用于處理音頻信號的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種用于處理音頻信號的方法和設(shè)備。所述處理音頻信號的方法包括：將音頻信號分離為第一諧波信號和第一打擊信號；調(diào)整第一諧波信號的增益和第一打擊信號的增益以產(chǎn)生第二諧波信號和第二打擊信號；將第二諧波信號與第二打擊信號相加。所述方法可通過將音頻信號分離為諧波信號和打擊信號以調(diào)整增益，來總體上改進用于控制增益的設(shè)備并將再現(xiàn)音量級別采用到當(dāng)前環(huán)境。所述音頻信號可具有高輸出電平而沒有非線性失真。
【專利說明】用于處理音頻信號的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種用于處理音頻信號的方法和設(shè)備，更具體地講，涉及一種通過將音頻信號分離為諧波信號和打擊信號(percussion signal)來調(diào)整增益的處理音頻信號的方法及其設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]動態(tài)范圍控制器(DRC)根據(jù)輸入的幅度動態(tài)地調(diào)整輸出的幅度，并且是指用于增大揚聲器的輸出的音頻增益控制器。
[0003]通常，使用一個DRC實現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的音頻增益控制。
[0004]圖1A示出具有前向結(jié)構(gòu)的DRC100，DRC100包括控制增益的控制器130和放大器110。圖1B示出具有反饋結(jié)構(gòu)的DRC101，DRC101包括控制增益的控制器170和放大器150。具有反饋結(jié)構(gòu)的DRClOl分析輸出信號以動態(tài)地調(diào)整增益。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的音頻增益控制器的增益控制器確定輸入/輸出信號電平的最大值或均方根(RMS)，并使用增益函數(shù)計算需要的增益。輸入信號乘以增益，從而控制了輸出信號的幅度。
[0005]同時，最近的流行音樂通常包括從打擊樂器輸出的打擊信號。打擊信號在時域中具有預(yù)定能量并且與連續(xù)輸入的諧波信號相比被間歇產(chǎn)生。打擊信號在時間譜上具有尖峰形式。即，因為在連續(xù)諧波信號之間插入打擊信號，所以打擊信號在時間譜的中間會被跳起。打擊信號的這樣的特征在輸出電平被最大化時引起問題。為了防止音頻信號失真，音頻信號的最大值可被放大到預(yù)定電平。放大的電平由于具有尖峰形式的打擊信號而被限制。即，盡管輸出電平的平均值遠(yuǎn)小于最大值，更長地增大增益以保持打擊信號的形式是不可能的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述缺點，一種用于處理音頻信號的方法和設(shè)備通過將音頻信號分離為諧波信號和打擊信號以調(diào)整增益，來改進控制增益并將再現(xiàn)音量級別采用到當(dāng)前環(huán)境。
[0007]本公開還提供一種通過將音頻信號分離處理為諧波信號和打擊信號來處理具有高輸出電平而沒有非線性失真的音頻信號的設(shè)備和方法。
[0008]實施例的目的可不限于以上描述。通過以下的描述，實施例所述領(lǐng)域的技術(shù)人員可清楚地領(lǐng)會未描述的其它目的。應(yīng)理解，可通過權(quán)力要求中描述的裝置及其組合來實現(xiàn)本公開的目的和優(yōu)點。
[0009]根據(jù)本公開的實施例，一種處理音頻信號的方法包括:將音頻信號分離為第一諧波信號和第一打擊信號；調(diào)整第一諧波信號的增益和第一打擊信號的增益來產(chǎn)生第二諧波信號和第二打擊信號；將第二諧波信號與第二打擊信號相加。
