CN114095830A - 多段动态范围控制电路、音频处理芯片及音频处理方法 - Google Patents

多段动态范围控制电路、音频处理芯片及音频处理方法 Download PDF

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CN114095830A CN202010864162.5A CN202010864162A CN114095830A CN 114095830 A CN114095830 A CN 114095830A CN 202010864162 A CN202010864162 A CN 202010864162A CN 114095830 A CN114095830 A CN 114095830A
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Abstract

本发明公开了一种多段动态范围控制电路、音频处理芯片及音频处理方法，设置多段动态范围控制电路具有并行的N个动态范围控制支路，可以将同一音频输入数据分为N个不同的频段并对该N个不同的频段分别进行调控，每个所述动态范围控制支路对应于一个不同的频段，用于对该对应的所述频段进行调控，以输出对应的输出数据，通过输出模块能够基于各个所述动态范围控制支路的输出数据，输出经过多段动态范围调控后的目标数据，对于任意相邻两个频段所对应的两个动态范围控制支路中，所述两个动态范围控制支路的输出数据的相位差为180°的奇数倍。通过多个并行的动态范围控制支路，实现对音频输入数据的多段动态范围调控。

Description

多段动态范围控制电路、音频处理芯片及音频处理方法
技术领域
本发明涉及声音处理技术领域，更具体的说，涉及一种多段动态范围控制电路、音频处理芯片及音频处理方法。
背景技术
动态范围控制(Dynamic Range Control，简称DRC)是常用于声音大小音量控制的算法，能够在不同能量大小范围区间里进行不同的处理。在数字音频信号处理过程中，有对数字信号分成各个频段独立进行动态范围控制处理，再叠加会来的应用需求，该处理过程即为多段动态范围控制(MBDRC)。
现有的多段动态范围控制方案中，为了保证最后叠加回来的目标数据没有相位错乱的听感，需要采用较多的滤波器，这样会导致较大的计算量。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种多段动态范围控制电路、音频处理芯片及音频处理方法，方案如下：
一种多段动态范围控制电路，所述多段动态范围控制电路包括：
并行的N个动态范围控制支路，该多个动态范围控制支路用于将同一音频输入数据分为N个不同的频段并对该N个不同的频段分别进行调控，每个所述动态范围控制支路对应于一个不同的频段，用于对该对应的所述频段进行调控，以输出对应的输出数据；N为大于1的正整数；
输出模块，所述输出模块用于基于各个所述动态范围控制支路的输出数据，输出经过多段动态范围调控后的目标数据；
其中，对于任意相邻两个频段所对应的两个动态范围控制支路中，所述两个动态范围控制支路的输出数据的相位差为180°的奇数倍。
优选的，在上述多段动态范围控制电路中，该N个动态范围控制支路依次为第1支路至第N支路；
所述输出模块用于计算所有偶数支路输出数据的和值减去所有奇数支路输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据；或，用于计算所有奇数支路输出数据的和值减去所有偶数支路输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据。
优选的，在上述多段动态范围控制电路中，所述输出模块为加法器或减法器。
优选的，在上述多段动态范围控制电路中，该N个动态范围控制支路依次为第1支路至第N支路，均输入所述音频输入数据，依次输出第1输出数据至第N输出数据。
优选的，在上述多段动态范围控制电路中，N个所述动态范围控制支路基于第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1将所述音频输入数据分为N个不同的频段，第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1依次增大。
