[發明專利]處理音頻信號

在審

• 申請號: 201610918225.4
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106604179A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: C·佩因特;E·索爾譚莫哈馬迪;K·簡恩
• 申請（專利權）人: 馬維爾國際貿易有限公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 酆迅,辛鳴

有關申請的交叉引用

本申請要求按照35U.S.C.§119(e)對各自通過引用而被整體結合于此、提交于2015年10月20日并且名稱為“Loudspeaker Protection and Enhancement using Active Equalization”的第62/243,930號美國臨時申請以及提交于2016年7月22日并且標題為“Active Equalization for Loudspeaker Protection”的第62/365,611號美國臨時申請的優先權。

技術領域

以下公開內容總體上涉及用于處理音頻信號的設備、系統和技術。

背景技術

音頻揚聲器、比如擴音器使用驅動器以基于輸入音頻信號來生成聲音。可以基于輸入音頻信號在揚聲器中激發共振。在一些情況下，共振例如在共振被強烈地激發時可能損壞揚聲器驅動器。

發明內容

本公開內容描述了一種基于對向音頻揚聲器設備(例如，擴音器)輸入的音頻信號的信號能量的并行測量、在向揚聲器驅動器提供音頻信號之前均衡音頻信號的音頻處理電路和關聯的系統、裝置和技術。當在它的輸入處接收音頻信號時，音頻處理電路向兩個處理部轉發信號：均衡器電路和分析器電路。分析器電路包括多個能量檢測器，該多個能量檢測器被配置為分析輸入音頻信號以確定向在均衡器電路中包括的均衡濾波器提供的時變參數以用于實現對音頻信號的實時調整。

在能量檢測器電路中包括的分析濾波器處理輸入音頻信號以獲得音頻信號的多個頻率子頻帶。在一些實現方式中，也被稱為子頻帶的頻率子頻帶與音頻揚聲器設備的主共振頻率和一個或者多個次共振頻率對應。

在一些實現方式中，每個能量檢測器電路處理音頻信號的分離的子頻帶。能量檢測器電路測量用于相應的子頻帶的信號能量并且比較測量出的能量與閾值能量值。在一些實現方式中，不同閾值能量值與不同子頻帶關聯。基于比較，能量檢測器電路確定參數，這些參數影響將向相應的子頻帶應用的衰減的水平，從而使得對應的信號能量在關聯的閾值能量值內。

在一些實現方式中，均衡濾波器獲得與由能量檢測器電路獲得的相同的子頻帶，并且每個子頻帶與獨特能量檢測器電路和獨特均衡濾波器關聯。在一些實現方式中，均衡濾波器的數目和能量檢測器的數目與音頻信號的被處理的子頻帶的數目對應。

與某個子頻帶關聯的能量檢測器電路向與相同子頻帶關聯的對應的均衡濾波器提供時變參數，這些時變參數影響均衡濾波器的量值響應以實現用于子頻帶的衰減的確定的水平。均衡器電路中的每個均衡濾波器基于從與相同子頻帶關聯的能量檢測器電路接收的參數來處理關聯的子頻帶。例如，在一些實現方式中，每個均衡濾波器基于均衡濾波器的傳遞函數的由對應的能量檢測器電路確定的時變分子系數來執行對子頻帶的時變線性均衡。在本文中，均衡是指調整音頻信號的子頻帶的信號能量水平，從而使得子頻帶的能量水平在與子頻帶關聯的閾值能量值內。

在一些實現方式中，均衡濾波器的量值響應被匹配到與音頻信號的相同子頻帶關聯的能量檢測器電路中的分析濾波器的量值響應。例如，在一些實現方式中，均衡濾波器的傳遞函數具有與對應的能量檢測器電路中的分析濾波器相同的分母系數。

在一些實現方式中，均衡濾波器在均衡器電路中被級聯地布置，其中每個均衡濾波器處理分離的頻率分量。在一些實現方式中，音頻處理電路耦合到音頻設備的揚聲器驅動器(也被稱為驅動器)。整個經均衡的音頻信號由音頻處理電路向驅動器輸出。以這一方式，通過在向驅動器提供音頻信號之前執行對音頻信號的時變線性均衡，音頻處理電路保護音頻設備以免在高驅動條件之下損壞。

在一個主要方面中，一種音頻處理電路包括：包括多個能量檢測器單元的分析器電路。以及包括多個均衡濾波器的均衡器電路。均衡器電路與分析器電路耦合。分析器電路被配置為接收音頻信號作為輸入，使用多個能量檢測器單元來獲得音頻信號的多個子頻帶，測量每個子頻帶的能量，比較每個子頻帶的能量與閾值能量值，以及基于用于每個子頻帶的比較，確定用于均衡濾波器的參數，以便處理子頻帶。均衡器電路被配置為與由分析器電路接收音頻信號并行地接收音頻信號作為輸入，使用多個均衡濾波器來獲得音頻信號的多個子頻帶，從分析器電路接收用于多個均衡濾波器的參數，通過應用與子頻帶對應的參數來均衡每個子頻帶，以及生成包括經均衡的子頻帶的輸出音頻信號。