专利名称：一种音频参数均衡的方法和音频参数均衡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及音频处理技术领域，特别是涉及一种音频参数均衡的方法和一种音频参数均衡器。
背景技术：
音频均衡器通过调整不同频带信号的增益实现摇滚，流行等各种音效。按照调整参数范围的不同，均衡器分为图形均衡器和参数均衡器两种。对于图形均衡器，是一些并联的带通滤波器，它们接收相同的输入信号，但每个滤波器各频带的中心频率和带宽为设定值，用户只能通过调整各频带的增益值来控制对各频带信号增强或削弱的幅度。另一种是参数均衡器也是一些带通滤波器的组合，除了频带增益外，它还允许用户调整各频带的中心频率和带宽，具有最大的灵活性，图形均衡器的控制细致程度不如参数均衡器，可以说图形均衡器是参数均衡器的一个子集。基于无限脉冲响应(IIR，Infinite Impulse Response)或有限冲激响应(FIR, Finite Impulse Response)带通滤波器的参数均衡器的设计思想一般是根据用户设定的中心频率和带宽参数，同步计算和更新各个带通滤波器的系数。但是带通滤波器的设计算法运算量很大。当用户尝试性的连续调整均衡器参数以获得最佳效果时，如果运算速度不够，滤波器系数的计算和更新过程不能和用户调整过程同步，最后设定的参数可能并不符合用户的要求。此外，这种方法缺乏控制机制，如用户将带宽参数调整到较小值时，由滤波器设计算法得到的滤波器阶数可能相当高，则计算量比较大，设计过程中改变参数时都要重新计算，无法实时实现。总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是如何能够一种音频参数均衡技术，能够减少参数均衡处理中的运算量，且实现简单。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种音频参数均衡的方法和音频参数均衡器， 能够减少参数均衡处理中的运算量，且实现简单。为了解决上述问题，本发明公开了一种音频参数均衡的方法，包括通过MDCT变换将输入的时域音频信号转换成频域MDCT谱系数；根据用户设置的各频带的中心频率和带宽确定各频带对应的MDCT谱系数的范围，对MDCT谱系数进行频带分组划分；根据用户设置的各频带的增益对各频带内的MDCT谱系数进行相应增益调整；通过IMDCT将增益调整后的MDCT谱系数转换为时域音频信号。 进一步，通过MDCT变换获得N个MDCT谱系数；其中，N为MDCT变换的块长； 则各MDCT谱系数对应的窄带信号带其中，Fs为输入时域音频信号的采样率。
优选的，所述根据用户设置的各频带的中心频率和带宽确定各频带对应的MDCT 谱系数的范围，包括通过将第b个频带的中心频率F。[b]除以滤波带宽!V获得与第b个频带的中心频率相对应的MDCT谱系数的序号k[b],0^k[b] ^ N-I ；通过将第b个频带的带宽BW(b)除以滤波带宽Fb，获得与第b个频带相对应的 MDCT谱系数的个数num[b]；依据k[b]和num[b]确定第b个频带对应的MDCT谱系数的范围；其中，b = l、2、3....m;m为用户设置的频带个数。优选的，第b个频带对应的MDCT谱系数的序号k的范围为[k[b]_l [b]， k[b]+r[b]] ；l[b]、r[b]分别为k[b]号MDCT谱系数左、右两侧谱系数的个数；当num[b]为奇数时，l[b] = r[b]；当 num[b]为偶数，且 Fca(k[b]-1)-Fc(b) < Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 时，l[b]比 r[b]大 1 ；当 num[b]为偶数，且 Fca(k[b]_l)_Fc(b) > Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 时，l[b]比 r[b]小 1 ；其中，l[b]+r[b]+l = num[b], Fca(k[b]_l) 为第k[b]-l号MDCT谱系数对应的窄带信号中心频率，F。a(k[b]+1)为第k[b]+l号MDCT谱系数对应的窄带信号中心频率。优选的，所述根据用户设置的各频带的增益对各频带内的MDCT谱系数进行相应增益调整，包括依据用户设置的各频带的增益g[b]，依次计算各MDCT谱系数的增益gainl·]，
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糾切[幻二 Σ(对到xM[幻);其中，wjk]为与第b个频带增益对应的第k号MDCT谱系数的加 b=\