[0010]根據(jù)本公開的實施例，一種用于處理音頻信號的設(shè)備包括:諧波/打擊分離器，將音頻信號分離為第一諧波信號和第一打擊信號；第一 DRC，調(diào)整諧波信號的增益以產(chǎn)生第二諧波信號；第二 DRC，調(diào)整打擊信號的增益以產(chǎn)生第二打擊信號；加法器，將第二諧波信號與第二打擊信號相加。
[0011]在下面進行詳細(xì)的描述之前，闡明貫穿本專利文檔所使用的特定詞語和短語的定義會是有益的。術(shù)語“包括”和“包含”及其派生詞表示包括而非限制；術(shù)語“或”是包括，表示和/或；術(shù)語“與……相關(guān)聯(lián)”和“其相關(guān)聯(lián)的”及其派生詞可表示包括、包括在……中、與......互相連接、包含、包含在......中、連接到或與......連接、結(jié)合到或與......結(jié)合、可與……通信、與……合作、交錯、并列、接近于、綁定到或與……綁定、具有、具有……的性質(zhì)等；術(shù)語“控制器”表示任何裝置、系統(tǒng)或控制至少一個操作的任何裝置、系統(tǒng)的部件?？稍谟布?、固件或軟件或者硬件、固件或軟件中的至少兩個的一些組合中實現(xiàn)這樣的裝置。應(yīng)注意，可本地地或遠(yuǎn)程地集中或分布與任何特定控制器相關(guān)聯(lián)的功能。貫穿本專利文檔，提供了特定詞語和短語的定義，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，在一些(如果不是大多數(shù))示例中，這樣的定義適用于這樣定義的詞語和短語的現(xiàn)有以及將來的使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了本公開和它的優(yōu)點的更全面理解，現(xiàn)在將結(jié)合附圖對以下描述進行參考，在附圖中，相同的標(biāo)號表不相同的部件:
[0013]圖1A和圖1B示出根據(jù)本公開的音頻增益控制器的構(gòu)造；
[0014]圖2示出根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的設(shè)備；
[0015]圖3示出根據(jù)本公開的實施例的圖2的用于處理音頻信號的設(shè)備的諧波/打擊分離器；
[0016]圖4A至圖4E示出根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的設(shè)備的信號處理結(jié)果;
[0017]圖5A和圖5B示出根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的設(shè)備的諧波頻譜圖產(chǎn)生器的操作原理；
[0018]圖6A和圖6B示出根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的設(shè)備的打擊頻譜圖產(chǎn)生器的操作原理；
[0019]圖7示出根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的方法；
[0020]圖8示出在根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的方法期間將音頻信號分離為諧波信號和打擊信號的過程；
[0021]圖9示出在根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的方法期間使用頻譜圖來獲得諧波頻譜圖的過程；
[0022]圖10示出在根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的方法期間使用頻譜圖來獲得打擊頻譜圖的過程。
【具體實施方式】
