動(dòng)態(tài)范圍控制的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種動(dòng)態(tài)范圍控制的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法。該方法包括在具有顯示器的設(shè)備上，顯示音量(相對(duì)響度電平)控制以控制設(shè)備的輸出音頻信號(hào)的音量電平，音量控制包括用于控制輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小窗口控制。本發(fā)明還公開(kāi)了用于調(diào)整音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的方法。該方法包括提供具有第一動(dòng)態(tài)范圍的輸入音頻信號(hào)，利用轉(zhuǎn)換函數(shù)將第一動(dòng)態(tài)范圍映射至第二動(dòng)態(tài)范圍，其中線性部分與輸入音頻信號(hào)的平均電平一致，和依據(jù)輸入音頻信號(hào)生成具有第二動(dòng)態(tài)范圍的輸出音頻信號(hào)。
【專利說(shuō)明】動(dòng)態(tài)范圍控制
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]動(dòng)態(tài)范圍(用于音頻)通常描述的是一段音頻、樂(lè)器或電子設(shè)備的最弱的聲音與最強(qiáng)的聲音的比率，其以分貝(dB)進(jìn)行測(cè)度。動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量用于音頻設(shè)備，以指示組件的最大輸出信號(hào)，并評(píng)價(jià)系統(tǒng)的噪聲基底(noise floor)。例如,人的聽(tīng)覺(jué)的動(dòng)態(tài)范圍(人通常可感知的最弱的聲音與最強(qiáng)的聲音之間的差值)為大約120dB。
[0002]在嘈雜的聽(tīng)音環(huán)境，處于動(dòng)態(tài)范圍下端的聲音的安靜片段可能被周圍的噪音所掩蓋。為了防止這種情況，在控制期間典型地壓縮動(dòng)態(tài)范圍，使得信號(hào)的安靜的部分和大聲的部分的相對(duì)電平更加相似。例如，現(xiàn)代的音頻例如音樂(lè)或電視音頻通常具有小的動(dòng)態(tài)范圍。通過(guò)減小信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，動(dòng)態(tài)的可聽(tīng)度下降。當(dāng)需要最大化所有收聽(tīng)環(huán)境下的總體可聽(tīng)度時(shí)，減小動(dòng)態(tài)范圍不是最佳的。
[0003]這要求信號(hào)比噪聲更響亮，但不是那么響亮而至于不舒服，這形成了聽(tīng)音環(huán)境的動(dòng)態(tài)范圍公差(DRT:dynamic range tolerance)的定義。DRT的改變?nèi)Q于聽(tīng)者的情緒和音頻(例如音頻是否被用作背景或用于當(dāng)前傾聽(tīng))的要求。一個(gè)更大的動(dòng)態(tài)范圍，與峰值和均方根(RMS:root-mean_square)的信號(hào)電平之間的較大的差異有關(guān)。因此,在一個(gè)較佳的聽(tīng)音環(huán)境，它們之間的類似的較大差異是容許的。
[0004]通常，能夠重放音頻或視頻的設(shè)備不允許用戶調(diào)整除了音量之外的輸出音頻的設(shè)置。一些設(shè)備和系統(tǒng)允許管理設(shè)置，但所提供的選項(xiàng)的復(fù)雜性可能是不利的，往往會(huì)導(dǎo)致不良結(jié)果。但應(yīng)注意的是，貫穿本申請(qǐng)使用的術(shù)語(yǔ)“音量”應(yīng)該被解釋為包括相對(duì)響度電平(relative loudness level)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)執(zhí)行的方法，包括在具有顯示器的裝置上:顯示音量(相對(duì)響度電平)控制，以控制該設(shè)備的輸出音頻信號(hào)的音量電平，所述音量控制包括動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小窗口控制，以控制輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，和處理輸入音頻信號(hào)，以將該信號(hào)的音量的平均值限制在窗口控制的選定的中心區(qū)域，以控制輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍?？刂频纳舷藓拖孪薇硎据敵鲆纛l信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的上限和下限。
[0006]所述設(shè)備可以是觸摸屏顯示裝置，所述方法進(jìn)一步包括:檢測(cè)一個(gè)或數(shù)個(gè)手指在觸摸屏顯示器上或觸摸屏顯示器附近的窗口控制的平移手勢(shì)，并響應(yīng)檢測(cè)平移手勢(shì)，調(diào)整窗口控制的位置來(lái)修改輸出音頻信號(hào)的音量。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法可包括通過(guò)檢測(cè)一個(gè)或數(shù)個(gè)手指在觸摸屏顯示器上或觸摸屏顯示器附近的窗口控制的調(diào)整大小的手勢(shì)，并響應(yīng)檢測(cè)調(diào)整大小的手勢(shì)，調(diào)整窗口控制的大小以修改輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。調(diào)整大小的手勢(shì)可以包括至少一個(gè)手指點(diǎn)擊或靠近在控制窗口附近的觸摸屏顯示器。調(diào)整大小的手勢(shì)可以包括使用至少兩個(gè)手指夾緊或張大的手勢(shì)。在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)整大小手勢(shì)可以在數(shù)個(gè)離散尺寸之間周期性地調(diào)整窗口控制。
[0007]該方法可以包括檢測(cè)通過(guò)輸入設(shè)備的窗口控制的平移手勢(shì)，并且響應(yīng)檢測(cè)平移手勢(shì)，調(diào)整窗口控制的位置來(lái)修改輸出音頻信號(hào)的音量。該方法還可以包括檢測(cè)通過(guò)輸入設(shè)備的窗口控制的調(diào)整大小的手勢(shì)，并且響應(yīng)檢測(cè)調(diào)整大小的手勢(shì)，調(diào)整控制窗口的大小來(lái)修改輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。調(diào)整大小的手勢(shì)可以包括在控制窗口附近執(zhí)行控制按鈕操作。模式選擇控制可用于選擇表示用于輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的相應(yīng)的不同的范圍的多種模式中的一種的動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小的窗口控制的操作模式。在預(yù)定的時(shí)間段，平均音量電平可以與動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小的窗口控制的中心基本上一致。窗口控制可以在預(yù)定量的范圍內(nèi)移動(dòng)，所述方法還包括響應(yīng)于所述窗口控制在所述范圍的任一端沖入預(yù)定音量范圍的一部分，縮小動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小的窗口控制的范圍，以提供減小的窗口控制。在一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小的窗口控制可以收縮到預(yù)定的最小值。
[0008]該方法可以進(jìn)一步包括響應(yīng)用戶輸入，提供用于輸出音頻信號(hào)的音量電平，以使減小窗口控制越過(guò)預(yù)定量的范圍的一端的部分。靜音控制可設(shè)置成通過(guò)模式選擇控制進(jìn)行，使輸出音頻信號(hào)靜音。
[0009]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供在具有顯示器的設(shè)備上的圖形用戶界面，其包括:音量控制部分，用以顯示用于輸出音頻信號(hào)的音量電平，并提供可以調(diào)整音量電平的范圍；和動(dòng)態(tài)范圍控制部分，其包括與音量控制部分一致的可調(diào)整的窗口的元件，以定義輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。窗口元件的大小可以定義輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。窗口元件的大小可以在數(shù)個(gè)離散的尺寸之間進(jìn)行周期性調(diào)整。調(diào)整窗口元件的大小可以使用以下任何一個(gè)或數(shù)個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn):一個(gè)或數(shù)個(gè)手指觸壓設(shè)備的觸摸屏顯示器；來(lái)自該設(shè)備的輸入裝置的用戶輸入；設(shè)備的觸摸顯示器上的調(diào)整大小手勢(shì)。調(diào)整大小的手勢(shì)可以使用兩個(gè)或數(shù)個(gè)手指夾緊(pinch)或張大(ant1-pinch)。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，圖形用戶界面可以進(jìn)一步包括模式選擇、以及靜音和復(fù)位選擇控制。
[0011]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種設(shè)備，其包括:顯示器；一個(gè)或數(shù)個(gè)處理器；存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的一個(gè)或數(shù)個(gè)程序，并包括配置成通過(guò)所述一個(gè)或數(shù)個(gè)處理器執(zhí)行的指令，以便:顯示音量控制模組以控制音量和從所述設(shè)備輸出的輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍；響應(yīng)用戶輸入控制動(dòng)態(tài)范圍控制窗口的大小和位置；和通過(guò)將輸入音頻信號(hào)的音量的平均值限制在控制窗口的選定的中心區(qū)域，基于動(dòng)態(tài)范圍控制窗口的大小和位置，控制所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。
[0012]所述一個(gè)或數(shù)個(gè)處理器進(jìn)一步能操作去執(zhí)行指令，以便:接收代表所述動(dòng)態(tài)范圍控制窗口的位置的第一用戶輸入數(shù)據(jù)；和接收代表所述動(dòng)態(tài)范圍控制窗口的大小的第二用戶輸入數(shù)據(jù)。響應(yīng)以下一個(gè)或數(shù)個(gè):顯示器上的觸壓、夾緊或張大手勢(shì)，生成所述第二用戶輸入數(shù)據(jù)。
[0013]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于調(diào)整音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的方法，包括:提供具有第一動(dòng)態(tài)范圍的輸入音頻信號(hào)；利用轉(zhuǎn)換函數(shù)，將所述第一動(dòng)態(tài)范圍映射到第二動(dòng)態(tài)范圍，所述轉(zhuǎn)換函數(shù)的線性部分與所述輸入音頻信號(hào)的平均電平一致；和依據(jù)所述輸入音頻信號(hào)生成具有所述第二動(dòng)態(tài)范圍的輸出音頻信號(hào)。利用單極低通濾波器結(jié)合所述輸入音頻信號(hào)的絕對(duì)值總和與平均值，確定所述輸入音頻信號(hào)的所述平均電平，其中平均長(zhǎng)度大于預(yù)先確定的最小值。所述方法進(jìn)一步包括利用增益值相對(duì)于輸入音頻信號(hào)改變轉(zhuǎn)換函數(shù)，使線性部分與平均電平一致。代表動(dòng)態(tài)范圍窗口的用戶輸入可用于實(shí)質(zhì)限制輸出音頻信號(hào)的第二動(dòng)態(tài)范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，基于用戶輸入確定轉(zhuǎn)換函數(shù)，并響應(yīng)聽(tīng)音環(huán)境的噪聲基底的變化，對(duì)轉(zhuǎn)換函數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整?？烧{(diào)整測(cè)量以形成輸出音頻信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，維持輸入音頻信號(hào)的漸強(qiáng)或漸弱部分。這可以通過(guò)保存輸入音頻信號(hào)的噪聲基底實(shí)現(xiàn)。
[0014]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于配置輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的方法，包括:提供動(dòng)態(tài)范圍公差窗口 ；在預(yù)先確定的心理聲學(xué)時(shí)間表，計(jì)算用于輸入音頻信號(hào)的平均值；利用所述平均值生成增益值，以改變所述動(dòng)態(tài)范圍公差窗口 ；和利用所述輸入音頻信號(hào)生成所述輸出音頻信號(hào)，所述輸出音頻信號(hào)具有實(shí)質(zhì)定義在所述動(dòng)態(tài)范圍公差窗口內(nèi)的動(dòng)態(tài)范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，利用單極低通濾波器結(jié)合所述輸入音頻信號(hào)的絕對(duì)值總和與平均值，確定所述輸入音頻信號(hào)的平均電平，其中平均長(zhǎng)度大于預(yù)先確定的最小值?？梢越邮斩x所述動(dòng)態(tài)范圍公差窗口的用戶輸入?？梢跃S持所述輸入音頻信號(hào)的漸強(qiáng)或漸弱部分。
[0015]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于處理音頻信號(hào)的系統(tǒng)，包括:一信號(hào)處理器，其用于:接收代表輸入音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)；利用轉(zhuǎn)換函數(shù)，將所述輸入音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍映射至輸出動(dòng)態(tài)范圍，其中線性部分與所述輸入音頻信號(hào)的平均電平一致；依據(jù)所述輸入音頻信號(hào)，生成具有所述輸出動(dòng)態(tài)范圍的輸出音頻信號(hào)。利用單極低通濾波器結(jié)合所述輸入音頻信號(hào)的絕對(duì)值總和與平均值，確定所述輸入音頻信號(hào)的所述平均電平，其中平均長(zhǎng)度大于預(yù)先確定的最小值。所述信號(hào)處理器進(jìn)一步操作成利用增益值使所述線性部分與所述平均電平一致，以相對(duì)于所述輸入音頻信號(hào)改變所述轉(zhuǎn)換函數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，接收代表動(dòng)態(tài)范圍窗口的用戶輸入，以實(shí)質(zhì)限制所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。可基于用戶輸入確定所述轉(zhuǎn)換函數(shù)?？身憫?yīng)所述聽(tīng)音環(huán)境的噪聲基底的變化，所述信號(hào)處理器調(diào)整所述轉(zhuǎn)換函數(shù)，并可維持所述輸入音頻信號(hào)的漸強(qiáng)或漸弱部分。
[0016]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種嵌入于非暫時(shí)性有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括機(jī)器可讀指令，當(dāng)其被處理器執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行用于調(diào)整音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的方法，包括:接收代表動(dòng)態(tài)范圍公差的用戶選擇的數(shù)據(jù)；基于所述動(dòng)態(tài)范圍公差確定轉(zhuǎn)換函數(shù)；利用所述轉(zhuǎn)換函數(shù)通過(guò)將所述輸入音頻信號(hào)的平均電平維持在通過(guò)所述用戶選擇定義的范圍內(nèi)，處理輸入音頻信號(hào)，生成輸出音頻信號(hào)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]現(xiàn)在通過(guò)舉例的方式，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述，其中:
[0018]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備的示意性框圖；
[0019]圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備的示意性框圖；
[0020]圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)范圍控制的示意性框圖；
[0021]圖4a_d是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)范圍控制的示意性框圖；
[0022]圖5a_c是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)范圍控制的示意性框圖；
[0023]圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)范圍控制的示意性框圖；
[0024]圖7a_c是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)范圍控制的示意性框圖；
[0025]圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法的示意性框圖；
[0026]圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換函數(shù)的示意圖；
[0027]圖10是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的平均化方法(averaging method)的示意性框圖；
[0028]圖11是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于處理立體聲信號(hào)的方法的示意性框圖；
[0029]圖12是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法的示意性框圖；[0030]圖13是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的歌曲的整體宏觀動(dòng)態(tài)范圍(overall macro dynamics)的不意圖；
[0031]圖14是利用根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法處理圖6的歌曲的整體宏觀動(dòng)態(tài)范圍的示意圖；和
[0032]圖15是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備的示意性框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]可以理解的是，雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二等可能在本文中用來(lái)描述各種元件，但這些元件不受這些術(shù)語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)區(qū)分彼此不同的元件。例如，第一手勢(shì)可被稱為第二手勢(shì)，并且類似地，第二手勢(shì)可被稱為第一手勢(shì)。
[0034]本文所用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例，并非意圖進(jìn)行限制。如本文所使用的，單數(shù)形式“一”，“一個(gè)”和“該”也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確說(shuō)明。還應(yīng)當(dāng)理解的是，本文所用的術(shù)語(yǔ)“和/或”是指并且包括相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目的一個(gè)或更多的所有可能的組合。還應(yīng)理解，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，指定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個(gè)或數(shù)個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的群組的存在或增加。
[0035]對(duì)設(shè)備的實(shí)施例例如便攜式多功能設(shè)備、這些設(shè)備的用戶界面以及用于使用這些設(shè)備的相關(guān)處理進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)一些實(shí)施例，該設(shè)備可以是便攜式通信、音樂(lè)和/或視頻播放設(shè)備，例如還包含其他的功能的移動(dòng)電話，又如PDA。該設(shè)備可以是一個(gè)音樂(lè)播放設(shè)備、視頻播放設(shè)備或者能夠?qū)缫粋€(gè)或數(shù)個(gè)揚(yáng)聲器或耳機(jī)提供音頻信號(hào)輸出的任何其他設(shè)備。例如，該設(shè)備可以是一個(gè)計(jì)算裝置，該裝置從本地或遠(yuǎn)程存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)提供音頻輸出。
[0036]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的裝置100的示意性框圖。在一些實(shí)施例中，設(shè)備100包括觸摸敏感顯示器系統(tǒng)112。為了方便，該觸摸敏感顯示器系統(tǒng)112有時(shí)也被稱為“觸摸屏”。該設(shè)備100可以包括存儲(chǔ)器102 (其可以包括一個(gè)或數(shù)個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì))、存儲(chǔ)器控制器122、一個(gè)或數(shù)個(gè)處理單元(CPU)120、外設(shè)接口 118、RF電路108、音頻電路110、揚(yáng)聲器
111、輸入/輸出(I/O)子系統(tǒng)106和其它輸入或控制設(shè)備116。這些部件可以通過(guò)一個(gè)或數(shù)個(gè)通信總線或信號(hào)線103進(jìn)行通信。
[0037]應(yīng)當(dāng)理解的是，設(shè)備100是設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，并且與圖1中所示的設(shè)備相比，設(shè)備100可以具有更多或更少的組件，可以組合兩個(gè)或更多組件，或可以具有不同的配置或布置的元件。在圖1中所示的各種組件可以用硬件、軟件或例如包括一個(gè)或數(shù)個(gè)信號(hào)處理和/或?qū)Ｓ眉呻娐返挠布c軟件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0038]存儲(chǔ)器102可以包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，并且還可以包括非易失性存儲(chǔ)器，諸如一個(gè)或數(shù)個(gè)磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備、閃存設(shè)備或其它非易失性固態(tài)存儲(chǔ)器器件。諸如CPU120和外設(shè)接口 118的設(shè)備100的其它組件對(duì)存取存儲(chǔ)器102的訪問(wèn)，可以由存儲(chǔ)器控制器122進(jìn)行控制。
[0039]外設(shè)接口 118將設(shè)備的輸入和輸出外設(shè)與CPU120和存儲(chǔ)器102連接。所述一個(gè)或數(shù)個(gè)處理器120運(yùn)行或執(zhí)行各種軟件程序和/或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器102內(nèi)執(zhí)行設(shè)備100的各種功能和處理數(shù)據(jù)的多組機(jī)器可讀指令。
[0040]在一些實(shí)施例中，外設(shè)接口 118、CPU120和存儲(chǔ)器控制器122可在單個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)，例如芯片104。在一些其它實(shí)施例中，它們可以在單獨(dú)的芯片上實(shí)現(xiàn)。
[0041]RF謝頻)電路108接收和發(fā)送RF信號(hào)。RF電路108將轉(zhuǎn)換電信號(hào)為電磁信號(hào)，或?qū)㈦姶判盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并通過(guò)電磁信號(hào)與通信網(wǎng)絡(luò)和其它通信設(shè)備通信。RF電路108可以包括用于執(zhí)行這些功能的公知的電路，包括但不限于天線系統(tǒng)、RF收發(fā)器、一個(gè)或數(shù)個(gè)放大器、調(diào)諧器、一個(gè)或數(shù)個(gè)振蕩器、數(shù)字信號(hào)處理器、CODEC芯片組、用戶識(shí)別模塊(SM)卡、存儲(chǔ)器等。RF電路108可以通過(guò)無(wú)線通信與網(wǎng)絡(luò)例如因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和/或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)如蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)和其他設(shè)備進(jìn)行通信。無(wú)線通信可以使用任意數(shù)個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和技術(shù)。
[0042]音頻電路110和揚(yáng)聲器111提供用戶和設(shè)備100之間的音頻接口。音頻電路110從外設(shè)接口 118接收音頻數(shù)據(jù)，將音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將電信號(hào)傳送到揚(yáng)聲器111。揚(yáng)聲器111將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為人可以聽(tīng)到的聲波。音頻數(shù)據(jù)可通過(guò)外設(shè)接口 118從存儲(chǔ)器102和/或RF電路108取出，和/或通過(guò)外設(shè)接口 118傳送到存儲(chǔ)器102和/或RF電路108。在一些實(shí)施例中，音頻電路110還包括一個(gè)耳機(jī)插孔。該耳機(jī)插孔提供音頻電路110與可移除的音頻輸入/輸出外設(shè)例如僅具有輸出的耳機(jī)或具有輸出(例如單耳或雙耳頭戴式耳機(jī))和輸入(例如麥克風(fēng))的頭戴式耳機(jī)之間的接口。
[0043]在I/O子系統(tǒng)106將輸入/輸出外圍設(shè)備連接在設(shè)備100上，將諸如觸摸屏112和其它輸入/控制設(shè)備116與外設(shè)接口 118連接。在I/O子系統(tǒng)106可以包括顯示控制器156和用于其它輸入或控制設(shè)備的一個(gè)或數(shù)個(gè)輸入控制器160。所述一個(gè)或數(shù)個(gè)輸入控制器160從/向其它輸入或控制設(shè)備116接收/發(fā)送電信號(hào)。其他輸入/控制設(shè)備116可以包括物理按鈕(例如按鈕，搖桿按鈕等等)、刻度盤(pán)、滑動(dòng)開(kāi)關(guān)、操縱桿、點(diǎn)擊輪、觸控面板、觸摸界面的設(shè)備等等。在一些替代實(shí)施例中，輸入控制器(數(shù)個(gè))160可連接到任何(或無(wú))下列各項(xiàng):鍵盤(pán)，紅外端口，USB端口，和一個(gè)指針設(shè)備如鼠標(biāo)。所述一個(gè)或數(shù)個(gè)按鈕可以包括用于音量向上/向下按鈕(相對(duì)響度電平)揚(yáng)聲器111的控制。所述一個(gè)或數(shù)個(gè)按鈕可以包括按壓按鈕或滑動(dòng)控件。觸摸屏112可被用于實(shí)現(xiàn)虛擬或軟按鈕或其它控制元件和模塊，例如用戶界面。
[0044]觸摸敏感觸摸屏112在設(shè)備和用戶之間提供一個(gè)輸入接口和輸出接口。顯示控制器156從/向觸摸屏112接收和/或發(fā)送電信號(hào)。觸摸屏112顯示視覺(jué)輸出給用戶。視覺(jué)輸出可以包括圖形，文本，圖標(biāo)，視頻和它們的任意組合。在一些實(shí)施例中，一些或全部視覺(jué)輸出可以對(duì)應(yīng)于用戶界面對(duì)象，進(jìn)一步詳細(xì)描述如下。
[0045]觸摸屏112具有一個(gè)觸摸敏感表面、傳感器或傳感器組，它基于接觸和/或觸摸接受來(lái)自用戶的輸入。觸摸屏112和顯示控制器156 (連同存儲(chǔ)器102中的任何相關(guān)聯(lián)的模塊和/或指令集合)檢測(cè)觸摸屏112上的接觸(以及接觸的任意運(yùn)動(dòng)或中斷)，并將所檢測(cè)到的接觸轉(zhuǎn)換成與顯示在觸摸屏或其它顯示設(shè)備上的用戶界面對(duì)象的交互。在一個(gè)實(shí)施例中，觸摸屏112和用戶之間的接觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)于用戶的手指。
[0046]觸摸屏112和顯示控制器156可利用任意數(shù)個(gè)典型的觸摸感測(cè)技術(shù)檢測(cè)接觸和任何運(yùn)動(dòng)或其中斷，包括但不限于電容性、電阻性、紅外和表面聲波技術(shù)，以及用于確定與觸摸屏112接觸的一個(gè)或數(shù)個(gè)點(diǎn)的其它接近傳感器陣列或其它元件。
[0047]在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器102的軟件組件可以包括操作系統(tǒng)126，通信模塊(或指令集合)128，接觸模塊(或指令集)130，圖形模塊(或指令集合)132，音樂(lè)播放器模塊146和視頻播放器模塊145。
[0048]通信模塊128便于通過(guò)一個(gè)或數(shù)個(gè)外部端口(未示出)與其他設(shè)備通信。接觸/運(yùn)動(dòng)模塊130可以檢測(cè)觸摸屏112 (與顯示控制器156結(jié)合)和其他觸摸敏感設(shè)備(例如觸摸面板或物理點(diǎn)擊輪)上的接觸。觸摸模塊130包括用于執(zhí)行與檢測(cè)接觸相關(guān)的各種操作的各種軟件組件，諸如確定是否發(fā)生了接觸，確定是否存在接觸移動(dòng)，追蹤在觸摸屏112上的運(yùn)動(dòng)，并確定該接觸是否中斷(例如接觸是否停止)。確定接觸點(diǎn)的移動(dòng)可包括確定速率(大小)，速度(大小和方向)，和/或接觸點(diǎn)的加速度(大小和/或方向的改變)。這些操作可被應(yīng)用于單個(gè)接觸(例如，一個(gè)手指接觸)或數(shù)個(gè)同時(shí)接觸(例如，數(shù)個(gè)手指接觸)。
[0049]圖形模塊132包括用于在觸摸屏112上形成和顯示圖形的各種已知軟件組件，包括用于改變顯示的圖形亮度的組件。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“圖形”包括可被顯示給用戶的任何對(duì)象，包括但不限于文本，圖標(biāo)(例如用戶界面對(duì)象)，數(shù)字圖像，視頻，動(dòng)畫(huà)等。
[0050]結(jié)合觸摸屏112、顯示控制器156、接觸模塊130、圖形模塊132、音頻電路110和揚(yáng)聲器111，視頻播放器模塊145可用于顯示、呈現(xiàn)或以其他方式回放視頻(例如在觸屏幕或經(jīng)外部端口連接的顯示器上)。
[0051]結(jié)合觸摸屏112、顯示系統(tǒng)控制器156、接觸模塊130、圖形模塊132、音頻電路110、揚(yáng)聲器111、RF電路108和瀏覽器模塊147，音樂(lè)播放器模塊146允許用戶接收和回放記錄的音樂(lè)和存儲(chǔ)為一種或多種文件格式如MP3或AAC文件的其他聲音文件。在一些實(shí)施例中，設(shè)備100可以包括MP3播放器的功能。
[0052]每個(gè)上面標(biāo)識(shí)出的模塊和應(yīng)用程序?qū)?yīng)用于執(zhí)行上述一個(gè)或數(shù)個(gè)功能的一組指令。這些模塊(即指令集合)不必由單獨(dú)的軟件程序、過(guò)程或模塊實(shí)現(xiàn)，并且在各種實(shí)施例中，這些模塊的各子集可以被組合或以其他方式重新編排。例如，視頻播放器模塊145可與音樂(lè)播放器模塊146組合成一個(gè)模塊(例如視頻和音樂(lè)播放器模塊)。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器102可以存儲(chǔ)以上標(biāo)識(shí)的模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子集。此外，存儲(chǔ)器102可以存儲(chǔ)附加的模塊和上面沒(méi)有描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
[0053]圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備的示意性框圖。設(shè)備200包括顯示器209，其可以是觸摸敏感顯示器112。設(shè)備200使用輸入音頻信號(hào)201，以提供可提供給揚(yáng)聲器205或類似的音頻輸出設(shè)備如耳機(jī)輸出音頻信號(hào)203。設(shè)備200c的第一顯不部分207可以被用來(lái)呈現(xiàn)信息給用戶。例如，顯示部分207可被用于顯示視頻或其它信息給用戶，例如與輸入或輸出的音頻信號(hào)相關(guān)的信息。
