CN1879298A - 动态低音增强装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供声频处理方法和装置以至少部分地补偿弗莱彻－芒森效应。一种声频处理器包括：接收输入信号并提供经滤波的输出信号的可变滤波器，该可变滤波器具有固定截止频率和可响应于控制信号而受控的品质因子；和控制电路，其被构造成用来对表示选定频带中的输入信号电平的信号电平进行检测，并响应于检测到的信号电平而产生控制信号。该控制电路可以包括低通频带选择滤波器和检测器，该检测器用于对由该低通滤波器选择的频带内的信号电平进行检测并用于生成控制信号。

Description

动态低音增强装置和方法
技术领域
本发明涉及用于处理声频信号的系统和方法，更具体地涉及将声频信号的低音频带作为音量级的函数加以动态控制的系统和方法。
背景技术
弗莱彻-芒森(Fletcher-Munson)效应是指以下公知的事实，即，人对低音频带(频率低于约500Hz)中的声音的感知受到声音音量级的影响。具体地，人的听音器对低音频率的敏感度随着音量级的降低而降低，而对较高频率的敏感度降低程度较低。因此，在低音量级下演奏的音乐听上去缺乏低音频率。通过相对于较高频率下的声能增加低频声能可补偿弗莱彻-芒森效应。
为了实现这种补偿，设计了声频滤波电路以在音量级降低时，相对于较高频率提高用于产生声频输出的电子声频信号(这里称为声频信号)的低音频带。有时将这些系统称为低音增强电路。
可通过手动、两级补偿方法(例如立体声系统中的传统响度元件)来实现补偿，或者补偿可以是动态的。动态滤波电路产生具有低音频率的声音，这种具有低音频率的声音作为产生的声音的音量的函数而相对于较高频率受到自动控制。这些传统的声频电路可基于声压或基于声频信号的振幅量化音量级，并且可以提高声音输出的低频分量。
所有已知的动态低音增强电路都具有一个或更多个缺点，包括但不限于过于复杂、过于昂贵以及不能产生高质量的声音输出。因此，需要改进的动态低音增强装置和方法。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种声频处理器。该声频处理器包括：可变滤波器，其接收输入信号并提供经滤波的输出信号，所述可变滤波器具有固定截止频率和可响应于控制信号而受控的品质因子；以及控制电路，其被构造成用来检测表示选定频带中的输入信号电平的信号电平并响应于所检测到的信号电平而生成控制信号。
在一个实施例中，所述可变滤波器包括高通状态可变滤波器。所述控制电路可以包括：被构造成用于使选定频带通过的低通滤波器；以及检测器，其被构造成用于检测选定频带中的信号电平并用于建立所述控制信号的时间常数。该控制电路可被构造成用来建立所述可变滤波器的品质因子与所述检测到的信号电平之间的逆关系。更具体地，所述控制电路可被构造成用来控制低音声频以限制弗莱彻-芒森效应。
在一些实施例中，所述可变滤波器包括电压控制电阻器电路，该电压控制电阻器电路用于响应于所述控制信号来控制品质因子。在另外一些实施例中，可变滤波器包括串联增益/衰减元件，该串联增益/衰减元件用于响应于所述控制信号来控制所述品质因子。
在另一实施例中，所述可变滤波器包括：串联有可变增益元件的固定带通滤波器，响应于所述控制信号来提供受控带通信号；以及加法器，用于组合所述受控带通信号和所述输入信号以提供输出信号。
在一些实施例中，所述控制电路可以包括非线性放大器，以建立所述可变滤波器的品质因子与所述检测到的信号之间的期望关系。
在更进一步的实施例中，所述可变滤波器包括接收输入数据流并提供经滤波的输出数据流的数字滤波器，而且所述控制信号包括控制变量。在该实施例中，所述控制电路可以包括：数字低通滤波器，其用于使选定频带通过；以及检测器算法，其被设置成用于检测选定频带中的信号电平并用于响应于检测到的信号电平而产生所述控制变量。所述检测器算法可包括RMS检测器算法。
根据本发明的第二方面，一种声频处理器包括：可变滤波器，其接收输入信号并提供经滤波的输出信号，所述可变滤波器具有固定截止频率和可响应于控制信号而受控的品质因子；低通滤波器，其用于选择所述输出信号的频带；以及检测器，其用于检测由所述低通滤波器选择的频带中的信号电平，并用于响应于检测到的信号电平而产生所述控制信号。
根据本发明的第三方面，一种声频处理方法包括：在滤波器中对输入信号进行滤波，并提供经滤波的输出信号；检测表示选定频带中的输入信号电平的信号电平，以提供检测到的信号电平；以及响应于所述检测到的信号电平对所述滤波器的品质因子进行控制。
根据本发明的第四方面，提供了一种声频处理器。该声频处理器包括：数字状态可变高通滤波器，其接收输入数据流并提供经滤波的输出数据流，所述数字滤波器具有固定截止频率和可响应于控制变量而受控的品质因子；数字频带选择滤波器，用于选择所述输出数据流的频带；以及检测器算法，其用于检测由所述数字频带选择滤波器选择的频带中的信号电平，并用于响应于检测到的信号电平而产生控制变量。
附图说明
参考附图以更好地理解本发明，在此通过引用并入了这些附图，其中：
图1是根据本发明第一实施例的声频处理器的框图；
图2是根据本发明第二实施例的声频处理器的示意图；
图3的曲线图是图2的声频处理器针对不同输入信号电平的作为频率的函数增益(以dB为单位)；
图4是根据本发明第三实施例的声频处理器的框图；
图5是根据本发明第四实施例的声频处理器的框图；以及
图6是根据本发明第五实施例的声频处理器的示意框图。
具体实施方式
图1表示根据本发明第一实施例的声频处理器、或动态低音增强电路。动态低音增强电路10接收声频输入信号12并提供经滤波的声频输出信号14，该经滤波的声频输出信号14具有受控的低音频率以至少部分地补偿弗莱彻-芒森效应。对弗莱彻-芒森效应的部分补偿可包括仅仅增强选定的低音频率以及/或者在一个或更多个频率下对弗莱彻-芒森效应的不完全补偿。