[0023]在本專利文檔中，以下討論的圖1A至圖10以及用于描述本公開的原理的各種實施例僅是示例的方式并且不應(yīng)以任何方式被解釋為限制本公開的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，可在任何適當(dāng)布置的音頻信號處理裝置中實現(xiàn)本公開的原理。參照附圖詳細(xì)描述本公開的示例性實施例。貫穿附圖，相同的標(biāo)號用于表示相同或相似的部件。將省略包含于此的公知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述，以避免混淆本公開的主題。[0024]在本公開中，分離的諧波信號和打擊信號定義如下。首先，打擊信號是指通過打擊輸出聲音的稱為打擊樂器的樂器的音頻信號。因為打擊信號通常用于與音樂合拍，所以打擊信號具有在時間譜中間歇地產(chǎn)生尖峰形式的能量分布。諧波信號是指由至少兩個聲音組成的周期分量。與打擊信號相比，諧波信號的能量根據(jù)時間具有預(yù)定值并在頻譜中表示尖峰形式的能量分布。
[0025]在下文中，將參照圖2和圖3描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于處理音頻信號的設(shè)備。
[0026]圖2示出根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的設(shè)備。圖3示出根據(jù)本公開的實施例的圖2的用于處理音頻信號的設(shè)備200的諧波/打擊分離器210。
[0027]參照圖2，根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的設(shè)備200包括諧波/打擊分離器210、第一 DRC230、第二 DRC230和加法器270，并且在特定實施例中還包括獨立的增益控制器290。
[0028]諧波/打擊分離器210將音頻信號分離為諧波信號和第一打擊信號。將參照圖3詳細(xì)描述諧波/打擊分離器210。諧波/打擊分離器210包括頻譜圖產(chǎn)生器213、頻譜圖分離器215和轉(zhuǎn)換器219。頻譜圖分離器215包括諧波頻譜圖產(chǎn)生器216和打擊頻譜圖產(chǎn)生器217。頻譜圖產(chǎn)生器213將音頻信號轉(zhuǎn)換到時頻域以產(chǎn)生音頻信號的頻譜圖。頻譜圖示出音頻信號的頻譜分量的強度作為圖的密度，其中，頻率在縱軸上，時間在橫軸上。頻譜圖產(chǎn)生器213根據(jù)時間對輸入的音頻信號執(zhí)行離散傅里葉變換(DFT)或快速傅里葉變換(FFT)以獲得根據(jù)時間的音頻信號的頻譜。作為另一實施例，頻譜圖產(chǎn)生器213使用濾波器組以便獲得頻率分量。濾波器組是通過多個帶通濾波器劃分音頻信號的頻帶的濾波器群組。頻譜圖產(chǎn)生器213通過將音頻信號經(jīng)過濾波器組來提取各個頻帶的頻率分量，并將提取的頻率分量相加以產(chǎn)生根據(jù)時間的頻譜作為頻譜圖。
[0029]頻譜圖分離器215使用來自頻譜圖產(chǎn)生器213的音頻信號的頻譜圖創(chuàng)建諧波頻譜圖和打擊頻譜圖。詳細(xì)地，諧波頻譜圖產(chǎn)生器216使用頻譜圖產(chǎn)生諧波頻譜圖，打擊頻譜圖產(chǎn)生器217使用頻譜圖產(chǎn)生打擊頻譜圖。
[0030]諧波頻譜圖產(chǎn)生器216將從頻譜圖產(chǎn)生器213接收的頻譜圖切分為每個預(yù)設(shè)頻率以產(chǎn)生至少一個頻率幀，并且針對各個頻率幀執(zhí)行中值濾波。中值濾波器具有將以一點為中心的窗的中值代替為所述一點的值的特性。如果諧波頻譜圖產(chǎn)生器216針對作為根據(jù)時間的特定頻帶的音頻信號的頻率幀執(zhí)行中值濾波，則抑制了在時間軸頻譜中突出的打擊分量。諧波頻譜圖產(chǎn)生器216將通過濾波抑制打擊分量的至少一個頻率幀相互進行組合以產(chǎn)生諧波頻譜圖。
[0031]打擊頻譜圖產(chǎn)生器217將從頻譜圖產(chǎn)生器213接收的頻譜圖切分為每個預(yù)設(shè)時間以產(chǎn)生至少一個時間幀，并且針對各個時間幀執(zhí)行中值濾波。如果打擊頻譜圖產(chǎn)生器217針對作為在特定時間點的頻譜的時間幀執(zhí)行中值濾波，則抑制了在頻譜中突出的諧波分量。打擊頻譜圖產(chǎn)生器217將通過濾波抑制諧波分量的至少一個時間幀相互進行組合以產(chǎn)生打擊頻譜圖。
