TWI735740B

TWI735740B - 低音增強

Info

Publication number: TWI735740B
Application number: TW107103954A
Authority: TW
Inventors: 艾瑞克林德曼
Original assignee: 英商思睿邏輯國際半導體有限公司
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2021-08-11
Also published as: US11109155B2; US20180242083A1; CN110506425A; KR20190118612A; TW201836369A; GB2559820A; GB201706688D0; KR102422741B1; GB2559820B; CN110506425B; WO2018151914A1

Abstract

可施加低音增強，以改良電子裝置使用者對於低頻聲音的感知。可對聲訊訊號施加失真函數，以產生相關於低頻聲音的較高頻內容。聆聽者的耳朵可由類似於低頻聲音的方式來解譯此較高頻內容。失真函數可為S形函數。低音增強亦可包含在失真前縮放聲訊訊號、調適失真、或在失真前進行間隙頻帶濾波。

Description

低音增強

本揭示內容相關於聲訊處理。更特定而言，本揭示內容的部分相關於用於改良聆聽者對於低頻聲音的感知的聲訊處理。

低頻聲音對於任何聲訊系統的輸出能力而言都是挑戰。低頻聲音具有長波長，該等波長特別難以使用小型揚聲器來重製。用於音樂會的專業聲訊系統，甚至家庭劇院立體聲系統，包含特別有用於產生低頻聲音的至少一個大型揚聲器。例如，家庭劇院立體聲系統具有大型重低音喇叭以用於產生低頻聲音，諸如爆炸聲與轟隆聲，以配合電影中的情境。然而，使用諸如重低音喇叭的大型揚聲器，對於產生低頻聲音而言並非始終可行。

可攜式裝置在日常生活中越來越常見。它們影響了人們與彼此溝通、與音樂互動、以及組織生活的方式。例如，許多消費者在可攜式聲訊播放器（諸如MP3播放器或蜂巢式電話）上享受音樂。在可攜式裝置的尺寸縮小，同時仍可提供相同或更佳的能力時，可攜式裝置變得更容易享受且更享受。對於較小的電子裝置的期望，在對於小尺寸的需求以及維持大聲且低音豐沛的聲音之間產生了拉扯。不論聲音是從內部微型揚聲器或是所連接的外部揚聲器產生，行動裝置一般而言不具有能容納在一個尺寸中為數英吋（或甚至一英呎）的換能器的空間。可攜式裝置中的揚聲器尺寸，時常受限於裝置自身的外型因素以及佈局。

微型揚聲器的震膜的最大直徑尺寸僅為數毫米或數公分。該等較小的換能器，在低於揚聲器的共振頻率（諸如低於1000赫茲）的低頻率下，表現出作為輸入電壓的函數的輸出音壓位準的快速下降。因為提升換能器尺寸對於小型消費者電子裝置而言並非可用的選項，需要其他技術以處理低頻聲音。

習知的聲訊處理可用於改良低頻聲音的輸出品質。例如，低於揚聲器共振頻率（諸如低於1000 赫茲）的聲訊訊號中的頻率，可被使用習知等化技術（EQ）推升，以補償低於揚聲器共振頻率的揚聲器系統頻率回應的大量下降。在施加EQ回應之後，訊號可被傳過擺幅限制器（excursion limiter），擺幅限制器將訊號限制在揚聲器的擺幅限制內。在最低可聽見頻率可為200赫茲左右的微型揚聲器上，可完全聽不到基頻在50-150赫茲範圍內的貝斯或大鼓部分。該等聲音可具有一些諧波能量在200赫茲以上。然而此能量可為弱的。因此，原始貝斯部分可為非常柔弱或甚至無法聽見。裝置使用者因此無法精確聆聽音樂家原本要呈現的音樂。

在此所提及的缺點僅為代表性的，本文包含該等缺點僅單純意為強調需要改良電性部件，特別是對於使用在消費者層級裝置（諸如行動電話）中的聲訊系統。本文所說明的具體實施例處理了一些缺點，但並非必須處理在此所說明的（或本發明所屬技術領域中所習知的）所有缺點。再者，除了前述缺點以外，本文所說明的具體實施例可呈現其他益處，並可被使用在其他的應用中。

可施加低音增強，以改良電子裝置使用者對於低頻聲音的感知。可對聲訊訊號的部分或全部操作低音增強，以修改低頻聲音的能量內容，且因此補償揚聲器的不佳回應。例如，施加至聲訊訊號的低頻的非線性失真，將產生低頻聲訊內容的諧波失真，使得失真分量到達較高的頻率。該等較高的諧波頻率分量較容易由小型揚聲器（諸如行動裝置的微型揚聲器）重製。100赫茲(Hz)單音基頻在通過適合的非線性失真函數時，將產生為基頻的整數倍（亦即200赫茲、300赫茲、400赫茲、500赫茲等等）的一系列諧波。在人類聽覺系統收到較高諧波（例如300赫茲、400赫茲、500赫茲）的叢集時，人類聽覺系統會推測出基頻100赫茲，即使前幾個諧波與基頻（例如100赫茲、200赫茲）完全聽不到。因此，聆聽者可更佳地感知到聲訊訊號中的低頻聲音的音調，諸如貝斯吉他或大鼓，即使不存在真實的低頻。可對聲訊訊號的低通濾波版本施加非線性失真，使得僅有低頻內容通過失真函數。在使低頻聲訊內容失真之後，可透過高通濾波器將失真訊號濾波，以進一步塑形較高頻的失真分量。接著，失真訊號可被與原始訊號（或原始聲訊訊號的高通濾波版本）結合，以形成具有經推升的低頻諧波的輸出訊號。用於施加失真至聲訊訊號的非線性函數的一些實例，為S形函數（Sigmoid function）或經修改S形函數。

低音增強可包含動態地調整對聲訊訊號的部分所施加的失真。對聲訊訊號施加的失真（諸如非線性失真），可由一或更多個參數來控制。例如，可透過控制用於產生失真的數值函數的一或更多個參數，來控制由失真產生的失真分量的相對強度。在失真係基於S形函數時，一或更多個參數可被控制，以調整S形函數的形狀。一個此種參數為銳度參數。若聲訊訊號具有數個低於截止頻率（諸如120赫茲）的諧波，則相對柔性的S形失真函數可用於產生高於另一截止頻率（諸如200赫茲）的新分量。然而，若聲訊訊號具有非常低頻的內容（例如60赫茲）且為相當為正弦波形而不具有高階諧波，則可使用較銳的S形函數以產生失真分量。控制塊可判定用於控制S形函數的一或更多個參數，此係藉由將高於200赫茲失真分量的功率除以原始聲訊內容的低於120赫茲分量的功率。可調整一或更多個適應性失真控制參數，以在較高頻分量與原始低頻分量之間維持大約的預定功率比，諸如-6 dB。