动态低音增强电路10包括可变滤波器20和控制电路24。控制电路24接收声频输出信号14并向可变滤波器20提供控制信号30。控制信号30将可变滤波器20的频率特性作为音量级的函数加以控制，以至少部分地补偿弗莱彻-芒森效应。
声频输入信号12可为任何合适的声频信号。例如，可从立体声接收器或激光唱盘(CD)单元接收输入信号12。输入信号12可由动态低音增强电路10之前的前置放大器(未示出)放大。
声频输出信号14可用于通过功率放大器驱动诸如扬声器的声换能器。然而，在将声频输出信号14提供至放大器和扬声器之前，诸如滤波器或动态处理器的其它组件可处理声频输出信号14。
可变滤波器20可为任何合适的在选定频带(例如低音频带)具有增益的滤波器，该增益可作为控制信号的函数而改变。如以下将描述的那样，在选定低音频带中的增益可作为声频输出信号14的低频分量振幅的函数而改变，从而可变滤波器的频率响应大致与人听觉的敏感性相逆，由此至少部分地补偿弗莱彻-芒森效应。可变滤波器20具有固定的截止频率和可响应于控制信号30而受控制的品质因子(通常称为Q)。在一个实施例中，可变滤波器20为高通滤波器。
控制电路24可包括频带选择滤波器40和检测器42，并可包括可选的非线性放大器44。频带选择滤波器40可为任何合适的滤波器，其能够选择用于对可变滤波器20进行控制的声频输出信号14的低频部分。选择低频频带以提供表示弗莱彻-芒森效应的输出。在一些实施例中，频带选择滤波器40对高于约2.2kHz的频率进行衰减。频带选择滤波器40可为有源滤波器或无源滤波器。合适的滤波器包括低通滤波器、带通滤波器或低通倾斜滤波器(low-pass shelffilter)。
检测器42对频带选择滤波器40的输出进行整流和平滑。从而检测器42包括整流器和具有已知时间常数的滤波器。该整流器可以是半波整流器或全波整流器，且可具有可调节的增益。该整流器可为有源或无源装置。该滤波器能够平滑整流器的输出。滤波器的时间常数被选定为使控制信号30的高频分量(其会使可变滤波器20的Q快速变化，从而引起谐波失真)衰减。例如，该滤波器可为积分器或无源低通滤波器。该时间常数可具有快的上升时间以提供快速响应，并可具有相对慢的下降时间以实现充分的平滑。上升时间常数可在从接近零到约5毫秒(约为5毫秒或更少)的范围内，而下降时间常数可在约0.5至2.0秒的范围内。
在一些实施例中，在控制电路24中可采用可选的非线性放大器44。非线性放大器44具有作为输入振幅的函数的非线性增益，从而提供非线性的控制信号。因此，非线性放大器44可建立检测器42的输出与控制信号30之间的期望关系。非线性放大器44可位于控制电路24中的任何合适位置处。
图2示出了根据本发明第二实施例的声频处理器。图1和图2中的类似元件具有相同的附图标记。图2的实施例为图1的声频处理器的具体实施，省略了非线性放大器44。
在图2的实施例中，可变滤波器20为高通状态可变滤波器。该高通状态可变滤波器20包括串联连接的运算放大器100、110和120。运算放大器100具有形成加法器的输入电阻器102和反馈电阻器104。运算放大器110具有形成第一积分器的输入电阻器112和反馈电容器114。运算放大器120具有形成第二积分器的输入电阻器122和反馈电容器124。反馈电阻器130连接在放大器120的输出与放大器100的倒相输入之间。反馈电阻器132连接在放大器110的输出与放大器100的非倒相输入之间。
包括晶体管142、电容器144以及电阻器146、147、148和149的电压控制电阻器电路140由控制信号30控制，并用作分流衰减元件。电压控制电阻器电路140以及电阻器132形成可变电压分压器，该可变电压分压器响应于控制信号30对从放大器110到放大器100的倒相输入的反馈量进行控制。这一机制允许控制信号30控制可变滤波器20的品质因子(Q)。可变滤波器20的高通输出从运算放大器100的输出中取出。
在图2的实施例中，频带选择滤波器40为有源的二阶低通滤波器，其包括运算放大器150、电阻器152和154、以及电容器156和158。在图2的实施例中，低通滤波器40具有约2.2kHz的截止频率。
检测器42包括整流器160和平滑滤波器162。在该实施例中，检测器42被实施为峰值检测器。频带选择滤波器40通过隔直流的电容器159而连接到检测器42。整流器160包括具有可变输入电阻器166和反馈电阻器176的运算放大器164。电阻器176与电阻器166的比值设定了整流器的增益。二极管168和电容器170并联连接在运算放大器164的输出及其倒相输入之间。二极管172连接在放大器164的输出与整流器输出174之间。反馈电阻器176连接在整流器输出174与放大器164的倒相输入之间。平滑滤波器162包括电阻器180和电容器182。整流器160起到可变增益有源半波整流器的作用。检测器42被配置成对控制信号30的时间常数进行控制。
在图2的实施例中，控制信号30具有约2毫秒的上升时间常数，以及约1秒的下降时间常数。该上升时间常数由电阻器180和电容器182设定。该下降时间常数由电阻器176和电容器182设定。应当指出的是，如果改变电阻器176以调节下降时间常数，那么整流器增益也会发生改变。电阻器176的变化应由电阻器166中的成比例的变化进行补偿，从而维持原增益。平滑滤波器162相对慢的下降时间防止了可变滤波器20的特性的快速变化。
现在给出图2的声频处理器的合适元件值。应当理解的是，这些值是仅以示例的方式给出的，而不限于本发明的范围。
运算放大器100、110、120——MC33079(On半导体公司)
运算放大器150、164——TL082(美国国家半导体公司)
电阻器102、130、104——2.0K欧姆
电阻器112、122——22.6K欧姆
电容器114、124——100纳法拉
电阻器132——10K欧姆
电阻器149——12.0K欧姆
电阻器148——820欧姆
