用于调节音频信号的感知响度的系统的制作方法

专利名称：用于调节音频信号的感知响度的系统的制作方法
技术领域：
许多电视观众抱怨，在商业广告期间以及在不同频道之间切换时他们要忍受 音量的变化。其他设备(例如，便携式音频播放器、A/V接收机、个人计算机以及车 载音频系统)也会发生类似的音量极值现象。该问题的一个解决方案是自动增益控制 (AGC)。典型的自动增益控制(AGC)通过以下方式来对音量变化作出反应将高幅度的 音频信号截除，然后以低幅度来传送该音频信号，而不管响度尖峰发生在频率范围内的 哪个频率下。当采用AGC时，可能经常会听到抽气(pumping)或喘息(breathing)波动形式的
不期望的变化和不自然的伪迹。抽吸波动可能是由于在响度突然增大时(如，在响亮的 动作序列期间)低音消失引起的。在安静阶段产生低水平的嘘声时可能发生呼吸波动。 不幸地，这种处理音量变化的强力方法并没有考虑人实际感知音量变化的程度。

发明内容
在特定实施例中，一种对音频信号的响度进行调节的方法，包括接收电子音 频信号，以及使用一个或多个处理器来处理音频信号的至少一个通道，以确定音频信号 的一部分的响度。这种处理可以包括利用多个逼近滤波器来处理通道，所述多个逼近 滤波器逼近多个听觉滤波器，所述多个听觉滤波器还逼近人类听力系统。此外，该方法 还可以包括至少部分基于所确定的响度来计算至少一个增益，以使音频信号的响度在 一段时间内保持实质上恒定。此外，该方法可以包括对电子音频信号应用增益。在不同实施例中，一种对音频信号的响度进行调节的方法包括接收具两个或 多个音频通道的电子音频信号，以及选择所述两个或多个音频通道中的通道。所述选择 可以包括确定所述两个或多个音频通道中的主通道，以及选择主通道。该方法还包 括使用一个或多个处理器来处理所选通道，以确定音频信号的一部分的响度；以及至 少部分基于所确定的响度来计算至少一个增益。此外，该方法还可以包括对电子音频信 号应用所述至少一个增益。在特定实施例中，一种用于对音频信号的响度进行调节的系统，包括预处理 模块，可以接收具有一个或多个音频通道的电子音频信号，并选择至少一个音频通道。 该系统还可以包括响度分析模块，所述响度分析模块具有可以计算至少一个所选通道的 响度的一个或多个处理器。该系统还可以包括增益控制模块，可以至少部分基于响度 来计算至少一个增益。增益计算可以包括至少部分基于所估计的响度来计算音频信号 的至少一个所选通道的增益，以及对音频信号的每个通道应用所述增益。
在特定实施例中，一种区分背景声音与其他声音的方法可以包括接收具有两 个或多个音频通道的电子音频信号；选择电子音频信号的一部分；分析电子音频信号的 所选部分的每个通道之间的相位，以确定具有相应相位的采样的数目；以及将采样的数 目与阈值相比较，以确定电子音频信号的所选部分是否与背景噪声相对应。在特定实施例中，一种用于对音频信号的响度进行调节的系统可以包括具有 一个或多个音频通道的音频信号；响度模块，具有可以计算音频信号的响度的一个或多 个处理器，所述计算包括利用多个无限脉冲响应(IIR)滤波器来处理音频信号，每个 IIR滤波器是带通滤波器，IIR滤波可以逼近人类听力系统。该系统还可以包括增益模 块，可以至少部分基于所计算的响度来计算增益。为了概括本公开，本文描述了本发明的特定方面、优点和新颖的特征。应理 解，不必根据本文所公开的本发明的任何具体实施例来实现所有这些优点。因此，可以 以实现或最优化本文所提出的一个或一组优点的方式来体现或实现本文所公开的发明作 为教导，而不必实现本文所教导或建议的其他优点。


附图中，可以重用参考数字以指示所引用的单元之间的对应。附图用于说明这 里所描述的本发明的实施例，而不用于限制本发明实施例的范围。图IA示出了用于对音频信号的感知响度进行调节的系统的实施例；图IB示出了与人耳所使用的滤波器相类似的示例听觉滤波器组；图IC示出了表示示例等响度曲线的曲线图；图2A示出了对立体声信号的感知响度进行调节的过程的实施例；图2B示出了对环绕声信号的感知响度进行调节的过程的实施例；图3示出了音频预处理器的实施例；图4示出了执行相位分析的过程的实施例；图5示出了执行主通道选择的过程的实施例；图6示出了示例抽取滤波器脉冲响应；图7示出了确定响度的响度处理的实施例；图8示出了逼近伽马通(gammatone)滤波器的多个滤波器的频率响应的实施 例；图9示出了确定响度的响度估计过程的实施例；图IOA示出了在特定实施例中可以用于开发逼近滤波器的示例C加权曲线；图IOB示出了在特定实施例中可以用于开发逼近滤波器的示例反转加权曲线； 以及图11示出了基于所测量的响度来调节增益的过程的实施例。
