TW201426739A

TW201426739A - 用於數位訊號處理之系統與方法

Info

Publication number: TW201426739A
Application number: TW102117865A
Authority: TW
Inventors: Anthony Bongiovi; Phillip Fuller; Glenn Zelniker; Iii Joseph Butera
Original assignee: Bongiovi Acoustics Llc
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2014-07-01
Also published as: TWI567731B

Abstract

本發明係提供用於在廣播及/或傳送應用中數位地處理音訊信號之方法與系統。尤其，本發明係包含一被建構且配置以產生一部分處理的信號之傳送前的處理模組。一傳送器係接著被建構以傳送或廣播該部分處理的信號至一接收器，其中該信號係接著被饋送至一傳送後的處理模組。該傳送後的處理模組係被建構且配置以進一步例如是根據傾聽環境、設定檔等等來處理該信號並且產生一最終的輸出信號。

Description

用於數位訊號處理之系統與方法

【相關申請案之交互參照】

此申請案是以下專利申請案之一接續案：(1)2012年10月9日申請之目前申請中的具有序號13/647,945的美國專利申請案、以及(2)2012年4月10日申請之目前申請中的具有序號13/443,627的美國專利申請案。

再者，2012年10月9日申請的美國專利申請案序號13/647,945是2008年10月31日申請的美國專利申請案序號12/263,261之一接續案(現在美國專利號8,284,955)，而美國專利申請案序號13/647,945是美國專利申請案序號11/947,301(現在美國專利號8,160,274)之一部分接續案，該美國專利申請案序號11/947,301係主張2006年11月30日申請的美國臨時申請案號60/861,711的優先權，並且是2007年2月7日申請的美國申請案序號11/703,216之一部分接續案，該美國申請案序號11/703,216係主張2006年2月7日申請的美國臨時申請案號60/765,722的優先權。

再者，2012年4月10日申請的美國專利申請案序號13/443,627是以下專利申請案之一部分接續案：(1)2009年12月28日申請的美國專利申請案序號12/648,007以及(2)2008年3月14日申請的美國專利申請案序號12/048,885。2009年12月28日申請的美國專利申請案序號12/648,007是2007年11月29日申請的美國申請案序號11/947,301之一部分接續案，該美國申請案序號11/947,301係主張2006年11月30日申請的美國臨時申請案號 60/861,711的優先權，並且是2007年2月7日申請的美國申請案序號11/703,216之一部分接續案，該美國申請案序號11/703,216係主張2006年2月7日申請的美國臨時申請案號60/765,722的優先權。2008年3月14日申請的美國專利申請案序號12/048,885是2007年6月18日申請的申請案號11/764,446(現在美國專利號7,519,189)之一部分接續案，該申請案號11/764,446是2004年8月10日申請的申請案號10/914,234(現在美國專利號7,254,243)之一部分接續案，並且是2007年11月29日申請的申請案號11/947,301之一部分接續案，該申請案號11/947,301是2007年2月7日申請的申請案號11/703,216之一部分接續案。

以上的申請案的每一個係在此以其整體被納入作為參考。

本發明係提供用於數位地處理一音訊信號之方法與系統。明確地說，某些實施例係有關於以一種使得錄音室品質的聲音可在橫跨音訊裝置的整個頻譜被再現的方式來數位地處理一音訊信號。

在過去，可以最佳被描述為在錄音室的錄音過程期間所利用的全部範圍的音訊頻率的完整再現之錄音室品質的聲音只能夠在音訊錄製的錄音室中適當地被達成。錄音室品質的聲音之特徵是在於清晰度及亮度的位準，其只有在中高頻率範圍是有效地加以處理及再現時才能達到。儘管錄音室品質的聲音之技術基礎僅能夠由有經驗的唱片製作人完全地體會出，但是一般的聽眾可以輕易地聽出錄音室品質的聲音所做到的差別。

儘管已經做成各種嘗試在錄音室外再現錄音室品質的聲音，但是該些嘗試卻帶來巨大的費用(通常產生自先進的揚聲器設計、昂貴的硬體以及增大的功率放大)，並且僅達成好壞混雜的結果。因此，對於一種藉此可在錄音室外以低成本之一致的高品質結果來再現錄音室品質的聲音之方法存在有需求。對於體現此種方法之音訊裝置以及體現此種方法之電腦晶片存在有進一步的需求，該電腦晶片可內嵌在音訊裝置內、或是位在一和音訊裝置分開而未被內嵌在音訊裝置內之裝置中，並且在一實施例中是以一獨立的裝置而位在音訊裝置及其揚聲器之間。對於透過價格低廉的揚聲器來產生錄音室品質的聲音之能力亦存在有需求。

在行動電話中，對於強化及最佳化在談話期間的語音、或是在播放期間的音效編程之音訊品質所完成的非常少。製造商在某些情形中已嘗試來強化該音訊，但是此一般係利用裝置的音量控制來達成。語音的‘聲音’之一般的清晰度係維持不變的。該語音僅僅被放大及/或被等化。再者，用於放大及/或等化的設定也是固定的，因而無法由使用者來加以改變。

再者，用於車輛的音訊系統之設計係牽涉到許多不同因素的考量。該音訊系統的設計者係選擇揚聲器在交通工具中的位置及數目。每個揚聲器之所要的頻率響應也必須加以決定。例如，位在儀錶板上的一揚聲器之所要的頻率響應可能是不同於位在後門板的下方部分上的一揚聲器之所要的頻率響應。

音訊系統的設計者也必須考量到設備的變化會如何影響到該音訊系統。例如，在敞篷車中的一音訊系統可能聽起來不會和在相同型號的硬式車頂之交通工具中之相同的音訊系統一樣好。用於交通工具的音訊系統的選項亦可能變化相當大。一用於交通工具的音訊選項可能包含一具有每頻道40瓦放大之基本的4揚聲器的系統，而另一音訊選項可能包含一具有每頻道200瓦放大之12揚聲器的系統。當設計用於交通工具的音訊系統時，音訊系統的設計者必須考量這些配置的全部。為了這些原因，音訊系統的設計是耗時且昂貴的。音訊系統的設計者也必須具備在信號處理及等化上之相當廣泛的背景。

再者，在廣播或音訊傳送的應用中，具有一分開或是分擔的處理系統將會是有利的，藉此該音訊信號在傳送前是至少部分處理的，並且在收到該傳送的信號後，該信號係進一步被處理以產生一輸出信號。在各種的實施例中，該輸出信號可以特定地修改以適合輸出環境、輸出音訊裝置、等等。尤其，此設計具有將動態範圍控制、雜訊降低以及音訊強化組合成為單一系統的優點，其中音訊處理的任務是由編碼及解碼側來分擔的。

本發明係藉由提供一種以一使得錄音室品質的聲音可以橫跨音訊裝置的整個頻譜來再現的方式以數位地處理一音訊信號之方法來符合上述現有的需求。本發明亦提供一種可以用此一方式來數位地處理一音訊信號之電腦晶片，並且提供包括此種晶片之音訊裝置。

本發明係藉由容許價格低廉的揚聲器被用在錄音室品質的聲音的再現，以進一步符合以上所述的需求。再者，本發明係藉由提供一種行動音訊裝置以符合上述現有的需求，該行動音訊裝置可被利用在一交通工具中，以利用該交通工具之現有的揚聲器系統藉由數位地處理音訊信號來再現錄音室品質的聲音。確實，利用本發明之下，即使是該交通工具之工廠裝設的揚聲器亦可被利用來達成錄音室品質的聲音。

在一實施例中，本發明係提供一種方法，其係包括以下步驟：輸入一音訊信號，第一次調整該音訊信號的增益，利用一第一低架濾波器來處理該信號，利用一第一高架濾波器來處理該信號，利用一第一壓縮器來處理該信號，利用一第二低架濾波器來處理該信號，利用一第二高架濾波器來處理該信號，利用一圖形等化器來處理該信號，利用一第二壓縮器來處理該信號，以及第二次調整該音訊信號的增益。在此實施例中，該音訊信號係被處理以使得錄音室品質的聲音係被產生。再者，此實施例係補償任何可能存在於音訊來源或是編程材料之間之固有的音量差異，並且產生一固定的輸出位準之豐富、完整的聲音。

此實施例亦容許該錄音室品質的聲音能夠在例如是移動中的汽車之高雜訊的環境中被再現。本發明的某些實施例係容許錄音室品質的聲音能夠在任何環境中被再現。此係包含相關聲學而被良好設計的環境，例如但不限於音樂廳。此亦包含相關聲學而被不良設計的環境，例如但不限於傳統的客廳、車輛的內部與類似者。再者，本發明的某些實施例係容許錄音室品質的聲音的再現，而不論相關聯本發明所用的電子構件及揚聲器的品質為何。因此，本發明可被利用以最昂貴及最便宜的電子設備及揚聲器以及介於中間者來再現錄音室品質的聲音。

在某些實施例中，本發明可被使用在例如但不限於汽車、飛機、船舶、俱樂部、戲院、遊樂園或是購物中心之高雜訊的環境中以用於播放音樂、電影或是視訊遊戲。再者，在某些實施例中，本發明係尋求藉由處理一在人耳及音訊換能器兩者的介於約600Hz到約1,000Hz之間的效率範圍之外的音訊信號以改善聲音的呈現。藉由處理在此範圍之外的音訊，一較完整且較廣的呈現可加以獲得。

在某些實施例中，該音訊信號的低音部分可在壓縮前被降低，並且在壓縮後被強化，因此確保被呈現至該些揚聲器的聲音具有在低音中的頻譜豐富，並且沒有習知的壓縮所遭遇到的消音影響。再者，在某些實施例中，由於該音訊信號的動態範圍已經藉由壓縮而被縮減，因此所產生的輸出可以在一有限的音量範圍內被呈現。例如，本發明可以在一80dB雜訊底層值以及一110dB聲音臨界值下，於一高雜訊的環境中舒適地呈現錄音室品質的聲音。

在某些實施例中，以上指明的方法可以和其它數位信號處理方法組合，該數位信號處理方法係在以上敘述的方法之前、在以上敘述的方法之後、或是在以上敘述的方法中間加以執行。

在另一特定的實施例中，本發明係提供一種可執行以上指明的方法之電腦晶片。在一實施例中，該電腦晶片可以是一數位信號處理器或DSP。在其它實施例中，該電腦晶片可以是任何能夠執行上述方法的處理器，例如但不限於一電腦、電腦軟體、一電路、一被程式化以執行這些步驟的電性晶片、或是任何執行所述方法之其它的手段。

在另一實施例中，本發明係提供一種音訊裝置，其係包括此種電腦晶片。該音訊裝置可包括例如但不限於：一收音機；一CD播放器；一卡帶播放器；一MP3播放器；一行動電話；一電視；一電腦；一公共廣播系統；一例如是Playstation 3(日本東京的新力公司)、X-Box 360(華盛頓州 Redmond的微軟公司)或是任天堂Wii(日本京都的任天堂公司)的遊戲機；一家庭劇院系統；一DVD播放器；一錄影帶播放器；或是一藍光播放器。

在此一實施例中，本發明的晶片可以在該音訊信號通過該來源選擇器之後並且在其到達該音量控制之前傳遞該音訊信號。明確地說，在某些實施例中，位在該音訊裝置中之本發明的晶片係處理來自一或多個來源的音訊信號，其包含且不限於收音機、CD播放器、卡帶播放器、DVD播放器與類似者。本發明的晶片的輸出可驅動其它信號處理模組或揚聲器，在此情形中信號放大是經常被採用的。

明確地說，在一實施例中，本發明係提供一種包括此一電腦晶片之行動音訊裝置。此種行動音訊裝置可被置放在一汽車中，並且可包括例如但不限於一收音機、一CD播放器、一卡帶播放器、一MP3播放器、一DVD播放器或是一錄影帶播放器。

在此實施例中，本發明的行動音訊裝置可以針對每個其可被使用的交通工具來特定地加以調整，以便於獲得最佳的效能並且考量在每個交通工具中獨特的聲波性質例如揚聲器的設置、乘客車廂設計以及背景雜訊。同樣在此實施例中，本發明的行動音訊裝置可提供用於所有4個獨立控制的頻道之精密調整。同樣在此實施例中，本發明的行動音訊裝置可傳送10瓦或更大瓦數的功率。同樣在此實施例中，本發明的行動音訊裝置可以使用該交通工具現有的(有時工廠裝設的)揚聲器系統來產生錄音室品質的聲音。同樣在此實施例中，本發明的行動音訊裝置可包括一USB埠以容許具有標準數位格式的歌曲被播放。同樣在此實施例中，本發明的行動音訊裝置可包括一使用於衛星廣播的轉接器。同樣在此實施例中，本發明的行動音訊裝置可包括一使用於例如且不限制於MP3播放器之現有的數位音訊播放裝置的轉接器。同樣在此實施例中，本發明的行動音訊裝置可包括一遙控。同樣在此實施例中，本發明的行動音訊裝置可包括一可分離的面板。

