用于数字信号处理的系统和方法
【专利摘要】本发明提供了用于对输入音频信号进行数字处理的方法和系统。具体地，本发明包括被配置成用于对该输入音频信号进行滤波以便创建高通信号的高通滤波器。然后第一滤波器模块对该高通信号进行滤波以便创建第一经滤波的信号。第一压缩器对该第一经滤波的信号进行调制以便创建经调制的信号。然后第二滤波器模块对该经调制的信号进行滤波以便创建第二经滤波的信号。该第二经滤波的信号由第一处理模块进行处理。频带分割器将该经处理的信号分割成低频带信号、中频带信号和高频带信号。该低频带信号和高频带信号由对应的压缩器进行调制。第二处理模块进一步对该经调制的低频带信号、中频带信号和经调制的高频带信号进行处理以便创建输出信号。
【专利说明】用于数字信号处理的系统和方法 发明领域
[0001]本发明提供了用于数字地处理音频信号的方法和系统。具体地，一些实施例设及 数字地处理音频信号从而在各种消费电子设备中传递录音室品质的声音。
[醒]发明背景
[0003] 历史上，可W最佳地被描述为在录音室录制过程中所使用的音频的全部范围的完 全重现的录音室品质的声音仅能够在音频录音室中适当地实现。录音室品质的声音是由清 晰度和亮度水平来表征，只有在有效地操纵和重现上中频率范围时才会获得此录音室品质 的声音。虽然只有有经验的唱片制作人可W充分理解录音室品质的声音的技术支持，但是 一般听众能够很容易地听出录音室品质的声音带来的差异。
[0004] 虽然已经做出了各种尝试来在录音室外重现录音室品质的声音，但是运些尝试是 W巨大的花费(通常由于先进的扬声器设计、昂贵的硬件和增加的功率放大)为代价并且只 达到了混合效果。因此，存在对能够在录音室外W低成本使用一致的、高品质的结果来重现 录音室品质的声音的过程。存在对音频设备的进一步需要，该音频设备W嵌入在音频设备 内或嵌入在与音频设备分开且独立的处理设备内的计算机忍片的形式来实现运种过程。在 基于硬件和软件的实施例中，还存在对通过便宜的扬声器W及通过能够重现声音的各种很 容易得到的消费设备来产生录音室品质的声音的能力的需要。
[00化]发明概述
[0006] 本发明通过提供一种用于W使得可W跨音频设备的整个光谱重现录音室品质的 声音的方式来数字地处理音频信号的系统和方法来满足W上所描述的现有需要。本发明还 提供了用于实时增强音频的能力并且调整该增强W适应给定音频设备或传递系统的音频 信号W及回放环境。
[0007] 本发明可W提供一种能够W运种方式数字地处理音频信号的计算机忍片，并且提 供包括运种忍片或等效电路组合的音频设备。本发明还可W提供可由计算机读取并执行W 便数字地处理音频信号的计算机软件。在软件实施例中，本发明可W利用计算机(诸如PC、 Mac)和移动设备上的现有硬件和软件部件，包括诸如安卓、iOS和Windows等各种操作系统。 [000引相应地，从初始的广义上讲，首先用高通滤波器对音频输入信号进行滤波。在至少 一个实施例中，高通滤波器被配置成用于从输入音频信号移除超低频内容从而引起生成高 通信号。
[0009] 然后，通过第一滤波器模块对来自高通滤波器的高通信号进行滤波W便创建第一 经滤波的信号。第一滤波器模块被配置成用于选择性地提升和/或衰减音频信号(诸如高通 信号）中的选择频率范围的增益。在至少一个实施例中，第一滤波器模块提升第一频率之上 的频率，并且衰减第一频率之下的频率。
[0010] 然后，用第一压缩器对来自第一滤波器模块的第一经滤波的信号进行调制W便创 建经调制的信号。第一压缩器被配置成用于对信号(诸如第一经滤波的信号)进行动态范围 压缩。由于第一经滤波的信号提升了较高频率并衰减了较低频率，因此第一压缩器在至少 一个实施例中可W被配置成用于触发和调整更高频率的材料，同时保持对较低频率材料的 相对不敏感。
