本發(fā)明涉及揚聲器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于揚聲器的信號處理裝置、一種用于揚聲器的信號處理方法和一種揚聲器。

背景技術(shù)：

揚聲器器件或擴音器器件是一種電聲轉(zhuǎn)換器，其能將電信號轉(zhuǎn)換為聲音或聲波。

可以在揚聲器的輸入和揚聲器器件之間使用多頻帶動態(tài)范圍控制技術(shù)或多頻帶動態(tài)范圍壓縮(multi-banddynamicrangecontroller，mbdrc)技術(shù)，以調(diào)整輸入的音頻信號的動態(tài)范圍。在現(xiàn)有技術(shù)中，mbdrc將輸入的音頻信號分割成三個頻帶，即低音頻帶、中音頻帶和高音頻帶。mbdrc分別通過給每個頻帶應(yīng)用頻帶相關(guān)增益來處理三個頻帶的信號。然后，將處理的信號組合在一起生成將被輸出到揚聲器器件的輸出信號。揚聲器器件是一種在揚聲器中充當(dāng)換能器的器件，例如，微機電系統(tǒng)(mems)器件、膜等。

如果音頻信號太強，可能會損壞揚聲器器件。為了將音頻信號限制在一定范圍內(nèi)，可以在音頻信號到達揚聲器器件之前設(shè)置位移保護電路。在現(xiàn)有技術(shù)中，位移保護電路包括位移預(yù)測器和限制濾波器(lf)。位移預(yù)測器產(chǎn)生用于限制濾波器的控制因子，將音頻信號限制在一定范圍內(nèi)。

需要提出一種新的處理揚聲器的信號的方案以解決現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種用于揚聲器的信號處理的新技術(shù)方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于揚聲器的信號處理裝置，包括：多頻帶動態(tài)范圍控制器，其中，多頻帶動態(tài)范圍控制器接收音頻信號，并且包括第一頻帶分割單元和諧振頻帶調(diào)整單元；第一頻帶分割單元被配置成將音頻信號分割為多個頻帶并從多個頻帶中獲得至少一個諧振頻帶，諧振頻帶具有位于音頻信號的諧振頻率范圍內(nèi)的諧振頻帶信號；以及諧振頻帶調(diào)整單元被配置成至少基于諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整諧振頻帶信號，并且輸出調(diào)整的諧振頻帶信號，用于與其它頻帶信號合成為壓縮輸出信號。

可選地或另選地，諧振頻率范圍覆蓋以揚聲器的諧振峰值為中心頻率的預(yù)定頻率范圍。

可選地或另選地，諧振頻帶調(diào)整單元還包括：諧振頻帶位移預(yù)測器，用于至少基于諧振頻帶信號生成諧振頻帶位移因子，其中諧振頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移；諧振頻帶增益計算單元，用于至少基于諧振頻帶信號和諧振頻帶位移因子生成諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益；以及諧振頻帶調(diào)整子單元，用于至少基于諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整諧振頻帶信號。

可選地或另選地，第一頻帶分割單元進一步將音頻信號分割為低音頻帶、中音頻帶和高音頻帶，其分別具有音頻信號的低音頻率范圍內(nèi)的低音頻帶信號、中音頻率范圍內(nèi)的中音頻帶信號和高音頻率范圍內(nèi)的高音頻帶信號；多頻帶動態(tài)范圍控制器還包括：低音頻帶調(diào)整單元，它至少基于低音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整低音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的低音頻帶信號；中音頻帶調(diào)整單元，它至少基于中音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整中音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的中音頻帶信號；高音頻帶調(diào)整單元，它至少基于高音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整高音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的高音頻帶信號；以及第一合成器，用于將調(diào)整的低音頻帶信號、調(diào)整的諧振頻帶信號、調(diào)整的中音頻帶信號和調(diào)整的高音頻帶信號合成為壓縮輸出信號。