在各種的實施例中，一種方法係包括接收一包括複數個濾波器等化係數的設定檔(profile)，利用來自該設定檔的該複數個濾波器等化係數以組態設定一圖形等化器的複數個濾波器，接收一用於處理的第一信號，利用一第一增益來調整該複數個濾波器，利用該圖形等化器的該複數個濾波器來等化該第一信號，輸出該第一信號，接收一用於處理的第二信號，利用一第二增益以調整先前利用來自該設定檔的該些濾波器等化係數而被組態設定的該複數個濾波器，利用該圖形等化器的該複數個濾波器來等化該第二信號的該第二複數個頻率，以及輸出該第二信號。該設定檔可以從一通訊網路及/或從韌體來加以接收。

該複數個濾波器可利用該複數個濾波器等化係數而被組態設定以修改該第一信號來在一電話通訊期間清晰化一語音的一聲音、修改該第一信號來在一高的雜訊環境中清晰化一語音的一聲音、及/或修改該第一信號來調整和用於一手持式裝置的一媒體檔案相關的一聲音。

在等化該第一信號之前，該方法可進一步包括調整該第一信號的一增益，利用一低架濾波器以濾波該調整後的第一信號，以及利用一壓縮器以壓縮該濾波後的第一信號。再者，該方法可包括在等化該第一信號之後利用一壓縮器以壓縮該等化後的第一信號，以及調整該壓縮後的第一信號的增益。

在某些實施例中，該方法進一步包括利用一第一低架濾波器以濾波該第一信號，在利用一壓縮器來壓縮該濾波後的信號前利用一第一高架濾波器以濾波從該第一低架濾波器接收到的該第一信號，在利用該圖形等化器來等化該第一信號之前利用一第二低架濾波器以濾波該第一信號，以及在該第一信號利用該第二低架濾波器加以濾波之後利用一第二高架濾波器以濾波該第一信號。

在某些實施例中，該數位信號係代表一可以無線接收的音訊信號，例如當相較於有線的實施例時，以容許給聽眾更多的運動自由度。此信號可被輸入到例如是一對頭戴式耳機(headphones)的一個人音訊傾聽裝置中，並且該頭戴式耳機可耦接至一驅動器電路。此外，各種的實施例係產生一用於該個人音訊傾聽裝置將會被使用於其中的一交通工具的聲音設定檔。

某些實施例係利用一第一增益放大器來第一次調整該接收到的信號的增益，並且利用一第二增益放大器來第二次調整該信號的增益。各種的截止頻率都可被使用。例如，該第一低架濾波器可具有一在1000Hz的截止頻率，並且該第一高架濾波器可具有一在1000Hz的截止頻率。在某些例子中，該圖形等化器係包括十一個級聯的(cascading)二階濾波器。該些二階濾波器的每一個可以是一鐘型(bell)濾波器。在某些實施例中，該十一個濾波器的第一濾波器係具有30Hz的中心頻率，並且該十一個濾波器的第十一濾波器係具有16000Hz的中心頻率。該第二至第十濾波器的中心可以是彼此相距約八度音程。在各種的實施例中，該第二低架濾波器是一幅度互補的低架濾波器。

在某些實施例中，一種音訊系統係包括一個人音訊傾聽裝置，例如是一音訊耳機。該實施例亦可能包含一耦接至該耳機的數位處理裝置。該數位處理器裝置可包含一被組態設定以放大一信號的第一增益放大器、一被組態設定以濾波該放大後的信號之第一低架濾波器以及一被組態設定以壓縮該濾波後的信號之第一壓縮器。各種的實施例可包含一被組態設定以處理該濾波後的信號之圖形等化器、一被組態設定以利用一第二壓縮器來壓縮該經處理的信號之第二壓縮器、以及一被組態設定以放大該壓縮後的信號的增益並且輸出一輸出信號之第二增益放大器。該音訊系統可進一步包括一耦接至該數位處理裝置的一輸出並且被組態設定以驅動該耳機以使得其發出聲音之耳機驅動器。

該音訊系統亦可包含一第一高架濾波器，其係被組態設定以在利用該第一壓縮器來壓縮該濾波後的信號之前，濾波從該第一低架濾波器接收到的該信號。一被組態設定以在利用該圖形等化器來處理該接收到的信號之前濾波一接收到的信號之第二低架濾波器；以及一被組態設定以在該接收到的信號利用該第二低架濾波器加以濾波之後濾波一接收到的信號之第二高架濾波器亦可被納入。

某些實施例係包含一被組態設定以無線地從一傳送器接收音訊信號的無線接收器。在各種的實施例中，該音訊系統進一步包括被組態設定以容許一使用者能夠針對一區域產生一聲音設定檔之設定檔產生電路，其係藉以在該區域中傾聽音樂並且調整該音訊系統。一本身是一幅度互補的低架濾波器之第二低架濾波器亦可被用來濾波該音訊信號。

在此敘述的方法及系統的某些實施例中，其係處理一音訊信號。此可藉由接收一音訊信號，利用一位在一收音機頭單元與一揚聲器之間的個別的數位處理裝置來第一次調整該音訊信號的一增益，以及利用該數位處理裝置以一第一低架濾波器以處理該音訊信號來加以完成。各種的實施例係利用該數位處理裝置以一第一高架濾波器來處理該音訊信號，利用該數位處理裝置以一第一壓縮器來處理該音訊信號，以及利用該數位處理裝置以一第二低架濾波器來處理該音訊信號。這些實施例亦可以利用該數位處理裝置以一第二高架濾波器來處理該音訊信號，利用該數位處理裝置以一圖形等化器來處理該音訊信號，利用該數位處理裝置以一第二壓縮器來處理該音訊信號。此外，這些實施例可以利用該數位處理裝置來第二次調整該音訊信號的增益，並且從該數位處理裝置輸出該音訊信號至一耳機驅動器。各種的實施例可將該驅動器連接至一組頭戴式耳機，針對該頭戴式耳機將會被使用於其中的一交通工具來描述設定檔，並且無線地接收該音訊信號。

該圖形等化器的該複數個濾波器可包括十一個級聯的二階濾波器。該些二階濾波器的每一個可以是鐘型濾波器。

在某些實施例中，一種系統係包括一圖形等化器。該圖形等化器可包括一濾波器模組、一設定檔模組以及一等化模組。該濾波器模組係包括複數個濾波器。該設定檔模組可被組態設定以接收一包括複數個濾波器等化係數的設定檔。該等化模組可被組態設定以利用來自該設定檔的該複數個濾波器等化係數來組態設定該複數個濾波器，接收第一及第二信號，利用一第一增益來調整該複數個濾波器，利用該圖形等化器的該複數個濾波器來等化該第一信號，輸出該第一信號，利用一第二增益以調整先前利用來自該設定檔的該些濾波器等化係數而被組態設定的該複數個濾波器，利用該圖形等化器的該複數個濾波器來等化該第二信號，並且輸出該第二信號。

在各種的實施例中，一種方法係包括利用複數個濾波器等化係數來組態設定一圖形等化器，利用一第一增益來調整該圖形等化器，利用該圖形等化器來處理該第一信號，從該圖形等化器輸出該第一信號，利用一第二增益來調整該圖形等化器，利用該圖形等化器來處理該第二信號，該圖形等化器是先前利用該複數個濾波器等化係數而被組態設定，以及從該圖形等化器輸出該第二信號。

在某些實施例中，一種電腦可讀取的媒體可包括可執行的指令。該些指令可以是可藉由一用於執行一方法的處理器來加以執行的。該方法可包括接收一包括複數個濾波器等化係數的設定檔，利用來自該設定檔的該複數個濾波器等化係數來組態設定一圖形等化器的複數個濾波器，接收一用於處理的第一信號，利用一第一增益來調整該複數個濾波器，利用該圖形等化器的該複數個濾波器來等化該第一信號，輸出該第一信號，接收一用於處理的第二信號，利用一第二增益來調整先前利用來自該設定檔的該些濾波器係數而被組態設定的該複數個濾波器，利用該圖形等化器的該複數個濾波器來等化該第二信號的該第二複數個頻率，以及輸出該第二信號。

在本發明的又一實施例中，該系統及/或方法係被配置以用於廣播或傳送應用，藉此該音訊信號的處理係分擔在一傳送前的處理模組以及一傳送後的處理模組之間。明確地說，在某些實施例中，該音訊信號可被廣播或傳送至一或多個接收的音訊裝置，該些音訊裝置接著將會播放該音訊信號。尤其，在某些應用中，該廣播或傳送可以是長距離的，例如，經由無線電信號傳送或是無線電廣播。在其它實施例中，該傳送可以是短距離的，例如在一普通的錄音室、音樂廳、汽車、等等之中。

在任一例子中，該音訊信號的處理係在傳送或廣播之前開始於該傳送前的處理模組，並且結束於該傳送後的處理模組，在某些實施例中，該傳送後的處理模組係位在該音訊裝置處，例如接收的收音機、揚聲器、揚聲器系統、喇叭、行動電話、等等。

此設計係具有結合動態範圍控制、雜訊降低以及音訊強化成為單一輕量的系統的優點，其中音訊處理任務係藉由該編碼/傳送(傳送前的)側以及解碼/接收(傳送後的)側來加以分擔。即使是在該編碼(傳送前的)側之重度自動增益控制期間，該系統之最後的頻率響應可以是實質平坦的。在大多數的實施例中，該所產生的音訊信號是比來源更有效率的，並且可被修改以適合特定的傾聽環境。再者，該傳送後的處理模組可被組態設定以一種積極方式來等化該信號，以補償在該播放系統或環境中的至少部分因為該動態範圍經由該傳送前的處理模組的控制所造成之不足。

本發明的其它特徵及態樣從以下結合所附的圖式所做的詳細說明將會變得明顯，該圖式係描繪例如是根據本發明的實施例的特徵。該發明內容並不欲限制本發明的範疇，本發明的範疇係僅藉由附於此的申請專利範圍來加以界定。

101‧‧‧輸入增益調整

102‧‧‧第一低架濾波器

103‧‧‧第一高架濾波器

104‧‧‧第一壓縮器

105‧‧‧第二低架濾波器

106‧‧‧第二高架濾波器

107‧‧‧圖形等化器

108‧‧‧第二壓縮器

109‧‧‧輸出增益調整

110‧‧‧輸入音訊信號

111‧‧‧輸出音訊信號

1300‧‧‧圖形等化器

1302‧‧‧濾波器模組

1304‧‧‧設定檔模組

1306‧‧‧等化模組

1402-1420‧‧‧步驟

1500‧‧‧圖形使用者介面

1502‧‧‧開/關按鈕

1504‧‧‧內建的揚聲器按鈕

1506‧‧‧桌上型揚聲器按鈕

1508‧‧‧頭戴式耳機按鈕

1510‧‧‧音樂按鈕

1512‧‧‧電影按鈕

1514‧‧‧倒帶按鈕

1516‧‧‧播放按鈕

1518‧‧‧快轉按鈕

1520‧‧‧狀態顯示器

1600‧‧‧廣播或傳送應用

1610‧‧‧傳送前的處理模組

1612‧‧‧傳送器

1618‧‧‧接收器

1620‧‧‧傳送後的處理模組

本發明係根據一或多個各種的實施例，參考以下的圖式來加以詳細地描述。該圖式只是為了說明之目的而被提供，並且僅僅描繪本發明的典型或範例實施例。這些圖式係被提供以使得讀者更容易理解本發明，並且不應被視為限制本發明的廣度、範疇或是可利用性。應注意到的是，為了圖示的清楚及方便性起見，這些圖式不一定是依照比例做成的。

