專利名稱：改進(jìn)的音頻處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻信號(hào)處理，如均衡和空間增強(qiáng)功能，并且特別地但不僅僅與數(shù)字音頻信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理有關(guān)。
背景技術(shù)：
用于提高可感知的立體聲音頻質(zhì)量的兩種普通效果是立體聲增強(qiáng)和頻率響應(yīng)均衡。
空間或立體聲增強(qiáng)效果通過消除由于在擴(kuò)音器和耳朵之間左和右信號(hào)聲音混合而出現(xiàn)的串?dāng)_(crosstalk)成分來工作。其結(jié)果是給予聲道間增加的立體聲分離的印象。圖1示出聽者的左耳(Le)如何經(jīng)路徑B來接收預(yù)期到達(dá)右耳的信號(hào)，即Le＝A.Lo+B.Ro，其中Lo和Ro是來自左和右揚(yáng)聲器的輸出信號(hào)，而A和B是用于路徑A和B的聲傳遞函數(shù)，并且類似地，右耳接收到預(yù)期到達(dá)左耳的信號(hào)。
兩個(gè)電路一般被用于消除這些串?dāng)_成分。圖2a所示為經(jīng)典的串?dāng)_消除器。這包括兩個(gè)用于過濾左和右聲道的立體聲增強(qiáng)濾波器C，以及兩個(gè)加法器AL和AR。Li和Ri是從左和右信號(hào)源接收的音頻信號(hào)。濾波后，加法器AL從左聲道輸入Li中減去右聲道輸入Ri，以給出左聲道輸出Lo。加法器AR提供對(duì)應(yīng)的功能以提供右聲道輸出Ro?？梢钥闯鋈绻麨V波器C具有傳遞函數(shù)B/A，串?dāng)_成分可極好地消除。
Lo＝Li-C.Ri，且Ro＝Ri-C.LiLe＝A.(Li-C.Ri)+B.(Ri-C.Li)＝A.Li-B.Ri+B.Ri-Li.B2/A＝A.Li.(1-B2/A2)通常，濾波器C以簡(jiǎn)單的低通函數(shù)設(shè)計(jì)以模仿在路徑B中聽者的頭的衍射效果，基于路徑A有很小的濾波效果的假設(shè)。濾波器C也可被設(shè)計(jì)為帶通函數(shù)以防止均等地記錄在左和右聲道中的低音信號(hào)的消除。
第二公知的電路在圖2b中示出。這里左輸入Li和右輸入Ri聲道之間的差被濾波(C’)和縮放(K)。這個(gè)經(jīng)處理的信號(hào)然后被加到(AL)左輸入信號(hào)Li以產(chǎn)生左輸出信號(hào)Lo，并且從右輸入信號(hào)Ri中被減去(AR)以產(chǎn)生右輸出信號(hào)Ro。此修改導(dǎo)致類似的串?dāng)_消除屬性，其中當(dāng)C’＝B/(A-B)時(shí)，給定Le＝A.Li.(1+(B/A))，可完全消除。但它僅需單個(gè)濾波器，這樣使實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單且更便宜。該電路還具有“3D-增益”控制器，所述控制器通過具有可變?cè)鲆鍷的縮放單元而實(shí)現(xiàn)，其允許調(diào)整立體聲增強(qiáng)或聲串?dāng)_消除效果的范圍。
雖然立體聲增強(qiáng)濾波器(C或C’)通常被設(shè)計(jì)為帶通或低通函數(shù)，但效果粗糙且產(chǎn)生不自然的聲音立體圖像(sounding stereo image)。這是由于傳遞函數(shù)B/A是低通這個(gè)總近似(gross approximation)。使用更靈活的濾波器函數(shù)能產(chǎn)生更令人感興趣的或微妙的效果。例如，有用的是能夠修改這些濾波器以補(bǔ)償擴(kuò)音器放置與聽者頭形狀的差，以便更接近地匹配函數(shù)B/A的響應(yīng)。實(shí)際上這可以通過用戶控制的輸入來使能，以控制濾波器特性和/或立體聲增強(qiáng)效果(K)的范圍。