具体实施例方式—些音量控制系统尝试在确定如何改变增益的过程中考虑响度。响度可以是 听觉系统的属性，所述听觉系统允许将声音分为从安静到嘈杂的等级。可以在称作
“phon.”的单元中测量响度。当收听不同类型的音频素材时，使用主观的响度量，以便使耳朵对听到的各种声音的强度加以分类，并产生听觉。与以分贝(dB)来度量的声压级 不同，感知到的响度可以随频率而变化。可以基于响度来对人耳进行建模的音量控制系 统经常使用复杂的高阶滤波器，来对人类听力系统进行建模。这些系统可以消耗大量的 计算资源，从而将这些系统的能力限制为工作在诸如电视和汽车音频系统之类的特定设 备中。本公开描述了对音频信号的感知响度进行调节的特定系统和方法。在特定实施 例中，使用一个或多个处理效率高的技术来确定音频信号的估计响度。这些技术可以包 括使用逼近滤波器组的更低阶滤波器，所述滤波器组对人耳进行建模；抽取音频信号 以减少所处理的音频采样的数目；处理少数音频通道而不是所有音频通道；以及并对增 益系数进行平滑而不是对输出信号进行平滑。有利地，在特定实施例中，应用这些技术 中的一种或多种可以使得例如许多电子设备中的低能力处理器能够动态地调节音频信号 的响度。参照图1A，示出了音频系统100A的实施例，音频系统100A包括用于对音频信 号的感知响度进行调节的响度调节系统110。音频系统100A可以实现于再现音频的任何 机器中，如，电视、计算机、便携式音频播放器、头戴式耳机、A/V接收机、车载音频 系统等。有利地，在特定实施例中，响度调节系统110对音频输入信号102的响度进行 调节，以将响度维持在特定等级。例如，响度调节系统110可以在用户切换频道时或这 在商业广告播送时，维持电视音频的特定响度。响度分析模块110可以在高效地使用计 算机资源的同时执行这些功能。如图IA所示，响度调节系统110接收音频输入信号102。在所描述的实施例 中，音频输入信号102包括两个通道，例如，立体声通道。在其他实施例中，音频输入 信号102包括一个通道或多于两个的通道。例如，可以提供5.1、6.1或7.1环绕声通道或 矩阵编码通道(如，圆环绕编码通道或其他)。音频输入信号102可以是表示实际物理声 音(如，音乐、语音、效果或其组合等)的电信号或其他信号。响度调节系统110的预处理模块120接收音频输入信号102。预处理模块120可 以包括用于聚集来自于音频输入信号102的每个通道的能量信息的硬件和/或软件。在 一个实施例中，通过使用能量信息，预处理模块120可以确定响度分析模块130要进行响 度分析的至少一个主通道。更一般地，预处理模块120可以选择音频输入信号102的通 道的子集以用于响度分析。在特定实施例中，通过使用少数通道而不是所有通道来确定 响度，预处理模块120可以减少用于确定响度的计算资源。响度分析模块130可以包括用于基于预处理模块120所选的一个或多个通道来估 计响度的硬件和/或软件。响度分析模块130可以将所选通道的估计响度与基准响度级 相比较。如果估计响度与基准响度级不同，则响度分析模块130可以输出估计响度与基 准响度级之间的级差。如以下将描述的，增益控制模块140可以使用该级差来调节应用 于音频输入信号102的增益。在特定实施例中，响度分析模块130使用人类听力系统的非线性多频带模型来 分析音频输入信号102的响度特性。该模型可以仿真人类外围听觉系统的滤波器组行 为。这样，模型可以通过估计音频输入信号102的响度来解释可以是声音强度的主观度 量的响度。