电阻器146、147——470K欧姆
晶体管142——J177p沟道场效应管
电容器144——1微法拉
电阻器152、154——4.99K欧姆
电容器156——22纳法拉
电容器158——10纳法拉
电容器159——10微法拉
可变电阻器166——10K欧姆
电阻器176——22.0K欧姆
二极管168、172——1N4148
电容器170——100皮法拉
电阻器180——49.9欧姆
电容器182——47微法拉
应当理解，在本发明的范围内可采用其它的元件值和其它的电路。
在运行中，声频输出信号14由低通频带选择滤波器40进行滤波，从而提供经滤波的信号，该经滤波的信号由检测器42进行整流和平滑。因此，控制信号30的幅值是在滤波器40选择的频带内的声频输出信号14的振幅以及检测器42的由电阻器166设定的增益的函数。电压控制电阻器电路140建立控制信号30与可变滤波器20的品质因子之间的逆关系。具体地，在检测信号电平下降时，控制信号30下降，而且电压控制电阻器电路140被配置成提高可变滤波器20的品质因子，从而相对于声频频谱中的较高频率提高低音频率的幅值。
图3示出了图2的声频处理器的性能，其中将声频处理器的增益针对不同输入信号电平绘制成频率的函数。在-40dBv输入的相对低的输入信号电平下，可变滤波器20在从约50Hz到150Hz的低音频率范围内具有高的Q，从而具有较高的增益。随着输入信号电平提高，可变滤波器20的Q降低，从而降低了滤波器在低音频率范围内的增益。从而，例如在-10dBv的输入信号电平下，可变滤波器20的Q显著下降。可以看到，可变滤波器20的截止频率作为输入信号电平的函数大致保持恒定。此外，在高于低音频率范围的较高频率下的增益作为输入信号电平的函数大致保持恒定。这样，相对于较高频率的声频信号，低音频率范围中的信号受到控制。这样就在低音量级上“增强”了低音频率范围。
图4示出了根据本发明第三实施例的声频处理器的示意性框图。图1、图2以及图4中的类似元件具有相同的附图标记。图4的实施例为图1的声频处理器的另一实施方式，省略了非线性放大器44。在图4的实施例中，连接在放大器100的非倒相输入与地之间的电阻器200取代了电压控制电阻器电路140(图2)，而且串联增益/衰减元件210取代了电阻器132(图2)，该串联增益/衰减元件210的信号输入连接到放大器110的输出，而其信号输出连接到放大器100的非倒相输入。图4的实施例的整体操作可与图2的实施例相同，除了串联增益/衰减元件210与用于对可变滤波器20的品质因子进行控制的电阻器200之外。
从检测器42向串联增益/衰减元件210的控制输入提供控制信号30。在控制信号30变化时，串联增益/衰减元件210改变从放大器110的输出到放大器100的非倒相输入的反馈量。串联增益/衰减元件210可为任何合适的控制电路，如电压控制放大器(VCA)、跨导运算放大器(OTA)或任何其它合适的控制电路。这些电路可表现出增益或衰减。
图5示出了根据本发明第四实施例的声频处理器的示意框图。可变滤波器300包括与可变增益元件312串联连接的固定带通滤波器310。滤波器310可具有低音频率范围内的通带。仅作为示例，滤波器310可具有从70Hz至90Hz的通带。可变增益元件312具有响应于控制信号30的可变增益，并可例如为可变增益放大器。从而滤波器310和可变增益元件312的串联组合产生了具有可变增益的受控带通信号。可变滤波器300还包括加法器320。加法器320在第一输入处接收声频输入信号12，在第二输入处从可变增益元件312接收受控带通信号。加法器320的输出为声频输出信号14。
在运行中，滤波器310和可变增益元件312选择并放大声频频谱的低音频带。从而可变增益元件312的输出具有增益可变的带通特征。可变增益元件312的输出与声频输入信号12相加以提供在低音频率范围内具有可变振幅的“凸起(bump)”的声频输出信号14。更具体地，图5的实施例中的声频输出信号14具有声频输入信号12的频率特征，其中把受控带通信号或凸起叠加到输入信号12上。凸起的幅值受到频带选择滤波器40和检测器42的控制以补偿弗莱彻-芒森效应。可以看到，可变滤波器300的总体特征具有固定的截止频率以及可响应于控制信号30而改变的品质因子。
图6示出了根据本发明第五实施例的声频处理器的示意性框图。图6的实施例为数字实施方式。图6的实施例接收输入声频数据流412并提供经滤波的输出声频数据流414。图6的数字声频处理器可实施为例如编程的数字信号处理器。
数字状态可变高通滤波器420接收输入数据流412并产生经滤波的输出数据流414。数字滤波器420具有固定的截止频率以及可响应于采用控制变量形式的控制信号而受控制的品质因子。该品质因子被控制成，使得滤波器对较大的信号具有较低的品质因子，而对较小的信号具有较高的品质因子。从而，数字滤波器420补偿弗莱彻-芒森效应。
输出数据流414被提供至数字双二次低通滤波器430，以选择输出信号的频带。来自低通滤波器430的数据被提供至RMS检测器算法432，以检测信号电平并响应于检测到的信号电平而产生控制变量。RMS检测器432的时间常数可包括从接近零到约5毫秒的范围内的上升时间常数以及在约0.5到2.0秒的范围内的下降时间常数。查询表434建立高通滤波器420的品质因子与检测到的信号电平之间的逆关系。查询表434的Q控制输出被施加到数字滤波器420内的乘法器，该乘法器确定从数字滤波器带通输出到数字滤波器的输入的正反馈的增益。查询表434允许在-40dBv至0dBv的范围内进行低音增强控制。低音增强对低于-40dBv的RMS值而言是相同的，但被包括在查询表中。该查询表434在从-96dBv至0dBv的3dB增量中具有1/Q值的RMS值。
这样就描述了本发明的至少一个实施例的几个方面，应当意识到，本领域的技术人员将很容易想到各种更改、修改和改进。这些更改、修改和改进将是本公开的一部分并在本发明的精神和范围内。因此，上述描述和附图仅为示例。