失真函數，諸如S形失真函數，對於訊號的輸入位準是敏感的。若輸入位準太低，則可造成少量失真或不造成失真。為此，低音增強可包含對聲訊訊號的部分施加無限壓擴（infinite companding）。無限壓擴包含在施加失真之前先對輸入聲訊訊號施加增益，以將輸入聲訊訊號推升至全尺度訊號。隨後，在產生失真之後施加反增益，以使失真聲訊訊號返回原始的失真前輸入聲訊訊號的位準。

在獲得要個別處理並再結合以輸出至揚聲器的第一聲訊訊號與第二聲訊訊號時，低音增強可包含對聲訊訊號施加間隙頻帶濾波器。間隙頻帶濾波器可包含低通濾波器與高通濾波器。高通濾波器可從聲訊訊號消除低頻，以產生第一聲訊訊號。低通濾波器可隔離聲訊訊號的低頻，以產生第二聲訊訊號。將低頻分離，允許分離處理聲訊訊號中的低頻內容，使得在低音增強期間內其他內容不被改變。在一些具體實施例中，低通濾波器可具有與高通濾波器不同的截止頻率，使得頻率間隙存在於所產生的第一與第二聲訊訊號之間。例如，低通濾波器可具有120赫茲的截止頻率，而高通濾波器可具有200赫茲的截止頻率。因此，最終訊號中不存在120至200赫茲頻率中的原始聲訊內容，即使是在第一聲訊訊號與第二聲訊訊號的經處理版本再結合之後。間隙頻帶的高頻截止（在此實例中為200赫茲）仍低於微型揚聲器的最低可能的可聽見的頻率。許多聲音，包含由諸如貝斯、歌手、鍵盤及吉他的樂器所產生的聲音，在頻率間隙中具有衝突的分量。然而，低於120赫茲的頻率處的能量，主要可例如為純貝斯聲音。使在間隙頻帶中由不同樂器產生的聲音的複雜結合失真化，可產生高度失真的混合分量，而使得聲訊訊號品質低落。因此，消除間隙頻率中的原始聲訊內容，可進一步改良增強低頻聲音的感知。此外，間隙頻率中的原始內容可具有高於間隙頻率的較高諧波能量，使得消除間隙頻率中的原始內容不會顯著影響對於具有間隙頻率中的能量的聲音的感知。可調整間隙頻帶濾波器的高通濾波器及（或）低通濾波器的截止頻率。例如，對於濾波器之一者的截止頻率，可被動態調整以追蹤低音音符的音調。

本文所說明的低音增強之每一者，可被個別操作或與任何其他本文所說明的低音增強（或是其他已知的低音增強）結合操作。例如，可對聲訊訊號施加非線性可動態調整式失真，以進行低音增強。作為另一實例，可對經濾波間隙頻帶的聲訊訊號施加線性失真，以進行低音增強。作為另一實例，可對聲訊訊號施加非線性可動態調整式失真，以及間隙頻帶濾波與無限壓擴，以進行低音增強。

併入本文所說明的低音增強的電子裝置，可受益自藉由電子裝置中的積體電路部件重製改良的聲訊。積體電路可包含數位類比轉換器（DAC）。DAC可用於將數位訊號（諸如音樂檔案中的內容）轉換成數位訊號的類比表示。DAC的類比訊號輸出，可為要由聲訊電路系統處理的聲訊訊號。此聲訊電路系統可實施本文所說明的低音增強之一或更多者。可被整合在積體電路中（諸如聲訊控制器）的DAC與聲訊處理電路系統，可被使用在具有聲訊輸出的電子裝置中，諸如音樂播放器、CD播放器、DVD播放器、藍光播放器、耳機、可攜式喇叭、頭戴式耳機、行動電話、平板電腦、個人電腦、視訊轉換器、數位攝影機（DVR）盒、家庭劇院接收器、資訊娛樂系統、車載聲訊系統等等。

根據一種具體實施例，方法可包含增強要透過小型揚聲器播放的輸入聲訊訊號的低音部分。方法可包含：對該輸入聲訊訊號在一低通截止頻率下進行低通濾波，以產生實質上由該輸入聲訊訊號的低音部分構成的一經低通處理聲訊訊號；對該第一經低通處理聲訊訊號施加一S形非線性度，以產生包含該低通聲訊訊號的較高諧波的一失真經低通處理聲訊訊號；以及將該失真經低通處理聲訊訊號加至該輸入聲訊訊號以加強該輸入聲訊訊號的該低音部分的較高諧波。

根據另一具體實施例，方法可包含增強要透過小型揚聲器播放的輸入聲訊訊號的低音部分。方法可包含：對該輸入聲訊訊號在一低通截止頻率下進行低通濾波，以產生實質上由該輸入聲訊訊號的低音部分構成的一經低通處理聲訊訊號；對該第一經低通處理聲訊訊號施加一非線性函數，以產生包含該低通聲訊訊號的較高諧波的一失真經低通處理聲訊訊號；量測該經低通處理聲訊訊號的該時變功率以產生一經低通處理功率估算；由一帶通濾波器對該失真經低通處理聲訊訊號進行帶通濾波以產生一經帶通處理失真聲訊訊號，該帶通濾波器涵蓋的頻率範圍對應於該小型揚聲器的低頻範圍；量測該經帶通處理聲訊訊號的時變功率，以產生一帶通功率估算；回應於該低通功率估算與該帶通功率估算而調整該非線性函數，使得該帶通功率估算對該低通功率估算的比維持為接近固定的值；以及將該失真低通聲訊訊號加至該輸入聲訊訊號，以加強該輸入聲訊訊號的該低音部分的較高諧波。

