CN111226392A - 用于执行变形处理的方法 - Google Patents

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Abstract

用于执行变形处理的方法，其中改变与经由音频输出设备(3)输出到内部(10)的音频信号的输出有关的输出参数，包括以下步骤：‑经由包括多个FIR系数的FIR滤波器设备(5)将由音频信号源设备(6)提供的音频信号供给音频混合设备(4)，其中经由FIR滤波器设备(5)将音频信号100％供给音频混合设备(4)，‑应用第一转换函数，根据该函数，经由FIR滤波器设备(5)的音频信号的供给从100％逐渐减少到0％，相反地，经由与FIR滤波器设备(5)并联连接的信号处理设备(7)的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％，‑在经由信号处理设备(7)供应音频信号的同时，改变FIR滤波器设备(5)的至少一些FIR系数，‑应用第二转换函数，根据该函数，经由信号处理设备(7)的音频信号的供给从100％逐渐减少到0％，并且相反地，经由FIR滤波器设备(5)的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％，其中基于FIR滤波器设备(5)的改变的FIR系数经由FIR滤波器设备(5)供应音频信号。

Description

用于执行变形处理的方法
技术领域
本发明涉及一种用于执行变形处理的方法，其中，改变与经由音频输出设备输出到内部、尤其是机动车的内部的音频信号的输出有关的输出参数。
背景技术
原则上已知变形处理和用于执行变形处理的相应方法。在这种类型的变形处理中，有针对性地改变与经由音频输出设备的音频信号的输出有关的一个或多个输出参数。
例如，当改变由音频输出设备的相应的输出参数定义的输出设置时，执行这种类型的变形处理。举例来说，结合机动车的声学音频输出设备，参考绝佳点(sweet spot)的位置，(换言之，就是可以最佳地(或尽可能最佳地)感知输出音频信号的机动车内部区域)的变化。例如，如果驾驶员优化的输出模式改变为非驾驶员优化的输出模式(例如乘客优化的输出模式)，则绝佳点的位置可能发生相应的改变，并且因此绝佳点从以驾驶员为中心的焦点转向以非驾驶员为中心的焦点(例如乘客优化的焦点)，反之亦然。
这种类型的变形处理通过变形设备来实现，该变形设备配备有合适的变形算法并且以硬件和/或软件来实现，并且通常包括计算处理器设备和数据存储设备。这种类型的变形设备通常形成相应的音频输出设备的部件，其以硬件和/或软件实现。
在执行变形处理的情况下，已知的变形设备通常需要较高的计算处理器能力和较高的存储需求。因此，关于计算处理器能力和存储需求的有效使用，已知的变形设备具有改进的潜力。
发明内容
本发明的目的是提出一种尤其是关于计算处理器能力和/或存储需求的有效使用的可能性的用于执行变形处理的改进的方法。
该目的通过根据权利要求1的用于执行变形处理的方法来实现。从属权利要求涉及该方法的有利实施例。该目的通过根据权利要求11的设备进一步实现。
本文描述的方法通常用于执行变形处理。在这种类型的变形处理中，改变与经由音频输出设备输出到内部的音频信号的输出有关的至少一个输出参数。通过相应的输出参数，通常以这样的方式定义音频输出设备的输出设置，即，在执行变形处理的情况下，通常还改变音频输出设备的相应的输出设置。因此，在执行变形处理的情况下，可以将由音频输出设备的至少一个第一输出参数定义的第一输出设置改变为由不同于音频输出设备的第一输出参数的至少一个第二输出参数定义的第二输出设置。在所有情况下，正在执行这种类型的变形处理的事实对于收听者而言应该是不可感知的或几乎不可感知的。
由变形处理带来的这种类型的输出设置中的变化的一个具体示例是第一输出设置到第二输出设置的变化，其中，该第一输出设置由至少一个第一输出参数定义并允许3D聆听体验(3D声音或3D环绕声)，该第二输出设置由至少一个第二输出参数定义并且与实际参加音乐会一样允许提供特别强烈的聆听体验(现场声音或现场环绕声)。通过变形处理带来的这种类型的输出设置中的变化的另一个具体示例是绝佳点的位置的变化，换言之，是内部区域的变化，尤其是机动车的内部区域的变化，其中可以最佳地(或尽可能最佳地)感知输出的音频信号。对于变形处理在机动车技术领域中的示例应用，例如，当驾驶员优化的输出模式改变为非驾驶员优化(例如乘客优化的)的输出模式时，可能发生绝佳点的位置的相应变化，且绝佳点因此从以驾驶员为中心的焦点改变为以非驾驶员为中心(例如乘客优化的)的焦点，反之亦然。自然地，除了陈述的示例之外，这种类型的输出设置中的变形处理带来的其他变化也是可以想到的。