Claims (56)

1、一种声频处理器，包括：
可变滤波器，其接收输入信号并提供输出信号，所述可变滤波器具有固定截止频率和可响应于控制信号而受控的品质因子；和
控制电路，其被构造成用来检测表示选定频带中的输入信号电平的信号电平并响应于检测到的信号电平而生成控制信号。
2、根据权利要求1所述的声频处理器，其特征在于，所述可变滤波器包括高通状态可变滤波器。
3、根据权利要求1所述的声频处理器，其特征在于，所述控制电路包括被构造成用于使选定频带通过的低通滤波器。
4、根据权利要求3所述的声频处理器，其特征在于，所述控制电路还包括检测器，该检测器被构造成用于检测选定频带中的信号电平并用于建立所述控制信号的时间常数。
5、根据权利要求4所述的声频处理器，其特征在于，所述控制信号具有约5毫秒或更小的上升时间常数以及在约0.5至2.0秒的范围内的下降时间常数。
6、根据权利要求1所述的声频处理器，其特征在于，所述控制电路被构造成用来建立所述可变滤波器的品质因子与所检测到的信号电平之间的逆关系。
7、根据权利要求1所述的声频处理器，其特征在于，所述控制电路被构造成用来检测所述输出信号。
8、根据权利要求1所述的声频处理器，其特征在于，所述可变滤波器包括：串联有可变增益元件的固定带通滤波器，响应于所述控制信号来提供受控带通信号；和加法器，用于组合所述受控带通信号和所述输入信号以提供所述输出信号。
9、根据权利要求3所述的声频处理器，其特征在于，所述低通滤波器包括有源低通滤波器。
10、根据权利要求4所述的声频处理器，其特征在于，所述检测器包括有源检测器。
11、根据权利要求4所述的声频处理器，其特征在于，所述检测器包括峰值检测器。
12、根据权利要求1所述的声频处理器，其特征在于，所述控制电路被构造成用来控制低音声频以限制弗莱彻-芒森效应。
13、根据权利要求4所述的声频处理器，其特征在于，所述控制电路还包括非线性放大器。
14、根据权利要求1所述的声频处理器，其特征在于，所述可变滤波器包括接收输入数据流并提供经滤波的输出数据流的数字滤波器，而且其中所述控制信号包括控制变量。
15、根据权利要求14所述的声频处理器，其特征在于，所述控制电路包括：数字低通滤波器，其用于使选定频带通过；以及检测器算法，其被设置成用于检测选定频带中的信号电平并用于响应于检测到的信号电平而产生所述控制变量。
16、根据权利要求14所述的声频处理器，其特征在于，所述数字滤波器的品质因子是通过改变所述数字滤波器的系数而受控制的。
17、根据权利要求14所述的声频处理器，其特征在于，所述数字滤波器包括查询表，该查询表用于建立所述数字滤波器的品质因子与所述检测到的信号电平之间的期望关系。
18、根据权利要求15所述的声频处理器，其特征在于，所述检测器算法建立所述控制变量的时间常数。
19、根据权利要求18所述的声频处理器，其特征在于，所述控制变量具有约5毫秒或更小的上升时间常数以及在约0.5至2.0秒的范围内的下降时间常数。
20、根据权利要求15所述的声频处理器，其特征在于，所述检测器算法包括RMS检测器算法。
21、根据权利要求15所述的声频处理器，其特征在于，所述数字低通滤波器包括数字双二次低通滤波器。
22、根据权利要求1所述的声频处理器，其特征在于，所述可变滤波器包括电压控制电阻器电路，该电压控制电阻器电路用于响应于所述控制信号来控制所述品质因子。
23、根据权利要求1所述的声频处理器，其特征在于，所述可变滤波器包括串联增益/衰减元件，该串联增益/衰减元件用于响应于所述控制信号来控制所述品质因子。
24、一种声频处理器，包括：
可变滤波器，其接收输入信号并提供经滤波的输出信号，所述可变滤波器具有固定截止频率和可响应于控制信号而受控的品质因子；
低通滤波器，其用于选择所述输出信号的频带；以及
检测器，其用于检测由所述低通滤波器选择的频带中的信号电平，并用于响应于检测到的信号电平而产生所述控制信号。
25、根据权利要求24所述的声频处理器，其特征在于，所述检测器被构造成用于建立所述控制信号的时间常数。
26、根据权利要求25所述的声频处理器，其特征在于，所述控制信号具有约5毫秒或更小的上升时间常数以及在约0.5至2.0秒的范围内的下降时间常数。
27、根据权利要求24所述的声频处理器，其特征在于，所述低通滤波器和所述检测器为一控制电路的组件，该控制电路建立所述状态可变滤波器与所检测到的信号电平之间的逆关系。
28、根据权利要求24所述的声频处理器，其特征在于，所述状态可变滤波器具有约70Hz的截止频率。
29、根据权利要求24所述的声频处理器，其特征在于，所述低通滤波器包括有源低通滤波器。
30、根据权利要求29所述的声频处理器，其特征在于，所述检测器包括有源检测器。
31、根据权利要求24所述的声频处理器，其特征在于，所述检测器包括峰值检测器。
32、根据权利要求24所述的声频处理器，其特征在于，所述低通滤波器和所述检测器被构造成用来控制低音声频以限制弗莱彻-芒森效应。
33、根据权利要求24所述的声频处理器，其特征在于，还包括连接到所述检测器的非线性放大器。
34、根据权利要求24所述的声频处理器，其特征在于，所述可变滤波器包括：串联有可变增益元件的固定带通滤波器，响应于所述控制信号来提供受控带通信号；和加法器，用于组合所述受控带通信号和所述输入信号以提供所述经滤波的输出信号。
35、根据权利要求24所述的声频处理器，其特征在于，所述可变滤波器包括接收输入数据流并提供经滤波的输出数据流的数字滤波器。
36、根据权利要求35所述的声频处理器，其特征在于，所述低通滤波器包括数字双二次低通滤波器。
37、根据权利要求35所述的声频处理器，其特征在于，所述检测器包括RMS检测器算法。
38、根据权利要求35所述的声频处理器，其特征在于，所述数字滤波器包括查询表，该查询表用于建立所述数字滤波器的品质因子与所述检测到的信号电平之间的期望关系。