可選地或另選地，第一頻帶分割單元進一步將音頻信號分割為低音頻帶、中音頻帶和高音頻帶，其分別具有音頻信號的低音頻率范圍內(nèi)的低音頻帶信號、中音頻率范圍內(nèi)的中音頻帶信號和高音頻率范圍內(nèi)的高音頻帶信號；多頻帶動態(tài)范圍控制器還包括：低音頻帶調(diào)整單元，用于至少基于低音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整低音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的低音頻帶信號；較低頻帶合成器，用于將調(diào)整的低音頻帶信號和諧振頻帶信號合成為較低頻帶信號；較低頻帶位移預(yù)測器，用于至少基于較低頻帶信號生成較低頻帶位移因子，較低頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移；較低頻帶增益計算單元，用于至少基于較低頻帶信號和較低頻帶位移因子生成較低頻帶動態(tài)范圍控制增益；較低頻帶調(diào)整子單元，用于至少基于較低頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整較低頻帶信號，并且輸出調(diào)整的較低頻帶信號；中音頻帶調(diào)整單元，用于至少基于中音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整中音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的中音頻帶信號；高音頻帶調(diào)整單元，用于至少基于高音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整高音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的高音頻帶信號；以及第一合成器，用于將調(diào)整的較低頻帶信號、中音頻帶信號和高音頻帶信號合成為壓縮輸出信號。

可選地或另選地，低音頻帶調(diào)整單元還包括：低音頻帶位移預(yù)測器，用于至少基于低音頻帶信號生成低音頻帶位移因子，其中低音頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移；低音頻帶增益計算單元，用于至少基于低音頻帶信號和低音頻帶位移因子生成低音頻帶動態(tài)范圍控制增益；以及低音頻帶調(diào)整子單元，用于至少基于低音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整低音頻帶信號。

可選地或另選地，中音頻帶調(diào)整單元還包括：中音頻帶增益計算單元，用于生成中音頻帶信號的中音頻帶動態(tài)范圍控制增益；以及中音頻帶調(diào)整子單元，用于至少基于中音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整中音頻帶信號。

可選地或另選地，高音頻帶調(diào)整單元還包括：高音頻帶增益計算單元，用于生成高音頻帶信號的高音頻帶動態(tài)范圍控制增益；以及高音頻帶調(diào)整子單元，用于至少基于高音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整高音頻帶信號。

可選地或另選地，信號處理裝置還包括：位移保護單元，其中，位移保護單元包括：第二頻帶分割單元，用于將壓縮輸出信號分割為較低頻帶信號和較高頻帶信號，較低頻帶信號包括壓縮輸出信號的低音頻帶和諧振頻帶；較低頻帶調(diào)整單元，用于調(diào)整較低頻帶信號并且輸出在揚聲器的限制范圍內(nèi)的調(diào)整的較低頻帶信號；以及第二合成器，用于將調(diào)整的較低頻帶信號和較高頻帶信號合成為輸出信號。

可選地或另選地，較低頻帶調(diào)整單元包括：較低頻帶位移預(yù)測器，用于至少基于較低頻帶信號生成較低頻帶位移因子，較低頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移；較低頻帶增益計算單元，用于至少基于較低頻帶信號和較低頻帶位移因子生成較低頻帶動態(tài)范圍控制增益；以及較低頻帶調(diào)整子單元，用于至少基于較低頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整較低頻帶信號。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種揚聲器，包括：輸入單元，用于接收音頻信號；根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于揚聲器的信號處理裝置；以及揚聲器器件，用于接收來自信號處理裝置的輸出信號并將其轉(zhuǎn)換為聲音。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種電子設(shè)備，包括：根據(jù)本發(fā)明的實施例的揚聲器。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于揚聲器的信號處理方法，包括：接收音頻信號；將音頻信號分割為多個頻帶并從多個頻帶中獲得至少一個諧振頻帶，諧振頻帶具有位于音頻信號的諧振頻率范圍內(nèi)的諧振頻帶信號；至少基于諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整諧振頻帶信號；以及輸出調(diào)整的諧振頻帶信號，用于與其它頻帶信號合成為壓縮輸出信號。