[0011] 然后，通过第二滤波器模块对来自第一压缩器的经调制的信号进行滤波W便创建 第二经滤波的信号。第二滤波器模块被配置成用于选择性地提升和/或衰减音频信号(诸如 经调制的信号）中的选择频率范围的增益。在至少一个实施例中，第二滤波器模块被配置成 相对于第一滤波器模块至少部分地呈反比关系。例如，如果第一滤波器模块将第一频率之 上的内容提升了巧地并且将第一频率之下的内容衰减了-Y地，则第二滤波器模块可W将 第一频率之上的内容衰减-X地并且将第一频率之下的内容提升巧地。换言之，在一个实 施例中的第二滤波器模块的目的可能是"撤销"由第一滤波器模块施加的增益调整。
[0012] 然后，用第一处理模块对来自第二滤波器模块的第二经滤波的信号进行处理W便 创建经处理的信号。在至少一个实施例中，第一处理模块可W包括峰/谷模块。在其他实施 例中，第一处理模块可W包括峰/谷模块和第一增益元件两者。第一增益元件可W被配置成 用于调整信号（诸如第二经滤波的信号）的增益。峰/谷模块可W被配置成用于对信号进行 整形，诸如增加或减少信号中的过冲或下冲。
[0013] 然后，用频带分割器将来自第一处理模块的经处理的信号分割成低频带信号、中 频带信号和高频带信号。在至少一个实施例中，每一个频带可W包括四阶区段的输出，运可 W被实现为二阶双二阶滤波器的级联。
[0014] 用低频带压缩器对低频带信号进行调制W便创建经调制的低频带信号，并且用高 频带压缩器对高频带信号进行调制W便创建经调制的高频带信号。低频带压缩器和高频带 压缩器各自被配置成用于动态地调整信号的增益。低频带压缩器和高频带压缩器中的每一 个频带压缩器可W被计算地和/或同样被配置为第一压缩器。
[0015] 然后，用第二处理模块对经调制的低频带信号、中频带信号和经调制的高频带信 号进行处理。第二处理模块可W包括被配置成用于对信号进行组合的求和模块。在至少一 个实施例中，求和模块可W单独地改变经调制的低频带信号、中频带信号和经调制的高频 带信号中的每一者的增益。第二处理模块可W进一步包括第二增益元件。第二增益元件可 W对组合信号的增益进行调整W便创建输出信号。
[0016] 当考虑到附图W及具体描述时，本发明的运些和其他目的、特征和优点将会变得 更清楚。
[0017] 附图的简要说明
[0018] 为了更充分地理解本发明的性质，应当参考W下结合附图所做出的详细说明，在 附图中：
[0019] 图1展示了本发明的一个实施例的示意图，设及一种用于数字地处理音频信号的 系统。
[0020] 图2展示了本发明的另一实施例的示意图，设及一种用于数字地处理音频信号的 系统。
[0021] 图3展示了本发明的另一实施例的框图，设及一种用于数字地处理音频信号的方 法。
[0022] 图4展示了本发明的另一实施例的框图，设及一种用于数字地处理音频信号的方 法。
[0023] 贯穿附图的若干视图，相同的参考号指代相同的部件。
[0024] 实施例的详细描述
[0025] 如附图所展示的，本发明设及用于数字地处理音频信号的系统和方法。具体地，一 些实施例设及数字地处理音频信号从而在各种不同的消费电子设备中传递录音室品质的 声音。
[0026] 如示意性地表示的，图1展示了用于数字地处理音频信号的系统100的至少一个优 选实施例，并且图2提供了图1的模块的若干子部件和子部件的组合的示例。相应地，并且在 运些实施例中，系统100和300总体上包括输入设备101、高通滤波器111、第一滤波器模块 301、第一压缩器114、第二滤波器模块302、第一处理模块303、频带分割器119、低频带压缩 器130、高频带压缩器131、第二处理模块304和输出设备102。
[0027] 输入设备101被至少部分地构建或配置成用于将输入音频信号201传输至本发明 的系统100中，并且在至少一个实施例中传输至高通滤波器111中。输入音频信号201可W包 括全可听范围或者部分可听范围。输入音频信号201可W包括立体声音频信号。输入设备 101可W包括能够进行音频回放的音频设备的至少多个部分。例如，输入设备101可W包括 立体声系统、便携式音乐播放器、移动设备、计算机、声卡或音频卡、或者适合音频回放的任 何其他设备或电子电路的组合。