[0054]設(shè)備200的音量控制由條(bar)211概括表示。這樣的控制通?？刹扇≡S多形式，例如將設(shè)備200的音量(相對(duì)響度電平)的調(diào)節(jié)范圍定義為例如數(shù)值控制的條和線等?？刂茥l211具有用213和215實(shí)質(zhì)描繪兩個(gè)端點(diǎn)。圍繞213的區(qū)域通常被認(rèn)為是音量或相對(duì)響度電平的范圍的低側(cè)，同時(shí)圍繞215的區(qū)域通常被認(rèn)為是該范圍的高側(cè)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，設(shè)置了控制部分217。控制部分217采用動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小的窗口控制，在一個(gè)實(shí)施例中，其用于控制所述輸出音頻信號(hào)203的動(dòng)態(tài)范圍。動(dòng)態(tài)范圍控制部分217包括與音量控制部分211 一致以定義輸出音頻信號(hào)203的動(dòng)態(tài)范圍的可調(diào)整的窗口元件。
[0055]在一個(gè)實(shí)施例中，控制217取代與音量控制211相關(guān)的典型調(diào)整構(gòu)成。這種構(gòu)成通常包括可動(dòng)的點(diǎn)或圖標(biāo)，可動(dòng)的點(diǎn)或圖標(biāo)可被調(diào)整以便改變用于輸出的音頻信號(hào)203的音量電平?？刂?17可以是透明的，以允許音量控制條211保持可見(jiàn)。因此，包括顯示可以選擇的音量大小的范圍的音量控制條的典型的音量控制，可以被替換為音量控制條211和動(dòng)態(tài)范圍控制217，或可以增設(shè)音量控制條211和動(dòng)態(tài)范圍控制217。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置至少一個(gè)動(dòng)態(tài)范圍控制217，其可用于增強(qiáng)現(xiàn)有的音量控制和取代與其相關(guān)聯(lián)的音量選擇兀件。
[0056]圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)范圍控制部分300的示意性框圖。類似于圖2，設(shè)置了音量控制部分211。該部分211被描繪為一個(gè)條(bar)，但應(yīng)理解，可以使用任何其他合適的控制部分。舉例來(lái)說(shuō)，不采用條，而用一條線(實(shí)線或其他形式)?？刂撇糠?17包括與音量控制部分211 —致的可調(diào)整的窗口元件。在一個(gè)實(shí)施例中，控制部分217用來(lái)定義輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍?？刂撇糠?17與音量控制211排列可以以多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖所示，有兩個(gè)電平(level)的一致。首先，控制部分217排列成平行于所述音量控制211。其次，控制部分217的中心大致與音量電平305 —致。更具體地，音量電平305表示輸出的音頻信號(hào)的當(dāng)前的音量或響度。因此，該電平根據(jù)輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍而波動(dòng)。在從幾秒鐘到幾分鐘的預(yù)定期間，可以確定該電平的平均值。這個(gè)值被限制成典型地對(duì)應(yīng)位于控制部分217的中心或中心區(qū)域的位置上。因此，輸出音頻信號(hào)203的動(dòng)態(tài)范圍由控制部分217確定的范圍限制。
[0057]控制部分217因此定義了一個(gè)音量控制。分別以307和309實(shí)質(zhì)描繪的控制217的上限和下限，確定輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。也就是說(shuō)，輸出的音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍被限制在由控制部分217定義的范圍內(nèi)。
[0058]在一個(gè)實(shí)施例中，控制部分217可相對(duì)于該音量條211移動(dòng)。例如，可以維持平行排列(parallel alignment),控制部分在由箭頭A實(shí)質(zhì)描繪的方向上沿音量條211來(lái)回移動(dòng)。作為如上所述的音量電平限制的結(jié)果，移動(dòng)控制部分217導(dǎo)致輸出音頻信號(hào)203的音量電平和動(dòng)態(tài)范圍的變化。如上面所提到的，移動(dòng)控制窗口 217因此導(dǎo)致輸出音頻信號(hào)的音量的變化，因?yàn)榇翱?217已經(jīng)取代與音量控制條211相關(guān)聯(lián)的常規(guī)音量控制。
[0059]區(qū)域301和303代表音量控制211的端部區(qū)域。因此，區(qū)域301表示音量控制211的低音量區(qū)域，而區(qū)域303代表音量控制211的高音量區(qū)域。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，調(diào)節(jié)控制217使得端點(diǎn)307、309之一進(jìn)入?yún)^(qū)域301、303時(shí)，特定動(dòng)作生效，后面會(huì)參考圖4a_d對(duì)其進(jìn)行描述。
[0060]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，控制窗口 217可以任何角度排列，并且可以是任何形狀。例如，雖然控制217在這里被描述為包括一個(gè)矩形窗口，但它可以是任何形狀，包括彎曲的形狀。例如，圓弧形線或框可以被用作控制窗口 217?；蛘?，控制217可以是圓環(huán)形狀，具有或不具有切口部分(即，完整的環(huán)形形狀或部分的環(huán)形形狀)。其他替代方案也是可以的，且應(yīng)理解，該控制217可以以多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得用戶能夠選擇所希望的音量電平和動(dòng)態(tài)范圍的設(shè)定。還應(yīng)該注意的是，控制217和條211可以與上述不同的方式排列，也可以彼此不同，例如控制217和條211在空間上分開(kāi)或僅部分重疊。
[0061]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，用戶界面通常在任何一個(gè)時(shí)間均有兩種可交互(interface-able)區(qū)域，可以是滑動(dòng)條或窗口控制217和“模式/靜音”圖標(biāo)、模塊或控制，或兩個(gè)“取消靜音/選擇”模式的圖標(biāo)、模塊或控制。在一個(gè)實(shí)施例中，滑動(dòng)條217具有一個(gè)中心區(qū)域(其可以具有或可以不具有指示其位置的視覺(jué)標(biāo)記)和兩個(gè)端部，一端接近總范圍的較安靜端，另一端接近總范圍的較響亮端。[0062]如以上描述的那樣，滑動(dòng)條217可以移動(dòng)和改變長(zhǎng)度。依據(jù)用戶交互，模式圖標(biāo)可以是可見(jiàn)的或不可見(jiàn)的，并且，當(dāng)可見(jiàn)時(shí)，可以從滑動(dòng)條217的一端向另一端拖動(dòng)，以觸發(fā)例如模式的改變?；蛘撸梢匀魏螖?shù)量的其它方法改變模式，包括例如通過(guò)用戶從菜單中選擇特定的模式，或通過(guò)突出顯示表示所希望的模式的圖標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)。或者，可以基于收聽(tīng)環(huán)境并考慮與設(shè)備連接的例如揚(yáng)聲器或耳機(jī)的輸出設(shè)備的形式，自動(dòng)地選擇模式。模式圖標(biāo)為用戶提供方式來(lái)選擇設(shè)備的不同的操作模式，使得可以調(diào)整輸出音頻信號(hào)203的特性。例如，可以提供耳機(jī)模式和揚(yáng)聲器模式，其中每一模式表不音頻信號(hào)處理的不同方式。例如，與揚(yáng)聲器模式相比，耳機(jī)模式中輸出音頻信號(hào)203的特性可能是不同的。
[0063]靜音圖標(biāo)可以顯示或消隱。在一個(gè)實(shí)施例中，與靜音圖標(biāo)直接交互?？梢栽O(shè)置音量電平表(level meter)，其依據(jù)輸出音頻信號(hào)203移動(dòng)，以在指定時(shí)間提供音量電平的指示。電平表可以包括表示單聲道和立體聲的圖示如單行或雙行，并且還可以設(shè)置快速和慢速電平表響應(yīng)圖示，以給用戶提供用于基礎(chǔ)聲音(underlying sound)更好的感覺(jué)。
[0064]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，音量電平條211向用戶指示提供給他們的總響度范圍。該范圍可以依據(jù)用戶所處的模式(例如揚(yáng)聲器或耳機(jī)模式)來(lái)改變?？刂?17可以替換標(biāo)準(zhǔn)的音量控制?？刂瓶啥ㄎ缓妥鳂?biāo)記，以適應(yīng)用于例如內(nèi)容或系統(tǒng)供應(yīng)商的所需主題。
[0065]音頻靜音可以通過(guò)一次按壓(例如用手指)或者單擊(使用輸入設(shè)備)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如可以按壓或點(diǎn)擊模式圖標(biāo)。取消音頻靜可以通過(guò)再次按壓或點(diǎn)擊或通過(guò)切換模式實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，靜音會(huì)導(dǎo)致靜音和模式圖標(biāo)變成可見(jiàn)。因此，靜音將允許通過(guò)用戶選擇理想模式的模式圖標(biāo)改變模式。為了以輸出音頻無(wú)間斷的方式切換模式，可以將模式圖標(biāo)從一個(gè)位置拖到另一個(gè)位置。例如，如果模式圖標(biāo)在音量條211的兩端，可將當(dāng)前激活模式的模式圖標(biāo)可拖動(dòng)到理想模式的模式圖標(biāo)的位置，以使切換生效。
[0066]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，由控制217提供的動(dòng)態(tài)范圍可以被量化為例如可以通過(guò)兩次敲擊或雙擊獲取的數(shù)個(gè)不同的范圍?；蛘撸瑠A緊或張大觸摸手勢(shì)可以用于數(shù)個(gè)不同的范圍之間的切換。選擇的范圍可以是循環(huán)的，使得該范圍可以從數(shù)個(gè)范圍組的第一范圍回到最后一個(gè)范圍等。
[0067]在一個(gè)實(shí)施例中，可以設(shè)置三個(gè)這樣的范圍。例如，最小的動(dòng)態(tài)范圍的第一范圍可以用于聽(tīng)輕音樂(lè)，其需要高度一致的聲音。例如具有比第一范圍相對(duì)較大的動(dòng)態(tài)范圍的第二范圍可用于正常收聽(tīng)，其需要受控制的輸出聲音。具有比第二范圍相對(duì)較大的動(dòng)態(tài)范圍的第三范圍，可用于需要大的動(dòng)態(tài)范圍的音頻信號(hào)。所有的范圍均可以提供整體的一致性，所以從膠片(f i Im)到膠片，歌曲到歌曲，總體響度通常是相同的。
[0068]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，由控制217所提供的范圍可以是連續(xù)的，而不是離散的。也就是說(shuō)，控制217可以在預(yù)定的最小和最大值之間為輸出音頻信號(hào)203的動(dòng)態(tài)范圍提供連續(xù)的調(diào)整，用戶能夠選擇范圍內(nèi)的任何中間值。在連續(xù)或離散的任一情況下，用戶可以使用多種不同的輸入原理選擇所希望的范圍。如描述的那樣，在控制217的附近或圍繞控制217的附近進(jìn)行雙擊或單擊，可用于在離散范圍之間進(jìn)行循環(huán)切換。對(duì)于連續(xù)的情況，用戶可以用一個(gè)手指(用于觸摸設(shè)備)或輸入設(shè)備(如鼠標(biāo)或觸控面板)“抓取”控制217 —端，并拖動(dòng)它來(lái)增加或減少范圍。在這種情況下，沒(méi)有被“抓取’的控制217的另一端的位置可以維持，僅通過(guò)抓取端的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)范圍。這可導(dǎo)致音量電平的位置的改變。或者可以這樣:雖然控制217的一端移動(dòng)，音量電平也保持在其當(dāng)前位置。例如，抓取和移動(dòng)控制217的一端可導(dǎo)致控制217的另一端的相等(大小)但相反(方向)的調(diào)整，使音量電平的位置保持不變。
[0069]或者，在觸摸敏感系統(tǒng)(其可以使用觸摸敏感顯示器或觸控面板等)中，合適的觸摸手勢(shì)可以被用于改變控制217的大小。例如，夾緊或張大手勢(shì)可以用于范圍設(shè)定之間的循環(huán)或調(diào)節(jié)控制217的大小。如上所述，手勢(shì)可導(dǎo)致音量電平移位或者被保持在當(dāng)前位置。例如，觸摸手勢(shì)可以是這樣的，它允許以不同的速率調(diào)整控制217的任一端，由此產(chǎn)生的音量電平的位置的移位?；蛘撸刂?17可以這樣對(duì)觸摸手勢(shì)作出反應(yīng)，使得控制217的兩端獲得一致的調(diào)整。也就是說(shuō)，不論調(diào)整的任一端(例如使用夾緊或張大)的相對(duì)速度如何，范圍兩端以相同的速率移動(dòng)。
[0070]在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)控制窗口 217的一次觸壓、單擊、類似動(dòng)作、其他手勢(shì)或者命令，可將音量限制在由控制窗口 217定義的范圍的中心區(qū)域。
[0071]圖4a是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)范圍控制部分217的示意性框圖。更具體地，圖4a示出了用戶通過(guò)沿箭頭B的方向移動(dòng)控制217以增加輸出音頻信號(hào)203的音量之后的動(dòng)態(tài)范圍控制217?？刂?17的高側(cè)區(qū)域307沖入(impinge)或以其它方式進(jìn)入?yún)^(qū)域303。平均電平305相應(yīng)地增加。然而，由于控制217的大小(寬度)仍沒(méi)有改變，所以輸出音頻信號(hào)203的動(dòng)態(tài)范圍并沒(méi)有受到影響。通過(guò)沿箭頭B的方向移動(dòng)控制217進(jìn)一步增加音量電平的效果示于圖4b。輸出音頻信號(hào)203的音量電平305進(jìn)一步增大。然而，由于已經(jīng)抵達(dá)音量控制條211的高側(cè)區(qū)域303，所以控制窗口 217收縮。也就是說(shuō)，繼續(xù)沿箭頭B的方向移動(dòng)控制217導(dǎo)致高側(cè)307朝著低側(cè)309收縮。因此，通過(guò)控制窗口 217的寬度所定義的動(dòng)態(tài)范圍，與因用戶移動(dòng)控制該窗口縮小的電平相稱地減小。
[0072]圖4c示出了該控制窗口 217已經(jīng)縮小(或已經(jīng)被最小化)至預(yù)定的最小的大小。由于已經(jīng)達(dá)到最小的尺寸，所以試圖進(jìn)一步朝箭頭B的方向移動(dòng)控制窗口 217對(duì)控制窗口217的大小沒(méi)有影響。最小的尺寸可預(yù)先確定，或者可以基于例如收聽(tīng)環(huán)境自動(dòng)地確定。為了跨過(guò)預(yù)定的最大音量電平303的邊界，用戶可以執(zhí)行特定操作或可引起控制窗口 217跨入具有由窗口的寬度所定義的相應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍的最大音量電平的操作。在一個(gè)實(shí)施例中，跨入最大303達(dá)到更高音量電平可以由用戶終止該窗口的移位來(lái)實(shí)現(xiàn)。終止可以包括在觸摸屏釋放手指或其它合適的動(dòng)作，或放開(kāi)被用來(lái)移動(dòng)例如窗口的控制設(shè)備。在該控制設(shè)備的進(jìn)一步應(yīng)用中，在終止后移動(dòng)窗口的手指或其它工具，可以“跳”過(guò)定義高側(cè)區(qū)域303的邊界，以便為輸出的音頻信號(hào)203提供進(jìn)一步最大值的設(shè)定。
[0073]在一個(gè)實(shí)施例中，控制217因此可以占用數(shù)個(gè)區(qū)域。第一種情況采用用于給定的范圍設(shè)置的全部長(zhǎng)度。增加或降低音量電平的用戶的操作，導(dǎo)致窗口 217沿增加或減小音量/響度的方向移動(dòng)。在這種情況下，在該窗口的寬度沒(méi)有變化。在第二種情況下，窗口控制217固定從OdBFS偏移預(yù)定的量。企圖提高音量，會(huì)導(dǎo)致范圍縮小至預(yù)定的最小尺寸。音量的減小會(huì)導(dǎo)致窗口延伸至給定的范圍的全長(zhǎng)。
[0074]大于預(yù)定的最小值的音量期望增加，例如，一旦例如窗口已經(jīng)降低到它的最小尺寸，導(dǎo)致控制到“跳躍”，使得它的“最大音量極限(loud extreme)”不同，但高于獲得估計(jì)最大音量的先前情況的預(yù)定值。6dB的順序差異例如可用于相對(duì)于估計(jì)最大音量電平。