这种类型的音频输出设备可以具体地是例如多通道音频输出设备，换言之，是具有多个(换言之至少两个)声学音频输出元件或通道的音频输出设备。经由音频信号源设备(“信号源”)提供经由音频输出设备可输出的或输出的音频信号，例如描述一首音乐的音频信号；这可以是可分配或已分配给音频输出设备的任何数据或声音载体设备，例如，声音载体回放应用(CD播放器、电唱机等)、(移动)终端(智能手机、平板电脑、笔记本电脑等)、硬盘、存储卡、CD、网络设备(在线广播、流服务等)等。
音频输出设备可以是可安装或已安装在机动车中，以便将音频信号输出到机动车的内部，尤其是输出到乘客厢或乘客厢的至少一个特定区域。可替代地，例如作为多媒体设备(家庭影院)的部件的音频输出设备可以是可安装或已安装在建筑物的内部中，以便将音频信号输出到建筑物的内部或建筑物内部的至少一个特定区域中。作为另一替代方案，音频输出设备还可以是可安装或已安装在移动终端中，以便将音频信号输出到内部或内部的至少一个特定区域中。关于将音频信号输出到内部的上述陈述自然也可以转移到将音频信号输出到外部或外部的至少一个特定区域中。
该方法的实施，换言之，执行根据本发明的这种类型的变形处理是经由作为音频输出设备的硬件和/或软件部件的变形设备进行的，该变形设备配备有合适的变形算法并且以硬件和/或软件实现。变形设备通常包括计算处理器设备(“处理器”)和数据存储设备(“存储器”)。
在下文中更详细地描述了根据本文所述方法的方法所进行的步骤：
在第一步中，经由包括多个FIR系数(滤波器系数)的FIR滤波器设备，将由音频信号源设备提供的音频信号供给音频混合设备。因此，在第一步中，经由包括FIR算法(包括多个FIR系数)的FIR滤波器设备(FIR滤波器)(换言之，即从包括有限脉冲响应滤波器的数字信号处理本身已知的滤波器设备)，将由音频信号源设备提供的音频信号供给到音频混合设备(换言之，即本身已知用于混合音频信号的音频混合设备)。在第一步中，经由FIR滤波器设备将音频信号100％供给音频混合设备，换言之，即经由FIR滤波器设备将音频信号仅仅或全部地供给音频混合设备。
在第一步之后的第二步中，应用第一转换函数，根据该第一转换函数，经由FIR滤波器设备的音频信号的供给从100％逐渐减少到0％，并且相反地，经由与FIR滤波器设备并联的信号处理设备的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％。因此，在第二步中，应用第一转换函数或转换处方，根据该第一转换函数或转换处方，经由FIR滤波器设备向音频混合设备的音频信号的供给从100％逐渐减少至0％，并且相反地，经由与FIR滤波器设备并联连接的信号处理设备向音频混合设备的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％。因此，在第二步开始时，经由FIR滤波器设备将音频信号100％供给音频混合设备，在第二步结束时，因此经由与FIR滤波器设备并联连接的信号处理设备将音频信号100％供给音频混合设备。在第二步开始和结束之间，既经由FIR滤波器设备又经由信号处理设备尤其是以随时间变化的百分比供应音频信号。各个百分比由通过第一转换函数定义的度量确定，从而将经由FIR滤波器设备向音频混合设备的音频信号的供给从100％逐渐减少到0％，并且相反地，经由信号处理设备向音频混合设备的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％。经由FIR滤波器设备向音频混合设备的音频信号的供给的减少和经由信号处理设备向音频混合设备的音频信号的供给的增加可以可选地(随时间地)并行进行。
线性或非线性函数可以用作第一转换函数。因此，经由FIR滤波器设备或经由信号处理设备的音频信号的供给的减少和增加可以分别线性或非线性地发生。
通常，将具有比FIR滤波器设备更少的计算能力和/或更少的存储的设备用作与FIR滤波器设备并联连接的信号处理设备。当执行变形处理时，应使用不会带来令听众感觉突出的声学效果的设备。具体地，例如，尤其包括一个或多个双二阶(biquadratic)部分(“双二次(biquads)”)的放大设备或IIR滤波器设备(换言之，无限脉冲响应滤波器设备)可以用作信号处理设备。