根據又一具體實施例，方法可包含增強要透過小型揚聲器播放的輸入聲訊訊號的低音部分。方法可包含：對該聲訊訊號在一低通截止頻率下進行低通濾波，以產生實質上由該輸入聲訊訊號的低音部分構成的一經低通處理聲訊訊號；估算該經低通處理聲訊訊號的時變振幅包絡，以產生第一振幅包絡；回應於該第一振幅包絡而調整該經低通處理聲訊訊號的增益以產生一經壓縮經低通處理聲訊訊號，其中該經壓縮經低通處理聲訊訊號的振幅實質上為全尺度；對該經壓縮經低通處理聲訊訊號施加一非線性函數，以產生包含該低通聲訊訊號的較高諧波的一失真經壓縮經低通處理聲訊訊號；回應於該第一振幅包絡而調整該失真經壓縮經低通處理聲訊訊號的增益，以產生具有實質類似於該第一振幅包絡的時變振幅的失真經延展經低通處理聲訊訊號；以及將該失真經延展經低通處理聲訊訊號加至該輸入聲訊訊號以加強該輸入聲訊訊號的該低音部分的較高諧波。

根據另一具體實施例，方法可包含增強要透過小型揚聲器播放的輸入聲訊訊號的低音部分，小型揚聲器具有以最低可聽見的輸出頻率為特徵的受限低頻回應。方法可包含：對該輸入聲訊訊號在一低通截止頻率下進行低通濾波，以產生實質上由該輸入聲訊訊號的低音部分構成的一經低通處理聲訊訊號，該低通截止頻率實質上低於該最低可聽見的輸出頻率；對該第一經低通處理聲訊訊號施加一非線性函數，以產生包含該低通聲訊訊號的較高諧波的一失真經低通處理聲訊訊號，其中一經選定數量的該等較高諧波係位於比該最低可聽見的輸出頻率要高的頻率處；以及將該失真經低通處理聲訊訊號加至該輸入聲訊訊號以加強該輸入聲訊訊號的該低音部分的較高諧波。

上文概述了相當寬廣的本發明的具體實施例的一些特徵與技術優點，以期更佳瞭解下面的實施方式。以下將說明形成本發明申請專利範圍的技術主題的額外特徵與優點。在本發明領域中具有通常知識者將理解到，所揭示的概念與特定具體實施例，可被輕易利用作為用於修改或設計其他結構以實施相同或類似目的的基礎。在本發明領域中具有通常知識者亦將理解到，此種均等建置不會脫離如附加申請專利範圍所闡述的本發明的精神與範圍。在連同附加圖式一併考慮下文說明下，將可更佳瞭解額外特徵。然而應明確瞭解到，每一圖式係僅為了圖示說明與描述而提供，且並非亦為限制本發明。

第1圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的具有可調整式非線性失真的低音增強處理的塊圖。聲訊系統100可包含輸入節點102以接收原始聲訊訊號，諸如包含在經壓縮MP3音樂檔案或未壓縮WAV檔案中的聲訊訊號。原始聲訊訊號可用於產生第一聲訊訊號106A與第二聲訊訊號106B。可從低音增強處理塊110產生第二聲訊訊號106B。低音增強處理塊110可處理第二聲訊訊號106B，以藉由產生經處理的第二聲訊訊號106C，改良原始聲訊訊號中的低頻聲音。第一聲訊訊號106A可被與低音增強塊110分離處理，或不修改。可在結合器120中混合第一聲訊訊號106A與經處理的第二聲訊訊號106C。結合器120的輸出被提供至輸出節點104，且此輸出節點104可被耦合至下游部件，諸如等化器電路系統、其他聲訊處理電路系統、用於驅動換能器的放大器、及（或）無線電以傳輸聲訊至遠端裝置（諸如藍芽耳機）。

低音增強處理塊110可包含處理部件以執行步驟，諸如計算數學運算的結果，以改良對於在輸入節點102處接收的聲訊訊號中的低頻聲音的感知。濾波器112可藉由從原始聲訊訊號消除高頻，來產生第二聲訊訊號106B。濾波器112可為具有截止頻率（諸如120赫茲）的低通濾波器，截止頻率經選定以最佳化低音增強處理。一種用於低音增強的技術，可包含藉由非線性失真塊114對第二聲訊訊號106B施加失真。非線性失真塊114可對第二聲訊訊號106B施加非線性函數，諸如S形函數或經修改S形函數。可由在較高頻率處的低頻聲音分量（包含在高於濾波器112的截止頻率的頻率處），產生失真第二聲訊訊號。可在其他處理塊116中進一步處理失真第二聲訊訊號，以產生經處理第二聲訊訊號106C。

可由失真調整塊118改變所施加失真的一或更多個參數，以控制非線性失真塊114。例如，失真調整塊118可調整所施加S形函數的銳度（sharpness）。失真調整塊118可基於第二聲訊訊號106B與經處理第二聲訊訊號106C，來調整失真塊114。例如，非線性失真塊114可判定用於控制S形函數的一或更多個參數，此係藉由將來自經處理第二聲訊訊號106C的高於200赫茲失真分量的功率除以第二聲訊內容106B的低於120赫茲分量的功率。可調整一或更多個適應性失真控制參數，以將大約功率比維持在預定比，諸如-6 dB。

參照第2圖說明塊110中的用於執行低音增強處理的作業。第2圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於使用非線性失真函數的低音增強的範例方法的流程圖。方法200可在塊202開始，對聲訊訊號濾波以將低頻低音內容分離到第二聲訊訊號中，第二聲訊訊號與第一聲訊訊號分離，第一聲訊訊號未包含所有低頻低音內容。方法200可繼續進行到塊204，對第二聲訊訊號施加非線性失真，以獲得失真第二聲訊訊號。可在塊206對失真第二聲訊訊號執行其他處理，以產生經處理第二聲訊訊號。在塊208，可基於來自經處理第二聲訊訊號及（或）第二聲訊訊號的回饋，調整在塊204的非線性失真。在塊210，將經處理第二聲訊訊號與第一聲訊訊號結合。隨著處理器接收聲訊訊號（諸如音樂檔案的額外部分），可重複方法200。處理器可使用在處理器上執行的軟體，處理器諸如數位訊號處理器（DSP）或印刷電路板（PCB）上的實體電路系統，其中處理器或實體電路系統經配置以執行來自第2圖的步驟。

