TWI462601B

TWI462601B - 音頻信號裝置及方法

Info

Publication number: TWI462601B
Application number: TW098130840A
Authority: TW
Inventors: Tien Chiu Hung; Chung Shih Chu; Tao Cheng Wu
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2014-11-21
Also published as: US8615093B2; US20100086148A1; CN101715158B; TW201016034A; CN101715158A

Description

音頻信號裝置及方法

本案是關於一種音頻信號處理，特別是關於一種低音增強的音頻信號裝置及方法。

今日，消費性電子裝置的設計重視可攜性。由於強調此設計重點，導致所有可攜性電子裝置具有較小的揚聲器。揚聲器具有較小的物理尺寸嚴重地限制聲音的複製，特別是在低頻的聲域，因此，導致消費者不滿意於聲音輸出的品質。對於此問題，習用的解答在於放大低頻分量；然而，增加低頻分量的能量位準不僅導致額外的功率消耗，也可能導致揚聲器的損壞。

改善複製效果又不升壓低頻分量的一種解決方式係利用心理聲學(Psychoacoustics)技術。也就是說：在諧波中，存在所謂的“虛擬音高(Virtual pitch)”現象，其中即使基本頻率的振幅是零，大腦感知複數諧波頻率中具有最大公因數的一頻率。舉例來說，如果耳朵聽到一音調(Tone)，該音調具有頻率600、800、1000與1200Hz的複數泛音(Overtones)，則該音調的音高幾乎被辨識為200Hz音調的音高。

一習知技術記載於美國公告專利第5668885號，其揭露一低頻率音頻轉換電路。另一習知技術記載於美國公告專利第5939373號，其揭露一心理聲學的替代信號產生器；此專利的重點是音量均等(Volume equalization)，亦即，該剩餘諧波信號的響度(Loudness)與該低頻信號的響度相匹配。另一習知技術記載於美國公告專利第6134330號，其揭露一增強裝置。另一習知技術記載於美國公開專利第20060159283 A1號，其揭露一低音增強電路。

然在實作上，這些音頻系統常需要低複雜性的濾波器以便容易實現。因揚聲器常顯示截止頻率的特性，該特性使揚聲器難以複製截止頻率範圍之外的信號。若採用低複雜性(換言之，低成本)的濾波器(例如是帶通濾波器)來實現，則由於其過渡帶寬是寬的且其阻帶(Stop band)不是趨近於零，而導致原始輸入信號仍存在。由於在經過該帶通濾波器處理後的輸出信號乃包括該原始輸入信號的能量，但該低頻率信號無法由揚聲器加以複製，因此導致輸出能量的浪費。

此外，低頻率信號的存在更有另一缺點。在一音頻系統中，需要一壓縮器來避免該音頻系統的輸出信號的位準超出揚聲器的臨限；該壓縮器壓縮低音增強信號向下回到該臨限以下，其中該壓縮器不僅壓縮該低音增強信號的低頻部分，也壓縮該低音增強信號的高頻部分。例如，該壓縮器的輸出信號具有聲音的高頻部分，當比較輸出的高頻部分與原始的高頻部分時，該輸出信號的強度大幅小於輸入信號的強度。也就是說，當低頻部份存在時，造成輸出信號位準更大，使得壓縮增益要更小以避免超過臨界，所以低頻部份存在的信號，它的高頻信號會比沒有低頻成份的信號減小更多了。

此外，習用的方法尚有另一個缺點是：為了避免該低音增強信號的位準超出該揚聲器的臨限，所以會進行壓縮(即增益小於1)該低音增強信號，使得的全部該低音增強信號皆至該臨限以下。導致了該低音增強信號的高頻部分被壓縮許多，且該低音增強信號的輸出動態範圍也被壓縮。

本案的目的之一係提供一種音頻信號裝置與方法，其改善：當揚聲器複製低頻信號時，所輸出的聲音具有低劣的品質。

本案的目的之一係提供一種音頻信號裝置與方法，在於減少該輸出信號中的該原始輸入信號的能量。

本案的目的之一係提供一種音頻信號裝置與方法，用來減少因揚聲器無法複製該低頻信號，所導致的輸出能量浪費。

本案的目的之一係提供一種音頻信號裝置與方法，使用部分頻率的壓縮來減少低音增強信號的低頻部分，以改善處理後輸出信號的動態範圍。

本案的一實施例是提供一種音頻信號裝置，該音頻信號裝置包括一音頻增強電路及一音頻壓縮電路。該音頻增強電路響應一音頻輸入信號而輸出一低音增強信號。該音頻壓縮電路對該低音增強信號的一低頻部分進行壓縮來輸出一第一信號。