在第二步之后的第三步中，在经由信号处理设备供应音频信号的同时，改变(尤其是切换)FIR滤波器设备的至少一些FIR系数。因此，在第三步中，改变了FIR滤波器设备的至少一些FIR系数，换言之，潜在地改变了FIR滤波器设备的所有FIR系数。改变FIR滤波器设备的FIR系数应该理解为尤其意味着更新FIR滤波器设备的FIR系数。当经由信号处理设备将音频信号供给音频混合设备时，FIR滤波器设备的FIR系数发生改变。因此，当经由信号处理设备而不是经由FIR滤波器设备将音频信号供给音频混合设备时，改变FIR滤波器设备的FIR系数。
针对预先存储在存储设备(尤其是非易失性数据存储设备)中的FIR滤波器系数，尤其是针对包括多个或全部要改变的FIR系数的FIR系数集，至少一些FIR系数中的改变可以通过从存储设备(尤其是非易失性数据存储设备，例如闪存设备)中加载或重新加载FIR系数来进行，或者通过切换FIR系数来进行，尤其是切换包括多个或全部要改变的FIR系数的FIR系数集的FIR系数。至少一些FIR系数中的变化通常仅在一旦完全完成第一转换函数(换言之，一旦经由信号处理设备将音频信号完全供给音频混合设备)后才发生。以这种方式，可以降低发生不期望的声音干扰信号的风险。
在至少一些FIR系数的改变期间，在某些情况下，可能发生对所提供的音频信号的(实时)处理的暂时中断。所提供的音频信号的(实时)处理的中断通常仅发生在FIR滤波器设备中，而不发生在信号处理设备中。因此，所提供的音频信号的(实时)处理的中断导致对音频信号的再现的(负面)影响。如果对所提供的音频信号的(实时)处理发生了相应的中断，则可能还建议清空FIR滤波器设备的延迟线，以避免在中断所提供的音频信号的实时处理之前再现存储在延迟线中的信号，一旦对所提供的音频信号的(实时)处理的中断结束，则所提供的音频信号的(实时)处理就恢复了。
在第三步之后的第四步中，应用第二转换函数(反向转换函数)，根据该第二转换函数，经由信号处理设备的音频信号的供给从100％逐渐减少到0％，并且相反地，经由FIR滤波器设备的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％，其中，基于FIR滤波器设备的改变的FIR系数，经由FIR滤波器(随后)供应音频信号。因此，在第四步中，应用(尤其是与第一转换函数相反的)第二转换函数或转换处方，由此，经由信号处理设备的音频信号的供给从100％(反向)逐渐减少到0％，并且相反地，经由FIR滤波器设备的音频信号的供给从0％(反向)逐渐增加到100％。因此，在第四步开始时，经由信号处理设备将音频信号100％供给音频混合设备，并且在第四步结束时，因此经由FIR滤波器设备(再次)将音频信号100％供给音频混合设备。在第四步的开始和结束之间，既经由信号处理设备又经由FIR滤波器设备尤其是以随时间变化的百分比供应音频信号。各个百分比由通过第二转换函数定义的度量来确定，从而经由信号处理设备向音频混合设备的音频信号的供给从100％逐渐减少到0％，并且相反地，经由FIR滤波器设备向音频混合设备的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％。经由信号处理设备向音频混合设备的音频信号的供给的减少和经由FIR滤波器设备向音频混合设备的音频信号的供给的增加可以可选地(随时间地)并行发生。
线性或非线性函数可以用作第二转换函数。因此，经由信号处理设备和经由FIR滤波器设备的音频信号的供给的减少和增加分别可以线性地或非线性地进行。
该方法使得能够有效使用变形设备的计算处理器能力和存储需求。这尤其是由于所描述的经由FIR滤波器设备以及经由与FIR滤波器设备并联连接的信号处理设备向音频混合设备的音频信号的供给的变化以及由于在FIR滤波器设备的FIR系数中同时(换言之，在第三步中)发生的变化而导致的。作为该方法的结果，结合执行变形处理，与FIR设备并联连接的(因此可以认为是旁路的)信号处理设备在FIR滤波器设备周围创建了替代信号路径。
可以想到的是，在应用反向转换函数的情况下应用的参数(参见第四步)根据待变形的FIR滤波器设备的特性函数而发生变化。例如，信号处理设备(例如IIR滤波器设备)的响应特性(尤其是幅值响应)，可以与FIR滤波器设备的响应特性(尤其是幅值响应)相适应或对齐。