圖1係展示本發明的數位信號處理方法的一實施例的方塊圖。

圖2係展示一用在本發明的數位信號處理方法的一實施例之低架濾波器的效果。

圖3係展示一低架濾波器是如何可利用高通及低通濾波器來加以產生。

圖4係展示一用在本發明的數位信號處理方法的一實施例之高架濾波器的效果。

圖5係展示一用在本發明的數位信號處理方法的一實施例之鐘型濾波器的頻率響應。

圖6係展示一用在本發明的數位信號處理方法的一實施例之圖形等化器的一實施例的方塊圖。

圖7係展示一濾波器是如何可利用Mitra-Regalia體現來加以建構的方塊圖。

圖8係展示可被用在本發明的數位信號處理方法的一實施例之幅度互補的低架濾波器的效果。

圖9係展示一可被用在本發明的數位信號處理方法的一實施例之幅度互補的低架濾波器的一實施方式的方塊圖。

圖10係展示一用在本發明的數位信號處理方法的一實施例之壓縮器的靜態轉換特徵(在輸出及輸入位準之間的關係)。

圖11係展示用在本發明的數位信號處理方法的一實施例之二階轉換函數之一直接形式類型1實施方式的方塊圖。

圖12係展示用在本發明的數位信號處理方法的一實施例之二階轉換函數的一直接形式類型1實施方式的方塊圖。

圖13是一用在本發明的數位信號處理方法的一實施例之圖形等化器的方塊圖。

圖14是在本發明的數位信號處理方法的一實施例中利用複數個濾波器係數來組態設定一圖形等化器的流程圖。

圖15是在本發明的數位信號處理方法的一實施例中用於選擇一或多個設定檔來組態設定該圖形等化器之一範例的圖形使用者介面。

圖16是本發明的包括一傳送前的處理模組以及一傳送後的處理模組的又一實施例的方塊圖。

該些圖並不欲是窮舉或是限制本發明至所揭露的精確形式。應瞭解的是，本發明可利用修改及變更來加以實施，並且本發明只受到申請專利範圍及其等同項的限制。

將瞭解到的是，本發明並不限於在此敘述的特定方法、化合物、材料、製造技術、用途及應用，因為這些可以變化。同樣將會瞭解到的是，在此所用的術語只是為了描述特定實施例之目的而被使用，因而並不欲限制本發明的範疇。必須予以指明的是，如同在此以及在所附的實施例中所用的，該單數形“一”、“一個”以及“該”係包含複數的參照，除非上下文另有明確指定。因此，例如對於“一音訊裝置”或個別的裝置之參照是對於一或多個實施本發明的系統及方法之音訊裝置或個別的裝置之參照而不論是否為整合的，並且包含熟習此項技術者已知的等同物。類似地，就另一例子而言，對於“一步驟”或是“一裝置”之參照是對於一或多個步驟或裝置之參照，並且可包含子步驟以及附屬的裝置。所有使用的連接詞是欲以最大可能的包含的意思被理解。因此，該字“或”應該被理解為具有一邏輯“或”的定義，而不是一邏輯“互斥或”的定義，除非上下文另外清楚要求。可被解釋為表達近似的語言應該被如此理解，除非上下文另外清楚指明。

除非另外定義，否則在此所用的全部技術及科學術語都具有和擁有本發明所屬技術的通常知識者所通常理解者相同的意義。較佳的方法、技術、裝置及材料係被描述，儘管任何類似或等同於在此敘述者之方法、技術、裝置或材料亦可被用在本發明的實施或測試上。在此敘述的結構也是欲被理解為指稱此種結構的功能等同物。

1.0概述

首先，一些有關線性非時變性系統的背景是有幫助的。一具有輸入x[k]及輸出y[k]之N階的線性非時變性(LTI)離散時間的濾波器係藉由以下的差分方程式來加以描述：y[k]=b ₀ x[k]+b ₁ x[k-1]+...+b _N x[k-N]+a ₁ y[k-1]+a ₂ y[k-2]+...+a _N y[k-N]其中該些係數{b0,b1,…,bN,a1,a2,…,aN}係被選擇以使得該濾波器具有所要的特徵(其中該用語“所要的”可以是指時域特性或頻域特性)。

以上的差分方程式可藉由一脈衝函數δ[k]加以激勵，該脈衝函數δ[k]的值係由以下得出

當該信號δ[k]被施加至藉由以上的差分方程式所述的系統時，其結果係以脈衝響應h[k]著稱的。從系統理論來看，眾所周知的結果是該脈衝響應h[k]單獨就可完全描述一LTI離散時間的系統對於任何輸入信號的特性。換言之，若h[k]是已知的，則對於一輸入信號x[k]的輸出y[k]可以藉由一以疊積(convolution)著稱的運算來加以獲得。正式來說，給予h[k]及x[k]，則該響應y[k]可以如下加以計算出

一些有關z轉換的背景也是有幫助的。在時域及頻域之間的關係是藉由一以z轉換著稱的公式得出。一藉由該脈衝響應h[k]所敘述的系統之z轉換可以被定義為函數H(z)，其中並且z是一具有實部及虛部之複數的變數。若該複數的變數被限制在複數的平面中的單位圓(亦即，由該關係式[z|=1所敘述的區域)，則其結果是一複數的變數可以用弳度形式加以描述為

一些有關離散時間的傅立葉轉換之背景也是有啟發性的。在z以弳度形式描述之下，z轉換至單位圓的限制是以離散時間的傅立葉轉換(DTFT)著稱的，並且由以下得出

特別關注的是當系統被具有一給定的頻率的正弦波激勵時，該系統是如何表現的。從LTI系統的理論之一最重要的結果是正弦波係為此種系統的特徵(Eigen)函數。此係表示一LTI系統對於一正弦波sin(θ0k)的穩態響應也是一具有相同頻率θ ₀的正弦波，和該輸入不同只在於振幅及相位而已。事實上，當藉由輸入x[k]=sin(θ0k)驅動時，該LTI系統的穩態輸出Yss[k]係由得出其中

並且

最後，一些有關頻率響應的背景是所需的。以上的方程式是重要的，因為它們指出當藉由一正弦波驅動時，一LTI系統的穩態響應是一具有相同頻率的正弦波，藉由該DTFT在該頻率的幅度來加以縮放，並且在時間上藉由該DTFT在該頻率的相位來加以偏移。針對本發明之目的，受關注的是該穩態響應的振幅，並且當該LTI系統藉由一正弦波而被驅動時，該DTFT係提供吾人輸出至輸入之相對的幅度。因為任何輸入信號都可被表示為正弦波的一線性組合是眾所周知的(傅立葉分解定理)，因此該DTFT可以對於任意的輸入信號給予響應。定性地，該DTFT係展示該系統是如何響應於一輸入頻率的範圍，其中該DTFT的幅度的圖係給予具有一給定頻率的信號將會有多少出現在該系統的輸出處之一有意義的基準。為此理由，該DTFT通常是以該系統的頻率響應著稱的。

2.0數位信號處理

圖1係描繪根據本發明的一實施例的一種方法100之一範例的數位信號處理流程。現在參照圖1，方法100係包含以下的步驟：輸入增益調整101、第一低架濾波器102、第一高架濾波器103、第一壓縮器104、第二低架濾波器105、第二高架濾波器106、圖形等化器107、第二壓縮器108以及輸出增益調整109。

在一實施例中，數位信號處理方法100可以取得作為輸入音訊信號110，執行步驟101-109，並且提供輸出音訊信號111以作為輸出。在一實施例中，數位信號處理方法100係可執行在一例如但不限於數位信號處理器或DSP的電腦晶片上。在一實施例中，此種晶片可以是一較大的音訊裝置的一部分，該音訊裝置例如但不限於一收音機、MP3播放器、遊戲機、行動電話、電視、電腦或是公共廣播系統。在此一實施例中，數位信號處理方法100可以在音訊信號從該音訊裝置輸出之前，先在該音訊信號上加以執行。在此一實施例中，數位信號處理方法100可以在音訊信號已經通過該來源選擇器之後，但是在其通過該音量控制之前，在該音訊信號上加以執行。

在一實施例中，步驟101-109可以按數字順序來完成，儘管它們可以按任意其它順序來加以完成。在一實施例中，只有步驟101-109可加以執行，儘管在其它實施例中，其它步驟也可加以執行。在一實施例中，步驟101-109的每一個可加以執行，儘管在其它實施例中，該些步驟中的一或多個可被跳過。

在一實施例中，輸入增益調整101係提供一所要的增益量，以便於將輸入音訊信號110帶往一將會避免在數位信號處理方法100中之後續的內部點的數位溢位之位準。

在一實施例中，該低架濾波器102、105的每一個是一對於超過一被稱為截角(corner)頻率的特定頻率之所有頻率都具有一0dB的標稱增益之濾波器。對於低於該截角頻率的頻率而言，該低架濾波器係具有一±G dB的增益，此係根據該低架濾波器分別是在升壓或是截止模式中而定。此係被展示在圖2中。

在一實施例中，在此所述的系統及方法可以實施在一個別的裝置中，該裝置係位在(例如，有線或無線地)例如是一交通工具頭單元、收音機或其它音訊來源以及該交通工具或其它音訊來源的揚聲器系統之間。此裝置可在工廠被安裝。然而，在另一實施例中，此裝置可被改裝到一早已存在的交通工具或其它音訊系統中。除了交通工具的音訊系統之外，該裝置亦可結合其它的音訊或視訊設備及揚聲器系統來加以利用。例如，該裝置可結合一家庭音響系統及家庭的立體聲揚聲器或是一交通工具DVD視訊/音訊系統來加以利用，並且其可以是有線或是無線的。

圖2係描繪一藉由本發明的一實施例加以實施之低架濾波器的影響。現在參照圖2，一低架濾波器之目的是讓所有超過該截角頻率的頻率保持不變，同時升壓或截止所有低於該截角頻率的頻率一固定的量-GdB。再者，注意的是，該0dB點是稍高於所要的1000Hz。標準的是指定一低架濾波器在截止模式中為具有一在該截角頻率是-3dB的響應，而一在升壓模式中的低架濾波器是指明使得在該截角頻率的響應是在G-3dB，亦即最大的升壓減去3dB。確實，所有的用於產生架濾波器的教科書公式都導向此種響應。此係導致一特定的不對稱量，其中對於幾乎所有的升壓或截止的值G，該些截止及升壓的低架濾波器並非彼此的鏡像。此係為需要藉由本發明來解決的事，並且對於濾波器的實施方式需要一種創新的方法。

暫時忽略該不對稱性下，標準的用於產生一低架濾波器的方法是高通及低通濾波器之加權的加總。例如，讓吾人考量一種在截止模式中具有-GdB的增益以及1000Hz的截角頻率之低架濾波器的例子。圖3係展示一具有1000Hz的截止頻率之高通濾波器以及一具有1000Hz的截止頻率且縮小-GdB之低通濾波器。這兩個以串聯施加的濾波器的集合效果看起來像是圖2中的低架濾波器。實際上，在從沒有升壓或截止到GdB的升壓或截止的轉變陡度上有一些限制。圖3係描繪此限制，其中該截角頻率被展示在1000Hz處，並且所要的GdB的升壓或截止是直到一低於1000Hz的特定頻率才被達成。應注意到的是，在本發明中的全部架濾波器都是一階的架濾波器，此表示它們通常可以藉由一個一階的有理轉換函數來加以表示：

在某些實施例中，該些高架濾波器103、106的每一個只是一低架濾波器的鏡像而已。換言之，所有低於該截角頻率的頻率都被留著而不改變，而超過該截角頻率的頻率係被升壓或截止GdB。有關陡度及不對稱性之相同的注意事項係適用到該高架濾波器。圖4係描繪藉由本發明的一實施例加以實施的一高架濾波器的效果。現在參照圖4，一個1000Hz的高架濾波器係被展示。

圖5係描繪一種藉由根據本發明的一實施例的方法100加以實施之鐘型濾波器的一範例頻率響應。如同在圖5中所示，該些二階濾波器的每一個係在一固定的中心頻率達成一鐘形的升壓或截止，其中F1(z)中心在30Hz，F11(z)中心在16000Hz，並且其它在中間的濾波器中心是在約一八度音程(one-octave interval)處。參照圖5，一鐘形的濾波器係被展示中心在1000Hz處。該濾波器係對於高於及低於該中心頻率1000Hz的頻率具有一0dB的標稱增益，在1000Hz具有-GdB的增益，並且在1000Hz附近的區域中具有一鐘形的響應。

該濾波器的形狀之特徵是單一參數：品質因數Q。該品質因數係被定義為該濾波器的中心頻率對其3-dB頻寬B的比例，其中該3-dB頻寬係如同在該圖中被描繪者：在該濾波器的響應交叉該-3dB點的兩個頻率之間以Hz為單位的差值。

圖6係描繪根據本發明的一實施例的一範例圖形等化器方塊600。現在參照圖6，圖形等化器600係由一級聯的系列之十一個二階的濾波器F ₁(z),F ₂(z),...,F ₁₁(z)所組成。在一實施例中，圖形等化器107(如同在圖1中所示)係被實施為圖形等化器600。