[0028] 高通滤波器111被配置成用于基于预定的频率通过音频信号(诸如输入信号201) 的高频率，同时衰减低频率。换言之，根据本发明，预定频率之上的频率可W被传输至第一 滤波器模块301。在至少一个实施例中，超低频内容从输入音频信号被移除，其中预定频率 可W选自300Hz与3kHz之间的范围。然而，预定频率可W取决于源信号而变化，并且在其他 实施例中变化为包括选自20化到20k化之间的频率的全可听范围的任何频率。预定频率可 由用户调整，或者可替代地被静态地设定。高通滤波器111可W进一步包括被构建W便通过 预定频率之上的高频率并且衰减或滤波出低频率的任何电路或其组合。
[0029] 第一滤波器模块301被配置成用于选择性地提升或衰减音频信号(诸如高通信号 211)内的选择频率范围的增益。例如，并且在至少一个实施例中，第一频率之下的频率可W 被调整±X地，同时第一频率之上的频率可W被调整±Υ地。在其他实施例中，多个频率可 W被用于选择性地调整音频信号内各种频率范围的增益。在至少一个实施例中，如图1所展 示的，可W用第一低架滤波器112和第一高架滤波器113来实现第一滤波器模块301。第一低 架滤波器112和第一高架滤波器113均可W是二阶滤波器。在至少一个实施例中，第一低架 滤波器112衰减第一频率之下的内容，并且第一高架滤波器112提升第一频率之上的内容。 在其他实施例中，用于第一低架滤波器112和第一高架滤波器112的频率可W包括两个不同 的频率。运些频率可W是静态的或可调整的。类似地，增益调整(提升或衰减)可W是静态的 或可调整的。
[0030] 第一压缩器114被配置成用于调制信号，诸如第一经滤波的信号401。第一压缩器 112可W包括自动增益控制器。第一压缩器112可W包括标准动态范围压缩控制，诸如阔值、 比率、起音和释放。如果阔值的振幅超过某个阔值，则阔值允许第一压缩器112降低经滤波 的信号211的电平。比率允许第一压缩器112如比率所确定的那样降低增益。起音和释放确 定第一压缩器112行动有多迅速。起音阶段是第一压缩器112正在减少增益W便达到由阔值 所确定的电平的时期。释放阶段是第一压缩器112正在增加增益至由比率所确定的电平的 时期。第一压缩器112也可软拐点和硬拐点为特征来控制输出或经调制的信号212的响 应曲线中的弯曲、w及适用于音频信号的动态压缩的其他动态范围压缩控制。第一压缩器 112可W进一步包括被构建并且配置成用于动态范围压缩的任何设备或电路的组合。
[0031] 第二滤波器模块302被配置成用于选择性地提升或衰减音频信号(诸如经调制的 信号214)内的选择频率范围的增益。在至少一个实施例中，第二滤波器模块302具有与第一 滤波器模块301相同的配置。具体地，第二滤波器模块302可W包括第二低架滤波器115和第 二高架滤波器116。第二滤波器模块302可W被配置成具有与第一滤波器模块301至少部分 地相反的配置。例如，第二滤波器模块可W使用与第一滤波器模块相同的频率，例如第一频 率。进一步地，第二滤波器模块可W与第一滤波器模块的增益或衰减相反地调整第一频率 之上的内容的增益。类似地，第二滤波器模块还可W与第一滤波器模块的增益或衰减相反 地调整第一频率之下的内容的增益。换言之，在一个实施例中的第二滤波器模块的目的可 能是"撤销"由第一滤波器模块施加的增益调整。
[0032] 第一处理模块303被配置成用于处理信号，诸如第二经滤波的信号402。在至少一 个实施例中，第一处理模块303可W包括峰/谷模块，诸如图2中所表示的118。在其他实施例 中，第一处理模块303可W包括第一增益元件117。在各个实施例中，处理模块303可W包括 第一增益元件117和峰/谷模块118两者W用于信号的处理。在至少一个实施例中，第一增益 元件117可W被配置成用于通过静态量调整信号的电平。第一增益元件17可W包括放大器 或乘法器电路。在其他实施例中，可W使用动态增益元件。峰/谷模块118被配置成用于对所 期望的输出光谱进行整形，诸如增加或减少信号中的过冲或下冲。在一些实施例中，峰/谷 模块可W进一步被配置成用于调整信号的斜率(例如针对产生平滑器响应的渐变范围），或 者可替代地为更多突然的声音提供更睹的斜率。在至少一个实施例中，峰/谷模块118包括 一组十个级联的峰/谷滤波器。运组十个级联的峰/谷滤波器可W进一步是二阶滤波器。在 至少一个实施例中，峰/谷模块118可W包括均衡器，诸如参数或图形均衡器。