还可以使用并联连接的多个FIR滤波器设备和分别分配给FIR滤波器设备的音频混合设备来应用该方法。在这种情况下，可以将音频混合设备分配给每个FIR滤波器设备，并且因此可以将每个FIR滤波器设备连接到分配给它的音频混合设备。信号处理设备与所有FIR滤波器设备并联布置，并且同样连接到分配给FIR滤波器设备的音频混合设备。因此，还可以使用一个(单个)信号处理设备和多个FIR滤波器设备来应用该方法；根据本发明的FIR滤波器设备的FIR系数的变化可以同时发生或在时间上错开地发生。自然地，如将在下文中变得显而易见的，也可以使用一个(单个)FIR滤波器设备和多个信号处理设备来应用该方法。
如果使用并联连接的多个FIR滤波器设备和分别分配给FIR滤波器设备的音频混合设备来应用该方法，则可以使用在信号处理设备上游连接的另一个音频混合设备，由此，同时使用特定的FIR滤波器设备执行该方法，可以混入分配给其余的FIR滤波器设备的音频信号，以使收听者不可感知或几乎感知不到(当前正在执行的)变形处理。
根据该方法，在应用第一转换函数的情况下，可以在执行变形处理时或之后，可以将来自音频混合设备的音频信号的能量(尤其是音量)从来自FIR滤波器设备的音频信号的能量改变成来自信号处理设备的音频信号的能量。以这种方式，提供一种措施，使得收听者不可感知或几乎感知不到变形处理。
根据该方法，可以仅在特定的等待时间或时间段之后(例如一秒钟)、在完成第一转换函数的应用之后执行第二转换函数，换言之，仅在完全完成第一转换函数时执行第二转换函数。同样，以这种方式，提供一种措施，使得通过不期望的干扰信号，收听者不可感知或几乎感知不到变形处理。可以基于FIR滤波器设备的长度确定等待时间(在等待时间之后应用第二转换函数)，并因此将其调整为FIR滤波器设备的长度或FIR系数的长度所提供的FIR滤波器设备的“配置”。等待时间通常不短于FIR滤波器设备的长度。
根据该方法，可以使用多个不同的信号处理设备，可以基于描述音频信号的声学特性的至少一个音频信号参数来选择在应用第一和第二转换函数的情况中使用哪个信号处理设备。可以通过音频信号分析参数来进行这种类型的音频信号参数的确定，这形成选择特定信号处理设备的基础。在应用第一和第二转换函数的情况下，关于使用哪个信号处理设备的选择也可以基于可用于选择的信号处理设备的相关能量水平(energy level)或心理声学水平(psychoacoustic level)或幅度和频率范围来进行，有利的是选择具有与FIR滤波器设备相似(或尽可能相似)的水平或幅度或频率范围的信号处理设备。
在特定条件下，可以通过一个(单个)信号处理设备同时执行多个FIR滤波器设备的变形处理。在这种情况下，可以将FIR滤波器设备的加权输入供给信号处理设备上游的音频混合设备，然后再供给信号处理设备。信号处理设备的输出连接到信号处理设备下游的音频混合设备；据此，可以将信号处理设备的输出供给信号处理设备下游的音频混合设备(尤其是分布在信号处理设备下游的音频混合设备)。
如上所述，根据该方法，例如，放大设备或IIR滤波器设备可以用作信号处理设备。可以根据音频信号的带宽(频率带宽)来选择关于放大设备或IIR滤波器设备是否用作信号处理设备。尤其地，对于具有大于边界带宽(例如在20和100Hz或更高之间的范围内)的带宽的音频信号，放大设备可以用作信号处理设备，并且对于具有小于边界带宽(例如在20Hz和100Hz或更高之间的范围内)的带宽的音频信号，IIR滤波器设备可以用作信号处理设备。还可以在考虑变形处理之前和/或之后的FIR滤波器设备的状态时，选择使用哪个信号处理设备。
如果将放大设备用作信号处理设备，则可以将放大设备的功率(尤其是增益)设置为例如(基本上)对应于FIR滤波器设备的脉冲响应的L2标准的值，或可以将功率(尤其是增益)设置为与在FIR系数改变之前的FIR滤波器设备的脉冲响应的平均值相对应的值或与在FIR系数改变之后的FIR滤波器设备的脉冲响应的平均值相对应的值。这样，可以限制放大设备的功率需求，并且可以提高方法的效率。
除该方法外，本发明涉及一种用于执行变形处理的设备。该设备的特征在于：FIR滤波器设备包括：包括多个FIR系数的FIR算法；至少一个与所述设备并联连接的信号处理设备，例如放大设备或IIR滤波器设备；至少一个音频混合设备，其连接到FIR滤波器设备和信号处理设备的各个输出端；以及变形设备，其设置为根据所描述的方法来控制变形处理。与该方法有关的所有陈述类似地适用于该设备。
作为协作执行变形处理的功能部件，该设备可以包括以下分别以硬件和/或软件实现的设备：