一實施例可具有十一個二階的濾波器，其可以從類似以下的公式計算出：

利用此一方程式係產生一項問題：以上五個係數{b ₀ ,b ₁ ,b ₂ ,a ₁ ,a ₂}的每一個都直接相依該品質因數Q以及該增益G。此係表示為了該濾波器成為可調諧的，換言之，要具有可變的Q及G，所有五個係數都必須即時地加以重新計算。此可能是有問題的，因為此種計算可能輕易地消耗執行圖形等化器107可利用的記憶體，並且產生有問題的過度延遲或錯誤，此係不能接受的。此問題可藉由利用該Mitra-Regalia體現來加以避免。

來自數位信號處理(DSP)的理論之一非常重要的結果係被用來實施在數位信號處理方法100中所用的濾波器。此結果係陳述廣泛多樣的濾波器(特別是用在數位信號處理方法100的濾波器)都可被分解成為一全通濾波器以及一來自該輸入的前饋分支之加權的加總。此結果的重要性將會變成明顯的。暫時假設一個二階的轉換函數H(z)係被實施以藉由下列方程式來描述一中心在fc的具有品質因數Q及取樣頻率Fs之鐘型濾波器

輔助量k1、k2可以藉由下列所界定

並且轉換函數A(z)可以藉由下列所界定

A(z)可被驗證為一全通濾波器。此係表示A(z)的振幅對於所有的頻率而言都是固定的，其中只有相位是隨著頻率的一函數來改變。A(z)可被利用作為每個鐘形的濾波器之一建構區塊。以下非常重要的結果可被展示為：

這是該Mitra-Regalia體現的關鍵。一具有可調諧的增益之鐘型濾波器可被實施以一種非常明確的方式顯示包含該增益G。此係被描繪在圖7中，圖7係描繪根據本發明的一實施例利用該Mitra-Regalia體現來建構的一範例濾波器。

以此種非直覺的方式來分解該濾波器有一個非常良好的理由。參照以上的方程式，每當G獲得變化時(亦即，每當該圖形EQ的“滑塊(slider)”中之一被移動時)，每一個a及b係數都需要被重新計算出。儘管需要針對該a及b係數加以執行的計算尚未被展示，但是它們是非常複雜且耗時的，並且即時地重新計算它們是完全不實際的。然而，在一典型的圖形EQ中，該增益G及品質因數Q係保持固定的，並且只有G被容許能夠變化。A(z)並不以任何方式相依該增益G，並且若Q以及該中心頻率fc保持固定的(如同它們在一圖形EQ濾波器中一般)，則k1及k2係保持固定而不論G為何。因此，這些變數只需要被計算一次。計算該增益變數係藉由即時地改變幾個簡單的量來加以達成：

並且

這些是非常簡單的計算，並且只需要幾個CPU週期。此只剩下要如何實施該全通轉換函數A(z)的問題。因此，整個圖形等化器系列係由11個級聯的鐘型濾波器所組成，每一個鐘型濾波器係經由其本身的Mitra-Regalia體現來加以做成：

從該方程式可以看出整個圖形等化器系列係依據總數22個固定係數而定，該些係數只需要被計算一次並且儲存在記憶體中。該圖形等化器的“調諧”係藉由調整該些參數G1,G2,…,G11來加以達成。參見圖6以看到此的概要型式。該Mitra-Regalia體現可以不斷地被使用在數位信號處理方法100所用的各種濾波器的實施上。在實施該些架濾波器上，Mitra-Regalia亦可能是有用的，其甚至是較簡單的，因為該些架濾波器係使用一階的濾波器。最終結果是一架濾波器的特徵在於一單一全通參數k以及一增益G。如同該些鐘型濾波器，該些架濾波器是處於固定的截角頻率(事實上，其全部都具有1kHz作為其截角頻率)，並且該頻寬也是固定的。所有所述的四個架濾波器係僅藉由以下而完全地加以敘述H ₁(z) → fixed k ¹ ,variable G ₁

H ₂(z) → fixed k ² ,variable G ₂

H ₃(z) → fixed k ³ ,variable G ₃

H ₄(z) → fixed k ⁴ ,variable G ₄

如上所論述，一習知的架濾波器在該濾波器正在升壓相對於其正在截止的響應上會有一不對稱性。如所論述的，這是因為該設計技術對於在升壓時的3-dB點具有和在截止時的3-dB點不同的定義。數位信號處理方法100係依賴該濾波器H1(z)及H3(z)是彼此的鏡像，此同樣適用於H2(z)及H4(z)。此係導致使用一種特殊的濾波器結構於該升壓架濾波器，一種導致H1、H3以及H2、H4之完美的幅度抵消的結構，即如同在圖8中所示者。此種類型的頻率響應係以幅度互補著稱。此結構是本發明特有的。一般而言，對於任何濾波器H(z)導出一具有互補幅度響應的濾波器是一項簡單的數學習題。該濾波器H-1(z)是可行的，但是可能不是穩定或可實施的z函數，在此情形中，解決方案僅僅是一數學的簡單題並且實際上是無用的。這是有關一習知的架濾波器的情形。以上的方程式係展示如何從一全通濾波器做出一鐘型濾波器。這些方程式係同樣良好適用於以一個一階的全通濾波器A(z)來開始建構一架濾波器，其中

並且α係被選擇成使得

其中fc是所要的截角頻率，並且Fs是取樣頻率。應用以上的方程式並且重新排列項，此可被表示為

這是用於一低架濾波器的方程式。(一高架濾波器可以藉由改變該項(1-G)成為(G-1)來加以獲得)。取H(z)的倒數係產生以下：

此方程式是有問題的，因為其包含一沒有延遲的迴圈，此係表示其無法經由習知的狀態變數方法來加以實施。幸運地，最近有一些來自系統理論的結果，其係展示如何利用沒有延遲的迴圈來實施有理函數。Fontana及Karjalainen(IEEE信號處理快報，2003年4月，第10冊，第4號)係展示每個步驟可以在時間上“分開”成為兩個“子步驟”。

圖9係描繪根據本發明的一實施例之一範例幅度互補的低架濾波器。在第一子步驟(標示為“子取樣1”)期間，以零輸入來饋入濾波器A(z)並且計算其輸出10[k]。在此同一子取樣期間，利用10[k]的值來計算該輸出y[k]，該輸出y[k]可從前一個方程式被執行如下：

可以從圖9看出這兩個計算係對應於其中該等開關是在該“子取樣1”的位置之情形。接著，該等開關被投至該“子取樣2”的位置，並且剩下要做的事只有更新該濾波器A(z)的內部狀態。此非傳統的濾波器結構係產生完美的幅度互補11。此可以用以下的方式而被利用於本發明：當數位信號處理方法100的架濾波器是在“截止”模式中，則以下的方程式可被利用：

然而，當數位信號處理方法100的架濾波器是在“升壓”模式中，則在和用於“截止”模式相同的G值下，以下的方程式可被利用：

此係產生彼此為完美鏡像的架濾波器，即如在圖8中所繪者，其係數位信號處理方法100所需的。(注意到的是：方程式16可藉由改變在該(1-G)/2項上的正負號來加以改變，以做成一高架濾波器)。圖8係描繪藉由本發明的一實施例所實施的一幅度互補的低架濾波器的效果。

該些壓縮器104、108的每一個是一動態範圍壓縮器，其係被設計以藉由降低在該信號的波峰位準以及其平均位準之間的比例來改變一信號的動態範圍。一壓縮器的特徵是四個量：攻擊時間Tatt、釋放時間Trel、臨界值KT、以及比例r。簡言之，該信號的波封(envelope)係藉由一演算法而被追蹤，其係給予該信號位準之一粗略的“輪廓(outline)”。一旦該位準超越該臨界值KT一段等於Tatt的時間期間，則該壓縮器係對高於KT的每一dB減小該信號的位準該比例r dB。一旦該信號的波封下降到低於KT一段等於該釋放時間Trel的期間，則該壓縮器停止減小該位準。圖10係描繪根據本發明的一實施例所實施的一壓縮器之一靜態轉換特徵(在輸出及輸入位準之間的關係)。

仔細檢查該靜態轉換特徵是有啟發性的。假設在瞬時k之信號位準L[k]已經用某種方式計算出。為了啟發性之目的，一單一靜態位準L將會被考慮。若L係低於該壓縮器的觸發臨界值KT，則該壓縮器並不做任何事，並且容許該信號不變地通過。然而，若L大於KT，則該壓縮器係對於該位準L超出KT的每一dB衰減該輸入信號r dB。

考量一個其中L是大於KT的實例是有啟發性的，此係表示20 log ₁₀(L)>20 log ₁₀(KT).。在此一實例中，該過大的增益，亦即，該位準超出該臨界值的以dB為單位的量是：g _excess=20 log ₁₀(L)-20 log ₁₀(KT).。由於該壓縮器係對於過大的增益的每一dB衰減該輸入r dB，因此增益的縮減GR可被表示為

從該式子，結果是該壓縮器的輸出Y係由20log ₁₀(y)=gR＊20log ₁₀(x),所得出，所要的輸出至輸入的關係係被滿足。

相對於對數，將此方程式轉換至線性域係產生以下：

該壓縮器演算法的最重要的部分是決定該信號的位準之一有意義的估計。此係以一種相當直接方式來加以達成：該信號的絕對值之一動態“積分”係被保持，其中該位準被積分的速率係由所要的攻擊時間所決定。當該信號瞬間的位準下降到低於目前積分的位準時，該積分的位準係被容許以一由該釋放時間所決定的速率下降。給定攻擊及釋放時間Tatt及Trel，被用來追蹤該位準L[k]的方程式係由以下得出

其中

並且

在如上所述的位準計算的每個點，如同所計算出的L[k]係相較於該臨界值KT，並且若L[k]大於KT，則該輸入信號X[k]係被縮放一個量是成比例於該位準超出該臨界值的量。該比例的常數係等於該壓縮器比例r。在大量的數學處理之後，以下在該壓縮器的輸入及輸出之間的關係係被建立：在如同利用例如以上針對L[k]的方程式計算出的位準L[k]下，該量Gexcess係被計算為G _excess=L[k]K _T ^-1

其係代表過大的增益量。若該過大的增益小於1，則該輸入信號並未被改變，並且被傳送通過到該輸出。在該過大的增益超出1的情形中，該增益縮減GR係藉由以下計算出：

並且接著該輸入信號係被縮放GR倍，並且被傳送至該輸出：output[k]=G _R x[k]

透過此程序，一個其位準係對於在該輸入信號的位準上的每個1dB的增加而增加1/r dB之輸出信號係被產生。

實際上，為了以上的方程式而計算該倒數K _T ^-1可能是耗時的，因為某些電腦晶片在即時地除法上是非常糟的。由於KT是事先已知的，並且其只有在使用者改變它時才改變，因此一預先計算出的K _T ^-1值的表可被儲存在記憶體中，並且根據需要而加以使用。類似地，在以上計算GR的方程式中的指數運算是極為困難即時地執行，因而預先計算出的值可被利用作為一近似值。由於量GR只有在Gexcess大於一表列的例如100個GR值的數值時才受到關注，而在從GR=1到GR=100之GR的整數值預先計算出的100個GR值可以針對每個可能的比例r的值而被產生。對於非整數值的GR(幾乎是它們的全部)而言，在以上計算GR的方程式中的量可以依照下面方式加以近似出。令interp是Gexcess超出最接近Gexcess的整數值之量。換言之，

並且令GR,0及GR,1參照到該些預先計算出的值

並且

線性內插法接著可如下被用來計算GR的一近似值：G _R=G _R,0 interp＊(G _R,1-G _R,0)

在GR的真正值以及在以上的方程式中的近似值之間的誤差可被展示對於本發明之目的而言是不重要的。再者，GR的近似值的計算只需要一些算術週期以及數次從預先計算出的表之讀取。在一實施例中，針對六個不同的比例r的值以及針對Gexcess的100個整數點之表可被儲存在記憶體中。在此一實施例中，整個記憶體的使用是只有記憶體的600個字元，比起直接計算GR的真正值將會是必要的數百個計算週期，此可能是更令人愉悅的。這是本發明的一項主要的優點。

在數位信號處理方法100中的數位濾波器的每一個都可以利用各種可能的架構或體現中的任一種來加以實施，該些架構或體現的每一個都具有其就複雜度、處理量的速度、係數靈敏度、穩定性、固定點的特性、以及其它數值考量而論的取捨。在一特定的實施例中，一種以一直接形式架構的類型1(DF1)著稱的簡單的架構可被使用。該DF1架構係具有一些所期望的性質，其中重要的一性質是其明確的對應至討論中的濾波器的差分方程式及轉換函數。在數位信號處理方法100中的所有數位濾波器都是一階或是二階中的任一個。

該二階的濾波器將會先詳細地加以檢視。如上所論述，以該二階的濾波器實施的轉換函數係由以下得出

其係對應於該差分方程式y[k]=b ₀ x[k]+b ₁ x[k-1]+b ₂ x[k-2]-a ₁ y[k-1]-a ₂ y[k-2]

圖11係描繪根據本發明的一實施例的用於一個二階的濾波器之DF1架構。如同在圖11中所示，在此濾波器結構中的乘法器係數係對應於在以上的轉換函數及差分方程式中的係數。被標示以該符號z-1的區塊是延遲暫存器，其輸出是在該計算的每個步驟處所需的。這些暫存器的輸出係被稱為狀態變數，並且在數位信號處理方法100的某些實施例中，記憶體係被配置以用於其。該數位濾波器的輸出係如下地被計算出：最初，該些狀態變數的每一個係被設定為零。換言之，x[-1]=x[-2]=y[-1]=y[-2]=0.

