專利名稱：響應(yīng)于頻道變化自動補(bǔ)償音頻音量的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體構(gòu)思涉及一種音頻信號處理系統(tǒng)，尤其涉及一種響應(yīng)于頻道變化自動補(bǔ)償音頻音量的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
TV接收機(jī)的功能已經(jīng)變得更加多樣和復(fù)雜。為了在傳統(tǒng)TV接收機(jī)中選擇廣播頻道，用戶必須通過手動改變廣播頻道來確認(rèn)屏幕狀態(tài)。在較近的TV接收機(jī)中，用戶可自動搜索可接收頻段的連續(xù)的廣播頻道。
然而，當(dāng)用戶改變廣播頻道時，由于廣播頻道的接收靈敏度從頻道到頻道有變化，所以廣播頻道的音頻聲級會輕微不同。因此，對頻道改變引起的變化，音頻音量應(yīng)該被補(bǔ)償。
傳統(tǒng)地，控制音頻信號的動態(tài)范圍的動態(tài)范圍控制(DRC)方法被用來補(bǔ)償由頻道改變引起的音頻音量變化。動態(tài)范圍可被理解為描述特定廣播頻道的最響聲音和最輕聲音的音量之比。
圖1是示出使用DRC方法的傳統(tǒng)音頻音量補(bǔ)償設(shè)備的方框圖。
參照圖1，聲級測量單元110測量在預(yù)定范圍內(nèi)的輸入信號X(n)的平均包絡(luò)值。例如，輸入信號X(n)的平均包絡(luò)值XRMS(n)使用α|X(n)|+(1-α)·XRMS(n-1)來計(jì)算。這里，α指的是增強(qiáng)時間系數(shù)或衰減時間系數(shù)。
聲級比較器120根據(jù)由聲級測量單元110測量的平均包絡(luò)值XRMS(n)比較定義輸入音頻信號(即，輸入信號X(n))聲級與輸出音頻信號Y(n)聲級之間的相關(guān)性的靜態(tài)聲級曲線的聲級。聲級比較器120其后根據(jù)比較結(jié)果輸出增益聲級值。靜態(tài)聲級曲線由使用G(dB)＝f(X[dB])的試驗(yàn)值定義。參照圖2，輸入音頻信號X(n)的平均包絡(luò)值XRMS(n)與靜態(tài)聲級曲線的Sturn、Mturn、以及Bturn區(qū)中的聲級比較。具有低音頻音量的輸入信號X(n)的增益聲級被映射到具有被提高10dB音量的輸出信號Y(n)，具有高音頻音量的輸入信號X(n)的增益聲級被映射到具有被降低10dB音量的輸出信號Y(n)。
增益計(jì)算器130基于由聲級比較器120映射的增益聲級值和先前的增益值g(n-1)計(jì)算應(yīng)用于輸入音頻信號X(n)的增益值g(n)。
延遲單元140延遲輸入音頻信號X(n)直到計(jì)算出應(yīng)用于輸入音頻信號X(n)的增益值g(n)。
乘法器150通過將由增益計(jì)算器130計(jì)算出的增益值g(n)與輸入音頻信號X(n)相乘產(chǎn)生輸出音頻信號Y(n)。
然而，使用DRC方法的傳統(tǒng)音頻音量補(bǔ)償設(shè)備響應(yīng)于由頻道改變引起的音頻音量變化，通過降低輸入音頻信號X(n)的動態(tài)范圍產(chǎn)生輸出音頻信號Y(n)。即，如圖3A和3B所示，當(dāng)輸入音頻信號X(n)具有高音頻音量時，如果輸入音頻信號X(n)的動態(tài)范圍是20dB，則作為DRC處理的結(jié)果的動態(tài)范圍被降低至5dB以下。輸入音頻信號X(n)的音響效果由于降低的動態(tài)范圍而失真。如圖4A和4B所示，如果輸入音頻信號X(n)具有中間音頻音量，則作為DRC處理的結(jié)果的輸入音頻信號X(n)被無動態(tài)范圍大變化地再現(xiàn)。如圖5A和5B所示，如果輸入音頻信號X(n)具有低音頻音量，則由于快速增強(qiáng)和慢速衰減特性，所以具有低音頻音量的輸入音頻信號X(n)被提高至具有中間音量聲級，并且具有中間音量聲級的輸入音頻信號X(n)被無變化動態(tài)范圍地再現(xiàn)。當(dāng)具有低音頻音量的音頻信號X(n)被輸入至傳統(tǒng)的音頻音量補(bǔ)償設(shè)備時，由于動態(tài)范圍的變化小，所以輸出音頻信號Y(n)的失真小。然而，存在一個問題輸出音頻信號Y(n)的音頻音量幾乎不變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總體構(gòu)思提供一種對由改變頻道造成的音頻信號的音頻音量變化或者對具有過大的動態(tài)范圍的音頻音量自動補(bǔ)償音頻音量的方法。