39、根据权利要求24所述的声频处理器，其特征在于，所述可变滤波器包括电压控制电阻器电路，该电压控制电阻器电路用于响应于所述控制信号来控制所述品质因子。
40、根据权利要求24所述的声频处理器，其特征在于，所述可变滤波器包括串联增益/衰减元件，该串联增益/衰减元件用于响应于所述控制信号来控制所述品质因子。
41、一种声频处理方法，包括：
在可变滤波器中对输入信号进行滤波，并提供经滤波的输出信号；
检测表示选定频带中的输入信号电平的信号电平，以提供检测到的信号电平；以及
响应于所述检测到的信号电平对所述可变滤波器的品质因子进行控制。
42、根据权利要求41所述的声频处理方法，其特征在于，对所述输入信号进行滤波包括：在高通状态可变滤波器中对所述输入信号进行滤波。
43、根据权利要求41所述的声频处理方法，其特征在于，还包括在检测所述信号电平之前对选定频带中的输出信号进行低通滤波。
44、根据权利要求41所述的声频处理方法，其特征在于，对所述可变滤波器的品质因子进行控制包括：利用具有预定时间常数的控制信号对所述品质因子进行控制。
45、根据权利要求44所述的声频处理方法，其特征在于，所述控制信号具有约5毫秒或更小的上升时间常数以及在约0.5至2.0秒的范围内的下降时间常数。
46、根据权利要求41所述的声频处理方法，其特征在于，对所述可变滤波器的品质因子进行控制包括：建立所述可变滤波器的品质因子与所述检测到的信号电平之间的逆关系。
47、根据权利要求41所述的声频处理方法，其特征在于，对所述可变滤波器的品质因子进行控制包括：保持所述可变滤波器的固定截止频率。
48、根据权利要求41所述的声频处理方法，其特征在于，检测所述信号电平包括：检测选定频带中的输出信号。
49、根据权利要求41所述的声频处理方法，其特征在于，对所述可变滤波器的品质因子进行控制包括：控制低音声频以限制弗莱彻-芒森效应。
50、根据权利要求41所述的声频处理方法，其特征在于，对所述可变滤波器的品质因子进行控制包括：根据检测到的信号电平的非线性函数控制所述品质因子。
51、根据权利要求41所述的声频处理方法，其特征在于，对所述输入信号进行滤波包括：利用数字高通状态可变滤波器对输入数据流进行滤波，并提供经滤波的输出数据流。
52、根据权利要求51所述的声频处理方法，其特征在于，还包括：利用数字双二次低通滤波器对所述输出数据流进行低通滤波。
53、根据权利要求51所述的声频处理方法，其特征在于，检测所述信号电平包括：利用RMS检测器算法检测信号电平。
54、根据权利要求51所述的声频处理方法，其特征在于，对所述可变滤波器的品质因子进行控制包括：改变所述数字滤波器的系数。
55、根据权利要求51所述的声频处理方法，其特征在于，对所述可变滤波器的品质因子进行控制包括：响应于所述检测到的信号电平在查询表中获取控制值。
56、一种声频处理器，包括：
状态可变数字高通滤波器，其接收输入数据流并提供经滤波的输出数据流，所述数字滤波器具有固定截止频率和可响应于控制变量而受控的品质因子；
数字频带选择滤波器，用于选择所述输出数据流的频带；以及
检测器算法，用于检测由所述数字频带选择滤波器选择的频带中的信号电平，并用于响应于检测到的信号电平而产生所述控制变量。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101561635B (zh) * 2009-05-19 2012-07-25 上海微电子装备有限公司 双边驱动装置的定位控制系统与方法
CN102780489A (zh) * 2011-05-09 2012-11-14 联发科技股份有限公司 锁相回路
CN102957388A (zh) * 2011-08-25 2013-03-06 英飞凌科技股份有限公司 用于低失真电容式信号源放大器的系统和方法
CN105491478A (zh) * 2015-12-30 2016-04-13 东莞爱乐电子科技有限公司 由电视声音的包络线控制音量的低音炮
CN107894943A (zh) * 2017-12-05 2018-04-10 深圳市东微智能科技股份有限公司 处理器中数据处理监听方法、装置、存储介质及其计算机设备

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7668321B2 (en) * 2003-06-17 2010-02-23 Texas Instruments Incorporated Automatic power foldback for audio applications
US7333618B2 (en) * 2003-09-24 2008-02-19 Harman International Industries, Incorporated Ambient noise sound level compensation
JP2005136647A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 New Japan Radio Co Ltd 低音ブースト回路
US20050213779A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-29 Coats Elon R Methods and apparatus for audio signal equalization
EP1943874A1 (en) * 2005-10-24 2008-07-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. A device for and a method of audio data processing