本案的另一實施例是提供一種音頻信號方法，該音頻信號方法包括下列步驟：響應一音頻輸入信號而輸出一低音增強信號；及，壓縮該低音增強信號的一低頻部分來輸出一第一信號。

本案的又一實施例是提供一種音頻信號裝置，該音頻信號裝置包括一音頻增強電路。該音頻增強電路接收一音頻輸入信號，該音頻輸入信號具有一低頻部分，該音頻輸入信號的該低頻部分具有一主頻率，該音頻增強電路根據該主頻率放大該低頻部分，以輸出一低音增強信號。

本案的又一實施例是提供一種音頻信號方法，該音頻信號方法包括下列步驟：提供一音頻輸入信號，其中該音頻輸入信號具有一低頻部分，該音頻輸入信號的該低頻部分具有一主頻率；及，根據該主頻率放大該低頻部分，以輸出一低音增強信號。

本案的又一實施例還使用部分頻率的壓縮來減少低音增強信號的低頻部分。在本案中，根據該低音增強信號，利用一減壓增益被應用於無法以該揚聲器複製的該低音增強信號的該低頻部分。該低音增強信號的該低頻部分的壓縮不影響該揚聲器的輸出，而該低音增強信號的高頻部分不受影響，因此，處理後輸出信號的動態範圍變得大於習用方法的。

請參閱第一圖，其為本案第一實施例所提音頻信號裝置81的示意圖。如圖所示，音頻信號裝置81包括音頻增強電路211、音頻壓縮電路212。音頻增強電路211響應音頻輸入信號A2而輸出低音增強信號S21；例如，低音增強信號S21包括音頻輸入信號A2的低頻部分的一泛音(Overtone)。音頻壓縮電路212耦接於音頻增強電路211，用以對低音增強信號S21的低頻部分進行壓縮來輸出信號S22。揚聲器28耦接於音頻壓縮電路212，揚聲器28具有臨限TH1，音頻壓縮電路212輸出該信號S22用以驅動揚聲器28。在一實施例中，信號S22的位準低於臨限TH1，以使揚聲器28忠實地複製信號S22的聲音。該音頻壓縮電路212的一實施例為一增益值小於1的放大電路。

在一實施例中，音頻增強電路211可以是任一習用的低音增強系統或是本發明所揭露之實施例。在第一圖中，音頻增強電路211包括第一處理單元301與第二處理單元40，第一處理單元301與第二處理單元40均接收音頻輸入信號A2。第一處理單元301利用音頻輸入信號A2的低頻部分B2來輸出諧波信號D2，其中諧波信號D2包括音頻輸入信號A2的低頻部分B2的泛音C21。第二處理單元40利用諧波信號D2來增強音頻輸入信號A2，以輸出低音增強信號S21。基於心理聲學，揚聲器28所發出的聲音能夠使聽者感知音頻輸入信號A2的低頻部分B2。

在一實施例中，第一處理單元301包括濾波單元31、放大單元32、諧波產生器33與濾波單元34。濾波單元31接收音頻輸入信號A2，且從音頻輸入信號A2擷取出(Extract)音頻輸入信號A2的低頻部分B2。在一實施例中，濾波單元31包括低通濾波器311，低通濾波器311具有一截止頻率，低通濾波器311選出音頻輸入信號A2的低頻部分B2，低頻部分B2的頻率小於低通濾波器311的該截止頻率，揚聲器28複製低頻部分B2時的效率是差的。

放大單元32放大音頻輸入信號A2的低頻部分B2來輸出信號E2。在一實施例中，放大單元32包括前置放大器321。諧波產生器33產生信號E2的複數諧波C2，其中該等諧波C2包括泛音C21。在一實施例中，低通濾波器311提供音頻輸入信號A2的低頻部分B2，而如果諧波產生器33的輸出變化取決於信號E2的頻率且不取決於信號E2的位準，則可在諧波產生器33的前級放大低頻部分B2。在一實施例中，前置放大器321將音頻輸入信號A2的低頻部分B2升壓為信號E2，諧波產生器33產生信號E2的該等諧波C2；因為音頻輸入信號A2中較高頻率範圍中的分量是音頻輸入信號A2的諧波，該等諧波C2的音高(Pitch)仍然相同於音頻輸入信號A2的低頻部分B2的音高。在一實施例中，諧波產生器33具有一特性：該等諧波C2的減壓(reduce)振幅是獨立於音頻輸入信號A2的低頻部分B2的位準。

