专利名称：多带域压缩器及其调节方法
技术领域：
本发明涉及多带域压缩器及其调节方法，该多带域压缩器对已被分割成频带的音频信号的多个带域的每个带域应用动态压缩处理，然后应用加算合成，并且随后输出加算合成结果。
背景技术：
图5图示出一般的多带域压缩器的配置。该多带域压缩器通过带域分割滤波器 (也成为分离器)执行将输入音频信号分割成频带的音频处理，对每个分割带域执行压缩器处理，对分割带域进行加算，并且输出加算结果。图6和图7图示出带域分割滤波器的一般配置示例。如图7中所图示，该带域分割滤波器包括多个低通滤波器(LPF)和高通滤波器(HPF)对，如图6中所示，低通滤波器 (LPF)和高通滤波器(HPF)具有相同的截止(cutoff)频率，并且该带域分割滤波器被配置为顺序地从低频带或高频带(在图中的示例中为从低频带)起分离信号。成为带域之间的边界的频率从外部被指定。压缩器处理是测量输入信号的水平，应用图8中所图示的音量曲线，并输出结果的功能。针对输入信号的边界水平(称为阈值)被预先给定，并且当输入音量等于或大于该阈值时，音量根据所指定的压缩量被调低。用于要被调低的音量的量相对最大输入的输出增益被给定，从而通过压缩器获得增强平均音量的效果。该多带域压缩器分别在每个频带中执行压缩器处理，并且即使某频带中的音量经历急速改变，该急速改变也不会影响其他频带。因此，即使在具有多个声音源的声音源(一般为音乐等)中，也能够获得充分的音量增强效果而不导致不自然的音乐颤抖。现在，作为上述多带域压缩器，已经提议出各种类型(例如，参见专利文献1到4)。相关文献专利文献[专利文献1]日本早期专利公开No.2005-160038[专利文献2]日本早期专利公开No.05-064297[专利文献3]日本早期专利公开No.09-046795[专利文献4]日本早期专利公开No.2009-50740
发明内容
然而，由于下面的原因，调节多带域压缩器是极其困难的。(1)必须要针对多个带域调节具有高难度的压缩器。(2)压缩处理器的设定和频带彼此影响。如果频带改变，必须要重设压缩器的设定，反之亦然。本发明是考虑到上述问题完成的，并且本发明的一个目的是提供一种多带域压缩器以及调节该多带域压缩器的方法。本发明提供第一多带域压缩器，该多带域压缩器对已被分割成频带的音频信号的多个带域的每个带域应用动态压缩处理，然后应用加算合成，并且输出加算合成结果。该多带域压缩器包括电力测量单元，所述电力测量单元测量多个带域的每个带域中输入或输出的各电力；以及带域设定单元，所述带域设定单元基于相邻带域中的电力之间的差来设定频带。本发明还提供第二多带域压缩器，该多带域压缩器对已被分割成频带的音频信号的多个带域的每个带域应用动态压缩处理，然后应用加算合成，并且输出加算合成结果。该多带域压缩器包括电力测量单元，所述电力测量单元测量多个带域的每个带域中输入的各电力；以及阈值加算单元，所述阈值加算单元向通过对各电力平滑而获得的各值加上预定的相对阈值；以及阈值设定单元，所述阈值设定单元设定将被给予多个带域的每个带域中的动态压缩处理的各阈值。本发明还提供调节多带域压缩器的第一方法，所述多带域压缩器对已被分割成频带的音频信号的多个带域的每个带域应用动态压缩处理，然后应用加算合成，并且输出加算合成结果。该方法包括设定频带以使得向每个带域分配的电力变得相等。本发明还提供调节多带域压缩器的第二方法，所述多带域压缩器对已被分割成频带的音频信号的多个带域的每个带域应用动态压缩处理，然后应用加算合成，并且输出加算合成结果。该方法包括设定动态压缩处理以使得向每个带域分配的电力变得相等。当调节多带域压缩器时彼此影响的参数之一可被固定，并且用于调整的自由度可变得较小，这从而显然有助于调节。平均信号一起经受调节，从而获得不论何种信号被输入都能获得适当的音量增强效果。
上述目的和其他目的、特征以及优点将从下面结合附图的优选实施例变得明显。图1是图示根据本发明的第一实施例的调节方法的频率和信号水平的特性图；图2是图示从若干音乐内容获得的平均水平和频率的特性图；图3是图示第一示例的多带域压缩器的框图；图4是图示第二示例的多带域压缩器的框图；图5是图示相关技术的多带域压缩器的框图；图6是图示相关技术的多带域压缩器的频率和增益的特性图；图7是图示相关技术的多带域压缩器的带域分割滤波器的示意性示图；图8是图示相关技术的多带域压缩器的阈值和信号水平的特性图。