另一個(gè)普通的效果是頻率響應(yīng)均衡，其用于修改音頻信號(hào)的頻率特性，以補(bǔ)償收聽環(huán)境的頻率響應(yīng)或者調(diào)整聲音以適合聽者的偏好。典型地，圖形均衡器功能被用于在許多不同的音頻頻帶之上提供提升(boost)或切分(cut)。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)空間增強(qiáng)效果和均衡效果時(shí)，需要三個(gè)濾波器，在均衡器中每個(gè)聲道對(duì)應(yīng)一個(gè)(CLR和CER)，而一個(gè)在空間增強(qiáng)器(C’)中。典型地，這些功能塊簡(jiǎn)單地級(jí)聯(lián)在一起，如圖3中虛線輪廓示出的附加的濾波器CEL和CER所示。比方說，通常CEL和CER是相同的傳遞函數(shù)CE。
在實(shí)現(xiàn)成本需要保持絕對(duì)最低的應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)這些濾波器的硬件成本可能過高。對(duì)于便攜的電池供電的設(shè)備(通常驅(qū)動(dòng)頭戴式耳機(jī)，但相似特征仍是所需的)，功耗也是重要的考慮因素。如果濾波器在ALU(算術(shù)邏輯單元)核上實(shí)現(xiàn)，乘法循環(huán)(mutiply cycle)的數(shù)量更有價(jià)值(at a premium)，所以有利的是最小化濾波器的數(shù)量(或復(fù)雜度)以避免增加ALU的時(shí)鐘頻率。較高的時(shí)鐘頻率需要較高的功耗，以及可能較大的芯片面積，或在最壞的情況下不得不給系統(tǒng)加額外的ALU。
因此理想的是能夠提供空間增強(qiáng)和頻率響應(yīng)均衡二者，但又減少硬件成本和功耗。

發(fā)明內(nèi)容
概括而言，本發(fā)明一方面提供了用于兩個(gè)音頻聲道的音頻信號(hào)處理電路設(shè)置，并且其組合了空間增強(qiáng)或混音(acoustic mixing)(串?dāng)_)消除與均衡功能。該電路結(jié)構(gòu)通過分離的濾波器處理和與差信號(hào)，然后再將它們重新組合以恢復(fù)分離的聲道(分別加和減)。
這樣的設(shè)置提供了很多優(yōu)點(diǎn)，包括減少硬件成本和復(fù)雜度，這在低成本消費(fèi)者電子器件中尤其重要。這是通過與專用于每一功能的公知的級(jí)聯(lián)電路相比具有減少的濾波器數(shù)的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)施例獲得的。另一優(yōu)點(diǎn)是由于減少濾波器功能而減少了這種設(shè)置的功耗，所述濾波器功能是作為算術(shù)邏輯單元(ALU)上的乘和加操作而實(shí)現(xiàn)的。以這種方法最小化所需的計(jì)算數(shù)量使得時(shí)鐘頻率減小，并因此減少了功耗。這在如個(gè)人MP3播放器的便攜裝置中尤其重要。
進(jìn)一步或另外的優(yōu)點(diǎn)是濾波器的動(dòng)態(tài)余量(headroom)需求減小。這是與空間增強(qiáng)效果和均衡器簡(jiǎn)單級(jí)聯(lián)相比較的。如果大的L-R差信號(hào)出現(xiàn)，管理濾波器的動(dòng)態(tài)余量需求變得困難。這是因?yàn)榭赡苡脩魧閮蓚€(gè)塊選擇高增益，在大的瞬時(shí)過沖或在兩個(gè)濾波器都有高增益或者甚至在第一塊的響應(yīng)顯示為峰且第二塊被調(diào)整以給出相應(yīng)衰減以避免在系統(tǒng)輸出過載的頻率，導(dǎo)致過早的信號(hào)過載，還在中間節(jié)點(diǎn)給出信號(hào)過載。這種過載只能通過增加數(shù)字字的寬度來避免，也伴隨著硬件成本和功耗的代價(jià)。相反地，第一濾波器可在其響應(yīng)中具有大的下降(dip)，然后其通過第二濾波器響應(yīng)中的峰來補(bǔ)償，導(dǎo)致量子化噪聲(quantisation noise)或來自第一濾波器的數(shù)值舍入誤差放大，這將需要數(shù)位字的LSB端的更多位，以維持理想的信噪比。這個(gè)潛在的動(dòng)態(tài)余量問題在此實(shí)施例中不是重點(diǎn)，因?yàn)闆]有級(jí)聯(lián)濾波器因而也不需要“最終的(last)”濾波器能夠處理另外的大輸入動(dòng)態(tài)范圍。
在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)濾波的和與差信號(hào)被加到分離的輸入信號(hào)以提供立體聲增強(qiáng)和/或均衡功能。通過經(jīng)濾波的差與和信號(hào)以及輸入信號(hào)的適當(dāng)縮放，這兩種效果的混合可以由用戶控制。