[0075]在一個(gè)實(shí)施例中，在刻度(scale)的另一端，在窗口控制217的最小音量極限(quiet extreme)被固定為從_54dBFS到OdBFS的給定順序偏移。減少音量的操作或事件導(dǎo)致窗口朝較低的音量收縮，直到窗口為預(yù)先設(shè)定的最小范圍。音量增加導(dǎo)致窗口的長(zhǎng)度延伸，直到它到達(dá)給定范圍模式的全長(zhǎng)。
[0076]試圖減小大于預(yù)定的最小值的音量(一旦窗口控制已經(jīng)減少到最小尺寸)的事件可導(dǎo)致窗口“跳”到靜音設(shè)置，使得最大音量極限和最小音量極限均為-1nf dB或另一適當(dāng)?shù)偷脑O(shè)定，這有效地導(dǎo)致輸出音頻信號(hào)的靜音。靜音圖標(biāo)可以在這種情況下可見(jiàn)。
[0077]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，窗口控制在狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的預(yù)定的dB值，可以由討論的設(shè)備的模式確定，如下面將要描述的那樣。還應(yīng)當(dāng)注意，盡管上面提到的各種情況下的值是合適的值，但它們并非意在限制，并且可以使用適合于給定用戶、設(shè)備或環(huán)境的其他替代值。
[0078]圖5a_c是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)范圍控制部分的示意性框圖。圖5a示出了用戶通過(guò)沿箭頭C的方向移動(dòng)控制217以減小輸出音頻信號(hào)203的音量之后的動(dòng)態(tài)范圍控制217?？刂?17的低側(cè)區(qū)域309沖入或以其他方式進(jìn)入?yún)^(qū)域301。平均電平305相應(yīng)減少。然而，由于控制217的大小(寬度)仍沒(méi)有改變，所以輸出音頻信號(hào)203的動(dòng)態(tài)范圍并沒(méi)有受到影響。通過(guò)沿箭頭C的方向移動(dòng)控制217進(jìn)一步減小音量的效果示于圖5b。輸出音頻信號(hào)203的音量電平305進(jìn)一步降低。然而，由于已經(jīng)抵達(dá)音量控制條211的低側(cè)區(qū)域309，所以控制窗口 217收縮。也就是說(shuō)，繼續(xù)沿箭頭C所示的方向移動(dòng)控制217，將導(dǎo)致的高側(cè)307朝著低側(cè)309收縮。因此，通過(guò)控制窗口 217的寬度所定義的動(dòng)態(tài)范圍，與因用戶移動(dòng)控制該窗口縮小的電平相稱地減小。
[0079]圖5c示出了該控制窗口 217已經(jīng)縮小(或已經(jīng)被最小化)至預(yù)定的最小的尺寸。由于已經(jīng)達(dá)到最小的尺寸，所以試圖進(jìn)一步朝箭頭C的方向移動(dòng)控制窗口 217對(duì)控制窗口 217的大小沒(méi)有影響。最小的尺寸可預(yù)先確定，或者可以基于例如收聽(tīng)環(huán)境自動(dòng)地確定。在一個(gè)實(shí)施例中，沿箭頭C的方向進(jìn)一步移動(dòng)控制217 —旦抵達(dá)最小尺寸，可導(dǎo)致音頻被靜音。這可以要求例如用戶在靜音發(fā)生時(shí)“釋放”控制和重置運(yùn)動(dòng)。
[0080]圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)范圍控制的示意性框圖。耳機(jī)設(shè)置圖標(biāo)601和揚(yáng)聲器設(shè)置圖標(biāo)603設(shè)置在音量條211的兩端。在揚(yáng)聲器模式下，圖標(biāo)603是可見(jiàn)的。在耳機(jī)模式下，圖標(biāo)601是可見(jiàn)的。為清楚起見(jiàn)，兩者已顯示在圖6中。在可替代的實(shí)施例中，兩者可以在同一時(shí)間可見(jiàn)。為了允許用戶確定設(shè)備正在哪種模式下工作，圖標(biāo)可以被突出顯示-它的顏色可以與其它圖標(biāo)不同，或以其他方式突出顯示，使得用戶清楚設(shè)備在哪種模式下工作。
[0081]圖標(biāo)601、603可以作為防止用戶試圖選擇高于或低于所討論的系統(tǒng)允許的音量電平的位于音量條211的兩端的擋塊(stop)。例如,在揚(yáng)聲器模式下,位于控制的最安靜端的圖標(biāo)601可以作為一個(gè)“擋塊”，以保證電平不能再低。在耳機(jī)模式下，位于控制的最響亮端的圖標(biāo)603可以防止用戶選擇危險(xiǎn)的音量電平，并且可以從控制217的區(qū)域的值布置例如更適合于耳機(jī)使用的dB轉(zhuǎn)換點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，圖標(biāo)601、603鄰接音量條211的兩端，以提供其用作“擋塊”的視覺(jué)指示，如圖6所示。也可采用其他替代性的位置。
[0082]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，觸發(fā)事件可以是由模式圖標(biāo)或靜音按鈕執(zhí)行的事件，其可導(dǎo)致控制窗口 217消失和兩個(gè)模式的圖標(biāo)變成可見(jiàn)。靜音圖標(biāo)605顯現(xiàn)在這兩個(gè)模式圖標(biāo)的中間。要取消靜音，用戶可以使用相應(yīng)的模式圖標(biāo)在揚(yáng)聲器或耳機(jī)之間進(jìn)行選擇。
[0083]圖7a_c是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)范圍控制的示意性框圖。在圖7a中，設(shè)備工作在一個(gè)特定模式下，例如輸出音頻被處理為適合于揚(yáng)聲器輸出的模式。因此，揚(yáng)聲器圖標(biāo)701是可見(jiàn)的或者以其他方式突出顯示，以便明顯知道設(shè)備在該模式下工作。為了切換模式，如上所述，用戶有兩個(gè)選擇。在圖7b中，輸出音頻靜音，如上所述。靜音后，有幾個(gè)圖標(biāo)顯示在用戶面前。圖標(biāo)703告訴用戶輸出的音頻當(dāng)前靜音。圖標(biāo)705是替代性的模式選擇圖標(biāo)，例如耳機(jī)模式圖標(biāo)。為了切換至由圖標(biāo)705表示的模式，用戶可以例如通過(guò)點(diǎn)擊或敲擊簡(jiǎn)單地選擇圖標(biāo)705。此時(shí)，音頻被取消靜音，與圖標(biāo)705相關(guān)聯(lián)的模式被選擇。模式的改變通常會(huì)導(dǎo)致對(duì)輸出音頻信號(hào)的處理的改變。
[0084]在圖7c中，以圖7b的替代方法改變模式。在由圖標(biāo)701表示的模式下操作時(shí)，用戶可以通過(guò)相對(duì)于音量條211或控制217將圖標(biāo)701移動(dòng)到不同的位置來(lái)切換模式。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶可以將圖標(biāo)701移動(dòng)至條211的另一端以觸發(fā)操作模式的改變。當(dāng)圖標(biāo)701在條211的端部的預(yù)定的周邊，該圖標(biāo)701可變成表示另一種操作模式的圖標(biāo)705。在這種情況下，將不再需要靜音操作，并且輸出音頻上沒(méi)有明顯的間斷。
[0085]在一個(gè)實(shí)施例中，圖標(biāo)可以移動(dòng)，僅通過(guò)在控制217上實(shí)質(zhì)移動(dòng)圖標(biāo)，如方向箭頭E所描繪的那樣，模式會(huì)因此改變?；蛘撸梢允褂萌魏芜\(yùn)動(dòng)(可以是控制217以外的運(yùn)動(dòng)，例如箭頭D實(shí)質(zhì)所示)。
[0086]例如，從一個(gè)揚(yáng)聲器模式切換到耳機(jī)模式，用戶可以移動(dòng)圖標(biāo)701到條211的另一端，在該點(diǎn)它可以改變成圖標(biāo)705，表示模式已經(jīng)發(fā)生相應(yīng)變化。模式的變化可發(fā)生于在該圖標(biāo)701進(jìn)入上述附近的位置(由區(qū)域707實(shí)質(zhì)示出)，或者可以發(fā)生在用戶停止移動(dòng)圖標(biāo)并且已被“捕獲(capture)”在該區(qū)域707的位置。在這樣的實(shí)施例中，在該區(qū)域707停止移動(dòng)圖標(biāo)701可能會(huì)導(dǎo)致“捕捉”到預(yù)定的位置，如在條211的端部的位置，并改變成另一種圖標(biāo)例如705，其表示模式改變。
[0087]從一個(gè)位置移動(dòng)圖標(biāo)到另一個(gè)位置，可以使用輸入設(shè)備如鼠標(biāo)或觸控面板來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)“抓取”要移動(dòng)的圖標(biāo)，并拖動(dòng)它?；蛘撸梢杂糜|摸手勢(shì)，手指或其它合適的工具用于抓取要移動(dòng)的圖標(biāo)，并在“抓取”的同時(shí)在觸摸敏感顯示器上移動(dòng)它。另外，可以設(shè)置觸摸手勢(shì)，用戶從一個(gè)位置“抓住”圖標(biāo)進(jìn)入圖標(biāo)705的實(shí)質(zhì)周邊區(qū)域或方向，以使改變生效。在模式改變之前，圖標(biāo)需要在預(yù)定方向上移動(dòng)預(yù)定的最小量。
[0088]應(yīng)理解，雖然本文中參照了設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)特定設(shè)置、模式和功能的單手指、雙手指按壓、設(shè)備的點(diǎn)擊或類似動(dòng)作、或用于觸摸敏感設(shè)備其他手勢(shì)，但是其他交互也是可能的。例如，單次按壓或兩次按壓、單擊或雙擊可以被替換為任何數(shù)量的其他合適的交互，例如可以是基于觸摸的手勢(shì)或基于輸入的設(shè)備的命令。
[0089]此外，參照特定實(shí)施例，對(duì)某些圖標(biāo)和模塊的位置和功能進(jìn)行了說(shuō)明。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，圖標(biāo)、模式按鈕和模塊等的位置、設(shè)計(jì)和功能，可根據(jù)該使用的設(shè)備、用戶偏好、內(nèi)容提供者偏好、品牌和各種其它因素變化。因此，上述的或圖中所描繪的不是限制性的。
[0090]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供自動(dòng)的動(dòng)態(tài)范圍控制的方法和系統(tǒng)，其基于聽(tīng)者的DRT，提供經(jīng)處理的音頻信號(hào)。多層壓縮和動(dòng)態(tài)范圍控制的操作，用以將輸入信號(hào)映射到收聽(tīng)環(huán)境下聽(tīng)者的理想DRT，同時(shí)執(zhí)行最小量的動(dòng)態(tài)范圍壓縮。在一個(gè)實(shí)施例中，基于心理聲學(xué)指標(biāo)(psychoacoustic metrics),選擇改變壓縮的與時(shí)間表相關(guān)的系數(shù)。因此,刻度(scale)對(duì)人通用。
[0091]聽(tīng)者的DRT體現(xiàn)在收聽(tīng)環(huán)境下所需的音頻處理，并且其特征是具有用于輸出音頻信號(hào)的優(yōu)選的平均動(dòng)態(tài)范圍區(qū)域和動(dòng)態(tài)范圍的余量區(qū)域(headroom region)的動(dòng)態(tài)范圍窗口。對(duì)動(dòng)態(tài)范圍在表征信號(hào)所處的環(huán)境下的DRT的窗口中的信號(hào),例如,一首音樂(lè)的敘述部分(narrative)和主要樂(lè)器，可以很容易地聽(tīng)到和理解，而在大聲的突然干擾、失真和其他這樣的聲音不會(huì)影響信號(hào)(聽(tīng)者通常不傾向于因?yàn)榇舐暥Ｍ淖冃盘?hào)的電平)。然而，如果該信號(hào)的電平波動(dòng)至DRT窗口之外，聽(tīng)者可能傾向于調(diào)整的信號(hào)的音量進(jìn)行補(bǔ)償。這通常是因?yàn)槁曇魧?duì)于用戶而言要么太小要么太大。
[0092]在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)輸入音頻信號(hào)進(jìn)行處理，以確定用于信號(hào)的音量電平的平均值。平均值被限制在窗口控制的選定的中心區(qū)域內(nèi)，該窗口控制用于控制輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，以便在所處環(huán)境中不超過(guò)用戶的DRT (在動(dòng)態(tài)范圍的上限或下限內(nèi))。在具有顯示器的用戶設(shè)備上，可以向用戶顯示音量控制，以控制該設(shè)備的輸出音頻信號(hào)的音量電平。在一個(gè)實(shí)施例中，音量控制包括動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小的窗口控制，以根據(jù)后面參照?qǐng)D8至圖15描述的方法控制輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。
[0093]圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法的示意性框圖。輸入音頻信號(hào)801可以是任何音頻信號(hào)，包括由音樂(lè)、口頭語(yǔ)言/敘述體、基于效果的音頻或三者的組合構(gòu)成的信號(hào)。例如，輸入音頻流801可以是一首歌或一部電影的配音。輸入音頻信號(hào)801具有與它相關(guān)聯(lián)的第一動(dòng)態(tài)范圍803。第一動(dòng)態(tài)范圍803表示輸入音頻信號(hào)801的動(dòng)態(tài)范圍，并且可以是任何大于零的動(dòng)態(tài)范圍。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，不計(jì)算輸入音頻信號(hào)801的輸入動(dòng)態(tài)范圍。在塊805，確定輸入音頻信號(hào)801的平均電平。在一個(gè)實(shí)施例中，使用選定的平均長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算信號(hào)801的運(yùn)行RMS。
[0094]在塊809，接收代表聽(tīng)音環(huán)境的輸入?？梢允褂糜脩艚缑?UI)接收該輸入，用戶界面至少可以提供收聽(tīng)環(huán)境的數(shù)個(gè)可選擇的選項(xiàng)。例如，環(huán)境可能是:電影院，家庭影院，客廳，廚房，臥室，便攜式音樂(lè)設(shè)備，車內(nèi)，飛機(jī)內(nèi)娛樂(lè)，用戶界面上每一個(gè)都可以有合適的可選單元，以使用戶能夠執(zhí)行與環(huán)境相關(guān)的處理。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)環(huán)境都具有與它相關(guān)聯(lián)的不同的DRT，其中包括對(duì)環(huán)境問(wèn)題的噪聲基底。例如，與電影院環(huán)境相比，飛機(jī)內(nèi)娛樂(lè)環(huán)境的DRT較小，由于外界噪聲水平造成這些環(huán)境的噪聲基底不同(例如飛機(jī)內(nèi)娛樂(lè)環(huán)境的噪聲基底大于電影院環(huán)境的噪聲基底)。
[0095]在塊807，設(shè)置轉(zhuǎn)換函數(shù)。該轉(zhuǎn)換函數(shù)是利用代表聽(tīng)音環(huán)境的塊809的輸入和利用輸入音頻信號(hào)801的平均電平805來(lái)確定。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換函數(shù)807用于將第一動(dòng)態(tài)范圍803映射到第二動(dòng)態(tài)范圍811。具有第二動(dòng)態(tài)范圍的811的輸出音頻信號(hào)813由輸入音頻信號(hào)801生成。
[0096]圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換曲線的示意圖。轉(zhuǎn)換曲線901具有由903、905、907和909實(shí)質(zhì)描繪的幾個(gè)部分,其用于將輸入音頻信號(hào)(輸入(dB))的動(dòng)態(tài)范圍值映射為輸出音頻信號(hào)(輸出(dB))的動(dòng)態(tài)范圍值。因此，轉(zhuǎn)換曲線901是轉(zhuǎn)換函數(shù)107的圖示。轉(zhuǎn)換函數(shù)107因此定義信號(hào)電平如何不同地縮放或映射。在一個(gè)實(shí)施例中，為了盡量減少在音頻信號(hào)中可感知的處理成分，所處的聽(tīng)音環(huán)境的DRT的區(qū)域中的轉(zhuǎn)換曲線基本上是線性的，也就是說(shuō)，在區(qū)域907，信號(hào)基本上正比例縮放(scale)。該區(qū)域907因此選擇成與環(huán)境的DRT窗口相一致，以使得輸出信號(hào)具有與該環(huán)境的聽(tīng)音者的DRT相應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍。
[0097]區(qū)域905和909對(duì)應(yīng)DRT區(qū)域907之外的動(dòng)態(tài)范圍控制的區(qū)域。為了將信號(hào)限制在DRT區(qū)域內(nèi)，將需要用于區(qū)域909的上限控制的限幅區(qū)(limiter)，和用于區(qū)域905的下限控制的積極擴(kuò)充區(qū)(aggressive expander)。但是,極端的轉(zhuǎn)移曲線如區(qū)域905、909通常會(huì)產(chǎn)生不希望的最終結(jié)果，即在DRT區(qū)域之下信號(hào)的極端向上的擴(kuò)充，導(dǎo)致當(dāng)轉(zhuǎn)換曲線在零處不連續(xù)時(shí)產(chǎn)生數(shù)個(gè)過(guò)零失真(zero-crossing distortion)。因此,其結(jié)果是,該信號(hào)每次過(guò)零均不連續(xù)。