濾波單元34從該等諧波C2選出諧波信號D2，其中諧波信號D2包括泛音C21。在一實施例中，濾波單元34包括帶通濾波器341，帶通濾波器341耦接於諧波產生器33，帶通濾波器341從諧波產生器33的輸出選出一適當的部分，其中該適當的部分包括泛音C21；例如，帶通濾波器341具有一低邊截止頻率與一高邊截止頻率，該低邊截止頻率與該高邊截止頻率分別等於該適當的部分的下限頻率與上限頻率，帶通濾波器341的該低邊截止頻率被選為等於低通濾波器311的該截止頻率，且帶通濾波器341的該高邊截止頻率被選為一特定頻率，該特定頻率大致以一個八度音程高於帶通濾波器341的該低邊截止頻率。

音頻增強電路211的第二處理單元40包括濾波單元41、延遲單元42與加法器43。濾波單元41從音頻輸入信號A2移除音頻輸入信號A2的一不需要頻率部分來輸出信號F2。在一實施例中，濾波單元41包括高通濾波器411，高通濾波器411接收音頻輸入信號A2，且用以移除音頻輸入信號A2中複數不需要的基本頻率，例如，高通濾波器411選出音頻輸入信號A2中頻率高於低通濾波器311的該截止頻率的部分，在此情況下，該等不需要的基本頻率位於音頻輸入信號A2的低頻部分B2內，且高通濾波器411的截止頻率被選為等於低通濾波器311的該截止頻率。

延遲單元42延遲信號F2來輸出信號G2，使信號G2相對於音頻輸入信號A2的延遲和諧波信號D2相對於音頻輸入信號A2的延遲可相匹配。加法器43相加信號G2與諧波信號D2來輸出低音增強信號S21。在一實施例中，低音增強信號S21不具有音頻輸入信號A2的低頻部分B2的基本頻率，但具有該基本頻率的音高，亦即，音頻增強電路211執行心理聲學的操作來獲得低音增強信號S21。

音頻壓縮電路212包括第一壓縮單元50與第二壓縮單元60。第一壓縮單元50壓縮低音增強信號S21的低頻部分P21來輸出信號P24。第二壓縮單元60壓縮信號P24的全部來輸出信號S22。第一壓縮單元50包括壓縮增益計算器51、濾波單元52、乘法器54、濾波單元53與混波器55。壓縮增益計算器51根據低音增強信號S21而決定壓縮增益H21。在一實施例中，如果信號S22的位準超出揚聲器的臨限TH1，壓縮增益計算器51將計算壓縮增益H21的值以使信號S22向下而低於臨限TH1；否則，壓縮增益計算器51設定壓縮增益H21的該值為1。

濾波單元52接收低音增強信號S21，且從低音增強信號S21選出低音增強信號S21的低頻部分P21。在一實施例中，濾波單元52包括低通濾波器521，低通濾波器521具有一截止頻率，低通濾波器521選出低音增強信號S21的低頻部分P21，例如，低通濾波器521的該截止頻率被選為等於低通濾波器311的該截止頻率，低頻部分P21的複數頻率小於低通濾波器521的截止頻率，當揚聲器28的尺寸較小時，揚聲器28複製低頻部分P21時的效率是差的，在此情況下，低頻部分P21的位準可能會過高而使信號S22的位準高於揚聲器28的臨限TH1，且第一壓縮單元50被用來壓縮低頻部分P21。乘法器54把低音增強信號S21的低頻部分P21乘以壓縮增益H21來輸出信號P23，例如，當壓縮增益H21的該值小於1時，信號P23對應地低於低音增強信號S21的低頻部分P21。

濾波單元53從低音增強信號S21移除低音增強信號S21的一不需要頻率部分來輸出信號P22。在一實施例中，濾波單元53包括高通濾波器531，高通濾波器531接收低音增強信號S21，且用以移除低音增強信號S21中複數不需要的基本頻率，例如，高通濾波器531選出低音增強信號S21中頻率高於低通濾波器521的該截止頻率的部分，在此情況下，該等不需要的基本頻率位於低音增強信號S21的低頻部分P21內，且高通濾波器531的截止頻率被選為等於低通濾波器521的該截止頻率。混合器55混合信號P22與信號P23來輸出信號P24。