US8483853B1 (en) 2006-09-12 2013-07-09 Sonos, Inc. Controlling and manipulating groupings in a multi-zone media system
US8788080B1 (en) 2006-09-12 2014-07-22 Sonos, Inc. Multi-channel pairing in a media system
US9202509B2 (en) 2006-09-12 2015-12-01 Sonos, Inc. Controlling and grouping in a multi-zone media system
US7744143B2 (en) 2007-01-10 2010-06-29 Federal Mogul Powertrain Nonwoven panel and method of construction thereof
US8189812B2 (en) * 2007-03-01 2012-05-29 Microsoft Corporation Bass boost filtering techniques
US8275152B2 (en) * 2007-09-21 2012-09-25 Microsoft Corporation Dynamic bass boost filter
US9319789B1 (en) * 2008-02-26 2016-04-19 Tc Group A/S Bass enhancement
US8204258B2 (en) * 2008-12-17 2012-06-19 Panasonic Automotive Systems Company Of America, Division Of Panasonic Corporation Of North America Multiband audio dynamics processor
US8194887B2 (en) * 2008-12-23 2012-06-05 Creative Technology Ltd. System and method for dynamic bass frequency control in association with a dynamic low frequency control circuit having compression control
US9818394B2 (en) * 2009-11-30 2017-11-14 Graeme Colin Fuller Realisation of controller transfer function for active noise cancellation
US20120051558A1 (en) * 2010-09-01 2012-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for reproducing audio signal by adaptively controlling filter coefficient
US8923997B2 (en) 2010-10-13 2014-12-30 Sonos, Inc Method and apparatus for adjusting a speaker system
JP5707963B2 (ja) * 2011-01-20 2015-04-30 ヤマハ株式会社 オーディオアンプ
US11429343B2 (en) 2011-01-25 2022-08-30 Sonos, Inc. Stereo playback configuration and control
US11265652B2 (en) 2011-01-25 2022-03-01 Sonos, Inc. Playback device pairing
US8811630B2 (en) 2011-12-21 2014-08-19 Sonos, Inc. Systems, methods, and apparatus to filter audio
US8638249B2 (en) 2012-04-16 2014-01-28 Infineon Technologies Ag System and method for high input capacitive signal amplifier
US9729115B2 (en) 2012-04-27 2017-08-08 Sonos, Inc. Intelligently increasing the sound level of player
US9008330B2 (en) 2012-09-28 2015-04-14 Sonos, Inc. Crossover frequency adjustments for audio speakers
CN103051301B (zh) * 2012-11-30 2015-07-29 青岛歌尔声学科技有限公司 一种低音增强器、低音增强方法以及发声设备
KR101573577B1 (ko) * 2013-10-08 2015-12-01 현대자동차주식회사 음원 출력 제어 장치 및 방법
US9226087B2 (en) 2014-02-06 2015-12-29 Sonos, Inc. Audio output balancing during synchronized playback
US9226073B2 (en) 2014-02-06 2015-12-29 Sonos, Inc. Audio output balancing during synchronized playback