具体实施例方式下文中将参考附图来描述本发明的实施例。本发明提供一种在多带域压缩器中帮助参数调节和获得最佳音量增强效果的调节方法，所述多带域压缩器对已被分割成频带的音频信号的多个带域的每个带域应用动态压缩处理(压缩器)，然后应用加算合成，并且随后输出加算合成结果。本发明还提供一种自动执行调节方法的多带域压缩器。图1是图示出本发明的实施例的基本概念的特性图。图1图示出多带域压缩器将输入信号分割成三个带域的示例。多带域压缩器将输入信号分割成多个带域。同时，因为用于分割的滤波器的特性(在图中由虚线指示)是在多带域压缩器的设计时被确定的，所以当被给予具有已知频率-电力分布的信号时，可预测向每个带域分配的电力。也就是说，如果输入信号的电力相对于某频率f为S (f)，并且此频率f处的带域i 的增益为G(f)，则想定要输入到带域i中的电力Pi由如下表达式表示。Pi = int_0"Fs/2S(f)G(f)dfFs是采样频率，并且int是整数符号。—般而言，当诸如音乐播放器或移动电话之类的装置被制造时，输入信号的频率-电力分布随时而不同。然而，如果有一定程度的假设，则可预测想定的平均频率-电力分布。例如，当假设一般音乐内容被使用时，令人愉快的频率-电力分布已知，并且许多内容具有类似的分布。图2图示出从若干音乐内容获得的平均频率-电力分布。如图中所图示，除了音量被调低接近可听度20Hz以及20000Hz以外，该分布成为-4db/oct。用于呼叫等的音频信号也具有相同的分布。在本实施例的调节方法中，能够通过下面的方法之一来预先设定多带域压缩器的值。[第一调节方法]电力等分法在本调节法中，假定对由一个压缩器获得的音量增强效果有限制，每个带域中的压缩器具有相当的任务。当具有平均分布的信号被输入时，频带被设定为使得每个带域中输入的电力变得相等。每个压缩器具有相同设定，或者至少相同阈值被使用。[第二调节方法]相对阈值固定法在本调节法中，每个带域的压缩量变得相等以使得频率-电力分布不会在处理前后严重改变。通过可听度评估等，频带被自由设定。随后，当具有平均分布的信号被输入时的电力通过上述表达式被计算，并且通过对电力加上负的固定值(例如，_6db)而获得值被设定作为阈值。在第一调节方法和第二调节方法中的任一方法中，当调节多带域压缩器时彼此影响的参数之一可被固定，并且用于调整的自由度可变得较小，从而显然有助于调节。平均信号一起经受调节，从而获得不论何种信号被输入都能获得适当的音量增强效果。图3和图4图示出多带域压缩器被配置为自动执行第一示例的第一调节法和第二调节法中的各方法的示例(在图中，带域1是低频侧，并且带域3是高频侧)。在图3中，电力测量单元被布置以测量每个带域中的压缩器输出(或输入)的信号水平。一种机制被添加以将每个带域的测量结果与相邻带域的测量结果进行比较并且将比较结果反馈给各频带。具体地，在多带域压缩器100中，多个压缩器120被连接到带域分割滤波器110，输入信号101被输入到带域分割滤波器110中。电力测量单元130被连接以用于这多个压缩器120的各自输出。
比较器140被连接到多个电力测量单元130的相邻电力测量单元对。在反馈方式中，比较器140通过分割频率调整器150被连接到带域分割滤波器。在本配置中，当某带域中的电力过剩时，因为对相应带域的频率范围进行加挤 (sandwich)的反馈出现，从而导致电力等分法基于输入信号的最佳结果。在图4中，电力检测单元被添加以测量每个带域中输入的压缩器的信号水平，并且在时间方向上平滑之后，预先给定的相对阈值(负的固定值，例如，"6db)被加上以设定压缩器的阈值。具体地，在多带域压缩器200中，多个压缩器120被连接到带域分割滤波器110， 输入信号101被输入到带域分割滤波器110中。电力测量单元130被连接到这多个压缩器 120的每个输入。平滑电路210被连接到这多个电力测量单元130的每个。在反馈方式中，电力测量单元130和平滑电路120随同相对阈值220被连接到压缩器120。在本配置中，基于对给定范围的输入信号的平均电力，阈值被自动设定，从而导致相对阈值固定法基于输入信号的最佳结果。在这些示例中，调节根据输入信号被自动执行，而无需使用具有平均分布的信号。 因此，即使当严重偏移平均的信号被输入时，也能够自动校正设定值，从而获得最大音量增强效果。本发明不限于此实施例，并且可在不脱离本发明的范围和精神的情况下做出各种修改。本申请要求基于2009年10月7日提交的日本专利申请No. 2009-232995的优先权， 该申请的全部公开通过引用被结合于此。