可選地或另選地，設(shè)置諧振頻率范圍為覆蓋以揚聲器的諧振峰值為中心頻率的預(yù)定頻率范圍。

可選地或另選地，信號處理方法還包括：至少基于諧振頻帶信號生成諧振頻帶位移因子，其中諧振頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移；至少基于諧振頻帶信號和諧振頻帶位移因子生成諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益；以及至少基于諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整諧振頻帶信號。

可選地或另選地，音頻信號被分割為低音頻帶、中音頻帶和高音頻帶，其分別具有音頻信號的低音頻率范圍內(nèi)的低音頻帶信號、中音頻率范圍內(nèi)的中音頻帶信號和高音頻率范圍內(nèi)的高音頻帶信號；信號處理方法還包括：基于低音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整低音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的低音頻帶信號；基于中音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整中音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的中音頻帶信號；基于高音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整高音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的高音頻帶信號；以及將調(diào)整的低音頻帶信號、諧振頻帶信號、中音頻帶信號和高音頻帶信號合成為壓縮輸出信號。

可選地或另選地，音頻信號被分割為低音頻帶、中音頻帶和高音頻帶，其分別具有音頻信號的低音頻率范圍內(nèi)的低音頻帶信號、中音頻率范圍內(nèi)的中音頻帶信號和高音頻率范圍內(nèi)的高音頻帶信號；信號處理方法還包括：至少基于低音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整低音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的低音頻帶信號；將調(diào)整的低音頻帶信號和諧振頻帶信號合成為較低頻帶信號；至少基于較低頻帶信號生成較低頻帶位移因子，其中較低頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移；至少基于較低頻帶信號和較低頻帶位移因子生成較低頻帶動態(tài)范圍控制增益；至少基于較低頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整較低頻帶信號，并且輸出調(diào)整的較低頻帶信號；至少基于中音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整中音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的中音頻帶信號；至少基于高音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整高音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的高音頻帶信號；以及將調(diào)整的較低頻帶信號、中音頻帶信號和高音頻帶信號合成為壓縮輸出信號。

可選地或另選地，調(diào)整低音頻帶信號還包括：至少基于低音頻帶信號生成低音頻帶位移因子，低音頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移；至少基于低音頻帶信號和低音頻帶位移因子生成低音頻帶動態(tài)范圍控制增益；以及至少基于低音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整低音頻帶信號。

可選地或另選地，調(diào)整中音頻帶信號還包括：生成中音頻帶信號的中音頻帶動態(tài)范圍控制增益；以及至少基于中音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整中音頻帶信號。

可選地或另選地，調(diào)整高音頻帶信號還包括：生成高音頻帶信號的高音頻帶動態(tài)范圍控制增益；以及至少基于高音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整高音頻帶信號。

可選地或另選地，信號處理方法還包括：將壓縮輸出信號分割為較低頻帶信號和較高頻帶信號，其中，較低頻帶信號包括壓縮輸出信號的低音頻帶和諧振頻帶；調(diào)整較低頻帶信號并且輸出在揚聲器的限制范圍內(nèi)的調(diào)整的較低頻帶信號；以及將調(diào)整的較低頻帶信號和較高頻帶信號合成為輸出信號。

可選地或另選地，調(diào)整較低頻帶信號包括：至少基于較低頻帶信號生成較低頻帶位移因子，較低頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移；至少基于較低頻帶信號和較低頻帶位移因子生成較低頻帶動態(tài)范圍控制增益；以及至少基于較低頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整較低頻帶信號。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以提高揚聲器的性能。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于揚聲器的信號處理裝置的示意性框圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的多頻帶動態(tài)范圍控制器的示意性框圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的位移保護單元的示意性框圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的揚聲器的示意性框圖。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的電子設(shè)備的示意性框圖。

圖6示意性地示出了輸入的音頻信號的位移和頻率之間的關(guān)系圖。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的多頻帶動態(tài)范圍控制器的示意性框圖。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于揚聲器的信號處理方法的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

下文將參照附圖來描述本發(fā)明的實施例和示例。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于揚聲器的信號處理裝置的示意性框圖。

