CN101622805B - 用于智能均衡的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种均衡器/混音器，从音乐源接收输入信号，并使用与音乐源相关联的均衡参数、基于音乐源对输入信号进行均衡。用户可调整的均衡控件可以被应用在定义控件的均衡参数与音乐源相关联的情况中。

Description

用于智能均衡的系统和方法

相关申请的交叉参考

本申请是2003年6月30日提交的、美国申请序列号10/610,466的部分继续申请，并且是2007年3月1日提交的、美国申请序列号11/680,947的部分继续申请，并且涉及2007年9月10日提交的、美国申请序列号11/852,914。

技术领域

本发明涉及对电信号/声信号进行滤波。

发明内容

均衡器/混音器从音乐源接收输入信号，并使用与音乐源相关联的均衡参数对基于音乐源的输入信号进行均衡。用户可调整的均衡控件可以应用在定义控件的均衡参数与音乐源相关联的情况中。

一个实施方式涉及一种设备，包括：至少一个声道，其接收代表连接至所述至少一个声道的乐器所产生的声信号的电信号；至少一个控件，其允许用户选择均衡控制参数集合的均衡参数的设置，所述均衡控制参数集合具有基于所述乐器的至少一个均衡参数；以及处理器，其被配置用于根据所选择的设置对所述电信号进行均衡。在有些实施方式中，均衡控制参数集合进一步包括增益范围、中央频率和Q，所述增益范围定义了所述至少一个控件可选择的增益的范围。在有些实施方式中，至少一个控件包括第一控件、第二控件和第三控件，其可以操作为3波段均衡器，所述均衡控制参数集合为所述第一控件、第二控件和第三控件的每一个定义了增益范围。在又一些实施方式中，处理器被配置用于将均衡参数集合应用至所述电信号，所述均衡参数集合具有基于所述乐器的至少一个均衡参数。在又一些实施方式中，均衡参数集合基于拾音信号与参考信号之间的差别，所述拾音信号和参考信号代表来自于所述乐器的声信号。

一个实施方式涉及一种设备，包括：多个声道，所述多个声道的每一个用于接收代表连接至所述声道的乐器所产生的声信号的电信号；至少一个控件，其具有用户可调整的设置；计算机可读介质，其存储至少一个乐器参数集合的库，所述至少一个乐器参数集合包括基于与所述至少一个乐器参数集合相关联的乐器的均衡控制参数集合；以及处理器，其被配置用于取回对应于所连接的乐器的至少一个乐器参数集合，并根据所取回的均衡控制参数集合以及所述至少一个用户可调整的控件的设置来均衡所述电信号。在有些实施方式中，该设备进一步包括混音器，其被配置用于将来自于所述多个声道的至少一个声道的经过均衡的信号进行组合，所述组合后的经过均衡的信号通过放大系统播放至场地。在又一些实施方式中，至少一个乐器参数集合基于所述乐器的品牌和型号。在一些实施方式中，至少一个乐器参数集合进一步包括均衡参数集合，其具有基于与所述至少一个乐器参数集合相关联的所述乐器的至少一个均衡参数，其中所述处理器被配置用于基于所述均衡参数集合对代表所述乐器产生的声信号的所述电信号进行均衡。在又一些实施方式中，均衡参数集合被选择用于使所述乐器按录音室质量发声。

一个实施方式涉及一种方法，包括：提供均衡器、处理器和控件，其中所述均衡器具有至少一个声道，所述声道用于接收代表连接至所述至少一个声道的乐器所产生的声信号的输入电信号，所述处理器用于执行存储在计算机可读介质上的指令，所述控件可由用户进行调整；识别连接至所述至少一个声道的所述乐器；从所述计算机可读介质取回与所识别的乐器相关联的乐器参数集合，所述计算机可读介质存储用于多个乐器的一个或多个参数；将所述乐器参数集合的第一部分指派给所述控件；以及基于所述取回的乐器参数集合和所述控件的控制设置来对所述输入电信号进行均衡。在有些实施方式中，所述识别的步骤包括：选择对应于连接至所述至少一个声道的所述乐器的乐器型号。在有些实施方式中，所述识别的步骤包括所述连接的乐器和所述均衡器之间的握手协议，以自动地识别所述乐器。在有些实施方式中，所述均衡的步骤进一步包括：基于所取回的乐器参数集合的第二部分对所述输入电信号进行均衡，所述取回的乐器参数集合的所述第二部分包括基于所识别的乐器的至少一个均衡参数。在有些实施方式中，所述控件从增益值的范围选择增益值，所述增益值的范围包括在所述乐器参数集合的第一部分中。