[0032]轉(zhuǎn)換器219將從頻譜圖分離器215輸出的諧波頻譜圖和打擊頻譜圖分別轉(zhuǎn)換為作為時域中的信號的第一諧波信號和第一打擊信號。
[0033]由諧波/打擊分離器210分離的第一諧波信號和第一打擊信號被分別輸入到第一DRC230和第二 DRC250。第一 DRC230調(diào)整第一諧波信號的增益以產(chǎn)生第二諧波信號。第一DRC230調(diào)整第一諧波信號的增益從而第二諧波信號不超過第一閾值。第二 DRC230調(diào)整第一打擊信號的增益以產(chǎn)生第二打擊信號。第二 DRC250調(diào)整第一打擊信號的增益從而第二打擊信號不超過第二閾值。
[0034]第一閾值和第二閾值可以是用于最大化輸出電平的OdB并可具有不同的值。第一DRC230和第二 DRC250具有DRC結(jié)構(gòu)、相同的結(jié)構(gòu)或不同的結(jié)構(gòu)。即，第一 DRC230和第二DRC250彼此獨立。當(dāng)?shù)谝?DRC230和第二 DRC250具有相同的結(jié)構(gòu)時，如果需要，第一 DRC230和第二 DRC250可具有不同的參數(shù)(時間常數(shù)、增益)。
[0035]在特定實施例中，根據(jù)本公開的用于處理音頻信號的設(shè)備200還包括作為獨立的模塊的增益控制器290。增益控制器290同時控制通過獨立地被操作的各個DRC230、250調(diào)整的增益。即，增益控制器290控制第一諧波信號和第一打擊信號兩者的增益從而第一諧波信號的增益與第二諧波信號的增益之間的差小于預(yù)設(shè)值。即，增益控制器290同時控制第一諧波信號的增益和第一打擊信號的增益，以防止隨著兩個信道的增益差的增大而在信號之間能夠被識別的程度的不匹配。
[0036]即，增益控制模塊被包括在第一 DRC230和第二 DRC250中并獨立地調(diào)整DRC的增益。與圖2的增益控制器290的方案相同，在DRC的外部考慮每個DRC的增益，增益控制模塊調(diào)整第二諧波信號的增益和第二打擊信號的增益從而第二諧波信號與第二打擊信號匹配。這里，增益控制模塊單獨地調(diào)整參數(shù)(諸如時間常數(shù)以及各個信號的增益)。當(dāng)調(diào)整時間常數(shù)時，可改變各個信號的形式。例如，當(dāng)增大時間常數(shù)時，信號變得平緩。當(dāng)減小時間常數(shù)時，信號改變?yōu)榧怃J形式。
[0037]第一 DRC230和第二 DRC250調(diào)整第一諧波信號的增益或時間常數(shù)以及打擊信號的增益或時間常數(shù)，加法器170將具有調(diào)整的增益的第二諧波信號和第二打擊信號彼此相加并輸出相加結(jié)果。使用前述的方案，從音頻信號分離諧波信號和打擊信號，諧波信號的增益和打擊信號的增益被單獨地調(diào)整，調(diào)整增益的諧波信號與打擊信號彼此相加，并且輸出相加的結(jié)果，從而可增加輸出信號的總音量而沒有一些信號的非線性失真。
[0038]參照圖4A至圖4E，以下是根據(jù)本公開的從用于處理音頻信號的設(shè)備中的各個模塊的輸出的描述。
[0039]圖4A至圖4E是示出通過根據(jù)本公開的實施例的基于用于處理音頻信號的設(shè)備200的用于處理音頻信號的設(shè)備的信號處理結(jié)果的曲線圖。詳細(xì)地，圖4A是示出輸入到用于處理音頻信號的設(shè)備的音頻信號的曲線圖。如圖4A所示，音頻信號包括具有周期尖峰形式的打擊節(jié)拍(在下文中被稱為“打擊信號”)和沿時間軸具有相對不變的能量的諧波部分(在下文中被稱為“諧波信號”)。
[0040]圖4B是根據(jù)圖1的用于處理音頻信號的設(shè)備(即，DRC)調(diào)整音頻信號的增益的情況的曲線圖。當(dāng)音頻信號的輸出電平被最大化時音頻信號的形式應(yīng)維持，相應(yīng)地，具有尖峰形式的打擊信號的最大值應(yīng)小于OdB。如果增益被增大為大于OdB，則打擊信號被切割或失真，從而引起削波或飽和。因此，相應(yīng)地，可存在放大組成音頻信號的總體上的諧波信號的輸出的限制。
