[go: up one dir, main page]

CN101217831A - 增强音频信号的低频分量与中频分量的方法与装置 - Google Patents

增强音频信号的低频分量与中频分量的方法与装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101217831A
CN101217831A CNA2007101382198A CN200710138219A CN101217831A CN 101217831 A CN101217831 A CN 101217831A CN A2007101382198 A CNA2007101382198 A CN A2007101382198A CN 200710138219 A CN200710138219 A CN 200710138219A CN 101217831 A CN101217831 A CN 101217831A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
audio signal
harmonic
frequency
harmonic frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101382198A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101217831B (zh
Inventor
文瀚吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN101217831A publication Critical patent/CN101217831A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101217831B publication Critical patent/CN101217831B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0028—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions provided with antibacterial or antifungal means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/307—Frequency adjustment, e.g. tone control
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • B01D53/323—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00 by electrostatic effects or by high-voltage electric fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/88—Handling or mounting catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/18—Carbon
    • B01J21/185—Carbon nanotubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/72—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/47—Generating plasma using corona discharges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/106—Ozone
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H04S1/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

一种增强音频信号的一个或多个低频分量与一个或多个中频分量的方法与装置。该方法包括：利用多个带通滤波器对输入音频信号进行滤波，利用从执行滤波操作而产生的多个音频信号生成多个谐波频率信号；以及将该多个谐波频率信号与输入音频信号进行混频。

Description

增强音频信号的低频分量与中频分量的方法与装置
相关申请交叉引用
本申请要求2007年1月2日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2007-0000303号在35U.S.C§119(a)下的优先权，其内容通过引用融入本文。
技术领域
