音频响度控制系统的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2012年11月19日提交的美国临时申请序列No. 61/728, 234的权益， 且要求2013年3月15日提交的美国申请序列No. 13/833,657的优先权，其公开内容全文 在此以引用的方式并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及音频系统，且更特定来说涉及一种音频响度控制系统。
【背景技术】
[0004] 音频系统处理含有音频内容的音频信号以驱动扬声器。音频信号的音量控制可由 用户手动执行。另外，在机动车辆的情况下，音频信号的音量控制可由音频系统基于外部输 入自动调节，所述外部输入例如车辆的速度或引擎的每分钟转数。音频系统还可具有某一 形式的过载保护以避免由于音频信号引起扬声器的失真或损坏。
【发明内容】
[0005] 一种音频响度控制系统可动态地增加和减少音频信号的能量以便维持音频信号 的所感知响度大体上相同，因为选择不同音频源来提供所述音频信号。新音频源的选择的 指示可触发新音频源的相应音频信号的能量级的调节。新音频源的选择的指示可提供作为 唯一地识别新音频源的消息。作为替代或补充，可使用其它参数和/或音频信号本身来确 定已选择新音频源。
[0006] 音频响度控制系统可产生响度增益值来实时提升或衰减音频信号。响度增益值的 确定可基于与音频信号相关联的参数。在一个实例中，音频响度控制系统针对选定音频源 产生的响度增益值可存储在响度数据库中。在选择先前选定的音频源后，可即刻从响度数 据库检索对应的响度增益值，且可将对应的响度增益值应用于音频信号。
[0007] 音频响度控制系统的一个方面是，其可利用存在于网络上的适当消息来识别音频 源。在车辆网络（例如，车辆eMOST总线）的实例中，音频响度控制系统可使用从eMOST总 线检索的消息来帮助引导其性能。因此，音频响度控制系统可在必要时调节信号的响度。另 外，音频响度控制系统可了解用户的收听习惯且每当使用时保留此信息。这允许音频响度 控制系统作出特定预测使得其能够在音频源之间进行较平稳转变。
[0008] 本领域的技术人员在检查以下图式和详细描述后将了解或将变得了解其它系统、 方法、特征和优点。希望所有此类额外系统、方法、特征和优点包含在此描述内，在本发明的 范围内且受所附权利要求书保护。
【附图说明】
[0009] 可参考以下图式和描述更好地理解所述系统。图式中的组件不一定按比例绘制， 而是强调说明本发明的原理。此外，在图中，相同参考数字贯穿不同视图表示对应零件。
[0010] 图1是包含音频响度控制系统的实例音频系统的框图。
[0011] 图2是实例音频响度控制系统的框图。
[0012] 图3是包含响度调节器的实例的框图。
[0013] 图4是响度调节器中包含的实例响度量度模块的框图。
[0014] 图5是选择性调节模式中的实例操作的时序图。
[0015] 图6是连续调节模式中的实例操作的时序图。
[0016] 图7是连续调节模式操作的实例。
[0017] 图8是选择性调节模式中的实例操作的时序图，其中第二机会模式为现用。
[0018] 图9是实例计算系统。
[0019] 图10是使用白噪声测试数据的音频响度控制系统的测试操作的实例。
[0020] 图11是示出白噪声的频谱中没有一者归因于音频响度控制系统的处理而丢失的 实例曲线图。
[0021] 图12是使用语音信号作为测试数据的音频响度控制系统的测试操作的实例。
[0022] 图13是示出语音信号的频谱中没有一者归因于音频响度控制系统的处理而丢失 的实例曲线图。
[0023] 图14是示出所存储数据的布置的实例32位字。
【具体实施方式】