第二壓縮單元60包括壓縮增益計算器61與乘法器62。壓縮增益計算器61耦接於混波器55，壓縮增益計算器61根據信號P24而決定壓縮增益H22。在一實施例中，如果低音增強信號S21的低頻部分P21的振幅相對於低音增強信號S21的全部信號振幅的比例是巨大的，由於音頻壓縮電路212先壓縮低頻部分P21，則信號P24將低於揚聲器28的臨限TH1，如此可以在不減少信號的高頻部份使得信號低於揚聲器臨限。乘法器62把信號P24乘以壓縮增益H22來輸出信號S22，其中壓縮增益計算器61調整壓縮增益H22，以使信號S22所有的位準低於揚聲器28的臨限TH1。在一實施例中，音頻壓縮電路212包括第一壓縮單元50，且第二壓縮單元60被省略，在此情況下，信號P24即是信號S22。上述電路的耦接關係，可參考第一圖。

請參閱第二圖，其為本案第二實施例所提音頻信號裝置82的示意圖。如圖所示，音頻信號裝置82包括音頻增強電路221與音頻壓縮電路212。第二圖之實施例與第一圖之實施例相較，大部份的電路的功能以及操作原理係相似或是相同，故相同或是相似的電路省略其描述。在第二圖中，第一處理單元302包括濾波單元31、放大單元32、諧波產生器33與濾波單元34。濾波單元31接收音頻輸入信號A3，從音頻輸入信號A3選出音頻輸入信號A3的低頻部分B30，且輸出信號B3。在一實施例中，濾波單元31包括低通濾波器311，低通濾波器311具有一截止頻率，低通濾波器311移除音頻輸入信號A3中具有一頻率範圍的成分來輸出信號B3，該頻率範圍包括大於該截止頻率的複數頻率，信號B3包括兩個子信號B31與B32。在一實施例中，子信號B31與B32均為低通濾波器311所選出的音頻輸入信號A3的低頻部分B30。

放大單元32耦接於濾波單元31與諧波產生器33之間，放大單元32放大音頻輸入信號A3的低頻部分B30來輸出信號E3，且包括頻率估計器322、升壓增益選擇器323與前置放大器321。頻率估計器322耦接於低通濾波器311，頻率估計器322估計音頻輸入信號A3的低頻部分B30的主頻率f1。升壓增益選擇器323耦接於頻率估計器322，升壓增益選擇器323根據主頻率f1而選擇升壓增益K3。前置放大器321利用升壓增益K3來放大音頻輸入信號A3的低頻部分B30，以輸出信號E3。諧波產生器33產生信號E3的複數諧波C3，其中該等諧波C3包括泛音C31。在一實施例中，該等諧波C3的位準(level)是幾乎相同於音頻輸入信號A3的低頻部分B30的位準。

濾波單元34從該等諧波C3選出諧波信號D3。在一實施例中，濾波單元34包括帶通濾波器341，帶通濾波器341從諧波產生器33的輸出選出一適當的部分。音頻壓縮電路212包括第一壓縮單元50與第二壓縮單元60。為了確保，信號S32的所有位準是低於揚聲器28的臨限TH1，第二壓縮單元60壓縮第一壓縮單元50的輸出的全部。

請參閱第三圖，其為本案第三實施例所提音頻信號裝置83的示意圖。如圖所示，音頻信號裝置83包括音頻增強電路231、與音頻壓縮電路212。音頻增強電路231響應音頻輸入信號A4而輸出低音增強信號S41。音頻壓縮電路212響應低音增強信號S41而輸出信號S42。音頻增強電路231包括第一處理單元303與第二處理單元40，第一處理單元303與第二處理單元40均接收音頻輸入信號A4。第一處理單元303利用音頻輸入信號A4的低頻部分來輸出諧波信號D4。第二處理單元40利用諧波信號D4來增強音頻輸入信號A4，以輸出低音增強信號S41。