优选的，在上述多段动态范围控制电路中，第1支路包括串联的第1低通滤波器和第1动态范围控制模块；
第i支路包括串联的第i-1高通滤波器、第i低通滤波器和第i动态范围控制模块；i为大于1且小于N的正整数；
第N支路包括串联的第N-1高通滤波器和第N动态范围控制模块；
其中，第1低通滤波器至第N-1低通滤波器的截止频率依次为第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1；第1高通滤波器至第N-1高通滤波器的截止频率依次为第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1；第1动态范围控制模块至第N动态范围控制模块依次输出第1输出数据至第N输出数据。
优选的，在上述多段动态范围控制电路中，第j低通滤波器为二阶低通滤波器；第j高通滤波器为二阶高通滤波器；j为小于N的正整数；
其中，所述二阶低通滤波器和所述二阶高通滤波器的相位差为180°。
优选的，在上述多段动态范围控制电路中，N＝5。
本发明还提供了一种音频处理芯片，包括：
上述任一项所述的多段动态范围控制电路。
本发明还提供了一种音频处理芯片的音频处理方法，包括：
通过并行的N个动态范围控制支路，将同一音频输入数据分为N个不同的频段并对该N个不同的频段分别进行调控，每个所述动态范围控制支路对应于一个不同的频段，用于对该对应的所述频段进行调控，以输出对应的输出数据；N为大于1的正整数；
基于各个所述动态范围控制支路的输出数据，输出经过多段动态范围调控后的目标数据；
其中，任意相邻两个所述频段所对应的两个所述动态范围控制支路中，二者的输出数据相位差为180°。
优选的，在上述音频处理方法中，该N个动态范围控制支路依次为第1支路至第N支路；
所述基于各个所述动态范围控制支路的输出数据，输出经过多段动态范围调控后的目标数据，包括：
计算所有偶数支路输出数据的和值减去所有奇数输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据；或，用于计算所有奇数支路输出数据的和值减去所有偶数支路输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据。
通过上述描述可知，本发明技术方案提供的多段动态范围控制电路、音频处理芯片及音频处理方法中，设置多段动态范围控制电路具有并行的N个动态范围控制支路，可以将同一音频输入数据分为N个不同的频段，每个所述动态范围控制支路单独对一个所述频段进行调控，以输出对应的输出数据，通过输出模块能够基于各个所述动态范围控制支路的输出数据，输出经过多段动态范围调控后的目标数据，对应相邻两个所述频段的两个所述动态范围控制支路中，二者的输出数据相位差为180°。可见，本发明技术方案可以通过多个并行的动态范围控制支路，实现对音频输入数据的多段动态范围调控。所述多段动态范围控制电路的电路结构简单，计算量小。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种多段动态范围控制电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种多段动态范围控制电路的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种多段动态范围控制电路的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种高通滤波器/低通滤波器的结构示意图；
图5为二阶滤波器的幅频响应曲线；
图6为二阶高通/低滤波器级联的伯德(bode)图；
图7为本发明实施例提供的一种频率处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种多段动态范围控制电路的结构示意图，所示多段动态范围控制电路包括：并行的N个动态范围控制支路11，该多个动态范围控制支路11用于将同一音频输入数据Din分为N个不同的频段并对该N个不同的频段分别进行调控，每个所述动态范围控制支路11对应于一个不同的频段，用于对该对应的所述频段进行调控，以输出对应的输出数据；N为大于1的正整数；输出模块12，所述输出模块12用于基于各个所述动态范围控制支路11的输出数据，输出经过多段动态范围调控后的目标数据Dout；其中，对于任意相邻两个频段所对应的两个动态范围控制支路，所述两个动态范围控制支路的输出数据相位差为180°的奇数倍。本申请中以相位差为180°为例进行说明，具体相位差倍数可以通过设置滤波器实现方式该倍数的选择。
