一种自适应信号增强方法和系统的制作方法

文档序号:8434332阅读:178来源:国知局
一种自适应信号增强方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信号处理技术领域,特别是涉及一种自适应信号增强方法和系统。
【背景技术】
[0002] 扬声器作为常用的音频回放终端,其受物理原理的限制,还原信号的性能十分有 限,主要体现在,频率响应非常不平坦,输出增益的线性程度很差。基于该些状况,扬声器较 难高保真地复现需要播放的音频,该个现象在使用小型或廉价扬声器系统时尤其突出。W 手机为例,几乎每台手机都装备了两个扬声器,一个是用于受话器播放手持通话时的下行 电话音,另一个是用于扩声器播放免提时的下行电话音,或者用于播放多媒体内容。手机受 体积所限,该两个扬声器的体积都非常小,成本远低于高保真扬声器,且音频还原度均很不 理想。
[0003] 通过测量扬声器的频率响应的传递函数,利用该传递函数计算其逆函数(反函数) 来构建均衡滤波器,加在扬声器前面,将输出信号进行预滤波后,交由扬声器输出,是一个 经典的改善扬声器频率响应的方法。使用均衡器对馈给扬声器的信号进行分频段的增益补 偿,相对前一种方法则是一种近似或粗略的方法。
[0004] 然而上述几类方法依然面临无法解决的问题。因为扬声器的传递函数频率响应波 动较大,其频率响应的谷点往往有较大的增益衰减,并且扬声器还是一个线性度很差的系 统,其频率响应会随输入信号发生时变。基于该种状况,其传递函数的逆函数计算需要进行 较多的数值近似,避免频率响应的谷点过载,且其无法跟随扬声器的状态。

【发明内容】

[0005] 本发明解决的技术问题是提供一种新的自适应信号增强方法和系统,W获得较好 的扬声器信号增强效果。
[0006] 本发明的实施例提供了一种自适应信号增强方法,所述方法包括;利用增强滤波 器将源信号转换成第一数字信号;将第一数字信号转换成声信号;收集所述声信号,并将 所述收集的声信号转换成第H数字信号;利用所述第一数字信号和第H数字信号更新所述 增强滤波器的参数。
[0007] 可选地,所述利用所述第一数字信号和第H数字信号更新所述增强滤波器的参数 包括:对所述第一数字信号进行延迟处理,获得目标信号;利用自适应滤波器将所述第H 数字信号转换成逆信号;将所述目标信号和所述逆信号相减,获得误差信号;根据所述误 差信号和所述第H数字信号对所述自适应滤波器的参数进行更新;根据所述更新后的自适 应滤波器的参数更新所述增强滤波器的参数。
[0008] 可选地,所述根据所述更新后的自适应滤波器的参数更新所述增强滤波器的参数 包括;将所述增强滤波器的参数替换为所述更新后的自适应滤波器的参数。
[0009] 可选地,所述将第一数字信号转换成声信号包括:将所述第一数字信号转换成第 一模拟电信号;将所述第一模拟电信号转换成所述声信号。
[0010] 可选地,所述将所述收集的声信号转换成第H数字信号包括:将所述声信号转换 成第二模拟电信号;将第二所述模拟电信号转换成所述第H数字信号。
[0011] 本发明的实施例还提供了一种自适应信号增强系统,所述系统包括;增强滤波器, 用于将源信号转换成第一数字信号;扬声器,用于将第一数字信号转换成声信号;传声器, 用于收集所述声信号,并将所述收集的声信号转换成第H数字信号;参数更新单元,用于利 用所述第一数字信号和第H数字信号更新所述增强滤波器的参数。
[0012] 可选地,所述参数更新单元包括;延迟子单元,用于对所述第一数字信号进行延 迟处理,获得目标信号;自适应滤波器,用于将所述第H数字信号转换成逆信号;计算子单 元,用于将所述目标信号减去所述逆信号,获得误差信号,所述自适应滤波器包括:第一参 数更新子单元,用于根据所述误差信号和所述第H数字信号对自适应滤波器的参数进行更 新计算;第二参数更新子单元,用于将所述更新计算后的自适应滤波器的参数发送至所述 增强滤波器。
[0013] 可选地,所述增强滤波器还用于将所述增强滤波器的参数替换为所述更新计算后 的自适应滤波器的参数。
[0014] 可选地,所述扬声器包括;数模转换子单元,用于将所述第一数字信号转换成第一 模拟电信号;电声信号转换子单元,用于将所述第一模拟电信号转换成所述声信号。
[0015] 可选地,所述传声器包括;声电转换子单元,用于将所述声信号转换成第二模拟电 信号;模数转换子单元,用于将所述第二模拟电信号转换成所述第H数字信号。
[0016] 与现有技术相比,本发明的技术方案具有W下优点:在上述技术方案中,采用一个 自适应滤波器去更新增强滤波器的参数,利用增强滤波器给输入扬声器的第一数字信号进 行滤波处理,提高扬声器输出的声信号的幅频响应性能,使得扬声器的输出信号尽可能地 接近源信号,从而获得更高的音频还原度。自适应滤波器的自适应机制可W在线跟踪,能适 应扬声器的时变响应,获得更好的增强效果。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明实施例中自适应信号增强系统的结构示意图;
[001引图2是本发明实施例中自适应信号增强方法的流程图;
[0019] 图3是本发明实施例中对增强滤波器的参数更新的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020] 为使本领域技术人员更好地理解和实现本发明,W下参照附图,通过具体实施例 进行详细说明。
[0021] 在下面的描述中阐述了很多具体细节W便于充分理解本发明,但是本发明还可W 采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限 制。
[0022] 图1是本发明实施例中自适应信号增强系统的结构示意图。所述自适应信号增强 系统包括;增强滤波器110、扬声器120、传声器130和参数更新单元140。
[0023] 请参考图1,所述增强滤波器110用于将源信号X(t)转换成第一数字信号y(t)。
[0024] 具体地,源信号x(t)通过所述增强滤波器110进行滤波得到第一数字信号y(t)。 所述增强滤波器110可W是一个长度为N的有限冲击响应(FIR)滤波器,其滤波表达式为:
[0025] y(t)二hi(k)x(t_N+k) (1)
[0026] 其中,hi是增强滤波器110的滤波器参数。所述增强滤波器110的长度N可W为 所述扬声器120的冲击响应拖尾时间Tf的两倍,Tf和N的关系为:
[0027]N=2fJ, (2)
[0028] 所述扬声器120的冲击响应拖尾时间Tf视环境反射的不同可W从较短的0. 01砂 到较长的5砂,在一个典型的移动设备应用中,环境反射较小且衰减很快,Tf的典型时间 0. 2砂,那么拖尾时间Tf可设为0. 2砂。N越大,所述增强滤波器110的效果会越好,但随 之会带来滤波计算和更新计算的高负担。
[0029] 请继续参考图1,所述扬声器120用于将第一数字信号y(t)转换成声信号。
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