-至少一个声学音频输出设备，其包括至少一个声学音频输出元件(例如扬声器元件)并且设置为将音频信号输出到内部，
-至少一个音频混合设备，
-FIR滤波器设备，其连接在音频信号源设备和音频混合设备之间，并且包括数据存储设备，其中存储具有特定数量的FIR系数的FIR算法，
-与FIR滤波器设备并联连接的至少一个信号处理设备，换言之，通常是具有比FIR滤波器设备更少的计算能力和/或更少的内存的设备，尤其是放大设备或IIR滤波器设备，
-变形设备，其设置为执行借助于该设备执行的根据本发明的变形处理。
该设备可用于各种音频输出设备；仅作为示例，可以参考用于家庭技术(家庭影院)领域或用于机动车技术领域的多媒体输出设备领域。
因此，本发明还涉及一种机动车，该机动车包括用于执行变形处理的这种类型的设备。与设备和方法有关的所有陈述类似地适用于该机动车。
附图说明
通过附图中的实施例更详细地描述本发明，其中：
图1、2分别是根据实施例的用于执行变形处理的设备的示意图；和
图3、4分别是可以在根据实施例的方法的情况下应用的转换函数的示意图。
具体实施方式
图1是根据第一实施例的用于执行变形处理的设备1的示意图。在变形处理中，改变与经由音频输出设备3输出的音频信号的输出有关的至少一个输出参数。通过这种类型的输出参数，以这样的方式定义音频输出设备3的输出设置，即，在执行变形处理的情况下，也改变音频输出设备3的相应输出设置。
设备1可以安装在具有内部10的对象9上或其中。对象9可以例如是机动车，并且内部可以相应地是机动车的乘客厢。然而，也可以想到将设备1安装在另一对象9中，例如安装在多媒体设备(家庭影院)中。
设备1包括各种功能部件，这些功能部件协作执行变形处理，并且每个功能部件包括以硬件和/或软件实现的设备。
作为这种类型的功能部件，设备1包括音频输出设备3，该音频输出设备3包括至少一个声学音频输出元件2(例如扬声器元件)并且设置为将音频信号输出到例如内部10。音频输出设备3可以是多声道音频输出设备，其具有多个(换言之，至少两个)声学音频输出元件2。
作为另一功能部件，设备1包括在音频输出元件2上游的音频混合设备4。
作为另一功能部件，设备1包括连接在音频信号源设备6和音频混合设备4之间的FIR滤波器设备5。FIR滤波器设备5包括数据存储设备(未示出)，其中存储具有特定数量的FIR系数的FIR算法。
作为另一功能部件，设备1包括与FIR滤波器设备5并联连接的信号处理设备7。信号处理设备7通常是比FIR滤波器设备5具有更少的计算能力和/或更少的内存的设备。例如，信号处理设备7可以是放大设备或IIR滤波器设备。
音频混合设备4、FIR滤波器设备5和信号处理设备7可以形成设备1的变形设备8。
借助于设备1执行的变形处理根据以下描述的用于执行变形处理的方法进行。
在该方法的第一步中，经由包括多个FIR系数(滤波器系数)的FIR滤波器设备5将由音频信号源设备6提供的音频信号(例如一首音乐)供给音频混合设备4。因此，在第一步中，经由FIR滤波器设备5将由音频信号源设备6提供的音频信号提供给音频混合设备4。在第一步中，经由FIR滤波器设备5将由音频信号源设备6提供的音频信号100％(换言之，排他地或全部地)供给音频混合设备4。
在该方法的第二步中，应用第一转换函数，根据该第一转换函数，经由FIR滤波器设备5的音频信号的供给从100％逐渐减少至0％，并且相反地，经由与FIR滤波器设备5并联连接的信号处理设备7的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％。因此，在第二步开始时，经由FIR滤波器设备5将音频信号100％供给音频混合设备4，并且在第二步结束时，因此经由信号处理设备7将音频信号100％供给音频混合设备4。在第二步的开始与结束之间，经由FIR滤波器设备5和经由信号处理设备7尤其以随时间变化的百分比供应音频信号。各个百分比由通过第一转换函数定义的度量来确定，由此将经由FIR滤波器设备5向音频混合设备4的音频信号的供给从100％逐渐减少到0％，并且相反地，经由信号处理设备7向音频混合设备4的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％。线性或非线性函数可以用作第一转换函数。因此，经由FIR滤波器设备5和经由信号处理设备7的音频信号的供给的减少和增加可以分别线性地或非线性地发生。