如圖1所示，信號處理裝置100可以包括多頻帶動態(tài)范圍控制器(mbdrc)101和位移保護單元131。

雖然在圖1中示出，信號處理裝置100包括了mbdrc101和位移保護單元131，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，信號處理裝置可以僅包括mbdrc和位移保護單元中的一個部件。將參考圖2和圖3分別描述mbdrc101和位移保護單元131的結(jié)構(gòu)。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的多頻帶動態(tài)范圍控制器的示意性框圖。

多頻帶動態(tài)范圍控制器101接收音頻信號。如圖2所示，多頻帶動態(tài)范圍控制器可以包括第一頻帶分割單元102和諧振頻帶調(diào)整單元111。

第一頻帶分割單元102用于將音頻信號分成多個頻帶，并從多個頻帶中獲得至少一個諧振頻帶。諧振頻帶具有在音頻信號的諧振頻率范圍內(nèi)的諧振頻帶信號。例如，諧振頻率范圍包括音頻信號的諧振分量。在一個示例中，諧振頻率范圍覆蓋以揚聲器的諧振峰值為中心頻率的預(yù)定頻率范圍。

諧振頻帶調(diào)整單元111從第一頻帶分割單元102接收諧振頻帶信號。諧振頻帶調(diào)整單元至少被配置成基于諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整諧振頻帶信號，并且輸出調(diào)整的諧振頻帶信號，用于與其它頻帶信號合成為壓縮輸出信號。

在該實施例中，將諧振頻帶從音頻信號中取出，并且單獨處理諧振頻帶。因為揚聲器對諧振頻帶敏感，所以這種方式可以提高揚聲器的性能。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以通過常規(guī)方式處理音頻信號的其它頻帶。

如圖2所示，在一個實施例中，諧振頻帶調(diào)整單元111還包括：諧振頻帶位移預(yù)測器112、諧振頻帶增益計算單元113和諧振頻帶調(diào)整子單元114。

諧振頻帶位移預(yù)測器112至少基于諧振頻帶信號生成諧振頻帶位移因子。諧振頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移。諧振頻帶增益計算單元113接收諧振頻帶位移因子和諧振頻帶信號。它至少基于諧振頻帶信號和諧振頻帶位移因子生成諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益。

諧振頻帶調(diào)整子單元114至少基于諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整諧振頻帶信號，并且輸出調(diào)整的諧振頻帶信號。

在圖2中，示出的諧振頻帶調(diào)整子單元114為乘法單元。例如，諧振頻帶調(diào)整子單元可以是放大器，并且將諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益輸入到放大器的控制端，以放大諧振頻帶信號。

此外，諧振頻帶調(diào)整子單元114可以是其它電路。例如，諧振頻帶調(diào)整子單元114可以是加法單元。在這種情況下，諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益可以是補償值，并且可以通過加/減諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益來調(diào)整諧振頻帶信號，即，將補償值與諧振信號相加或者從諧振頻帶信號中減去補償值。

在該實施例中，由于揚聲器對諧振頻帶中的位移最敏感，所以可以將諧振頻帶從音頻信號中取出，并且單獨處理諧振頻帶。通過這種方式，可以精確地限制諧振頻帶信號，而不會對低音頻帶造成過度限制。

例如，第一頻帶分割單元102可以將音頻信號分割為低音頻帶、諧振頻帶、中音頻帶和高音頻帶。如圖2所示，第一頻帶分割單元102可以包括第一子單元103、第二子單元104、第三子單元105和第四子單元106。第一子單元103、第二子單元104、第三子單元105和第四子單元106分割所輸入的音頻信號以生成低音頻帶、諧振頻帶、中音頻帶和高音頻帶。

例如，與諧振頻帶相似，低音頻帶、中音頻帶和高音頻帶分別具有在音頻信號的低音頻率范圍內(nèi)的低音頻帶信號、中音頻率范圍內(nèi)的中音頻帶信號和高音頻率范圍內(nèi)的高音頻帶信號。