本發(fā)明總體構(gòu)思還提供一種用于自動補(bǔ)償由頻道改變引起的音頻音量變化的自動音頻音量補(bǔ)償設(shè)備。
本發(fā)明總體構(gòu)思的另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)部分地在下面的描述中提出，部分地可從描述中變得清楚，或者可通過對發(fā)明的實(shí)踐而被了解。
本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將通過提供一種自動補(bǔ)償音頻音量的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法包括通過比較輸入音頻信號的平均聲級與預(yù)定輸入/輸出聲級曲線產(chǎn)生用于調(diào)整輸入音頻信號的聲級的增益值，通過將產(chǎn)生的增益值應(yīng)用于輸入音頻信號的聲級調(diào)整輸入音頻信號的音頻音量，以及調(diào)整具有調(diào)整的音頻音量的音頻信號的動態(tài)范圍。
本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)還可通過提供一種自動音頻音量補(bǔ)償設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括第一音頻音量補(bǔ)償器，其通過比較第一輸入音頻信號的平均聲級與預(yù)定輸入/輸出聲級曲線產(chǎn)生第一增益值以調(diào)整第一輸入音頻信號的聲級；第一乘法器，其將由第一音頻音量補(bǔ)償器產(chǎn)生的第一增益值與第一輸入音頻信號的聲級相乘以輸出第二輸入音頻信號；第二音頻音量補(bǔ)償器，其產(chǎn)生第二增益值以調(diào)整從第一乘法器輸出的第二輸入音頻信號的動態(tài)范圍；以及第二乘法器，其將由第二音頻音量補(bǔ)償器產(chǎn)生的第二增益值與從第一乘法器輸出的第二輸入音頻信號相乘。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的對實(shí)施例的描述，本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚和更易于理解，其中圖1是示出使用動態(tài)范圍控制(DRC)方法的傳統(tǒng)音頻音量補(bǔ)償設(shè)備的方框圖；圖2是示出由圖1的傳統(tǒng)音頻音量補(bǔ)償設(shè)備的聲級比較器使用的靜態(tài)聲級曲線的曲線圖；圖3A至5B是示出根據(jù)音頻音量變化的DRC輸出結(jié)果的波形圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的響應(yīng)于頻道改變而自動補(bǔ)償音頻音量的設(shè)備的方框圖；圖7是示出由圖6的補(bǔ)償設(shè)備的全局聲級比較器使用的靜態(tài)聲級曲線的曲線圖；圖8A至8C是示出在其中根據(jù)頻道改變，音頻音量從高音量變化至低音量和從低音量變化至中間音量的情況的波形圖；圖9A至9F是示出具有高音頻音量的音頻信號的音頻音量補(bǔ)償結(jié)果的波形圖和曲線圖；以及圖10是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的自動補(bǔ)償音頻音量的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，詳細(xì)參照本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例，在附圖中給出其示例，其中，相同的標(biāo)號始終指的是相同的部件。以下，參照附圖描述實(shí)施例以解釋本發(fā)明總體構(gòu)思。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的響應(yīng)于頻道改變而自動補(bǔ)償音頻音量的設(shè)備的方框圖。
參照圖6，該設(shè)備包括第一音頻音量補(bǔ)償器600-1，其調(diào)整輸入音頻信號X(n)的聲級；第二音頻音量補(bǔ)償器600，其調(diào)整輸入音頻信號X(n)的動態(tài)范圍；第一乘法器690，其將由第一音頻音量補(bǔ)償器600-1調(diào)整的第一增益值與輸入音頻信號X(n)相乘；延遲單元640，其將從第一乘法器690輸出的輸入音頻信號X(n)延遲預(yù)定時間；以及第二乘法器698，其通過將由第二音頻音量補(bǔ)償器600調(diào)整的第二增益值與由延遲單元640延遲的輸入音頻信號X(n)相乘而產(chǎn)生輸出音頻信號Y(n)。
