電平調(diào)整裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電平(level)調(diào)整裝置和方法，所述電平調(diào)整裝置和方法其能夠例如在背景音樂中當(dāng)前播放的音樂變?yōu)榱硪灰魳坊蛘咴诋?dāng)前播放的音樂中改變音量電平的情況下，將諸如音樂聲音信號之類的聲音信號的音量電平自動調(diào)整為適當(dāng)?shù)囊袅侩娖健?br>【背景技術(shù)】
[0002]在經(jīng)由音頻系統(tǒng)連續(xù)播放多首樂曲作為背景音樂等的情況下，因為一個接一個播放的樂曲之間的音量電平的差異和/或當(dāng)前播放的樂曲的電平變化，期望針對每首樂曲自動地將正在播放的音樂聲的音量電平調(diào)整為適當(dāng)?shù)囊袅侩娖剑沟寐犝呖梢源_定地聽到音樂聲并且音量電平不會變得更大。為了自動地調(diào)整音量，已知一種電平調(diào)整裝置，其響應(yīng)于輸入信號的電平來控制音頻增益以抑制輸入信號的電平變化并輸出增益調(diào)整后的輸出信號。這種電平調(diào)整裝置包括電平檢測部來檢測輸入信號的電平。該電平檢測部被構(gòu)造為檢測輸入信號的跟隨輸入信號的電平變化的電平，并且根據(jù)在電平檢測部中可變設(shè)置的時間常數(shù)來決定其跟隨速率(following rate)。如果通過將時間常數(shù)設(shè)置為較大值而將跟隨速率設(shè)置為低速率，則電平檢測不能在音樂聲的電平以高速率變化的時間周期中跟隨電平變化，因此在該時間周期內(nèi)播放的音樂聲的電平將太大。另一方面，如果通過將時間常數(shù)設(shè)置為較小值而將跟隨速率設(shè)置為高速率，則由于電平調(diào)整將快速地跟隨音樂聲的電平變化，所以聽者將察覺到增益電平的變化。因此，提出了一種電平調(diào)整裝置，其被構(gòu)造為計算與低跟隨速率對應(yīng)的長期增益和與高跟隨速率對應(yīng)的短期增益，并基于計算出的長期增益和短期增益來調(diào)整信號的電平(例如，參見日本專利第5236006號)。
[0003]從聽者的觀點來說，不期望在樂曲播放期間察覺到增益變化，因為這會干擾樂曲的收聽。即，基本上期望放慢針對增益調(diào)整的跟隨速率。然而，計算長期增益和短期增益兩者的傳統(tǒng)方法具有信號處理的復(fù)雜構(gòu)造。此外，難以預(yù)測增益調(diào)整之后信號的電平如何變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]考慮到前述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的電平調(diào)整裝置及其改進(jìn)的方法，其實現(xiàn)了電平調(diào)整而使得聽者不太會察覺到增益變化，能夠處理即使具有高速率的電平變化的信號，并且具有容易控制的簡單結(jié)構(gòu)。
[0005]為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的電平調(diào)整裝置，包括:第一電平檢測部，其被配置為根據(jù)第一跟隨速率來檢測輸入信號的電平，以輸出表示所檢測到的電平的第一電平信號；第二電平檢測部，其被配置為根據(jù)小于所述第一跟隨速率的第二跟隨速率來檢測所述輸入信號的電平，以輸出表示所檢測到的電平的第二電平信號；控制部，其被配置為基于所述第一電平信號和所述第二電平信號之間的關(guān)系來選擇所述第一電平信號和所述第二電平信號中的一個，并基于所述第一電平信號和所述第二電平信號中所選的一個電平信號來確定用于電平調(diào)整的增益；以及調(diào)整部，其被配置為根據(jù)通過所述控制部確定的所述增益來調(diào)整所述輸入信號的電平。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，由于通過使用兩種跟隨速率(即，第一跟隨速率和第二跟隨速率)來構(gòu)造輸入信號的電平的檢測，并且基于所檢測到的第一電平信號和第二電平信號中所選擇的一個來構(gòu)造對用于電平調(diào)整的增益的確定，所以可以簡化裝置的構(gòu)造。例如，如果電平的變化在輸入信號中占優(yōu)，則可以執(zhí)行適合于電平改變的增益調(diào)整，另一方面，如果電平的穩(wěn)定性在輸入信號中占優(yōu)，則可以執(zhí)行適合于電平穩(wěn)定性的增益調(diào)整。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種電平調(diào)整裝置，其實現(xiàn)了不使聽者太多地察覺到增益變化的電平調(diào)整，并且其可以處理即使具有高速率的電平變化的信號，并且具有容易控制的簡單構(gòu)造。
[0007]本發(fā)明不僅可以構(gòu)造和實施為上述裝置發(fā)明而且還可以構(gòu)造為方法發(fā)明。此外，本發(fā)明可配置和實施為由處理器(諸如計算機或DSP)執(zhí)行的軟件程序以及存儲有這種軟件程序的非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)。