特別是在一方面，提供了一種用于音頻信號(hào)的信號(hào)處理電路。
還提供了一種處理音頻信號(hào)的方法。
同時(shí)，該電路和方法很適合于數(shù)字信號(hào)處理，如實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻信號(hào)中的串?dāng)_消除和均衡功能，它們也可應(yīng)用于模擬實(shí)現(xiàn)和模擬信號(hào)處理。


現(xiàn)在將以只是示范而非有意限制的方式參考附圖來說明實(shí)施例，其中圖1示出聲串?dāng)_；圖2a示出用于消除聲串?dāng)_的電路；圖2b示出用于消除聲串?dāng)_的另一電路；圖3示出消除聲串?dāng)_的另一電路，還提供了圖形均衡功能；圖4為根據(jù)實(shí)施例的電路設(shè)置的示意圖；圖5為根據(jù)另一實(shí)施例的電路設(shè)置的示意圖；圖6為根據(jù)另一實(shí)施例的電路設(shè)置的示意圖；以及圖7為根據(jù)另一實(shí)施例的電路設(shè)置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖4示出根據(jù)實(shí)施例的均衡器設(shè)置。該均衡器有兩個(gè)輸入用于接收左聲道信號(hào)Li和右聲道信號(hào)Ri。兩個(gè)輸入信號(hào)路徑Li和Ri被耦合到加法器As，As把輸入信號(hào)相加以提供和信號(hào)(Li+Ri)。然后這些被施加到第一或者和濾波器C1，并然后施加到具有增益值KA的縮放單元S1。當(dāng)KA＝0.5時(shí)它使來自第一濾波器C1的信號(hào)輸出振幅減半。所述兩個(gè)輸入路徑Li和Ri也被耦合到減法器AD，AD將差信號(hào)(Li-Ri)提供給第二濾波器C2。第二濾波器C2的輸出被耦合到也具有增益KA，比方說0.5，的第二縮放單元S2。第二加法器AL將來自S2(KA.C2.(Li-Ri))的經(jīng)處理的差信號(hào)與來自S1(KA.C1.(Li+Ri))的經(jīng)處理的和信號(hào)相加以提供左聲道輸出信號(hào)Lo。第二減法器AR從來自S1的經(jīng)處理的和信號(hào)中減去來自S2的經(jīng)處理的差信號(hào)以提供右聲道輸出信號(hào)Ro。
因此該“差分”均衡器EQ架構(gòu)單獨(dú)地處理和(L+R)與差(L-R)信號(hào)。
如果濾波器C1和C2是相同的(比方說等于CE，如關(guān)于圖3所述)且KA＝0.5，當(dāng)輸出被重新組合時(shí)總結(jié)果與通過傳遞函數(shù)CE來單獨(dú)處理每一聲道的相同，如下所示LO＝C1(Li+Ri)/2+C2(Li-Ri)/2＝CE(Li+Ri)/2+CE(Li-Ri)/2＝CE.LiRo＝C1(Li+Ri)/2-C2(Li-Ri)/2＝CE(Li+Ri)/2-CE(Li-Ri)/2＝CE.Ri這與通過圖2的電路處理信號(hào)等效。如果KA減小到小于0.5，兩輸出都相應(yīng)地以系數(shù)KA/0.5縮放，當(dāng)KA接近0時(shí)減小到0。
如果濾波器特性C1等于CE，且C2等于CE與(1+2.K.C’)的乘積，當(dāng)輸出被重新組合時(shí)總結(jié)果與通過圖3的電路單獨(dú)處理每一聲道的相同，如下所示
Lo＝C1(Li+Ri)/2+C2(Li-Ri)/2＝CE(Li+Ri)/2+CE.(1+2K.C’)(Li-Ri)/2＝CE.(Li+K.C’.(Li-Ri))Ro＝C1(Li+Ri)/2-C2(Li-Ri)/2＝CE(Li+Ri)/2-CE.(1+2K.C’(Li-Ri)/2＝CE.(Ri-K.C’.(Li-Ri))再者，由于兩個(gè)主信號(hào)路徑都以KA縮放，當(dāng)KA減小到小于0.5時(shí)，兩輸出都相應(yīng)地以系數(shù)KA/0.5縮放，當(dāng)KA接近0時(shí)減小到0。