可動態調整（諸如即時調整）對低頻聲音施加的失真。第3圖圖示用於調整失真的一個實例的塊圖。第3圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於調整所施加的失真的控制電路的塊圖。失真調整塊118可包含用於接收聲訊訊號的輸入節點302，及（或）用於接收經處理聲訊訊號（諸如失真聲訊訊號）的輸入節點304。功率估算器312可判定（諸如藉由估算）在輸入節點302處接收到的聲訊訊號的功率位準；且功率估算器304可判定（諸如藉由估算）在輸入節點304處接收到的經處理聲訊訊號的功率位準。由功率估算器312與314判定的功率位準，可被傳遞至處理塊316。處理塊316可產生一或更多個失真參數，以控制聲訊訊號的適應性失真。失真參數可被輸出至節點306，節點306可耦接至產生失真的部件，諸如非線性失真塊114。處理塊316可執行涉及來自功率估算器312與314的功率位準的數學計算。例如，控制塊可判定用於控制S形函數的一或更多個參數，此係藉由將來自功率估算器314的高於200赫茲失真分量的功率位準，除以來自功率估算器312的原始聲訊內容的低於120赫茲分量的功率。可調整輸出至輸出節點306的一或更多個參數，以將大約功率比維持在預定比，諸如-6 dB。

參照回第1圖，非線性失真塊114使用非線性數學函數產生失真。用於產生失真的函數的一個實例，為S形函數（Sigmoid function）。第4A圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於產生非線性失真的範例數學函數的圖表。線402圖示輸出縮放至+1與-1之間的S形函數。對於線402的方程式為：

可藉由調整S形函數，以包含線402的S形函數的形狀的一個態樣，可藉由調整S形函數來控制，以包含指數函數內的項的縮放參數。第4B圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於產生非線性失真的範例可調整式數學函數的圖表。線404A-E圖示具有縮放值2、3、4、5、與6的S形函數。線404A-E中圖示的失真函數的方程式為：

, 其中distctrl為用於藉由設定S形函數縮放值以調整S形函數的控制參數，且因此失真S形函數施加至聲訊訊號。distctrl參數可調整S形函數的銳度。

線402的S形函數的形狀的另一態樣，藉由以另一函數（諸如線性函數）替換S形函數的部分。在一個實例中，S形函數可被分成正部分與負部分，且負部分或正部分由線性函數替換。第4C圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於產生非線性失真的另一範例數學函數的圖表。線406圖示的S形函數中，在部分406A中負輸出被由線性函數替換，同時部分406B圖示S形形狀。失真函數從一個函數切換至另一函數時所在的值，為可由失真調整塊動態調整的控制參數。切換值的任一側上使用的方程式，為可由失真調整塊動態調整的另一控制參數。在不同部分中修改函數，可提供非對稱全諧波（all-harmonic）函數。線406中圖示的失真函數的方程式為：

儘管說明S形函數與經修改S形函數被描述為非線性失真函數的實例，但亦可在非線性失真塊114中實施其他非線性失真函數。例如，可使用多項式函數產生失真，其中多項式係數為用於調整失真函數的控制參數。作為另一實例，可使用切比雪夫多項式函數產生失真，其中切比雪夫多項式階數為用於調整失真函數的控制參數。

低音增強亦可（或替代性地）包含對聲訊訊號的部分施加無限壓擴（infinite companding）。可與參照第1圖說明的非線性失真結合（或與此非線性失真分離），以施加無限壓擴。無限壓擴可包含在施加失真之前先修改聲訊訊號，以改良失真函數的作業。例如，在無限壓擴期間內可由第一壓縮階段修改聲訊訊號，以將聲訊訊號推升至全尺度訊號。可在產生失真之後施加無限壓擴作業的反延展階段，以使失真聲訊訊號返回原始聲訊訊號的原始位準。第5圖圖示具有非線性失真的無限壓擴的範例實施例。

第5圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的利用無限壓擴進行低音增強處理的塊圖。聲訊系統500可包含動態範圍壓縮塊512，動態範圍壓縮塊512耦接在濾波器112與非線性失真塊114之間。聲訊系統500亦可包含動態範圍延展塊514，動態範圍延展塊514耦接在非線性失真塊114與另一處理塊116。動態範圍壓縮塊512與動態範圍延展塊514包含無限壓擴系統。動態範圍壓縮塊512可縮放第二聲訊訊號成經縮放第二聲訊訊號。例如，動態範圍壓縮塊512施加的縮放，可足以將第二聲訊訊號提升至全尺度。動態範圍延展塊514可縮放非線性失真塊114產生的失真第二聲訊訊號，以反轉動態範圍壓縮512的縮放。例如，動態範圍延展塊514可施加反縮放，以使失真第二聲訊訊號的振幅返回基於動態範圍壓縮512之前的第二聲訊訊號的振幅。可由包絡偵測器516判定塊512及(或)514施加的縮放，包絡偵測器516量測原始聲訊訊號及(或)第二聲訊訊號的振幅。

動態範圍延展/壓縮塊512與514以及包絡偵測器516執行的作業，可包含：估算第二聲訊訊號的時變振幅包絡以產生第一振幅包絡；在施加非線性失真之前對第二聲訊訊號施加失真前增益，其中所施加的失真前增益至少部分基於第一振幅包絡，其中失真前增益產生為實質上全尺度的經壓縮第二聲訊訊號，且其中非線性失真被施加至經壓縮第二聲訊訊號；在施加非線性失真之後施加反增益至失真第二聲訊訊號，其中所施加的反增益相關於失真前增益；以及回應於第一振幅包絡而調整失真前增益，使得失真第二聲訊訊號具有大約等於第一振幅包絡的時變振幅。

第6圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於使用無限壓擴的低音增強的範例方法的流程圖。方法600可包含在塊202從原始聲訊訊號分離第一聲訊訊號與第二聲訊訊號。在塊602，在產生失真之前，可將第二聲訊訊號推升至全尺度，以產生經推升第二聲訊訊號。接著在塊604，對經推升第二聲訊訊號施加失真，以產生經推升的失真第二聲訊訊號。接著在塊606，可使經推升的失真第二聲訊訊號衰減至第二聲訊訊號的原始訊號位準，以獲得失真第二聲訊訊號。接著可在塊206執行其他處理。在塊608，可基於來自經處理的第二聲訊訊號的回饋，調整在塊604產生的失真。在塊210，結合經處理的第二聲訊訊號與第一聲訊訊號。