本总发明构思涉及一种增强音频信号的低频分量与中频分量的方法与装置。
背景技术
安装在诸如笔记本个人计算机(PC)或者MP3播放器等便携式设备中的小尺寸扬声器，由于其物理限制(即其小尺寸)，难于完整再现音频信号的低频分量。此类困难可能造成声音质量的失真。
图1图示常规的低频增强装置。
参照图1，常规的低频增强装置包括：低通滤波器110、SIN函数发生模块122、COS函数发生模块124、带通滤波器130、以及混频器140。
当输入音频信号时，低通滤波器110对每个声道的音频信号输入进行低通滤波，以仅提取低频分量(例如小于120Hz)。
SIN函数发生模块122与COS函数发生模块124对经过低通滤波的信号进行调制，以生成谐波频率信号。
带通滤波器130对被转换为SIN函数与COS函数的信号进行带通滤波，以仅提取预定阶(order)的谐波频率信号。
混频器140将由带通滤波器130滤波的谐波频率信号与输入音频信号进行混频，由此为每个声道生成具有增强的低频分量的音频信号。
利用谐波频率信号增强低频分量使用以下声学效果：人耳将基频的倍数的频率的音调察觉为基频的音调。
图2为图示用于频率分量增强的理想谐波频率信号的视图。
参照图2，图示了220Hz基频分量与谐波频率分量。当基频分量处于220Hz时，如图2所示，具有为220Hz倍数的频率的谐波频率信号，即具有440Hz、660Hz、以及880Hz的谐波频率信号为用于频率分量增强的理想谐波频率信号。相应地，随着理想谐波频率信号的频率的增加，理想谐波频率信号的幅度减少，如图2所示。
如果用户听到理想谐波频率信号的音调，则用户会将这些音调察觉为220Hz基频分量的音调。由此，通过使用谐波频率信号，会察觉到仿佛增强了具有对应于220Hz的音调的声音的强度。
但是，根据图1所示的常规低频分量增强装置，随着谐波频率信号的频率的增加，谐波频率信号的幅度并没有如图2所示的理想谐波频率信号那样减少。相反，在不同的频率上，谐波频率信号的幅度恒定，并且当将谐波频率信号与原始音频信号进行混频时，会造成音调的失真。
根据常规的中频分量增强方法，利用均衡器来增强中频带中音频信号能量强度，从而造成音频信号音调的失真。
相应地，在增强低频分量与中频分量期间，常规低频分量增强方法与常规中频分量增强方法造成了音调的明显变化。
发明内容
本总发明构思提供了一种利用人类感知特性来增强音频信号的低频分量与中频分量的方法与装置，而无需物理地提升低频分量的能量与中频分量的能量。
本总发明构思的其他方面与用途将部分地在以下描述中列出，并且部分地将从描述中看出，或者可以通过实践本总发明构思来了解。
本总发明构思的以上和/或其他方面与用途也可以通过提供一种增强音频信号的一个或多个低频分量与一个或多个中频分量的方法来实现。该方法包括：利用多个带通滤波器对输入音频信号进行滤波；利用执行滤波操作而产生的多个音频信号生成多个谐波频率信号；以及将该多个谐波频率信号与输入音频信号进行混频。
所述进行滤波可以包括：利用在60-200Hz频带中提取一个或多个音频信号的第一带通滤波器与在200Hz-2KHz频带中提取一个或多个音频信号的第二带通滤波器，执行所述滤波。
所述生成多个谐波频率信号可以包括：利用单边带调制生成所述多个谐波频率信号。
所述方法还可以包括：对输入音频信号进行高通滤波。
可以增加输入音频信号的预定频带中的音频信号的能量强度。
可以增加2-20KHz频带中的音频信号的能量强度。
所述方法还可以包括：调整所述多个谐波频率信号的幅度。
所述方法可以包括：增加或减少混频了所述多个谐波频率信号的输入音频信号的预定频带中的信号的能量强度。
所述增加或减少强度可以包括：减少2-20KHz频带中的音频信号的能量强度。
所述增加或减少强度可以包括：增加0-200Hz频带中的音频信号的能量强度。
本总发明构思的以上和/或其他方面与用途也可以通过提供一种增强音频信号的一个或多个低频分量与一个或多个中频分量的装置来实现。该装置包括：滤波单元，用来利用多个带通滤波器对输入音频信号进行滤波；谐波频率信号生成单元，用来利用从所述多个带通滤波器的滤波产生的多个音频信号来生成多个谐波频率信号；以及混频单元，用来将所述多个谐波频率信号与输入音频信号进行混频。
所述滤波单元可以包括：在60-200Hz频带中提取一个或多个音频信号的第一带通滤波器、与在200Hz-2KHz频带中提取一个或多个音频信号的第二带通滤波器。
所述谐波频率信号生成单元可以利用单边带调制生成所述多个谐波频率信号。
所述滤波单元可以包括：高通滤波器，用来对输入音频信号进行高通滤波。
所述滤波单元可以包括：预处理滤波器，用来增加预定频带中的音频信号的幅度。
所述预处理滤波器可以增加输入音频信号的2-20KHz频带中的音频信号的能量强度。
所述装置还可以包括：谐波频率信号调整单元，用来调整所述多个谐波频率信号的幅度。
所述装置还可以包括：后处理滤波器，用来增加或减少混频了所述多个谐波频率信号的输入音频信号的预定频带中的信号的能量强度。
