[發明專利]混合數字/模擬響度補償音量控制

有效

• 申請號: 200780049200.4
• 申請日: 2007-12-17
• 公開（公告）號: CN101573866A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 阿蘭·杰弗里·西費爾特
• 申請（專利權）人: 杜比實驗室特許公司
• 主分類號: H03G3/30
• 分類號: H03G3/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 康建峰;苗迎華

技術領域

本發明涉及音頻信號處理。具體而言，本發明涉及其中以混合數字域和模擬域方式來執行響度補償音量控制的音頻信號處理?？梢酝ㄟ^一種方法、實踐方法的裝置或實現方法的計算機程序來實踐本發明。?

引用以及通過引用的合并?

在2004年12月23日公布的Alan?Jeffrey?Seefeldt等人的題為“Method，Apparatus?and?Computer?Program?for?Calculating?andAdjusting?the?Perceived?Loudness?of?an?Audio?Signal”的已公開國際專利申請WO?2004/111994?A2中以及在Alan?Seefeldt等人的“A?New?ObjectiveMeasure?of?Perceived?Loudness”，Audio?Engineering?Society?ConventionPaper?6236，San?Francisco，2004年10月28日中描述了用于測量和調節感知的(心理聲學)響度的特定技術，所述特定技術對于更好地理解本發明的各個方面是有用的。所述WO?2004/111994?A2申請和所述文章通過引用而完整地合并于此。?

在2006年5月4日公布的Alan?Jeffrey?Seefeldt的題為“Calculatingand?Adjusting?the?Perceived?Loudness?and/or?the?Perceived?SpectralBalance?of?an?Audio?Signal”的已公開國際專利申請WO?2006/047600?A1中描述了用于測量和調節感知的(心理聲學)響度的特定其它技術，所述特定其它技術對于更好地理解本發明的各個方面是有用的。所述WO2006/047600?A1申請通過引用而完整地合并于此。?

在2007年11月1日公布的Alan?Jeffrey?Seefeldt等人的題為“Loudness?Modification?of?Multichannel?Audio?Signals”的已公開國際專利申請WO?2007/123608?A1中描述了用于測量和調節感知的(心理聲學)響度的另外的特定其它技術，所述另外的特定其它技術對于更好地理解本發明的各個方面(具體而言，在多聲道環境方面)是有用的。所述WO2007/123608?A1申請通過引用而完整地合并于此。?

背景技術

人們已經對響度的人類感知研究了幾十年，相應地，已經發現了這種感知的很多特性并且隨后對這些特性進行了建模。在20世紀30年代，Fletcher和Munson發現，在低信號電平時，中頻被感知為比低頻和高頻更響，但這種靈敏度的變化隨著聲音水平增加而減少。在20世紀50年代，Zwicker和Stevens繼承了Fletcher和Munson的工作并且開發出更精確和實際的模型。由E.Zwicker在“Psychoacoustics”(Zwicker的圖8.4)中公開的圖1示出1kHz音調和均勻激勵噪聲(“UEN”-在所有臨界頻帶中具有相等功率的噪聲)二者的響度的增長。對于低于一般被稱為“聽閾”的信號電平，感知不到響度。在該閾值以上，感知響度快速上升到其中響度隨信號電平線性增長的漸近線。在圖2中，ISO?226的相等響度等值線示出相同的特性，但是作為正弦音調的頻率的函數。所述等值線按10方(phon)的增量示出被人耳感知為相等響度的跨頻率的聲壓級。最低的線表示作為頻率的函數“聽閾”。?

人類聽覺系統的非線性和頻率變化特性對音頻信號的感知音質以及對音頻信號的成像有直接影響。以特定聲壓級呈現的復雜寬帶音頻信號(例如音樂)被感知為具有特定譜平衡或音質。如果以不同的聲壓級呈現同一音頻信號，則如圖2所示，因為感知響度的增長對于不同頻率是不同的，所以感知到的音頻信號的譜平衡或音質是不同的。?

在多個揚聲器上呈現的復雜寬帶多聲道音頻信號也被感知為具有特定的空間平衡?？臻g平衡指的是由于兩個或更多揚聲器之間的音頻信號的相對水平而導致的混音的整體擴散以及混音中的聲音元素的位置的印象。如果以不同的整體聲壓級來呈現同一多聲道音頻信號，則感知響度的非線性增長以及跨頻率響度的不同增長導致多聲道音頻信號的感知空間平衡的改變。當聲道之間在電平方面存在明顯差別時，這種效應尤其明顯。更安靜的聲道與更響亮的聲道相比所受影響不同，例如，當整體電平減小時，可以導致安靜聲道落入聽閾之下并且無法被聽到。?