US10248376B2 (en) 2015-06-11 2019-04-02 Sonos, Inc. Multiple groupings in a playback system
US9590580B1 (en) 2015-09-13 2017-03-07 Guoguang Electric Company Limited Loudness-based audio-signal compensation
WO2018026799A1 (en) 2016-08-01 2018-02-08 D&M Holdings, Inc. Soundbar having single interchangeable mounting surface and multi-directional audio output
US10034092B1 (en) 2016-09-22 2018-07-24 Apple Inc. Spatial headphone transparency
US10712997B2 (en) 2016-10-17 2020-07-14 Sonos, Inc. Room association based on name
US10559316B2 (en) 2016-10-21 2020-02-11 Dts, Inc. Distortion sensing, prevention, and distortion-aware bass enhancement
US10862446B2 (en) * 2018-04-02 2020-12-08 Sonos, Inc. Systems and methods of volume limiting
GB2583954A (en) 2019-05-15 2020-11-18 Helm Audio Ltd Amplifier assembly and method of amplification particularly for portable device
US11166099B2 (en) * 2019-09-27 2021-11-02 Apple Inc. Headphone acoustic noise cancellation and speaker protection or dynamic user experience processing
US11361745B2 (en) 2019-09-27 2022-06-14 Apple Inc. Headphone acoustic noise cancellation and speaker protection
US11218805B2 (en) * 2019-11-01 2022-01-04 Roku, Inc. Managing low frequencies of an output signal
US11206004B1 (en) 2020-09-16 2021-12-21 Apple Inc. Automatic equalization for consistent headphone playback
US11355096B1 (en) 2020-09-16 2022-06-07 Apple Inc. Adaptive feedback processing for consistent headphone acoustic noise cancellation
US11282382B1 (en) * 2020-12-22 2022-03-22 Waymo Llc Phase lock loop siren detection
US11688383B2 (en) 2021-08-27 2023-06-27 Apple Inc. Context aware compressor for headphone audio feedback path

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3789313A (en) * 1972-05-23 1974-01-29 Inventronics Active filter circuits
DE2231647C3 (de) * 1972-06-23 1981-08-13 Hans-Heinz Dipl.-Ing. 1000 Berlin Dorsch Verstärkerschaltungsanordnung für Tonfrequenzen
US4327250A (en) 1979-05-03 1982-04-27 Electro Audio Dynamics Inc. Dynamic speaker equalizer
US4429181A (en) 1981-09-28 1984-01-31 David Dohan Audio system
US4490843A (en) 1982-06-14 1984-12-25 Bose Corporation Dynamic equalizing
JPS6020609A (ja) * 1983-07-14 1985-02-01 Sanyo Electric Co Ltd 増幅器
US4750207A (en) * 1986-03-31 1988-06-07 Siemens Hearing Instruments, Inc. Hearing aid noise suppression system
US4696044A (en) * 1986-09-29 1987-09-22 Waller Jr James K Dynamic noise reduction with logarithmic control
US4739514A (en) 1986-12-22 1988-04-19 Bose Corporation Automatic dynamic equalizing