所述后处理滤波器可以减少2-20KHz频带中的音频信号的能量强度。
所述后处理滤波器可以增加0-200Hz频带中的音频信号的能量强度。
本总发明构思的以上和/或其他方面与用途也可以通过提供一种计算机可读介质来实现，该计算机可读介质包含用来执行增强音频信号的一个或多个低频分量与一个或多个中频分量的方法的计算机可读代码。该方法包括：利用多个带通滤波器对输入音频信号进行滤波；利用从执行滤波操作而产生的多个音频信号来生成多个谐波频率信号；以及将该多个谐波频率信号与输入音频信号进行混频。
本总发明构思的以上和/或其他方面与用途也可以通过提供一种增强音频信号的装置来实现，该装置包括：第一带通滤波器，用来从音频信号中提取一个或多个低频信号；第二带通滤波器，用来从音频信号中提取一个或多个中频信号；谐波频率信号生成单元，用来从所述一个或多个低频信号生成第一组谐波频率信号、以及从所述一个或多个中频信号生成第二组谐波频率信号；谐波频率信号调整单元，用来调整第一组谐波频率信号与第二组谐波频率信号的幅度；以及混频单元，用来将所述音频信号、调整后的第一组谐波频率信号与调整后的第二组谐波频率信号进行混频。
本总发明构思的以上和/或其他方面与用途也可以通过提供一种增强音频信号的方法来实现，该方法包括：对所述音频信号进行滤波，以提取一个或多个低频信号与一个或多个中频信号；从所述一个或多个低频信号生成第一组谐波频率信号、以及从所述一个或多个中频信号生成第二组谐波频率信号；调整第一组谐波频率信号与第二组谐波频率信号的幅度；以及将所述音频信号、调整后的第一组谐波频率信号与调整后的第二组谐波频率信号进行混频。
本总发明构思的以上和/或其他方面与用途也可以通过提供一种增强音频信号的装置来实现，该装置包括：谐波频率信号生成单元，用来从输入音频信号的第一波带中生成一个或多个第一谐波信号，以及从该输入音频信号的第二波带中生成一个或多个第二谐波信号；以及混频单元，用来将所述第一谐波信号和第二谐波信号与所述输入音频信号进行混频。
附图说明
从以下结合附图的实施例描述中，本发明的这些和/或其他方面和用途将变得明显，并且将更容易被理解，附图中：
图1为图示常规的低频增强装置的方框图；
图2为图示根据本总发明构思实施例的、用于频率分量增强的理想谐波频率信号的视图；
图3为图示根据本总发明构思的示例实施例的、增强音频信号的低频分量与中频分量的装置的方框图；
图4图示由根据本总发明构思的示例实施例的谐波频率信号生成单元生成的谐波频率信号；
图5为图示根据本总发明构思的示例实施例的、其幅度被调整的谐波频率信号的视图；
图6为图示根据本总发明构思的示例实施例的、预处理滤波器的视图；
图7为图示根据本总发明构思的示例实施例的、后处理滤波器曲线图的视图；
图8为图示根据本总发明构思的另一示例实施例的、后处理滤波器曲线图的视图；以及
图9为图示根据本总发明构思的示例实施例的、增强音频信号的低频分量与中频分量的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细介绍本总发明构思的实施例，其例子在附图中图示，贯穿附图相似的附图标记表示相似的元素。以下通过参照附图描述实施例以解释本总发明构思。
图3为图示根据本总发明构思的示例实施例的、增强音频信号的低频分量与中频分量的装置的方框图。
参照图3，该装置包含：滤波单元310、谐波频率信号生成单元320、谐波频率信号调整单元330、以及信号混频单元340。
滤波单元310包含第一带通滤波器312与第二带通滤波器314。
第一带通滤波器312从音频信号中提取低频带中的音频信号。
为了避免单独处理基于实际的音频信号再现装置特性而无法实际再现的频带中的音频信号，使用带通滤波器而非低通滤波器。
例如，低频带一般在20Hz到200Hz的范围内变化，并且某些小尺寸扬声器只能再现高于60-70Hz的频带中的音频信号。因此，第一带通滤波器312仅提取60-200Hz频带中的音频信号，并且执行处理以增强滤波后的音频信号，而没有处理小于200Hz的所有音频信号。
但是，第一带通滤波器312的带宽可能会随着再现装置的性能以及所使用的实现方式而变化，而不是限于60-200Hz。
第二带通滤波器314从音频信号中提取中频带中的音频信号。
中频带一般在200Hz到2KHz的范围内变化，并且第二带通滤波器314的带宽也可以设置为200Hz-2KHz。
在本总发明构思的另一实施例中，第二带通滤波器314的带宽可能会随着所使用的实现方式而变化，而不是限于200Hz-2KHz。可以对多个波带使用多个带通滤波器，而不限于图3所示的两个带通滤波器。
滤波单元310还可以包括预处理滤波器(未显示)以及高通滤波器(未图示)。
预处理滤波器(未图示)增加输入音频信号的谐波频率分量的能量，如以后参照图6所述。
高通滤波器(未图示)对输入音频信号进行滤波，以去除低频分量，从而通过去除在再现输入音频信号期间不能被实际再现的频带中的信号，而防止在低频带中会聚过多的能量。例如，高通滤波器可以进行滤波，以去除低于50Hz的信号。