[0098]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，為了最小化信號(hào)在動(dòng)態(tài)范圍控制的區(qū)域內(nèi)的次數(shù)(S卩，當(dāng)信號(hào)在區(qū)域905和909被修改)，信號(hào)的平均電平應(yīng)該位于DRT區(qū)域907內(nèi)，在DRT區(qū)域907，轉(zhuǎn)換曲線是線性的。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，計(jì)算輸入音頻信號(hào)的運(yùn)行RMS。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，RMS值被用于計(jì)算相對(duì)于輸入音頻信號(hào)改變轉(zhuǎn)換函數(shù)的增益值(gain value),以使線性部分與所述輸入音頻信號(hào)的平均電平一致。因此，輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍可以被控制，使得不超過(guò)給定的收聽(tīng)環(huán)境下的用戶的DRT (兩個(gè)極限)，并且聽(tīng)音者可感知的信號(hào)的質(zhì)量不會(huì)受到損害。也就是說(shuō)，通過(guò)保持動(dòng)態(tài)范圍控制的水平，可以產(chǎn)生改善聽(tīng)音環(huán)境中的用戶體驗(yàn)的輸出信號(hào)，在動(dòng)態(tài)范圍控制內(nèi)盡量減小作為與環(huán)境相關(guān)的DRT變化的結(jié)果的信號(hào)改變。
[0099]在一個(gè)實(shí)施例中，輸入音頻信號(hào)的平均電平利用具有平均長(zhǎng)度大于預(yù)定的最小值的輸入音頻信號(hào)的RMS測(cè)量確定。例如，平均長(zhǎng)度可以是一個(gè)時(shí)間段，其大于人類感知聲音級(jí)別的典型存儲(chǔ)時(shí)間。當(dāng)聽(tīng)到音量一致和給定時(shí)間的聲音時(shí)，由于沒(méi)有參考基礎(chǔ)，所以聽(tīng)音者通常忽略聲音響亮或安靜。從一個(gè)音量水平改變到當(dāng)前響度的最強(qiáng)音的另一個(gè)音量水平，但總體電平對(duì)感知響度的整體電平?jīng)]有多大影響。因此，通過(guò)設(shè)定刻度上的平均時(shí)間，人腦趨于在間隔開(kāi)始時(shí)忘記音量電平，信號(hào)的整體電平變化的影響將足夠慢，聽(tīng)音者不會(huì)察覺(jué)到正在發(fā)生什么。對(duì)于比這更短的時(shí)間，轉(zhuǎn)換曲線確保信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍在公差范圍內(nèi)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以使用幾秒至幾分鐘或更多的平均時(shí)間。平均時(shí)間可以根據(jù)與DRT相關(guān)的用戶輸入變化。例如，代表較大的DRT的用戶輸入可以有較慢速度的變化。擴(kuò)充和限制通常隱藏了用于較小選定的DRT大小的變化速率，但是它會(huì)降低如何硬限幅區(qū)域工作時(shí)，特別是對(duì)小DRT的范圍。
[0100]當(dāng)輸入音頻具有位于區(qū)域903內(nèi)的RMS，將產(chǎn)生非常大的增益，隨著信號(hào)RMS趨于零，它趨向于無(wú)窮。為了確保這種情況不會(huì)發(fā)生，并確保輸入音頻的安靜部分不被處理成音量比應(yīng)該是高音量的部分高，平均化以兩個(gè)步驟發(fā)生。
[0101]圖10是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的平均化的方法的示意性框圖。最初，在短的時(shí)間表例如秒級(jí)內(nèi)，計(jì)算輸入音頻信號(hào)801的平均值。在塊1003，如果計(jì)算出的短刻度的平均值意味著:當(dāng)時(shí)信號(hào)是無(wú)聲(即使在理想的聽(tīng)音環(huán)境)，那么它被視為該信號(hào)的這些部分不應(yīng)擴(kuò)充。因此定義時(shí)間的新函數(shù)，它采取一個(gè)截止值(cut-off value)例如0.003，或以其他方式在過(guò)去的一秒在時(shí)間t截取信號(hào)的平均值，以因應(yīng)例如如果平均值高于最小閾值。截止值(cut-off)可以是基于例如輸入音頻測(cè)得的噪聲基底的與自適應(yīng)信號(hào)相關(guān)的值。在框1005，新函數(shù)在預(yù)定的心理聲學(xué)時(shí)間表平均化和用于定義增益值1007。因此，對(duì)于漸弱部分(fide-outs),回放電平(playback level)低,使聲音變成無(wú)聲,例如像在錄音室。
[0102]計(jì)算8點(diǎn)互相關(guān)(cross correlation)的近似,它是采取的8點(diǎn)(feed)中的任何一個(gè)的最高電平。不使用除法(divide)與輸入信號(hào)比較，采用二進(jìn)制比較，直接和因此“完美的相關(guān)”結(jié)果乘以大約是0.9的閾值。如果其他的8相關(guān)測(cè)量超過(guò)完美的0.9，則輸入被認(rèn)為是信號(hào)。然后以合理的刻度如6ms,對(duì)該二進(jìn)制輸入進(jìn)行濾波。對(duì)于音階(tone),這導(dǎo)致了幾乎所有頻率均為值I。對(duì)于白噪音和粉噪音(white and pink noise)及其他類似的噪音，該技術(shù)將返至O。然而，對(duì)于環(huán)境噪聲和例如音樂(lè)的輸入信號(hào)，該技術(shù)并不能給出很好的結(jié)果。[0103]對(duì)于專業(yè)內(nèi)容，振動(dòng)和電子噪聲比聲學(xué)和環(huán)境噪聲(主要是由于非實(shí)時(shí)降噪技術(shù)的大量使用)更加突出。這意味著，該技術(shù)與振幅的分析的結(jié)合導(dǎo)致的觸發(fā)和生成的噪聲基底估計(jì)，導(dǎo)致可用的結(jié)果。然而，對(duì)于如許多電話通話的具有高噪聲的信號(hào)，效果不太好。然后分析四個(gè)相關(guān)頻帶的相關(guān)性的變化(variance)。如果該變化是顯著的，則必須改變輸入音頻，即從低電平的噪音轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)(或類似物)。該觸發(fā)可以作為場(chǎng)景分析的基本的近似法。與瞬時(shí)電平的變化比較，該觸發(fā)定時(shí)(trigger timing),使能噪聲基底和噪聲的信號(hào)電平，整體上應(yīng)視為基本8頻帶的相關(guān)性測(cè)量的信號(hào)，可以更正確地進(jìn)行控制(gated)。噪音也趨向于比平緩音樂(lè)具有相關(guān)性變化的更高的電平，因此快速、反復(fù)觸發(fā)表明信號(hào)是噪聲。這可以用來(lái)進(jìn)一步降低噪聲的電平。
[0104]當(dāng)以固定的速度時(shí)，大部分音樂(lè)甚至講話具有高度相關(guān)性?；舅俣扔?jì)也可以用來(lái)作為音樂(lè)的測(cè)量計(jì)，以幫助噪聲基底和閾值的設(shè)定。
[0105]在沒(méi)有明顯預(yù)知(即知道信號(hào)將是什么)的情況下，向上擴(kuò)充(圖9的區(qū)域905)在音樂(lè)上很難實(shí)現(xiàn)。這種極端的擴(kuò)充會(huì)導(dǎo)致信號(hào)在短時(shí)間內(nèi)超出理想閾值，除非使用快速增益校正。然而快速的增益變化產(chǎn)生不希望的扭曲。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，向上擴(kuò)充的極端電平通過(guò)以兩種不同的方式分開(kāi)處理信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)兩種相加時(shí)得到所需的擴(kuò)充。然后，該信號(hào)以類似的方式被限制(圖9中區(qū)域909)，以在DRT區(qū)域907內(nèi)實(shí)現(xiàn)的聲音。
[0106]在一個(gè)實(shí)施例中，音頻信號(hào)的向上擴(kuò)充，可以通過(guò)將動(dòng)態(tài)范圍壓縮到零，并將回放電平設(shè)置在較低的閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)于任何輸入電平，該信號(hào)將至少在較低的閾值。
[0107]然后音頻的另一副本(copy)可以正確的電平加載，使該信號(hào)RMS朝較高的閾值上升到高于較低的閾值。通過(guò)在擴(kuò)充區(qū)域(區(qū)域909)施加一個(gè)類似的處理，可以得到DRT內(nèi)的信號(hào)。創(chuàng)建零動(dòng)態(tài)版本的輸入信號(hào)的所需要的極端壓縮，通常由在最上方的第二信號(hào)掩蓋。在一個(gè)實(shí)施例中，該零動(dòng)態(tài)信號(hào)的回放電平在環(huán)境噪聲的電平。因此，如果由壓縮產(chǎn)生的失真的諧波的振幅低于被壓縮的信號(hào)(在噪聲基底電平)的振幅，失真將會(huì)被聽(tīng)音環(huán)境所掩蓋，并因此聽(tīng)不見(jiàn)。
[0108]對(duì)于立體聲處理,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,兩個(gè)輸入聲道(左和右)被轉(zhuǎn)換為4個(gè)輸入通道:左、右、中(左和右的總和)、以及側(cè)(左與右間的差值)。除了定義總驅(qū)動(dòng)增益擴(kuò)充和存儲(chǔ)率輸入(memory rate feed)的總平均值之外，四個(gè)輸入通道(輸入)彼此獨(dú)立處理。在一個(gè)實(shí)施例中，這些被當(dāng)作左、右、中和側(cè)電平的后濾波的平均值。在限制之前，中和側(cè)輸入被轉(zhuǎn)換為左、右的輸入，并在相同測(cè)量與處理后的左和右輸入結(jié)合。在一個(gè)實(shí)施例中，然后彼此獨(dú)立地定義左和右聲道。
[0109]圖11是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的處理立體聲信號(hào)的方法的示意性框圖。代表聽(tīng)音環(huán)境的用戶輸入通過(guò)塊809的Π提供。可以基于選定的聽(tīng)音環(huán)境選擇DRT1101。因此，可以提供映射到各自不同的聽(tīng)音環(huán)境的數(shù)個(gè)不同的DRT指標(biāo)。例如，在所選擇的聽(tīng)音環(huán)境是電影院時(shí)，DRT指標(biāo)可以提供從約_38dB至OdB的優(yōu)選的平均動(dòng)態(tài)范圍窗口，并且動(dòng)態(tài)范圍余量(峰值)為從約OdB到24dB。在飛機(jī)內(nèi)娛樂(lè)聽(tīng)音環(huán)境可以提供從約_6dB到OdB的優(yōu)選的平均動(dòng)態(tài)范圍窗口，并且余量為從約OdB至+6dB。其他替代方案是可能的。DRT指標(biāo)可以被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)1100。也就是說(shuō)，所選擇的收聽(tīng)環(huán)境可以從提供DRT1101的數(shù)據(jù)庫(kù)1100映射到DRT指標(biāo)。
[0110]在一個(gè)實(shí)施例中，來(lái)自塊809的UI的輸入，可以是表示數(shù)個(gè)滑動(dòng)刻度值的輸入，數(shù)個(gè)滑動(dòng)刻度值可以用于定義DRT指標(biāo)。也就是說(shuō)，用戶可以使用Π來(lái)選擇優(yōu)選的平均動(dòng)態(tài)范圍窗口和動(dòng)態(tài)范圍的余量(headroom)的值。這樣的選擇可以通過(guò)用戶使用滑動(dòng)刻度(sliding scale)(或其他方式,例如原始數(shù)字輸入)輸入特定值來(lái)執(zhí)行,或者通過(guò)使用一個(gè)接口來(lái)執(zhí)行，它允許容易地選擇值，例如提供DRT指標(biāo)可視化圖示的滑動(dòng)刻度。在后者的情況下，選擇用于DRT指標(biāo)的實(shí)際值可能是用戶未知的值，因?yàn)樗麄儍H簡(jiǎn)單地用一個(gè)Π單元提供例如他們希望限制音頻信號(hào)的范圍。
[0111]提供輸入音頻信號(hào)801，并且將兩個(gè)信號(hào)801和DRTl 101輸入到塊1103和1105。塊1103是預(yù)處理濾波器(filter)，它在輸入信號(hào)801的左、右、中、側(cè)通道適用增益值。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)處理濾波器可以是包括兩個(gè)階段濾波的k濾波器(k-filter)-第一階段擱架式濾波器(shelving filter)以及第二階段的高通濾波器。在塊1105，在零動(dòng)態(tài)范圍和低閾值處理的回放電平發(fā)生在信號(hào)801的左、右、中和側(cè)通道。在塊1107，在塊1103和1105處理后的信號(hào)可以被組合,并僅在塊1109轉(zhuǎn)換為左、右聲道信號(hào)。
[0112]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，用于擴(kuò)充的該信號(hào)饋送以相對(duì)較短的平均時(shí)間(例如-2.4秒)平均化，并用來(lái)定義當(dāng)應(yīng)用于原始信號(hào)時(shí)產(chǎn)生對(duì)于同一平均時(shí)間具有RMS恒定為I的信號(hào)的增益。這個(gè)恒定信號(hào)1106是塊1105的第二信號(hào)流的第一組處理的輸出。類似地，來(lái)自塊1103的第一輸入的存儲(chǔ)速率信號(hào)被稱為1104。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該信號(hào)仍需要進(jìn)一步壓縮，其實(shí)現(xiàn)方式如下所述。該信號(hào)最終由一個(gè)值測(cè)量，該值將其放置在DRT的底部。這樣做是為了將該值維持成接近1，最大限度地減少離散誤差。
[0113]數(shù)字硬限幅器(digital hard clipper)(由此當(dāng)超越一定的閾值時(shí)將信號(hào)設(shè)置成一定的閾值)，應(yīng)用用于最短的時(shí)間量的增益減少，并利用確保信號(hào)不會(huì)超過(guò)限制所要求的確切電平的增益減少。因此，當(dāng)信號(hào)處于限制范圍內(nèi)時(shí)，限幅器沒(méi)有任何作用。然而，由于數(shù)字硬限幅器引起的的增益快速變化，諧波失真的程度可能太大并生成不愉快的非音樂(lè)字符(除非刺耳的、痛苦的、擊打的聲音是所期望的)。平滑的轉(zhuǎn)換曲線提供更平滑的失真諧波，即使當(dāng)信號(hào)低于閾值而不需要是平坦的時(shí)被施加了小的壓縮量。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，使用了不同的方法。
[0114]圖12是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法的示意性框圖。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，將1106的限幅版本1201除以106定義為增益減小包跡(GRE:gain reduction envelope)1203。GRE乘以原始信號(hào)得出限幅信號(hào)(clipped signal)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,可以通過(guò)在一定的時(shí)間表取平均值，使GRE相對(duì)于時(shí)間平滑化。如果原始信號(hào)是一個(gè)連續(xù)的聲音(即具有恒定振幅的正弦波)，則平滑化的GRE將約為平線(假設(shè)在足夠大的時(shí)間范圍內(nèi)平均化)。因此1106乘以平滑化的GRE將具有縮放它的效果，使得其峰值為閾值。如果信號(hào)隨時(shí)間變化，需要最初而不是隨后進(jìn)行壓縮(不斷減小的幅度，瞬態(tài)信號(hào))，壓縮會(huì)在GRE的平均化的時(shí)間表上消失。然而，一旦信號(hào)降低至低于閾值時(shí)，平滑的GRE將花一點(diǎn)時(shí)間來(lái)作出回應(yīng)。這將意味著，經(jīng)過(guò)一個(gè)短暫的聲音，就會(huì)有較低幅度的時(shí)刻，產(chǎn)生稱為“泵(pump)”的效應(yīng)。