US4829299A (en) * 1987-09-25 1989-05-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Adaptive-filter single-bit digital encoder and decoder and adaptation control circuit responsive to bit-stream loading
US5170434A (en) * 1988-08-30 1992-12-08 Beltone Electronics Corporation Hearing aid with improved noise discrimination
JPH02118322U (zh) * 1989-03-08 1990-09-21
US5331299A (en) * 1990-02-23 1994-07-19 Massachusetts Institute Of Technology Adaptive tracking notch filter system
JP2811928B2 (ja) * 1990-07-17 1998-10-15 日本電気株式会社 自動調整フィルタ
US5371803A (en) * 1990-08-31 1994-12-06 Bellsouth Corporation Tone reduction circuit for headsets
US5550925A (en) * 1991-01-07 1996-08-27 Canon Kabushiki Kaisha Sound processing device
US5285502A (en) * 1992-03-31 1994-02-08 Auditory System Technologies, Inc. Aid to hearing speech in a noisy environment
JP3295480B2 (ja) * 1992-04-24 2002-06-24 パイオニア株式会社 周波数コントロール装置および方法
JP3072003B2 (ja) * 1994-08-01 2000-07-31 株式会社東芝 アクティブバンドパスフィルタ
US5907623A (en) * 1995-11-22 1999-05-25 Sony Corporation Of Japan Audio noise reduction system implemented through digital signal processing
JPH09261007A (ja) * 1996-03-27 1997-10-03 Sony Corp デジタルフィルタ装置
DE19624362A1 (de) * 1996-06-19 1998-01-02 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zur Frequenzgangbeeinflussung eines digitalen Audiosignals
US6965676B1 (en) * 1999-10-19 2005-11-15 Texas Instruments Incorporated Volume-responsive loudness compensation circuits, systems, and methods
US7016509B1 (en) * 2000-09-08 2006-03-21 Harman International Industries, Inc. System and method for varying low audio frequencies inversely with audio signal level

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101561635B (zh) * 2009-05-19 2012-07-25 上海微电子装备有限公司 双边驱动装置的定位控制系统与方法
CN102780489A (zh) * 2011-05-09 2012-11-14 联发科技股份有限公司 锁相回路
CN102780489B (zh) * 2011-05-09 2016-08-03 联发科技股份有限公司 锁相回路
CN102957388A (zh) * 2011-08-25 2013-03-06 英飞凌科技股份有限公司 用于低失真电容式信号源放大器的系统和方法
CN105491478A (zh) * 2015-12-30 2016-04-13 东莞爱乐电子科技有限公司 由电视声音的包络线控制音量的低音炮
CN107894943A (zh) * 2017-12-05 2018-04-10 深圳市东微智能科技股份有限公司 处理器中数据处理监听方法、装置、存储介质及其计算机设备
CN107894943B (zh) * 2017-12-05 2021-02-26 深圳市东微智能科技股份有限公司 处理器中数据处理监听方法、装置、存储介质及其计算机设备

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JP2007505557A (ja) 2007-03-08
JP4082712B2 (ja) 2008-04-30
CA2538809C (en) 2013-01-29
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US20050058303A1 (en) 2005-03-17
ATE535054T1 (de) 2011-12-15

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