专利名称：一种数字图形均衡器的音量调节方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字图形处理领域，尤其涉及一种数字图形均衡器的音量调节方法及
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背景技术：
数字图形均衡器(digital graphic equalizer)被广泛的应用于各种播放软件和便携播放器中。数字图形均衡器通过增强或削弱特定频段的信号成分，实现各种听觉效果， 典型的，增强低频信号的同时削弱高频信号会带来超重低音的听觉效果。数字图形均衡器的一种基本构成如下
图1所示，数字图形均衡器使用中心频率和带宽为设定值的N个带通滤波器对输入数字音频信号χ [η]进行滤波，得到N个频率成分集中在设定中心频率附近的带通音频信号bgi [n] (i = 1 N)。对这N个带通信号bgi [η]分别施以不同的幅度增益Gi,而后将调整了增益的N个带通信号bp&[n]以及原始输入信号 χ [η]相加求和，得到信号y[n]，也即
Ny [η] 二 x[n] + ^ bpg^n]
x[n\ ^{bgMTr,)
'=丨[1J公式[1]中，N为带通滤波器的个数，典型值为10，如Windows Media Player就采用10带图形均衡器。Gi > O 增强第i带的频率成分，Gi < O 削弱第i带的频率成分。各频带的增益db 数为=Clbi = 20*log10 (1+Gi) [2]一般Clbi的取值范围被限制在[_15db 15db]之间。显然，Gi = O对应Odb增益， 即不调整该频段的信号。多数便携播放器都提供数字域音量调节功能，即根据用户设定的音量增益值 Gain_total对信号y[n]的幅值进行调整。简单的调整方法就是将y [η]与(iairutotal相乘，得到z[n]；复杂的调整方法则可能包括了自动增益控制AGC模块。输入数字音频信号x[n]的字长一般为16bits，而处理得到的信号z[n]的取值范围可能超过这个范围，因此需要对ζ [η]进行幅度限制，得到字长与输入信号一致的输出信号0ut[n]。一般采用直接限幅的方法
‘32767 z[n] > 3276权利要求
1.一种数字图形均衡器的音量调节方法，其特征在于，包括对输入的原始数字音频信号进行滤波，得到N个带通音频信号；将施加不同幅度增益后的N个带通信号与原始数字音频信号相加求和得到第一中间信号；获取每个带通信号的幅度增益，利用获取到的幅度增益根据预设的规则得到表述第一中间信号相对于原始数字音频信号幅度变化的增益影响量，根据预设的映射规则将所述增益影响量转化为增益调整量；合并增益调整量和预设的音量增益值，得到音频增益，利用所述音频增益调整第一中间信号的幅度得到第二中间信号，对第二中间信号进行幅度限制，得到字长与原始数字音频信号一致的输出信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设规则为
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设映射规则是将增益影响量的取值范围分成多个取值区间，每个取值区间对应一个增益调整量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设映射规则是将增益影响量的取值范围分成多个取值区间，并且每个取值区间对应一个以增益影响量为变量求解增益调整量的线性方程。
5.如权利要求1 4任一权项所述的方法，其特征在于，合并增益调整量和音量增益值，得到音频增益，利用所述音频增益调整第一中间信号的幅度得到第二中间信号包括利用增益调整量和音量增益值求和得到音频增益，该音频增益对应的幅度因子为 gain_fac =m。d/2Q，其中 Gain_total_mod 为音频增益；gain_fac 为幅度因子；通过公式ζ [n] = y [η] *gain_fac调整第一中间信号幅度得到第二中间信号，其中y [η] 为第一中间信号；ζ[η]为第二中间信号。
6.一种数字图形均衡器，其特征在于，包括N个带通滤波器，对输入的原始数字音频信号进行滤波，得到N个带通音频信号； N个增益模块，与带通滤波器一一对应连接，对所述N个带通信号分别施以不同的幅度增益；求和模块，将调整了增益的N个带通信号以及原始数字音频信号相加求和，得到信号第一中间信号；增益估计模块，与所述音量调节模块连接，获取每个带通信号的幅度增益，利用获取到的幅度增益根据预设的规则得到表述第一中间信号相对于原始数字音频信号幅度变化的增益影响量，根据预设的映射规则将所述增益影响量转化为增益调整量，合并增益调整量和预设的音量增益值，得到音频增益；音量调节模块，利用所述音频增益对第一中间信号的幅值进行调整得到第二中间信号；信号限幅模块，对第二中间信号进行幅度限制，得到字长与所述原始数字音频信号一致的输出信号。
7.如权利要求6所述的数字图形均衡器，其特征在于，所述增益估计模块中的预设映射规则包括将增益影响量的取值范围分成多个取值区间，每个取值区间对应一个增益调整量。
8.如权利要求6所述的数字图形均衡器，其特征在于，所述增益估计模块中的预设映射规则包括将增益影响量的取值范围分成多个取值区间，并且每个取值区间对应一个以增益影响量为变量求解增益调整量的线性方程。
9.如权利要求6所述的数字图形均衡器，其特征在于，所述增益估计模块合并增益调整量和音量增益值，得到音频增益包括利用增益调整量和音量增益值求和得到，并根据公式gairufac = 10Gain-total-mod/2°得到音频增益对应的幅度因子，其中Gair^totaljiiod为音频增益；gain_faC为幅度因子；；则所述音量调节模块根据公式ζ [n] = y[n]*gain_faC将第一中间信号的幅值进行调整得到第二中间信号，其中y[n]为第一中间信号；z[n]为第二中间信号。
全文摘要
本发明公开了一种数字图形均衡器的音量调节方法及装置，该方法包括对输入的原始数字音频信号进行滤波，得到N个带通音频信号；将施加不同幅度增益后的N个带通信号与原始数字音频信号相加求和得到第一中间信号，利用所述幅度增益根据预设的规则得到表述第一中间信号相对于原始数字音频信号幅度变化的增益影响量，根据预设的映射规则将所述增益影响量转化为增益调整量；合并增益调整量和预设的音量增益值，得到音频增益，利用所述音频增益调整第一中间信号的幅度得到第二中间信号，对第二中间信号进行幅度限制得到字长与输入信号一致的输出信号。用于解决现有技术中在特定增益设置时，图形均衡器使得信号幅值过大，声音模糊的问题。
文档编号H03G3/02GK102403970SQ20101028123
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月13日 优先权日2010年9月13日
发明者邓昊 申请人:无锡中星微电子有限公司