[0024] 图1是包含音频响度控制系统100的音频系统的框图实例。音频系统可通常从多 种音频源接收输入。不同可能源的实例包含CD播放器、AM调谐器、FM调谐器、卫星无线电 设备、蓝牙、USB端口、iPocUAUX(辅助）输入或音频信号的任何其它源。另外，可能的音频 源可包含音频内容的不同信道，例如无线电台、电视频道、因特网网站，或音频信号的任何 其它源。在许多情形中，这些不同音频源产生的音频信号的响度可非常不同。因此，收听者 可常常发现有必要随着他在不同音频源之间切换而调节音频系统上的音量控制。音频响度 控制系统可随着收听者在音频源之间切换而自动减少响度的所感知差异，使得用户不必进 行对音量控制的频繁调节。
[0025] 图2是音频响度控制系统的实例的框图。在其它实例中，可使用额外或较少模块 来描述音频响度控制系统的功能性。此外，所示出的模块可为独立的，或可为以各种组合的 任一者形成以产生模块的子模块。
[0026] 在图2中，音频源（SI到SN)可将音频信号提供到源选择器模块202。源选择器模 块202可包含在汽车中的头部单元、家庭立体声接收器（例如，HARMAN KARDON AVR)、广播 播音室选择器、收音机或电视机上的频道选择器、计算机，或能够在音频内容的不同源之间 选择的任何其它机制或系统中。源选择器模块202可操作以选择音频源（SI到SN)中的一 者，且提供选定音频源的音频信号（Sx)作为输出信号。如本文使用，除非另外描述，否则术 语音频信号可指代表示音频内容的电信号，或可听声音。
[0027] 音频信号（Sx)可由响度增益调节模块204处理。响度调节模块204可具有允许 通过音频信号（Sx)的衰减、提升或通过而进行响度调节的可调节增益设定。如随后描述， 响度增益调节模块204的动态增益调节可基于与音频信号相关联的参数。响度经调节的音 频信号（Sadj)还可由音量增益调节控制206处理，所述音量增益调节控制206由用户音量 控制208所提供的音量增益控制信号（Gvc)控制。音量增益调节控制206的输出可提供作 为音频输出信号以驱动扬声器。用户音量控制208可为所产生的可听声音的音量的手动操 作的用户控制。
[0028] 选定源音频信号（Sx)还可作为输入提供到响度调节器模块210。响度调节器模块 210还可接收来自用户音量控制208的音量设定指示、来自用户设定模块212的用户设定， 以及来自源选择器202的消息Dx。
[0029] 消息Dx可为提供音频信号（Sx)的音频源（SI到SN)的身份的指示符。消息Dx 可与音频信号（Sx)包含在一起，例如侧链数据。或者，所述消息可为音频源（SI到SN)或 源选择器202或了解音频源（SI到SN)的身份的任何其它消息产生装置或系统提供的单独 消息。
[0030] 响度调节器模块210可执行响度分析并控制响度增益调节模块204。在一个实例 中，对于响度分析的执行的触发可基于音频信号（Sx)。增益调节信号（Gadj)可利用响度 调节器模块210动态地产生以调节音频信号（Sx)的电平。响度调节器模块210可在确定 是否需要任何调节以及用于进行此些响度调节的定时时考虑许多不同参数。响度调节器模 块210可随着音频信号的源改变、随着音频信号本身改变和/或随着发生音频信号的能量 级由收听者感知为正在改变的任何其它情形而调节响度。此些响度调节可基于消息Dx和 /或响度调节器模块210接收到的任何其它参数。
[0031] 举例来说，作为消息Dx、音频信号Sx、用户音量控制设定和/或用户设定的补充或 替代，响度调节器模块210还可从麦克风模块214、数据库模块216和外部资源模块218接 收参数信息。此参数信息可由响度调节器模块210使用以产生增益调节信号（Gadj)。数据 库模块216可被包含作为响度调节器模块210的一部分，或可在响度调节器模块210外部， 或这两者的组合。
[0032] 麦克风模块214可声学上测量响度。另外，还可测量环境噪声，例如车辆中的噪 声。麦克风模块2