[0115]為了盡量減少失真，通過(guò)數(shù)個(gè)單極低通濾波器使GRE平滑。在一個(gè)實(shí)施例中，使用四個(gè)相同的單極低通濾波器，在聽(tīng)覺(jué)反射弛豫(reflex relaxation)時(shí)間的?0.63Hz使GRE平滑。聽(tīng)覺(jué)反射弛豫時(shí)間是指響亮的聲音進(jìn)入耳邊時(shí)收縮肌肉放松通常所需的時(shí)間。這是一個(gè)有用的心理聲學(xué)時(shí)間尺度，當(dāng)聽(tīng)覺(jué)反射發(fā)生時(shí)，耳-腦系統(tǒng)試圖糾正聽(tīng)到的聲音-因此，在這個(gè)時(shí)間改變聲音使大腦誤以為它的聽(tīng)覺(jué)反射放松，這意味著前面的聲音是響亮的。[0116]當(dāng)以穩(wěn)態(tài)正弦波驅(qū)動(dòng)，濾波后的GRE通常不會(huì)成為足夠小的值而實(shí)現(xiàn)限制。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，用于穩(wěn)定狀態(tài)1203的電平校正，因此被施加到平滑的GRE，使得它成為那樣。該校正是從相對(duì)于所需最低電平的增益減少的平均電平導(dǎo)出的。該校正是預(yù)先計(jì)算的，并通過(guò)多項(xiàng)式應(yīng)用。因此，即使通過(guò)單極濾波器使GRE平滑后，大于閾值的穩(wěn)態(tài)聲音的峰值減少增益的量，以不進(jìn)行限幅而限制信號(hào)。
[0117]換句話說(shuō)，用于限制穩(wěn)態(tài)聲音的GRE通常不提供用于限制后期濾波的足夠的增益減少，除非穩(wěn)態(tài)聲音是例如數(shù)字方波。因?yàn)檫@個(gè)，在一個(gè)實(shí)施例中對(duì)GRE進(jìn)行處理。該處理改變GRE，使得任何驅(qū)動(dòng)信號(hào)類似于振幅相同的方波。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，GRE的最低值被保持，直到用于定義GRE的輸入信號(hào)通過(guò)零交叉點(diǎn)(該信號(hào)的符號(hào)從正轉(zhuǎn)到負(fù)或負(fù)轉(zhuǎn)到正的樣本)。在零交叉點(diǎn)，最小值的保持被重置為當(dāng)前的GRE值。其結(jié)果是，GRE被改變成更類似于由方波形成(而且GRE的最小值發(fā)生之后子波的一部分相同)。GRE仍然不可以提供導(dǎo)致限制所有穩(wěn)態(tài)的聲音的足夠的增益減少。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)校正多項(xiàng)式因此可以應(yīng)用于改變的GRE，使得后期濾波中，正弦音調(diào)被適當(dāng)?shù)叵拗?。這通常會(huì)使三角波和脈沖序列被輕微壓縮，方波被輕微壓縮。然而，如果應(yīng)用這種情況下所要求的多項(xiàng)式而不“保持到零交叉點(diǎn)”改變，那么在增益減少的偏差顯著變小。
[0118]零交叉點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)，受到信號(hào)中DC的存在的影響。在一個(gè)實(shí)施例中，由于在執(zhí)行任何處理之前，可以使用高通濾波器除去低于14Hz的頻率。
[0119]通常，大多數(shù)信號(hào)中存在變化比0.63Hz快的音量包跡的聲音。因此，形成該信號(hào)的新的基本GRE。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)另外調(diào)到?2.3Hz的四個(gè)相同的單極低通濾波器，使該GRE平滑化，?2.3Hz為代替?0.63Hz的暫時(shí)屏蔽率。由于稱為暫時(shí)屏蔽(temporalmasking)的心理聲學(xué)現(xiàn)象，前面提到的泵效應(yīng)與未壓縮的聲音類似地發(fā)生。暫時(shí)屏蔽是指由于前面高振幅的聲音，后面的低振幅的聲音聽(tīng)不見(jiàn)?？陕?tīng)度的缺乏被認(rèn)為是安靜的，所以呈現(xiàn)出類似泵的效應(yīng)。因此，泵可以使大腦誤以為響亮的聲音先于當(dāng)前的聲音，使得之前的聲音似乎比其幅度大聲。在類似于暫時(shí)屏蔽的時(shí)間表上使GRE平滑化，將導(dǎo)致大腦察覺(jué)到的信號(hào)類似于未壓縮的，使得壓縮的所需電平更可接受。
[0120]與第一慢限制器相比，此限制器所產(chǎn)生的諧波失真會(huì)更響亮，但由于慢限制器放在第一位，所以較快限制器執(zhí)行的壓縮比單獨(dú)使用時(shí)少。然而，壓縮速度仍然太慢，不能用于瞬變信號(hào)。因此，“快”限制器用于第二階段的限制所產(chǎn)生的信號(hào)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在該第三限制器的GRE的低通濾波器被調(diào)至14Hz。由14Hz或更大區(qū)別的兩種頻率造成的“粗糙”開(kāi)始被人所感知，直到頻率差如此之大，使得被認(rèn)為是兩個(gè)不同的音調(diào)。以快于14Hz的速度壓縮，導(dǎo)致聲音的更加粗糙，而以低于14Hz或以14Hz的速度，僅改變的動(dòng)態(tài)特性，而不改變音調(diào)特征。因此，如果不反復(fù)聽(tīng)原音和失真的聲音進(jìn)行比較，那么聽(tīng)不出失真。在第三個(gè)“限制”后，信號(hào)充分壓縮。
[0121]通常，大多數(shù)音樂(lè)材料本質(zhì)上并不是高瞬態(tài)性的，并且動(dòng)態(tài)范圍通常比6dB少得多。通過(guò)設(shè)定在該閾值的信號(hào)的整體平均值，壓縮因此總在發(fā)生。然而，壓縮并不改變音調(diào)，其結(jié)果是，信號(hào)通常總是比聽(tīng)音環(huán)境的噪聲基底小3dB。
[0122]雖然信號(hào)的RMS電平是其感知響度的最大因素，但是由于其他的因素，某些頻率被認(rèn)為比其他更響亮。如上所述，K-濾波器已被證明通常提供輸入信號(hào)到響度的更精確的映射，使得發(fā)現(xiàn)在頻率成分后濾波和平均化中變化的信號(hào)的平均值，導(dǎo)致通過(guò)dB的相同數(shù)量改變時(shí)接近恒定頻率均衡的聲音(如成形的噪聲)如何更響亮或者更安靜改變的數(shù)量。平均化前的濾波更好地導(dǎo)出信號(hào)如何更響亮。
[0123]在一個(gè)實(shí)施例中，14Hz限制器產(chǎn)生的信號(hào)是噪聲基底的音量電平，并且被增加到信號(hào)1104。因?yàn)樵趫D11的兩種輸入的處理中沒(méi)有改變相位，輸入建設(shè)性地相加。因此，在對(duì)信號(hào)求和時(shí)，其結(jié)果幾乎總是高于噪聲基底，從而被假定為總是聽(tīng)得見(jiàn)的(即使僅僅剛好聽(tīng)得見(jiàn))。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該相加的信號(hào)現(xiàn)在被限制，使得信號(hào)的高音量部分不超過(guò)動(dòng)態(tài)范圍的公差(或DAC輸出電平)。第二輸入(404)是比壓縮(被14Hz限制)版本更高的平均音量，從而掩蓋里面的失真。其結(jié)果是具有改進(jìn)的深度豐富飽滿的聲音，這通常只存在于錄音室內(nèi)。
[0124]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在最終的輸出限幅階段，利用相同的3階段限制技術(shù)。然而，為了捕捉剩余的峰值，而不緩沖樣品的要播放(“超前”)的短序列，可以使用限幅器。如之前討論的那樣，簡(jiǎn)單地限幅信號(hào)增加不必要的失真。因此，折中處理為盡可能接近真實(shí)的時(shí)間處理，同時(shí)產(chǎn)生可接受電平的失真。
[0125]當(dāng)兩個(gè)信號(hào)線性時(shí)域在相乘時(shí)，其結(jié)果是包含這兩個(gè)頻率的總和與差值的信號(hào)。因此，低頻音與高頻音的相乘會(huì)產(chǎn)生接近原來(lái)的高頻音的兩個(gè)音調(diào)。因?yàn)橄薹鞯脑鲆娓淖兟史浅Ｑ杆伲韵薹鞯腉RE有很寬的頻率成分，在整個(gè)頻譜產(chǎn)生有大量的失真產(chǎn)物。通常，人耳聽(tīng)力最佳的是接近3kHz。通常，音樂(lè)中大部分的能量駐留在小于3kHz的頻率，并且因此產(chǎn)生的失真接近3kHz，這是不希望的。因此，如果GRE的頻率內(nèi)容的振幅可以在人耳聽(tīng)力最佳的頻率范圍內(nèi)減小，失真的可聽(tīng)度會(huì)減少，因此結(jié)果是更悅耳。
[0126]在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器而不是無(wú)限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器，對(duì)GRE進(jìn)行濾波，信號(hào)在乘以濾波后的GRE之后不會(huì)不完整。FIR濾波器由乘以過(guò)去和現(xiàn)在的輸入樣本的一組系數(shù)組成。然后將這些相加得到輸出。使用的過(guò)去的輸入樣本的數(shù)量定義抽頭數(shù)量-16抽頭的濾波器，如在一個(gè)實(shí)施例中使用的那樣，使用過(guò)去的15個(gè)樣本和當(dāng)前樣本。通常，限制會(huì)發(fā)生，但濾波后的GRE的頻率成分將意味著由平滑限幅器產(chǎn)生的失真將在耳朵不敏感的頻率即顯著高于或低于3kHz的頻率區(qū)域內(nèi)。
[0127]能夠減小3kHz的FIR濾波器需要足夠的延遲(超前)這樣做。在44.1KHz (用在CD和大多數(shù)其他消費(fèi)音頻格式)的樣本速率下，16樣本長(zhǎng)度的濾波器導(dǎo)致2.756KHz的分辨率。在一個(gè)實(shí)施例中，采用橢圓濾波器，因?yàn)楫?dāng)?shù)谝话伎诒辉O(shè)置為對(duì)于此濾波器長(zhǎng)度即通常為2.756kHz可以被減弱的最低頻率時(shí)，它具有良好的減少失真的特性。該濾波器還輕度衰減16抽頭的高頻。在一個(gè)實(shí)施例中，平均濾波器(具有)較低的計(jì)算負(fù)荷，但類似于橢圓濾波器，可用于在CPU相關(guān)的執(zhí)行。
[0128]為確保限制仍然發(fā)生，GRE “保持”在16個(gè)樣本的當(dāng)?shù)刈畹椭?，然后變小，似乎不存在保?但包括延遲)。該濾波器是通過(guò)利用具有所需特性的濾波器設(shè)計(jì)，然后僅減去最小的系數(shù)值使所述系數(shù)為正。應(yīng)用修改的濾波器到GRE現(xiàn)在只會(huì)產(chǎn)生正值。通過(guò)將系數(shù)加在一起，每個(gè)系數(shù)除以總數(shù)，在所述系數(shù)的總和是完整的，可以得到濾波器。因此，如果濾波器被應(yīng)用到濾波器(保持值)的長(zhǎng)度的平線，濾波器的值在平線的端部是相同的值。因此，該濾波器將確保限制。
[0129]其結(jié)果是心理聲學(xué)上的平滑前瞻限制器，它允許對(duì)信號(hào)的限制的電平比可容忍的通用的強(qiáng)制限幅高許多dB。當(dāng)與之前的三階段“限制”相結(jié)合時(shí)，非常高的電平的總增益減少是可以接受的。
[0130]要注意的是，GRE “保持”過(guò)程也使GRE平滑，并類似于低通濾波器改變其頻率分布。頻率響應(yīng)類似于在第一凹口調(diào)到2.75kHz的正弦函數(shù)。其結(jié)果是，對(duì)3kHz以上的頻率，限制是非常光滑的聲音，這意味著，可以輕松地限制例如踩镲和鼓線斷裂的高頻率。
[0131]帶有盡可能短的濾波器的基于該FIR的方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，限制在最短的可接受的時(shí)間內(nèi)發(fā)生，這形成最高的可能的總RMS電平。這其實(shí)高于強(qiáng)制限幅音樂(lè)上實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樵谧兊昧钊藷o(wú)法接受不愉快之前，更多的增益減少可以應(yīng)用FIR平滑方法。這允許充分利用環(huán)境的DRT中可用的整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍，并允許有限峰值輸出的音頻設(shè)備實(shí)現(xiàn)更大的感知的響度。
[0132]存儲(chǔ)器速率平均(memory rate average)是用來(lái)應(yīng)用整體增益,其將聲音的電平放置在整體范圍的中間。其發(fā)生的很慢，以至于聽(tīng)不出變化。然而，對(duì)于擴(kuò)充區(qū)域，并且當(dāng)平均時(shí)間小(因?yàn)樗糜谛〉姆秶?時(shí)，增益改變是可聽(tīng)見(jiàn)的(即調(diào)制處理是可聽(tīng)見(jiàn)/感知的，但不明顯，像從吉他放大器聽(tīng)到失真。)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)改變?cè)鲆娴姆椒?，使得這些調(diào)制的可聽(tīng)性顯著減少，從而允許非常長(zhǎng)時(shí)間的恒定聽(tīng)音，聽(tīng)音者沒(méi)有聽(tīng)覺(jué)疲勞。下面對(duì)方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0133]該技術(shù)使用下列原理。短期擴(kuò)充用來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期壓縮。壓縮在其本質(zhì)上與聲音的包跡對(duì)立，并減少其變化，而擴(kuò)充的工作原理與上述聲音包跡一致，增加其變化。但是，雙方都改變信號(hào)的其原來(lái)的形狀的包跡，因此是失真。通過(guò)擴(kuò)充實(shí)現(xiàn)壓縮的這種技術(shù)提高了二者的總增益的變化和擴(kuò)充區(qū)域的聲音，因?yàn)槊糠N技術(shù)的音速/感知的副作用互相抵消，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)壓縮的期望量。
[0134]該技術(shù)是能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行這種高調(diào)制而不被察覺(jué)，使得擴(kuò)充區(qū)域不再需要三階段壓縮。這顯著節(jié)省CPU資源。不同的中、側(cè)、左和右峰值壓縮和限制的使用可以用于限制區(qū)域，但使用這種擴(kuò)充來(lái)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行增益調(diào)制的壓縮的技術(shù)與平均壓縮器而非峰值壓縮器的功能相一致。平均壓縮器降低立體聲圖像調(diào)制，相同的增益同時(shí)適用于左和右聲道。因?yàn)檫@個(gè)原因，只需要兩個(gè)(左和右)的壓縮器和限幅器，而不是四個(gè)(左，右，中和側(cè))。這顯著節(jié)約CPU資源。
[0135]用于總體增益區(qū)域的擴(kuò)充和壓縮區(qū)域和存儲(chǔ)器率平均，信號(hào)的K濾波的平均在“長(zhǎng)”的時(shí)間(timeframe)內(nèi)例如25ms被用作壓縮的基礎(chǔ)。25ms的調(diào)制速率是可能的最快的速度，其中調(diào)制不會(huì)產(chǎn)生聲音失真，但它確實(shí)會(huì)導(dǎo)致一個(gè)非常不自然的聲音。調(diào)節(jié)成這個(gè)速度或接近這個(gè)速度是可取的，因?yàn)樗孤曇艟哂懈兄姆€(wěn)定電平。另一平均值6ms也被采取，并在應(yīng)用短期擴(kuò)充/長(zhǎng)期壓縮時(shí)用于觸發(fā)。如果25ms平均指示增益應(yīng)該升高，那么在6ms的平均值從6ms之前躍升4dB時(shí)，只允許增益升高。當(dāng)6ms的平均值(回到6ms前)下跌12dB時(shí)，也允許該增益增加。振幅的下降意味著暫時(shí)屏蔽正在發(fā)生，該屏蔽意味著增益變化不能被聽(tīng)到(即在該時(shí)刻增益增加率下增益增加是聽(tīng)不見(jiàn)的)。只有當(dāng)為6ms平均值下降IdB或更多時(shí)，或當(dāng)6ms平均值升高12dB或更多時(shí)，允許增益下落。增益如同等分跟蹤逼近(tracking divide approximation)被改變。增益變化由當(dāng)前增益的乘法器進(jìn)行，用一個(gè)大于I的數(shù)導(dǎo)致增加，用一個(gè)小于I的數(shù)導(dǎo)致降低。不同的速率(系數(shù))用于為依據(jù)6ms的平均發(fā)生的每個(gè)不同類型的變化。對(duì)于這些速率的等同單極濾波器的周期為55毫秒左右。
[0136]以上概括的設(shè)計(jì)，需要對(duì)每個(gè)樣本和每個(gè)聲道(一個(gè)用于左聲道和右聲道的限幅器，以及三個(gè)用于壓縮器的左、右、中和側(cè)聲道)進(jìn)行4等分計(jì)算。利用壓縮器的增益減少包跡的反饋(feedback)的方法，使限制器和壓縮器被組合在一起。如前所述，使用用于整體電平和該擴(kuò)充區(qū)域的增益階段的擴(kuò)大到壓縮響度方法，不再需要中間和側(cè)聲道。由此產(chǎn)生的聲音實(shí)際上與最初的設(shè)計(jì)是相同的(而且可能更好)，但由于在本設(shè)計(jì)中除法的數(shù)量少得多，CPU使用率顯著減少。
[0137]為了幫助描述該優(yōu)化如何工作，再次概括高CPU技術(shù)的重點(diǎn)。
[0138]FGRE由一組慢的單極濾波器開(kāi)始平滑化。其乘以原始信號(hào)，并與快的單極濾波器再重復(fù)該過(guò)程兩次。這導(dǎo)致了高度壓縮的聲音，其中的瞬變通過(guò)下面的限幅器階段良好地處理，從而產(chǎn)生高度壓縮的音樂(lè)輸出信號(hào)。