相应地，参照图3，当在滤波单元310中包括预处理滤波器(未图示)以及高通滤波器(未图示)时，输入音频信号经过预处理滤波器与高通滤波器中的滤波，然后传送到第一带通滤波器312与第二带通滤波器314。例如，要通过信号混频单元340而与谐波频率信号进行混频的音频信号也经过预处理滤波器与高通滤波器。
谐波频率信号生成单元320使用从带通滤波中产生的多个音频信号来生成多个谐波频率信号。在图3中，利用从第一带通滤波器312与第二带通滤波器314的滤波中产生的两个音频信号来生成两个谐波频率信号。
可以利用单边带调制来生成谐波频率信号。例如，单边带调制只使用由幅度调制(AM)生成的上边带信号与下边带信号之一。单边带调制是有利的，这是因为所占的频率带宽被减少了近似50％，并且要求低发送功率，具有低功耗。但是，可以使用生成谐波频率的各种调制方法，而不限于单边带调制。
图4图示由根据本总发明构思的示例实施例的谐波频率信号生成单元320生成的谐波频率信号。
图4图示具有50Hz调制频率的谐波频率信号，其中图示了相对于100Hz频率分量的200Hz、300Hz、以及400Hz的谐波频率信号。
如图4所示，100Hz对应于低频分量，并且相对于低频分量的谐波频率信号为200-400Hz的中频带中的信号。类似地，相对于中频分量的谐波频率信号为高频带中的信号。因为人的听力对高频带最敏感，所以当将谐波频率信号与输入音频信号的高频带进行混频时，人会察觉到输入音频信号的音调的严重失真。也可能将低频分量的谐波频率信号与中频带和/或高频带进行混频，由此造成失真。
因此，必须使由高频带中的谐波频率信号造成的失真最小化。相应地，还可以在预处理滤波器(未图示)或者信号混频器140的尾端包含后处理滤波器。以后将参照图6与图7描述预处理滤波器(未图示)与后处理滤波器(未图示)。
谐波频率信号生成单元320生成相对于由第一带通滤波器312与第二带通滤波器314提取的频带中的音频信号的谐波频率信号，如图4所示。
谐波频率信号调整单元330调整由谐波频率信号生成单元320生成的谐波频率信号的能量强度。
图5为图示根据本总发明构思的示例实施例的、其幅度被调整的谐波频率信号的视图。
第一信号曲线图510对应于低频带中的音频信号，第二信号曲线图520对应于根据本总发明构思生成的、用来增强低频分量的谐波频率信号。参照图5的第二信号曲线图520，当与谐波频率信号相比时，低频带中的音频信号的幅度小得足以忽略，并且因此当从像小尺寸扬声器那样的小尺寸设备输出音频信号时，音频信号的低频分量的声音低，即低频分量的能量小。
当将图4与图5中的信号幅度进行比较时，图5的第二信号曲线图520图示已经进行了调整，从而随着频率增加而减少能量。进行此类调整，以使音频信号音调的变化最小化，当将音频信号与具有过多能量的谐波频率信号进行混频时会产生该变化。
信号混频单元340将其幅度由谐波频率信号调整单元330调整的谐波频率信号与输入音频信号进行混频，由此增强低频分量与中频分量。
图6为图示根据本总发明构思的示例实施例的、预处理滤波器的曲线图的视图。
在图6所示的曲线图中，当频率从2KHz的频率点开始增加时，增益增加。如果使用预处理滤波器进行滤波，则随着频率增加，谐波频带中的音频信号的能量强度增加，如图6所示。所述频率点可能依赖于所使用的实现方式而变化，而不限于2KHz。
对输入音频信号进行预处理滤波的原因在于：通过增加输入音频信号的谐波频率分量的能量强度，可以使输入音频信号的音调失真(其可能在将输入音频信号与谐波频率信号进行混频时发生)最小化。
如果使用预处理滤波器(未图示)对输入音频信号进行了预处理滤波，则信号混频单元340将谐波频率信号与经过了预处理滤波的音频信号进行混频。
图7为图示根据本总发明构思的示例实施例的、后处理滤波器的曲线图的视图。
在图7所示的曲线图中，当频率从2KHz的频率点开始增加时，增益减少。后处理滤波器连接在图3所示的信号混频单元340的尾端，并且利用具有图7所示特性的滤波器对混频了谐波频率信号的音频信号进行滤波。
相应地，具有增强的低频分量与中频分量的输入音频信号的高频分量的能量被减少，以通过减少高频分量的能量而使输入音频信号的音调失真最小化。减少高频分量的能量减轻了与音频信号的高频分量进行混频的谐波频率信号的影响，这是因为人的听力对音频信号的谐波频率分量敏感。
图8为图示根据本总发明构思的另一示例实施例的、后处理滤波器的曲线图的视图。
在图8所示的曲线图中，当频率从200Hz的频率点开始减少时，增益增加。
如上所述，后处理滤波器连接在图3所示的信号混频单元340的尾端，并且利用具有图8所示特性的滤波器对混频了谐波频率信号的音频信号进行滤波。
通过增加低频带中音频信号的能量强度，可以充分地增强低频带中音频信号的能量。