根據圖11，在時間k=0，以下的計算係被完成：y[0]=b ₀ x[0]+b ₁ x[-1]+b ₂ x[-2]-a ₁ y[-1]-a ₂ y[-2].

接著，該些暫存器係接著被更新，因而被標示x[k-1]的暫存器現在係保存x[0]，被標示x[k-2]的暫存器現在係保存x[-1]，被標示y[k-1]的暫存器係保存y[0]，並且被標示y[k-2]的暫存器係保存y[-1]。

在時間k=1，以下的計算係被完成：y[1]=b ₀ x[1]+b ₁ x[0]+b ₂ x[-1]-a ₁ y[0]-a ₂ y[-1].

接著，該暫存器更新係再次被完成，因而被標示x[k-1]的暫存器現在係保存x[1]，被標示x[k-2]的暫存器現在係保存x[0]，被標示y[k-1]的暫存器係保存y[1]，並且被標示y[k-2]的暫存器係保存y[0]。

此過程係接著對於所有的瞬時k不斷地重複：一個新的輸入x[k]被帶入，一個新的輸出y[k]係被計算出，並且該些狀態變數係被更新。

一般而言，接著，該數位濾波運算可被視為一組利用該些係數b0、b1、b2、a1、a2以及該些狀態變數x[k-1]、x[k-2]、y[k-1]、y[k-2]而被執行在一資料流x[0]、x[1]、x[2]、…上的乘法及加法。

此在特定的情況中的表現形式是有啟發性的。構成圖形等化器107之基本的建構區塊的鐘型濾波器的檢視是有幫助的。如上所論述，該鐘型濾波器係利用一取樣頻率Fs、在一中心頻率fc的增益G、以及品質因數Q而被實施為

其中A(z)是一藉由以下所界定的全通濾波器

其中k1及k2係經由以下方程式，從fc及Q計算出的

並且

該些值k1及k2是預先計算出並且儲存在記憶體中的一表中。為了針對Q及fc的特定值實施一濾波器，k1及k2之對應的值係在此表中查找出。由於在該演算法中有十一個fc的特定值以及十六個Q的特定值，並且該濾波器係操作在單一取樣頻率Fs，並且只有k2係依據fc及Q兩者而定，因此該k1及k2係數組的整體儲存需求是相當小的(最壞情況是11乘16乘2個字)。

從以上用於A(z)的方程式觀察到其係數是對稱的。換言之，該些方程式可以被改寫為

其中geq _b0=k ₂

並且geq _b1=k ₁(1+k ₂)

觀察如同在以上的方程式中給出的A(z)，其係意味著該差分方程式y[k]=geq _b0(x[k]+geq _b1 x[k-1]+x[k-2]-geq _b1 y[k-1]-geq _b0 y[k-2]

其可以被重新排列以產生y[k]=geq _b0(x[k]-y[k-2])+geq _b1(x[k-1]-y[k-1])+x[k-2]

在一特定的實施例中，該些狀態變數可以儲存在陣列xv[]以及yv[]中，其中xv[0]係對應於x[k-2]，xv[1]對應於x[k-1]，yv[0]對應於y[k-2]，並且yv[1]對應於y[k-1]。接著以下的程式碼片段係實施該全通濾波器的單一步驟：

現在該迴圈可以按照以上的方程式被納入該全通濾波器的周圍。此係普通藉由以下來加以實現：

更簡潔的是，前兩個程式碼片段可被結合成為單一常式，其看起來像是此：

該一階的濾波器現在將會詳細地加以檢視。這些濾波器可以藉由以下轉換函數來加以描述

其係對應於該差分方程式y[k]=b ₀ x[k]+b ₁ x[k-1]-a ₁ y[k-1].

圖12係描繪用於一根據本發明的一實施例之一階的濾波器之DF1架構。現在參照圖12，在此濾波器結構中的乘法器係數係以一種明確的方式對應至該轉換函數以及該差分方程式中的係數。該數位濾波器的輸出係如下地被計算出：最初，該些狀態變數的每一個係被設定為零。換言之，x[-1]=y[-1]=0.

根據圖11，在時間k=0，以下的計算係被完成：y[0]=b ₀ x[0]+b ₁ x[-1]-a ₁ y[-1].

接著，該些暫存器係接著被更新，因而被標示x[k-1]的暫存器現在係保存x[0]，並且被標示yk-1]的暫存器係保存y[0]。

在時間k=1，以下的計算係被完成：y[1]=b ₀ x[1]+b ₁ x[0]-a ₁ y[0].

接著，該暫存器更新係再次被完成，因而被標示x[k-1]的暫存器現在係保存x[1]，並且被標示y[k-1]的暫存器係保存y[1]。

此過程係接著對於所有的瞬時k不斷地重複：一個新的輸入x[k]係被帶入，一個新的輸出y[k]係被計算出，並且該些狀態變數係被更新。

一般而言，接著，該數位濾波運算可被視為一組利用該些係數b0、b1、a1以及該些狀態變數x[k-1]、y[k-1]而被執行在一資料流x[0]、x[1]、x[2]、…上的乘法及加法。

再者，至少一實施例的數位信號處理系統可以處理被輸入到一無線接收器中的無線輸入信號。該些無線信號可以是振幅調變信號、頻率調變信號、數位調變信號、或是其它類型的傳送的信號。該無線接收器可被組態設定以接收所用的無線輸入信號類型，例如，數位調變信號、等等。

在各種的實施例中，該無線接收器可以接收該無線輸入信號，並且在藉由一例如是數位信號處理器(DSP)的數位處理裝置處理之前先調整其。例如，在某些實施例中，高位準的放大後的信號可被調整以縮減該信號的範圍，因而它們不會在該些類比至數位轉換器的動態範圍外。該被調整的信號接著可輸入到一DSP中。

該DSP可包含如在此所述的用於處理該輸入信號之必要的構件。例如，該DSP可以執行各種的數位處理演算法，其例如包含雜訊抵消演算法、其它在此所述的演算法。這些演算法可以處理音訊信號以產生錄音室品質的聲音。

該DSP可耦接至一放大器，該放大器係放大該經處理的音訊信號並且提供一用於該頭戴式耳機驅動器的輸出信號。在某些實施例中，該放大器可包含一多頻道的放大區段，例如一立體聲放大器。在某些例子中，多個立體聲放大器可被使用。

在該放大器中，該輸出信號的位準可被提昇，因而其可利用該頭戴式耳機驅動器而被再現，以驅動例如是一對頭戴式耳機的音訊換能器。該音訊換能器可被用來提供聲音給聽眾。

頭戴式耳機可包含耳機(earphones)、耳塞式耳機(earbuds)、耳道耳機(stereophones)以及耳機麥克風(headsets)。該頭戴式耳機一般包括一對小的揚聲器，或者在某些實施例中是包括單一揚聲器。該些小的一或多個揚聲器可被形成以使得一使用者可以將它們保持靠近一使用者的耳朵或是在耳朵內。該頭戴式耳機可包含一例如是連接器的連接裝置，以例如將該頭戴式耳機連接至一例如是該頭戴式耳機驅動器的音訊信號源。在某些情形中，所使用的頭戴式耳機可以是無線頭戴式耳機。在此一實施例中，一個別的傳送器(未顯示)可以連接至頭戴式耳機驅動器。此傳送器接著可以傳送一信號至該無線頭戴式耳機。此可以容許一個人戴上該頭戴式耳機，以更自由地到處移動，而不須擔心可能會擋到或限制移動的連線。此外，某些實施例可包含雜訊抵消的頭戴式耳機。

在其它實施例中，一例如是頭戴式耳機連接器的連接器可以結合其它電路來加以使用以驅動其它類型的例如是揚聲器的音訊換能器，其包含全音域揚聲器、重低音揚聲器(subwoofer)、低音揚聲器(woofer)、中音域驅動器、以及高音揚聲器(tweeter)。這些揚聲器可以是號角揚聲器、壓電揚聲器、靜電揚聲器、帶式(ribbon)及平板磁性揚聲器、彎曲波(bending wave)揚聲器、平板揚聲器、分佈式模式揚聲器、海爾(heil)氣動式換能器、或是電漿弧揚聲器，此只舉一些例子而已。該些揚聲器可內含在揚聲器外殼、頭戴式耳機等等中。

在某些實施例中，一電源供應器可提供電力至該電路的DSP、放大器以及其它電路元件，例如是系統時脈、主控制單元、以及無線接收器。在某些實施例中，該電源供應器係包含一可儲存並且提供電力的電池。來自此電池或例如是家庭交流電源的其它電源之電力可以在該電源供應器中被調整。在使用一電池以提供電力的實施例中，該電源供應器亦可包含各種的電路以充電該電池。

該些系統時脈係產生並且提供例如是時脈信號的時序信號，以控制在該裝置中的時序。一晶體或是其它振盪器可被用來產生該系統時脈。在某些例子中，一主時脈可被除頻以產生所需的時脈信號。

在此所述的系統及方法可包含一電源供應器電路。該電源供應器電路係取得所供應的電壓，轉換及調整該電壓，並且提供電力給被用來處理該音訊信號的各種電路。

一主控制單元(MCU)可被利用來控制該裝置的整體功能。例如，在某些實施例中，該MCU可以開機、運行以及控制該裝置中的其它電路。

在某些實施例中，在此所述的系統及方法可被用在一個人傾聽裝置外部的一裝置，例如一組頭戴式耳機。以此種方式，該外部的裝置可驅動該頭戴式耳機，並且容許一聽眾能夠聆聽例如是音樂。在其它實施例中，在此所述的系統及方法可被納入一組頭戴式耳機中。例如，這些系統及方法可經由在一頭戴式耳機電路中的一DSP而被納入該組頭戴式耳機中。此可容許一在其中該系統及方法被使用在車輛(例如，福特、通用汽車、豐田、現代、等等)中的背景下之製造商或使用者，有能力為其特定的車輛及/或品牌或類型的車輛(汽車、卡車、SUV、巴士、RV、例如坦克的軍用車輛)及/或產品線產生一客製的設定檔或`聲音`。例如，在某些情形中，一使用者可能擁有多部車輛，並且可能想要在該些車輛的每一部中利用頭戴式耳機時，每部交通工具都提供一類似的聲音感受。或者是，一使用者可能想要當利用該頭戴式耳機時的聲音感受是相同或類似於在一特定的汽車中當未使用頭戴式耳機時的聲音感受，例如，當一頭單元以及揚聲器係利用在此所述的系統及方法來加以使用以產生例如是錄音室品質的聲音時的聲音感受。於是，在某些實施例中，在此所述的系統及方法可被用來利用任一頭戴式耳機或揚聲器來橫跨多部車輛產生相同或類似的聲音感受。

在某些例子中，製造商或使用者可以產生設定檔以適合其消費者的品味以及他們使用或購買的車輛。在其它實施例中，該頭戴式耳機或是其它的個人傾聽裝置的使用者可以例如藉由利用一對納入這些系統及方法的頭戴式耳機以聆聽音樂並且例如是根據個人偏好以調整該系統，來產生其本身的設定檔。例如，當一使用者利用該頭戴式耳機或是其它的個人傾聽裝置來聆聽音樂時，他們可以藉由調整一第一低架濾波器、一第一壓縮器或是一圖形等化器來調整該音樂的處理。他們亦可以藉由調整一第二壓縮器來改變該音樂信號的處理，並且在該第二壓縮器之後調整該壓縮後的信號的增益。在某些例子中，該使用者可以調整一增加進入頭戴式耳機驅動器的一輸入之信號的振幅之放大器。