一个实施方式涉及一种设备，包括：至少一个声道，用于接收代表连接至至少一个声道的乐器所产生的声信号的输入电信号；以及处理器，用于根据至少一个预先确定的均衡参数对输入电信号进行均衡，至少一个预先确定的均衡参数基于可从多个乐器中选择的乐器。在有些实施方式中，该设备进一步包括处理器可读的存储器，该存储器存储用于乐器的至少一个预先确定的均衡参数。在有些实施方式中，该设备进一步包括至少一个控件，其允许用户调整应用至输入电信号的第二均衡参数，第二均衡参数基于乐器。在有些实施方式中，至少一个控件调整带通滤波器的增益，该带通滤波器由中央频率、Q和增益范围来表征，该中央频率、Q和增益范围基于乐器。在一个方面中，至少一个预先确定的均衡参数基于拾音信号和参考信号之间的差别，拾音信号和参考信号代表来自乐器的声信号。在一个方面，至少一个预先确定的均衡参数被选择用来使乐器按录音室质量发声。在一个方面中，该设备进一步包括：放大器，用于从处理器接收经过均衡的输入信号并产生经过放大的输出信号；以及扬声器，用于从放大器接收经过放大的输出信号并产生经过放大的声信号，其中至少一个预先确定的均衡参数基于经过放大的声信号和输入电信号之间的差别。在另一方面中，至少一个预先确定的均衡参数基于测试输入电信号和测试参考信号之间的差别，测试参考信号代表经过放大的声信号。

另一实施方式涉及一种方法，包括：提供均衡器和处理器，其中所述均衡器具有至少一个声道，所述声道用于接收代表连接至所述至少一个声道的乐器所产生的声信号的输入电信号，所述处理器用于执行存储在计算机可读介质上的指令；识别连接至至少一个声道的乐器；从所述计算机可读介质取回与所述乐器相关联的乐器参数，所述计算机可读介质存储与多个乐器相关联的乐器参数；以及基于所述取回的至少一个乐器参数来对所述输入电信号进行均衡。在一个方面中，识别的步骤包括选择乐器类别，该乐器类别对应于连接至至少一个声道的乐器。在另一方面中，识别的步骤包括：选择对应于连接至至少一个声道的乐器的品牌。在又一方面中，识别的步骤包括选择对应于连接至至少一个声道的乐器的型号。在又一方面中，取回的步骤包括基于所识别的乐器取回乐器参数的第一集合。在又一方面中，均衡的步骤包括基于取回的乐器参数的第一集合对输入电信号进行均衡。在又一方面中，取回步骤包括基于识别的乐器取回乐器参数的第二集合，乐器参数的第二集合定义了用于均衡器的至少一个控件的均衡参数。在又一方面中，均衡的步骤包括：调整至少一个控件并根据经过调整的至少一个控件对输入电信号进行均衡。在又一方面，至少一个控件从增益值的范围选择增益值，该增益值的范围包括在乐器参数的第二集合中。在又一方面中，乐器参数的第一集合基于拾音信号和参考信号之间的差别，拾音信号由布置在乐器邻近区域的拾音麦克风产生，参考信号由相对于乐器定位的参考麦克风产生，在该处，人可以听到未经放大的乐器。

另一实施方式涉及一种设备，包括：第一声道，用于接收代表连接至第一声道的第一乐器所产生的声信号的第一输入电信号；第二声道，用于接收代表连接至第二声道的第二乐器所产生的声信号的第二输入电信号；以及处理器，用于根据基于第一乐器的第一预先确定的均衡参数对第一输入电信号进行均衡，以及根据基于第二乐器的第二预先确定的均衡参数对第二输入电信号进行均衡。在一个方面中，第一预先确定的均衡参数集合被选择用于使第一乐器按录音室质量发声。在另一实施方式中，该设备进一步包括处理器可读的存储器，该存储器将第一和第二均衡参数集合存储在库中，第一均衡参数集合与第一乐器相关联，第二均衡参数集合与第二乐器相关联，第一和第二均衡参数集合被选择用于使第一和第二乐器按录音室质量发声。

附图说明

图1是示出了本发明一个实施方式的框图。

图2是本发明一个实施方式中用户接口的透视图。

图3是示出了用于图2中所示实施方式的用户接口的部分的示意图。

图4a是示出了用于图2中所示实施方式的用户接口的部分的示意图。

图4b是示出了用户动作之后的图4a中所示用户接口的部分的示意图。

图4c是示出了另一用户动作之后的图4b中所示用户接口的部分的示意图。

图4d是示出了另一用户动作之后的图4c中所示用户接口的部分的示意图。

图4e是示出了另一用户动作之后的图4d中所示用户接口的部分的示意图。

图5是示出了在本发明的一个实施方式中使用的、用于两件乐器的示范音调曲线的图示。

图6是示出了本发明一个实施方式的框图。

图7是示出了本发明另一实施方式的框图。

具体实施方式

在典型的现场音乐表演中，通常为了使在场的每个人都能听到音乐而对乐器和声音进行放大。在聆听这样的现场表演时，听众对演出的感受会受到乐器的音质、扩音系统、生成乐器的放大声信号的扬声器以及现场的音响效果的影响。

从乐手的角度来讲，无论什么特定场所或扩音系统，乐手都希望给予观众一次愉悦的音乐体验。为此，乐手可能提供他们自己的扩音系统(通常称为PA系统)，例如包括：麦克风、混音器、放大器和扬声器。通过提供他们自己的PA系统，乐手可以控制PA系统对音乐体验的影响。

乐手可以通过在将代表他的/她的表演的信号通过扬声器广播之前进行滤波，来控制或者至少降低场地对音乐体验的影响。为了弥补乐器、PA系统或场地的音质特性而对信号进行滤波的过程通常称为均衡。