[0139]為了簡(jiǎn)化如何執(zhí)行優(yōu)化的討論，說(shuō)明只有兩個(gè)壓縮階段的實(shí)施例。當(dāng)用于第二 (最終)階段的基本GRE低于整體(unity)，輸入高于閾值。用于第一階段的GRE (也就是要被濾波)是第二階段的基本GRE的結(jié)果乘以第一階段的濾波GRE。當(dāng)用于第二 (最終)階段的基本GRE是整體，輸入低于閾值。但低于閾值多少是未知的，所以上述鏈(chain)中的當(dāng)前階段的階段之后的GRE的濾波版本，被用作FGRE在所有階段是已知的(如原始未優(yōu)化的實(shí)施)的情況下獲得的結(jié)果的代替。當(dāng)輸入低于閾值時(shí)，用于第一階段(待濾波)的GRE需要不同的計(jì)算方法。與之前的階段(在這個(gè)實(shí)施例中的第一階段)相比，第二階段的濾波GRE是快速的，但表現(xiàn)平穩(wěn)和連續(xù)。因此，第一階段的GRE是第二 (最后)階段的基本GRE (其是整體，從而可以省略)乘以與第二階段的濾波GRE。這導(dǎo)致的結(jié)果是不知不覺(jué)接近類似于原來(lái)的設(shè)計(jì)。與原來(lái)的不同只是釋放速率比沖擊速率稍慢(不等于與原來(lái)的)，且振動(dòng)稍微增加，但其是溫和的，由于在增益減少鏈?zhǔn)垢麟A段平滑化。許多音響工程師找到相對(duì)于釋放更短的沖擊，以得到更好的音質(zhì)，但是那是值得商榷的。尋找最佳的濾波系數(shù)現(xiàn)在更困難，因?yàn)橄到y(tǒng)中非線性的量有所增加。
[0140]這種組合壓縮方式可以用于所有階段和級(jí)聯(lián)(cascade)。當(dāng)做到這一點(diǎn)時(shí)，我們稱壓縮器為“三階段壓縮”。遺憾的是，計(jì)算第一階段的新GRE所需的乘法運(yùn)算的數(shù)量隨著階段的總數(shù)增加。然而，用以確定使用哪些方法計(jì)算每個(gè)階段的GRE (待濾波)的低于或高于閾值的邏輯“開(kāi)關(guān)”，對(duì)所有階段是相同的，從而增加了總設(shè)計(jì)的最小附加CPU成本。
[0141]特定的處理器體系結(jié)構(gòu)用于給定的執(zhí)行中處理電平，特別是其以可接受的速度計(jì)算除法的能力，確定通過(guò)使用這種方法所帶來(lái)的節(jié)省。在一般情況下，當(dāng)壓縮器的數(shù)目遠(yuǎn)大于3時(shí)，CPU的優(yōu)點(diǎn)減少。
[0142]對(duì)于整體實(shí)現(xiàn)(integer implementation),在CPU資源方面，位的移動(dòng)(bit-shifting)是廉價(jià)或免費(fèi)的。因此將濾波器系數(shù)量化為2次冪，可導(dǎo)致顯著減少計(jì)算壓縮器中使用的單極濾波器的復(fù)雜性。未優(yōu)化的壓縮器設(shè)計(jì)采用具有相同的系數(shù)的4個(gè)單極，不同的系數(shù)的使用可以用來(lái)提高性能。用一個(gè)“太慢”的單極濾波器和一個(gè)“太快”(由于2次冪量化)的，可以在可接受的聲波的精度范圍內(nèi)代替四個(gè)相同的系數(shù)單極，并使得CPU的性能改進(jìn)而值得。
[0143]對(duì)于最終壓縮階段，計(jì)算FGRE仍然需要除法。如果該除法被結(jié)合到限幅器，并且如果限幅器使用了以下的近似法，則該除法可以被移除。
[0144]在限幅器中，先對(duì)FGRE進(jìn)行保持，然后對(duì)其進(jìn)行平滑化。如果使用反饋的方法(類似于優(yōu)化壓縮器中使用的)，除法可以被替換為具有顯著降低CPU負(fù)荷(與CPU架構(gòu)相關(guān))的潛力的跟蹤除法。
[0145]輸入信號(hào)的峰值電平被保持為用于16個(gè)樣本。這是通過(guò)使用一個(gè)移位寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)，寄存器中所有的值的最大的值是所需的輸出。該寄存器對(duì)每個(gè)樣品移位。其與閾值之間的最大值被采用，如同標(biāo)準(zhǔn)FGRE計(jì)算方法那樣。跟蹤除法近似法然后用于計(jì)算GRE。必須調(diào)整跟蹤除法，以保證可接受的準(zhǔn)確度(精度越好，需要保留越少的余量，以確保不會(huì)被限幅)。跟蹤器還必須確保16個(gè)樣本中沒(méi)有沖擊，這樣對(duì)第16個(gè)樣本GRE的值是正確的值。
[0146]這種方法的優(yōu)點(diǎn)是雙重的，它消除了對(duì)除法的需要，和對(duì)平滑的需要，因?yàn)閮烧咴谕缓瘮?shù)中得以實(shí)現(xiàn)。將此輸入優(yōu)化的三級(jí)壓縮消除了在整個(gè)電平執(zhí)行中對(duì)除法的需要。除降低CPU占用之外，將算法從一個(gè)平臺(tái)移植到平臺(tái)的易用性的增加已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椴皇撬械奶幚砥魈峁┝己玫某ń品?。要注意的是，在具有良好的除法近似法的平臺(tái)，這種做法實(shí)際上可能使用更多的CPU。
[0147]當(dāng)輸入信號(hào)“不正?！睍r(shí)，如電話中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的那樣，在平均化之前通過(guò)使用_50dB最小輸入保證的固定增益限制是無(wú)效的。更先進(jìn)的方法是必要的，但必須能夠恢復(fù)到接近用于專業(yè)內(nèi)容的原來(lái)的方法，因?yàn)樗_實(shí)非常好。
[0148]圖13是一首歌的整體宏觀動(dòng)態(tài)的示意圖。如1301實(shí)質(zhì)描繪的那樣，這首歌開(kāi)始安靜和漸強(qiáng)，然后跳轉(zhuǎn)到一個(gè)穩(wěn)定的較高電平。然后跳轉(zhuǎn)到較安靜的部分，并且在此之后和在跳躍到由1303實(shí)質(zhì)表示的非常高的電平之前，該音樂(lè)跳轉(zhuǎn)到一個(gè)高音量的部分，其大約與之前的音量相同。在此“大結(jié)束”之后，音樂(lè)跳轉(zhuǎn)到非常安靜的部分，然后漸弱至1305處的振動(dòng)噪聲。
[0149]假設(shè)這首歌是在車輛內(nèi)被收聽(tīng)。動(dòng)態(tài)范圍公差閾值是上限為_(kāi)7dBFS rms，低閾值為-16dBFS rms。DRT因此僅為9dB，明顯小于通常是?24dB的輸入的音樂(lè)。
[0150]圖14是使用根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法處理圖13的歌曲的整體宏觀動(dòng)態(tài)的示意圖。假設(shè)在這首歌曲開(kāi)始前沒(méi)有其他的曲目演奏，在歌曲開(kāi)始時(shí)非常緩慢“存儲(chǔ)速度”平均是零。一旦歌曲開(kāi)始，RMS建立，增益從零落到更正確的值，使得歌曲演奏一半經(jīng)過(guò)第一高聲部分時(shí)，電平有效地解決。擴(kuò)充輸入采用輸入，并將其縮小至DRT的較低閾值。一旦大聲部分開(kāi)始，從“存儲(chǔ)速度”增益動(dòng)作的輸入的電平類似于DRT較低閾值。兩個(gè)電平加上給定的總體電平-10dB，恰好高于DRT范圍的中間值。要注意的是，盡管在該新的部分開(kāi)始時(shí)整體電平如何躍升?6dB，電平的偏差與未壓縮版本不是太不相似。
[0151]隨著歌曲繼續(xù)通過(guò)由1401實(shí)質(zhì)表示的第一高聲部分，RMS電平增長(zhǎng)，第二輸入的輸出電平先于總和與限幅器下降，使得在該部分的尾部，電平已經(jīng)下降到DRT的中間至
11.5dB。應(yīng)注意，這發(fā)生得非常緩慢，幾乎所有的聽(tīng)眾都不會(huì)注意到該電平是不穩(wěn)定的。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)安靜的部分1403來(lái)到第一個(gè)高聲部分1401的尾部，電平將下降到DRT的底部，但仍然會(huì)始終發(fā)聲，在安靜的部分的尾部，電平將向DRT的中間略有上漲。
[0152]在跳轉(zhuǎn)到第二個(gè)高聲部分1405時(shí)，電平會(huì)跳轉(zhuǎn)到DRT的峰值極限，將在鏈的尾部猛烈沖擊(hit)限幅器，其結(jié)果將是壓縮的聲音，但該聲音響亮且具有可能的最小失真。隨著該部分繼續(xù)，RMS增大，使得電平被降低。這意味著，當(dāng)高聲部分沖擊時(shí)，電平仍跳回最大壓縮。通過(guò)本部分，電平回落至DRT的中間，然后隨著尾部安靜的部分1407開(kāi)始，跳至DRT的底部，電平上升且然后漸弱，越來(lái)越靠近DRT的低側(cè)電平。假設(shè)漸變的速度比“存儲(chǔ)器平均”電平的控制慢，漸變會(huì)出現(xiàn)持續(xù)發(fā)生，即使是僅由于SNR的減少和例如以0.ldB/s而不是ldB/s的速率。
[0153]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，已經(jīng)參照單個(gè)頻段(single band)和利用用戶用UI選擇確定的噪聲環(huán)境作為固定電平，對(duì)如上所述系統(tǒng)和方法進(jìn)行了實(shí)質(zhì)描述。在一個(gè)實(shí)施例中，植入便攜式播放器(或任何其它回放設(shè)備)的麥克風(fēng)可以用于連續(xù)測(cè)量環(huán)境的噪聲基底，從而允許DRT動(dòng)態(tài)地調(diào)整聽(tīng)音環(huán)境的噪聲基底。
[0154]在一個(gè)實(shí)施例中，用于每個(gè)頻段的噪音基底的多頻段方法，將允許音樂(lè)音調(diào)被改變，使得對(duì)信號(hào)的不同頻率區(qū)域壓縮各自不同的量。因此，在聽(tīng)音環(huán)境中的感知基調(diào)將保持相同，如同在差的聽(tīng)音環(huán)境中那樣。多頻段方法可以用大量低頻隆隆聲提高環(huán)境中的音樂(lè)的質(zhì)量，例如在汽車或飛機(jī)中。
[0155]圖15是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的適合于實(shí)現(xiàn)上述任何系統(tǒng)或方法的裝置的一部分的示意性框圖。裝置1500包括一個(gè)或數(shù)個(gè)處理器，例如處理器1501，以提供用于執(zhí)行機(jī)器可讀指令的執(zhí)行平臺(tái)如軟件。來(lái)自處理器1501的命令和數(shù)據(jù)通過(guò)通信總線399傳送。該系統(tǒng)1500還包括主存儲(chǔ)器1502-諸如在運(yùn)行時(shí)期間機(jī)器可讀指令可以駐留的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM),以及輔助存儲(chǔ)器1505。輔助存儲(chǔ)器1505例如包括硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器1507和/或表示軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、磁驅(qū)動(dòng)器、光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等或機(jī)器可讀指令或軟件的備份可以存儲(chǔ)的非易失性存儲(chǔ)器的可移動(dòng)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器1530。輔助存儲(chǔ)器1505還可以包括ROM (只讀存儲(chǔ)器)、EPR0M (可擦除可編程R0M)、EEPR0M (電可擦除可編程ROM)。除了軟件之外，表示輸入音頻信號(hào)、輸出音頻信號(hào)、轉(zhuǎn)換函數(shù)、用于音頻信號(hào)的平均值等的任何一個(gè)或數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器1502和/或輔助存儲(chǔ)器1505中?？梢苿?dòng)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器1530以公知的方式從可移動(dòng)存儲(chǔ)單元1509讀取和/或?qū)懭胫量梢苿?dòng)存儲(chǔ)單元1509。
[0156]用戶可以通過(guò)一個(gè)或數(shù)個(gè)輸入設(shè)備1511諸如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸筆等與系統(tǒng)1500交互，以提供用戶輸入數(shù)據(jù)。顯示適配器1515與通信總線399以及顯示器1517連接，并且從處理器1501接收顯示數(shù)據(jù)，將顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用于顯示器1517的顯示指令。網(wǎng)絡(luò)接口1519設(shè)置成用于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(未示出)與其他系統(tǒng)和設(shè)備通信。該系統(tǒng)可以包括用于在無(wú)線環(huán)境與無(wú)線設(shè)備通信的無(wú)線接口 1521。
[0157]顯然，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，可以不包括系統(tǒng)1500的一個(gè)或數(shù)個(gè)組件，和/或可增加本領(lǐng)域已知的其它組件。在圖15所示的系統(tǒng)1500是可以使用的一個(gè)可能的平臺(tái)(platform)的實(shí)施例，并且可以使用其它類型的平臺(tái)，如現(xiàn)有技術(shù)已知的那樣。上述一個(gè)或數(shù)個(gè)步驟可以被嵌入計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和在系統(tǒng)1500上執(zhí)行的指令。這些步驟可以具體化為計(jì)算機(jī)程序，其可以各種形式如活動(dòng)和非活動(dòng)形式存在。例如，它們可以作為由用于執(zhí)行某些步驟的源代碼、目標(biāo)代碼、可執(zhí)行代碼或其他格式中的程序指令構(gòu)成的軟件程序(數(shù)個(gè))存在。上述任何一種可以被包含于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括壓縮或未壓縮形式的存儲(chǔ)設(shè)備和信號(hào)。合適的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備的例子包括常規(guī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)RAM (隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、R0M (只讀存儲(chǔ)器)、EPROM (可擦除可編程ROM)、EEPROM (電可擦除可編程ROM)、以及磁盤(pán)或光盤(pán)或磁帶。作為計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)的例子，不論是否使用載體進(jìn)行調(diào)制，承載或運(yùn)行計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以被配置為訪問(wèn)的信號(hào)，包括通過(guò)因特網(wǎng)或其它網(wǎng)絡(luò)下載的信號(hào)。上述具體實(shí)施例包括在CD ROM或通過(guò)因特網(wǎng)下載的程序的分布。在某種意義上，因特網(wǎng)本身作為抽象實(shí)體是計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同樣實(shí)質(zhì)如此。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，上面列舉的那些功能可以由能夠執(zhí)行上述功能的任何電子設(shè)備來(lái)執(zhí)行。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，輸入音頻信號(hào)1505和輸出音頻信號(hào)1505可以全部或部分地存在存儲(chǔ)器1502中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于調(diào)整音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的方法，其特征在于，包括: 提供具有第一動(dòng)態(tài)范圍的輸入音頻信號(hào)； 利用基于定義噪聲基底的聽(tīng)音環(huán)境選擇的轉(zhuǎn)換函數(shù)，將所述第一動(dòng)態(tài)范圍映射到第二動(dòng)態(tài)范圍； 使所述轉(zhuǎn)換函數(shù)的線性部分與所述輸入音頻信號(hào)的平均電平一致；及 依據(jù)所述輸入音頻信號(hào)生成具有所述第二動(dòng)態(tài)范圍的輸出音頻信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聽(tīng)音環(huán)境確定動(dòng)態(tài)范圍公差，且其中使所述線性部分一致包括將所述輸入音頻信號(hào)的所述平均電平限制在用于所述聽(tīng)音環(huán)境的所述動(dòng)態(tài)范圍公差內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將所述平均電平限制在所述動(dòng)態(tài)范圍公差的上端是利用切換耦合反饋路徑以生成用于多級(jí)壓縮的所述增益減少包跡。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，利用單極低通濾波器結(jié)合所述輸入音頻信號(hào)的絕對(duì)值總和與平均值，確定所述輸入音頻信號(hào)的所述平均電平，其中平均長(zhǎng)度大于預(yù)先確定的最小值。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使所述線性部分與所述平均電平一致包括利用增益值相對(duì)于所述輸入音頻信號(hào)改變所述轉(zhuǎn)換函數(shù)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換函數(shù)的增益值改變通過(guò)利用短期擴(kuò)充實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)范圍壓縮或響度標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 接收代表動(dòng)態(tài)范圍窗口的用戶輸入，以實(shí)質(zhì)限制所述輸出音頻信號(hào)的第二動(dòng)態(tài)范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述用戶輸入確定所述轉(zhuǎn)換函數(shù)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，響應(yīng)所述聽(tīng)音環(huán)境的噪聲基底的變化，對(duì)所述轉(zhuǎn)換函數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，維持所述輸入音頻信號(hào)的漸強(qiáng)或漸弱部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，維持漸強(qiáng)或漸弱包括保存所述輸入音頻信號(hào)的噪聲基底。