這些系統及方法的各種實施例可以結合除了汽車之外的車輛來加以利用，例如小貨車、SUV、卡車、曳引機、巴士、等等。在某些例子中，這些系統及方法亦可被使用結合航空及許多應用。在各種的實施例中，這些系統及方法亦可被用在其它區域，例如，頭戴式耳機可在例如是家庭、辦公室、拖車、等等被用來聆聽音樂。

圖13係描繪一種相關數位信號處理所用的圖形等化器1300的至少一實施例。在各種的實施例中，該圖形等化器1300係包括一濾波器模組1302、一設定檔模組1304以及一等化模組1306。該圖形等化器1300可包括該11頻帶的圖形等化器107。熟習此項技術者將會體認到該圖形等化器1300可包括任意數目的頻帶。

該濾波器模組1302係包括任意數目的濾波器。在各種的實施例中，在該濾波器模組1302中的複數個濾波器之濾波器是彼此並聯的。該複數個濾波器的濾波器中的一或多個可被組態設定以在一不同的頻率濾波一信號。在某些實施例中，該複數個濾波器的濾波器是二階鐘型濾波器。

該設定檔模組1304係被組態設定以接收一設定檔。一設定檔係包括可被用來組態設定該圖形等化器的濾波器(例如，在該濾波器模組1302中的複數個濾波器的濾波器)之複數個濾波器等化係數(例如，濾波器等化係數修改量)。在某些實施例中，一設定檔可以是針對於一特定類型或型號的硬體(例如，揚聲器)、特定的傾聽環境(例如，吵雜或安靜的)、及/或音訊內容(例如，語音、音樂或是電影)。在硬體設定檔的某些例子中，可以有一設定檔是針對於行動電話、有線電話、無線電話、通訊裝置(例如，無線電對講機以及其它雙向的無線電收發器)、警用無線電、音樂播放器(例如，蘋果IPod以及微軟Zune)、耳機麥克風、耳機、麥克風及/或類似者。

例如，當一設定檔是針對於一特定類型或型號的硬體時，該設定檔的複數個濾波器等化係數可組態設定該圖形等化器1300以等化一或多個信號，以便對於該特定類型或型號的硬體改善品質。在一例子中，一使用者可選擇一針對於一特定型號的PC揚聲器之設定檔。該所選的設定檔的複數個濾波器等化係數可被用來組態設定該圖形等化器1300以等化待透過該PC揚聲器來予以播放的信號，使得透過該PC揚聲器感受到的聲音品質係達到一品質可能高於若該圖形等化器1300未如此加以組態設定時的品質。

在另一例子中，使用者可以選擇一針對於一特定型號的麥克風之設定檔。該所選的設定檔的複數個濾波器等化係數可被用來組態設定該圖形等化器1300以等化從該麥克風接收到的信號，使得感受到的聲音品質可被強化。

亦可以有針對於一或多個傾聽環境的設定檔。例如，可以有一設定檔是針對於在一電話談話期間清晰化一語音的聲音、在高雜訊的環境中清晰化語音或音樂、及/或清晰化其中聽眾是聽力受損的語音或音樂環境。亦可以有針對於不同音訊內容之個別的設定檔，其包含一用於和語音、音樂及電影相關的信號之設定檔。在一例子中，可以有針對於不同類型的音樂(例如，另類音樂、爵士或是古典)之不同的設定檔。

熟習此項技術者將會體認到聲音的強化或是清晰化可以指該聲音之一改善的感知。在各種的實施例中，該設定檔的濾波器等化係數可被選擇以便針對於一播放一特定音訊內容之特定的裝置(例如，在一可攜式的媒體播放器上播放一電影)來改善聲音的感知。在該設定檔中的複數個濾波器等化係數之濾波器等化係數可以根據一所要的聲音輸出及/或品質來加以選擇及/或產生。

該等化模組1306可以利用在該設定檔中的複數個濾波器等化係數的係數來組態設定該濾波器模組1302的濾波器。如同在此論述的，該圖形等化器1300的濾波器可以經由一Mitra-Regalia體現來加以實施。在一例子中，一旦該等化模組1306利用該些濾波器等化係數來組態設定該些濾波器後，該些濾波器的係數可保持固定的(亦即，該些濾波器在等化多個信號之前、期間或是之後都不會利用新的係數來加以重新組態設定)。儘管該圖形等化器1300的濾波器可以不利用新的濾波器等化係數來加以重新組態設定，但是該些濾波器可以週期性地利用一增益值(例如，該增益變數)來加以調整。如同先前論述的，計算該增益值以進一步組態設定該等化器濾波器可藉由改變簡單的量來加以達成。

該等化模組1306亦可以利用藉由該設定檔的濾波器等化係數而被組態設定的濾波器來等化多個信號。在一例子中，該等化模組1306係利用該濾波器模組1306之先前組態設定的等化器濾波器來等化一包含多個頻率的第一信號。一第二信號亦可以利用如同先前藉由該些濾波器等化係數而被組態設定的等化器濾波器而類似地予以等化。在某些實施例中，該等化模組1306係在該第二信號被等化之前先調整該增益以進一步組態設定該些等化器濾波器。

在某些實施例中，該設定檔可包括一或多個架濾波器係數。如同在此論述的，一或多個架濾波器可包括一階濾波器。該一或多個架濾波器(例如，圖1的低架1 102、高架1 103、低架2 105以及高架2 106)可藉由在該設定檔內的架濾波器係數來加以組態設定。在一例子中，該設定檔可以是針對於一特定型號的電腦之一特定的內建揚聲器。在此例子中，在該設定檔內之架濾波器係數可被用來組態設定該些架濾波器，以改善或強化來自該內建的揚聲器的聲音品質。熟習此項技術者將會體認到該設定檔可包括許多不同的濾波器係數，該些濾波器係數可被用來組態設定任何濾波器以改善或強化聲音品質。該些架濾波器或是任何濾波器都可利用如同在此論述的增益值來進一步加以組態設定。

熟習此項技術者將會體認到更多或較少的模組可以執行圖13中所敘述的模組功能。可以有任意數目的模組。模組可包括硬體、軟體或是其之組合。硬體模組可包括任何形式的包含電路之硬體。在某些實施例中，濾波器電路係執行和該濾波器模組1302相同或類似的功能。設定檔電路可以執行和該設定檔模組1304相同或類似的功能，並且等化電路可以執行和該等化模組1306相同或類似的功能。軟體模組可包括可儲存在一電腦可讀取的媒體內之指令，例如一硬碟機、RAM、快閃記憶體、CD、DVD、或類似者。該軟體的指令可以是可藉由一處理器執行以執行一種方法。

圖14是在本發明的數位信號處理方法的一實施例中，用於利用複數個濾波器等化係數以組態設定一圖形等化器1300之流程圖。在步驟1402中，該設定檔模組1304係接收一具有複數個濾波器等化係數的設定檔。在各種的實施例中，一數位裝置的使用者可以選擇一和可利用的硬體、傾聽環境及/或音訊內容相關的設定檔。一數位裝置是任何具有記憶體以及一處理器的裝置。在某些例子中，一數位裝置可包括一行動電話、一有線電話、一無線電話、一音樂播放器、媒體播放器、一個人數位助理、電子書閱讀器、膝上型電腦、桌上型電腦或類似者。

該設定檔可以事先儲存在該數位裝置上(例如，在一硬碟機、快閃記憶體、或是RAM內)、從韌體擷取、或是從一通訊網路(例如，網際網路)下載。在某些實施例中，不同的設定檔可以是可供利用於下載。每個設定檔可以是針對於一特定的硬體(例如，揚聲器或頭戴式耳機的型號及/或類型)、傾聽環境(例如，吵雜的)及/或音訊內容(例如，語音、音樂或電影)。在一例子中，一或多個設定檔可以下載自一製造商及/或一網站。

在步驟1404中，該等化模組1306係利用來自該設定檔的該複數個濾波器等化係數來組態設定該圖形等化器1300的濾波器(例如，該濾波器模組1302的等化器濾波器)。該等化模組1306或是另一模組亦可以利用其它內含在該設定檔內之係數來組態設定一或多個其它濾波器。

在步驟1406中，該等化模組1306係接收一第一信號。該第一信號可包括待被該濾波器模組1302之預先被組態設定的等化器濾波器等化的複數個頻率。

在步驟1408中，該等化模組1306係利用一第一增益(例如，一第一增益值)來調整該圖形等化器1300的濾波器(例如，該濾波器模組1302的濾波器)。在某些實施例中，該增益係和一揚聲器相關的。該增益可以是和待儲存的聲音之所要的特徵相關的。再者，該增益可以是和該第一信號相關的。在某些實施例中，該等化模組1306係在接收到該第一信號之前調整該濾波器模組1302。

在步驟1410中，該等化模組1306係等化該第一信號。在各種的實施例中，該等化模組1306係利用先前藉由該設定檔的濾波器等化係數被組態設定並且進一步藉由該增益被調整之濾波器模組1302的等化器濾波器來等化該第一信號。

該等化模組1306可以在步驟1412中輸出該第一信號。在某些實施例中，該第一信號可被輸出至一揚聲器裝置或是儲存裝置。在其它實施例中，該第一信號可被輸出以用於進一步的處理(例如，藉由一或多個壓縮器及/或一或多個濾波器)。

在步驟1414中，該等化模組1306係接收該第二信號。在步驟1416中，該等化模組1306係利用一第二增益來調整該圖形等化器1300的濾波器。在一例子中，該等化模組1306係進一步調整先前利用該些濾波器等化係數而被組態設定之濾波器模組1302的濾波器。該第二增益可以是和該第一信號、第二信號、一揚聲器、或是一聲音特徵相關的。在某些實施例中，此步驟是選配的。

在步驟1418中，該等化模組1306係利用該圖形等化器1300來等化該第二信號。在各種的實施例中，該等化模組1306係利用先前藉由該設定檔的濾波器等化係數被組態設定並且藉由該第一及/或第二增益進一步被調整之濾波器模組1302的等化器濾波器來等化該第二信號。該等化模組1306可在步驟1420中輸出該第二信號。

熟習此項技術者將會體認到不同的設定檔可在信號處理期間(例如，當聲音透過一揚聲器加以播放時)被應用。在某些實施例中，一使用者可以選擇一包含被用來在處理期間組態設定該圖形等化器1300的濾波器等化係數之第一設定檔。由被組態設定的圖形等化器1300的信號處理所造成的改變或強化可以是可被聽眾察覺的。使用者亦可選擇一包含被用來重新組態設定該圖形等化器1300之不同的濾波器等化係數之第二設定檔。如同在此論述的，由該被重新組態設定的圖形等化器1300的信號處理所造成的改變或強化亦可以是可被聽眾察覺的。在各種的實施例中，一聽眾(例如，使用者)可以在信號處理期間選擇各種不同的設定檔，並且聆聽其差異。因此，該聽眾可以停留在一較佳的設定檔上。

圖15是在本發明的數位信號處理方法的一實施例中，一用於選擇一或多個設定檔以組態設定該圖形等化器之範例的圖形使用者介面1500。在各種的實施例中，該圖形使用者介面1500可被顯示在任何數位裝置上的一監視器、螢幕或顯示器上。該圖形使用者介面1500可以利用任何的作業系統(例如，蘋果OS、微軟視窗或是Linux)來加以顯示。該圖形使用者介面1500亦可以藉由例如是蘋果Itunes的一或多個應用程式來加以顯示。

該圖形使用者介面1500是選配的。各種的實施例可被執行在各種硬體及軟體的平台上，其可以或可不使用一圖形使用者介面。在一例子中，某些實施例可被執行在一RIM黑莓機的通訊裝置上。在另一例子中，某些實施例可被執行在一電腦上的一例如是蘋果Itunes的應用程式上。

例如，一現有的媒體播放器或應用程式可被組態設定(例如，藉由下載一外掛程式或其它軟體)，以接收該設定檔並且應用該些濾波器等化係數至一圖形等化器。在一例子中，一用於蘋果Itunes的外掛程式係被下載及安裝。使用者可以選擇音樂來播放。該音樂信號可以從蘋果Itunes加以截取，並且利用藉由一或多個設定檔(選配的是由使用者所選的)被組態設定的一或多個濾波器以及一圖形等化器來加以處理。該些經處理的信號接著可以傳回到該應用程式及/或作業系統以繼續處理、或是輸出至一揚聲器。該外掛程式可以在安裝之前先被下載及/或解碼。該設定檔亦可加以編碼。在某些實施例中，該設定檔可包括一文字檔。該應用程式可容許使用者有選項來最小化該應用程式以及顯示該圖形使用者介面1500。