[0041]圖4C和圖4D是示出在根據(jù)本公開的用于處理音頻信號的設(shè)備200將音頻信號分離為諧波信號和打擊信號時的各個信號的曲線圖。圖4C僅示出由諧波/打擊分離器分離的諧波信號，并且諧波信號被輸入到第一 DRC230從而諧波信號的增益通過第一 DRC230被調(diào)整。圖4D僅示出由諧波/打擊分離器210分離的打擊信號，并且分離的打擊信號被輸入到第二 DRC250從而打擊信號的增益通過第二 250被調(diào)整。
[0042]圖4E是示出根據(jù)本公開的用于處理音頻信號點的設(shè)備的輸出信號的曲線圖。在根據(jù)本公開的用于處理音頻信號的設(shè)備200中，諧波信號和打擊信號被輸入到不同的DRC從而諧波信號的增益和打擊信號的增益被單獨地調(diào)整。加法器270將增益被調(diào)整的不同信號中的各個信號相加，從而輸出相加結(jié)果。在具有尖峰形式的打擊信號的特性中，用于調(diào)整諧波信號的增益的第一 DRC230的增益可被設(shè)置為大于第二 DRC250的增益。參照圖4E，打擊信號可被放大到最大輸出電平而不失真，諧波信號被放大到具有高于具有調(diào)整音頻信號的增益的一個DRC的處理音頻信號的設(shè)備的輸出信號的電平。
[0043]在下文中，將參照圖5A、圖5B、圖6A和圖6B來描述從音頻信號的頻譜圖獲得諧波頻譜圖和打擊頻譜圖的方法。
[0044]圖5A和圖5B是示出根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的設(shè)備200的諧波頻譜圖產(chǎn)生器的操作原理的示圖，圖6A和圖6B是示出根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的設(shè)備200的打擊頻譜圖產(chǎn)生器的操作原理的示圖。
[0045]圖5A示出音頻信號的頻譜圖。諧波頻譜圖產(chǎn)生器216使用音頻信號的頻譜圖產(chǎn)生諧波頻譜圖。首先，如圖5A所示，諧波頻譜圖產(chǎn)生器216將頻譜圖切分為每個預(yù)設(shè)頻率以產(chǎn)生頻率幀F(xiàn)S1、FS2……FSh510。諧波頻譜圖產(chǎn)生器216針對頻率幀執(zhí)行中值濾波。當(dāng)執(zhí)行中值濾波時，因為突出的部分(即，在包括在頻率幀中的時間譜中相對跳起)被抑制，所以諧波頻譜圖產(chǎn)生器216產(chǎn)生具有抑制的打擊分量的圖5B的頻率幀Hi530。諧波頻譜圖產(chǎn)生器216將H1、H2……Hi530彼此進行組合以產(chǎn)生圖5B所示的諧波頻譜圖。
[0046]圖6A示出音頻信號的頻譜圖。打擊頻譜產(chǎn)生器217使用音頻信號的頻譜圖產(chǎn)生打擊頻譜圖。首先，如圖6A所示，打擊頻譜圖產(chǎn)生器217將頻譜圖切分為每個預(yù)設(shè)時間以產(chǎn)生時間幀TS1、TS2……TSh610。打擊頻譜圖產(chǎn)生器217針對各個時間幀執(zhí)行中值濾波。當(dāng)執(zhí)行中值濾波時，因為突出的部分(即，在包括在頻率幀中的頻譜中相對跳起)被抑制，所以打擊頻譜圖產(chǎn)生器217獲得具有抑制的諧波分量的圖6B的時間幀Pi630。打擊頻譜圖產(chǎn)生器217將P1、P2……Pi630彼此進行組合以產(chǎn)生圖6B所示的打擊頻譜圖。
[0047]在下文中，將參照圖7至圖10描述根據(jù)本公開的實施例的處理音頻信號的方法。