通常，低音頻率范圍中的頻率低于諧振頻率范圍中的頻率，諧振頻率范圍中的頻率低于中音頻率范圍中的頻率，中頻率范圍中的頻率低于高音頻率范圍中的頻率。

如圖2所示，在一個實施例中，多頻帶動態(tài)范圍控制器101還包括：低音頻帶調(diào)整單元107、諧振頻帶調(diào)整單元111、中音頻帶調(diào)整單元115、高音頻帶調(diào)整單元118和第一合成器121。

低音頻帶調(diào)整單元107至少基于低音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整低音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的低音頻帶信號。

例如，低音頻帶調(diào)整單元107可以包括：低音頻帶位移預(yù)測器108、低音頻帶增益計算單元109和低音頻帶調(diào)整子單元110。

低音頻帶位移預(yù)測器108至少基于低音頻帶信號生成低音頻帶位移因子。低音頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移。低音頻帶增益計算單元109至少基于低音頻帶信號和低音頻帶位移因子生成低音頻帶動態(tài)范圍控制增益。低音頻帶調(diào)整子單元110至少基于低音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整低音頻帶信號，然后輸出調(diào)整的低音頻帶信號。

如圖6所示，低音頻帶和諧振頻帶處揚聲器器件的位移較大。因此，在該實施例中，將低音頻帶位移預(yù)測器108和諧振頻帶位移預(yù)測器112集成到mbdrc101的低音頻帶和諧振頻帶的處理中。

在該實施例中，可以增強或者衰減低音頻帶以補償揚聲器的低頻滾降(roll-off)。這種方法可以確保：即使源音頻信號在諧振頻率區(qū)域中具有大量的能量，也可以增強低音(或者至少只適度地衰減低音)。

中音頻帶調(diào)整單元115至少基于中音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整中音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的中音頻帶信號。

例如，中音頻帶調(diào)整單元115包括：中音頻帶增益計算單元116和中音頻帶調(diào)整子單元117。中音頻帶增益計算單元116生成中音頻帶信號的中音頻帶動態(tài)范圍控制增益。中音頻帶調(diào)整子單元117至少基于中音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整中音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的中音頻帶信號。

高音頻帶調(diào)整單元118至少基于高音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整高音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的高音頻帶信號。

例如，高音頻帶調(diào)整單元118包括：高音頻帶增益計算單元119和高音頻帶調(diào)整子單元120。高音頻帶增益計算單元119生成高音頻帶信號的高音頻帶動態(tài)范圍控制增益。高音頻帶調(diào)整子單元120至少基于高音頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整高音頻帶信號，并且輸出調(diào)整的高音頻帶信號。

例如，低音頻帶調(diào)節(jié)單元107、中音頻帶調(diào)節(jié)單元115和高音頻帶調(diào)節(jié)單元118的調(diào)節(jié)可以與諧振頻帶調(diào)節(jié)單元111的調(diào)節(jié)類似。例如，低音頻帶調(diào)節(jié)子單元110、中音頻帶調(diào)節(jié)子單元117和高音頻帶調(diào)節(jié)子單元120可以通過與諧振頻帶調(diào)節(jié)子單元114類似的方式實現(xiàn)，因此此處省略其詳細(xì)描述。且根據(jù)需要，本實施例可以使用具有上述結(jié)構(gòu)的低音頻帶調(diào)節(jié)單元107、中音頻帶調(diào)節(jié)單元115和高音頻帶調(diào)節(jié)單元118中的一種或多種。

第一合成器121將調(diào)整的低音頻帶信號、諧振頻帶信號、中音頻帶信號和高音頻帶信號合成為壓縮輸出信號。例如，將調(diào)整的低音頻帶信號、調(diào)整的諧振頻帶信號、調(diào)整的中音頻帶信號和調(diào)整的高音頻帶信號相加，以及所得到的和信號為壓縮輸出信號。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的多頻帶動態(tài)范圍控制器的示意性框圖。

