具有一个输出音频通道能够输出波形混音优点，突破了多音频输出准确性低的瓶颈。技术研发人员：王双杰,李耀祖,张静,张凯帆,许力受保护的技术使用者：杭州爱思维仪器有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/6