參照圖6，根據(jù)頻道信息當(dāng)接收到頻道改變數(shù)據(jù)時頻道改變接收器650設(shè)置標(biāo)記。例如，當(dāng)TV廣播頻道從“頻道11”改變至“頻道9”時標(biāo)記被設(shè)置為“1”。
參考第一音頻音量補(bǔ)償器600-1，全局聲級測量單元660通過連續(xù)地計(jì)算在預(yù)定范圍內(nèi)的輸入信號X(n)的平均聲級而產(chǎn)生指示輸入信號(即，輸入音頻信號X(n))的全局音頻音量的全局均方根(RMS)值GRMS。例如，更新的輸入信號的全局RMS值GRMS由GRMS(n)＝k|X(n)|+(1-k)·GRMS(n-1)給出。這里，|X(n)|是更新的輸入信號的絕對值，GRMS(n-1)是先前信號的RMS值，以及k是增強(qiáng)時間系數(shù)或衰減時間系數(shù)。例如，k可被設(shè)置為0.0001-0.0005。當(dāng)從頻道改變接收器650接收到標(biāo)記時，全局聲級測量單元660將全局RMS值GRMS初始化到中間音頻音量范圍。
全局聲級比較器670比較定義輸入聲級和輸出聲級之間的相關(guān)性的靜態(tài)聲級曲線的聲級與由全局聲級測量單元660測量的全局RMS值GRMS，并且根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生增益聲級值G(n)。這里，靜態(tài)聲級曲線由G[dB]＝f(X[dB])定義。靜態(tài)聲級曲線可由實(shí)驗(yàn)方法確定。參照圖7，通過比較輸入音頻信號X(n)的全局RMS值GRMS與在靜態(tài)聲級曲線區(qū)Sturn、Mturn、以及Bturn的靜態(tài)聲級曲線的值來產(chǎn)生映射的增益聲級值G(n)。因此，全局聲級比較器670將具有高音頻音量的輸入信號X(n)映射為具有中間音頻音量的信號，并且還將具有低音頻音量的輸入信號X(n)映射為具有中間音頻音量的信號。例如，通過將增益提高25dB(圖7中增益2)將具有低音頻音量的輸入信號X(n)的增益映射為第一中間增益聲級值，并且通過將增益降低25dB(圖7中增益1)將具有高音頻音量的輸入信號X(n)的增益映射為第二中間增益聲級值。
全局增益計(jì)算器680使用由全局聲級比較器670產(chǎn)生的增益聲級值G(n)和先前的全局增益值Global_g(n-1)來計(jì)算將被應(yīng)用于輸入音頻信號X(n)的全局增益值Global_g(n)。即，全局增益值Global_g(n)由Global_g(n)＝Global_g(n-1)·0.5+G(n)·0.5來定義。
第一乘法器690通過將由全局增益計(jì)算器680計(jì)算的全局增益值Global_g(n)與輸入音頻信號X(n)相乘來調(diào)整輸入音頻信號X(n)的增益。具有調(diào)整的增益的輸入音頻信號X(n)作為用作將被在第二音頻音量補(bǔ)償器600中處理的輸入音頻信號X(n)的第二輸入音頻信號X(n)而從第一乘法器690輸出。
參考第二音頻音量補(bǔ)償器600，聲級測量單元610測量在預(yù)定范圍內(nèi)的輸入音頻信號X(n)的平均包絡(luò)值XRMS(n)，該輸入音頻信號X(n)具有由第一乘法器690調(diào)整的增益聲級。例如，輸入音頻音頻信號X(n)的平均包絡(luò)值XRMS(n)由XRMS(n)＝α|X(n)|+(1-α)·XRMS(n-1)來定義。這里，α是增強(qiáng)時間系數(shù)或衰減時間系數(shù)。當(dāng)|X(n)|＞XRMS(n-1)時輸入音頻信號X(n)處于增強(qiáng)狀態(tài)，并且當(dāng)|X(n)|＜XRMS(n-1)時輸入音頻信號X(n)處于衰減狀態(tài)。
聲級比較器620比較在其中輸入聲級和輸出聲級之間的相關(guān)性被定義的靜態(tài)聲級曲線區(qū)Sturn、Mturn、以及Bturn與由聲級測量單元610測量的平均包絡(luò)值XRMS(n)，并且根據(jù)比較結(jié)果計(jì)算增益聲級值。即，計(jì)算出的具有低音頻音量的輸入信號X(n)的增益聲級值為正，計(jì)算出的具有高音頻音量的輸入信號X(n)的增益聲級值為負(fù)。
增益計(jì)算器630使用由聲級比較器620計(jì)算的增益聲級值和先前的增益值g(n-1)產(chǎn)生將被應(yīng)用于輸入音頻信號X(n)的最終增益值g(n)。