在某些實施例中，該圖形使用者介面1500係顯示一虛擬的媒體播放器以及一種供使用者選擇一或多個設定檔的手段。該開/關按鈕1502可以啟動該虛擬的媒體播放器。

該內建的揚聲器按鈕1504、桌上型揚聲器按鈕1506以及頭戴式耳機按鈕1508可分別選擇性地藉由使用者透過該圖形使用者介面1500來加以啟動。當使用者選擇性地啟動該按鈕1504、桌上型揚聲器按鈕1506或是頭戴式耳機按鈕1508時，一相關的設定檔可被擷取(例如，從例如是硬碟機或韌體之本地的儲存)或是下載(例如，從一通訊網路)。該複數個係數的濾波器等化係數接著可被用來組態設定一圖形等化器以修改聲音輸出。在一例子中，和該頭戴式耳機按鈕1508相關的設定檔係包括被組態設定以調整、修改、強化或者是改變可在操作上耦接至該數位裝置的頭戴式耳機的輸出之濾波器等化係數。

該音樂按鈕1510以及電影按鈕1512分別可以選擇性地藉由使用者透過該圖形使用者介面1500來加以啟動。類似於該內建的揚聲器按鈕1504、桌上型揚聲器按鈕1506以及頭戴式耳機按鈕1508，當使用者選擇性地啟動該音樂按鈕1510或電影按鈕1512時，一相關的設定檔可被擷取。在某些實施例中，該相關的設定檔係包括可被用來組態設定該圖形等化器的濾波器以便調整、修改、強化或者是改變聲音輸出之濾波器等化係數。

熟習此項技術者將會體認到的是多個設定檔可被下載，並且一設定檔的濾波器等化係數中的一或多個可以和另一設定檔的濾波器等化係數一起作用以改善聲音輸出。例如，使用者可以選擇該內建的揚聲器按鈕1504，其係利用來自一第一設定檔的濾波器等化係數以組態設定該圖形等化器的濾波器，以便於改善來自該內建的揚聲器之聲音輸出。使用者亦可選擇該音樂按鈕1510，其係利用來自一第二設定檔的濾波器等化係數以進一步組態設定該圖形等化器的濾波器等化係數，以便於進一步改善音樂從該內建的揚聲器的聲音輸出。

在某些實施例中，多個設定檔並未結合。例如，使用者可以選擇該內建的揚聲器按鈕1504以及音樂按鈕1510，其係擷取包括濾波器等化係數以改善或強化音樂從該內建的揚聲器的聲音輸出之單一設定檔。類似地，可以有一個別的設定檔，其係在使用者啟動該桌上型揚聲器按鈕1506以及音樂按鈕1510時加以擷取。熟習此項技術者將會體認到可以有和一或多個使用者選擇的硬體、傾聽環境及/或媒體類型相關的之任意數目的設定檔。

該倒帶按鈕1514、播放按鈕1516、快轉按鈕1518以及狀態顯示器1520可以描繪該虛擬媒體播放器的功能。在一例子中，在使用者已經選擇待使用的設定檔(例如，透過選擇在此論述的按鈕)之後，使用者可以透過該播放按鈕1516來播放一媒體檔案(例如，音樂及/或電影)。類似地，該使用者可以利用該倒帶按鈕1514來倒帶該媒體檔案，並且利用該快轉按鈕1518來快轉該媒體檔案。該狀態顯示器1520可以顯示該媒體檔案的名稱以及有關該媒體檔案的相關資訊(例如，藝術家、媒體檔案的總持續期間、以及媒體檔案剩下播放的持續期間)給使用者。該狀態顯示器1520可以顯示任意的資訊、動畫或是圖形給使用者。

在各種的實施例中，一用於執行一或多個在此所述的實施例之外掛程式或應用程式必須在該外掛程式或應用程式完全作用之前先註冊。在一例子中，一試用版可以是可藉由使用者下載的。該試用版可以在使得信號處理回到先前的狀態(例如，該聲音可以回到在該試用程式被下載之前的一狀態)之前，播放強化的聲音或音訊一段預設的時間期間(例如，1分鐘)。在某些實施例中，該未強化的聲音或音訊可被播放另一段預設的期間(例如，1或2分鐘)並且該信號處理可再次回到利用先前被組態設定的圖形等化器及/或其它濾波器來強化該聲音品質。此過程可以在歌曲的持續期間來回地進行。一旦該外掛程式或應用程式的註冊完成，則該外掛程式或應用程式可以在不來回地切換下被組態設定以處理信號。

圖16係描繪在此所述的系統及方法的又一實施例。尤其，在圖16中描繪的實施例係大致被配置以用於廣播或傳送應用1600，其包含但絕不限於無線電廣播應用、行動電話應用、以及在某些情況中之在一普通的交通工具、錄音室、音樂廳、等等之內短距離的傳送。此外，如在此所述的信號傳送可以經由一例如是CD、DVD等等的實體媒體來加以實行。其它實施例係包含經由網際網路或是其它通訊網路的傳送。

尤其，該音訊信號係從一位置傳送到另一位置，該音訊處理係藉此加以分擔、或者是部分在傳送前進行並且部分在傳送後進行。以此種方式，該接收器或是最終的音訊裝置可以最後處理該信號，以適合特定的音訊裝置、設定檔或是傾聽環境。例如，在其中一信號是經由無線電廣播、網際網路、DVD、CD等等的任一個而被廣播或傳送至複數個音訊裝置或收音機的實施例中，該些接收裝置的每一個可具有不同的配置、不同的品質、不同的揚聲器以及位在不同的傾聽環境(例如，不同的車輛、家庭、辦公室、等等)中。因此，本發明的至少一實施例係被建構且配置以在傳送或廣播前預先處理該信號，並且接著在該信號被傳送或廣播之後完成該處理以適合特定的環境。在此一情形中，本發明可包含一位在該傳送器或信號廣播站之傳送前的處理模組1610(電路或程式化)以及一位在接收器、收音機、揚聲器等等或是與其為通訊關係之傳送後的處理模組1620(電路或程式化)。

於是，該傳送前的處理模組1610係被建構且配置以在傳送之前至少部分地處理一音訊信號，並且該傳送後的處理模組1620係被建構且配置以在傳送之後處理該音訊信號，並且產生一輸出信號。在某些實施例中，該傳送後的處理模組1620的組態設定是由該輸出音訊裝置的硬體規格、一如在此所述的設定檔及/或特定的傾聽環境所決定。

在某些實施例中，該傳送後的處理模組1620係包含一相對於該傳送前的處理模組1610之至少部分地倒逆的配置。明確地說，在一實施例中，該傳送前的處理模組1610以及該傳送後的處理模組1620都包含架濾波器，例如是一低架濾波器以及一高架濾波器，其中該傳送後的處理模組的濾波器係包含頻率值是匹配或是實質等於該傳送前的處理模組的頻率值，但是其增益值是倒數。

此外，至少一實施例之傳送前的處理模組1610係包括一動態範圍修改構件，其被組態設定以例如是經由如同在此論述的壓縮、限制及/或箝位來減小該信號的動態範圍，以產生一至少部分處理的信號。於是，該動態範圍修改構件可包含一壓縮器，並且在其它實施例中可包含一增益放大器。

相反地，至少一實施例之傳送後的處理模組1620係被組態設定以增大該部分處理的信號的動態範圍，以產生一輸出信號。然而，應該注意到的是，該傳送後的處理模組1620的濾波器的增益值可被調整，以例如是補償由於在傳送期間較低的資料速率所造成之失去的頻寬。該些增益值可以被預先程式化或是預先指定，因而在所有的資料速率下都維持最高的音訊品質。

再者，至少一實施例之傳送前的處理模組1610的架濾波器可被建構且配置以在高頻及低頻之間產生一大約24dB的差異。該傳送前的處理模組1610的動態範圍修改構件接著可被組態設定以處理來自該些架濾波器的信號，並且藉由壓縮、限制或是箝位來減小其動態範圍。所產生的信號是接著將會準備用於傳送之部分處理的信號。

譬如，至少一實施例係進一步包括一傳送器1612，其係被組態設定以傳送藉由該傳送前的處理模組1610所產生之部分處理的信號。該傳送器1612可以使用任何傳送或廣播技術，其包含但絕不限於射頻傳送或廣播、經由WiFi、藍芽、網際網路、電信協定等等的無線或有線的資料傳送、及/或寫入該信號或是嵌入該信號在一例如是DVD、CD等等的媒體上。於是，在某些實施例中，該部分處理的信號可以經由有損失的固定位元率(“CBR”)、平均位元率(“ABR”)、可變位元率(“VRB”)、Mp3、或是FLAC資料壓縮來進行資料壓縮，例如以用於傳送或儲存。當然，其它的資料壓縮演算法或架構亦可被利用。

仍然參照圖16，本發明可進一步包含一用於接收該被傳送的信號之接收器1618。譬如，在某些其中信號在傳送之前是先經由資料壓縮而被壓縮或編碼的實施例中，該被傳送的信號可能需要加以解碼。在任一情形中，該接收器1618係被建構以接收該被傳送的信號，解碼該被傳送的信號(若必要的話)，並且饋送該信號至該傳送後的處理模組1620以用於如同在此所述的進一步處理。

在其中該信號或音訊是經由一媒體(例如，一CD或DVD)傳送的實施例中，該傳送器可以在預處理之後將該音訊信號嵌入在該媒體上，並且該接收器(在該音訊播放器處)將會讀取該媒體，並且若必要的話，在傳送後的處理之前解碼該信號。

同樣應注意到的是，該傳送前的處理模組1610以及該傳送後的處理模組1620可以利用和那些在此詳細論述以及如同在圖1中所示者相同或類似的構件。譬如，至少一實施例的傳送前的處理模組1610係包括一輸入增益調整(101)、低架濾波器(102)、高架濾波器(103)以及壓縮器(104)。在此一實施例中，利用該傳送前的處理模組來處理一信號的方法係包括利用該傳送前的處理模組以第一次調整該信號的一增益，利用該傳送前的處理模組以一第一低架濾波器來濾波該調整後的信號，利用該傳送前的處理模組以一第一高架濾波器來濾波從該第一低架濾波器接收到的該信號，以及利用該傳送前的處理模組以一第一壓縮器來壓縮該濾波後的信號。該信號接著進行資料壓縮以用於傳送，並且接著被傳送至一接收器，其中該信號係加以接收、解碼及傳送至該傳送後的處理模組1620。

類似地，至少一實施例的傳送後的處理模組1620可以利用和那些在此詳細論述以及如同在圖1中所示者相同或類似的構件。譬如，至少一實施例的傳送後的處理模組1620係包括一低架濾波器(105)及高架濾波器(106)、一圖形等化器(107)、一壓縮器(108)以及一輸出增益調整(109)。因此，利用至少一實施例的傳送後的處理模組1620來處理該信號的方法係包括利用該傳送後的處理模組以一第二低架濾波器來濾波該信號，利用該傳送後的處理模組以一第二高架濾波器來濾波該信號，利用該傳送後的處理模組以一圖形等化器來處理該信號，利用該傳送後的處理模組以一第二壓縮器來壓縮該經處理的信號，利用該傳送後的處理模組來第二次調整該壓縮後的信號的增益，以及輸出該信號。

參照回以上的方程式，一個一階的架濾波器可藉由應用以下方程式

至該一階的全通濾波器A(z)而被產生，其中

其中α係被選擇成使得

其中fc是所要的截角頻率，並且Fs是取樣頻率。上述的全通濾波器A(z)係對應於該差分方程式y[k]=αx[k]-x[k-1]+αy[k-1].

若全通係數α被稱為allpass_coef，並且該方程式的項被重新安排，則以上的方程式係變成 y[k]=allpass_coef(x[k]+y[k-1]-x[k-1].