[0048]圖7示出根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的方法；圖8詳細(xì)示出在根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的方法期間將音頻信號分離為諧波信號和打擊信號的過程的示例；圖9示出在根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的方法期間使用頻譜圖來獲得諧波頻譜圖的過程；圖10是示出在根據(jù)本公開的實施例的用于處理音頻信號的方法期間使用頻譜圖來獲得打擊頻譜圖的過程的示例的流程圖。
[0049]參照圖7，根據(jù)本公開的用于處理音頻信號的設(shè)備200將音頻信號分離為第一諧波信號和第一打擊信號(方框700)。將音頻信號分離為第一諧波信號和第一打擊信號的過程如下。
[0050]參照圖8，為了分離音頻信號，用于處理音頻信號的設(shè)備200將音頻信號轉(zhuǎn)換到時頻域以產(chǎn)生音頻信號的頻譜圖(方框700)。頻譜圖示出音頻信號的頻譜分量的強度作為圖的密度，其中，頻率在縱軸上，時間在橫軸上。[0051]為了產(chǎn)生音頻信號的頻譜圖，用于處理音頻信號的設(shè)備200根據(jù)時間對輸入的音頻信號執(zhí)行DFT或FFT以獲得根據(jù)時間的音頻信號的頻譜。在特定實施例中，用于處理音頻信號的設(shè)備200使用濾波器組以獲得頻率分量。濾波器組是通過多個帶通濾波器劃分音頻信號的頻帶的濾波器群組。用于處理音頻信號的設(shè)備200通過將音頻信號經(jīng)過濾波器組來提取各個頻帶的頻率分量，并將提取的頻率分量相加以產(chǎn)生根據(jù)時間的頻譜作為頻譜圖。
[0052]在方框730，用于處理音頻信號的設(shè)備200使用在方框710中產(chǎn)生的頻譜圖來獲得諧波頻譜圖和打擊頻譜圖。更具體地講，用于處理音頻信號的設(shè)備200使用頻譜圖來分別產(chǎn)生諧波頻譜圖和打擊頻譜圖。
[0053]參照圖9，為了產(chǎn)生諧波頻譜圖，用于處理音頻信號的設(shè)備200將頻譜圖切分為每個預(yù)設(shè)頻率以產(chǎn)生至少一個頻率幀(方框731)。用于處理音頻信號的設(shè)備200針對各個頻率幀執(zhí)行中值濾波(方框733 )。中值濾波器用以一點為中心的窗的中值代替所述一點的值。當(dāng)針對作為根據(jù)時間的特定頻帶的音頻信號的頻率幀執(zhí)行中值濾波時，抑制了在時間軸頻譜中突出的打擊分量。用于處理音頻信號的設(shè)備200將通過濾波抑制打擊分量的至少一個頻率幀相互進行組合以產(chǎn)生諧波頻譜圖(方框735)。
[0054]參照圖10，為了產(chǎn)生打擊頻譜圖，用于處理音頻信號的設(shè)備200將頻譜圖切分為每個預(yù)設(shè)時間以產(chǎn)生至少一個時間幀(方框732)。用于處理音頻信號的設(shè)備200針對各個時間幀執(zhí)行中值濾波(方框734)。當(dāng)針對作為在特定時間點的頻譜的時間幀執(zhí)行中值濾波時，抑制了在頻譜中突出的諧波分量。接下來，用于處理音頻信號的設(shè)備200將通過濾波抑制諧波分量的至少一個時間幀相互進行組合以產(chǎn)生打擊頻譜圖(方框736)。
[0055]在方框750，在從音頻信號的頻譜圖獲得諧波頻譜圖和打擊頻譜圖之后，用于處理音頻信號的設(shè)備200將諧波頻譜圖和打擊頻譜圖分別轉(zhuǎn)換為作為時域中的信號的第一諧波信號和第一打擊信號。在步驟710至步驟750，用于處理音頻信號的設(shè)備200將音頻信號分離為諧波信號和打擊信號。
[0056]返回參照圖7，用于處理音頻信號的設(shè)備200調(diào)整分離的第一諧波信號的增益和第一打擊信號的增益，以產(chǎn)生第二諧波信號和第二打擊信號(方框800)。盡管未示出，當(dāng)產(chǎn)生第二諧波信號時，用于處理音頻信號的設(shè)備200調(diào)整第一諧波信號的增益從而第二諧波信號不超過第一閾值。當(dāng)產(chǎn)生第二打擊信號時，用于處理音頻信號的設(shè)備200調(diào)整第一打擊信號的增益從而第二打擊信號不超過第二閾值。第一閾值和第二閾值可以是用于最大化輸出電平的OdB并可具有不同的值。