延遲單元640延遲輸入音頻信號X(n)直到最終增益值g(n)被應(yīng)用于輸入音頻信號X(n)。
第二乘法器698通過將由增益計(jì)算器630計(jì)算的最終增益值g(n)與由延遲單元640延遲的輸入音頻信號X(n)相乘而產(chǎn)生具有調(diào)整的動態(tài)范圍的輸出音頻信號y(n)。輸出音頻信號Y(n)由y(n)＝g(n)·X(n-D)定義。這里，X(n-D)指示由延遲單元640延遲的輸入音頻信號X(n)。
也就是說，計(jì)算在預(yù)定范圍內(nèi)的輸入信號X(n)的平均聲級，將輸入信號X(n)調(diào)整至具有中間音頻音量，并且利用傳統(tǒng)的DRC處理方法調(diào)整調(diào)整的輸入信號X(n)的動態(tài)范圍。因此，由本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例產(chǎn)生的具有中間音頻音量的輸入信號X(n)為傳統(tǒng)的DRC處理方法提供更適當(dāng)?shù)囊纛l音量。結(jié)果，輸出信號Y(n)具有比當(dāng)對具有高音頻音量或低音頻音量的輸入信號X(n)執(zhí)行傳統(tǒng)DRC處理時得到的輸出信號要少的失真。
圖8A至8C是示出在其中根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的頻道改變，音頻音量從高音頻音量變化至低音頻音量和從低音頻音量變化至中間音頻音量的情況的波形圖。
圖8A是示出根據(jù)頻道改變，當(dāng)輸入音頻信號X(n)的音頻音量從高音頻音量變化至低音頻音量和從低音頻音量變化至中間音頻音量時的輸入音頻信號X(n)的波形圖。箭頭標(biāo)志指的是在其上頻道改變標(biāo)記由頻道改變接收器650(見圖6)設(shè)置的點(diǎn)。
圖8B是示出通過將由全局增益計(jì)算器680(見圖6)計(jì)算的全局增益Global_g(n)應(yīng)用于輸入音頻信號X(n)得到的音頻信號的波形圖。這里，當(dāng)頻道改變標(biāo)記被設(shè)置時，RMS聲級GRMS被設(shè)置為中間音頻音量的初始值。
圖8C是示出具有通過將由增益計(jì)算器630(見圖6)產(chǎn)生的最終增益值g(n)應(yīng)用于延遲的輸入音頻信號X(n-D)而調(diào)整的動態(tài)范圍的輸出音頻信號y(n)的波形圖。參照圖8C，通過自動調(diào)整音頻音量輸出音頻信號y(n)的失真被最小化。
圖9A至9F是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的具有高音頻音量的音頻信號的音頻音量補(bǔ)償結(jié)果的波形圖和曲線圖。
圖9A是示出具有高音頻音量的輸入音頻信號X(n)的波形圖。
圖9B是示出靜態(tài)聲級曲線和用于計(jì)算全局增益值Global_g(n)的全局RMS值GRMS的曲線圖。參照圖9B，在輸入信號的高音頻音量聲級區(qū)(Bturn)，X(n)被映射為靜態(tài)曲線聲級的中間信號聲級。例如，-14dB的輸入信號聲級被映射為高于輸入信號聲級X(n)-12dB的-26dB的中間信號聲級。因此，全局增益值Global_g(n)被設(shè)置為-12dB。
圖9C是示出關(guān)于圖9B作為將全局增益值Global_g(n)(-12dB)應(yīng)用于輸入信號X(n)的結(jié)果，靜態(tài)聲級曲線和輸入信號X(n)的動態(tài)范圍如箭頭指示被移動的曲線圖。因此，得到具有調(diào)整的增益聲級的信號。
圖9D是示出作為將全局增益值Global_g(n)(-12dB)應(yīng)用于具有高音頻音量的輸入信號X(n)的結(jié)果而得到的具有調(diào)整的增益聲級的信號的波形圖。
圖9E是示出使用具有調(diào)整的增益聲級的信號的RMS聲級從靜態(tài)聲級曲線計(jì)算最終增益值g(n)的曲線圖。即，比較在靜態(tài)聲級曲線上的預(yù)定靜態(tài)聲級與由聲級測量單元610(見圖6)測量的平均包絡(luò)值XRMS(n)，并且輸出基于比較結(jié)果的最終增益值g(n)。具有低音頻音量的輸入信號X(n)的最終增益值g(n)為正(10dB)，具有高音頻音量的輸入信號X(n)的最終增益值g(n)為負(fù)(-10dB)圖9F是示出具有通過將由增益計(jì)算器630(見圖6)產(chǎn)生的最終增益值g(n)應(yīng)用于延遲的輸入音頻信號X(n-D)而得到的動態(tài)范圍的輸出信號y(n)的波形圖。參照圖9F，通過將最終增益值應(yīng)用于具有通過將全局增益值Global_g(n)(-12dB)應(yīng)用于輸入信號X(n)而得到的調(diào)整的增益聲級的信號而輸出具有最小失真和適當(dāng)?shù)囊纛l音量的信號。
