[發明專利]用于數字信號處理的系統和方法

有效

• 申請號: 201310207685.2
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103886866B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: A·邦吉奧維;P·福勒;G·澤爾尼克;J·布特拉三世
• 申請（專利權）人: 邦吉歐維聲學有限公司
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 邢德杰

本申請公開用于數字信號處理的系統和方法。本發明提供用于對廣播和/或傳輸應用中的音頻信號進行數字處理的方法和系統。具體而言，本發明包括被構建且配置成產生經部分處理的信號的傳輸前處理模塊。發射器被構建成將經部分處理的信號傳輸或廣播至接收器，在接收器處信號被饋送至傳輸后處理模塊。傳輸后處理模塊被構建且配置成基于例如收聽環境、分布圖等進一步處理信號，并且產生最終輸出信號。

發明領域

本發明提供用于對音頻信號進行數字處理的方法和系統。具體而言，某些實施例涉及按能橫跨音頻設備的整個頻譜來再現工作室品質的聲音的方式對音頻信號進行數字處理。

發明背景

歷史上，工作室品質的聲音（最好被描述為對工作室記錄過程期間所利用的整個音頻范圍的完整再現）僅在音頻記錄工作室中能適當地實現。工作室品質的聲音是以清晰度和明亮度來表征的，這僅在中高頻率范圍被有效地操縱和再現時才被獲得的。盡管工作室品質的聲音的技術支持可能只有有經驗的制片人能完全理解，但一般收聽者可容易地聽出工作室品質的聲音有所不同。

盡管已經作出各種嘗試在記錄工作室以外再現工作室品質的聲音，但那些嘗試的代價巨大（通常源于高級的揚聲器設計、昂貴的硬件以及增加的功放）并且僅實現了混合的結果。由此，需要這樣的過程：藉此可在工作室以外再現工作室品質的聲音，且具有一致、高品質、低成本的結果。還需要實現這一過程的音頻設備、以及實現這一過程的計算機芯片，該計算機芯片可嵌入音頻設備內或者位于與音頻設備分離且不嵌入音頻設備內的設備中，并且在一個實施例中，該設備被定位為位于音頻設備與其揚聲器之間的獨立設備。也需要能夠 通過不昂貴的揚聲器來產生工作室品質的聲音的能力。

在蜂窩電話中，對于增強并優化語音在對話期間或音頻編程在回放期間的音頻品質方面做得很少。在某些情況下，制造者已經嘗試增強音頻，但這一般是通過利用設備的音量控制來完成的。語音“聲音”的一般清晰度保持固定。語音僅被放大和/或均衡。此外，放大和/或均衡的設置也是固定的且不能由用戶更改。

進一步，車輛的音頻系統設計涉及考慮許多不同因素。音頻系統設計者選擇揚聲器在車輛中的位置和數量。還必須確定每一揚聲器的期望頻率響應。例如，位于儀表盤上的揚聲器的期望頻率響應可能不同于位于后門面板的較低部分的揚聲器的期望頻率響應。

音頻系統設計者還必需考慮設備變化如何影響音頻系統。例如，敞篷車中的音頻系統可能不如相同音頻系統在相同型號的硬頂蓋式車輛中一樣好。車輛的音頻系統選項也可顯著地變化。車輛的一個音頻選項可包括基本4個揚聲器的系統，每聲道40瓦特放大，而另一音頻選項可包括12個揚聲器的系統，每聲道200瓦特放大。音頻系統設計者在設計車輛的音頻系統時必需考慮所有這些配置。由于這些原因，音頻系統的設計是耗時且成本昂貴的。音頻系統設計者還必需在信號處理和均衡方面具有相對廣泛的背景。

此外，在廣播或音頻傳輸應用中，具有分割的或共享的處理系統將是有益的，藉此音頻信號在傳輸之前被至少部分地處理，并且在接收到所傳輸的信號之后，信號被進一步處理以產生輸出信號。在多個實施例中，輸出信號可針對輸出環境、輸出音頻設備等等而量身定制。具體而言，本方案具有將動態范圍 控制、噪聲降低和音頻增強組合到單個系統中的優點，其中音頻處理任務由編碼側和解碼側共享。

發明內容

本發明通過提供一種方法來滿足上述存在的需要，該方法以使得可橫跨音頻設備的整個頻譜再現出工作室品質的聲音的方式來數字地處理音頻信號。本發明還提供了一種可按該方式來對音頻信號進行數字處理的計算機芯片并且提供了包括這種芯片的音頻設備。

本發明還通過允許在對工作室品質的聲音的再現中使用不昂貴的揚聲器來滿足上述需要。此外，本發明通過提供一種移動音頻設備來滿足上述存在的需要，該移動音頻設備可在車輛中被用于使用車輛的現有揚聲器系統通過對音頻信號進行數字操縱來再現工作室品質的聲音。實際上，甚至是車輛的廠家安裝的揚聲器也可用于使用本發明來實現工作室品質的聲音。