[發(fā)明專利]虛擬采樣率增加的音頻濾波

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480030470.0
• 申請(qǐng)日: 2014-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105393456B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 拉克倫·保羅·巴拉特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 拉克倫·保羅·巴拉特
• 主分類號(hào): H03H17/00
• 分類號(hào): H03H17/00;G06F17/10
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 浦彩華;武晨燕

本發(fā)明廣義上涉及一種通過(guò)應(yīng)用復(fù)合音頻濾波器來(lái)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波的方法。該復(fù)合音頻濾波器可以通過(guò)將一個(gè)音頻濾波器應(yīng)用于另一個(gè)音頻濾波器來(lái)獲得，每一個(gè)音頻濾波器具有相同的預(yù)定采樣率，包括多個(gè)鄰近采樣點(diǎn)。該另一個(gè)音頻濾波器還可以包括在其鄰近采樣點(diǎn)中的相鄰采樣點(diǎn)之間的一個(gè)或多個(gè)介于中間的采樣點(diǎn)。可以將一個(gè)音頻濾波器相對(duì)于另一個(gè)音頻濾波器在調(diào)節(jié)后的采樣率下應(yīng)用于該另一個(gè)音頻濾波器。該調(diào)節(jié)后的采樣率可以相對(duì)于該另一個(gè)濾波器的鄰近采樣點(diǎn)的數(shù)目與介于中間的采樣點(diǎn)的數(shù)目成反比。針對(duì)使用該調(diào)節(jié)后的采樣率得到的該復(fù)合濾波器的頻率響應(yīng)曲線可以更能指示理想化的低通濾波器。與不使用調(diào)節(jié)后的采樣率的頻率響應(yīng)(用虛線詳細(xì)示出)相比，使用調(diào)節(jié)后的采樣率的頻率響應(yīng)可以顯示出更加鐘形的特點(diǎn)。

本申請(qǐng)要求于2013年3月26日遞交的第61/805,469號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)的內(nèi)容將被認(rèn)為通過(guò)引用結(jié)合在此。本申請(qǐng)與全部于2013年3月26日遞交的第61/805,406號(hào)、第61/805,432號(hào)、第61/805,466號(hào)、第61/805,449號(hào)以及第61/805,463號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)相關(guān)，并且視需要要求這些美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，這些專利申請(qǐng)的內(nèi)容被認(rèn)為通過(guò)引用結(jié)合在此。本申請(qǐng)還與于2013年5月5日遞交的第61/819,630號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)和于2013年11月12日遞交的第61/903,225號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)相關(guān)，并且視需要要求這些美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，這些專利申請(qǐng)的內(nèi)容被認(rèn)為通過(guò)引用結(jié)合在此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明廣義上涉及一種對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波的方法。具體地但是非排他性地，本發(fā)明涉及在音頻均衡(EQ)中對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波。本發(fā)明擴(kuò)展到其他數(shù)字濾波，包括對(duì)圖像和包括與數(shù)字通信和處理相關(guān)聯(lián)的信號(hào)的其他信號(hào)進(jìn)行濾波。

背景技術(shù)

在數(shù)字記錄和回放時(shí)，將表示音頻的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成適于操縱和存儲(chǔ)的數(shù)字信號(hào)。轉(zhuǎn)換在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)中執(zhí)行。可以在數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)中將所存儲(chǔ)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換回模擬信號(hào)。使用常規(guī)音頻設(shè)備(如放大器和揚(yáng)聲器)來(lái)回放模擬信號(hào)。可以在DAC之前操縱數(shù)字信號(hào)以在回放之前改善它的質(zhì)量。這種操縱包括音頻EQ，其中對(duì)音頻的頻譜的選定部分進(jìn)行濾波以(例如)補(bǔ)償頻率響應(yīng)的不規(guī)則性。也可以對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波以解決它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)或轉(zhuǎn)換回模擬信號(hào)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波的方法，所述方法包括以下步驟：

提供在一個(gè)預(yù)定采樣率下的一個(gè)音頻濾波器，包括多個(gè)鄰近采樣點(diǎn)；

將該音頻濾波器的采樣率從該預(yù)定采樣率增加到一個(gè)增加后的采樣率，其中，在該增加后的采樣率下，中間采樣點(diǎn)位于這些鄰近采樣濾波器之間；

提供在該增加后的采樣率下的另一個(gè)音頻濾波器，包括在其鄰近采樣點(diǎn)中的相鄰采樣點(diǎn)之間的中間采樣點(diǎn)；

基于基本上表示該音頻濾波器的一個(gè)或多個(gè)波形針對(duì)這些中間采樣點(diǎn)中的每個(gè)中間采樣點(diǎn)計(jì)算一個(gè)加權(quán)數(shù)；

在這些中間采樣點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)中間采樣點(diǎn)將該加權(quán)數(shù)應(yīng)用于該音頻濾波器；

將該音頻濾波器應(yīng)用于該另一個(gè)音頻濾波器從而提供一個(gè)復(fù)合音頻濾波器，通過(guò)求該音頻濾波器與該另一個(gè)音頻濾波器的卷積來(lái)應(yīng)用所述濾波器，其中，所述卷積涉及使該音頻濾波器相對(duì)于該另一個(gè)音頻濾波器移位，其中，該音頻濾波器中的這些鄰近采樣點(diǎn)中的至少一個(gè)鄰近采樣點(diǎn)與該另一個(gè)音頻濾波器中的這些中間采樣點(diǎn)中的至少一個(gè)中間采樣點(diǎn)相對(duì)應(yīng)；并且

使用該復(fù)合音頻濾波器對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾波。

優(yōu)選地，所述針對(duì)這些中間采樣點(diǎn)中的每個(gè)采樣點(diǎn)計(jì)算該加權(quán)數(shù)的步驟包括以下步驟：(i)在這些鄰近采樣點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)相鄰采樣點(diǎn)指定基本上表示該音頻濾波器的多個(gè)鄰近波形；(ii)使所指定的這些波形中的每個(gè)波形在該鄰近采樣點(diǎn)與該中間采樣點(diǎn)之間的時(shí)域中移位；以及(iii)組合這些移位后的波形在該中間采樣點(diǎn)的值從而得到該加權(quán)數(shù)。