[0033] 频带分割器119被配置成用于分割信号，诸如经处理的信号403。在至少一个实施 例中，信号被分割成低频带信号220、中频带信号221和高频带信号222。每一个频带可W是 四阶区段的输出，该四阶区段可W被进一步实现为二阶双二阶滤波器的级联。在其他实施 例中，频带分割器可W包括适用于将信号分割成Ξ种频带的电路的任何组合。低频段、中频 段和高频段可W是预定的范围，或者可W基于自身频率（即信号可W被分割成Ξ种相同的 频带)或W百分比被动态地确定。不同的频带可W进一步由用户和/或控制机构进行定义或 配置。
[0034] 低频带压缩器130被配置成用于调制低频带信号220,并且高频带压缩器131被配 置成用于调制高频带信号222。在至少一个实施例中，低频带压缩器130和高频带压缩器131 中的每一者都可W与第一压缩器114相同。相应地，低频带压缩器130和高频带压缩器131中 的每一者可W各自被配置成用于调制信号。压缩器130、131的每一个压缩器可W包括自动 增益控制器或者适用于音频信号的动态范围压缩的电路的任何组合。
[0035] 第二处理模块304被配置成用于处理至少一个信号，诸如经调制的低频带信号 230、中频带信号221和经调制的高频带信号231。相应地，第二处理模块304可W包括被配置 成用于对多个信号进行组合的求和模块132。求和模块132可W包括被构建用于将两个或更 多个信号组合成复合信号的混合器。求和模块132可W包括被构建或者被配置成用于对两 个或更多个信号进行组合的任何电路或其组合。在至少一个实施例中，求和模块132包括针 对每一个进入信号(诸如经调制的低频带信号230、中频带信号221和经调制的高频带信号 231)的单独增益控制。在至少一个实施例中，第二处理模块304可W进一步包括第二增益元 件133。在至少一个实施例中，第二增益元件133可W与第一增益元件117相同。第二增益元 件133因此可W包括放大器或乘法器电路W便通过预定量调整信号，诸如组合信号。
[0036] 输出设备102可W被构建W便进一步处理输出信号404。输出设备102也可W被构 建和/或配置成用于输出信号404的回放。
[0037] 如示意性地表示的，图3展示了针对用于数字地处理音频信号的方法的另一实施 例，运方法在至少一个实施例中结合来自W上所引用的系统100和/或300的部件或其组合。 如W下详细所述的图3中的方法的每一个步骤也可设及本发明的至少一个实施例的存 储在非瞬态计算机可读介质上的代码段的形式用于由计算机执行W便处理输入音频信号。
[0038] 相应地，如在501中，首先用高通滤波器对输入音频信号进行滤波W便创建高通信 号。高通滤波器被配置成用于通过信号(诸如输入信号）的高频率，同时衰减低频率。在至少 一个实施例中，由高通滤波器移除超低频内容。在至少一个实施例中，高通滤波器可W包括 被实现为两个二阶双二阶区段的级联的四阶滤波器。使用被分成两个二阶区段的四阶滤波 器的原因是四阶滤波器允许滤波器在存在有限字长效应情况时保留数值精度，运些有限字 长效应能够发生在固定和浮点两种实现方式中。运个实施例的示例实现方式可W假定与W 下相类似的形式：
[0039] 分配两个存储器位置，指定为d(k-l)和d(k-2)，其中，每一个存储器位置保存称为 状态变量的量。对于每一个输入样本X化），使用系数al和a2来计算量(1化）：
[0040] d(k)=x(k)-al*d(k-l)-a 巧 d(k-2)
[0041] 然后根据W下公式基于系数b0、bl和b2来计算输出y化）：