圖7和圖2所示實施例的不同之處在于，圖7所示的多頻帶動態(tài)范圍控制器101還包括位移保護子單元435。此處省略圖7中的重復(fù)部件描述。

如圖7所示，多頻帶動態(tài)范圍控制器101還包括：較低頻帶合成器422。較低頻帶合成器422將從低音頻帶調(diào)整單元107和諧振頻帶調(diào)整單元111輸出的調(diào)整過的低音頻帶信號和調(diào)整過的諧振頻帶信號合成為較低頻帶信號。

位移保護子單元435接收較低頻帶信號。位移保護子單元435包括較低頻帶位移預(yù)測器436、較低頻帶增益計算單元437和較低頻帶調(diào)整子單元438。較低頻帶位移預(yù)測器436至少基于較低頻帶信號生成較低頻帶位移因子。較低頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移。較低頻帶增益計算單元437至少基于較低頻帶信號和較低頻帶位移因子生成較低頻帶動態(tài)范圍控制增益。較低頻帶調(diào)整子單元438至少基于較低頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整較低頻帶信號，并且輸出調(diào)整的較低頻帶信號。

第一合成器221將調(diào)整的較低頻帶信號和經(jīng)中音頻帶調(diào)整單元115和高音頻帶調(diào)整單元118調(diào)整的中音頻帶信號和高音頻帶信號合成為壓縮輸出信號。

壓縮輸出信號可以被傳輸?shù)搅硪浑娐愤M行進一步處理或直接被傳輸?shù)綋P聲器器件。

例如，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果在現(xiàn)有技術(shù)中通過簡單的串聯(lián)級聯(lián)方式組合傳統(tǒng)的mbdrc和位移保護單元，mbdrc和位移保護單元會壓縮處于最高信號播放水平的音頻信號。這可能會對位移產(chǎn)生過度保護和/或產(chǎn)生較差的音頻信號的聲音泵浦(soundingpumping)現(xiàn)象。一些技術(shù)人員嘗試將揚聲器保護單元與動態(tài)處理器集成在一起以減少揚聲器保護單元和動態(tài)處理器之間的路徑影響。在實踐中，這種方式仍然可能涉及上述問題，因為在邏輯上，揚聲器保護單元和動態(tài)處理器仍然是分開的。揚聲器保護單元可以獨立于動態(tài)處理器而產(chǎn)生控制參數(shù)。

在該實施例中，尤其在處理諸如低音頻帶和諧振頻帶的一個或多個低頻頻帶中，位移預(yù)測單元被集成到mbdrc中。在這點上，動態(tài)范圍控制器本身會考慮揚聲器器件的位移。

另選地，通過上述方式，可以由同一個音頻處理子組件(例如低音頻帶調(diào)整單元107或諧振頻帶調(diào)整單元111)實現(xiàn)動態(tài)范圍控制和位移保護限制。這可以緩解在串聯(lián)級聯(lián)處理塊出現(xiàn)的增益泵浦問題和/或不必要的位移過度保護。

通過這種方式，可以提供更好的聲音質(zhì)量，并且，揚聲器的調(diào)諧更簡單，而且揚聲器可以更容易地集成到音頻系統(tǒng)中。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的位移保護單元的示意性框圖。

mbdrc101和位移保護單元131可以單獨起作用或者可以在揚聲器中被組合在一起。

在本實施例中，引入位移保護單元131以進一步調(diào)整位移。位移保護單元131可以用于進一步確保輸出信號不會超過揚聲器器件的限制范圍。如圖3所示，位移保護單元131包括第二頻帶分割單元132、較低頻帶調(diào)整單元135和第二合成器139。

第二頻帶分割單元132將諸如壓縮輸出信號的輸入信號分割為較低頻帶信號和較高頻帶信號。例如，第二頻帶分割單元132包括第一子單元133和第二子單元134。第一子單元133產(chǎn)生較低頻帶信號，第二子單元134產(chǎn)生較高頻帶信號。較低頻帶信號的頻率低于較高頻帶信號的頻率。較低頻帶信號包括壓縮輸出信號的低音頻帶和諧振頻帶。

