CN110036653A - 用于优化音频信号的低频声学再现的方法和系统 - Google Patents

用于优化音频信号的低频声学再现的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于优化音频信号的低频声学再现的方法，根据用户选择的音频信号的音量级别（V1，V2，VP），实现所述音频信号的多个参数（P1，P2，P3，PN）的变化，特别是滤波参数、压缩参数、与所述音频信号的谐波有关的参数，同时寻求根据音量优化所述音频信号的动态和带宽，以便为用户提供最佳声学再现。本发明还涉及一种用于优化音频信号的低频声学再现的系统。

Description

用于优化音频信号的低频声学再现的方法和系统
技术领域
本发明涉及声音信号处理领域。
更具体地，本发明涉及用于优化音频信号的低频声学再现的方法和系统。
背景技术
用于改善低频声学再现的方法和系统在现有技术中是已知的。
在本发明中，“低频”指低于150Hz的频率。
已知现有技术中公开号为WO2013 / 068359（ARKAMYS）的国际申请，其涉及用于减少扬声器环境的寄生振荡的方法和用于相关处理的装置。现有技术的该发明主要涉及一种用于减少扬声器环境的寄生振荡同时允许保持称为原始声音信号的声音信号的低音感知的方法，其在具有截止频率的所述扬声器处理后进行播送，包括以下步骤：- 识别使扬声器振动的频带，称为振动频带， - 将低频带与原始声音信号隔离，该原始声音信号具有作为接近扬声器截止频率的上界， - 从隔离的原始声音信号的低频带产生至少一个谐波信号，- 将原始声音信号和用于获得重组信号的谐波信号进行组合， - 删除重组信号的振动频带以获得扬声器的可扩散信号。
在现有技术中还已知静态地改变增益的方法，以便调整低频的音频信号。
发明内容
本发明旨在通过提出一种通过根据收听音量改变多个参数来优化音频信号的低频声学再现的方法和系统，以克服现有技术的缺点。
为此，本发明在最一般意义上涉及一种用于优化音频信号的低频声学再现的方法，根据用户选择的音频信号的音量级别，实现所述音频信号的多个参数的变化，特别是滤波参数、压缩参数、与所述音频信号的谐波有关的参数，同时寻求根据音量优化所述音频信号的动态和带宽，以便为用户提供最佳声学再现。
与现有技术中已知的方法和系统不同，根据本发明的方法改变音频信号的多个参数，以便为用户提供最佳的声学再现。
根据本发明的方法，旨在根据音量，优化所述音频信号的动态和带宽，以便为用户提供从低音量到高音量的最佳声学再现，而不会损坏所述音频信号声学再现系统的功率处理。
调整所述的多个参数，然后由本领域技术人员进行存储，然后由声学再现系统根据用户选择的音量级别进行调用。
因此，我们加强了低水平的动态，同时保护了高水平的声学再现系统。这使得可以改善在低水平收听期间，由于人耳的等响度效应而丢失的低频信号的动态，同时保护高水平的扬声器。最后一点允许改进先前引用的专利WO2013 / 068359（ARKAMYS），因为振荡可以降低到高水平，同时优化低水平扬声器的性能。
根据一个实施例，所述参数包含在以下组中，该组包括：压缩比、释放时间、启动时间、返回时间、阈值和增益补偿。
优选地，所述方法包括根据所述音频信号的输入水平调整高通滤波器的特性的步骤。
本发明还涉及一种用于优化音频信号的低频声学再现的系统，包括根据用户选择的音频信号的音量级别用于改变所述音频信号的多个参数的装置，特别是滤波参数、压缩参数、与所述音频信号的谐波有关的参数，同时寻求根据音量优化所述音频信号的动态和带宽，以便为用户提供最佳声学再现。
有利地，所述参数包括在以下组中，该组包括：压缩比、释放时间、启动时间、返回时间、阈值和增益补偿。
优选地，所述系统包括用于根据所述音频信号的输入水平调节所述高通滤波器的特性的装置。
附图说明
通过以下说明、一个实施例和参考附图，有助于更好地理解本发明，其中实施例和附图仅作为解释性的，其中：
•图1示出了在一个实施例中根据本发明的系统。
具体实施方式
本发明涉及一种用于优化音频信号的低频声学再现的方法，根据用户选择的音频信号的音量级别V1，V2，... VP，实现所述音频信号的多个参数P1，P2，P3，... PN的变化，特别是滤波参数、或压缩参数、与所述音频信号的谐波有关的参数，同时寻求根据音量优化所述音频信号的动态和带宽，以便为用户提供最佳声学再现。
与现有技术中已知的方法和系统不同，根据本发明的方法改变音频信号的多个参数，以便为用户提供最佳声学再现。
根据本发明的方法，旨在根据音量，优化所述音频信号的动态和带宽，以便为用户提供从低音量到高音量的最佳声学再现，而不会损坏所述音频信号声学再现系统的功率处理。
调整所述的多个参数，然后由本领域技术人员进行存储，然后由声学再现系统根据用户选择的音量级别进行调用。
因此，我们加强了低水平的动态，同时保护了高水平的声学再现系统。
例如，对于音量变化范围从0（最小音量= -100 dB的衰减）到30（最大音量= 0 dB的衰减）时，这里考虑图1的元件参数的七个调整步骤。这里插入中间参数。
参考图1，可得到下表：
表1
应注意，上面表1左栏中提到的参数对应于图1中所示的方框。
如果我们考虑三十个调整步骤，则在每个音量级别对应多个参数（14x0，14x1，14x2，14x3等）。
在一个实施例中，所述参数P1，P2，P3，... PN包括在以下组中，该组包括：压缩比、释放时间、启动时间、返回时间、阈值和增益补偿。
在一个实施例中，所述方法包括根据所述音频信号的输入水平调整所述高通滤波器F的特性的步骤。
本发明还涉及一种用于优化音频信号的低频声学再现的系统，包括根据用户选择的音频信号的音量级别V1，V2，... VP，实现所述音频信号的多个参数P1，P2，P3，... PN的变化的装置，特别是滤波参数、压缩参数、与所述音频信号的谐波有关的参数，同时寻求根据音量优化所述音频信号的动态和带宽，以便为用户提供最佳声学再现。
在一个实施例中，所述参数P1，P2，P3，... PN包括在以下组中，该组包括：压缩比、释放时间、启动时间、返回时间、阈值和增益补偿。
在一个实施例中，所述系统包括用于根据所述音频信号的输入水平调整所述高通滤波器F的特性的装置。
图1示出了一个实施例中的根据本发明的系统。
在图1中可以看出，根据本发明的系统包括一个输入信号10和一个输出信号30。
该输入信号10由一个左声道11和一个右声道12组成。
该输出信号30由一个左前声道31、一个右前声道32、一个左后声道33和一个右后声道34组成。
根据本发明的系统包括称为“旁路”元件13的一个元件、一个延迟模块14和一个谐波器15。
根据本发明的系统包括两个增益模块：一个称为“干增益”的模块16和一个称为“湿增益”的模块17。
根据本发明的系统还包括一个称为“交叉”的模块18、第二个延迟模块19和一个压缩单元20。
最后，根据本发明的所述系统包括两个其他的增益模块、一个前低音增益模块21和一个在输出之前的后低音增益模块22。
该谐波器15由以下部分组成：
·一个IIR（英语术语中的“Infinite Impulse Response”）型预谐波滤波器40，在一个实施例中由两个相同的双二次低通滤波器构成；
·一个谐波发生器41（如果该模块中的输入信号为负，则该模块的输出信号为零）；和
·一个IIR（英语术语中的“Infinite Impulse Response”）型后谐波滤波器42，在一个实施例中由两个相同的双二次低通滤波器构成。
称为“交叉”模块18的模块由以下部分组成：
·一个称为“高交叉”模块51的子模块：IIR（英语术语中的“Infinite ImpulseResponse”）型滤波器，在一个实施例中由两个相同的双二次低通滤波器构成；和
·一个称为“低交叉”模块52：51的子模块：IIR（英语术语中的“Infinite ImpulseResponse”）型滤波器，在一个实施例中由两个相同的双二次低通滤波器构成。
该压缩块20包括：
•一个称为“扬声器刀”（speaker cut）的子模块61，由双二次滤波器组成；和
•另一个子模块62，该子模块是一个立体声压缩器，具有可调节的参数，例如阈值、压缩率、膨胀率、启动时间、释放时间和增益补偿。
以上通过示例性实施例描述了本发明。应理解，本领域技术人员能够在不脱离本专利范围的情况下实现本发明的不同变体。