12.一種用于調(diào)整輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的方法，其特征在于，包括: 提供動(dòng)態(tài)范圍公差窗口以定義用于具有預(yù)先確定的噪聲基底的聽(tīng)音環(huán)境的轉(zhuǎn)換函數(shù)； 在預(yù)先確定的心理聲學(xué)時(shí)間表，計(jì)算用于輸入音頻信號(hào)的平均值； 利用所述平均值生成增益值，以改變所述動(dòng)態(tài)范圍公差窗口，使所述轉(zhuǎn)換函數(shù)的線性部分與所述平均值一致；及 利用所述輸入音頻信號(hào)生成所述輸出音頻信號(hào)，所述輸出音頻信號(hào)具有實(shí)質(zhì)限定在所述動(dòng)態(tài)范圍公差窗口內(nèi)的動(dòng)態(tài)范圍。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，利用單極低通濾波器結(jié)合所述輸入音頻信號(hào)的絕對(duì)值總和與平均值，確定所述輸入音頻信號(hào)的平均電平，其中平均長(zhǎng)度大于預(yù)先確定的最小值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或 13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括:接收定義所述動(dòng)態(tài)范圍公差窗口的用戶輸入。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，維持所述輸入音頻信號(hào)的漸強(qiáng)或漸弱部分。
16.一種用于處理音頻信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 信號(hào)處理器，其用于: 接收代表輸入音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)； 利用基于定義噪聲基底的聽(tīng)音環(huán)境選擇的轉(zhuǎn)換函數(shù)，將所述輸入音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍映射至輸出動(dòng)態(tài)范圍，其中線性部分與所述輸入音頻信號(hào)的平均電平一致； 依據(jù)所述輸入音頻信號(hào)，生成具有所述輸出動(dòng)態(tài)范圍的輸出音頻信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，利用單極低通濾波器結(jié)合所述輸入音頻信號(hào)的絕對(duì)值總和與平均值，確定所述輸入音頻信號(hào)的所述平均電平，其中平均長(zhǎng)度大于預(yù)先確定的最小值。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的系統(tǒng)，其特征在于，利用增益值相對(duì)于所述輸入音頻信號(hào)改變所述轉(zhuǎn)換函數(shù)，所述信號(hào)處理器進(jìn)一步能操作以使所述線性部分與所述平均電平—致。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括: 接收代表動(dòng)態(tài)范圍窗口的用戶輸入，以實(shí)質(zhì)限制所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，基于用戶輸入確定所述轉(zhuǎn)換函數(shù)。`
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，響應(yīng)所述聽(tīng)音環(huán)境的噪聲基底的變化，所述信號(hào)處理器調(diào)整所述轉(zhuǎn)換函數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求16至21任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)處理器維持所述輸入音頻信號(hào)的漸強(qiáng)或漸弱部分。
23.一種嵌入于非暫時(shí)性有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序包括機(jī)器可讀指令，當(dāng)其被處理器執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行用于調(diào)整音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的方法，包括: 接收代表動(dòng)態(tài)范圍公差的用戶選擇的數(shù)據(jù)，以定義用于具有預(yù)先確定的噪聲基底的聽(tīng)音環(huán)境的轉(zhuǎn)換函數(shù)； 基于所述動(dòng)態(tài)范圍公差確定轉(zhuǎn)換函數(shù)； 利用所述轉(zhuǎn)換函數(shù)通過(guò)將所述輸入音頻信號(hào)的平均電平維持在通過(guò)所述用戶選擇定義的范圍內(nèi)，處理輸入音頻信號(hào)，生成輸出音頻信號(hào)。
24.一種計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，包括: 在具有顯示器的設(shè)備上:顯示相對(duì)響度電平控制，以控制所述設(shè)備的輸出音頻信號(hào)的音量電平，所述相對(duì)響度電平控制包括動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小窗口控制以控制所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍；及處理輸入音頻信號(hào)，以將所述信號(hào)的相對(duì)響度電平的平均值限制在所述窗口控制的選定的中心區(qū)域，以控制所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，所述控制的上限和下限代表所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的上限和下限。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，所述設(shè)備為觸摸屏顯示器設(shè)備，所述方法進(jìn)一步包括:檢測(cè)一個(gè)或數(shù)個(gè)手指位于或靠近所述觸摸屏顯示器的用于所述窗口控制的平移手勢(shì)；及 響應(yīng)檢測(cè)所述平移手勢(shì)，調(diào)整所述窗口控制的位置，以修正所述輸出音頻信號(hào)的相對(duì)響度電平。
27.根據(jù)權(quán)利要求24至26任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 檢測(cè)一個(gè)或數(shù)個(gè)手指位于或靠近所述觸摸屏顯示器的用于所述窗口控制的調(diào)整大小的手勢(shì) '及 響應(yīng)檢測(cè)所述調(diào)整大小的手勢(shì)，調(diào)整所述窗口控制的大小，以修正所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，調(diào)整大小的手勢(shì)包括在所述控制窗口的附近至少一個(gè)手指觸碰或靠近所述觸摸屏顯示器。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，調(diào)整大小的手勢(shì)包括利用至少兩個(gè)手指的夾緊或張大手勢(shì)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，所述調(diào)整大小的手勢(shì)在數(shù)個(gè)離散尺寸之間循環(huán)調(diào)整所述窗口控制的大小。
31.根據(jù)權(quán)利要 求24所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 檢測(cè)通過(guò)輸入設(shè)備的用于所述窗口控制的平移手勢(shì)；及 響應(yīng)檢測(cè)所述平移手勢(shì)，調(diào)整所述窗口控制的位置，以修正所述輸出音頻信號(hào)的相對(duì)響度電平。
32.根據(jù)權(quán)利要求24或31所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 檢測(cè)通過(guò)輸入設(shè)備的用于所述窗口控制的調(diào)整大小的手勢(shì)；及 響應(yīng)檢測(cè)所述調(diào)整大小的手勢(shì)，調(diào)整所述窗口控制的大小，以修正所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，調(diào)整大小的手勢(shì)包括在所述控制窗口的附近執(zhí)行控制按鈕操作。
34.根據(jù)權(quán)利要求24至33任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，進(jìn)一步包括利用模式選擇控制，選擇代表數(shù)個(gè)模式中的一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小窗口控制的操作模式，數(shù)個(gè)模式具有用于所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的各自不同范圍。
35.根據(jù)權(quán)利要求24至34任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，在預(yù)先確定的時(shí)間段，平均相對(duì)響度電平實(shí)質(zhì)與所述動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小窗口控制的中心一致。
36.根據(jù)權(quán)利要求24至35任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，所述窗口控制能夠在預(yù)先確定的相對(duì)響度范圍移動(dòng)，所述方法進(jìn)一步包括響應(yīng)所述窗口控制在所述范圍的任一端沖入所述預(yù)先確定的相對(duì)響度范圍的一部分，收縮所述動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小窗口控制的范圍，以提供縮小的窗口控制。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)可調(diào)整大小窗口控制收縮至預(yù)先確定的最小值。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，進(jìn)一步包括響應(yīng)用戶輸入，提供用于所述輸出音頻信號(hào)的相對(duì)響度電平，以改變?cè)谒鲱A(yù)先確定的相對(duì)響度范圍的一端經(jīng)過(guò)所述部分的所述縮小的窗口控制。
39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的計(jì)算機(jī)執(zhí)行方法，其特征在于，進(jìn)一步包括提供經(jīng)由所述模式選擇控制訪問(wèn)的靜音控制，以使所述輸出音頻信號(hào)靜音。
40.一種在具有顯示器的設(shè)備上的圖形用戶接口，其特征在于，包括: 相對(duì)響度電平控制部分，其用以顯示用于輸出音頻信號(hào)的相對(duì)響度電平和提供所述相對(duì)響度電平能夠被調(diào)整的范圍； 動(dòng)態(tài)范圍控制部分，其包括與定義所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的所述相對(duì)響度電平控制部分一致的可調(diào)整窗口單元。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的圖形用戶接口，其特征在于，所述窗口單元的所述大小定義所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。
42.根據(jù)權(quán)利要求40或41所述的圖形用戶接口，其特征在于，能夠在數(shù)個(gè)離散尺寸之間循環(huán)調(diào)整所述窗口單元的大小。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的圖形用戶接口，其特征在于，利用以下一個(gè)或數(shù)個(gè)方式調(diào)整所述窗口單元的大小:一個(gè)或數(shù)個(gè)手指觸碰所述設(shè)備的觸摸屏顯示器；來(lái)自所述設(shè)備的輸入設(shè)備的用戶輸入；及所述設(shè)備的觸摸顯示器上的調(diào)整大小的手勢(shì)。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的圖形用戶接口，其特征在于，所述調(diào)整大小的手勢(shì)為利用兩個(gè)或數(shù)個(gè)手指的夾緊或張大。
45.根據(jù)權(quán)利要 求40至44任一項(xiàng)所述的圖形用戶接口，其特征在于，進(jìn)一步包括模式選擇。
46.根據(jù)權(quán)利要求40至45任一項(xiàng)所述的圖形用戶接口，其特征在于，進(jìn)一步包括靜音和重設(shè)選擇控制。
47.—種設(shè)備,其特征在于,包括: 顯示器； 一個(gè)或數(shù)個(gè)處理器； 存儲(chǔ)器；和 一個(gè)或數(shù)個(gè)程序，存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器，并包括配置成通過(guò)所述一個(gè)或數(shù)個(gè)處理器執(zhí)行的指令，以便: 顯示相對(duì)響度電平控制模組，以控制相對(duì)響度電平和從所述設(shè)備輸出的輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍； 響應(yīng)用戶輸入，控制動(dòng)態(tài)范圍控制窗口的大小和位置；及 通過(guò)將輸入音頻信號(hào)的所述相對(duì)響度電平的平均值限制在所述控制窗口的選定的中心區(qū)域，基于所述動(dòng)態(tài)范圍控制窗口的大小和位置，控制所述輸出音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的設(shè)備，其特征在于，所述一個(gè)或數(shù)個(gè)處理器進(jìn)一步能操作執(zhí)行指令，以便: 接收代表所述動(dòng)態(tài)范圍控制窗口的位置的第一用戶輸入數(shù)據(jù)；和 接收代表所述動(dòng)態(tài)范圍控制窗口的大小的第二用戶輸入數(shù)據(jù)。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的設(shè)備，其特征在于，響應(yīng)在所述顯示器上觸壓、夾緊或張大手勢(shì)中一個(gè)或數(shù)個(gè)手勢(shì)生成所述第二用戶輸入數(shù)據(jù)。
50.一種參照附圖實(shí)質(zhì)如上所述的方法。
51.一種參照附圖與如圖所示實(shí)質(zhì)如上所述的圖形用戶接口。
52.一種參照附圖與如圖所示實(shí)質(zhì)如上所述的設(shè)備。
53.一種參照附圖實(shí)質(zhì)如上所述的用于調(diào)整音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的方法。
54.一種參照附圖與如圖·所示實(shí)質(zhì)如上所述的用于調(diào)整音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H03G7/00GK103828232SQ201280046326
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月22日
【發(fā)明者】史蒂芬·鮑德溫 申請(qǐng)人:伊爾索芙特有限公司