較低頻帶調(diào)整單元135調(diào)整較低頻帶信號，并且輸出在揚聲器的限制范圍內(nèi)的調(diào)整的較低頻帶信號。

例如，較低頻帶調(diào)整單元135包括：較低頻帶位移預(yù)測器136、較低頻帶增益計算單元137和較低頻帶調(diào)整子單元138。較低頻帶位移預(yù)測器136至少基于較低頻帶信號生成較低頻帶位移因子。較低頻帶位移因子表示揚聲器的揚聲器器件的位移。較低頻帶增益計算單元137基于較低頻帶信號和較低頻帶位移因子生成較低頻帶動態(tài)范圍控制增益。較低頻帶調(diào)整子單元138至少基于較低頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整較低頻帶信號，并且輸出調(diào)整的較低頻帶信號。較低頻帶調(diào)整單元135的調(diào)整與諧振頻帶調(diào)整單元110的調(diào)整類似，因此此處省略其詳細(xì)描述。

第二合成器139將調(diào)整的較低頻帶信號和較高頻帶信號合成為輸出信號。

在該實施例中，較低頻帶調(diào)整單元135具有與低音頻帶調(diào)整單元107和諧振頻帶調(diào)整單元110結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)。這樣，可以提高調(diào)整單元的一致性。通過這種方式，這些調(diào)整單元的配置更加容易。

通過位移保護單元131對來自mbdrc的(在覆蓋低音頻率區(qū)域和諧振頻率區(qū)域的頻率范圍內(nèi))輸出信號的這種進一步位移限制可以確保輸出信號的位移不會超過允許的限制。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：可以通過各種方式實現(xiàn)信號處理裝置100的上述組件。例如，處理器可以配置有用于實現(xiàn)信號處理裝置100的指令。例如，這些指令可以存儲在只讀存儲器(rom)中，并且當(dāng)打開可編程裝置時，可以將指令從rom加載到可編程裝置中，來實現(xiàn)信號處理裝置的組件。例如，信號處理裝置100可以固化在諸如專用集成電路(asic)的專用裝置中?？梢詫⑿盘柼幚硌b置100劃分為兩個或更多個獨立單元?？梢酝ㄟ^上述方式中的一種或多種實現(xiàn)信號處理裝置100。

眾所周知，對信號處理，軟件實現(xiàn)和硬件實現(xiàn)是等同的。也就是說，可以通過軟件、硬件或它們的組合實現(xiàn)上述組件?；诒菊f明書的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道如何實現(xiàn)這些組件，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇通過軟件、硬件或它們的組合實現(xiàn)上述組件。這種選擇可以取決于非技術(shù)因素，比如市場中裝置的成本、尺寸、速度、實用性等。

在另一實施例中，提供了一種用于在上述揚聲器的信號處理裝置中實現(xiàn)的揚聲器的信號處理方法。圖8示出了該用于揚聲器的信號處理方法的流程圖。

如圖8所示，在步驟s1100，接收音頻信號。

在步驟s1200，將音頻信號分割為多個頻帶并從多個頻帶中獲得至少一個諧振頻帶，諧振頻帶具有位于音頻信號的諧振頻率范圍內(nèi)的諧振頻帶信號。

在步驟s1300，至少基于諧振頻帶動態(tài)范圍控制增益調(diào)整諧振頻帶信號。

在步驟s1400，輸出調(diào)整的諧振頻帶信號，用于與其它頻帶信號合成為壓縮輸出信號。

在這里，與前面的實施例重復(fù)的特征被省略。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的揚聲器的示意性框圖。

如圖4所示，揚聲器200包括接收音頻信號的輸入單元201、根據(jù)上述任一實施例的用于揚聲器的信號處理裝置100和接收來自信號處理裝置100的輸出信號并將其轉(zhuǎn)換成聲音的揚聲器器件202。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的電子設(shè)備的示意性框圖。

如圖5所示，電子設(shè)備300包括揚聲器200。揚聲器200可以是圖4所示的揚聲器。雖然在圖5中，所示電子設(shè)備300為智能手機，但是它也可以是諸如音箱、音樂播放器、汽車音響系統(tǒng)等的其它電子設(shè)備。

雖然已經(jīng)通過例子對本發(fā)明的一些特定實施例進行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。