人类听觉系统表现为，如同其包含具有连续交叠的中心频率的带通滤波器组。 图IB示出了由带通滤波器160组成的这种带通滤波器组100B的示例。有利地，在特定 实施例中，图IA的响度分析模块130使用对人类自然带通滤波器加以逼近的滤波器(见 图8)，对该听觉结构进行建模。在特定实施例中，响度分析模块130对听觉滤波器的低 阶逼近，以更高效地使用计算资源。此外，如上所述，可以使用一个或多个等响度曲线来针对不同个人测量响度。 图IB示出了示例等响度曲线170。响度分析模块130还可以使用一个或多个响度曲线， 或基于响度曲线的曲线，来对听觉滤波器的输出进行加权。因此，通过使用对听觉滤波 器的逼近以及通过使用响度曲线，以及以下将描述的其他处理，响度分析模块130可以 估计音频输出信号102的响度。音频分析模块130还可以对其用来处理音频信息的采样量进行下采样、抽取或 以其他方式进行减少。例如，通过抽取音频输入信号102，响度分析模块130使用更少的 采样来估计响度。可以在特定实施例中执行抽取，这是因为人类听力系统可能无法以用 于对音频输入信号102进行采样的相同采样速率来检测响度变化。抽取或其他采样速率 技术可以减少用于计算响度的计算资源。如上所述，响度分析模块130将计算的响度与基准响度级相比较，并将级差输 出至增益控制模块140。基准响度级可以是响度调节系统个110内部的基准。例如，基 准级可以是满刻度响度(例如，OdB)，使得将响度调节到该级保持了动态范围。在另一 实施例(未示出)中，基准级可以是由用户例如经由音量控制而设置的音量级。增益控制模块140可以经由混频器142a和142b逐采样地向音频信号输入110施 加级差。在特定实施例中，增益控制模块140对采样或采样块之间的过渡进行平滑，以 防止刺耳的响度过渡。因此，混频器142可以输出具有恒定平均响度级或实质上恒定平 均响度级的音频信号。因此，在特定实施例中，响度调节系统110可以将音频输入信号 102转换成具有恒定平均响度级或实质上恒定平均响度级的音频信号。将混频器142的输出提供至混频器152a、152b。这些混频器152受音量控制150 的控制。例如，音量控制150可以由用户来操作。混频器152根据音量控制150的音量 设置向混频器142的输出应用增益。然后混频器152提供音频输出信号162，所述音频输 出信号162可以被提供至一个或多个扬声器或其他模块以供进一步处理。图2A和2B示出了对音频信号的感知响度进行调节的响度调节过程200A、200B 的实施例。这两个过程200可以由响度调节系统100来实现。过程200A示出了立体声 信号的示例响度调节，过程200B示出了包括环绕声信号在内的多通道(例如，大于两个 通道)音频信号的示例响度调节。参照图2A，在方框202a，接收立体声输入信号。立体声输入信号202a包括左 通道和右通道。可以将通道划分成采样块，通过过程200A来单独分析每个采样块。以 下将关于图3来进一步详细描述采样块。在方框204a，可以通过计算左通道和右通道的 能量或功率，来对两个通道进行预处理。至少部分基于该计算，可以确定哪个通道是主 通道。可以选择主通道以进行进一步的响度处理。可以针对立体声输入信号的每个采样 块来确定主通道，主通道可以随块的不同而不同。此外，如以下将更详细描述的，预处理可以包括检查通道的噪声特性。例如，如果采样块主要包括噪声，则可以对采样块应用很少的响度处理或不对采样块应用响度处理。在抽取方框210a，可以通过对主通道进行下采样和/或滤波，来对主通道信号 进行抽取。在响度处理方框212a，可以使用逼近听觉滤波器的一个或多个滤波器以及一 个或多个响度曲线，来估计较低速率的信号的响度。还可以确定估计响度级与基准响度 级之间的级差。在增益调节方框214a，可以基于级差来计算增益。可以将该增益应用到立体 声输入信号202a的两个通道，而不是仅应用到所抽取的通道。增益计算可以包括平滑 函数，所述平滑函数在立体声输入信号的多个采样上对所计算的增益进行平滑。在方框 216a,基于所应用的增益来提供立体声输出信号。在备选实施例中，不选择主通道，而是对每个通道进行处理以确定该通道的响 度。可以基于所计算的响度对每个通道应用不同的增益。在另一备选实施例中，不执行 抽取，响度处理212a对全速率输入信号或主通道进行操作。还可以使用许多其他实现方 式和配置。参照图2B，示出了多通道音频信号202b，多通道音频信号202b包括左(L)输 入、右(R)输入、中心(C)输入、左环绕(Ls)输入和右环绕(Rs)输入。