相应地，在本总发明构思的实施例中，因为对由第一带通滤波器312提取的低频带中的所有音频信号都生成谐波频率信号、而不是检测基频并生成相对于基频的谐波频率信号，所以可能没有充分地增强低频带中的音频信号。因此，使用滤波器进行补偿处理，以增加低频带中音频信号的能量强度。
但是，可以省略由预处理滤波器与后处理滤波器进行的滤波。另外，在本总发明构思的实施例中，频带分别使用可听频率20Hz与20KHz作为下限与上限。
图9为图示根据本总发明构思的示例实施例的、增强音频信号的低频分量与中频分量的方法的流程图。
参照图9，在操作910，使用多个带通滤波器对输入音频信号进行滤波。
例如，第一带通滤波器可以提取低频带(即20-200Hz频带)中的音频信号，第二带通滤波器可以提取中频带(即200Hz-2KHz频带)中的音频信号。
可以利用预处理滤波器来进行滤波以增加输入音频信号的谐波频率分量的能量强度，以及可以利用高通滤波器来进行滤波以去除输入音频信号的低频分量。另外，可以进行预处理滤波，以通过增加输入音频信号的高频分量的能量强度，而使由于高频带中的谐波频率信号引起的失真最小化。执行高通滤波，以通过去除不能被实际再现的频带中的信号而防止过多的能量会聚在低频带中。
但是，根据所使用的实现方式，可以省略利用预处理滤波器以及高通滤波器进行的滤波。
在操作920，利用从带通滤波产生的多个音频信号，生成多个谐波频率信号。
另外，可以使用单边带调制来生成谐波频率信号。
在操作930，将多个谐波频率信号与输入音频信号进行混频。
输入音频信号可能已经过了预处理滤波器以及高通滤波器。
也可以使用后处理滤波器，对混频了谐波频率信号的音频信号进行滤波，以减少高频分量的能量强度，从而使输入音频信号的音调失真最小化。但是，根据所使用的实现方式，可以省略利用后处理滤波器进行的滤波。
同时，本总发明构思的各种实施例可以实现为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质为可以存储可以由计算机系统可以读取的数据的任何数据存储设备。
计算机可读介质的例子包括磁存储介质(诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁带、软盘、以及硬盘)、光数据存储设备(诸如CD-ROM与数字多用途盘(DVD))、以及载波(诸如通过因特网的数据传送)。计算机可读介质也可以分布在网络耦合的计算机系统上，从而以分布式的方式存储与执行计算机可读代码。另外，本总发明构思所属领域的程序员可以容易地解释用来实现本总发明构思的功能程序、代码、与代码段。
如上所述，根据本总发明构思的各种实施例，利用多个带通滤波器对输入音频信号进行带通滤波，利用从带通滤波产生的多个音频信号来生成多个谐波频率信号，将所生成的谐波频率信号与输入音频信号进行混频，由此利用人类感知特性来增强输入音频信号的低频分量与中频分量，而无需物理地提升低频分量的能量与中频分量的能量。
虽然已经图示并且描述了本总发明构思的几种实施例，但是本领域技术人员应该理解：在不脱离本总发明构思的原理与精神的前提下，可以对这些实施例进行各种改变，本总发明构思的范围由权利要求书及其等价物限定。

Claims (29)

1.一种增强音频信号的一个或多个低频分量与一个或多个中频分量的方法，该方法包括：
利用多个带通滤波器对输入音频信号进行滤波；
利用从执行滤波操作而产生的多个音频信号生成多个谐波频率信号；以及
将该多个谐波频率信号与输入音频信号进行混频。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述进行滤波包括：利用在60-200Hz频带中提取一个或多个音频信号的第一带通滤波器与在200Hz-2KHz频带中提取一个或多个音频信号的第二带通滤波器，进行所述滤波。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述生成多个谐波频率信号包括：利用单边带调制生成所述多个谐波频率信号。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
对输入音频信号进行高通滤波。
5.如权利要求1所述的方法，其中增加输入音频信号的预定频带中的音频信号的能量强度。
6.如权利要求5所述的方法，其中增加2-20KHz频带中的音频信号的能量强度。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：
调整所述多个谐波频率信号的幅度。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：
增加或减少混频了所述多个谐波频率信号的输入音频信号的预定频带中的信号的能量强度。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述增加或减少强度包括：减少2-20KHz频带中的音频信号的能量强度。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述增加或减少强度包括：增加0-200Hz频带中的音频信号的能量强度。