权值；依据增益gain[k]分别对各个谱系数进行增益调整。优选的，采用线性插值法，并根据第k号MDCT谱系数对应的谱线到第k [b]号MDCT 谱系数对应的谱线的距离确定所述wjk]，其中当k<k[b]-l[b]或者k>k[b]+r[b]时， wb [k]取值为零；当k = k[b]时，wjk]取值为一；当k[b]-l[b]彡k<k[b]时，wjk]在
<k^k[b]+r[b]时，wb[k]在w，l)范围内反比例取值。此外，本发明还公开了一种音频参数均衡器，包括MDCT变换模块，用于通过MDCT变换将输入的时域音频信号转换成频域MDCT谱系数；频带划分模块，用于根据用户设置的各频带的中心频率和带宽确定各频带对应的 MDCT谱系数的范围，对MDCT谱系数进行频带分组划分；增益调整模块，用于根据用户设置的各频带的增益对各频带内的MDCT谱系数进行相应增益调整；IMDCT变换模块，用于通过IMDCT将增益调整后的MDCT谱系数转换为时域音频信号。进一步，MDCT变换模块通过MDCT变换获得N个MDCT谱系数；其中，N为MDCT变换的块长；则各MDCT谱系数对应的窄带信号带宽巧其中，Fs为输入时域音频信号的采样率。优选的，所述频带划分模块包括中心频率序号获取子模块，用于通过将第b个频带的中心频率F。[b]除以滤波带宽IV获得与第b个频带的中心频率相对应的MDCT谱系数的序号k[b]，0 ( k[b] ( N-I ；谱系数个数获取子模块，通过将第b个频带的带宽BW (b)除以滤波带宽Fb，获得与第b个频带相对应的MDCT谱系数的个数num[b]；谱系数范围确定子模块，用于依据k[b]和num[b]确定第b个频带对应的MDCT谱系数的范围；其中，b = l、2、3....m;m为用户设置的频带个数。优选的，第b个频带对应的MDCT谱系数的序号k的范围为[k[b]_l [b]， k[b]+r[b]] ；l[b]、r[b]分别对应k[b]号谱系数左、右两侧谱系数的个数；当num[b]为奇数时，l[b] = r[b]；当 num[b]为偶数，且 Fca(k[b]-1)-Fc(b) < Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 时，l[b]比 r[b]大 1 ；当 num[b]为偶数，且 Fca(k[b]_l)_Fc(b) > Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 时，l[b]比 r[b]小 1 ；其中，l[b]+r[b]+l = num[b], Fca(k[b]_l) 为第k[b]-l号MDCT谱系数对应的窄带信号中心频率，F。a(k[b]+1)为第k[b]+l号MDCT谱系数对应的窄带信号中心频率。优选的，所述根增益调整模块包括增益参数计算子模块，用于依据用户设置的各频带增益g[b]，依次计算各MDCT谱
系数的增益
权利要求
1.一种音频参数均衡的方法，其特征在于，包括通过MDCT变换将输入的时域音频信号转换成频域MDCT谱系数； 根据用户设置的各频带的中心频率和带宽确定各频带对应的MDCT谱系数的范围，对 MDCT谱系数进行频带分组划分；根据用户设置的各频带的增益对各频带内的MDCT谱系数进行相应增益调整； 通过IMDCT将增益调整后的MDCT谱系数转换为时域音频信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过MDCT变换获得N个MDCT谱系数；其中，N为MDCT变换的块长；则各MDCT谱系数对应的窄带信号带宽巧其中，Fs为输入时域音频信号的采样率。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据用户设置的各频带的中心频率和带宽确定各频带对应的MDCT谱系数的范围，包括通过将第b个频带的中心频率F。[b]除以滤波带宽!V获得与第b个频带的中心频率相对应的MDCT谱系数的序号k[b]，0彡k[b]彡N-I ；通过将第b个频带的带宽BW(b)除以滤波带宽!V获得与第b个频带相对应的MDCT谱系数的个数mum[b]；依据k[b]和num[b]确定第b个频带对应的MDCT谱系数的范围； 其中，b = 1、2、3. ...m;m为用户设置的频带个数。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，第b个频带对应的MDCT谱系数的序号k的范围为:[k[b]-l[b], k[b]+r[b]] ；l[b]、 r[b]分别为k[b]号MDCT谱系数左、右两侧谱系数的个数； 当 num[b]为奇数时，l[b] = r[b]；当 num[b]为偶数，且 Fca(k[b]-1)-Fc(b) | < Fca(k[b]+1)-Fc(b) | 时，l[b]比 r[b]大1 ；当 num[b]为偶数，且 Fca(k[b]-1)-Fc(b) | > Fca(k[b]+1)-Fc(b) | 时，l[b]比 r[b]小1 ；其中，l[b]+r[b]+l =num[b],Fca(k[b]-l)为第k[b]_l号MDCT谱系数对应的窄带信号中心频率，F。