本发明实施例所述多段动态范围控制电路通过N个并行的动态范围控制支路11实现对音频输入数据Din的多段动态范围控制，电路结构简单，计算量小。通过设置并行支路的数量以及各个支路中实现方式，可以实现对音频输入数据Din更加灵活的多段动态范围控制，适用性更广。
该N个动态范围控制支路依次为第1支路至第N支路；所述输出模块12用于计算所有偶数支路输出数据的和值减去所有奇数输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据；或，用于计算所有奇数支路输出数据的和值减去所有偶数支路输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据。其中，所述输出模块12为加法器或减法器。可以基于各个支路输出相位选择反相器对相应支路符号取反，再结合加法器或是减法器计算所需目标数据。
设定该N个动态范围控制支路11依次为第1支路至第N支路，依次输出第1输出数据Dout1至第N输出数据DoutN。则目标数据Dout表示如下：
Dout＝S1-S2或Dout＝S2-S1
S1＝Dout1+Dout3+…Dout2x-1
S2＝Dout2+Dout4+…Dout2y
其中，x和y为正整数，且2x-1和2y均不超过N。
各个动态范围控制支路11具有独立的动态范围控制模块，所述动态范围控制模块用于对所属支路所对应的频段数据进行增益处理，形成输出数据，基于所述输出数据，设置压缩时间和释放时间。所述动态范围控制模块包括单独的增益生成器和增益平滑处理模块。所述增益生成器用于根据输入数据，调整对应增益；所述增益平滑处理模块用于处理所述增益生成器的输出增，设置压缩时间和释放时间。所述增益生成器可以为限制器、压缩器、扩展器和噪声去除效果器中的任一种。所述动态范围控制模块通过设定的电路结构或是乘法器能够将输出增益与音频输入数据相乘，得到所在动态范围控制支路的输出数据。因此，每个动态范围控制支路11可以通过独立的动态范围控制模块进行动态范围控制，可以单独设置压缩时间和释放时间。各个动态范围控制支路11对音频输入数据Din分频段进行动态范围控制，实现了在数字音频处理领域中较好的分频段调整增益的功能，在听感上无相位错乱的听感，且声音的大小不受支路中用于分频的滤波器的幅度响应影响。
如图1所示，该N个动态范围控制支路11依次为第1支路至第N支路，均输入所述音频输入数据Din，依次输出第1输出数据Dout1至第N输出数据DoutN。每个动态范围控制支路11可以通过独立的动态范围控制模块输出所在支路的输出数据，实现各个动态范围控制支路11对所对应频段数据的独立的动态范围控制。
设定N个所述动态范围控制支路基于第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1将所述音频输入数据分为N个不同的频段，第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1依次增大。通过N-1个低通滤波器和N-1个高通滤波器即可确定第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1，从而所述音频输入数据Din分为N个不同的频段，所采用的滤波器数量小，计算量小。
如图2所示，图2为本发明实施例提供的另一种多段动态范围控制电路的结构示意图，基于图1所示方式，图2所示实施例中，第1支路包括串联的第1低通滤波器LPF1和第1动态范围控制模块DRC1；第i支路包括串联的第i-1高通滤波器HPFi-1、第i低通滤波器LPFi和第i动态范围控制模块DRCi，如i为2时，第2支路包括串联的第1高通滤波器HPF1、第2低通滤波器LPF2和第2动态范围控制模块DRC2；i为大于1且小于N的正整数；第N支路包括串联的第N-1高通滤波器HPFN-1和第N动态范围控制模块DRCN。同一支路中高通滤波器和低通滤波器的串联先后顺序可以调节。