[0042] y(k)=bO*cKk)+bl*cKk-l)+b2*cKk-2)
[0043] 上述包括五次乘法和四次加法的运算适用于二阶双二阶区段的单一通道。相应 地，由于四阶高通滤波器被实现为两个二阶双二阶区段的级联，因此四阶输入高通滤波器 的单一通道将需要十次乘法、四个存储器位置和八次加法。
[0044] 如在502中，然后用第一滤波器模块对来自高通滤波器的高通信号进行滤波W便 创建第一经滤波的信号。第一滤波器模块被配置成用于选择性地提升或衰减音频信号(诸 如高通信号）中选择频率范围的增益。相应地，在至少一个实施例中，第一滤波器模块可W 包括二阶低架滤波器和二阶高架滤波器。在至少一个实施例中，第一滤波器模块在向压缩 器或动态范围控制器呈现信号之前将第一频率之上的内容提升一定量并且将第一频率之 下的内容衰减一定量。运允许动态范围控制器触发和调整更高频率的材料，而其对更低频 率的材料相对不敏感。
[0045] 如在503中，然后用第一压缩器对来自第一滤波器模块的第一经滤波的信号进行 调制。第一压缩器可W包括自动或动态增益控制器或者适用于音频信号的动态压缩的任何 电路。相应地，压缩器可W包括标准动态范围压缩控制，诸如阔值、比率、起音和释放。第一 压缩器的示例实现方式可W假定与W下相类似的形式：
[0046] 压缩器首先计算信号电平的近似值，其中att表示起音时间;rel表示释放时间；并 且irwT虹表示预计算的阔值：
[0047]
[004引运一电平计算是针对每一个输入样本来完成的。然后信号电平与irwT虹的比率确 定下一步骤。如果比率小于一，信号不经改变而通过。如果比率超过一，存储器中的表格可 W提供是irwThr和电平两者的函数的常量。
[0049]
[0050] 如在504中，然后用第二滤波器模块对来自第一压缩器的经调制的信号进行滤波 W便创建第二经滤波的信号。第二滤波器模块被配置成用于选择性地提升或衰减音频信号 (诸如经调制的信号）内的选择频率范围的增益。相应地，在至少一个实施例中，第二滤波器 模块可W包括二阶低架滤波器和二阶高架滤波器。在至少一个实施例中，第二滤波器模块 将第二频率之上的内容提升一定量并且将第二频率之下的内容衰减一定量。在至少一个实 施例中，第二滤波器模块将第一指定频率之下的内容调整与第一滤波器模块移除的量相反 的固定量。举例来讲，如果第一滤波器模块将第一频率之上的内容提升了巧地并且将第一 频率之下的内容衰减了-Y地，则第二滤波器模块可W将第一频率之上的内容衰减-X地并 且将第一频率之下的内容提升巧地。换言之，在一个实施例中的第二滤波器模块的目的可 能是"撤销"由第一滤波器模块施加的滤波。
[0051] 如在505中，然后用第一处理模块对来自第二滤波器模块的第二经滤波的信号进 行处理W便创建经处理的信号。处理模块可W包括被配置成用于调整信号电平的增益元 件。例如，运一调整可能是必要的，因为峰均比是由第一压缩器来进行修改。处理模块可W 包括峰/谷模块。在至少一个实施例中，峰/谷模块可W包括十个级联的二阶滤波器。峰/谷 模块可W被用于对信号的所期望的输出光谱进行整形。在至少一个实施例中，第一处理模 块仅包括峰/谷模块。在其他实施例中，第一处理模块包括峰/谷模块之后的增益元件。
[0052] 如在506中，然后用频带分割器将来自第一处理模块的经处理的信号分割成低频 带信号、中频带信号和高频带信号。频带分割器可W包括适用于将信号分割成不同频率范 围的多个信号的任何电路或电路的组合。在至少一个实施例中，频带分割器包括四阶频带 分割组。在此实施例中，低频带、中频带和高频带中的每一个频带被产生为四阶区段的输 出、实现为二阶双二阶滤波器的级联。
[0053] 如在507中，用低频带压缩器对低频带信号进行调制W便创建经调制的低频带信 号。在至少一个实施例中，低频带压缩器可W被配置成和/或与第一压缩器计算地相同。如 在508中，用高频带压缩器对高频带信号进行调制W便创建经调制的高频带信号。在至少一 个实施例中，高频带压缩器可W被配置成和/或与第一压缩器计算地相同。