此差分方程式係對應於詳述在之下的一架濾波器的一程式碼實施。

數位信號處理方法100之一特定的軟體實施現在將會加以詳述。

上述的輸入增益調整101以及輸出增益調整109都可藉由利用一實施如下的“scale”函數來加以達成：

上述的第一低架濾波器102以及第二低架濾波器105都可藉由利用一實施如下的“low_shelf”函數來加以達成：

由於此函數是稍微複雜的，因此一詳細的解說是恰當的。首先，該函數的宣告係提供：void low_shelf(float*xv,float*yv,float*wpt,float*input,float*output)

該“low_shelf”函數係採用至五個不同的浮點陣列之參數指標。該陣列xv及yv係包含用於該濾波器的“x”及“y”狀態變數。因為該些架濾波器都是一階的濾波器，因此該些狀態變數的陣列只有長度1。數位信號處理方法100中所用的每個架濾波器有不同的“x”及“y”狀態變數。下一個所用的陣列是濾波器係數“wpt”的陣列，其係有關於該特定的架濾波器。wpt是具有長度3，其中該元素wpt[0]、wpt[1]及wpt[2]係描述如下：wpt[0]=G

wpt[1]=2[(1+G)+α(1-G)]^-1

wpt[2]=-1 when cutting,1 when boosting

並且α是該全通係數，並且G是該架濾波器增益。對於所有的架濾波器而言，α的值是相同的，因為其係單獨由該截角頻率所決定的(應注意到的是，在數位信號處理方法100中的所有四個架濾波器係具有1kHz的截角頻率)。對於該四個架濾波器的每一個而言，G的值是不同的。

該陣列“input”是一輸入樣本的區塊，其係被饋入作為每個架濾波器的輸入，並且該濾波運算的結果係被儲存在該“output”陣列中。

下兩行程式碼，float 1；int i；其係配置空間給一迴圈計數器變數i以及一輔助的量1，該輔助的量1是來自圖9的量10[k]。

下一行程式碼， for(i=0；i<NSAMPLES；i++)

其係執行以下的程式碼總數NSAMPLES的次數，其中NSAMPLES是用在數位信號處理方法100的資料區塊的長度。

此接著是該條件測試if(wpt[2]<0.0)

並且，回想以上論述的方程式，wpt[2]<0係對應於一在“截止”模式中的架濾波器，而wpt[2]>=0係對應於一在“升壓”模式中的架濾波器。若該架濾波器是在截止模式中，則以下的程式碼係被執行：

該值xv[0]只是該狀態變數x[k]，並且yv[0]只是yv[k]。以上的程式碼僅僅是以下的方程式的一種實施方式而已y[k]=α．in[k]+(α ²-1)．x[k]

x[k]=α．x[k]+in[k]

若該架濾波器是在截止模式中，則以下的程式碼係被執行：

其係實施以下方程式i ₀[k]=(α ²-1)．x[k]

x[k]=α．x[k-1]+out[k]

上述的第一高架濾波器103以及第二高架濾波器106都可藉由利用一實施如下的“high_shelf”函數來加以達成：

實施該高架濾波器係類似於實施該低架濾波器。比較以上的兩個函數，唯一實質的差異只在一單一係數的正負號上。因此，該程式流程是相同的。

上述的圖形等化器107可利用一系列的十一個呼叫到一實施如下的“bell”濾波器函數來加以實施：

該函數bell()係採用至陣列xv(該“x”狀態變數)、yv(該“y”狀態變數)的指標、wpt(其係包含該三個圖形EQ參數G、k2以及k1(1+k2))、一輸入樣本的區塊“input”、以及一處用以儲存該些輸出樣本作為引數。在以上的程式碼片段中的前面四個陳述是簡單的指定陳述，因而不需要解說。

該for迴圈係被執行NSAMPLES的次數，其中NSAMPLES是輸入資料的區塊尺寸。下一個陳述係進行以下：ap _output=geq _b0＊(＊input-yv[0])+geq _b1＊(xv[1]-yv[1])+xv[0]

以上的陳述係計算如上所述的全通濾波器的輸出。下面四個陳述係進行以下：xv[0]=xv[1]；將儲存在x[k-1]中的值移到x[k-2]。

xv[1]=*input；將輸入[k]的值移到x[k-1]。

yｖ[０]=yｖ[1]；將儲存在y[k-1]中的值移到y[k-2]。

yv[1]=*output；將輸出[k]的值，即該全通濾波器的輸出移到y[k-1]。

最後，該鐘型濾波器的輸出係計算為*output++=0.5*(1.0-gain)*ap_output+0.5*(1.0+gain)*(*input++)；上述的第一壓縮器104以及第二壓縮器108可以利用一實施如下的“compressor”函數來加以實施：

該壓縮器函數係採用至輸入、輸出及wpt陣列的指標以及一整數index作為輸入引數。該些輸入與輸出陣列係分別被使用於輸入與輸出資料的區塊。第一行的程式碼，static float level；其係配置靜態儲存給一稱為“level”的值，其係在對該函數的呼叫之間維持該計算出的信號位準。這是因為不只是在單一的資料區塊的執行期間，該位準在該程式的整個持續期間都是需要持續被追蹤的。

下一行的程式碼，float interp,GR,excessGain,L,invT,ftempabs；其係配置暫時的儲存給在該壓縮器演算法的計算期間所使用的一些量；這些量係只有在單一區塊上才需要，並且可以在每次通過該函數之後被拋棄。

下一行的程式碼，invT=wpt[2]；其係抽取出該壓縮器臨界值的倒數，該倒數係被儲存在wpt[2]中，wpt[2]是該wpt陣列的第三個元素。該wpt陣列的其它元素係包含該攻擊時間、釋放時間以及壓縮器比例。

下一行的程式碼係指出該壓縮器迴圈係重複NSAMPLES的次數。下兩行的程式碼係實施該位準計算level=(ftempabs>=level)？wpt[0]*(level-ftempabs)+ftempabs：wpt[1]*(level-ftempabs)+ftempabs；其係等同於展開的陳述

其係為實行以上必要的方程式所需的，其中wpt[0]儲存該攻擊常數α _att，並且wpt[1]儲存該釋放常數a _rel．

接著，可以假設該增益縮減GR等於1。接著以下的比較if(level*invT>1.0)

係被執行，其係和詢問level>T相同的事，亦即，該信號位準是否超過該臨界值。若其並未超過，則不做任何事。若其超過，則該增益縮減係被計算出。首先，該過大的增益係被計算為excessGain=level*invT；即如同利用以上的方程式計算出的。下兩個陳述interp=excessGain-trunc(excessGain)；j=(int)trunc(excessGain)-1；係按照以上的方程式計算進入指數值的表的索引值。下幾行程式碼

係實施以上所解說的內插法。該二維陣列“table”係藉由兩個索引： index及j來加以參數化。該值j單純是該過大的增益之最接近的整數值。該表係具有等於以下的值

其可被視為來自以上的方程式之必要的值，其中“取整數(floor)”運算是不需要的，因為j是一整數值。最後，該輸入係按照以下被縮放該計算出的增益縮減GR*output++=*input++*GR；並且該值係被寫入至輸出陣列中的下一個位置，並且該過程係繼續在該輸入陣列中的下一個值，直到在該輸入區塊中的所有NSAMPLE值竭盡為止。

應注意到的是，實際上，每個上述的函數將會是處理輸入與輸出資料的陣列，而不是一次單一樣本。此並不會改變該程式太多，即如同由以上的常式是被傳遞其輸入與輸出作為參考的實際狀況所暗示的。假設該演算法被提交一長度NSAMPLES的區塊，將資料的陣列納入該鐘型濾波器函數中唯一需要的修改是如下地納入迴圈到該程式碼中：

數位信號處理方法100整體來看可被實施為一程式，其係呼叫以上的函數的每一個，並且實施如下：

如同可見的，有多次呼叫到該scale函數、low_shelf函數、high_shelf函數、bell函數、以及compressor函數。再者，有對於稱為xv1、yv1、xv2、yv2等等的陣列之參照。這些陣列是需要在對於該各種的常式的呼叫之間被維持的狀態變數，並且它們儲存在該過程中的各種濾波器的內部狀態。亦有重複的參照到一稱為working_table的陣列。此表係保存在整個演算法被使用的各種預先計算出的係數。例如是數位信號處理方法100的此實施例之演算法可以被細分成兩個部分：被使用在即時的處理迴圈中的係數之計算以及該即時的處理迴圈本身。該即時的迴圈是由簡單的乘法及加法所組成，即時地執行此是簡單的，然而需要複雜的超越函數、三角函數以及其它運算的係數計算是無法有效即時地來加以執行。幸運的是，該些係數在執行期間是靜態的，因而可以在即時的處理發生之前預先計算出。這些係數可以針對於數位信號處理方法100將被利用於其中的每個音訊裝置來明確地計算出。明確地說，當數位信號處理方法100被使用在一被配置以用於車輛的行動音訊裝置中，這些係數可以針對於該音訊裝置可被用在其中的每個交通工具來個別地加以計算出，以獲得最佳的效能並且考量到在每個交通工具中之獨特的聲波性質，例如揚聲器設置、乘客車廂設計以及背景雜訊。

例如，一特定的傾聽環境可能產生此種異常的音訊響應，例如是那些來自駐波的音訊響應。例如，此種駐波經常發生在例如是汽車之小的傾聽環境中。例如，一汽車的長度是大約400個週期長的。在此種環境中，某些駐波是在此頻率加以建立的，而某些則是在低於該頻率來加以建立。駐波係在其頻率處呈現一經放大的信號，此可能呈現一惱人的聲波信號。具有相同尺寸、形狀及相同特徵的車輛，例如相同型號的汽車，可能會因為其類似的尺寸、形狀、結構的構成、揚聲器設置、揚聲器品質以及揚聲器尺寸而呈現相同的異常。在另一實施例中，所進行的調整頻率及量可被事先組態設定並且儲存，以用於圖形等化器107以在該傾聽環境中對於未來的呈現降低異常的響應。

展示在先前段落中的“working_table”都是由預先計算出的值所組成，該些預先計算出的值係被儲存在記憶體中並且視需要地加以擷取。此係在執行時間上省去一巨大的計算量並且容許數位信號處理方法100能夠執行在低成本的數位信號處理晶片上。

應注意到的是，如同在此段落中詳細敘述的演算法係以區塊形式被寫入。上述的程式只是數位信號處理方法100之一特定的軟體實施例，而且並不欲以任何方式限制本發明。此軟體實施例可被程式化在一電腦晶片之上，以用於一例如但不限於收音機、MP3播放器、遊戲機、行動電話、電視、電腦或是公共廣播系統的音訊裝置。此軟體實施例係具有取得一音訊信號作為輸入，並且以一修改後的形式輸出該音訊信號的效果。

儘管本發明的各種實施例已經在以上敘述，但應瞭解的是它們只是已經藉由舉例來加以呈現，而非限制性的。同樣地，各種的圖可能描繪一用於本發明的範例架構或是其它配置，其係被完成以助於理解可內含在本發明中的態樣及功能。本發明並不限於該些舉例說明的範例架構或配置，而是所要的態樣可以利用各種替代的架構及配置來加以實施。確實，對於具有此項技術的技能者而言，替代的功能、邏輯或是實體的區分及配置如何可被實施以實施本發明之所要的態樣將會是明顯的。此外，和在此描繪的那些名稱之大量不同的構成模組的名稱亦可被應用至該些各種的區分。此外，關於流程圖、操作說明以及方法請求項，該些步驟在此被呈現所用的順序不應要求各種的實施例是被實施成以相同的順序來執行所述的功能，除非上下文另有指定。

在此文件所用的術語及措辭與其變化，除非另有明確地陳述，否則應該被解釋為相對於限制性之開放式的。以前述作為例子：該術語“包含”應該被讀成表示“包含但不限於”或類似者；該術語“範例” 係被用來提供在討論中的項目之範例的實例，而不是其之一窮舉或限制性的表列；該術語“一”或“一個”應該被讀成表示“至少一個”、“一或多個”或類似者；並且形容詞例如是“習知的”、“傳統的”、“正常的”、“標準的”、“已知的”以及具有類似意義的術語不應該被解釋為限制所述的項目至一給定的時間期間、或是限制到在一給定的時間可供利用的一項目，而是應該被讀成涵蓋可能是現在或是在未來的任何時點可供利用或是已知之習知的、傳統的、正常的、或是標準的技術。同樣地，在此文件參照到對於具有此項技術的通常知識者而言將會是明顯或已知的技術之情形，此種技術係涵蓋那些現在或是在未來的任何時點對於本領域技術人員而言為明顯或已知者。

例如是“一或多個”、“至少”、“但不限於”或是其它類似的措辭之擴大性的字及措辭於某些實例中的存在不應被讀成表示在其中此種擴大性的措辭可能不存在的實例中較窄的情況是所要或所需的。該術語“模組”的使用並不意指被敘述或主張為該模組的部分之構件或功能是全部被配置在一共同的封裝中。確實，一模組的各種構件中的任一或全部，不論是控制邏輯或是其它構件，都可以組合在單一封裝中、或是個別地維持並且可進一步被分散在多個群組或封裝中、或是橫跨多個位置。

此外，在此闡述的各種實施例是就範例的方塊圖、流程圖及其它圖示而被描述。如同對於具有此項技術的通常知識者在閱讀此文件後將會變成明顯的，該些舉例說明的實施例以及其各種的替代者可在不限制到該些舉例說明的例子下加以實施。例如，方塊圖以及其所附的說明不應該被解釋為要求一特定的架構或配置。

現在本發明已經加以敘述。