圖5示出經(jīng)修改的圖2b的電路，其中引入以系數(shù)K1縮放所有輸出的附加的縮放元件S3、S4，以及以K1與K的乘積縮放的S5。如果濾波器C2具有與圖2b中的濾波器相同的傳遞函數(shù)C’，那么除了以K1縮放之外，輸出Lo和Ro與來自圖2b中的電路的輸出相同。因此當(dāng)K1＝1時(shí)，它們不被縮放，而當(dāng)K1＝0時(shí)衰減到0。除了該附加的縮放，該電路功能上與圖2b等效，并且提供了由K控制的可變量的“3D”空間增強(qiáng)。
圖6示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的組合的聲串?dāng)_消除器和均衡器電路架構(gòu)。這可以看作圖4和5的疊加，相同構(gòu)件具有相同的參考標(biāo)記?？s放器S1和S2的縮放系數(shù)KA現(xiàn)在被設(shè)為(1-K1)/2。
圖6中的組合的聲串?dāng)_消除器和均衡器與圖4的相似并且有兩個(gè)輸入，用于接收左聲道信號(hào)Li和右聲道信號(hào)Ri。兩個(gè)輸入信號(hào)路徑Li和Ri被耦合到加法器As，As把輸入信號(hào)相加以提供和信號(hào)(Li+Ri)。然后這些被施加到第一或者和濾波器C1，然后施加到具有增益值(1-K1)/2的縮放單元S1，其中0＜＝K1＜＝1。兩個(gè)輸入路徑Li和Ri還被耦合到減法器AD，AD把差信號(hào)(Li-Ri)提供給第二濾波器C2。第二濾波器C2的輸出被耦合到也具有增益(1-K1)/2的第二縮放單元S2。
第二加法器AL把來自S2(((1-K1)/2).C2.(Li-Ri))的經(jīng)處理的差信號(hào)加到來自S1(((1-K1)/2).C1.(Li+Ri))的經(jīng)處理的和信號(hào)。從輸入信號(hào)Li到第二加法器AL的另外的路徑引入具有增益K1的另一縮放單元S3。經(jīng)縮放的輸入信號(hào)K1.Li由第二加法器AL加到經(jīng)處理的和與差信號(hào)以提供左聲道輸出信號(hào)Lo。第二減法器AR從來自S1的經(jīng)處理的和信號(hào)中減去來自S2的經(jīng)處理的差信號(hào)。從輸入信號(hào)Ri到第二減法器AR的另一信號(hào)路徑引入具有增益K1的另一縮放單元S4。經(jīng)縮放的輸入信號(hào)K1.Ri由第二減法器AR加到經(jīng)處理的和與差信號(hào)以提供右聲道輸出信號(hào)Ro。
另一縮放單元S5被耦合在第二濾波器C2的輸出到第二加法器AL和第二減法器AR二者之間，其在兩種情況下將該經(jīng)縮放的輸出加到它們的其他輸入以產(chǎn)生其相應(yīng)的左和右輸出信號(hào)Lo和Ro。第五縮放單元具有增益K.K1，其中K是與等價(jià)于圖3的縮放單元的增益值的增益值。K是來自圖3的電路的特別效果水平(effect level)所需的“3D-增益”值。
這樣，這些組合的功能(空間增強(qiáng)和均衡)可只用兩個(gè)濾波器塊C1和C2，而不是這些功能塊的三個(gè)典型級(jí)聯(lián)來執(zhí)行。這減少了硬件成本和復(fù)雜度。通過減少由ALU執(zhí)行所需要的濾波器計(jì)算的數(shù)量，其還有利地減少了功率消耗。這在電池壽命是重要問題的便攜裝置如MP3播放器中是非常理想的。
如上所述，圖6所示的電路中有附加的信號(hào)路徑，其與圖4中從輸入到輸出求和器的路徑相比，每個(gè)具有另外的單元或增益塊，S3用于Li到Lo的路徑，而S4用于Ri到Ro的路徑。
這種架構(gòu)組合了圖3或5的“3D”串?dāng)_消除效果的可變方面和圖4的均衡功能(或圖3的虛線部分)。通過調(diào)整K1，可以調(diào)整空間增強(qiáng)和均衡效果的范圍。例如，當(dāng)K1＝0時(shí)，沒有空間增強(qiáng)(3D)，只有完全均衡(EQ)，而當(dāng)K1＝1時(shí)，沒有EQ，只有完全3D。K1的中間值提供3D和EQ的混合。通過改變K可獨(dú)立地調(diào)整3D效果；雖然優(yōu)選地這是固定的。
實(shí)際上C1可等于C2，使能夠共享系數(shù)，并因此節(jié)省了系數(shù)存儲(chǔ)器的訪問和容量。
