基于多频带融合的TENS信号生成方法、系统、设备及介质与流程

技术特征：
1.一种基于多频带融合的tens信号生成方法，其特征在于：包括：接收音频信号，并获取所述音频信号的梅尔频谱；对所述梅尔频谱进行频带划分，得到多个频带；分别获取各频带的能量值，然后对所述梅尔频谱中同一频带的梅尔标度对应的能量值进行合并处理，得到与所述梅尔频谱对应的频带能量集；将所述的频带能量集中的频率与指定的震动电信号频率建立一对一的映射关系，并使用频带能量集对应的能量值作为幅度值，生成一系列单一频率的方波信号；对所有的方波信号进行合成处理，得到tens信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：获取所述音频信号的梅尔频谱后，所述方法还包括：设定每个频带对应的最小指定频率阈值和最大指定频率阈值；相应的，对所述梅尔频谱中同一频带的梅尔标度对应的能量值进行合并处理，得到与所述梅尔频谱对应的频带能量集，包括：根据所述最小指定频率阈值和所述最大指定频率阈值，对所述梅尔频谱中同一频带的梅尔标度对应的能量值进行合并处理，以便得到与所述梅尔频谱对应的频带能量集；其中，所述频带能量集中第i个频带为：其中，f
min
表示最小指定频率阈值；f
max
表示最大指定频率阈值；m
j
表示所述梅尔频谱中第j个梅尔标度对应的频率；m
j(low)
表示所述梅尔频谱中频率大于f
min
的最低梅尔标度；m
j(high)
表示所述梅尔频谱中频率小于f
max
的最高梅尔标度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述频带能量集中，任一频带的能量值为该频带之前n帧频带以及该频带之后n帧频带的能量的平均值；其中，所述频带能量集中第k帧时第i个频带的能量值为：其中，n表示所述梅尔频谱中，在第k帧频带之前频带或之后频带的指定帧数；b
j(i)
表示第j帧频带的频率，j∈[k-n,k n]。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：分别获取各频带的能量值后，所述方法还包括：对各频带的能量值分别进行幅度调制处理，得到各频带的调制后能量值；对各频带的调制后能量值进行离散化处理，得到离散化处理后能量值，以便对所述梅尔频谱中同一频带的梅尔标度对应的离散化处理后能量值进行合并处理，得到与所述梅尔频谱对应的频带能量集。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述梅尔频谱中，第k帧频带的调制后能量值为：
其中，表示所述梅尔频谱中第k帧频带的能量值；表示所述梅尔频谱中频带的能量值中的最小值；表示所述梅尔频谱中频带的能量值中的最大值；表示第k帧频带的调制系数。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：基于对所述梅尔频谱进行频带划分时所划分的频带数量，预设有与所述频带数量相同的震动电信号频率；所述梅尔频谱中第k帧频带对应的方波信号值为：其中，表示所述梅尔频谱中第k帧频带的能量值；squarewave(f)表示方波发生函数，其用于根据输入的频率f生成时间长度与所述梅尔频谱中第k帧频带的帧长度对应的方波；表示预设的与所述梅尔频谱中频率集b(i)对应的震动电信号频率。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对所有的方波信号进行合成处理后，所述方法还包括：对合成处理后方波信号进行归一化处理，得到tens信号；所述梅尔频谱中第k帧频带对应的tens信号值为：其中，w
k
表示合成处理后方波信号，且表示合成处理后方波信号，且表示所述梅尔频谱中第k帧频带对应的方波信号；w
min
表示所述梅尔频谱中频带对应的方波信号的最小值；w
max
表示所述梅尔频谱中频带对应的方波信号的最大值。8.一种基于多频带融合的tens信号生成系统，其特征在于：用于实现如权利要求1至7中任一项所述的方法；所述系统包括：频谱生成模块，用于接收音频信号，并获取所述音频信号的梅尔频谱；频带划分模块，与所述频谱生成模块通信连接，用于对所述梅尔频谱进行频带划分，得到多个频带；频带能量集生成模块，与所述频带划分模块通信连接，用于分别获取各频带的能量值，然后对所述梅尔频谱中同一频带的梅尔标度对应的能量值进行合并处理，得到与所述梅尔频谱对应的频带能量集；方波信号生成模块，与所述频带能量集模块通信连接，用于将所述的频带能量集中的频率与指定的震动电信号频率建立一对一的映射关系，并使用频带能量集对应的能量值作为幅度值，生成一系列单一频率的方波信号；tens信号生成模块，与所述方波信号生成模块通信连接，用于对所有的方波信号进行合成处理，得到tens信号。9.一种电子设备，其特征在于：包括：存储器，用于存储计算机程序指令；以及，处理器，用于执行所述计算机程序指令从而完成如权利要求1至7中任一项所述的方法
的操作。10.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的计算机程序指令，其特征在于：所述计算机程序指令被配置为运行时执行如权利要求1至7中任一项所述的方法的操作。

技术总结
本发明涉及多模态信号融合技术领域，其目的在于提供一种基于多频带融合的TENS信号生成方法、系统、设备及介质。其中的方法包括：接收音频信号，并获取音频信号的梅尔频谱；对所述梅尔频谱进行频带划分，得到多个频带，并分别获取各频带的能量值；对所述梅尔频谱中同一频带的梅尔标度对应的能量值进行合并处理，得到与所述梅尔频谱对应的频带能量集；将所述的频带能量集中的频率与指定的震动电信号频率建立一对一的映射关系，并使用频带能量集对应的能量值作为幅度值，生成一系列单一频率的方波信号；对所有的方波信号进行合成处理，得到TENS信号。本发明可实现触觉和听觉的融合效果。果。果。


技术研发人员：王一凡
受保护的技术使用者：上海灿羽信息科技有限公司
技术研发日：2022.06.16
技术公布日：2022/8/12