典型地，乐手的PA系统包括均衡器，其允许乐手对代表他的/她的表演的信号进行调整。例如，一个场地可能表现出共振，这种共振会在第一频率范围处改变乐器的乐音，而第二场地可能表现出第二频率范围处的共振。当乐手在第一场地表演时，他可能希望对表演信号进行滤波，以此来补偿在第一频率范围中的共振。当乐手在第二场地表演时，他可能调整该滤波器，以便对第二频率范围中的共振进行补偿。

一种已知类型的均衡器是1/3倍频程图形均衡器，其将人类能够感知的音频范围分成31个1/3倍频程频率波段，这些频率波段可以由用户进行独立调整。这种均衡器允许非常精确的均衡，但是会带来成本和复杂度的上升。在某些情况中，训练有素的调音师操作均衡器，并且其安置在观众中而远离乐手。调音师安置在观众中是为了听到观众所感受到的表演，以及为了补偿场地和PA系统的特征而调整均衡。

均衡器可以通过将音频范围分成更少数量的波段而得到简化，但是控制就不那么精确。在简化的均衡器中，每个频率波段都较宽，因为仅有少量波段跨越音频频谱。此外，每个波段的中央频率通常是固定的，并且不能由用户改变。

归因于附接于均衡器的音乐源的特征，用户更不太可能控制对这些固定波段均衡器中的均衡的调整。例如，3波段均衡器可以具有覆盖音频频谱的低波段、中波段和高波段的固定波段。如果用户将长笛连接至均衡器，会发现只有高波段控制会在声信号中造成可察觉的变化，因为长笛产生的大部分能量处于高波段中。固定的低波段和中波段包含来自长笛的很少能量，并且在这些频率波段中进行调整不会产生太多的可察觉效果。相反，如果用户将低音吉他连接至均衡器，则用户可以发现仅低波段控制会产生可察觉的效果。

在图1中，一个或多个音乐源110、112、114和116连接至均衡器/混音器150。经过均衡的/混音的信号从均衡器/混音器150传输至对信号进行放大的放大器160。经过放大的信号驱动一个或多个扬声器180、185，这些扬声器将经过放大的信号转化成放大的声信号。均衡器/混音器可以将经过均衡的/混音的信号传输至可选的第二放大器165，该第二放大器165可以用于驱动低频扬声器185。

均衡器/混音器150可以接收来自各种音乐源110、112、114和116的输入信号。在图1所示示例中，吉他110、声音麦克风112、鼓114和铁耳明式电子乐器(theremin)116连接至均衡器/混音器150，并且它们代表了可以连接至均衡器/混音器的各种音乐源，但不限于这些乐器。尽管图1中所示均衡器/混音器150示出了四个输入，但是应当理解，均衡器/混音器150并不仅限于四个输入，而是可以被配置用于接收多于四个或少于四个的输入。连接至均衡器/混音器150的音乐源并不必须相异。例如，在图1中，音乐源可以全部是麦克风，或者三个是吉他一个是麦克风，或者仅仅是吉他和麦克风，或者是音乐源的任何其他组合。音乐源还可以包括预先录制的音乐或且其他预先录制的声响。

扬声器180优选地是线性扬声器阵列，诸如在2008年1月15日授权的美国专利号7,319,767中描述的那些以及在2005年10月6日提交的美国未决申请序列号11/246,468中描述的那些，在此通过参考将其全部内容并入。其他类型的扬声器也可以用来生成经过放大的声信号。

放大器160可以布置在单独的外壳中，或者可以布置在扬声器180的底座支架中。可以使用单独的放大器来驱动每个扬声器，或者放大器160可以驱动不止一个扬声器。放大器160可以包括用于对接收自均衡器/混音器150的信号进行均衡的电路，使得放大器160和扬声器180产生的经过放大的声信号被播放出，以产生与正在通过录音室等级的播放系统收听来自于均衡器/混音器150的信号的训练有素的调音师的体验相类似的音乐体验。

均衡器/混音器150可以布置在放大器160中。在优选实施方式中，均衡器/混音器150可以位于与放大器160分开的外壳中，从而允许将均衡器/混音器150与不同的放大器一起使用，并与表演者离得更近。

图2是示出了用于均衡器/混音器150的用户接口的示意图。用于均衡器/混音器200的用户接口包括针对每个音乐源的单独声道控件。声道控件包括音量控件212、音量静音控件210和音效静音控件214。主音量控件215调整所有声道的音量。每个声道还可以包括微调控件216，其使用户能够为每个声道调整模拟预放大器增益。均衡器/混音器150包括沿着后面板的端口(未示出)，音乐源可以连接至这些端口。每个声道可以被配置用于从音乐源接收单声道信号或立体声信号。音乐源可以是单个乐器，诸如吉他或鼓，或者可以是来自于另一均衡器/混音器的、若干乐器经过混音的/均衡的信号。这样，不止一个均衡器/混音器可以以菊花链的方式连接，以便对任意数量的音乐源及其组合进行混音和均衡。

用户可以通过操作用户接口200上的一个或多个控件来为每个声道调整均衡或特效。均衡控件包括功能选择器开关230、用于每个声道的声道编辑按钮220和一个或多个软控件240。显示器250向用户提供信息。用户可以通过按下所希望的声道编辑按钮220并将功能选择器开关230旋转至希望的功能来独立地调整每个声道。