當(dāng)調(diào)整K1時(shí)，可調(diào)整濾波器傳遞函數(shù)C1和C2以如上所述參考圖4和5來創(chuàng)建適合的3D或EQ效果。所以，例如當(dāng)K1＝0時(shí)，該電路與圖4的電路等效，并可使用C1＝C2＝CE。對(duì)K1＝1，該電路與圖3的電路等效，且可使用C2＝C’。在后一種情況下，濾波器C1的傳遞函數(shù)無關(guān)緊要。對(duì)于中間的K1，設(shè)置了中間濾波器函數(shù)。濾波器控制典型地由用戶輸入控制，但也可能依據(jù)用戶確定的K1值來預(yù)置這些。
實(shí)際上，聽者一般愿意避免這些極限而選擇K1的一些中間值，以給出這兩種效果的混合(hybrid)。對(duì)于接近0的K1值，此架構(gòu)表現(xiàn)為均衡器，由于一定程度的串?dāng)_消除，對(duì)于聲音空間屬性其具有一些附加的增強(qiáng)。對(duì)于接近1的K1值，空間效果很顯著，但頻率響應(yīng)均衡較細(xì)微。
雖然圖中沒有示出，技術(shù)人員將理解如何利用用戶接口來對(duì)接對(duì)于變化的K1的控制信號(hào)以及濾波器函數(shù)C1及C2以便使用戶控制這些效果。還有，雖然已述實(shí)施例中C1＝C2，同樣可能的是不同的均衡函數(shù)可施加到左和右聲道。
圖7示出圖6電路的簡(jiǎn)化版本，其中圖6中的兩個(gè)縮放單元(K.K1和S2)被具有值K3/2的單個(gè)增益塊S2’代替，其中K3＝1-K1+2K.K1。
用于左和右路徑(其中C＝C1＝C2)的傳遞函數(shù)與圖6中的的等效，如下所示Lo＝C(1-K1)(Li+Ri)/2+C.K3(Li-Ri)/2+K1.LiRo＝C(1-K1)(Li+Ri)/2-C.K3(Li-Ri)/2+K1.Ri等效地，Lo＝(C(1-K1)+K1)Li+C.K.K1(Li-Ri)Ro＝(C(1-K1)+K1)Ri-C.K.K1(Li-Ri)當(dāng)K1＝0(零3D效果)，總的傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化為圖4電路的傳遞函數(shù)-即這與用均衡器函數(shù)C單獨(dú)濾波L和R信號(hào)相同，以得出Lo＝C.Li且Ro＝C.Ri。
當(dāng)K1＝1，Lo＝Li+C.K(Li-Ri)Ro＝Ri-C.K(Li-Ri)
因此，此架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了圖3的立體聲增強(qiáng)功能，其中3D-增益由K設(shè)定，并且相加的差信號(hào)由C濾波。
所述實(shí)施例提供了很多優(yōu)點(diǎn)，例如它們?cè)试S使用更有效的實(shí)現(xiàn)(用2個(gè)濾波器代替3個(gè))，同時(shí)允許用戶控制頻率響應(yīng)均衡和空間增強(qiáng)(或聲串?dāng)_消除)。另外，信號(hào)動(dòng)態(tài)余量需求更易于管理，避免了對(duì)更寬的數(shù)位字及額外的硬件成本以及處理它們所需功率的需求。這是因?yàn)楸苊饬税褍蓚€(gè)高增益級(jí)(單獨(dú)的空間增強(qiáng)級(jí)和均衡級(jí))級(jí)聯(lián)在一起的問題。
盡管所述實(shí)施例是相對(duì)于數(shù)字信號(hào)處理來描述的，同樣可在其他技術(shù)中實(shí)現(xiàn)它們，例如作為在減少電路復(fù)雜度、成本和功率以及避免過載或在可能的濾波器響應(yīng)選擇下噪聲峰值方面有相似優(yōu)點(diǎn)的運(yùn)算放大器(opamp)的模擬電路。
所述實(shí)施例的電路可以作為集成電路或芯片而實(shí)現(xiàn)，并且這些可合并到各種音頻設(shè)備中，如便攜MP3播放器、計(jì)算機(jī)聲卡、游戲機(jī)、音頻可視設(shè)備如TV、獨(dú)立放大器或揚(yáng)聲器、以及其他基于數(shù)字的高保真聲音設(shè)備、數(shù)字靜態(tài)和視頻相機(jī)。