在该方法的第三步中，在经由信号处理设备7供应音频信号的同时，改变(尤其是切换)FIR滤波器设备5的至少一些FIR系数。当经由信号处理设备7将音频信号供给音频混合设备4时，FIR滤波器设备5的FIR系数发生改变。因此，当经由信号处理设备7而不是经由FIR滤波器设备5将音频信号供给音频混合设备4时，改变FIR滤波器设备5的FIR系数。
针对预先存储在存储设备(尤其是非易失性数据存储设备)中的FIR滤波器系数，尤其是针对包括多个或全部要改变的FIR系数的FIR系数集，至少一些FIR系数中的改变可以通过从存储设备(未示出)(尤其是非易失性数据存储设备，例如闪存设备)中加载或重新加载FIR系数来进行，或者通过切换FIR系数来进行，尤其是切换包括多个或全部要改变的FIR系数的FIR系数集的FIR系数。通常仅在一旦第一转换函数完全完成(换言之，一旦完全经由信号处理设备7将音频信号供给音频混合设备4)后才发生至少一些FIR系数的改变。
在至少一些FIR系数的改变期间，在某些情况下，可能发生对所提供的音频信号的(实时)处理的暂时中断。所提供的音频信号的(实时)处理的中断(如果发生的话)通常仅发生在FIR滤波器设备5中，而不发生在信号处理设备7中。如果对所提供的音频信号的(实时)处理发生了相应的中断，则可能还建议清空FIR滤波器设备的延迟线，以避免在中断所提供的音频信号的实时处理之前再现存储在延迟线中的信号，一旦对所提供的音频信号的(实时)处理的中断结束，则所提供的音频信号的(实时)处理就恢复了。
在第三步之后的第四步中，应用第二转换函数(反向转换函数)，根据该第二转换函数，经由信号处理设备7的音频信号的供给从100％逐渐减少到0％，并且相反地，经由FIR滤波器设备5的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％，其中，基于FIR滤波器设备5的改变的FIR系数，经由FIR滤波器5(随后)供应音频信号。在第四步开始时，经由信号处理设备7将音频信号100％地供给音频混合设备4，并且在第四步结束时，经由FIR滤波器设备5将音频信号(再次)100％供给音频混合设备4。在第四步的开始和结束之间，经由信号处理设备7和经由FIR滤波器设备5尤其以随时间变化的百分比供应音频信号。各个百分比由通过第二转换函数定义的度量来确定，从而经由信号处理设备7向音频混合设备4的音频信号的供给从100％逐渐减少到0％，并且相反地，经由FIR滤波器设备5向音频混合设备4的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％。线性或非线性函数可以用作第二转换函数。
该方法通过作为音频输出设备3的硬件和/或软件部件的变形设备8来实现，该变形设备8配备有合适的变形算法并以硬件和/或软件实现。
根据该方法，可以在执行变形处理时或之后，在应用第一转换函数的情况下，将来自音频混合设备4的音频信号的能量(尤其是音量)从来自FIR滤波器设备5的音频信号的能量改变成来自信号处理设备7的音频信号的能量。以这种方式，提供一种措施，使得收听者不可感知或几乎感知不到变形处理成为可能。
根据该方法，可以仅在特定的等待时间或时间段之后(例如一秒钟)、在完成第一转换函数的应用之后执行第二转换函数。同样以这种方式，提供了一种措施，使得收听者不可感知或几乎感知不到变形处理成为可能。可以基于FIR滤波器设备5的长度确定等待时间(在等待时间之后应用第二转换函数)，并因此将其调整为FIR滤波器设备5的长度或FIR系数的长度所提供的FIR滤波器设备5的“配置”。等待时间通常不短于FIR滤波器设备5的长度。
如上所述，信号处理设备7可以是放大设备或IIR滤波器设备。可以根据音频信号的带宽(频率带宽)的功能来进行关于将放大设备还是IIR滤波器设备用作信号处理设备7的选择。尤其地，对于具有大于边界带宽(例如在20和100Hz或更高之间的范围内)的带宽的音频信号，放大设备可以用作信号处理设备7，并且对于具有小于边界带宽(例如在20和100Hz或更高之间的范围内)的带宽的音频信号，IIR滤波器设备可以用作信号处理设备7。
如果将放大设备用作信号处理设备7，则可以将放大设备的功率(尤其是增益)设置为例如(基本上)对应于FIR滤波器设备5的脉冲响应的L2标准的值，或可以将功率(尤其是增益)设置为与在FIR系数5改变之前的FIR滤波器设备5的脉冲响应的平均值相对应的值或与在FIR系数改变之后的FIR滤波器设备5的脉冲响应的平均值相对应的值。这样，可以限制放大设备的功率需求，并且可以提高方法的效率。