11.一种增强音频信号的一个或多个低频分量与一个或多个中频分量的装置，该装置包括：
滤波单元，用来利用多个带通滤波器对输入音频信号进行滤波；
谐波频率信号生成单元，用来利用从所述多个带通滤波器的滤波产生的多个音频信号生成多个谐波频率信号；以及
混频单元，用来将该多个谐波频率信号与输入音频信号进行混频。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述滤波单元包括：在60-200Hz频带中提取一个或多个音频信号的第一带通滤波器、与在200Hz-2KHz频带中提取一个或多个音频信号的第二带通滤波器。
13.如权利要求11所述的装置，其中所述谐波频率信号生成单元利用单边带调制生成所述多个谐波频率信号。
14.如权利要求11所述的装置，其中所述滤波单元包括：对输入音频信号进行高通滤波的高通滤波器。
15.如权利要求11所述的装置，其中所述滤波单元包括：增加输入音频信号的预定频带中的音频信号的能量强度的预处理滤波器。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述预处理滤波器增加2-20KHz频带中的音频信号的能量强度。
17.如权利要求11所述的装置，还包括：
谐波频率信号调整单元，用来调整所述多个谐波频率信号的幅度。
18.如权利要求11所述的装置，还包括：
后处理滤波器，用来增加或减少混频了所述多个谐波频率信号的输入音频信号的预定频带中的信号的能量强度。
19.如权利要求18所述的装置，其中所述后处理滤波器减少2-20KHz频带中的音频信号的能量强度。
20.如权利要求18所述的装置，其中所述后处理滤波器增加0-200Hz频带中的音频信号的能量强度。
21.一种计算机可读记录介质，包含用来执行增强音频信号的一个或多个低频分量与一个或多个中频分量的方法的计算机可读代码，该方法包括：
利用多个带通滤波器对输入音频信号进行滤波；
利用执行滤波操作而产生的多个音频信号生成多个谐波频率信号；以及
将该多个谐波频率信号与输入音频信号进行混频。
22.一种增强音频信号的装置，该装置包括：
第一带通滤波器，用来从音频信号中提取一个或多个低频信号；
第二带通滤波器，用来从音频信号中提取一个或多个中频信号；
谐波频率信号生成单元，用来从所述一个或多个低频信号生成第一组谐波频率信号、以及从所述一个或多个中频信号生成第二组谐波频率信号；
谐波频率信号调整单元，用来调整所述第一组谐波频率信号与所述第二组谐波频率信号的幅度；以及
混频单元，用来将所述音频信号、调整后的第一组谐波频率信号、与调整后的第二组谐波频率信号进行混频。
23.如权利要求22所述的装置，其中所述一个或多个低频信号在基本上60-200Hz的频带中，并且所述一个或多个中频信号在基本上200Hz-2KHz的频带中。
24.如权利要求22所述的装置，还包括：
预处理滤波器，用来对所述音频信号进行滤波；以及
后处理滤波器，用来对所述混频单元的输出进行滤波。
25.一种增强音频信号的方法，该方法包括：
对所述音频信号进行滤波，以提取一个或多个低频信号与一个或多个中频信号；
从所述一个或多个低频信号生成第一组谐波频率信号、以及从所述一个或多个中频信号生成第二组谐波频率信号；
调整所述第一组谐波频率信号与所述第二组谐波频率信号的幅度；以及
将所述音频信号、调整后的第一组谐波频率信号、与调整后的第二组谐波频率信号进行混频。
26.一种增强音频信号的装置，该装置包括：
谐波频率信号生成单元，用来从输入音频信号的第一波带生成一个或多个第一谐波信号，以及从该输入音频信号的第二波带生成一个或多个第二谐波信号；以及
混频单元，用来将所述第一谐波信号和所述第二谐波信号与所述输入音频信号进行混频。
27.如权利要求26所述的装置，还包括：
谐波频率信号调整单元，用来调整所述第一谐波信号的一个或多个第一幅度、以及所述第二谐波信号的一个或多个第二幅度，
其中所述混频单元将调整了幅度的第一谐波信号和第二谐波信号与所述输入音频信号进行混频。
28.如权利要求26所述的装置，还包括：
滤波单元，用来对所述输入音频信号进行滤波，以从该输入音频信号中分离出第一波带的频率与第二波带的频率。
29.如权利要求26所述的装置，其中所述第一波带包括所述输入音频信号的低频分量，所述第二波带包括所述输入音频信号的中频分量。
CN200710138219.8A 2007-01-02 2007-07-31 增强音频信号的低频分量与中频分量的方法与装置 Expired - Fee Related CN101217831B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR303/07 2007-01-02