[0057]用于處理音頻信號的設(shè)備200控制第一諧波信號和第一打擊信號兩者的增益從而第一諧波信號的增益與第二諧波信號的增益之間的差小于預(yù)設(shè)值。即，用于處理音頻信號的設(shè)備200同時控制第一諧波信號的增益和第一打擊信號的增益，以防止隨著兩個信道的增益差的增大而在信號之間能夠被識別的程度的不匹配。即，用于處理音頻信號的設(shè)備200將第一諧波信號和第一打擊信號輸入到不同的信道從而各個信道可獨立地調(diào)整增益，以及使用公共的控制模塊控制兩個信道的增益。當(dāng)使用公共的控制模塊時，用于處理音頻信號的設(shè)備200調(diào)整增益從而第二諧波信號與第二打擊信號匹配。
[0058]在將諧波信號和打擊信號分離后，本公開的用于處理音頻信號的設(shè)備200單獨地調(diào)整參數(shù)(諸如時間常數(shù)以及各個信號的增益)。當(dāng)調(diào)整時間常數(shù)時，可改變各個信號的形式。例如，當(dāng)增大時間常數(shù)時，信號變得平緩。當(dāng)減小時間常數(shù)時，信號改變?yōu)榧怃J形式。[0059]如上所述，如果第一諧波信號的增益或時間常數(shù)以及打擊信號的增益或時間常數(shù)被調(diào)整時，用于處理音頻信號的設(shè)備200將第二諧波信號和第二打擊信號相加以輸出相加結(jié)果(方框900)。使用前述的方案，從音頻信號分離諧波信號和打擊信號，諧波信號的增益和打擊信號的增益被單獨調(diào)整，調(diào)整增益的諧波信號和打擊信號彼此相加，并且輸出相加的結(jié)果，從而可增加輸出信號的總音量而沒有一些信號的非線性失真。
[0060]如上所述，本公開可通過將音頻信號分離為諧波信號和打擊信號以調(diào)整增益，來總體上改進用于控制增益的設(shè)備并將再現(xiàn)音量級別采用到當(dāng)前環(huán)境。
[0061]本公開還提供具有高輸出電平而沒有非線性失真的音頻信號并提高嵌入式揚聲器的激勵性能。
[0062]盡管已經(jīng)用示例性實施例描述了本公開，但是可向本領(lǐng)域的技術(shù)人員建議各種改變和修改。本公開意圖包含落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的這樣的改變和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于處理音頻信號的方法，所述方法包括: 將音頻信號分離為第一諧波信號和第一打擊信號； 通過調(diào)整第一諧波信號的增益和第一打擊信號的增益來產(chǎn)生第二諧波信號和第二打擊信號; 將第二諧波信號與第二打擊信號相加。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將音頻信號分離為第一諧波信號和第一打擊信號的步驟包括: 通過將音頻信號轉(zhuǎn)換到時頻域來產(chǎn)生音頻信號的頻譜圖； 使用頻譜圖來獲得諧波頻譜圖和打擊頻譜圖； 分別將諧波頻譜圖和打擊頻譜圖轉(zhuǎn)換為第一諧波信號和第一打擊信號。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，產(chǎn)生諧波頻譜圖的步驟包括: 將頻譜圖切分為每個預(yù)設(shè)頻率以產(chǎn)生至少一個頻率幀； 針對所述至少一個頻率幀執(zhí)行中值濾波； 將至少一個濾波后的頻率幀彼此進行組合以產(chǎn)生諧波頻譜圖。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，產(chǎn)生打擊頻譜圖的步驟包括: 將頻譜圖切分為每個預(yù)設(shè)時間以產(chǎn)生至少一個時間幀； 針對所述至少一個時間幀執(zhí)行中值濾波； 將至少一個濾波后的時間幀彼此進行組合以產(chǎn)生打擊頻譜圖。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，產(chǎn)生第二諧波信號和第二打擊信號的步驟包括: 調(diào)整第一諧波信號的增益從而第二諧波信號不超過第一閾值； 調(diào)整第一諧波信號的增益從而第二打擊信號不超過第二閾值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括:控制第一諧波信號的增益和第一打擊信號的增益從而第一諧波信號的增益和第一打擊信號的增益之間的差小于或等于預(yù)設(shè)值。