其中，第1低通滤波器至第N-1低通滤波器的截止频率依次为第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1；第1高通滤波器至第N-1高通滤波器的截止频率依次为第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1；第1动态范围控制模块至第N动态范围控制模块依次输出第1输出数据Dout1至第N输出数据DoutN。
由于第1支路具有第1低通滤波器LPF1，其截止频率为第1频点Fc1，可以将所述音频输入数据Din中小于第1频点Fc1的频率范围作为第1频段。
由于第i支路包括截止频率为第i-1频点Fc i-1的第i-1高通滤波器HPFi-1和截止频率为第i频点Fc i的第i低通滤波器LPFi，可以将所述音频输入数据Din中第i-1频点Fc i-1至第i频点Fc i的频率范围作为第i频段。
由于第N支路具有第N-1高通滤波器HPFN-1，其截止频率为第N-1频点Fc1，可以将所述音频输入数据Din中大于第N-1频点FcN-1的频率范围作为第N频段。
如图2所示，本发明实施例所述多段动态范围控制电路通过N-1个低通滤波器和N-1个高通滤波器即可确定第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1，从而所述音频输入数据Din分为N个不同的频段，所采用的滤波器数量小，计算量小。
本发明实施例所述多段动态范围控制电路中，可以设置N＝5，通过5个并行的动态范围控制支路，实现五个频段的动态范围控制。需要说明的是，可以基于调控需求设置N的取值，本发明实施例中N可以为任意大于1的正整数，包括但不局限于为5，如可以设置N为3，实现3段动态范围控制，或N为7，实现7段动态范围控制。
当N为5时，所述多段动态范围控制电路的结构可以如图3所示，图3为本发明实施例提供的又一种多段动态范围控制电路的结构示意图，各个支路通过对应的高通滤波器和/或低通滤波器，确定自身所调控的频段。
对于任意第m支路，m为不大于N的正整数，调控频段为第m频段Dinm，第m动态范围控制模块DRCm输出第m输出数据Doutm。如图3所示，第1支路至第5支路依次具有第1输出数据Dout1至第5输出数据Dout5，调控频段依次为第1频段Din1至第5频段Din5。
对于图3所示方式，通过依次增大的第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1将音频输入数Din分为1频段Din1至第5频段Din5，将该五个频段通过第1支路至第5支路分别进行动态范围控制。其中，第1低通滤波器LPF1至第4低通滤波器LPF4的截止频率依次为第1频点Fc1至第4频点Fc4；第1高通滤波器HPF1至第4高通滤波器HPF4的截止频率依次为第1频点Fc1至第4频点Fc4；第1动态范围控制模块DRC1至第5动态范围控制模块DRC5依次输出第1输出数据Dout1至第N输出数据DoutN。
在图3所示方式中，以奇数支路输出数据为正，偶数支路输出数据为负为例进行说明，其他方式中，也可以为偶数支路输出数据为正，奇数支路输出数据为负。其中负值表示输出数据取反后相加，可以通过反相器实现输出数据的取反，本发明实施例附图中未示出所述反相器。
本发明实施例所述多段动态范围控制电路中，高通滤波器可以允许频率大于其截止频率的信号通过，并滤除频率小于其截止频率的数据，低通滤波器可以允许频率小于其截止频率的信号通过，并滤除频率大于其截止频率的数据。N-1个低通滤波器和N-1个高通滤波器的结构均可以如图4所示。
如图4所示，图4为本发明实施例提供的一种高通滤波器/低通滤波器的结构示意图，第j低通滤波器LPFj为二阶低通滤波器；第j高通滤波器HPFj为二阶高通滤波器；j为小于N的正整数。
如图5所示，图5为二阶滤波器的幅频响应曲线，图5中横轴表示频率f，纵轴表示幅值Gain。点状线为分别为二阶高通/低通滤波器级联的幅频响应曲线，二者在频点fc位置衰减了6dB。两点状线叠加后的曲线为图5中的水平实线。可见，实线在任意频率下的幅值都为0dB。故用图4所示二阶高通/阶低通滤波器作为本发明实施例中的N-1个低通滤波器和N-1个高通滤波器，不会对目标数据Dout产生幅度调整，确保了目标数据Dout幅度只受个频段的动态范围控制模块的参数调整。