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的自動補(bǔ)償音頻音量的方法的流程圖。
參照圖10，在操作1110，在頻道上廣播的音頻信號X(n)被輸入廣播接收機(jī)。在操作1120如果頻道被改變，則在操作1140全局RMS值GRMS被初始化為中間音頻音量的RMS聲級。否則，全局RMS值GRMS不被初始化。其后在操作1150通過比較預(yù)定輸入/輸出聲級曲線與輸入音頻信號X(n)的平均聲級來計(jì)算全局增益值Global_g(n)。在操作1160通過將在操作1150中計(jì)算的全局增益值Global_g(n)與輸入音頻信號X(n)相乘來調(diào)整輸入音頻信號X(n)的增益聲級。其后，在操作1170，使用傳統(tǒng)的DRC處理方法調(diào)整對其應(yīng)用全局增益值Global_g(n)的輸入音頻信號X(n)的動態(tài)范圍。
本發(fā)明總體構(gòu)思可被應(yīng)用于用于再現(xiàn)音頻內(nèi)容的諸如TV、MP3播放器、以及膝上型電腦的任意裝置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例，當(dāng)頻道被改變時，輸入信號的音頻音量可被保持為恒定值，而無需用戶調(diào)整音頻音量。當(dāng)頻道被改變至具有不同音量的頻道或具有過大動態(tài)范圍的頻道時，音頻音量可被自動調(diào)整到適當(dāng)?shù)囊纛l音量。因此，通過有效地將本發(fā)明總體構(gòu)思應(yīng)用于TV、MP3播放器、膝上型電腦、或任意其它音頻內(nèi)容再現(xiàn)設(shè)備，可提高產(chǎn)品性能。
盡管示出并描述了本發(fā)明總體構(gòu)思的一些實(shí)施例，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解在不脫離發(fā)明的一般概念的原理和精神的情況下，可以進(jìn)行各種修改，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求和其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種自動補(bǔ)償音頻音量的方法，該方法包括通過比較輸入音頻信號的平均聲級與預(yù)定輸入/輸出聲級曲線產(chǎn)生增益值以調(diào)整輸入音頻信號的聲級；通過將產(chǎn)生的增益值應(yīng)用于輸入音頻信號的聲級調(diào)整輸入音頻信號的音頻音量；以及調(diào)整具有調(diào)整的音頻音量的輸入音頻信號的動態(tài)范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括當(dāng)廣播頻道被改變時，將輸入音頻信號的聲級初始化為預(yù)定聲級。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，輸入音頻信號的聲級的初始化包括將輸入音頻信號的聲級初始化為在最大聲級和最小聲級之間的中間聲級。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，增益值的產(chǎn)生包括計(jì)算在預(yù)定范圍內(nèi)的輸入音頻信號的平均聲級；以及通過比較計(jì)算出的輸入音頻信號的平均聲級與基于預(yù)定輸入/輸出方程的輸入/輸出聲級曲線并且將在預(yù)定范圍內(nèi)的輸入音頻信號的平均聲級映射為輸入/輸出聲級曲線的預(yù)定聲級而產(chǎn)生增益值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，產(chǎn)生增益值的步驟包括當(dāng)輸入音頻信號具有高音頻音量時將輸入音頻信號的平均聲級調(diào)整為中間音頻音量的第一聲級；以及當(dāng)輸入音頻信號具有低音頻音量時將輸入音頻信號的平均聲級調(diào)整為中間音頻音量的第二聲級。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)整輸入音頻信號的音頻音量的步驟包括將輸入音頻信號的聲級調(diào)整為在最大聲級和最小聲級之間的中間聲級。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)整音頻信號的動態(tài)范圍的步驟包括計(jì)算在預(yù)定范圍內(nèi)的輸入音頻信號的平均包絡(luò)值；比較計(jì)算出的輸入音頻信號的平均包絡(luò)值與基于預(yù)定輸入/輸出方程的聲級曲線，并且將計(jì)算出的輸入音頻信號的平均包絡(luò)值映射為由輸入/輸出聲級曲線定義的聲級；以及通過將映射的聲級與輸入音頻信號相乘調(diào)整輸入音頻信號的動態(tài)范圍。