Claims (6)

1.一种用于优化音频信号的低频声学再现的方法，其特征在于，其根据用户选择的音频信号的音量级别（V1，V2，……VP）实现所述音频信号的多个参数（P1，P2，P3，……PN）的变化，特别是滤波参数、压缩参数、与所述音频信号的谐波有关的参数，同时寻求根据音量优化所述音频信号的动态和带宽，以便为用户提供最佳声学再现。
2.根据权利要求1所述的用于优化音频信号的低频声学再现的方法，其特征在于，所述参数（P1，P2，P3，……PN）包含在以下组中，该组包括：压缩比、释放时间、启动时间、返回时间、阈值和增益补偿。
3.根据权利要求1所述的用于优化音频信号的低频声学再现的方法，其特征在于，其包括一个根据所述音频信号的输入水平调整高通滤波器（F）的特性的步骤。
4.一种用于优化音频信号的低频声学再现的系统，其特征在于，其包括根据用户选择的音频信号的音量级别（V1，V2，……VP）用于改变所述音频信号的多个参数（P1，P2，P3，……PN）的装置，特别是滤波参数、压缩参数、与所述音频信号的谐波有关的参数，同时寻求根据音量优化所述音频信号的动态和带宽，以便为用户提供最佳声学再现。
5.根据权利要求4所述的用于优化音频信号的低频声学再现的系统，其特征在于，所述参数（P1，P2，P3，……PN）包含在以下组中，该组包括：压缩比、释放时间、启动时间、返回时间、阈值和增益补偿。
6.根据权利要求4或5所述的用于优化音频信号的低频声学再现的系统，其特征在于，包括根据所述音频信号的输入水平调整高通滤波器（F）的特性的步骤。
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