低音增強亦可（或替代性地）包含對聲訊訊號施加間隙頻帶濾波器。從原始聲訊訊號產生的第一聲訊訊號106A與第二聲訊訊號106B，可包含來自原始聲訊訊號的不同內容。例如，第二聲訊訊號106B可包含低頻聲音，而第一聲訊訊號106A可包含來自原始聲訊訊號的所有其他內容。在一些具體實施例中，原始聲訊訊號的一些頻率內容，可不出現在第一聲訊訊號106A中亦不出現在第二聲訊訊號106B中。藉由使用具有不同截止頻率的濾波器來產生第一聲訊訊號106A與第二聲訊訊號106B，可產生「間隙」。第7圖圖示具有非線性失真的間隙頻帶濾波器的一個實例。然而，可與（或不與）非線性失真或其他低音增強使用間隙頻帶濾波器。

第7圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的利用間隙頻帶濾波器進行低音增強處理的塊圖。聲訊系統700可包含濾波器112以產生第二聲訊訊號106B。聲訊系統700亦可包含濾波器712以產生第一聲訊訊號106A。濾波器可為低通濾波器，以允許低頻聲音被低音增強處理110處理，低音增強處理110產生不包含低頻聲音的高通訊號。濾波器712可為具有第一截止頻率的高通濾波器，第一聲訊訊號106A中不具有第一截止頻率以下的頻率內容。濾波器112可為具有第二截止頻率的低通濾波器，第二聲訊訊號106B中不具有第二截止頻率以上的頻率內容。第一與第二截止頻率可為不同的頻率，使得第一與第二截止頻率之間的「間隙」包含被消除的頻率內容。間隙頻帶濾波器可防止或減少存在於120赫茲至200赫茲範圍內的多重聲音（諸如歌手、鍵盤、吉他、與貝斯）被呈現給失真系統，並可產生較少的互調失真（intermodulation distortion）。結果可產生較乾淨的失真低音訊號。

第8圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於使用間隙頻帶濾波的低音增強的範例方法的流程圖。方法800可在塊802開始，對聲訊訊號濾波以產生不具有低頻低音內容的第一聲訊訊號，且在塊202對原始聲訊訊號濾波以產生僅具有低頻低音內容的第二聲訊訊號。塊802與202的結合，可對原始聲訊訊號執行間隙頻帶濾波，在塊802與202的濾波的截止頻率不相等時。在間隙頻帶濾波之後，在塊804，對第二聲訊訊號施加失真（諸如非線性或S形失真函數），以產生失真第二聲訊訊號。接著在塊206，可執行進一步的處理以獲得經處理的第二聲訊訊號。接著在塊208，調整失真以繼續進行低音增強處理。接著在塊210，經處理第二聲訊訊號被與第一聲訊訊號結合。

可對聲訊系統的第一或第二聲訊訊號施加其他處理。第9圖圖示併入第二聲訊訊號路徑中的其他處理的一個實例。第9圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的對於失真聲訊訊號的額外聲訊處理的塊圖。其他處理塊116可包含低通濾波器912、增益塊914、以及高通濾波器916。低通濾波器912可在輸入節點902接收來自非線性失真塊114的失真第二聲訊訊號。其他處理可在輸出節點904產生經處理第二聲訊訊號。低通濾波器912可用於對非線性失真塊114產生的新頻率分量，提供柔形的頻譜塑形下降。在一個具體實施例中，低通濾波器912可為具有截止頻率的三極濾波器，此截止頻率稍微高於產生第一聲訊訊號的截止頻率（諸如300赫茲）。增益塊914可推升失真的新頻率分量的振幅。在一個具體實施例中，增益塊914施加預定增益（例如21 dB）以將該等新分量推升為接近原始聲訊訊號的低頻內容的位準（或大約低於此位準6 dB）。高通濾波器916可產生經濾波的失真第二聲訊訊號，此為經處理的第二聲訊訊號。200赫茲分量以下的失真分量，可被高通濾波器916移除，因為他們可低於微型揚聲器的可被聽見的臨限值。除了低音增強處理以外，亦可施加的其他處理的另一實例，為將揚聲器擺幅限制至預定值的揚聲器保護。

具有低音增強處理的聲訊系統的一個具體實施例，可包含前述特徵的結合，諸如非線性失真、無限壓擴、可調整式失真、與不良間隙濾波（bad-gap filtering）。第10圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的低音增強處理的一個實施例的塊圖。聲訊系統1000可包含由高通濾波器1012與低通濾波器1014形成的間隙頻帶濾波器。由高通濾波器1012產生的第一聲訊訊號，可被傳到結合器1050。結合器1050可結合經處理第二聲訊訊號與第一聲訊訊號。經處理第二聲訊訊號可由數個處理步驟產生，包含在無限壓擴塊1022與1024中的處理，以及施加非線性失真塊1030。無限壓擴塊1022及（或）1024可由峰值包絡偵測器1026控制。非線性失真塊1030可由適應性控制塊1032控制。其他聲訊訊號處理可包含在塊1044的低通濾波。其他聲訊訊號處理可包含在塊1044施加增益以及在塊1046的高通濾波器。聲訊系統可因此在輸入節點1002接收原始聲訊訊號，並在輸出節點1004產生具有增強低音的輸出聲訊訊號。

現在參照第11A圖至第11F圖說明聲訊系統對聲訊訊號的範例作業。第11A圖至第11F圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的對範例聲訊訊號進行低音增強處理的作業的圖表。第11A圖圖示具有50赫茲低音音調及其諧波的原始聲訊訊號，諸如可在輸入節點102接收到的。第11B圖圖示在對原始聲訊訊號施加高通濾波器之後的第一聲訊訊號106A的實例。第11C圖圖示在對原始聲訊內容施加低通濾波器之後的第二聲訊訊號106B的實例。第11C圖圖示說明的聲訊訊號被失真化，以形成第11D圖所圖示的失真第二聲訊訊號。失真第二聲訊訊號隨後被進一步處理，諸如藉由在其他處理塊116中進行帶通濾波，以獲得第11E圖所圖示的範例經處理第二聲訊訊號106C。第11E圖的經處理第二聲訊訊號隨後被與第11B圖的第一聲訊訊號再結合，以獲得第11F圖的結合聲訊訊號，結合聲訊訊號可在輸出節點104處產生。