8.一種控制音頻音量的方法，包括根據(jù)輸入音頻信號的全局增益值和最終增益值調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級和動態(tài)范圍，從而音頻音量不考慮頻道改變而被保持為恒定值。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級和動態(tài)范圍的步驟包括調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級；以及調(diào)整具有調(diào)整的音量聲級的輸入音頻信號的動態(tài)范圍。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級和動態(tài)范圍的步驟包括根據(jù)全局增益值和靜態(tài)聲級曲線區(qū)調(diào)整音量聲級；以及根據(jù)最終增益值和靜態(tài)聲級曲線區(qū)調(diào)整動態(tài)范圍。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，調(diào)整音量聲級的步驟包括測量在預(yù)定范圍內(nèi)的輸入音頻信號的平均聲級以產(chǎn)生全局RMS值；比較全局RMS值與靜態(tài)聲級曲線的聲級以產(chǎn)生增益聲級值；以及根據(jù)輸入音頻信號的增益聲級值和先前的增益聲級值計(jì)算全局增益值。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，調(diào)整動態(tài)范圍的步驟包括測量在預(yù)定范圍內(nèi)的輸入音頻信號的平均包絡(luò)值；比較平均包絡(luò)值與靜態(tài)聲級曲線以產(chǎn)生增益聲級值；以及根據(jù)輸入音頻信號的增益聲級值和先前的增益聲級值計(jì)算最終增益值。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，調(diào)整音量聲級和動態(tài)范圍的步驟包括當(dāng)頻道被改變?yōu)榫哂懈咭袅亢偷鸵袅恐粫r將音量聲級調(diào)整為中間音量；以及根據(jù)動態(tài)范圍控制處理調(diào)整動態(tài)范圍。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級的步驟包括當(dāng)當(dāng)前頻道被改變時初始化輸入音頻信號的全局均方根(RMS)；根據(jù)Global_g(n)＝Global_g(n-1)·0.5+G(n)·0.5計(jì)算全局增益，其中，Global_g(n)是全局增益值，Global_g(n-1)是先前的全局增益值，G(n)是從輸入音頻信號的值映射到第一預(yù)定增益聲級曲線的第一增益聲級；以及根據(jù)全局增益值調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，第一預(yù)定增益聲級曲線將高音量聲級降低第一預(yù)定分貝聲級，并且將低音量聲級提高第二預(yù)定分貝聲級。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，高音量聲級與第一預(yù)定增益聲級曲線的Bturn區(qū)相應(yīng)，低音量聲級與第一預(yù)定增益聲級曲線的Sturn區(qū)相應(yīng)。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，調(diào)整輸入音頻信號的動態(tài)范圍的步驟包括確定音量調(diào)整的輸入音頻信號的平均包絡(luò)值；比較平均包絡(luò)值與第二預(yù)定增益聲級曲線以確定第二增益聲級；以及根據(jù)第二增益聲級和先前的最終增益值計(jì)算最終增益值；以及通過將最終增益值應(yīng)用于音量調(diào)整的輸入音頻信號調(diào)整輸入音頻信號的動態(tài)范圍。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，平均包絡(luò)值根據(jù)XRMS(n)＝a|X(n)|+(1-a)·XRMS(n-1)來確定。這里，XRMS(n)是輸入音頻信號的均方根值，a是衰減時間系數(shù)和增強(qiáng)時間系數(shù)之一，|X(n)|是輸入音頻信號的絕對值，XRMS(n-1)是輸入音頻信號的先前的均方根值。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，當(dāng)輸入音頻信號具有低音量時最終增益值為正，當(dāng)輸入音頻信號具有高音量時最終增益值為負(fù)。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括將輸入音頻信號的頻道改變?yōu)榫哂胁煌南鄳?yīng)的音量聲級的頻道。
21.一種控制音頻音量的設(shè)備，包括音頻音量補(bǔ)償器，其根據(jù)輸入音頻信號的全局增益值和最終增益值調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級和動態(tài)范圍，從而音頻音量不考慮頻道改變而被保持恒定值。
22.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，音頻音量補(bǔ)償器通過調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級，并且調(diào)整具有調(diào)整的音量聲級的輸入音頻信號的動態(tài)范圍來調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級和動態(tài)范圍。
23.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，音頻音量補(bǔ)償器通過根據(jù)全局增益值和靜態(tài)聲級曲線區(qū)調(diào)整音量聲級，并且根據(jù)最終增益值和靜態(tài)聲級曲線區(qū)調(diào)整動態(tài)范圍來調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級和動態(tài)范圍。
24.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，音頻音量補(bǔ)償器通過測量在預(yù)定范圍內(nèi)的輸入音頻信號的平均聲級以產(chǎn)生全局RMS值，比較全局RMS值與靜態(tài)聲級曲線的聲級以產(chǎn)生增益聲級值，以及根據(jù)輸入音頻信號的增益聲級值和先前的增益聲級值計(jì)算全局增益值來調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級。
25.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，音頻音量補(bǔ)償器通過測量預(yù)定范圍內(nèi)的輸入音頻信號的平均包絡(luò)值，比較平均包絡(luò)值與靜態(tài)聲級曲線以產(chǎn)生增益聲級值，以及根據(jù)輸入音頻信號的增益聲級值和先前的增益聲級值計(jì)算最終增益值來調(diào)整輸入音頻信號的動態(tài)范圍。
26.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，當(dāng)頻道被改變?yōu)榫哂懈咭袅亢偷鸵袅恐粫r音頻音量補(bǔ)償器通過將音量聲級調(diào)整為中間聲級，以及根據(jù)動態(tài)范圍控制處理調(diào)整動態(tài)范圍來調(diào)整輸入音頻信號的音量聲級和動態(tài)范圍。
全文摘要
一種響應(yīng)于頻道改變自動補(bǔ)償音頻音量的設(shè)備和方法。該方法包括通過比較輸入音頻信號的平均聲級與預(yù)定輸入/輸出聲級曲線產(chǎn)生增益值以調(diào)整輸入音頻信號的聲級；通過將產(chǎn)生的增益值應(yīng)用于輸入音頻信號的聲級調(diào)整輸入音頻信號的音頻音量；以及調(diào)整具有調(diào)整的音頻音量的音頻信號的動態(tài)范圍。
文檔編號H04N5/60GK1725827SQ200510080769
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月24日
發(fā)明者吳潤學(xué), 金承勛 申請人:三星電子株式會社