如图6所示，图6为二阶高通/低滤波器级联的伯德(bode)图，上图为滤波器的幅值随频率变化的曲线，下图是滤波器相位随频率变化的曲线，图6中横轴表示频率Frequency，上图纵轴表示幅值，下图纵轴表示相位。图6中，实线表示二阶低通滤波器的曲线，虚线表示二阶高通滤波器的曲线。基于图6可知，二阶低通滤波器和二阶高通滤波器的各个频点的相位差为固定的180°。将二阶高通滤波器或二阶低通滤波器的输出乘以-1，数据幅值取反，便额外贡献了180°的相位。此时，二阶高通滤波器和二阶低通滤波器的输出数据的各个频点相位差为固定的360°，因为相位是以360°为周期的，故相位为0°。所以将二阶高通滤波器或二阶低通滤波器的输出乘以-1后，二阶高通滤波器或二阶低通滤波器的输出没有相位差。
相邻的两个频段数据是截止频率相同的二阶高通滤波器和二阶低通滤波器分隔开来，故相位差是180°，故相邻两个频段在叠加时必须有一个符号取反，即对应相邻两个所述频段的两个所述动态范围控制支路中，二者的输出数据的符号相反，以使得相位差为0。故在叠加时，相邻两个频段的符号是相反的，如图3所示，正负号交替叠加。
下面结合图3所示多段动态范围控制电路，对本发明实施例技术方案多段动态范围控制方案进行进一步的说明。
本发明实施例中，相邻的两个频段实现分隔开来的是通过一个支路中的高通滤波器和另一个相邻频段支路中具有相同截止频率的低通滤波器来实现的，故需要一个支路取反再叠加，以使得两支路相位差为0。因此，叠加时相邻两个频段所对应支路的符号相反，相位差为0，正负交替叠加。
对于相邻的频段，如第1频段Din1和第2频段Din2，第1频段Din1和第2频段Din2之间实现分隔开来的是通过同一个截止频率(第1频点Fc1)的第1低通滤波器LPF1和第1高通滤波器HPF1来实现的，而且其中一个支路会取负号再叠加，因此相邻的第1频段Din1和第2频段Din2分隔开来时，数据叠加该没有相位差，且相加以后，幅值不会因为分频滤波器的幅度调制而发生变化。
但是第1频段Din1和第2频段Din2相比，由于第2支路中具有第2低通滤波器LPF2影响，因此第1频段Din1和第2频段Din2的相位并不是一致的。正常应用情况，第1频点Fc1和第2频点Fc2的绝对值会有一定差距，因此对于第1频段Din1中的数据，若存在第2频点Fc2附近或者大于第2频点Fc2的频率成分的话，会被第1低通滤波器LPF1滤得很小。和第2频段Din2中第2频点Fc2附近的数据能量大小相比，影响比较小。因此，第1频点Fc1和第2频点Fc2这段的频率数据的相位最终由第2频段Din2支路的相位决定，其他分频支路在第1频点Fc1到第2频点Fc2的频率能量都被滤得很小，叠加后在听感上不会有相位错乱的听感。
第2频段Din2和第3频段Din3之间是通过同一个截止频率(第2频点Fc2)的第2低通滤波器LPF2和第2高通滤波器HPF2来实现分隔开来的，因此相邻的第2频段Din2和第3频段Din3分隔开来时，数据之间应该没有相位差，且相加以后，幅值不会因为分频滤波器的幅度调制而发生变化。
但是第2频段Din2和第3频段Din3相比，由于第2支路中具有第1高通滤波器HPF1的影响，且少了一个第3低通滤波器LPF3的影响，因此第2频段Din2和第3频段Din3的相位并不是一致的。正常应用情况，第1频点Fc1、第2频点Fc2、第3频点Fc3的绝对值会有一定差距，因此对于第3频段Din3中的数据，若存在第1频点Fc1附近或者小于第1频点Fc1的频率成分的话，会被第2高通滤波器HPF2滤得很小。和第2频段Din2中第1频点Fc1附近的数据能量大小相比，影响比较小。因此，第1频点Fc1到第2频点Fc2这段的频率数据的相位最终由第2支路的相位决定，其他分频支路在第1频点Fc1到第2频点Fc2的频率能量都被滤得很小，叠加后在听感上不会有相位错乱的听感。
对于第2频段Din2中的数据，若存在第3频点Fc3附近或者大于第3频点Fc3的频率成分的话，会被第2低通滤波器LPF2滤得很小。和第3频段Din3中第3频点Fc3附近的数据能量大小相比，影响比较小。因此，第2频点Fc2到第3频点Fc3这段的频率数据的相位最终由第3支路的相位决定，其他分频支路在第2频点Fc2到第3频点Fc3的频率能量都被滤得很小，叠加后在听感上不会有相位错乱的听感。
第4频段Din4和第5频段Din5之间通过同一个截止频率(第4频点Fc4)的第4低通滤波器LPF4和第4高通滤波器HPF4来实现分隔开来的，因此相邻的第4频段Din4和第5频段Din5分隔开来时，数据之间应该没有相位差，且相加以后，幅值不会因为分频滤波器的幅度调制而发生变化。