[0054] 如在509中，然后用第二处理模块对经调制的低频带信号、中频带信号和经调制的 高频带信号进行处理。第二处理模块包括至少一个求和模块。求和模块被配置成用于将多 个信号组合成一个复合信号。在至少一个实施例中，求和模块可W进一步包括针对每一个 进入信号（诸如经调制的低频带信号、中频带信号和经调制的高频带信号）的单独增益控 审IJ。举例来讲，可W通过W下公式来计算求和模块的输出：
[0化5] 输出=w0*低+wl*中+W巧高
[0化6]系数w0、wl和w2表示不同的增益调整。第二处理模块可W进一步包括第二增益元 件。在至少一个实施例中，第二增益元件可W与第一增益元件相同。第二增益元件可W提供 最终的增益调整。最后，第二经处理的信号作为输出信号被传输。
[0057] 如示意性地表示的，图4展示了针对用于数字地处理音频信号的方法的另一实施 例，运方法在至少一个实施例中结合来自W上所引用的系统100和/或300的部件或其组合。 由于上述已经详细讨论了图4的单独部件，此处将不再对它们进行讨论。进一步地，如W下 详细所述的图4中的方法的每一个步骤也可设及本发明的至少一个实施例的存储在非 瞬态计算机可读介质上的代码段的形式用于由计算机执行W便处理输入音频信号。
[0058] 相应地，如在501中，首先用高通滤波器对输入音频信号进行滤波。如在601中，然 后用第一低架滤波器对来自高通滤波器的高通信号进行滤波。如在602中，然后用第一高架 滤波器对来自第一低架滤波器的信号进行滤波。如在503中，然后用第一压缩器对来自第一 低架滤波器的第一经滤波的信号进行调制。如在611中，用第二低架滤波器对来自第一压缩 器的经调制的信号进行滤波。如在612中，然后用第二高架滤波器对来自低架滤波器的信号 进行滤波。如在621中，然后用第一增益元件对来自第二低架滤波器的第二经滤波的信号进 行增益调整。如在622中，进一步用峰/谷模块对来自第一增益元件的信号进行处理。如在 506中，然后将来自峰/谷模块的经处理的信号分割成低频带信号、中频带信号和高频带信 号。如在507中，用低频带压缩器对低频带信号进行调制。如在508中，用高频带压缩器对高 频带信号进行调制。如在631中，然后用求和模块对经调制的低频带信号、中频带信号和经 调制的高频带信号进行组合。如在632中，然后用第二增益元件对组合信号进行增益调整W 便创建输出信号。
[0059] 在至少一个实施例中，上述方法中的任何一种方法可W按有序顺序被完成，尽管 它们可W按任何其他顺序被完成。在至少一个实施例中，可W专口执行上述方法，但是在其 他实施例中，可W跳过如所述的方法的一个或多个步骤。
[0060] 由于能够对本发明的所描述的优选实施例详细做出细节上的许多修改、改变和变 化，因此前面描述中的W及附图中示出的所有标的物旨在应被解释为是说明性的而不是具 有限制性意义的。因此，本发明的范围应当由所附权利要求书及其法律等效物来确定。
[0061] 至此已经描述了本发明。
【主权项】
1. 一种用于对输入音频信号进行数字信号处理的系统，所述系统包括： 高通滤波器，所述高通滤波器被配置成用于对所述输入音频信号进行滤波以便创建高 通信号； 第一滤波器模块，所述第一滤波器模块被配置成用于对所述高通信号进行滤波以便创 建第一经滤波的信号； 第一压缩器，所述第一压缩器被配置成用于对所述第一经滤波的信号进行调制以便创 建经调制的信号； 第二滤波器模块，所述第二滤波器模块被配置成用于对所述经调制的信号进行滤波以 便创建第二经滤波的信号； 第一处理模块，所述第一处理模块被配置成用于对第二经滤波的信号进行处理以便创 建经处理的信号； 频带分割器，所述频带分割器被配置成用于将所述经处理的信号分割成低频带信号、 中频带信号和高频带信号； 低频带压缩器，所述低频带压缩器被配置成用于对所述低频带信号进行调制以便创建 经调制的低频带信号； 高频带压缩器，所述高频带压缩器被配置成用于对所述高频带信号进行调制以便创建 经调制的高频带信号；以及 第二处理模块，所述第二处理模块被配置成用于对所述经调制的低频带信号、所述中 频带信号和所述经调制的高频带信号进行处理以便创建输出信号。