KR1020070000303A KR101377135B1 (ko) 2007-01-02 2007-01-02 오디오 신호의 저주파 및 중주파 성분 보강 방법 및 그장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101217831A true CN101217831A (zh) 2008-07-09
CN101217831B CN101217831B (zh) 2014-06-25

Family

ID=39584065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200710138219.8A Expired - Fee Related CN101217831B (zh) 2007-01-02 2007-07-31 增强音频信号的低频分量与中频分量的方法与装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8582785B2 (zh)
KR (1) KR101377135B1 (zh)
CN (1) CN101217831B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105635908A (zh) * 2015-12-21 2016-06-01 深圳Tcl数字技术有限公司 低频信号重现方法及系统
CN110021304A (zh) * 2019-05-10 2019-07-16 腾讯音乐娱乐科技（深圳）有限公司 一种音频处理方法、装置、终端及存储介质
CN110690903A (zh) * 2019-09-18 2020-01-14 南京中感微电子有限公司 一种电子设备及音频模数转换方法
CN112532208A (zh) * 2019-09-18 2021-03-19 惠州迪芬尼声学科技股份有限公司 谐波发生器及用于生成谐波的方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4276823B1 (en) 2009-10-21 2024-07-17 Dolby International AB Oversampling in a combined transposer filter bank
KR101920029B1 (ko) 2012-08-03 2018-11-19 삼성전자주식회사 모바일 장치 및 제어방법
CN111201569B (zh) 2017-10-25 2023-10-20 三星电子株式会社 电子装置及其控制方法
US11576005B1 (en) * 2021-07-30 2023-02-07 Meta Platforms Technologies, Llc Time-varying always-on compensation for tonally balanced 3D-audio rendering
WO2024228584A1 (ko) * 2023-05-04 2024-11-07 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3620631A (en) * 1969-08-26 1971-11-16 Collins Radio Co Gain-controlled amplifier
US4608903A (en) * 1984-09-19 1986-09-02 Kawai Musical Instrument Mfg. Co., Ltd. Single side-band harmonic extension in a polyphonic tone synthesizer
US6335973B1 (en) * 1996-01-11 2002-01-01 Qwest Communications International Inc. System and method for improving clarity of audio systems
US5930373A (en) 1997-04-04 1999-07-27 K.S. Waves Ltd. Method and system for enhancing quality of sound signal
US6606388B1 (en) 2000-02-17 2003-08-12 Arboretum Systems, Inc. Method and system for enhancing audio signals
JP4286510B2 (ja) * 2002-09-09 2009-07-01 パナソニック株式会社 音響信号処理装置及びその方法
SG123638A1 (en) 2004-12-31 2006-07-26 St Microelectronics Asia Method and system for enhancing bass effect in audio signals