第一處理單元303分開音頻輸入信號A4的該低頻部分為複數子頻帶部分Q10、Q20、…、與QM0，其中子頻帶部分Q10為該等子頻帶部分Q10、Q20、…、與QM0中的最低頻帶部分。第一處理單元303包括複數子處理單元3A_1、3A_2、…、與3A_M和一加法單元3B。加法單元3B包括分別對應於該等子處理單元3A_1、3A_2、…、與3A_M的複數加法器3B_1、3B_2、…、與3B_M。該等子處理單元3A_1、3A_2、…、與3A_M分別處理該等子頻帶部分Q10、Q20、…、與QM0來輸出複數子諧波信號D41、D42、…、與D4M。加法單元3B相加該等子諧波信號D41、D42、…、與D4M，以輸出諧波信號D4。

該等子處理單元3A_1、3A_2、…、與3A_M可以相同或是相似於第一圖的第一處理單元301或是第二圖的第一處理單元302。

若該等子處理單元3A_1、3A_2、…、與3A_M的至少一個的實施態樣可係相同或是相似於第二圖的第一處理單元302為例：在每個濾波單元31中，在低通濾波器31_1輸出的信號Q1包括兩個子信號Q11與Q12，其中子信號Q11與Q12均可為子頻帶部分Q10。在低通濾波器31_2輸出的信號Q2包括兩個子信號Q21與Q22，其中子信號Q21與Q22均可為子頻帶部分Q20。以此類推可得，在低通濾波器31_M輸出的信號QM包括兩個子信號QM1與QM2，其中子信號QM1與QM2均可為子頻帶部分QM0。

在每個放大單元32中，子處理單元3A_1的頻率估計器322估計子頻帶部分Q10的一主頻率，子處理單元3A_1的升壓增益選擇器323根據該主頻率而決定一升壓增益，子處理單元3A_1的前置放大器321利用該升壓增益來放大子頻帶部分Q10；因此，該等子處理單元3A_1、3A_2、…、與3A_M的各升壓增益選擇器可應用不同的增益至該等子處理單元3A_1、3A_2、…、與3A_M的各前置放大器。

因為用以選出每一子頻帶部分的濾波單元31的頻率範圍是小的，故在諧波產生期間，將發生較小的互調失真。當沒有分開音頻輸入信號A4的該低頻部分時，在該低頻部分的頻率區域中，可有多於一分量，且經由運算(例如是非線性運算)複數頻率的那些分量，將產生一些不需要的頻率，而這些不需要的頻率不是音頻輸入信號A4的諧波，因此，它們被稱為互調失真。頻帶分割的另一好處在於：子處理單元的頻率估計器322所輸出結果的變化是較小且精確的，且子處理單元的濾波單元34的輸出位準很接近於子處理單元的濾波器單元31的輸出位準。