2. 如权利要求1所述的系统，其中，所述第一滤波器模块包括： 第一低架滤波器，所述第一低架滤波器被配置成用于对所述高通信号进行滤波以便创 建第一低架信号； 第一高架滤波器，所述第一高架滤波器被配置成用于对所述第一低架信号进行滤波以 便创建所述第一经滤波的信号。3. 如权利要求1所述的系统，其中，所述第二滤波器模块包括： 第二低架滤波器，所述第二低架滤波器被配置成用于对所述经调制的信号进行滤波以 便创建第二低架信号； 第二高架滤波器，所述第二高架滤波器被配置成用于对第二低架信号进行滤波以便创 建所述第二经滤波的信号。4. 如权利要求1所述的系统，其中，所述第一处理模块包括峰/谷模块，所述峰/谷模块 被配置成用于对所述第二经滤波的信号进行处理以便创建所述经处理的信号。5. 如权利要求1所述的系统，其中，所述第一处理模块包括： 第一增益元件，所述第一增益元件被配置成用于对所述第二经滤波的信号的增益进行 调整以便创建第一增益信号； 峰/谷模块，所述峰/谷模块被配置成用于对所述第一增益信号进行处理以便创建所述 经处理的信号。6. 如权利要求1所述的系统，其中，所述第二处理模块包括求和模块，所述求和模块被 配置成用于将所述经调制的低频带信号、所述中频带信号和所述经调制的高频带信号进行 组合以便创建所述输出信号。7. 如权利要求1所述的系统，其中，所述第二处理模块包括： 求和模块，所述求和模块被配置成用于将所述经调制的低频带信号、所述中频带信号 和所述经调制的高频带信号进行组合以便创建经组合的信号； 第二增益元件，所述第二增益元件被配置成用于对所述经组合的信号的增益进行调整 以便创建所述输出信号。8. 如权利要求1所述的系统，其中，所述高通滤波器包括四阶高通滤波器。9. 如权利要求2所述的系统，其中，所述第一低架滤波器包括二阶低架滤波器。10. 如权利要求2所述的系统，其中，所述第一高架滤波器包括二阶高架滤波器。11. 如权利要求3所述的系统，其中，所述第二低架滤波器包括二阶低架滤波器。12. 如权利要求3所述的系统，其中，所述第二高架滤波器包括二阶高架滤波器。13. 如权利要求5所述的系统，其中，所述峰/谷模块包括十个级联的二阶峰/谷滤波器。14. 如权利要求1所述的系统，其中，所述频带分割器包括二阶双二阶滤波器的级联以 便输出所述低频带、所述中频带和所述高频带中的每一者作为四阶区段。15. 如权利要求6所述的系统，其中，所述求和模块进一步被配置成用于选择性地调整 所接收的经调制的低频带信号、中频带信号和经调制的高频带信号中的每一者的单独增 益。16. 如权利要求1所述的系统，其中，所述第二滤波器模块包括相对于所述第一滤波器 模块的增益值至少部分相反的增益值。17. 如权利要求16所述的系统，其中，所述第二滤波器模块包括频率值，所述频率值大 致等于所述第一滤波器模块的频率值。18. -种用于对输入音频信号进行数字信号处理的方法，所述方法包括： 用高通滤波器对所述输入音频信号进行滤波以便创建高通信号， 用第一滤波器模块对所述高通信号进行滤波以便创建第一经滤波的信号， 用第一压缩器对所述第一经滤波的信号进行调制以便创建经调制的信号， 用第二滤波器模块对所述经调制的信号进行滤波以便创建第二经滤波的信号， 用第一处理模块对所述第二经滤波的信号进行处理以便创建经处理的信号， 将所述经处理的信号分割成低频带信号、中频带信号和高频带信号， 用低频带压缩器对所述低频带信号进行调制以便创建经调制的低频带信号， 用高频带压缩器对所述高频带信号进行调制以便创建经调制的高频带信号，以及 用第二处理模块对所述经调制的低频带信号、所述中频带信号和所述经调制的高频带 信号进行处理以便创建输出信号。19. 