第12圖圖示併入本文所說明的一或更多個低音增強技術與系統的電子裝置的一個實例。第12圖圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的對要透過揚聲器向使用者播放的音樂檔案執行低音增強處理的行動裝置。個人媒體裝置1200可包含顯示器1202，以允許使用者選擇播放音樂檔案。在使用者選擇音樂檔案時，應用處理器（未圖示）從記憶體1204取得聲訊檔案，並將聲訊檔案提供至聲訊控制器1206。聲訊資料串流可被提供至聲訊控制器1206，此係根據（例如）標準保真度PCM編碼或高分辨率DoP編碼（PCM上的DSD）。聲訊控制器1206可包含本文所說明的低音增強處理。從記憶體1204取得的數位資料，可被由聲訊控制器1206轉換成類比訊號，且該等類比訊號被放大器1208放大。放大器1208可耦接至與個人媒體裝置1200整合的微型揚聲器1214，及(或)耦接至透過聲訊連接器1210(諸如2.5mm、3.5mm、或USB-C連接器)耦接的耳機1212。儘管在聲訊控制器1206處接收的資料被說明為是從記憶體1204接收來的，但亦可從其他來源接收聲訊資料，諸如USB連結、透過Wi-Fi連接至個人媒體裝置1200的裝置、蜂巢式無線電、基於網際網路的伺服器、另一無線電、及(或)另一有線式連結。

第2圖、第6圖、與第8圖的示意性流程圖被通常作為邏輯流程圖來闡述。類似的，說明電路系統的其他作業，而沒有作為排序步驟序列的流程圖。所繪製的次序、標示的步驟、以及所說明的作業，係指示發明的方法的態樣。可思及到在功能上、邏輯上、或效果上均等於所說明方法的一或更多個步驟(或其部分)的其他步驟與方法。此外，所採用的格式與符號被提供為用以解釋方法的邏輯步驟，且應被瞭解為並非限制方法的範圍。儘管可在流程圖中採用各種箭頭類型與線類型，但應瞭解到他們並非意為限制所對應之方法的範圍。當然，一些箭頭或其他連接器可被用以僅指示方法的邏輯流程。例如，箭頭可指示所繪製方法所列舉的步驟之間的未指定持續時間的等待或監測時段。此外，特定方法發生的次序，可或不可緊密遵循所圖示的對應步驟的次序。

上文說明為由控制器所執行的作業，可被由經配置以執行所述作業的任何電路執行。此種電路可為建置在半導體基板上的積體電路（IC），並包含邏輯電路系統（諸如經配置為邏輯閘的電晶體）與記憶體電路系統（諸如經配製為動態隨機存取記憶體（DRAM）、電子可編程式唯讀記憶體（EPROM）、或其他記憶體裝置的電晶體與電容器）。可透過硬線連結，或透過包含在韌體中的指令的編程，來配置邏輯電路系統。再者，邏輯電路系統可經配置為能夠執行包含在軟體中的指令的一般用途處理器。在一些具體實施例中，作為控制器的積體電路（IC）可包含其他功能性。例如，控制器IC可包含聲訊編解碼器（CODEC），以及用於執行本文所述功能的電路系統。此種IC為聲訊控制器的一種實例。其他聲訊功能性可被額外地或替代地與本文所述IC電路系統整合，以形成聲訊控制器。

若實施於韌體及（或）軟體中，則前述功能可被儲存作為電腦可讀取媒體上的一或更多個指令或碼。實例包含由資料結構編碼的非暫態性電腦可讀取媒體，以及由電腦程式編碼的電腦可讀取媒體。電腦可讀取媒體包含實體電腦儲存媒體。儲存媒體可為可由電腦存取的任何可用的媒體。作為實例而不為限制，此種電腦可讀取媒體可包含隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、電子可抹除可編程式唯讀記憶體（EEPROM）、光碟唯讀記憶體（CD-ROM）或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存裝置、或可用於由電腦可存取之指令或資料結構形式儲存所需程式碼的任何其他媒體。磁碟與碟片包含光碟（CD）、雷射碟、光學碟、數位多媒體光碟（DVD）、磁碟片與藍光光碟。一般而言，磁碟磁性地重製資料，而碟片光學地重製資料。前述之結合者亦應被包含在電腦可讀取媒體的範圍內。

除了電腦可讀取媒體上的儲存以外，指令及（或）資料可被提供為包含在通訊設備中的傳輸媒體上的訊號。例如，通訊設備可包含收發器，收發器具有指示指令與資料的訊號。指令與資料經配置以使得一或更多個處理器實施申請專利範圍中所概述的功能。

用於說明兩個值的用詞「大約相等」，可代表兩值相差大約5%或少於5%。

儘管已詳細說明了本揭示內容以及一些代表性的優點，但應瞭解到可在此進行各種改變、替換與修改而不脫離由附加申請專利範圍所界定的揭示內容的精神與範圍。再者，本申請案的範圍，並非意為受限於說明書中所說明的程序、機器、生產、物質組成、手段、方法以及步驟的特定具體實施例。作為另一實例，儘管說明以數位訊號處理器（DSP）執行一些數學函數，但本發明的態樣可被由其他處理器執行，諸如圖形處理單元（GPU）與中央處理單元（CPU）。作為另一實例，儘管說明了聲訊資料的處理程序，但可透過前述濾波器與其他電路系統處理其他資料。如在本發明所屬技術領域中具有通常知識者根據本揭示內容將輕易理解到的，可利用能達成與本文所述之對應具體實施例實質相同的結果的（或執行實質相同功能的）當前已知或將被開發出的程序、機器、生產、物質組成、手段、方法以及步驟。因此，附加申請專利範圍的範圍，意為包含此種程序、機器、生產、物質組成、手段、方法以及步驟。