81、82、83．．．音頻信號裝置

211、221、231．．．音頻增強電路

212．．．音頻壓縮電路

28．．．揚聲器

301、302、303．．．第一處理單元

31、34、41、52、53．．．濾波單元

311、31_1、521．．．低通濾波器

32．．．放大單元

321．．．前置放大器

322．．．頻率估計器

323．．．升壓增益選擇器

33．．．諧波產生器

341、31_2、31_M．．．帶通濾波器

3A_1、3A_2、3A_M．．．子處理單元

3B．．．加法單元

40．．．第二處理單元

411、53．．．高通濾波器

42．．．延遲單元

43、3B_1、3B_2、3B_M．．．加法器

50．．．第一壓縮單元

51、61．．．壓縮增益計算器

54、62．．．乘法器

55．．．混合器

60．．．第二壓縮單元

A2、A3、A4．．．音頻輸入信號

B2、B30、P21．．．低頻部分

B3、E2、F2、G2、P22、P23、P24、Q1、Q2、QM、S22．．．信號

B31、B32、Q11、Q12、Q21、Q22、QM1、QM2．．．子信號

C2、C3．．．複數諧波

C21、C31．．．泛音

D2、D3、D4．．．諧波信號

D41、D42、D4M．．．子諧波信號

f1．．．主頻率

H21、H22．．．壓縮增益

K3．．．升壓增益

Q10、Q20、QM0．．．子頻帶部分

S21、S31、S41．．．低音增強信號

TH1．．．臨限

本案得藉由下列圖式之詳細說明，俾得更深入之瞭解：

第一圖：本案第一實施例所提音頻信號裝置的示意圖；

第二圖：本案第二實施例所提音頻信號裝置的示意圖；及

第三圖：本案第三實施例所提音頻信號裝置的示意圖。

81．．．音頻信號裝置

211．．．音頻增強電路

212．．．音頻壓縮電路

28．．．揚聲器

33．．．諧波產生器

301．．．第一處理單元

31、34、41、52、53．．．濾波單元

311、521．．．低通濾波器

32．．．放大單元

321．．．前置放大器

341．．．帶通濾波器

40．．．第二處理單元

411、53．．．高通濾波器

42．．．延遲單元

43．．．加法器

50．．．第一壓縮單元

51、61．．．壓縮增益計算器

54、62．．．乘法器

55．．．混合器

60．．．第二壓縮單元

A2．．．音頻輸入信號

B2、P21．．．低頻部分

C2．．．複數諧波

C21．．．泛音

D2．．．諧波信號

E2、F2、G2、P22、P23、P24、S22．．．信號

H21、H22．．．壓縮增益

S21．．．低音增強信號

TH1．．．臨限

Claims

一種音頻信號裝置，包括：一音頻增強電路，響應一音頻輸入信號而輸出一低音增強信號；及一音頻壓縮電路，電耦接該音頻增強電路，對該低音增強信號的一低頻部分進行壓縮來輸出一第一信號；其中該第一信號所有的位準低於一揚聲器之一臨限。
如第1項的音頻信號裝置，該音頻增強電路包括：一第一處理單元，利用該音頻輸入信號一低頻部分來輸出一諧波信號，其中該諧波信號包括該音頻輸入信號的該低頻部分的一泛音；及一第二處理單元，利用該諧波信號來增強該音頻輸入信號，以輸出該低音增強信號。
如第2項的音頻信號裝置，其中該第一處理單元包括：一第一濾波單元，選出該音頻輸入信號的該低頻部分；一放大單元，放大該音頻輸入信號的該低頻部分來輸出一第二信號；一諧波產生器，產生該第二信號的複數諧波；及一第二濾波單元，從該第二信號的該等諧波選出該諧波信號。
如第3項的音頻信號裝置，其中該放大單元包括：一頻率估計器，估計該音頻輸入信號的該低頻部分的一主頻率；一升壓增益選擇器，根據該主頻率，決定一升壓增益；及一前置放大器，利用該升壓增益來放大該音頻輸入信號的該低頻部分，以輸出該第二信號。
如第2項的音頻信號裝置，其中：該第一處理單元分開該音頻輸入信號的該低頻部分為複數子頻帶部分；該第一處理單元包括複數子處理單元與一加法單元；該等子處理單元分別處理該等子頻帶部分來輸出複數子諧波信號；及該加法單元相加該等子諧波信號，以輸出該諧波信號。
如第2項的音頻信號裝置，其中該第二處理單元包括：一第一濾波單元，移除該音頻輸入信號的一不需要頻率部分來輸出一第二信號；一延遲單元，延遲該第二信號來輸出一第三信號；及一加法器，相加該第三信號與該諧波信號來輸出該低音增強信號。
如第1項的音頻信號裝置，其中該音頻壓縮電路包括：一第一壓縮單元，壓縮該低音增強信號的該低頻部分來輸出一第二信號；及一第二壓縮單元，壓縮該第二信號的全部來輸出該第一信號。