[0008]以下將描述本發(fā)明的實施例，但應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所描述的實施例，在不背離基本原理的情況下可以對本發(fā)明進(jìn)行各種修改。因此，僅通過所附權(quán)利要求來確定本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0009]以下將參照附圖僅通過示例的方式來詳細(xì)描述本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例，其中:
[0010]圖1是示出包括根據(jù)本發(fā)明實施例的電平調(diào)整裝置的音頻設(shè)備的框圖；
[0011]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電平調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；
[0012]圖3A和圖3B是示出根據(jù)第一實施例的電平調(diào)整裝置的增益特性和輸入-輸出特性的曲線圖；
[0013]圖4是通過根據(jù)第一實施例的電平調(diào)整裝置的控制部執(zhí)行的處理的流程圖；
[0014]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電平調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；
[0015]圖6A和圖6B是通過根據(jù)第二實施例的電平調(diào)整裝置的控制部執(zhí)行的處理的流程圖；以及
[0016]圖7A和圖7B是示出輸入至根據(jù)第二實施例的電平調(diào)整裝置的輸入信號的時序圖，以及選擇電平檢測部所檢測到的電平檢測信號中的一個的情況。
【具體實施方式】
[0017]圖1示出了包括根據(jù)本發(fā)明實施例的電平調(diào)整裝置的音頻設(shè)備50的結(jié)構(gòu)。注意，根據(jù)本發(fā)明實施例的電平調(diào)整裝置可以是在根據(jù)本發(fā)明實施例的電平調(diào)整方法中具體化的數(shù)字音頻信號處理裝置，但是也可以是在所述方法中具體化的模擬音頻信號處理裝置。
[0018]在圖1中，聲音源51是將在音頻設(shè)備50上播放并且將從揚聲器53輸出的音頻信號的供應(yīng)源，其可以是有線廣播、音樂服務(wù)器終端、長時間記錄器、混音器等。來自聲音源51的數(shù)字音頻信號被輸入至根據(jù)本發(fā)明的電平調(diào)整裝置1，并且在電平調(diào)整裝置I中，根據(jù)音頻信號的輸入電平自動地調(diào)整音頻信號的電平。通過電平調(diào)整裝置I自動調(diào)整了電平的音頻信號被轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號并被放大來通過揚聲器53可被聽見地輸出。電平調(diào)整裝置I可以不僅構(gòu)造為獨立的部件，而且還可以構(gòu)造為其他裝置或設(shè)備的一部分。例如，電平調(diào)整裝置I可以結(jié)合到聲音源51的主體中作為其一部分、結(jié)合到音頻功率放大器52的主體中作為其一部分或者結(jié)合到揚聲器53的主體中作為其一部分。
[0019]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電平調(diào)整裝置I的結(jié)構(gòu)。在該實施例中，“起聲速率(attack rate)”和“釋放速率(re lease rate) ”被用作下面提到的“跟隨速率”，并且它們均是定義跟隨輸入信號的每個波周期的峰值電平的速度或速率的“時間常數(shù)”。
[0020]在圖2所示的電平調(diào)整裝置I中，經(jīng)由輸入端將來自聲音源51的音頻信號輸入至第一電平檢測部10、第二電平檢測部11和調(diào)整部13。第一電平檢測部10通過與第二電平檢測部11的第二跟隨速率相比相對較高的第一跟隨速率來檢測輸入音頻信號的電平，并輸出表示所檢測到的電平的第一電平信號LV1。此外，第二電平檢測部11通過與第一電平檢測部10的第一跟隨速率相比相對較低的第二跟隨速率來檢測輸入音頻信號的電平，并輸出表示所檢測到的電平的第二電平信號LV2。
[0021 ] 在一個實施例中，第一跟隨速率和第二跟隨速率的每一個都具有起聲速率和低于起聲速率的釋放速率。例如，可以從幾毫秒到幾十毫秒的范圍內(nèi)選擇性地確定第一跟隨速率的起聲速率，并且可以從幾百毫秒到幾秒的范圍內(nèi)選擇性地確定第一跟隨速率的釋放速率。此外，可以從幾百毫秒到幾秒的范圍內(nèi)選擇性地確定第二跟隨速率的起聲速率，并且可以從幾秒到幾十秒的范圍內(nèi)選擇性地確定第二跟隨速率的釋放速率。在一個實施例中，當(dāng)輸入音頻信號的當(dāng)前電平(當(dāng)前采樣值)大于電平檢測部10(或11)當(dāng)前輸出的電平信號LVl (或LV2)時，每個電平檢測部10(或11)都使用起聲速率來檢測輸入音頻信號的電平，而當(dāng)所述當(dāng)前電平小于電平信號LVl (或LV2)時，每個電平檢測部10(或11)都使用釋放速率來檢測輸入音頻信號的電平。
[0022]第一電平信號LVl和第二電平信號LV2被提供給控制部12。控制部12基于比率(第一電平信號