尽管未示出， 但是音频信号202b还可以包括超低音扬声器(subwoofer)输入。可以将这些通道分成采 样块，通过过程200B来单独分析每个采样块。以下关于图3进一步详细描述了采样块。有利地，在特定实施例中，将左输入和右输入作为一对提供至预处理方框 204b，将左环绕输入和右环绕输入提供至预处理方框204c。这些方框204b和204c中的 每一个方框可以计算信号能量并确定主通道，所述主通道分别被提供至抽取方框210b或 210c。预处理方框204d还可以计算中心输入的信号能量，但是在特定实施例中并不选择 主通道。然而，中心通道的信号能量可以稍后用在过程200B中。每个抽取方框210可以抽取所选通道，并将抽取通道分别提供至响度处理块 212b、212c或212d。每个响度处理方框212可以确定通道的响度级与基准级之差，并将 级差输出至增益调节方框214b。抽取方框210和响度处理方框212都可以具有与以上关 于图2A所描述的特征相同或相似的特征。在特定实施例中，增益调节方框214b基于从响度处理方框212接收到的级差来 计算每个输入通道的增益。增益对于每个通道而不同。在一些实现方式中，希望强调中 心通道以增强收听者的对话感知。然而，响度处理212可能产生增益，所述增益使各个 通道下压过(drowncut)中心通道。为了解决这一问题，增益调节方框214b可以针对中心 通道产生比针对其他通道高的增益。在一个实施例中，增益调节方框214b可以维持中心 通道增益与其他通道增益之比。在过程200B的备选实施例中，不选择主通道，而是对所有通道进行处理以确 定响度，并向每个通道应用单独的增益。作为另一备选方式，可以在左通道与右通道之 间而不是在左环绕通道与右环绕通道之间确定主通道，或反之亦然。在另一备选实施例 中，不执行抽取。此外，图2B所示的特征可以扩展到具有诸如7.1环绕声扬声器装置之 类的附加扬声器的实施例。还可以使用许多其他实现方式和配置。图3示出了预处理模块320的更详细实施例。预处理模块320可以具有以上关于图1和图2而描述的所有特征。所示预处理模块320接收立体声输入信号，所述立体 声输入信号具有左信号302和右信号304。为了便于说明，说明书的其余部分主要指立体 声信号。然而，所讨论的特征同样可以应用于具有更少或更多通道的信号。在特定实施例中，预处理模块320对左信号和右信号302、304的采样块进行操 作。例如，预处理模块320可以将多个输入采样缓冲成预定采样块大小，并然后对采样 块进行处理。采样块的大小是可以任意选择的。例如，每个采样块可以包括256个、512 个、768个采样或其他数目个采样。当前可用的AGC系统通常并不区分对话与背景噪声(例如，效果)。这样，诸 如雨声之类的背景噪声可能会被这些系统放大，导致背景噪声相对于非背景噪声的响度 高于应有水平。为了解决这一问题，在特定实施例中，将左信号和右信号302的采样块 提供至相位分析模块322。相位分析模块322可以包括用于使用相位分析来检测左信号和 右信号302、304的每个采样块的背景噪声部分和非背景噪声部分的硬件和/或软件。相位噪声分析模块322可以基于以下认知来进行分析有声(或非背景)采样可 以高度相关，而非有声采样将被去相关。这意味着，如果基于每个采样检测左通道和右 通道302、304，则有声采样将同时在两个通道302、304上具有相同的相位。换言之， 有声采样将在两个通道302、304上是同相的。另一方面，非有声采样将在同一时间点具 有不同的相位，使得一个通道上的采样是正的，而另一通道上的相应采样可以是负的。 因此，主要有声采样的相位分布可以高度相关，而主要非有声采样的相位分布相关性较 差。相位分析模块322可以执行处理，以基于上述认知来确定给定的采样块主要包 括有声采样还是非有声采样。图4示出了该过程400的示例实施例。在方框402，对 于采样块，对多个采样执行相位分析。相位分析可以包括对于在两个输入通道上具有相 同或不同相位的、在两个输入通道上具有负相位的、以及反相位的采样对的数目进行计 数。在该方框处，相位分析模块322可以例如针对相同或不同相位的每个采样对来递增 计数器。