功能选择器开关230选择用户或表演者可以使用或调整的多种功能。功能选择器开关230可以选择的代表性但不是穷举性的功能列表包括：调谐器、预置、zEQ、参数eq、压缩/噪声门限、调制、延迟、混响、混响类型、偏好、场景和辅助。调谐器功能使得表演者能够通过指示预先确定的音符是平稳的还是尖锐的来调谐他的/她的乐器。预置功能使得表演者能够基于连接至声道的乐器所产生的并可能从均衡受益的声音质量来设置均衡参数。zEQ功能允许表演者例如使用3波段均衡器来根据他的/她的偏好调整均衡。如果表演者使用预置功能来设置均衡参数，则用于每个软控件的控制参数还基于连接至该声道的乐器。参数均衡器功能允许用户选择滤波器的中央频率、Q和增益。压缩/噪声门限功能允许用户调整用于压缩滤波器或噪声门限的参数。调制、延迟、混响和混响类型功能是特效功能，用户可以对它们进行调整以修改表演信号。偏好功能允许用户设置缺省值(这些缺省值例如控制I/O仪表(meter)的显示)，并且提供关于均衡器/混音器的状态信息。场景功能将均衡器/混音器的当前状态保存至非易失性存储器，并使用户能够保存他的/她的设置。辅助功能允许用户将来自选定声道的信号导引至辅助输出端口。

用户可以使用场景功能将之前存储的乐器参数应用至所选择的声道。用户之前可能调整了声道参数以适应于用户的乐器，并且可能希望以后能快速取回那些乐器参数。用户可以保存为该声道加载的乐器参数，并稍后调用这些乐器参数。如在此使用的，乐器参数是与特定乐器相关联的均衡参数的集合，其可以存储在均衡器/混音器的存储器区域中。当用户将他的/她的乐器插入均衡器/混音器的声道之一时，用户可以从乐器参数的库中选择一组乐器参数以加载至连接到该乐器的声道中。用于连接至乐器的声道的、所加载的乐器参数称为声道参数。作为示例性示例，用户可以将吉他连接至均衡器/混音器的第一声道，并选择与该吉他相关联的一组乐器参数以用于第一声道。第一声道加载有该吉他乐器参数，并且这些吉他乐器参数成为用于第一声道的声道参数。在另一场演出中，用户可以将吉他连接至均衡器/混音器的第二声道而将鼓连接至均衡器/混音器的第一声道，并相应地加载乐器参数。在此第二场演出中，用于第一声道的声道参数是用于鼓的乐器参数，而用于第二声道的声道参数是用于吉他的乐器参数。

用户可以通过选择对应的乐器参数集合来为特定乐器应用预先确定的均衡参数。如在此使用的，乐器表示乐器类别的特定品牌和型号与关联于该乐器的拾音麦克风的组合。在诸如电吉他的有些乐器中，拾音麦克风被制造为电吉他的一部分。诸如木吉他或喇叭之类的其他乐器可以使用各种拾音麦克风来产生乐器信号，并且可以将预先确定的均衡参数的不同集合提供给乐器/拾音麦克风的每个组合。乐器类别表示音乐乐器的种类，诸如，木吉他、小号、单簧管、鼓和语音麦克风。一个类别中的每个乐器由不同的设计和成分而可以具有不同的声学特征，为了使该特定品牌和型号的乐器显示出其全部特征，这些声学特征可能需要不同的均衡。例如，Martin D-28Marquis吉他和Gibson声学J-45吉他都属于木吉他类别，但是可以具有不同的声学特征，这些不同的声学特征使得期望为每个乐器定制均衡参数。可以为Martin D-28 Marquis木吉他选择均衡参数的集合，为Gibson声学J-45吉他选择均衡参数的第二集合，并且将这些参数的集合保存于存储在均衡器/混音器的非易失性存储器中其各自的乐器文件中。用于特定乐器的预先确定的均衡参数在下文中称为乐器参数。当用户选择与连接至均衡器/混音器的声道的乐器相关联的乐器文件时，加载所选择乐器文件中的参数以作为用于该声道的均衡参数。预先确定的乐器参数是根据每个乐器的特定音质为该乐器设置的。

可以为“通用”乐器品牌或型号提供乐器参数集合，当均衡器/混音器中乐器参数的库不具有用于该用户的特定乐器的乐器参数时，用户可以选择之。例如，标识为“木吉他”的乐器参数集合可以被选作用于不具有针对特定吉他的乐器参数集合的那些木吉他的缺省设置。类似地，标识为“Gibson木吉他”的乐器参数集合可以用于不具有针对Gibson木吉他的特定型号的乐器参数集合的那些Gibson木吉他。用户可以选择缺省“木吉他”、“Gibson木吉他”或者与其他吉他相关联的乐器参数集合之一。可以为各个乐器制造商提供附加的乐器参数集合。例如，可以提供用于Gibson电吉他或Fender电吉他的乐器参数集合。

