中控台压缩发声方法、系统、设备及存储介质与流程

本发明涉及音频处理的，特别涉及一种中控台压缩发声方法、系统、设备及存储介质。

背景技术：

1、中控台压缩发声（console compressor/limiter）是一种音频处理技术，主要用于音频录制、混音和放音等领域。它起源于录音室和广播工作室，最初用于控制音频信号的动态范围，使其在播放过程中更加平衡和一致。中控台压缩发声通过压缩和限制音频信号的动态范围，使较强和较弱的音频部分之间的差异变小。

2、但传统的中控台压缩发声的参数设置是固定的，无法根据不同的音频内容进行实时调整和优化，同时，无法处理复杂的音频场景和高动态范围的音频信号导致音频失真以及音质不佳。且传统方法的处理能力和参数设置难以适应技术和行业的快速变化，限制了其在不断变化的音频处理领域中的应用。

技术实现思路

1、本发明的主要目的为提供一种中控台压缩发声方法、系统、设备及存储介质，能够根据不同的音频内容实时调整和优化，以及能在复杂的音频场景和高动态范围的音频信号保持音频不失真和提高音质，并且能实时进行数据更新，以适应技术和行业的快速变化。

2、为实现上述目的，本发明提供一种中控台压缩发声方法，包括：

3、获取音频信号源中的音频信号，并通过中控台的中控模型对音频信号进行预处理，得到预处理信号；

4、判断预处理得到的预处理信号的音频幅度是否符合音频幅度要求，当预处理信号不符合音频幅度要求时，通过中控模型依据动态压缩算法对预处理信号进行压缩处理，得到压缩音频信号；

5、判断压缩音频信号是否符合预设的音质频率范围值要求，当压缩音频信号不符合预设的音质频率范围值时，通过中控模型依据音质调整算法对压缩音频信号进行音质频率调整处理，并将调整处理得到的平衡音质信号输出至音响系统；

6、实时接收所述音响系统生成的反馈数据，并依据反馈数据对所述中控模型进行数据更新。

7、进一步地，所述通过中控台的中控模型对音频信号进行预处理，得到预处理信号，包括：

8、通过所述中控模型将连续的所述音频信号转换为离散的数字音频信号，并将离散的数字音频信号分成音频帧，判断音频帧的重叠区域是否符合预设的帧重叠比例要求；

9、当音频帧的重叠区域符合要求时，依据快速傅里叶变换分析方法将音频帧进行频域表示转换，得到音频帧频谱图，判断音频帧频谱图是否存在噪音；

10、当音频帧频谱图存在噪音时，提取音频帧频谱图对应噪声的频谱特征，得到噪声特征，通过所述中控模型对噪声特征进行分析，得到音频帧的噪声类型，通过所述中控模型在数据库中选用噪声类型对应的降噪算法对音频帧进行降噪处理，将经过降噪处理后的音频帧进行合成，得到预处理信号。

11、进一步地，所述通过中控模型依据动态压缩算法对预处理信号进行压缩处理，得到压缩音频信号，包括：

12、对所述预处理信号进行分割处理，得到信号帧，对每一个信号帧应用窗函数，将应用窗函数的信号帧进行排序以及柱状图转换，得到一个柱状图，获取柱状图的峰值，依据峰值计算得到最大幅度值的信号帧，依据柱状图计算信号帧的平方和的均值以及平方根，通过结合最大幅度值的信号帧、信号帧的平方和的均值和平方根进行分析，得到分析结果，对分析结果进行转换计算，得到所述预处理信号对应的波动幅度值，判断波动幅度值是否符合预设的阈值范围要求，当不符合要求时，判断波动幅度值的类型，当波动幅度值低于阈值范围时，提升波动幅度值对应的所述预处理信号，得到压缩音频信号；当波动幅度值高于阈值范围时，压缩波动幅度值对应的所述预处理信号，得到压缩信号。