100‧‧‧聲訊系統102‧‧‧輸入節點104‧‧‧輸出節點106A‧‧‧第一聲訊訊號106B‧‧‧第二聲訊訊號106C‧‧‧經處理的第二聲訊訊號110‧‧‧低音增強塊112‧‧‧濾波器114‧‧‧非線性失真塊116‧‧‧其他處理塊118‧‧‧失真調整塊120‧‧‧結合器200‧‧‧方法202-210‧‧‧塊302‧‧‧輸入節點304‧‧‧功率估算器306‧‧‧節點312‧‧‧功率估算器314‧‧‧功率估算器316‧‧‧處理塊402‧‧‧S形函數404A-404E‧‧‧S形函數406‧‧‧S形函數406A‧‧‧函數部分406B‧‧‧函數部分500‧‧‧聲訊系統512‧‧‧動態範圍壓縮塊514‧‧‧動態範圍延展塊516‧‧‧包絡偵測器600‧‧‧方法602-608‧‧‧塊700‧‧‧聲訊系統712‧‧‧濾波器800‧‧‧方法802-804‧‧‧塊902‧‧‧輸入節點904‧‧‧輸出節點912‧‧‧低通濾波器914‧‧‧增益塊916‧‧‧高通濾波器1000‧‧‧聲訊系統1002‧‧‧輸入節點1004‧‧‧輸出節點1012‧‧‧高通濾波器1014‧‧‧低通濾波器1022‧‧‧無限壓擴塊1024‧‧‧無限壓擴塊1026‧‧‧峰值包絡偵測器1030‧‧‧非線性失真塊1032‧‧‧適應性控制塊1044‧‧‧塊1046‧‧‧塊1050‧‧‧結合器1200‧‧‧個人媒體裝置1202‧‧‧顯示器1204‧‧‧記憶體1206‧‧‧聲訊控制器1208‧‧‧放大器1210‧‧‧聲訊連接器1214‧‧‧微型揚聲器

為了更完整瞭解所揭示的系統與方法，現在連同附加圖式以參照下面的說明。

第1圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的具有可調整式非線性失真的低音增強處理的塊圖。

第2圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於使用非線性失真函數的低音增強的範例方法的流程圖。

第3圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於調整所施加的失真的控制電路的塊圖。

第4A圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於產生非線性失真的範例數學函數的圖表。

第4B圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於產生非線性失真的範例可調整式數學函數的圖表。

第4C圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於產生非線性失真的另一範例數學函數的圖表。

第5圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的利用無限壓擴進行低音增強處理的塊圖。

第6圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於使用無限壓擴進行低音增強的範例方法的流程圖。

第7圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的利用間隙頻帶濾波器進行低音增強處理的塊圖。

第8圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的用於使用間隙頻帶濾波進行低音增強的範例方法的流程圖。

第9圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的對於失真聲訊訊號的額外聲訊處理的塊圖。

第10圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的低音增強處理的一個實施方式的塊圖。

第11A圖至第11F圖為圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的對樣本聲訊訊號進行低音增強處理的作業的圖表。

第12圖圖示說明根據揭示內容的一些具體實施例的對要透過揚聲器向使用者播放的音樂檔案執行低音增強處理的行動裝置。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100‧‧‧聲訊系統