图3示出了图2中所示均衡器用户接口的一部分。在图3中，用户通过将功能选择器开关230转到用于混响特效的位置而选择混响特效。通过按下用于声道2的声道编辑按钮，将所选择的混响功能应用至声道2。在被选择时，所选择的声道编辑按钮320可以发光，以便向用户指示该声道正被编辑。所选择的功能被显示352，以便向用户显示所选择的功能。在所显示的功能下面，三栏向用户提供了与每个软控件240的功能和设置有关的信息。在图3所示示例中，示出了三个软控件240，但是均衡器/混音器并不仅限于三个软控件。可以提供不止三个软控件以允许附加的控制，或者可以提供少于三个的软控件以便简化调整。对于每个软控件，显示控制名称354和控制设置356。显示器250例如可以使用条358来图形化地显示控制设置，以便指示当前设置在用户可用的控制范围内的相对位置。用户可以通过旋转相关联的软控件240来调整控制设置。

图4a-图4e示出了在选择用于乐器的均衡参数期间的均衡器用户接口的一部分。出于示例性目的，假设Fender电低音吉他连接至均衡器/混音器的声道1。在图4a中，用户将功能选择器开关230旋转至对应于预置功能的位置。在图4a中，用户还通过按下用于声道1的声道编辑按钮选择了声道1，由发光的声道编辑按钮420指示。呈现给用户的是一个或多个分级菜单，这些菜单允许用户使用软控件240之一从项目的列表中进行选择。在图4a中，显示器250包括乐器类别的列表452，诸如，木吉他、键盘、贝斯、打击乐器和特殊乐器。特殊乐器可以包括非传统乐器，诸如，洗衣盆(washtub)贝斯、塑料桶、chapman棍、铁耳明式电子乐器以及能够发出声响的其他乐器。用户可以通过转动图4a中标识为“选择”的软控件直到期望的类别高亮显示454为止，来选择乐器类别。在图4a中，类别“贝斯”被高亮显示，并且用户按下“选择”软控件来选择“贝斯”类别。

在图4b中，当用户在图4a中选择了“贝斯”类别的时候，贝斯乐器的列表462被显示。该乐器的列表462包括处于所选择类别中的所有乐器，它们具有用户可用的均衡预置。用户可以通过转动标识为“选择”的软控件直到乐器列表中所期望的乐器被高亮显示为止，来对乐器列表462中与连接至正被编辑的声道的乐器匹配的乐器进行高亮显示。如果未列出所连接乐器的特定品牌/型号，则用户可以选择品牌，如果列出来的话；或者可以选择通用或缺省乐器。用户通过按下“选择”软控件来选择高亮显示的乐器。

当用户按下“选择”软控件时，高亮显示的乐器显示474在显示器250中，如图4c所示。用户可以通过按下图4c中所示“预置”软控件来加载为该乐器定制的、预先确定的乐器参数的集合。在图4c所示示例中，当用户按下了“预置”软控件时，用于Fender有源爵士贝斯的均衡参数被加载作为声道1的均衡参数。

用户可以通过按下不同的声道编辑按钮220来重复图4a-4c中所示步骤，以及基于连接至所编辑声道的乐器做出选择，来为其他声道重复图4a-4c中所示过程。

乐器参数包括两个参数集合：均衡参数集合与均衡控制参数集合。均衡参数集合包括用于在跨越整个声频频谱上或用于该乐器的那部分频谱上对乐器的信号进行均衡。均衡参数集合包括基于与乐器参数集合相关联的乐器的至少一个均衡参数。例如，特定品牌/型号木吉他可以在第一频带处具有共振。用于该品牌/型号木吉他的乐器参数的均衡参数集合可以均衡在第一频带中的吉他共振。如果用户选择了不同的品牌/型号吉他或者不同的乐器，诸如，特定品牌/型号的长笛，则使用用于该选择的乐器的均衡参数集合来对该特定乐器进行均衡。

乐器参数的均衡控制参数集合为均衡器/混音器中的每个软控件定义了均衡参数，这些均衡参数允许用户精细控制对该乐器的均衡。可以包括在均衡控制参数集合中的均衡参数的示例包括：滤波器类型、滤波器阶数、拐点频率(corner)或中央频率、Q、增益或者滤波器的传输函数的复平面上的任何极点和零点的位置。在某些实施方式中，均衡控制参数集合将用于每个软控件的中央频率、Q和增益范围定义为N波段均衡器，其中N是均衡器/混音器上软控件的数量。所定义的波段并不必须彼此连续，而是可以由声频频谱的一部分来分隔开。用于每个波段的中央频率和Q可以被选择以与特定乐器的声学特征相匹配，从而允许用户进行更有效的均衡控制。例如，用于乐器的中央频率和Q可以被设置以与声音频谱的一部分相匹配，该乐器的绝大部分或大部分声能产生在该频谱中。作为示例性示例，对于具有低、中和高波段的3波段均衡器，低波段参数可以设置成使得低波段的中央频率是95Hz，Q被设置为0.38，以及增益范围被设置为±15dB，如果音乐源是木吉他的话。然而，如果音乐源是电子钢琴，则低波段的中央频率可以设置为120Hz，Q设置为0.5，增益范围设置为±12dB。通过选择一个或多个频带(例如，乐器的大部分声能产生在这些频带中)，用户可以对传送至场地上听众的声信号的整体质量进行更大力度的控制。