技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到上述設(shè)備和方法可以具體化為處理器控制代碼，例如在如盤、CD-或DVD-ROM的載體介質(zhì)上，在如只讀存儲(chǔ)器(固件)的可編程存儲(chǔ)器上，或在如光或電信號(hào)載體的數(shù)據(jù)載體上。對(duì)于很多應(yīng)用，本發(fā)明實(shí)施例將在DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、ASIC(應(yīng)用特定的集成電路)或FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)上實(shí)現(xiàn)。因此該代碼可包括常規(guī)程序代碼或微代碼(microcode)或例如用于設(shè)置或控制ASIC或FPGA的代碼。該代碼還可包括用于動(dòng)態(tài)配置如可重編程邏輯門陣列的可重新配置的設(shè)備的代碼。類似地，該代碼還可包括用于如VerilogTM或VHDL(甚高速集成電路硬件描述語言)的硬件描述語言的代碼。如技術(shù)人員將理解的，該代碼可分布在多個(gè)相互通信的耦合元件之間。在適當(dāng)?shù)那闆r下，所述實(shí)施例還可這樣實(shí)現(xiàn)通過使用運(yùn)行在現(xiàn)場(chǎng)可(重)編程模擬陣列或類似裝置上的代碼以配置模擬硬件。
技術(shù)人員也將理解，通常根據(jù)以上教導(dǎo)，各種實(shí)施例以及與關(guān)于其所述的特定特征可以與其他實(shí)施例或其特定描述的特征自由組合。技術(shù)人員也將認(rèn)識(shí)到可以對(duì)所述特定實(shí)例進(jìn)行各種變更和修改而不背離所附權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于音頻信號(hào)的處理電路，包括用于分別接收第一和第二信號(hào)的輸入；第一濾波器，設(shè)置為處理所述信號(hào)之和；第二濾波器，設(shè)置為處理所述信號(hào)之差；裝置，用于將所述經(jīng)濾波的差信號(hào)加到所述經(jīng)濾波的和信號(hào)以提供經(jīng)處理的第一輸出信號(hào)；以及裝置，用于從所述經(jīng)濾波的和信號(hào)中減去所述經(jīng)濾波的差信號(hào)以提供經(jīng)處理的第二輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，進(jìn)一步包括第一縮放單元，耦合在所述第一輸入信號(hào)與所述加法裝置之間，所述加法裝置進(jìn)一步設(shè)置為將所述經(jīng)縮放的第一輸入信號(hào)加到所述經(jīng)濾波的差信號(hào)與所述經(jīng)濾波的和信號(hào)之和上；第二縮放單元，耦合在所述第二輸入信號(hào)與所述減法裝置之間，所述減法裝置進(jìn)一步設(shè)置為將所述經(jīng)縮放的第二輸入信號(hào)加到減去所述經(jīng)濾波的差信號(hào)的所述經(jīng)濾波的和信號(hào)之和上；第三縮放單元，耦合在所述第一濾波器與所述加法裝置及所述減法裝置的每個(gè)之間；第四縮放單元，耦合在所述第二濾波器與所述減法裝置及所述加法裝置的每個(gè)之間；
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電路，進(jìn)一步包括耦合在所述第二濾波器與所述加法及減法裝置之間的第五縮放單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的電路，進(jìn)一步包括用于根據(jù)用戶輸入改變所述縮放單元的增益值以便為音頻信號(hào)提供聲串?dāng)_消除和/或聲道均衡效果的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4的電路，其中對(duì)于所述縮放單元增益值每個(gè)都依賴于共同的可變?cè)鲆嬷?K1)。
6.根據(jù)從屬于權(quán)利要求2時(shí)的權(quán)利要求5的電路，其中所述第一和第二縮放單元具有增益值K1，所述第三縮放單元具有增益(1-K1)/2，而所述第四縮放單元具有增益(1-K1+2.K.K1)/2，其中K是用于設(shè)置聲串?dāng)_消除水平的增益值。