a(k[b]+1)为第k[b]+l号MDCT谱系数对应的窄带信号中心频率。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据用户设置的各频带的增益对各频带内的MDCT谱系数进行相应增益调整，包括依据用户设置的各频带的增益g[b]，依次计算各MDCT谱系数的增益gainl·]，mgainlk^^ig^xw.ik])淇中，Wb[k]为与第b个频带增益对应的第k号MDCT谱系数的加 b=\权值；依据增益gain[k]分别对各个谱系数进行增益调整。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，采用线性插值法，并根据第k号MDCT谱系数对应的谱线到第k[b]号MDCT谱系数对应的谱线的距离确定所述wjk]，其中当 k<k[b]_l[b]或者 k> k[b]+r[b]时，wjk]取值为零； 当k = k[b]时，wjk]取值为一；当k[b]-l[b]彡k<k[b]时，wjk]在
<k^k[b]+r[b]时，wjk]在
除以滤波带宽!V获得与第b个频带的中心频率相对应的MDCT谱系数的序号k[b]，0 ( k[b] ( N-I ；谱系数个数获取子模块，通过将第b个频带的带宽BW(b)除以滤波带宽!V获得与第b 个频带相对应的MDCT谱系数的个数num[b]；谱系数范围确定子模块，用于依据k[b]和num[b]确定第b个频带对应的MDCT谱系数的范围；其中，b = 1、2、3. ...m;m为用户设置的频带个数。
10.如权利要求9所述的音频参数均衡器，其特征在于，第b个频带对应的MDCT谱系数的序号k的范围为:[k[b]-l[b], k[b]+r[b]] ；l[b]、 r[b]分别对应k[b]号谱系数左、右两侧谱系数的个数； 当 num[b]为奇数时，l[b] = r[b]； 当 num[b]为偶数，且 |Fca(k[b]-l)-Fc(b)1 ；当 num[b]为偶数，且 |Fca(k[b]-l)-Fc(b)1 ；其中，l[b]+r[b]+l =num[b],Fca(k[b]-l)为第k[b]_l号MDCT谱系数对应的窄带信号中心频率，F。a(k[b]+1)为第k[b]+l号MDCT谱系数对应的窄带信号中心频率。
11.如权利要求7所述的音频参数均衡器，其特征在于，所述根增益调整模块包括 增益参数计算子模块，用于依据用户设置的各频带增益g[b]，依次计算各MDCT谱系数m的增益gain [k]，gain[k] = ^gib^w^k])；其中，Wb[k]为第b个频带的第k号MDCT谱系数b=\的加权值；< Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 时，l[b]比 r[b]大 > Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 时，l[b]比 r[b]小增益调整子模块，用于依据增益gain[k]分别对各个谱系数进行增益调整。
12.如权利要求11所述的音频参数均衡器，其特征在于，采用线性插值法，并根据第k号MDCT谱系数对应的谱线到第k[b]号MDCT谱系数对应的谱线的距离确定所述wjk]，其中，当 k<k[b]-l[b]或者 k> k[b]+r[b]时，wjk]取值为零； 当k = k[b]时，wjk]取值为一；当k[b]-l[b]彡k<k[b]时，wjk]在
<k^k[b]+r[b]时，wjk]在[0,1)范围内反比例取值。
全文摘要
本发明提供了一种音频参数均衡的方法和音频参数均衡器，所述方法包括通过MDCT变换将输入的时域音频信号转换成频域MDCT谱系数；根据用户设置的各频带的中心频率和带宽确定各频带对应的MDCT谱系数的范围，对MDCT谱系数进行频带分组划分；根据用户设置的各频带的增益对各频带内的MDCT谱系数进行相应增益调整；通过IMDCT将增益调整后的MDCT谱系数转换为时域音频信号。通过本发明能够减少参数均衡处理中的运算量，且实现简单。
文档编号H03G5/00GK102447445SQ201010502069
公开日2012年5月9日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者邓昊 申请人:无锡中星微电子有限公司