乐器参数的最初选择优选地由具有声学知识的高度熟练的人员来进行，这些人能够感觉到声信号中细小的差别。这些专家可以由乐器制造商雇佣，来设置用于每个乐器的乐器参数。专家和乐器制作者通常会一起工作，来选择对乐器制作者计划的乐器的声音质量进行增强的均衡参数的一个或多个集合。对于某些类型的乐器，诸如，声学乐器，专家可以选择乐器参数以便降低在放大过程中引入的伪像(artifact)，使得经过放大的声音更像声学乐器的声音。专家可以选择均衡参数来使乐器发声，使得当通过录音室等级播放系统中演奏时，训练有素的调音师将对输入录音室等级播放系统的乐器信号做较小的调整或者不做调整。换言之，所选择的均衡参数使乐器发声，以与乐器在录音室中演奏时将会产生的音质极相近地匹配。决定按录音室质量来使乐器发声是随意的，但是这样可以避免审美争论。显然，并不是每个录音室或者调音师都会以完全相同的方式来使乐器发声，但是假设：录音室之间的变化，比训练有素的调音师产生的均衡与外行人或者具有较少调音经验的乐师产生的均衡之间的差异小很多。决定按录音室质量来使乐器发声允许具有较少调音经验的乐师能够将乐器连接至均衡器/混音器、向均衡器/混音器标识乐器，并令乐器按录音室质量来发声。专家可以为乐器提供不止一个乐器参数集合，使得乐器参数的每个集合都能凸显乐器的不同方面。

一旦专家选择了乐器参数，则乐器制造商便可以将乐器参数与乐器一起提供，其允许表演者(表演者可能不具有选择乐器参数的合适集合的专门技术)将所提供的乐器参数加载至均衡器/混音器并且使用这些乐器参数。通过使用预先确定的乐器参数，能够向用户保证预先确定的乐器参数所提供的均衡正如乐器制作者针对该乐器想要的那样。在优选实施方式中，乐器参数的库存储在均衡器/混音器中，当用户选择与连接至均衡器/混音器的乐器对应的乐器参数时，这些乐器参数可以应用至该均衡器/混音器。乐器参数的库可以随着新乐器参数的添加或者改进而更新。

在用户将连接至均衡器/混音器的乐器与其相应乐器参数相匹配之后，用户可以通过将功能选择器开关230旋转至对应于均衡功能的位置来调整乐器的均衡，如图4d所示。在图4d中，显示器250的位置482标识了所选择的声道和功能。在图4d的示例中，为声道1选择了音调控制功能。软控件240分别调整用于低、中或高频率范围中的波段滤波器的增益。设置栏486显示了用于每个波段的增益，并且条488图形化地显示了相对于每个波段的增益范围的增益设置。最初，针对每个波段，增益设置为0dB。用户可以根据他的/她的偏好来调整每个波段，这些偏好可能部分依赖于用户所演奏的音乐的类型和场地。在图4e中，用户已经调整了用于每个波段的增益，并且这些调整在设置栏496中示出，并且图形化地示出为条498。

在有些实施方式中，“低”、“中”和“高”的频带标记可以由对应于每个乐器的更具描述性的标记替代。例如，如果所选择的乐器是鼓，则低频带可以标记为“隆隆声”，中频带可以标记为“砰砰声”，而高频带可以标记为“啪嗒声”。

在上述示例中，波段滤波器用于对音乐源进行均衡，但是其他类型的滤波器也可以根据音乐源而使用。例如，频谱倾斜类型控制可以用于预先录制的音乐源。根据音乐源的特定特征，可以使用其他类型的滤波器。

预置功能允许用户手动地将连接至均衡器/混音器的乐器与其相应的乐器参数集合相匹配。自动乐器匹配可以基于连接至均衡器/混音器的乐器的电特性来进行。例如，所连接的乐器的输入阻抗可以用于将诸如电子钢琴的乐器(其具有低阻抗)与电吉他或麦克风(其通常具有高阻抗)相区分。电子乐器可以遵从与均衡器/混音器的握手协议，以自动地向均衡器/混音器标识自己，并使均衡器/混音器能够从其库取回乐器参数，并将乐器参数加载至均衡器/混音器。电子乐器可以被配置用于存储其自己的乐器集合，使得如果均衡器/混音器不具有用于该电子乐器的乐器参数，则其可以从电子乐器取回乐器参数并将这些乐器参数保存在其库中。备选地，如果均衡器/混音器已经具有用于电子乐器的乐器参数，则其可以自动地使用最新的乐器参数。

乐器参数可以由均衡器/混音器基于乐器的音域和谱特征生成。在有些实施方式中，均衡器/混音器可以向用户提示至少演奏乐器音域中的最高音和最低音。均衡器/混音器评估乐器的频率成分，并生成预置的均衡曲线以及指派zEQ音调控制。例如，基于乐器的频率成分，预置均衡曲线可以减小乐器在其中产生大量能量的频率范围的那部分中的增益，而增大乐器在其中不产生大量能量的频率范围的那部分中的增益。zEQ音调控制可以被选择以在具有高能量成分的频率范围内操作。

