[發明專利]基于子帶濾波框架的解碼器的音頻均衡方法

有效

• 申請號: 200910053690.6
• 申請日: 2009-06-24
• 公開（公告）號: CN101930736A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 黃鶴云;林福輝
• 申請（專利權）人: 展訊通信(上海)有限公司
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00;H03G5/00;H04S7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明涉及音頻均衡器的實現方法，尤其涉及一種在具有子帶濾波組的解碼器里的音頻均衡器的實現方法。

背景技術

在各種音頻播放設備里，例如音頻播放軟件、便攜式音頻播放器等等，音頻均衡器都是不可或缺的。它的主要作用是根據不同音頻信號的特點，例如流行音樂、古典音樂、語音等，對音頻信號進行濾波給聽者產生更好的音樂效果。

數字音頻均衡器(簡稱音頻均衡器)的主要原理是對音頻信號進行頻域上的修正，以達到某種音效。例如如果想要增強人聲的效果，均衡器通常會對低頻分量，即人的基音頻率分量進行加重，同時也相對的削減了高頻分量的比重。而對于歌劇的音頻信號來說，中頻成分，即2000赫茲左右的分量則是需要增強以增加對背景音樂的感知度。簡而言之，音頻均衡器的主要作用就是修正原始音頻信號的頻率分量來達到需要的音效。

由于音頻均衡方法的目的是改變頻率分量，因此通常的方法有兩類，即時域的濾波和頻域的直接修正。從原理上來看，兩類方法本質是一樣，區別只是實現方式的不同。時域的濾波方法主要包括有限沖擊響應濾波器和無限沖擊響應濾波器兩類主要方法，它們都是通過濾波器的設計來實現在不同頻段上的不同的頻率響應所達到的音頻均衡效果。為了減少時域濾波的運算復雜度，很多基于濾波器組和多相濾波的方法亦被應用在音頻均衡器里。頻域的方法嚴格來說是時域方法的對偶實現，即將時域信號變換到頻域里，然后修正頻域系數(改變增益)，最后經過頻域到時域的反變換來恢復信號。最常見的時域轉換頻域的方式是傅立葉變換，一些其他的變換，例如離散余弦變換，改進型離散余弦變換，小波變換等等亦可用在時域-頻域轉換上。

傳統的音頻均衡器的音頻均衡方法的復雜度較高，需要耗費較多的系統資源。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供了一種基于子帶濾波框架的解碼器的音頻均衡方法，實現復雜度較低，消耗資源量較少。

本發明的技術方案為：本發明提出了一種基于子帶濾波框架的解碼器的音頻均衡方法，包括：

(1)在基于子帶濾波框架的解碼器中，通過反量化步驟得到時間采樣點，時間采樣點所組成的信號的帶寬限制在每一個解碼器子帶所對應的頻率區間；

(2)于解碼器的子帶合成濾波之前，對反量化步驟所得到的音頻均衡器所調整的頻帶內的時間采樣點進行增益調整。

上述的基于子帶濾波框架的解碼器的音頻均衡方法的一實施例中，音頻均衡器所調整的頻帶包含一個或多個解碼器子帶，步驟(2)進一步包括：

通過以下公式進行增益調整，得到音頻均衡后的信號：

其中A為音頻均衡器的所調整的頻帶的增益，表示解碼器子帶中的反量化步驟得到的時間采樣點，上標s表示被音頻均衡器所調整的頻帶包含的第s個解碼器子帶，下標i表示解碼器子帶里的第i個時間采樣點，N表示時間采樣點的總數。

上述的基于子帶濾波框架的解碼器的音頻均衡方法的一實施例中，步驟(2)通過對解碼器子帶的合成濾波器的系數進行公式中的修正來實現。

上述的基于子帶濾波框架的解碼器的音頻均衡方法的一實施例中，步驟(2)通過對解碼器子帶的時間采樣點所對應的反量化器的增益進行公式中的修正來實現。

上述的基于子帶濾波框架的解碼器的音頻均衡方法的一實施例中，一個或者多個音頻均衡器所調整的頻帶完整組成一個解碼器子帶，步驟(2)進一步包括：

根據音頻均衡器的頻帶和增益構造對應的帶通濾波器h_k，k＝1，2，...，K；

對解碼器子帶的時間采樣點信號進行濾波處理再相加得到音頻均衡后的信號，公式為：

其中為卷積符號，K為帶通濾波器的個數，表示解碼器子帶中的反量化步驟得到的時間采樣點，上標s表示被音頻均衡器所調整的頻帶包含的第s個解碼器子帶，下標i表示解碼器子帶里的第i個時間采樣點，N表示時間采樣點的總數。

上述的基于子帶濾波框架的解碼器的音頻均衡方法的一實施例中，對于帶通濾波器h_k的構造，進一步包括：

根據音頻均衡器的頻帶定義帶通濾波器h_k的通帶、過濾帶、阻帶；

根據音頻均衡器的頻帶增益A_k，其中k表示第k個音頻均衡器，帶通濾波器須滿足

上述的基于子帶濾波框架的解碼器的音頻均衡方法的一實施例中，一個或者多個音頻均衡器所調整的頻帶完整組成一個解碼器子帶，步驟(2)進一步包括：

將解碼器子帶的時間采樣點信號進行傅立葉正變換，分析過程為：