13、进一步地，所述判断压缩音频信号是否符合预设的音质频率范围值要求，包括：

14、对所述压缩音频信号进行频率分析，得到压缩频率，依据预设的阈值频率判断压缩频率是否符合要求，当压缩频率符合要求时，获取所述音频信号，对所述压缩音频信号进行还原处理，得到与所述音频信号的格式一致的还原信号，将还原信号与所述音频信号进行时间对齐，并判断经过时间对齐的还原信号是否符合符合预设的音质频率范围值要求。

15、进一步地，所述当压缩音频信号不符合预设的音质频率范围值时，通过中控模型依据音质调整算法对压缩音频信号进行音质频率调整处理，包括：计算所述还原信号和所述音频信号之间的能量比例关系，得到信噪比；计算所述还原信号中谐波成分与基频成分之间的比例关系，得到失真度；计算原始音频信号和还原的压缩音频信号之间的峰值功率或能量比例关系，得到峰值信噪比；计算压缩音频信号的频谱与原始音频信号的频谱之间的差异，得到频谱失真度；

16、依据所述音质频率范围值依次对信噪比、失真度、峰值信噪比和频谱失真度进行检测，当信噪比、失真度、峰值信噪比和频谱失真度中任意一个不符合所述音质频率范围值时，通过所述中控模型依据音质调整算法对所述还原信号进行频率调整，将超出符合要求的频率成分调整到合适的范围内，并将调整失败的频率成分进行清除，判断经过调整后的所述还原信号是否符合所述音质频率范围值的要求，当符合要求时，对经过调整后的所述还原信号进行压缩，得到所述平衡音质信号。

17、进一步地，所述实时接收所述音响系统生成的反馈数据，并依据反馈数据对所述中控模型进行数据更新，包括：

18、所述音响系统接收到所述平衡音质信号后，依据所述平衡音质信号进行运行并输出对应的运行音频信号，以及依据运行音频信号生成反馈数据，将反馈数据发送至所述中控模型，通过所述中控模型对反馈数据进行解析，得到解析结果，将解析结果与从所述音频信号源获取的所述音频信号进行数据分析，得到运行音频信号与所述音频信号的偏差数据，通过所述中控模型依据偏差数据进行数据更新。

19、本发明还提供一种中控台压缩发声系统，包括：

20、获取模块，所述获取模块用于获取音频信号源中的音频信号，并通过中控模型对音频信号进行预处理，得到预处理信号；

21、压缩模块，所述压缩模块用于依据音频幅度值对预处理得到的预处理信号进行音频幅度要求检测，当预处理信号不符合音频幅度要求时，通过中控模型依据动态压缩算法对预处理信号进行压缩处理，得到压缩音频信号；

22、平衡模块，所述平衡模块用于通过预设的音质频率范围值对压缩音频信号进行音质频率检测，当压缩音频信号不符合预设的音质频率范围值时，通过中控模型依据音质调整算法对压缩音频信号进行音质频率调整处理，并将调整处理得到的平衡音质信号输出至音响系统；

23、处理模块，所述处理模块用于实时接收所述音响系统生成的反馈数据，并依据反馈数据对所述中控模型进行数据更新。

24、本发明还提供一种中控台压缩发声设备，包括：

25、存储器，用于存储程序；

26、处理器，用于执行所述程序，实现上述任意一项所述的一种中控台压缩发声设备方法的各个步骤。

27、本发明还提供一种存储介质，存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行一种中控台压缩发声方法的任一项所述的方法。

28、本发明提供的一种中控台压缩发声方法、系统、设备及存储介质，具有以下有益效果：

29、通过采用动态压缩算法对不符合音频幅度要求的预处理信号进行压缩处理，得到压缩音频信号，能够根据不同的音频内容实时调整和优化，并且在保持音频信号的动态范围的同时，控制音频信号的幅度，避免过大或过小的音量波动，提高音频的可听性和舒适度，使得能在复杂的音频场景和高动态范围的音频信号保持音频不失真和提高音质。通过采用音质调整算法对不符合预设的音质频率范围值要求的压缩音频信号进行音质频率调整处理，以使音频信号的频率范围符合预设要求，保证音频的音质在合理的范围内，提供清晰、平衡的声音效果。依据反馈数据对中控模型进行数据更新，使得能适应技术和行业的快速变化。