7.一種用于處理音頻信號的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 諧波/打擊分離器，將音頻信號分離為第一諧波信號和第一打擊信號； 第一動態(tài)范圍控制器DRC，被構(gòu)造為調(diào)整第一諧波信號的增益以產(chǎn)生第二諧波信號； 第二 DRC，被配置為調(diào)整第一打擊信號的增益以產(chǎn)生第二打擊信號； 加法器，將第一諧波信號與第二打擊信號相加。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，諧波/打擊分離器包括: 頻譜圖產(chǎn)生器，被構(gòu)造為將音頻信號轉(zhuǎn)換到時頻域并產(chǎn)生音頻信號的頻譜圖； 頻譜圖分離器，被構(gòu)造為使用頻譜圖來獲得諧波頻譜圖和打擊頻譜圖； 轉(zhuǎn)換器，被構(gòu)造為分別將諧波頻譜圖和打擊頻譜圖轉(zhuǎn)換為第一諧波信號和第一打擊信號。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，頻譜圖分離器包括諧波頻譜圖產(chǎn)生器，所述諧波頻譜圖產(chǎn)生器被構(gòu)造為: 通過將頻譜圖切分為每個預(yù)設(shè)頻率來產(chǎn)生至少一個頻率幀； 針對所述至少一個頻率幀執(zhí)行中值濾波； 通過將至少一個濾波后的頻率幀彼此進行組合來產(chǎn)生諧波頻譜圖。
10.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，頻譜圖包括打擊頻譜圖產(chǎn)生器，所述打擊頻譜圖產(chǎn)生器被構(gòu)造為: 通過將頻譜圖切分為每個預(yù)設(shè)時間來產(chǎn)生至少一個時間幀； 針對所述至少一個時間幀執(zhí)行中值濾波； 通過將至少一個濾波后的時間幀彼此進行組合來產(chǎn)生打擊頻譜圖。
11.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，第一DRC調(diào)整第一諧波信號的增益從而第二諧波信號不超過第一閾值； 第二 DRC調(diào)整第一打擊信號的增益從而第二打擊信號不超過第二閾值。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，還包括:增益控制器，被構(gòu)造為控制第一諧波信號的增益和第一打擊信號的增益從而第一諧波信號的增益與第一打擊信號的增益之間的差小于或等于預(yù)設(shè)值。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，增益控制器還被構(gòu)造為:同時控制第一DRC的增益和第二 DRC的增益。
14.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，第一諧波信號的增益與第一打擊信號的增益不同。
15.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，第一DRC和第二 DRC具有不同的參數(shù)，所述參數(shù)包括時間常數(shù)和增益中的至少一個 。
【文檔編號】G10L21/0272GK103456311SQ201310203172
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月29日
【發(fā)明者】瓦吉姆·庫德里亞夫切夫, 金在賢, 崔哲珉 申請人:三星電子株式會社