在应用反向转换函数的情况下所应用的参数(参见第四步)可以根据待变形的FIR滤波器设备的特性函数而发生变化。例如，信号处理设备(例如IIR滤波器设备)的响应特性(尤其是幅值响应)，可以与FIR滤波器设备的响应特性(尤其是幅值响应)相适应或对齐。
图2是根据另一实施例的用于执行变形的设备1的示意图。
从图2中可以看出，结合图1所示的实施例描述的原理也适用于具有多个并联连接的FIR滤波器设备5和分别分配给FIR滤波器设备5的音频混合设备4的设备1；图2所示的每个FIR滤波器设备5连接到分配给它的音频混合设备4。信号处理设备7与所有FIR滤波器设备5并联布置，并且同样连接到分配给FIR滤波器设备5的音频混合设备4。信号处理设备7上游的另一音频混合设备11以虚线示出，因为它是可选的。经由另一音频混合设备11，当使用特定的FIR滤波器设备5来执行该方法时，可以以听众感知不到或几乎感知不到(当前正在执行的)变形处理的方式将分配给其余FIR滤波器设备5的音频信号进行混合。
因此，所描述的方法也可以使用一个(单个)信号处理设备7和多个FIR滤波器设备5来实现。根据本发明发生的FIR滤波器设备5的FIR系数的变化可以同时发生或在时间上错开地发生。
在特定条件下，可以通过一个(单个)信号处理设备7同时执行多个FIR滤波器设备5的变形处理。在这种情况下，可以将FIR滤波器设备5的加权输入供给信号处理设备7上游的另一音频混合设备11，然后再供给信号处理设备7。信号处理设备7的输出连接到信号处理设备7下游的音频混合设备4，使得可以将信号处理设备7的输出供给音频混合设备4(尤其是分布到下游的音频混合设备4)。
图3、4分别是可应用于根据实施例的方法中的转换函数的示意图。图3是第一转换函数的曲线图的示例；图4示出了第二转换函数的曲线图的示例。
转换函数分别以xy曲线图表示，x轴表示时间轴，y轴表示经由FIR滤波器5(图3)和经由信号处理设备7(图4)向音频混合设备4供应音频信号的程度；值“0”表示未分别经由FIR滤波器设备5或信号处理设备7供应的音频信号，而值“1”表示分别完全经由FIR滤波器设备5或信号处理设备7供应的音频信号。
从时间轴可以看出，在时间t0，仅经由FIR滤波器设备5供应音频信号。由于应用第一转换函数，图3中的FIR滤波器设备5的曲线图减小，而图4中有关信号处理设备7的曲线图增大。
在时间t1，仅经由信号处理设备7供应音频信号。在时间t1和时间t2之间的间隔中，存在根据FIR滤波器设备7长度的函数选择的等待时间。等待时间通常不短于FIR滤波器设备5的长度。
在时间t2，由于应用第二转换函数，图4中的信号处理设备7的曲线图减小，而图3中有关FIR滤波器设备5的曲线图增大。
对于所有实施例，事实是，在根据该方法的情况下，可以使用多个不同的信号处理设备7。根据时间轴在应用第一的情况下选择哪个信号处理设备7可以看出，在时间t0，仅经由FIR滤波器设备5供应音频信号。由于应用第一转换函数，图3中的FIR滤波器设备5的曲线图减小，而图4中有关信号处理设备7的曲线图增大。
在时间t1，仅经由信号处理设备7供应音频信号。在时间t1和时间t2之间的间隔中，存在根据FIR滤波器设备7长度的函数选择的等待时间。等待时间通常不短于FIR滤波器设备5的长度。
在时间t2，由于应用第二转换函数，图4中的信号处理设备7的曲线图减小，而图3中有关FIR滤波器设备5的曲线图增大。
对于所有实施例，在根据该方法的情况下，可以使用多个不同的信号处理设备7。可以基于描述音频信号的声学特性的至少一个音频信号参数(尤其是音频信号的频率级数)来选择在应用第一和第二转换函数的情况下使用哪个信号处理设备7。可以通过音频信号分析参数来进行这种类型的音频信号参数的确定，该确定为选择特定信号处理设备7形成基础。在应用第一和第二转换函数的情况下，还可以基于可供选择的信号处理设备7的相关能量水平或心理声学水平或幅度和频率范围来进行关于使用哪个信号处理设备7的选择，有利的是选择具有与FIR滤波器设备5相似(或尽可能相似)的水平或幅度或频率范围的信号处理设备7。

Claims (13)

1.一种用于执行变形处理的方法，其中，改变与经由音频输出设备(3)输出到内部(10)，尤其是机动车的内部的音频信号的输出有关的至少一个输出参数，其特征在于以下步骤：
-经由包括多个FIR系数的至少一个FIR滤波器设备(5)将音频信号源设备(6)提供的音频信号供给至少一个音频混合设备(4)，其中经由FIR滤波器设备(5)将音频信号100％供给音频混合设备(4)，