在判定方框404，确定相位分布是否超过阈值。例如，可以确定具有相同相位的 采样对的总数是否大于阈值数目。如果是，则在方框406，使用采样块来进行响度处理， 这是因为，采样块可以包括或实质上包括有声信号。否则，在方框408处，在采样块上 绕过响度处理。这是因为，采样块可能包括或实质上包括非有声信号。可以对采样块应 用最小增益，以削弱采样块的背景噪声。在备选实施例中，对非有声采样块以及有声采样块应用响度处理。然而，仍然 可以向包含实质上非有声采样数目的采样块应用较低增益。此外，可以调节上述阈值， 以更强或更弱地应用相位分析。上述相位分析过程还可以用在其他应用中。例如，这种相位分析可以与硬限幅 器或诸如压缩器之类的其他传统增益调节系统一起使用。减噪系统可以得益于这种分析 的使用。音调检测系统也可以使用这种分析。再次参照图3，相位分析模块322向能量分析模块324提供采样块。例如，相位 分析模块322可以向能量分析模块324提供有声采样块而不是非有声采样块。能量分析 模块324可以包括用于计算采样块的能量或功率的硬件和/或软件。例如，能量分析模块324可以计算采样块中采样值的均方或均方根或其他。主通道模块326可以使用计算 的采样块的能量或功率，来确定左信号通道和右信号通道302和304中的哪个是(以下描 述的)采样块的主通道。此外，计算的能量或功率可以用于以下将描述的其他用途。能量分析模块324还可以计算采样块的每个通道的最大值或峰值。能量分析模 块324可以创建临时缓冲器以保存该信息。临时缓冲器可以包括每个通道(L，R)上的 采样的绝对值的最大值。临时缓冲器还可以包括先行延迟线，能量分析模块324以下一 采样块的采样的最大值来填充先行延迟线。以下将参照图11来更详细描述先行延迟线。再次参照图3，能量分析模块324可以向主通道模块326提供计算出的能量或功 率以及计算的、采样块的每个通道的最大值。主通道模块326可以使用这两个值之一或 两者，来确定对于给定采样块哪个通道是主通道。例如，主通道模块326可以确定具有 较大最大值的通道是主通道，或者具有较大能量或功率的通道是主通道。图5示出了可以由主通道模块326来执行的示例过程500。在判定方框502， 确定左通道的均方值是否大于或等于右通道的均方值，以及右通道的最大值是否大于阈 值。均方值可以是每个通道的能量或功率。如果方框502的条件为真，则在方框504确 定左通道是主通道，并且在方框506可以提供左通道用于响度处理。另一方面，如果方框502的条件不为真，则在判定方框508进一步确定右通道的 均方值是否大于或等于左通道的均方值，以及左通道的最大值是否大于阈值。如果是， 则在方框510，认为右通道是主通道，并在方框512可以提供右通道用于响度处理。如果方框508的条件不为真，则可能存在单声道信号，在判定方框514，确定左 信号的最大值是否大于阈值。如果是，则提供左通道用于响度处理。否则，在判定方框 518，进一步确定右通道的最大值是否大于阈值。如果是，则在方框520提供右通道用于 响度处理。否则，在方框522使采样块经过，并且不提供该采样块用于响度处理，这是 因为，采样块可以被看作是不具有任何音频或实质上不具有任何音频。再次参照图3，主通道模块326输出主通道332。主通道模块326可以针对各个 采样块选择不同的主通道322。如上所述，一旦选择了主通道，就可以提供主通道用于抽 取和响度处理。例如，主通道模块326可以存储与主通道缓冲器(未示出)中的主通道 322相对应的采样块。图6示出了抽取滤波器的示例脉冲响应600。如上所述，可以对主通道应用抽取 滤波器以减小该通道的采样速率。减小主通道的采样速率可以便于利用更少的计算资源 来进行响度处理。在特定实施例中，抽取过程包括可以对以上参照图3描述的主通道缓冲器进行 下采样的抽取滤波器。该下采样可以包括使用与采样速率有关的抽取因子。在一些实施 例中，下采样缓冲器仅用于响度分析用途，并且不提供作为至最终用户的输出。滤波器 (例如，低通滤波器)可以对下采样信号进行频带限制，以避免反混叠。因此，具有图6 的脉冲响应600的抽取滤波器可以是这种滤波器的一个示例。具有所示脉冲响应600的抽取滤波器是长度为33的有限脉冲响应(FIR)滤波 器。如以下以等式(1)表示的，可以通过对因果理想脉冲响应进行加窗来导出这种滤波 器h(n' ) = w(n' )d(n' -LM) (1)