权利要求
1.一种多带域压缩器，所述多带域压缩器对已被分割成频带的音频信号的多个带域的每个带域应用动态压缩处理，然后应用加算合成，并且输出加算合成结果，所述多带域压缩器包括电力测量单元，所述电力测量单元测量所述多个带域的每个带域中输入或输出的各电力；以及带域设定单元，所述带域设定单元基于相邻带域中的电力之间的差来设定所述频带。
2.一种多带域压缩器，所述多带域压缩器对已被分割成频带的音频信号的多个带域的每个带域应用动态压缩处理，然后应用加算合成，并且输出加算合成结果，所述多带域压缩器包括电力测量单元，所述电力测量单元测量所述多个带域的每个带域中输入的各电力；以及阈值加算单元，所述阈值加算单元向通过对各电力平滑而获得的各值加上预定的相对阈值；以及阈值设定单元，所述阈值设定单元设定将被给予所述多个带域的每个带域中的动态压缩处理的各阈值。
3.一种调节多带域压缩器的方法，所述多带域压缩器对已被分割成频带的音频信号的多个带域中的每个带域应用动态压缩处理，然后应用加算合成，并且输出加算合成结果，所述方法包括将所述频带设定为使得向每个带域分配的电力变得相等。
4.一种调节多带域压缩器的方法，所述多带域压缩器对已被分割成频带的音频信号的多个带域中的每个带域应用动态压缩处理，然后应用加算合成，并且输出加算合成结果，所述方法包括将所述动态压缩处理设定为使得向每个带域分配的电力变得相等。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，向所述多个带域的每个带域分配的各电力被计算；并且所述频带被设定为使得压缩量在所述多个带域之间变得相等。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，向所述多个带域的每个带域分配的各电力被计算；并且所述动态压缩处理被设定为使得压缩量在所述多个带域之间变得相等。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述多个带域的每个带域中输入或输出的各电力被测量，并且所述频带基于相邻带域中的电力之间的差被设定。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述多个带域的每个带域中输入或输出的各电力被测量，并且所述动态压缩处理基于相邻带域中的电力之间的差被设定。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述多个带域的每个带域中输入的各电力被测量， 通过对各电力平滑而获得的各值被加上预定的相对阈值，并且将被给予所述多个带域的每个带域中的动态压缩处理的各阈值被设定。
全文摘要
本发明公开了一种多带域压缩器，该多带域压缩器对已被分割成频带的音频信号的多个带域的每个带域应用动态压缩处理，然后应用加算合成，并且随后输出加算合成结果。在多个带域的每个带域中输入或输出的各电力被测量，并且基于相邻带域中的电力之间的差，频带被设定。替代地，在多个带域的每个带域中输入的各电力被测量，通过对各电力平滑而获得的各值被加上预定的相对阈值，并且将被给予多个带域的每个带域中的动态压缩处理的各阈值被设定。因此，一种多带域处理器被提供，其中，不论何种信号被输入，都能获得适当的音量增强效果。
文档编号H03G11/00GK102577113SQ20108004534
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月7日 优先权日2009年10月7日
发明者细川知志 申请人:日本电气株式会社