具有“緩釋”特征的改進(jìn)的動態(tài)壓縮器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的動態(tài)壓縮器。根據(jù)由Dimitr1sGiannoulis 在 2010 年 8 月 26 日題為 ‘A Design of a Digital, Parameter-automated,Dynamic Range Compressor (數(shù)字自動化參數(shù)動態(tài)范圍壓縮器的設(shè)計(jì))’的倫敦瑪麗王后大學(xué)碩士論文來了解該類型的動態(tài)壓縮器。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于音頻信號的常規(guī)動態(tài)壓縮器中，檢測包絡(luò)信號并使用這些包絡(luò)信號來控制增益因數(shù)生成器。
[0003]存在用以將包絡(luò)信號提供給擴(kuò)展衰減(“緩釋(release) ”)的技術(shù)，因?yàn)檫@允許使信號失真最小化。
[0004]在這里具體地考慮使用前向控制工作的那些常規(guī)動態(tài)壓縮器，因?yàn)檫@些具有很小時間延遲的優(yōu)點(diǎn)；應(yīng)保持該優(yōu)點(diǎn)。
[0005]可以為常規(guī)動態(tài)壓縮器提供用于增益因數(shù)生成器的參數(shù)調(diào)節(jié)器，其是為了控制動態(tài)壓縮信號的水平值而提供的。通常，該參數(shù)控制基于增益因數(shù)生成器的特征變量壓縮曲線與目標(biāo)水平值的比較。
[0006]在其中特征壓縮曲線的應(yīng)用與輸入信號相比減小動態(tài)壓縮信號的平均水平的情況下，存在用于均衡放大率的技術(shù)，稱為“自動補(bǔ)償增益”，其可以靜態(tài)地或信號相關(guān)地工作[Giannoulis，第 42 頁，第 3.4 節(jié)]。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]當(dāng)從具有緩釋性質(zhì)的包絡(luò)導(dǎo)出水平測量結(jié)果以便將其用于與目標(biāo)水平值的比較時，這具有以下缺點(diǎn):可能出現(xiàn)動態(tài)壓縮信號的附加水平誤差，該附加水平誤差為若干dB的數(shù)量級且因此潛在地是不可容忍的。
[0008]本發(fā)明的目的是減小該水平誤差。
[0009]在第一權(quán)利要求的前序部分中所限定的動態(tài)壓縮器還可在其特征部分中被識別。在權(quán)利要求2至7中識別本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0010]本發(fā)明作用如下。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，從輸入信號導(dǎo)出兩個不同的包絡(luò):沒有緩釋性質(zhì)的第一包絡(luò)檢測器和具有緩釋性質(zhì)的第二包絡(luò)。這使用兩個關(guān)聯(lián)的包絡(luò)檢測器進(jìn)行，其中，輸入信號被饋入第一包絡(luò)中，并且第二包絡(luò)檢測器被串聯(lián)地耦合到第一包絡(luò)檢測器并被設(shè)計(jì)成使得其從沒有緩釋性質(zhì)的包絡(luò)信號生成具有緩釋性質(zhì)的包絡(luò)信號。然而，還可能的是，設(shè)計(jì)成將輸入信號饋入到包絡(luò)檢測器和第二包絡(luò)檢測器兩者中而使得其從輸入信號直接生成具有緩釋性質(zhì)的包絡(luò)信號。第二包絡(luò)信號也對應(yīng)于作為輸入信號被饋入到動態(tài)壓縮器的增益因數(shù)生成器中的信號。
[0012]從兩個包絡(luò)信號中的每一個導(dǎo)出預(yù)測包絡(luò)信號:從沒有緩釋性質(zhì)的包絡(luò)信號導(dǎo)出第一預(yù)測包絡(luò)信號，從具有緩釋性質(zhì)的包絡(luò)信號導(dǎo)出第二預(yù)測包絡(luò)信號，并且從動態(tài)壓縮機(jī)的電流增益因數(shù)導(dǎo)出這兩者。相應(yīng)預(yù)測包絡(luò)信號作為相應(yīng)包絡(luò)信號與增益因數(shù)值相乘的結(jié)果而產(chǎn)生。這些預(yù)測包絡(luò)信號提供由于給定增益因數(shù)值而產(chǎn)生的壓縮信號的對應(yīng)可測量包絡(luò)的估計(jì)值。然而，事實(shí)上，并沒有測量壓縮信號的包絡(luò)。使用常規(guī)技術(shù)從兩個預(yù)測包絡(luò)信號中的每一個導(dǎo)出預(yù)測水平。通過計(jì)算兩個預(yù)測水平之間的差來導(dǎo)出增益修正因數(shù)。這提供關(guān)于由于給定增益因數(shù)值而產(chǎn)生的壓縮的信號水平在增益因數(shù)值從沒有緩釋性質(zhì)的包絡(luò)信號而不是從具有緩釋性質(zhì)的包絡(luò)信號導(dǎo)出的情況下將改變的量的信息。