如第7項的音頻信號裝置，其中該第一壓縮單元包括：一壓縮增益計算器，根據該低音增強信號，決定一壓縮增益；一第一濾波單元，選出該低音增強信號的該低頻部分；一乘法器，把該低音增強信號的該低頻部分乘以該壓縮增益來輸出一第三信號；一第二濾波單元，移除該低音增強信號的一不需要頻率部分來輸出一第四信號；及一混合器，混合該第三信號與該第四信號來輸出該第二信號。
如第7項或第8項的音頻信號裝置，其中該第二壓縮單元包括：一壓縮增益計算器，根據該第二信號，決定一壓縮增益；及一乘法器，把該第二信號乘以該壓縮增益來輸出該第一信號。
一種音頻信號方法，包括下列步驟：(a)響應一音頻輸入信號而輸出一低音增強信號；及(b)壓縮該低音增強信號的一低頻部分來輸出一第一信號；其中，該第一信號所有的位準低於一揚聲器之一臨限。
如第10項的音頻信號方法，其中步驟(a)包括下列步驟：利用該音頻輸入信號的一低頻部分來輸出一諧波信號，其中該諧波信號包括該音頻輸入信號的該低頻部分的一泛音；及利用該諧波信號來增強該音頻輸入信號，以輸出該低音增強信號。
如第10項的音頻信號方法，更包括下列步驟：壓縮該第一信號的全部來輸出一第二信號。
如第11項的音頻信號方法，其中步驟(a)包括下列步驟：將該音頻輸入信號的該低頻部分分開為複數子頻帶部分；分別處理該等子頻帶部分來輸出複數子諧波信號；及相加該等子諧波信號，以輸出該諧波信號。
一種音頻信號裝置，包括：一音頻增強電路，接收一音頻輸入信號，該音頻輸入信號具有一低頻部分，該音頻輸入信號的該低頻部分具有一主頻率，該音頻增強電路根據該主頻率放大該低頻部分，以輸出一低音增強信號；其中該音頻增強電路包括：一第一處理單元，利用該音頻輸入信號的該低頻部分來輸出一諧波信號，其中該諧波信號包括該音頻輸入信號的該低頻部分的一泛音；其中該第一處理單元包括：一放大單元，評估該音頻輸入信號的該低頻部分的該主頻率，且根據該主頻率放大該低頻部分來輸出一第一信號；其中該第一信號所有的位準低於一揚聲器之一臨限。
如第14項的音頻信號裝置，其中該音頻增強電路更包括：一第二處理單元，利用該諧波信號來增強該音頻輸入信號，以輸出該低音增強信號。
如第15項的音頻信號裝置，其中該第一處理單元更包括：一第一濾波單元，選出該音頻輸入信號的該低頻部分；；一諧波產生器，產生該第一信號的複數諧波；及一第二濾波單元，從該第一信號的該等諧波選出該諧波信號。
如第16項的音頻信號裝置，其中該放大單元包括：一頻率估計器，估計該音頻輸入信號的該低頻部分的該主頻率；一升壓增益選擇器，根據該主頻率，決定一升壓增益；及一前置放大器，利用該升壓增益來放大該音頻輸入信號的該低頻部分，以輸出該第一信號。
如第15項的音頻信號裝置，其中：該第一處理單元分開該音頻輸入信號的該低頻部分為複數子頻帶部分；該第一處理單元包括複數子處理單元與一加法單元；該等子處理單元分別處理該等子頻帶部分來輸出複數子諧波信號；及該加法單元相加該等子諧波信號，以輸出該諧波信號。
一種音頻信號方法，包括下列步驟：(a)提供一音頻輸入信號，其中該音頻輸入信號具有一低頻部分，該音頻輸入信號的該低頻部分具有一主頻率；及(b)根據該主頻率放大該低頻部分，以輸出一低音增強信號；其中步驟(b)更包括下列步驟：根據該主頻率，決定一升壓增益；利用該升壓增益來放大該音頻輸入信號的該低頻部分，以決定一第一信號；其中，該第一信號所有的位準低於一揚聲器之一臨限。
如第19項的音頻信號方法，其中步驟(a)與步驟(b)之間更包括下列步驟：選出該音頻輸入信號的該低頻部分；及估計該音頻輸入信號的該低頻部分的該主頻率。
如第19項的音頻信號方法，其中步驟(b)更包括下列步驟：產生該第一信號的複數諧波；從該第一信號的該等諧波選出一諧波信號，該諧波信號包括該音頻輸入信號的該低頻部分的一泛音；及利用該諧波信號來增強該音頻輸入信號，以輸出該低音增強信號。
一種音頻信號裝置，包括：一音頻壓縮電路，包括：一第一壓縮單元，壓縮一低音增強信號的一低頻部分來輸出一第二信號；及一第二壓縮單元，壓縮該第二信號的全部來輸出該第一信號；其中該第二壓縮單元包括：一壓縮增益計算器，根據該第二信號，決定一壓縮增益；及一乘法器，把該第二信號乘以該壓縮增益來輸出該第一信號。
如第22項的音頻信號裝置，其中該第一壓縮單元包括：一壓縮增益計算器，根據該低音增強信號，決定一壓縮增益；一第一濾波單元，選出該低音增強信號的該低頻部分；一乘法器，把該低音增強信號的該低頻部分乘以該壓縮增益來輸出一第三信號；一第二濾波單元，移除該低音增強信號的一不需要頻率部分來輸出一第四信號；及一混合器，混合該第三信號與該第四信號來輸出該第二信號。