KR100619066B1 (ko) 2005-01-14 2006-08-31 삼성전자주식회사 오디오 신호의 저음역 강화 방법 및 장치
CN100561576C (zh) 2005-10-25 2009-11-18 芯晟(北京)科技有限公司 一种基于量化信号域的立体声及多声道编解码方法与系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105635908A (zh) * 2015-12-21 2016-06-01 深圳Tcl数字技术有限公司 低频信号重现方法及系统
CN105635908B (zh) * 2015-12-21 2019-04-02 深圳Tcl数字技术有限公司 低频信号重现方法及系统
CN110021304A (zh) * 2019-05-10 2019-07-16 腾讯音乐娱乐科技（深圳）有限公司 一种音频处理方法、装置、终端及存储介质
CN110690903A (zh) * 2019-09-18 2020-01-14 南京中感微电子有限公司 一种电子设备及音频模数转换方法
CN112532208A (zh) * 2019-09-18 2021-03-19 惠州迪芬尼声学科技股份有限公司 谐波发生器及用于生成谐波的方法
CN112532208B (zh) * 2019-09-18 2024-04-05 惠州迪芬尼声学科技股份有限公司 谐波发生器及用于生成谐波的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20080159563A1 (en) 2008-07-03
CN101217831B (zh) 2014-06-25
US8582785B2 (en) 2013-11-12
KR101377135B1 (ko) 2014-03-21
KR20080063647A (ko) 2008-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101217831B (zh) 增强音频信号的低频分量与中频分量的方法与装置
US8873763B2 (en) Perception enhancement for low-frequency sound components
US8077882B2 (en) Audio reproducing apparatus
KR100619066B1 (ko) 오디오 신호의 저음역 강화 방법 및 장치
KR101310231B1 (ko) 저음 증강 장치 및 방법
US8615093B2 (en) Apparatus and method for processing audio signal
US8386242B2 (en) Method, medium and apparatus enhancing a bass signal using an auditory property
US8000824B2 (en) Audio reproducing apparatus
KR101329308B1 (ko) 오디오 신호의 저주파 성분 보강 방법 및 그 장치, 오디오신호의 기본 주파수 계산 방법 및 그 장치
JP5074115B2 (ja) 音響信号処理装置及び音響信号処理方法
KR101489035B1 (ko) 오디오 신호 프로세싱을 위한 방법 및 장치
RU2008120641A (ru) Устройство и способ для обработки звуковых данных
US20120033835A1 (en) System and method for modifying an audio signal
EP1285555A1 (en) Ultra bass ii
JP3799813B2 (ja) 低音増強回路
JP4427672B2 (ja) 音響信号の明瞭度、弁別性能向上技術
CN115346544A (zh) 音频信号处理方法、装置、存储介质和程序产品
CN110431854B (zh) 音频信号处理装置
CN204836530U (zh) 音响
JP2543458B2 (ja) 音響再生装置
JP2008219844A (ja) 高効率低音強調技術
JP2001245399A (ja) 重低音補正システム及びこれを用いた音響装置
JP2010050940A (ja) 立体音響生成方法
JP2006270698A (ja) 低音増強装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140625

Termination date: 20190731

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee