[發(fā)明專利]低音增強(qiáng)方法及裝置、聲音控制設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310239498.2
• 申請(qǐng)日: 2013-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN103369429B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛祥;高偉標(biāo);何文輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳TCL新技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04R3/00
• 分類號(hào): H04R3/00;H04R1/20
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所44287
• 代理人: 胡海國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及音頻處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低音增強(qiáng)方法及裝置和聲音控制設(shè)備。

背景技術(shù)

目前消費(fèi)電子設(shè)備日趨小型化，尤其是輕薄化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，要求揚(yáng)聲器越來(lái)越小以適應(yīng)電子設(shè)備的外觀越來(lái)越小的需求，然而揚(yáng)聲器的體積越小，其低頻截止頻率就越高，就越難產(chǎn)生出足夠多的低音信號(hào)，從而導(dǎo)致人耳對(duì)低音感知的缺失，從而降低聲音質(zhì)量。

目前針對(duì)這一問題現(xiàn)有技術(shù)的解決方法是利用心理聲學(xué)現(xiàn)象“消失的基頻”來(lái)增強(qiáng)低音感知。它的原理是：即使基頻不存在，基頻也可以通過它的諧波來(lái)被感知，因此這種方法也叫做“虛擬低音”或者“殘留音調(diào)”。

現(xiàn)有技術(shù)公開了一種“虛擬低音”的諧波產(chǎn)生方法，通過利用整形積分或者反饋乘法環(huán)路來(lái)產(chǎn)生低音信號(hào)的所有諧波信號(hào)，該方法的好處是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其不足之處是諧波信號(hào)的幅度不容易控制，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生高次諧波信號(hào)，因五次諧波信號(hào)以后的高次諧波信號(hào)會(huì)改變用戶聽覺上的音色，從而引起聲音失真。

現(xiàn)有技術(shù)還公開了一種基于多項(xiàng)式的諧波產(chǎn)生方法。這種方法雖然可以任意控制所生成諧波信號(hào)的次數(shù)和幅度，但是由于乘法運(yùn)算必然產(chǎn)生與輸入信號(hào)頻率成分分布有關(guān)的交調(diào)失真。同時(shí)乘法運(yùn)算量較前面的方法有所增多，需要消耗更多的CPU資源和能量來(lái)完成運(yùn)算，這對(duì)于電池容量有限的消費(fèi)電子設(shè)備來(lái)說(shuō)是致命的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種諧波信號(hào)幅度容易控制且不會(huì)產(chǎn)生交調(diào)失真的低音增強(qiáng)方法及裝置和聲音控制設(shè)備。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種低音增強(qiáng)方法，包括以下步驟：

提取音頻信號(hào)中的低音信號(hào)；

將所述低音信號(hào)進(jìn)行N次時(shí)間壓縮處理和時(shí)域延拓處理，生成N個(gè)所述低音信號(hào)的M次諧波信號(hào)；

根據(jù)所述M次諧波信號(hào)對(duì)應(yīng)的增益系數(shù)將所述M次諧波信號(hào)調(diào)整到預(yù)設(shè)幅度；

將調(diào)整幅度后的N個(gè)所述M次諧波信號(hào)相加，得到總諧波信號(hào)；

其中，N和M為整數(shù)，且N大于1。

優(yōu)選地，所述將低音信號(hào)進(jìn)行N次時(shí)間壓縮處理和時(shí)域延拓處理，以生成所述低音信號(hào)的M次諧波信號(hào)的步驟具體包括：

將低音信號(hào)進(jìn)行N次時(shí)間壓縮處理，以生成N個(gè)M次諧波信號(hào)；

將N個(gè)所述M次諧波信號(hào)分別在時(shí)域上延拓為M個(gè)周期，得到與壓縮前的所述低音信號(hào)長(zhǎng)度相同的M次諧波信號(hào)。

優(yōu)選地，所述將低音信號(hào)進(jìn)行N次時(shí)間壓縮處理和時(shí)域延拓處理，以生成所述低音信號(hào)的M次諧波信號(hào)的步驟具體包括：

將所述低音信號(hào)進(jìn)行時(shí)域延拓處理；

將延拓后的所述低音信號(hào)進(jìn)行N次時(shí)間壓縮處理，得到N個(gè)與延拓前的所述低音信號(hào)長(zhǎng)度相同的M次諧波信號(hào)。

優(yōu)選地，所述M次諧波信號(hào)對(duì)應(yīng)的增益系數(shù)g_M通過以下公式得出：

，其中， g₀=1，H_M為各次諧波幅度。

本發(fā)明進(jìn)一步提出一種低音增強(qiáng)裝置，包括：

低通濾波器，用于提取音頻信號(hào)中的低音信號(hào)；

諧波生成模塊，用于將所述低音信號(hào)進(jìn)行N次時(shí)間壓縮處理和時(shí)域延拓處理，以生成N個(gè)所述低音信號(hào)的M次諧波信號(hào)；

幅度調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述M次諧波信號(hào)對(duì)應(yīng)的增益系數(shù)將所述M次諧波信號(hào)調(diào)整到預(yù)設(shè)幅度；

加法器，用于將調(diào)整幅度后的N個(gè)所述M次諧波信號(hào)相加，得到總諧波信號(hào)；

其中，N和M為正整數(shù)，且N大于1。

優(yōu)選地，所述諧波生成模塊具體用于將低音信號(hào)進(jìn)行N次時(shí)間壓縮處理，以生成N個(gè)M次諧波信號(hào)，然后將N個(gè)所述M次諧波信號(hào)分別在時(shí)域上延拓為M個(gè)周期，得到與壓縮前的所述低音信號(hào)長(zhǎng)度相同的M次諧波信號(hào)。

優(yōu)選地，所述諧波生成模塊具體用于將所述低音信號(hào)進(jìn)行時(shí)域延拓處理；然后將延拓后的所述低音信號(hào)進(jìn)行N 次時(shí)間壓縮處理，得到N個(gè)與延拓前的所述低音信號(hào)長(zhǎng)度相同的M次諧波信號(hào)。

本發(fā)明進(jìn)一步還提出一種聲音控制設(shè)備，包括低音增強(qiáng)裝置，還包括與所述低音增強(qiáng)裝置依次連接的濾波參數(shù)計(jì)算器、人機(jī)交互接口和低音控制器；其中，

所述低音增強(qiáng)裝置，包括：

低通濾波器，用于提取音頻信號(hào)中的低音信號(hào)；

諧波生成模塊，用于將所述低音信號(hào)進(jìn)行N次時(shí)間壓縮處理和時(shí)域延拓處理，生成N個(gè)所述低音信號(hào)的M次諧波信號(hào)；

幅度調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述M次諧波信號(hào)對(duì)應(yīng)的增益系數(shù)將所述M次諧波信號(hào)調(diào)整到預(yù)設(shè)幅度；

加法器，用于將調(diào)整幅度后的N個(gè)所述M次諧波信號(hào)相加，得到總諧波信號(hào)；