如权利要求18所述的方法，其中，所述用第一滤波器模块对所述高通信号进行滤波 包括： 用第一低架滤波器对所述高通信号进行滤波， 用第一高架滤波器对来自所述第一低架滤波器的信号进行滤波以便创建所述第一经 滤波的信号。20. 如权利要求18所述的方法，其中，所述用第二滤波器模块对所述经调制的信号进行 滤波包括： 用第二低架滤波器对所述经调制的信号进行滤波， 用第二高架滤波器对来自所述第二低架滤波器的信号进行滤波以便创建所述第二经 滤波的信号。21. 如权利要求18所述的方法，其中，所述用第一处理模块对所述第二经滤波的信号进 行处理包括： 用峰/谷模块对所述第二经滤波的信号进行处理以便创建所述经处理的信号。22. 如权利要求18所述的方法，其中，所述用第一处理模块对所述第二经滤波的信号进 行处理包括： 用第一增益元件对所述第二经滤波的信号的增益进行调整， 用峰/谷模块对来自所述第一增益元件的信号进行处理以便创建所述经处理的信号。23. 如权利要求18所述的方法，其中，所述用第一处理模块对所述第二经滤波的信号进 行处理包括： 用求和模块将所述经调制的低频带信号、所述中频带信号和所述经调制的高频带信号 进行组合以便创建所述输出信号。24. 如权利要求18所述的方法，其中，所述用第一处理模块对所述第二经滤波的信号进 行处理包括： 用求和模块将所述经调制的低频带信号、所述中频带信号和所述经调制的高频带信号 进行组合以便创建经组合的信号， 用第二增益元件对所述经组合的信号的增益进行调整以便创建所述输出信号。25. 如权利要求18所述的方法，其中，所述高通滤波器包括四阶高通滤波器。26. 如权利要求19所述的方法，其中，所述第一低架滤波器包括二阶低架滤波器。27. 如权利要求19所述的方法，其中，所述第一高架滤波器包括二阶高架滤波器。28. 如权利要求20所述的方法，其中，所述第二低架滤波器包括二阶低架滤波器。29. 如权利要求20所述的方法，其中，所述第二高架滤波器包括二阶高架滤波器。30. 如权利要求18所述的方法，其中，所述峰/谷模块包括十个级联的二阶峰/谷滤波 器。31. 如权利要求18所述的方法，其中，所述频带分割器包括二阶双二阶滤波器的级联以 便输出所述低频带、中频带和高频带中的每一者作为四阶区段。32. 如权利要求23所述的方法，其中，所述求和模块进一步被配置成用于选择性地调整 所接收的经调制的低频带信号、中频带信号和经调制的高频带信号中的每一者的单独增 益。33. 如权利要求18所述的方法，其中，所述第二滤波器模块包括相对于所述第一滤波器 模块的增益值至少部分相反的增益值。34. 如权利要求33所述的方法，其中，所述第二滤波器模块包括频率值，所述频率值大 致等于所述第一滤波器模块的频率值。35. -种在非瞬态计算机可读介质上的用于由计算机执行以便处理输入音频信号的计 算机程序，所述计算机程序包括： 用于用高通滤波器对所述输入音频信号进行滤波以便创建高通信号的代码段， 用于用第一滤波器模块对所述高通信号进行滤波以便创建第一经滤波的信号的代码 段， 用于用第一压缩器对所述第一经滤波的信号进行调制以便创建经调制的信号的代码 段， 用于用第二滤波器模块对所述经调制的信号进行滤波以便创建第二经滤波的信号的 代码段， 用于用第一处理模块对所述第二经滤波的信号进行处理以便创建经处理的信号的代 码段， 用于将所述经处理的信号分割成低频带信号、中频带信号和高频带信号的代码段， 用于用低频带压缩器对所述低频带信号进行调制以便创建经调制的低频带信号的代 码段， 用于用高频带压缩器对所述高频带信号进行调制以便创建经调制的高频带信号的代 码段，以及 用于用第二处理模块对所述经调制的低频带信号、所述中频带信号和所述经调制的高 频带信号进行处理以便创建输出信号的代码段。
【文档编号】H04B3/21GK105830158SQ201480070127
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年10月22日
【发明人】A·邦吉欧维, P·福勒, G·泽尔尼克
【申请人】邦吉欧维声学有限公司