但是第4频段Din4和第5频段Din5相比，第4支路中具有第3高通滤波器HPF3的影响。因此第4频段Din4和第5频段Din5的相位并不是一致的。正常应用情况，第3频点Fc3和第4频点Fc4的绝对值会有一定差距，因此对于第5频段Din5中的数据，若存在第3频点Fc3附近或者小于第3频点Fc3的频率成分的话，会被第4高通滤波器HPF4滤得很小。和第4频段Din4中第3频点Fc3附近的数据能量大小相比，影响比较小。因此，第3频点Fc3到第4频点Fc4这段的频率数据的相位最终由第4支路的相位决定，其他分频支路在第3频点Fc3到第4频点Fc4的频率能量都被滤得很小，叠加后在听感上不会有相位错乱的听感。
本发明实施例所述多段动态范围控制电路中，对于频段相邻的两个支路，一个支路中的高通滤波器与另一个支路中的低通滤波器具有相同的截止频率。对于整个叠加后的目标数据Dout的幅值，因为相邻两个频段是同一个频点Fc的高通滤波器HPF和低通滤波器LPF分隔开来的，相邻两个频段所对应的两个支路的输出数据在其中一个支路取负号后，该两个支路的相位差为0，所以不会影响叠加后的幅值(如图5所示)。对于间隔频段的数据叠加，如第1频段Din1和第3频段Din3，因为第1频点Fc1和第2频点Fc2之间有一定的差距，因此对于第1频段Din1中的第2频点Fc2和第3频点Fc3之间的频率能量已经被滤得很小了，因此在听感上，第2频点Fc2和第3频点Fc3的频率能量，几乎都由第3频段Din3贡献，能够保证最后叠加的目标数据没有相位错乱的听感。该原理可以推广到任意相隔的频段，因此第1频段Din1到第5频段Din5叠加的目标数据Dout，从听感上，信号幅度不会被各段的分频滤波器的幅频响应所调整。
对于图3所示5个频段的实施方式，仅采用8个二阶滤波器，滤波器的数量少，大大节省了数据计算量和成本，如果采用3个频段，则需要4个二阶滤波器，如果采用4个频段，则需要采用6个二阶滤波器。
通过上述描述可知，本发明实施例所述多段动态范围控制电路采用较少数量的滤波器即可以实现对音频输入数据Din的多段动态范围控制，能够保证最后叠加的目标数据没有相位错乱的听感。
基于上述实施例，本发明另一实施例还提供一种音频处理芯片，所述音频处理芯片包括：上述实施例所述的多段动态范围控制电路。
本发明实施例所述音频处理芯片具有上述实施例所述的多段动态范围控制电路，能够实现对音频输入数据的多段动态范围控制，且信号幅度不会被各段的分频滤波器的幅频响应所调整，能够保证最后叠加的目标数据没有相位错乱的听感。
基于上述实施例，本发明另一实施例还提供一种音频处理芯片的音频处理方法，所述音频处理方法如图7所示，图7为本发明实施例提供的一种频率处理方法的流程示意图，该方法包括：
步骤S11：通过并行的N个动态范围控制支路，将同一音频输入数据分为N个不同的频段，每个所述动态范围控制支路单独对一个所述频段进行调控，以输出对应的输出数据。
步骤S12：基于各个所述动态范围控制支路的输出数据，输出经过多段动态范围调控后的目标数据。
其中，对于任意相邻两个频段所对应的两个所述动态范围控制支路，所述两个动态范围控制支路的输出数据相位差为180°的奇数倍。
该N个动态范围控制支路依次为第1支路至第N支路；其中，所述基于各个所述动态范围控制支路的输出数据，输出经过多段动态范围调控后的目标数据，包括：计算所有偶数支路输出数据的和值减去所有奇数输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据；或，用于计算所有奇数支路输出数据的和值减去所有偶数支路输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据。
本发明实施例所述音频处理方法可以参考上述实施例描述，在此不再赘述。所述音频处理方法可以实现对音频输入数据的多段动态范围控制，且信号幅度不会被各段的分频滤波器的幅频响应所调整，能够保证最后叠加的目标数据没有相位错乱的听感。
本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的音频处理芯片及方法而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见多段动态范围控制电路部分说明即可。