7.根據(jù)從屬于權(quán)利要求3時(shí)的權(quán)利要求5的電路，其中所述第一和第二縮放單元具有增益值K1，所述第三和第四縮放單元具有增益(1-K1)/2，且所述第五縮放單元具有增益K.K1，其中K是用于設(shè)置聲串?dāng)_消除水平的增益值。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之任一的電路，進(jìn)一步包括用于改變所述第一和/或第二濾波器的傳遞函數(shù)以改變對(duì)音頻信號(hào)的均衡效果的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電路，其中所述傳遞函數(shù)改變裝置包括用于接收用戶均衡器信號(hào)的輸入，并設(shè)置為根據(jù)所述信號(hào)調(diào)整所述第一和/或第二濾波器的傳遞函數(shù)。
10.一種集成電路，包括根據(jù)任一前述權(quán)利要求的電路。
11.包括算術(shù)邏輯單元和根據(jù)權(quán)利要求1到9之任一的電路的音頻設(shè)備。
12.一種處理音頻信號(hào)以提供聲串?dāng)_消除和/或聲道均衡效果的方法，該方法包括接收對(duì)應(yīng)于立體聲數(shù)字音頻信號(hào)的左聲道和右聲道的第一和第二信號(hào)；對(duì)所述信號(hào)之和濾波；對(duì)所述信號(hào)之差濾波；將所述經(jīng)濾波的差信號(hào)加到所述經(jīng)濾波的和信號(hào)上以提供經(jīng)處理的第一輸出信號(hào)；以及從所述經(jīng)濾波的和信號(hào)中減去所述經(jīng)濾波的差信號(hào)以提供經(jīng)處理的第二輸出信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括縮放所述第一信號(hào)輸入并將所述經(jīng)縮放的第一信號(hào)輸入加到所述經(jīng)處理的第一輸出信號(hào)；縮放所述第二信號(hào)輸入并將所述經(jīng)縮放的第二輸入加到所述經(jīng)處理的第二輸出信號(hào)；在所述加之前縮放所述經(jīng)濾波的輸入信號(hào)之和；以及在所述減之前縮放所述經(jīng)濾波的輸入信號(hào)之差。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，進(jìn)一步包括縮放所述經(jīng)濾波的輸入信號(hào)之差，并將所述經(jīng)縮放的經(jīng)濾波差信號(hào)加到所述經(jīng)處理的第一輸出信號(hào)并加到所述經(jīng)處理的第二輸出信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)用戶輸入改變所述縮放的量以提供對(duì)所述音頻信號(hào)的聲串?dāng)_消除和/或聲道均衡效果。
16.根據(jù)權(quán)利要求12到15之任一的方法，進(jìn)一步包括改變與所述和與差濾波相關(guān)聯(lián)的傳遞函數(shù)以改變對(duì)音頻信號(hào)的均衡效果。
17.一種承載處理器代碼的載體介質(zhì)，當(dāng)在處理器上實(shí)施時(shí)，所述代碼設(shè)置為執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求12到16之任一的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及音頻信號(hào)處理，如均衡和空間增強(qiáng)功能。本發(fā)明提供用于兩個(gè)音頻聲道的音頻信號(hào)處理電路設(shè)置，其把空間增強(qiáng)或聲混合(串?dāng)_)消除與圖象均衡功能相組合。這是通過與公知的專用于每一功能的級(jí)聯(lián)電路相比具有減少的濾波器數(shù)的電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。此電路結(jié)構(gòu)通過分離的濾波器來處理和與差信號(hào)，然后重新組合它們以恢復(fù)分離的聲道(分別加和減)。
文檔編號(hào)H04S7/00GK1764329SQ200510109408
公開日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月18日
發(fā)明者安東尼·詹姆士·馬格拉思 申請(qǐng)人:沃福森微電子股份有限公司