[0013]用增益修正因數(shù)來修正動態(tài)壓縮器的水平目標(biāo)值。因此，可補(bǔ)償上述水平誤差。
[0014]借助于被視為本描述的組成部分的所附權(quán)利要求中所述的動態(tài)壓縮器來實(shí)現(xiàn)這些及其它目標(biāo)。
【附圖說明】
[0015]在以下附圖描述中通過參考根據(jù)本發(fā)明的動態(tài)壓縮器的示例性實(shí)施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明。在這里，
圖1描繪了動態(tài)壓縮器的示例性實(shí)施例，
圖2描繪了圖1中的動態(tài)壓縮器中的水平預(yù)測單元的示例性實(shí)施例，
圖3描繪了圖1中的動態(tài)壓縮器中的放大器控制單元的示例性實(shí)施例，
圖4描繪了圖1中的動態(tài)壓縮器中的各種信號的行為，
圖5描繪了根據(jù)本發(fā)明的動態(tài)壓縮器的第二示例性實(shí)施例；以及圖6描繪了根據(jù)圖5的動態(tài)壓縮器的放大器控制單元的示例性實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1描繪了動態(tài)壓縮器的第一示例性實(shí)施例。
[0017]圖1中的動態(tài)壓縮器100提供有用于接收要被壓縮的輸入信號的輸入端子102。輸入端子102被耦合到放大器器件104的輸入端，其被配備以用于以增益因數(shù)放大要被壓縮的輸入信號，以獲得壓縮輸出信號。放大器器件104的輸出端被親合到輸出端子106以用于生成壓縮輸出信號。
[0018]提供了用于從輸入信號導(dǎo)出第一包絡(luò)信號的第一包絡(luò)檢測器單元108。出于此目的，第一包絡(luò)檢測器單元108的輸入端被耦合到動態(tài)壓縮器的輸入端子102。提供了用以從輸入信號導(dǎo)出第二包絡(luò)信號的第二包絡(luò)檢測器單元。在該示例性實(shí)施例中，第二包絡(luò)檢測器單元由串聯(lián)的塊108(即第一包絡(luò)檢測器單元)和塊110形成。另外，動態(tài)壓縮器100結(jié)合了用于根據(jù)包絡(luò)信號來生成放大器控制信號的放大器控制單元112。為此，放大器控制單元112的輸入端113被耦合到第二包絡(luò)檢測器單元108、110的輸出端。放大器控制單元112的輸出端115被耦合到放大器器件104的控制信號輸入端117。
[0019]動態(tài)壓縮器還提供有用于從第一包絡(luò)信號生成第一預(yù)測信號的第一水平預(yù)測單元114。為此，第一水平預(yù)測單元114的輸入端被耦合到第一包絡(luò)檢測器單元108的輸出端。
[0020]提供了用于從第二包絡(luò)信號生成第二預(yù)測信號的第二水平預(yù)測單元116。為此，第二水平預(yù)測單元116的輸入端被耦合到第二包絡(luò)檢測器單元108、110的輸出端。
[0021]第一和第二預(yù)測單元114和116的輸出端被耦合到信號組合單元118的相應(yīng)輸入端，所述信號組合單元118被配備成將第一和第二預(yù)測信號組合以便獲得組合預(yù)測信號。根據(jù)本發(fā)明，放大器控制單元112還被配備用于根據(jù)組合預(yù)測信號來生成放大器控制信號。為此，信號組合單元118的輸出端被耦合到放大器控制單元112的第二輸入端119。
[0022]在根據(jù)圖1的示例性實(shí)施例中，第二包絡(luò)檢測器單元110的輸入端被耦合到第一包絡(luò)檢測器單元108的輸出端。還可能的是，將第二包絡(luò)檢測器單元110的輸入端直接地耦合到動態(tài)壓縮器的輸入端子102。在這種情況下，第二包絡(luò)檢測器單元中的信號處理等同于在檢測器單元108和110中進(jìn)行相繼的信號處理，如它們在圖1中被切換。
[0023]第一預(yù)測單元114提供有乘法單元120，乘法單元120用于使用根據(jù)放大器控制信號的第一乘法因數(shù)與第一包絡(luò)信號相乘。為此，乘法單元120的輸入端被耦合到第一包絡(luò)檢測器單元108的輸出端，并且乘法單元120的控制信號輸入端121被耦合到放大器控制單元112的輸出端115。另外，提供了用于從在乘法單元120中被乘的第一包絡(luò)信號導(dǎo)出第一預(yù)測信號的水平測量器件122。