102‧‧‧輸入節點

104‧‧‧輸出節點

106A‧‧‧第一聲訊訊號

106B‧‧‧第二聲訊訊號

106C‧‧‧經處理的第二聲訊訊號

110‧‧‧低音增強塊

112‧‧‧濾波器

114‧‧‧非線性失真塊

116‧‧‧其他處理塊

118‧‧‧失真調整塊

120‧‧‧結合器

Claims

一種低音增強方法，包含以下步驟：接收輸入聲訊訊號步驟，接收一輸入聲訊訊號；產生第一聲訊訊號步驟，從該輸入聲訊訊號產生一第一聲訊訊號；施加低通濾波器步驟，對該輸入聲訊訊號施加一低通濾波器，以產生一第二聲訊訊號，其中該第二聲訊訊號包含該輸入聲訊訊號的低頻內容；處理第二聲訊訊號步驟，處理該第二聲訊訊號以形成該輸入聲訊訊號的一經處理第二聲訊訊號，其中該處理步驟包含以下步驟：施加非線性失真步驟，對該第二聲訊訊號的一頻譜的至少一部分施加一非線性失真，以獲得一失真第二聲訊訊號，其中該經處理第二聲訊訊號係至少部分基於該失真第二聲訊訊號而產生；以及調整非線性失真步驟，至少部分基於該經處理第二聲訊訊號的一回饋來調整該非線性失真的失真參數，以維持該非線性失真的一高頻失真頻帶的一強度測量值對於該低頻頻帶中的一強度測量值的一關係；以及結合步驟，結合該經處理第二聲訊訊號與該第一聲訊訊號以產生一輸出聲訊訊號。
如請求項1所述之方法，其中產生該第一聲訊訊號的該產生第一聲訊訊號步驟，包含以下步驟：施加高通濾波器步驟，對該輸入聲訊訊號施加一高通濾波器以產生該第一聲訊訊號，其中對該輸入聲訊訊號施加該高通濾波器的該施加高通濾波器步驟產生在一第一頻率以下大約具有零內容的一第一聲訊訊號，其中對該輸入聲訊訊號施加該低通濾波器的該施加低通濾波器步驟產生在一第二頻率以上大約具有零頻率內容的該第二聲訊訊號，且其中該第一頻率係高於該第二頻率。
如請求項1所述之方法，其中處理該第二聲訊訊號的該處理第二聲訊訊號步驟，包含以下步驟：估算步驟，估算該第二聲訊訊號的一時變振幅包絡，以產生一第一振幅包絡；施加失真前增益步驟，在施加該非線性失真之前對該第二聲訊訊號施加一失真前增益，其中該所施加的失真前增益係至少部分基於該第一振幅包絡，其中該失真前增益產生為實質上全尺度的一經壓縮第二聲訊訊號，且其中該非線性失真係施加於該經壓縮第二聲訊訊號；在施加該非線性失真之後，對該失真第二聲訊訊號施加一反增益，其中該所施加的反增益係相關於該失真前增益；以及回應於該第一振幅包絡而調整該失真前增益，使得該失真第二聲訊訊號具有大約相等於該第一振幅包絡的一時變振幅。
如請求項1所述之方法，其中施加該非線性失真的該施加非線性失真步驟，包含以下步驟：施加一基於S形的函數(sigmoid-based function)。
如請求項1所述之方法，其中處理該第二聲訊訊號以形成一經處理第二聲訊訊號的該處理第二聲訊訊號步驟，包含以下步驟：對該失真第二聲訊施加一高通濾波器，以產生一經濾波的失真第二聲訊訊號，且其中調整該非線性失真的該調整非線性失真步驟，包含以下步驟：估算該第二聲訊訊號的一第一時變功率；以及估算該經處理第二聲訊訊號的一第二時變功率，其中係至少部分基於該第一時變功率與該第二時變功率來調整該非線性失真，且該經調整的非線性失真被施加以維持該第一時變功率對該第二時變功率的一大約固定比。
如請求項1所述之方法，其中處理該第二聲訊訊號的該處理第二聲訊訊號步驟，包含以下步驟：對該失真第二聲訊訊號施加一失真後增益，以產生一經增益調整的失真第二聲訊訊號。
如請求項1所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：將該輸出聲訊訊號輸出至一換能器，其中該換能器為一微型揚聲器。
如請求項7所述之方法，其中該輸入聲訊訊號係由一聲訊控制器從一行動計算裝置的一應用處理器接收。
一種低音增強設備，包含：一聲訊控制器，該聲訊控制器經配置以：處理一第二聲訊訊號以形成一經處理第二聲訊訊號，其中該第二聲訊訊號包含一原始聲訊訊號的低頻內容，且其中該第二聲訊訊號的處理包含：對一第二聲訊訊號的一頻譜的至少一部分施加一非線性失真，以獲得一失真第二聲訊訊號，其中該經處理第二聲訊訊號係至少部分基於該失真第二聲訊訊號而產生；以及至少部分基於該經處理第二聲訊訊號的一回饋來調整該非線性失真的失真參數，以維持該非線性失真的一高頻失真頻帶的一強度測量值對於該低頻頻帶中的一強度測量值的一關係；結合該經處理第二聲訊訊號與一第一聲訊訊號以產生一輸出聲訊訊號，其中該第一聲訊訊號包含該原始聲訊內容但不具有該低頻內容。
如請求項9所述之設備，其中該第二聲訊訊號的處理包含：估算該第二聲訊訊號的一時變振幅包絡，以產生一第一振幅包絡；在施加該非線性失真之前對該第二聲訊訊號施加一失真前增益，其中該所施加的失真前增益係至少部分基於該第一振幅包絡，其中該失真前增益產生為實質上全尺度的一經壓縮第二聲訊訊號，且其中該非線性失真係施加於該經壓縮第二聲訊訊號；在施加該非線性失真之後，對該失真第二聲訊訊號施加一反增益，其中該所施加的反增益係相關於該失真前增益；以及回應於該第一振幅包絡而調整該失真前增益，使得該失真第二聲訊訊號具有實質上類似於該第一振幅包絡的一時變振幅。
如請求項9所述之設備，其中該非線性失真的施加包含：施加一基於S形的函數(sigmoid-based function)。
如請求項9所述之設備，其中處理該第二聲訊訊號以形成一經處理第二聲訊訊號包含：對該失真第二聲訊施加一高通濾波器，以產生一經濾波的失真第二聲訊訊號，且其中該非線性失真的調整包含：估算該第二聲訊訊號的一第一時變功率；以及估算該經處理第二聲訊訊號的一第二時變功率，其中係至少部分基於該第一時變功率與該第二時變功率來調整該非線性失真，且該經調整的非線性失真被施加以維持該第一時變功率對該第二時變功率的一大約固定比。
如請求項9所述之設備，其中該第二聲訊訊號的處理包含：對該失真第二聲訊訊號施加一失真後增益，以產生一經增益調整的失真第二聲訊訊號。
如請求項9所述之設備，其中該聲訊控制器經配置以耦接至一放大器，該放大器經配置以將一輸出訊號輸出至一換能器，其中該換能器為一微型揚聲器。
如請求項9所述之設備，其中該聲訊控制器經配置以耦接至一記憶體，以取得包含該原始聲訊訊號的一音樂檔案。
一種低音增強設備，包含：一輸入節點，該輸入節點經配置以接收一輸入聲訊訊號；一間隙頻帶濾波器，該間隙頻帶濾波器耦接至該輸入節點，且該間隙頻帶濾波器經配置以產生不具有該輸入聲訊訊號的低頻內容的一第一聲訊訊號，並產生具有該輸入聲訊訊號的該低頻內容的一第二聲訊訊號；一聲訊處理方塊，該聲訊處理方塊經配置以接收該第二聲訊訊號，並從該第二聲訊訊號產生一經處理第二聲訊訊號，該聲訊處理方塊包含：一動態範圍壓縮塊，該動態範圍壓縮塊經配置以縮放該第二聲訊訊號，以獲得一經縮放第二聲訊訊號；一非線性失真塊，該非線性失真塊經配置以對該經縮放第二聲訊訊號施加一線性失真，以獲得一失真第二聲訊訊號；一動態範圍延展塊，該動態範圍延展塊經配置以縮放該失真第二聲訊訊號，以獲得一經縮放失真第二聲訊訊號，其中該經處理第二聲訊訊號係至少部分基於該經縮放失真第二聲訊訊號而產生；以及一失真調整塊，該失真調整塊經配置以至少部分基於該經處理第二聲訊訊號的一回饋來調整該非線性失真的失真參數，以維持該非線性失真的一高頻失真頻帶的一強度測量值對於該低頻頻帶中的一強度測量值的一關係；以及一結合器，該結合器耦接至該低音處理塊以接收該經處理第二聲訊訊號，該結合器並耦接至該間隙頻帶濾波器以接收該第一聲訊訊號。
如請求項16所述之設備，其中該非線性失真塊經配置以對該經縮放第二聲訊訊號施加一基於S形的函數(sigmoid-based function)。
如請求項16所述之設備，其中該失真調整塊經配置以執行：估算該第二聲訊訊號的一第一時變功率；以及估算該經處理第二聲訊訊號的一第二時變功率，其中係至少部分基於該第一時變功率與該第二時變功率來調整該非線性失真，且該經調整的非線性失真被施加以維持該第一時變功率對該第二時變功率的一大約固定比。
如請求項16所述之設備，其中該動態範圍壓縮塊經配置以執行：估算該第二聲訊訊號的一時變振幅包絡，以產生一第一振幅包絡；對該第二聲訊施加一失真前增益以獲得該經縮放第二聲訊訊號，其中該所施加的失真前增益係至少部分基於該第一振幅包絡；以及回應於該第一振幅包絡而調整該失真前增益，使得該經縮放的失真第二聲訊訊號具有大約相等於該第一振幅包絡的一時變振幅，且其中該動態範圍延展塊經配置以：對該失真第二聲訊訊號施加一反增益以獲得該經縮放的失真第二聲訊訊號，其中該所施加的反增益係相關於該失真前增益。
如請求項16所述之設備其中該結合器經配置以將一輸出聲訊訊號輸出至一換能器，其中該換能器為一微型揚聲器。