需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种多段动态范围控制电路，其特征在于，所述多段动态范围控制电路包括：
并行的N个动态范围控制支路，该多个动态范围控制支路用于将同一音频输入数据分为N个不同的频段并对该N个不同的频段分别进行调控，每个所述动态范围控制支路对应于一个不同的频段，用于对该对应的所述频段进行调控，以输出对应的输出数据；N为大于1的正整数；
输出模块，所述输出模块用于基于各个所述动态范围控制支路的输出数据，输出经过多段动态范围调控后的目标数据；
其中，对于任意相邻两个频段所对应的两个动态范围控制支路中，所述两个动态范围控制支路的输出数据的相位差为180°的奇数倍。
2.根据权利要求1所述的多段动态范围控制电路，其特征在于，该N个动态范围控制支路依次为第1支路至第N支路；
所述输出模块用于计算所有偶数支路输出数据的和值减去所有奇数支路输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据；或，用于计算所有奇数支路输出数据的和值减去所有偶数支路输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据。
3.根据权利要求2所述的多段动态范围控制电路，其特征在于，所述输出模块为加法器或减法器。
4.根据权利要求1所述的多段动态范围控制电路，其特征在于，该N个动态范围控制支路依次为第1支路至第N支路，均输入所述音频输入数据，依次输出第1输出数据至第N输出数据。
5.根据权利要求4所述的多段动态范围控制电路，其特征在于，N个所述动态范围控制支路基于第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1将所述音频输入数据分为N个不同的频段，第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1依次增大。
6.根据权利要求4所述的多段动态范围控制电路，其特征在于，第1支路包括串联的第1低通滤波器和第1动态范围控制模块；
第i支路包括串联的第i-1高通滤波器、第i低通滤波器和第i动态范围控制模块；i为大于1且小于N的正整数；
第N支路包括串联的第N-1高通滤波器和第N动态范围控制模块；
其中，第1低通滤波器至第N-1低通滤波器的截止频率依次为第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1；第1高通滤波器至第N-1高通滤波器的截止频率依次为第1频点Fc1至第N-1频点FcN-1；第1动态范围控制模块至第N动态范围控制模块依次输出第1输出数据至第N输出数据。
7.根据权利要求6所述的多段动态范围控制电路，其特征在于，第j低通滤波器为二阶低通滤波器；第j高通滤波器为二阶高通滤波器；j为小于N的正整数；
其中，所述二阶低通滤波器和所述二阶高通滤波器的相位差为180°。
8.根据权利要求4-6任一项所述的多段动态范围控制电路，其特征在于，N＝5。
9.一种音频处理芯片，其特征在于，包括：
如权利要求1-8任一项所述的多段动态范围控制电路。
10.一种音频处理芯片的音频处理方法，其特征在于，包括：
通过并行的N个动态范围控制支路，将同一音频输入数据分为N个不同的频段并对该N个不同的频段分别进行调控，每个所述动态范围控制支路对应于一个不同的频段，用于对该对应的所述频段进行调控，以输出对应的输出数据；N为大于1的正整数；
基于各个所述动态范围控制支路的输出数据，输出经过多段动态范围调控后的目标数据；
其中，对于任意相邻两个频段所对应的两个动态范围控制支路中，所述两个动态范围控制支路的输出数据相位差为180°的奇数倍。
11.根据权利要求10所述的音频处理方法，其特征在于，该N个动态范围控制支路依次为第1支路至第N支路；
所述基于各个所述动态范围控制支路的输出数据，输出经过多段动态范围调控后的目标数据，包括：
计算所有偶数支路输出数据的和值减去所有奇数输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据；或，用于计算所有奇数支路输出数据的和值减去所有偶数支路输出数据和值的差值，将所述差值作为所述目标数据。
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