-应用第一转换函数，根据所述第一转换函数，经由FIR滤波器设备(5)的音频信号的供给从100％逐渐减少到0％，并且相反地，经由与FIR过滤器设备(5)并行连接的信号处理设备(7)的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％，
-在经由信号处理设备(7)供应音频信号的同时，改变FIR滤波器设备(5)的至少一些FIR系数，
-应用第二转换函数，根据所述第二转换函数，经由信号处理设备(7)的音频信号的供给从100％逐渐减少到0％，并且相反地，经由FIR滤波器设备(5)的音频信号的供给从0％逐渐增加到100％，其中基于FIR滤波器设备(5)的改变的FIR系数，经由FIR滤波器设备(5)供应音频信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行变形处理时或之后，在应用第一转换函数的情况下，可以将来自音频混合设备(4)的音频信号的能量，尤其是音量从来自FIR滤波器设备(5)的音频信号的能量改变成来自信号处理设备(7)的音频信号的能量。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将线性或非线性函数用作第一和/或第二转换函数。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，仅在完成第一转换函数的应用之后的特定等待时间或时间段之后执行第二转换函数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于FIR滤波器设备(5)的长度确定等待时间，在所述等待时间之后应用第二转换函数。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，可以通过从存储设备，尤其是非易失性数据存储设备加载、尤其是重新加载FIR系数来进行改变至少一些FIR系数，或者针对预先存储在存储设备，尤其是非易失性数据存储设备)中的FIR滤波器系数，通过切换FIR系数来进行改变至少一些FIR系数。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，多个不同的信号处理设备(7)是可用的，关于在应用第一和第二转换函数的情况下使用哪个信号处理设备(7)的选择是基于至少一个描述音频信号的声学特性的音频信号参数，尤其是频率级数来进行的。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，将具有比FIR滤波器设备(5)更少的计算能力和/或更少的存储的设备用作信号处理设备(7)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，将放大设备或IIR滤波器设备用作信号处理设备(7)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对于具有大于边界带宽，尤其在20和100Hz之间的范围内的带宽的音频信号，将放大设备用作信号处理设备(7)，和对于具有小于边界带宽，尤其在20和100Hz之间的范围内的带宽的音频信号，将IIR滤波器设备用作信号处理设备(7)。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其特征在于，如果将放大设备用作信号处理设备(7)，则将放大设备的功率，尤其是增益设置为对应于FIR滤波器设备(5)的脉冲响应的L2标准的值，或将功率，尤其是增益设置为与在FIR滤波器设备(5)的FIR系数改变之前的FIR滤波器设备(5)的脉冲响应的平均值相对应的值或与在FIR系数改变之后的FIR滤波器设备(5)的脉冲响应的平均值相对应的值。
12.一种用于执行变形处理的设备(1)，其特征在于：
-至少一个FIR滤波器设备(5)和与至少一个FIR滤波器设备(5)并联连接的至少一个信号处理设备(7)，尤其是放大设备或IIR滤波器设备，
-至少一个音频混合设备(4)，其连接到FIR滤波器设备(5)和信号处理设备(7)的相应输出，以及
-变形设备(8)，其设置为根据前述权利要求中任一项的方法来控制变形处理。
13.一种机动车，其包括至少一个根据权利要求12所述的设备(1)。
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