[發明專利]一種自動音量調節方法

有效

• 申請號: 202010725423.5
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112203188B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 王波濤;李娜
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00;G10L21/007
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種自動音量調節方法涉及通信技術領域。該算法將麥克風拾取的音頻信號以及揚聲器播放的音頻信號同時輸入音量調節算法。對揚聲器和麥克風數據求和并取平均值后，計算對應的音量調節系數，根據統計得到的映射關系確定設備最終輸出音量。本發明避開傳統方法語音和噪聲難以區分的問題，提供一種計算音量調節系數的方法，根據環境噪聲調節設備的輸出音量。使用C語言編寫并實現音量調節的算法，建立了基于麥克風和揚聲器兩路信號的音量調節方法，以實現根據環境的變化對通訊設備的輸出音量進行有效的調節。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，涉及到一種同時具有揚聲器和麥克風的通信設備音量調節方法，特別涉及一種需要根據周圍環境噪音強弱情況自動調節通信設備揚聲器音量的方法。

背景技術

隨著無線通訊設備的發展，科技和多媒體技術的進步，人們的生活水平質量不斷提高，對講機、手機等無線通信設備得到了廣泛的應用。無線通信設備的功能層出不窮，令人目不暇接，應用領域越來越廣泛，例如制造、建筑、服務、民航、公安、運輸、水利等行業。

由于通話功能始終是通信設備最基本最重要的功能，因此保證通話的舒適高效，提高用戶體驗是通信設備應追求的根本目標。通信設備使用場景具有多樣化，用戶所處環境的噪音是各種不同頻率和不同強度聲音的無規則組合，情況是復雜多變的，如周圍人的嘈雜聲，街道的車流聲，機器運作的聲音等，而為了獲得更好的聲音效果，提高語音的清晰度，時常需要用戶根據環境噪音的變化不斷手動調節設備的音量，以獲得舒適的聽覺體驗。這種要求用戶手動調節音量的方法很麻煩，不僅阻止用戶專注于自己的工作，而且降低了用戶體驗。例如在使用對講機的過程中：用戶在聲音條件非常惡劣的場所，將對講機的音量調到了最大以方便聽清楚隊友傳來的消息，但是結束任務后就回到安靜的房間里，如果此時忘記將對講機音量調小或關閉對講機，那么此時突然接收到主叫信號的音量會非常刺耳，對用戶的聽覺神經造成一定的傷害，降低用戶體驗；反之如果從一個安靜環境下轉換到非常嘈雜的地方時，可能會因為沒有及時調整音量而錯過重要消息，造成很大的損失。因此，對講機系統需要設計一個能夠根據設備使用場景中的環境噪聲大小變化而自動調節音量的模塊。

針對上述問題，目前存在的方法在區分語音和噪聲，得到真實噪聲值的步驟遇到了難題。為解決這一問題，本發明提出一種同時利用麥克風信號和揚聲器信號，結合當前音量值，計算音量調節系數的方法。實驗表明，該方法實現簡單，有良好的應用推廣價值。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種實時分析對講機麥克風信號和揚聲器信號進行音量調節的方法，避開語音和噪音難以區分的問題。

本發明提供了一種計算音量調節系數的方法，并在此基礎上，根據環境背景噪聲調節通信設備輸出音量。所述方法包括如下：

(1)區間的劃分與映射；

對設備周圍環境噪聲大小以及對講機音量進行區間的劃分；將對講機的32個音量等級以及環境噪聲分貝數劃分等級，對講機音量具體劃分為四個等級，分別為0-9，10-19，20-29，30-32；背景噪聲按照分貝大小劃分為N，M，L三個等級，其中N對應0-60dB即普通室內談話以及較為安靜的環境，M對應60-90dB即人耳感到吵鬧有損神經的環境，L對應90dB以上即吵鬧加劇聽力受損的環境；

主叫端使用同一音頻固定響度的聲源作為輸入，使用人耳統計分析系，設定周圍環境噪聲大小三個等級下應該調整的音量等級；

(2)計算音量調節系數；

讀取設備的麥克風信號和揚聲器信號，分別對讀取到的兩路信號數據求和，取平均值后得到音量調節系數coef；統計分析得到coef 值和設備噪聲能量值的映射關系；

根據計算得到的coef值，得到對應的噪聲能量值，與上一次計算得到的噪聲能量值進行比較，判斷相鄰兩次噪聲能量值是否相同，若不同，則將得到的噪聲能量值送入函數接口調節音量；若相同，則在得到的噪聲能量值上加1或10，保證設備能夠有效調節音量；