>[0061]其他和进一步方面和特征将在阅读如下实施例的详细描述后显而易见。
【附图说明】
[0062]实施例将结合附图更详细地描述，其中:
[0063]图1为现有技术的基于快速傅里叶变换(FFT)的具有侧分支体系结构的多频带动态范围压缩器的示意性框图，
[0064]图2示出了根据某些实施例多频带动态范围压缩器的简化示意性框图，
[0065]图3为说明图2的多频带动态范围压缩器的压缩滤波器的一组时变压缩滤波器系数计算的示意性框图，
[0066]图4A)说明了用于图2的多频带动态范围压缩器的基于矩阵填充方法的第一示例性带更新调度，
[0067]图4B)说明了包含重复频带模式的图2的多频带动态范围压缩器的第二示例性带更新调度；并且
[0068]图5示出了利用图4B)所示的带更新调度优化频谱覆盖范围的多频带动态范围压缩器的处理输出信号的时间频率图。
【具体实施方式】
[0069]多种实施例在参考附图之后在此描述。应当注意，附图不一定按比例绘制，并且相似结构或功能的元素在整个附图中由相同参考数字表示。还应注意，附图仅意图实现实施例的描述。其并非意图作为要求保护的发明的穷举式描述或要求保护的发明的范围的限制。此外，所说明的实施例不需要示出所有的方面或优点。结合特定实施例描述的方面或优点不一定限于该实施例，而是可实施于其他任何实施例，即使没有说明，或如果没有明确描述。
[0070]图1为现有技术基于快速傅里叶变换(FFT)的具有所谓侧分支体系结构的多频带动态范围压缩器100的示意性框图。多频带动态范围压缩器100使用侧分支进行音频输入信号的频率分析，压缩增益系数计算和频率合成。数字音频输入信号x(n)施加在多频带动态范围压缩器100的输入1001和通过K个第一级全通滤波器A (z)的级联传播，以生成一系列延迟数字音频信号样本Pc (η)-ρκ (η)。第一级全通滤波器的使用，不同于传统纯粹的延迟，将频率分析和频率合成所实现的频率标量变换为具有如先前讨论的多个所需属性的所谓弯曲频率标量。一系列延迟样本P。(η)-ρκ (η)然后被窗口化并且FFT利用窗口化序列1005计算。FFT的结果为Bark频率标量中恒定间隔采样的频谱。由于输入数据序列被窗口化，频谱在弯曲频域被平滑，由此产生重叠频带。频域电平估计(例如，功率频谱)计算自弯曲FFT和频域增益系数(例如，压缩增益)，然后计算自用于听觉分析带1007的弯曲功率频谱。由于频域增益系数为纯实数，弯曲时域滤波器的逆FFT产生了一组滤波器系数，其为实数并且具有偶对称1009。系统音频输出y (η)然后通过利用压缩增益滤波器1011卷积延迟数字音频信号样本P。(η)-ρκ(η)序列来计算，其中gK(n)为压缩滤波器系数。FFT操作1005，运行在预定义块速率，例如对于24个样本，每块在16kHz采样频率为1.5毫秒，导致所有频带中功率频谱的同步更新，因此所有频带相同的更新速率导致先前讨论的问题。
[0071]图2为根据某些实施例的多频带信号处理器200的简化示意性框图。在该实施例，多频带信号处理器配置作为多频带动态范围压缩器200，但本领域技术人员将理解，其他信号处理功能诸如多频带扩展或噪声降低通过合适的修改可实现于其他多频带信号处理器的实施例。
[0072]多频带动态范围压缩器200包含信号输入，音频输入，用于接收数字音频输入信号至压缩器200。通过压缩器200的直接音频信号路径包含M-1数字全通滤波器201a，201b，-201M-1的级联，其接收数字输入音频信号，在数字全通滤波器之间插入的各引出节点(黑点)生成复数个延迟数字音频信号样本。级联的数字全通滤波器201a，201b，…201M-1的数量将根据压缩器200的特定应用的性能和功率需求变化。在听觉仪器应用的多频带压缩的多个可用实施例中，数字全通滤波器的数量，M-1，可在7和63之间，以在8和64之间相应地在引出节点生成延迟数字音频信号样本。
[0073]直接音频信号路径还包括具有求和功能215的信号卷积处理器，耦接于M个乘法器202a…202M的M个输出。信号卷积处理器配置用于在预定义更新速率利用压缩滤波器的M个时变压缩滤波器系数gl_gM卷积复数个延迟数字音频信号样本的连贯样本，或样本块，以在多频带压缩器200的数字音频输出，音频输出(η)生成处理的数字输出信号。N为正整数并且优选地等于，或小于M0本领域技术人员将理解，更新速率可根据多频带压缩器200的处理为基于块还是基于逐样本而变化。在基于块的多频带压缩器200的实施例，样本块可包含在引出节点保持的M个延迟数字音频信号样本的所有，或任何子集。多频带压缩器200的逐样本更新速率允许后者对数字音频输入信号中的冲击噪声，或其他不需要的瞬变特别快速地响应，由此减少用户不适感。本领域技术人员将理解，引出节点202k，k = 1，2，”.Μ执行乘法x_k(n)*g_k(n)，其中指代乘法，x_k(n)为在时刻n，延迟线即数字全通滤波器的级联的第k个接头的信号，gk (η)为时刻η第k个时变压缩滤波器系数。求和节点215简单地对其输入求和并传输结果至输出，音频输出(η)。信号卷积处理器执行计算:
[0074]音频输出(n)= sum_k [x_k (n) *g_k (η)]，其中 sum_k 指代 k = I 至 M 的求和。
[0075]多频带压缩器200还包括所谓侧链处理器或功能205，包含频域变换处理器203 (通常指“分析滤波器库”)，逆频域变换处理器209 (通常指“合成滤波器库”)和在两个前者变换处理器203，209之间插入的处理增益计算器207。侧链处理器或功能205最终包含频带选择器206，其控制在复数个独立的频带的任何特定频带中信号频谱值和伴随的频域增益系数以何种顺序，以及多久一次被计算或更新，如以下参考图3进一步详细说明。侧链处理器205的输出是先前讨论的N个时变压缩滤波器系数，或压缩向量，gl_gM。M个延迟数字音频信号样本应用于频域变换处理器203的输入，其转换延迟数字音频信号样本至频域表示，以在变换过程生成的预定义数量的频带的每一个生成信号频谱值。频带的数量可对应于M/2+1，以使设置M = 32对应于17个频带。该频带优选地重叠于由窗口函数例如汉宁(Hanning)窗口控制的重叠。
[0076]频域变换处理器203，或可选地处理增益计算器207，包含电平估计器(图2未示出但在图3示出为对象313)，其配置以对每个频带基于所讨论的频带中所确定的信号频谱值计算信号电平估计。信号电平估计可例如包含振幅，功率或能量等级估计。每个频率的电平估计还可包括特定时间常量，诸如攻击时间和释放时间。频带增益法则可例如在所讨论的频带中定义音频信号的特定压缩比率。压缩比率可在数字音频输入信号的所有电平中恒定，或在数字音频输入信号的动态范围可变。频带增益法则可以多种方式定义。在一个实施例，频带增益法则可通过查找表定义，将信号电平估计的值映射至频域增益系数Gk的对应值。频带增益法则可在不同的频带之间不同或在两个或多个频带完全相同。然而，使用不同的频带增益法则通常是有利的，由此在至少两个不同的频带中通常不同的压缩参数，为听觉受损用户带来听觉损失的最佳听觉损失补偿。
[0077]计算的频域增益系数Gk传送至逆频域变换处理器209，其配置以通过如下文描述的系数合成转换频域增益系数为压缩增益滤波器的M个时变压缩滤波器系数gl_gM。
[0078]如上述，带选择器206控制复数个独立的频带的任何特定频带中的信号频谱值以哪种顺序，以及多久一次被计算或更新。优选地，至少两个不同的频带的信号频谱值的频带更新速率是不同的。低频带的频带更新速率，例如以200Hz为中心，可例如总体上低于高频带的频带更新速率，例如5kHz左右为中心，以使更多的计算资源用于准确地估计高频带的信号电平。这是有利的，因为进入的声音等级可能期望更快地变化，例如由先前讨论的冲击噪声导致。高频带的频带更新速率可例如等于多频带压缩器200的卷积处理器的块速率或逐样本更新速率。逐样本更新速率对应于选择的数字音频输入信号的采样频率的倒数。该采样频率对于典型听觉仪器应用可在16kHz和48kHz之间。样本块可包含4和64之间的样本。低频带更新速率可另一方面对应于每个第二，第三，第四等样本或每个第二，第三，第四等样本块，以使低频带的更新速率变成至少小于高频带的更新速率2倍。不同的频带之间更新带速率的这种差别与先前讨论的基于快速傅里叶变换(FFT)的多频带动态范围压缩器100的现有技术相反，其中由于基于FFT的块处理，所有频带中的功率频谱的更新速率是相同的。
[0079]图3为示意性框图300，进一步详细说明了先前讨论的M个时变压缩滤波器系数gi_gM如何在图2的侧链功能205或多频带压缩器200的分支被计算。M个延迟数字音频信号样本Xn-Xn M+1应用于频域变换处理器203各乘法器的输入。频域表示的变换在当前实施例由短期傅里叶变换(STFT)算法实现，其中STFT系数的加权通过合适的窗口函数产生于窗口化，例如汉宁窗口。计算采用了以下属性的优点，即M个延迟数字音频信号样本Xn-Xn M+1和SFTF系数矩阵之间的乘积，其为矩阵向量积，可执行为向量-向量积的序列。更特别地，STFT系数第k行的M个系数之间的内积，由详细的流程图203a的STFT矩阵和M个延迟数字音频信号样本的Wlk-WMk所说明，确定分析滤波器203的第K个频带的更新的信号频谱值。第k个频带更新的信号频谱值出现在求和函数311的输出。第k个频带中信号频谱值的信号电平估计匕在功率估计函数313确定，其中对数功率估计通过调整信号频谱值并且采用结果的对数来形成。信号电平估计Pk应用于先前讨论的处理增益计算器207，其基于先前讨论的第k频带的频带增益法则计算频域增益系数&的对应更新值。另一方面，剩余的N-1频带中每个频域增益系数在当前采样周期仍未处理或更新的先前值由侧链处理器或功能205的合适的存储元件(未示出)保持。STFT系数和M个延迟数字音频信号样本之间的内向量积对预先选择的一组STFT向量的每一个来执行，每一个包含STFT系数的特定行，例如W19-WjP W 13_WM3等，分别对应于第9个频带和第13个频带。以这种方式，每个频带的信号频谱值以由带选择器206控制的预定义顺序或序列计算。顺序或序列定义了预定义带