[0024]第二預(yù)測單元116提供有乘法單元124，乘法單元124用于使用根據(jù)放大器控制信號的第二乘法因數(shù)與第二包絡(luò)信號相乘。為此，乘法單元124的輸入端被耦合到第二包絡(luò)檢測器單元108、110的輸出端，并且乘法單元124的控制信號輸入端125被耦合到放大器控制單元112的輸出端115。另外，提供了用于從在乘法單元124中被乘的第二包絡(luò)信號導(dǎo)出第二預(yù)測信號的水平測量器件126。
[0025]諸如第一包絡(luò)檢測器單元108之類的包絡(luò)檢測器是公知的，并且通常結(jié)合整流器和低通濾波器。塊110結(jié)合了也是公知的緩釋電路，其通常結(jié)合了諸如電容器之類的被快速充電而緩慢放電的儲能元件。第二包絡(luò)檢測器單元108、110因此是具有緩釋性質(zhì)的包絡(luò)檢測器。
[0026]在圖1中的示例性實(shí)施例中，水平測量器件122和126可由如圖2中所示的積分器電路201和對數(shù)運(yùn)算電路202的串聯(lián)電路來構(gòu)建。這樣，該預(yù)測信號被生成為在對數(shù)運(yùn)算區(qū)中被轉(zhuǎn)換的預(yù)測信號。在這種情況下，信號組合單元118是減法電路。如果在非對數(shù)運(yùn)算區(qū)中生成預(yù)測信號，則信號組合單元將是除法電路。
[0027]在組合預(yù)測信號119已在對數(shù)運(yùn)算區(qū)中生成的情況下，放大器控制單元112可看起來如圖3中所示。圖3中的放大器控制單元112結(jié)合了信號組合單元302、第一轉(zhuǎn)換器304和第二轉(zhuǎn)換器306。第一轉(zhuǎn)換器304被配置用于從第二包絡(luò)檢測器單元108、110接收包絡(luò)信號并用于將包絡(luò)信號轉(zhuǎn)換到對數(shù)運(yùn)算區(qū)中。為此，轉(zhuǎn)換器304的輸出端被耦合到信號組合單元302的輸入端308。放大器控制單元112的輸入端119被耦合到信號組合單元302的第二輸入端310。信號組合單元302的輸出端312被耦合到轉(zhuǎn)換器306的輸入端。如果信號組合單元302的輸入信號兩者均在對數(shù)運(yùn)算區(qū)中，則信號組合單元302被配置為加法電路。第二轉(zhuǎn)換器306被配置用于接收信號組合單元312的輸出信號并用于在非對數(shù)運(yùn)算區(qū)中對該輸出信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0028]在組合預(yù)測信號已在非對數(shù)運(yùn)算區(qū)中生成的情況下，信號組合單元302被配置為乘法電路，并且轉(zhuǎn)換器304和306可被省略。
[0029]另外，在放大器控制單元112中可存在另一定標(biāo)電路314，其在放大器控制單元112中的信號在對數(shù)運(yùn)算區(qū)中的情況下被實(shí)現(xiàn)為乘法電路，以用于將轉(zhuǎn)換器304的輸出信號與值G相乘。如果在放大器控制單元112中的信號在非對數(shù)運(yùn)算區(qū)中，則定標(biāo)電路314是求冪運(yùn)算電路，由此，用值G對轉(zhuǎn)換器304的輸出信號做求冪運(yùn)算。該定標(biāo)電路314使得能夠通過選擇值G來根據(jù)需要設(shè)定動態(tài)壓縮器的壓縮水平。在這里，G通常在[_1，0]的區(qū)間中，雖然不一定局限于此。如果G = 0，則不產(chǎn)生動態(tài)壓縮。如果例如G = -l，則產(chǎn)生強(qiáng)動態(tài)壓縮。
[0030]另一信號組合單元316可能能夠被插入到轉(zhuǎn)換器304與信號組合單元314之間。在對數(shù)運(yùn)算區(qū)中，該信號組合單元316是減法電路；否則，其為除法電路。該信號組合單元316允許根據(jù)需要來設(shè)定動態(tài)壓縮器的水平操作點(diǎn)。該水平操作點(diǎn)對應(yīng)于值T，由此，在對數(shù)運(yùn)算區(qū)中T是基于輸入信號的水平值的水平值，否則是基于輸入信號的振幅的因數(shù)。
[0031]在圖4中表示圖1中的動態(tài)壓縮器中的某些信號的行為。輸入端子102處的輸入信號在圖4a中被描繪為時間的函數(shù)。如在圖4a中能夠看出，低振幅信號分量與高振幅信號分量交替，而暫停(即位于左手側(cè)的低振幅段)構(gòu)成一大部分而在右手側(cè)構(gòu)成一小部分。圖4b中的連續(xù)線b2描繪了第一包絡(luò)檢測器單元108的輸出信號。在圖4b中可看出包絡(luò)檢測器單元108的輸出信號快速地跟隨輸入信號a的下降振幅。圖4b中的連續(xù)線bl描繪了第二包絡(luò)檢測