在等式(1)中，理想脉冲相应由以下等式给出
权利要求
1.一种对音频信号的响度进行调节的系统，用于对来自于多媒体设备的音频信号进 行调节，以向收听者呈现实质上恒定的感知响度，而不管音频信号的响度级变化，所述 系统包括预处理模块，操作用于接收包括一个或多个音频通道的电子音频信号，选择至少一个音频通道，所述选择包括确定两个或多个音频通道中的主通道，并 选择所述主通道；响度分析模块，包括操作用于对至少一个通道的响度进行估计的一个或多个处理 器，所述估计包括利用多个逼近滤波器对至少一个通道进行处理，所述多个逼近滤波器被配置为逼近 多个伽马通滤波器，使得所述多个逼近滤波器仿真人耳的听觉滤波器组，以及 利用反转响度加权曲线对逼近滤波器的输出进行加权；以及 增益控制模块，操作用于至少部分基于所估计的响度来计算至少一个增益，以使音 频信号的感知响度在一段时间内保持实质上恒定，所述计算包括至少部分基于所估计的响度来计算音频信号的一部分的增益，以及 在音频信号的所述一部分的多个采样上平滑所述增益。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，响度分析模块还被配置为，抽取所选通道。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，预处理模块还被配置为，通过比较每个通道的 能量值来确定主通道。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，增益控制模块还被配置为，通过在所述多个采 样上递增所述增益，来在所述多个采样上平滑所述增益。
5.一种对音频信号的响度进行调节的方法，所述方法包括 接收包括一个或多个音频通道的电子音频信号；使用一个或多个处理器来处理所述一个或多个通道中的至少一个通道，以至少部分 地通过以多个逼近滤波器处理所述至少一个通道，来确定音频信号的一部分的响度，所 述多个逼近滤波器被配置为逼近多个听觉滤波器，所述多个听觉滤波器还逼近人类听力 系统；至少部分基于所确定的响度来计算至少一个增益，以使音频信号的响度在一段时间 内保持实质上恒定；以及对电子音频信号应用所述至少一个增益。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，听觉滤波器包括伽马通滤波器。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，逼近滤波器包括一阶带通滤波器。
8.根据权利要求5所述的方法，还包括通过使用对伽马通滤波器的一个或多个巴 特沃斯逼近，来导出逼近滤波器。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述导出还包括使用对所述一个或多个巴 特沃斯逼近的频率响应最小二乘拟合。
10.根据权利要求5所述的方法，其中，逼近滤波器的数目至少部分依赖于扬声器尺 寸配置。
11.根据权利要求5所述的方法，其中，确定响度还包括通过反转响度加权曲线，对逼近滤波器的输出进行加权。
12.一种对音频信号的响度进行调节的方法，所述方法包括 接收包括两个或多个音频通道的电子音频信号；选择所述两个或多个音频通道中的通道，所述选择包括 确定所述两个或多个音频通道中的主通道，以及 选择所述主通道；使用一个或多个处理器来处理所选通道，以确定音频信号的一部分的响度； 至少部分基于所确定的响度来计算至少一个增益；以及 对电子音频信号应用所述至少一个增益。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，确定主通道包括比较每个通道的最大采样值。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，确定主通道包括比较每个通道的能量值。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，确定主通道包括比较每个通道的功率值。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括抽取所选通道，使得使用一个或多个处 理器来处理所选通道包括处理抽取的所选通道。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，音频信号包括多个通道，确定主通道包括 确定第一对通道的第一主通道以及第二对通道的第二主通道。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，使用一个或多个处理器来处理所选通道包 括处理第一主通道和第二主通道。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，计算至少一个增益包括计算针对第一对 通道和第二对通道的第一增益和第二增益。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括在第一增益和第二增益中的一个或多个 与针对中心通道的增益之间保持实质上恒定的比值。
21.一种用于对音频信号的响度进行调节的系统，所述系统包括预处理模块，操作用于接收包括一个或多个音频通道的电子音频信号，并选择至少 一个音频通道；响度分析模块，包括操作用于计算至少一个所选通道的响度的一个或多个处理器； 增益控制模块，操作用于至少部分基于所述响度，来计算至少一个增益，所述计算 包括至少部分基于所估计的响度，来计算音频信号的至少一个所选通道的增益，以及 对音频信号的每个通道应用所述增益。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，增益控制模块还被配置为，通过将所估计的 响度与基准级相比较，来计算增益。
23.根据权利要求21所述的系统，其中，增益控制模块还被配置为，递增地对每个通 道的采样应用所述增益。
24.根据权利要求21所述的系统，其中，增益控制模块还被配置为，通过应用平滑函 数，在每个通道的采样上平滑所述增益。
25.—种用于区分背景声音与其他声音的方法，所述方法包括 接收包括两个或多个音频通道的电子音频信号；选择电子音频信号的一部分；分析电子音频信号的所选部分的每个通道之间的相位，以确定具有相应相位的采样 的数目；以及将采样的数目与阈值相比较，以确定电子音频信号的所选部分是否与背景噪声相对应。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括响应于确定电子音频信号的所选部分与 背景噪声相对应，绕过响度处理。
27.根据权利要求25所述的方法，还包括响应于确定所选部分与背景噪声相对 应，使用修改后的响度处理来处理电子音频信号的所选部分。
28.一种用于对音频信号的响度进行调节的系统，所述系统包括 包括一个或多个音频通道的音频信号；响度模块，包括操作用于计算音频信号的响度的一个或多个处理器，所述计算包 括利用多个无限脉冲响应IIR滤波器来处理音频信号，每个IIR滤波器包括带通滤波 器，IIR滤波器被配置为逼近人类听力系统；以及增益模块，被配置为至少部分基于计算的响度来计算增益。
29.根据权利要求28所述的系统，其中，增益模块还被配置为，对音频信号应用所述增益。
30.根据权利要求28所述的系统，其中，IIR滤波器还被配置为，逼近伽马通滤波器。
全文摘要
一种对音频信号的响度进行调节的方法，该方法可以包括接收电子音频信号，以及使用一个或多个处理器来处理音频信号的至少一个通道，以确定音频信号的一部分的响度。这种处理可以包括利用多个逼近滤波器来处理通道，所述多个逼近滤波器逼近多个听觉滤波器，所述多个听觉滤波器还逼近人类听力系统。此外，该方法还可以包括至少部分基于所确定的响度来计算至少一个增益，以使音频信号的响度在一段时间内保持实质上恒定。此外，该方法可以包括对电子音频信号应用增益。
文档编号H03G3/00GK102017402SQ200880121963
公开日2011年4月13日 申请日期2008年12月19日 优先权日2007年12月21日
发明者泰米斯·卡奇诺斯 申请人:Srs实验室有限公司