图5是示出了用于两件乐器的示例性音调曲线的图示。在图5中，Fender有源爵士贝司吉他音调曲线510和Taylor木吉他音调曲线560示出了基于特定乐器的不同均衡。对图5中所示每个音调曲线进行定义的参数与用于它们各自乐器的乐器参数的第一集合相关联。以下在表1中示出了用于Fender有源爵士贝司吉他的示例性音调控制参数。

表1

	低音	中音	高音
				滤波器类型	参数的	参数的	高频滤波
中央频率	100Hz	630Hz	1250Hz
				Q	0.35	0.40	0.50
增益范围	±15dB	±15dB	±15dB

以下在表2中示出了用于Taylor木吉他的示例性音调控制参数。

表2

	低音	中音	高音
				滤波器类型	参数的	参数的	高频滤波
中央频率	100Hz	2000Hz	4000Hz
				Q	0.35	0.40	0.50
增益范围	±15dB	±15dB	±15dB

图6是均衡器/混音器的实施方式的框图。在图6中，音乐源连接至均衡器/混音器的N个声道之一，其中N是混音器中声道的数量，并且可以采用大于或等于1的任何值。可选的前置放大器610可以用于对所连接的音乐源产生的信号进行放大。用户可以调整前置放大器610的增益，其对用户接口630上的微调控件进行调整。每个声道包括A/D模块620，以将模拟输入信号转换成数字信号。数字信号处理器(DSP)640从每个声道接收数字信号，并对每个声道信号进行滤波。DSP滤波器包括特效功能，诸如，调制、延迟和混响。DSP滤波器包括均衡功能，诸如，参数均衡、音调匹配和zEQ。音调匹配功能表示：当用户选择了功能选择器开关上的预置功能时，基于用户所选择乐器的特征的均衡功能。图6中所示zEQ功能表示之前描述的音调控制功能。图6中所示三个均衡功能的顺序并不是必须的，而且均衡功能可以以任何其他顺序执行。

用户可以通过用户接口630为每个DSP滤波器设置参数的集合。预先确定的参数或者之前保存的参数可以从存储器660的非易失性区域中取回。存储器660可由DSP访问，并且可以包含易失性和非易失性存储器区域。非易失性存储器还可以存储用于执行图6中所指示的DSP滤波的计算机可执行指令。

在滤波后，每个声道的音量可以由用户利用用户接口上的声道音量控件来单独调整。每个声道被相加674，并且利用用户接口上的主音量控件进行调整。相加后的信号可以作为数字信号681、或者作为D/A转换器682转换后的模拟信号683传输至放大器。

抽头685用于将来自于滤波过程内所选择点的信号提供至均衡器/混音器外部的设备。例如，数字信号可以通过USB端口687来提供。类似地，模拟信号可以在D/A转换器688转换之后通过辅助端口689来提供。

可以提供USB端口690或者其他类型的端口，以便允许均衡器/混音器与诸如计算机的外部设备之间的数据交换。数据交换允许例如利用固件更新、新的或者更新的乐器参数、之前保存的参数集合来更新均衡器/混音器。数据交换允许用户对之前保存的参数集合进行备份。

图7是示出了用于自动产生乐器参数的第一集合的实施方式的框图，其中这些乐器参数在整个音频频谱上，或在其部分上对乐器的信号进行均衡。在图7中，相对于乐器710放置参考麦克风720，人们通常位于该处来收听未经放大的乐器。参考麦克风相对于乐器的位置可以因乐器而变化。参考麦克风720可以是性能良好的麦克风，这样参考麦克风产生的信号准确地代表了来自于所演奏乐器的声信号。拾音麦克风715放置在与乐器很近的地方，并且响应于所演奏的乐器而产生拾音信号。拾音麦克风715可以在乐器上或者在乐器中，或者可以与乐器邻近放置。在有些配置中，不止一个拾音麦克风可以用于诸如管风琴或者巴松管的乐器。

当演奏乐器710时，产生声信号701并将其传播至参考麦克风720。响应于参考麦克风720感测到的声信号701，参考麦克风720产生电信号。参考麦克风720产生的称为参考信号727的电信号优选地是参考麦克风所感测到的声信号的准确表征。类似地，响应于拾音麦克风715感测到的声信号，拾音麦克风715产生电信号。拾音麦克风715产生的电信号(在此称为拾音信号717)代表了拾音麦克风所感测的声信号，但是通常不如参考信号727表征得那么准确。

处理模块730接收参考信号727和拾音信号717，并产生用于乐器/拾音麦克风组合的一个或多个均衡参数。均衡参数可以被调整用于按录音室质量来使参考麦克风发声，使得当经过均衡的拾音信号通过录音室等级播放系统播放时，训练有素的调音师可以对经过均衡的拾音信号做出较小调整或者不做调整。经过调整的均衡参数被保存为用于乐器/拾音麦克风组合的乐器参数的一部分。处理模块730可以包括用于对参考信号727和拾音信号717进行数字化的接口电子设备、用于调节模拟参考信号或拾音信号的滤波电路，以及用于对数字信号进行滤波、对信号进行比较以及产生用于乐器的一个或多个均衡参数的数字信号处理器。

在其他实施方式中，参考麦克风可以设置在目标场地。这种配置中产生的均衡参数可以解决拾音麦克风、放大系统和扬声器的组合所引入的噪声。用于特定组合的均衡参数可以保存为均衡器中的乐器简档。在某些实施方式中，可以在参考麦克风放置在场地中的不同位置的情况下，为拾音麦克风、放大系统和扬声器的相同组合产生均衡参数。可以产生均衡参数的加权平均，以提供用于特定场地的均衡。

本发明的实施方式包括对于本领域技术人员而言显而易见的计算机组件和计算机实现的步骤。例如，本领域技术人员应当理解，计算机实现的步骤可以存储为计算机可读介质上的计算机可执行指令，其中计算机可读介质例如软盘、硬盘、闪速驱动器、闪速存储卡、光盘、闪速ROM、非易失性ROM和RAM。此外，本领域技术人员应当理解，计算机可执行指令可以在各种处理器上执行，诸如，微处理器、数字信号处理器、门阵列等。为了便于说明，并未在此将本发明的每个步骤或元件描述为计算机系统的一部分，但是本领域技术人员应当理解，每个步骤或元件可以具有对应的计算机系统或者软件组件。因此，这种计算机系统和/或软件组件通过描述其对应的步骤或元件(即，它们的功能)而得到支持，并且也在本发明的范围内。

由此，已经至少描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域技术人员容易想到各种修改和改进，这些修改和改进意在包括在本发明的范围内。因此，前述描述仅是示例的方式，并不用来限制。本发明仅受到在以下权利要求所定义的及其等价物的限制。

Claims (15)

1.一种用于均衡的设备，包括：

至少一个声道，其接收代表连接至所述至少一个声道的乐器所产生的声信号的电信号；

至少一个控件，其允许用户选择由均衡控制参数集合定义的均衡参数的设置，所述均衡控制参数集合基于所述乐器定义由所述控件设置的所述均衡参数；以及

处理器，其被配置用于根据所选择的设置对所述电信号进行均衡。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述均衡控制参数集合进一步包括增益范围、中央频率和Q，所述增益范围定义了所述至少一个控件可选择的增益的范围。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个控件包括第一控件、第二控件和第三控件，其可以操作为3波段均衡器，所述均衡控制参数集合为所述第一控件、第二控件和第三控件的每一个定义了增益范围。

4.根据权利要求1-3中任一所述的设备，其中所述处理器被配置用于将均衡参数集合应用至所述电信号，所述均衡参数集合具有基于所述乐器定义的至少一个均衡参数。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述均衡参数集合以拾音信号与参考信号之间的差别为基础，所述拾音信号和参考信号代表来自于所述乐器的声信号。

6.根据权利要求1-3中任一所述的设备，进一步包括：

计算机可读介质，其存储至少一个乐器参数集合的库，所述至少一个乐器参数集合包括基于与所述至少一个乐器参数集合相关联的乐器的均衡控制参数集合；以及

所述处理器进一步被配置用于取回对应于所连接的乐器的至少一个乐器参数集合，并根据所取回的均衡控制参数集合以及所述至少一个控件的所述设置来均衡所述电信号。

7.根据权利要求6所述的设备，进一步包括混音器，其被配置用于将来自于所述至少一个声道的经过均衡的信号进行组合，以及提供所述组合的经过均衡的信号以通过放大系统播放至场地。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述至少一个乐器参数集合基于所述乐器的品牌和型号。

9.根据权利要求6所述的设备，其中至少一个乐器参数集合进一步包括均衡参数集合，所述均衡参数集合具有基于与所述至少一个乐器参数集合相关联的所述乐器的至少一个均衡参数，其中所述处理器被配置用于基于所述均衡参数集合对代表所述乐器产生的所述声信号的电信号进行均衡。

10.根据权利要求5所述的设备，其中所述均衡参数集合被选择用于按录音室质量来使所述乐器发声。

11.一种用于均衡的方法，包括：

在具有至少一个声道的均衡器处接收代表连接至所述至少一个声道的乐器所产生的声信号的输入电信号，

在处理器处执行存储在计算机可读介质上的指令，

从可由用户调整的控件获取输入；

识别连接至所述至少一个声道的所述乐器；

从所述计算机可读介质取回与所述识别的乐器相关联的均衡控制参数集合，所述计算机可读介质存储用于允许用户针对多个乐器进行均衡控制的控件的一个或多个均衡参数；

将所述均衡控制参数集合的第一均衡参数指派给所述控件；以及

基于所述取回的均衡控制参数集合和接收自所述控件的均衡参数的设置来对所述输入电信号进行均衡。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述识别的步骤包括：选择对应于连接至所述至少一个声道的所述乐器的乐器型号。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述识别的步骤包括所述连接的乐器和所述均衡器之间的握手过程，以自动地识别所述乐器。

14.根据权利要求11-12中任一所述的方法，其中所述均衡的步骤进一步包括：基于所取回的均衡控制参数集合的第二均衡参数对所述输入电信号进行均衡。

15.根据权利要求11-12中任一所述的方法，其中所述控件从增益值的范围中选择增益值，所述增益值的范围包括在均衡控制参数集合中。

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