本發(fā)明涉及處理接收音頻信號(hào)的設(shè)備，目的在于改善該接收音頻信號(hào)的音頻渲染。

在音頻信號(hào)傳輸?shù)念I(lǐng)域中，信號(hào)由發(fā)射器發(fā)射，經(jīng)傳輸信道轉(zhuǎn)送并且隨后在被再現(xiàn)—典型地以收聽者為對(duì)象—之前由接收器接收。傳輸信道可能（主要在射頻技術(shù)的情況下）引入干擾。這些干擾主要是源自于波的多路徑、信號(hào)的衰減以及相鄰信道的存在。這些干擾對(duì)于信號(hào)是不利的，并且在接收之后再現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生令人不愉快的收聽效果。還尋求的是通過在接收時(shí)消除干擾的后果來改善音頻渲染的辦法。

干擾所導(dǎo)致的效果主要是或者以更激烈的方式出現(xiàn)在音頻高頻或高音中。此外，相對(duì)于低音，消除高音更不易于被收聽者的耳朵察覺到。

還已知在存在干擾時(shí)縮減音頻信號(hào)的譜的高頻。

然而，這樣的方法有些過于粗暴，因?yàn)樵摲椒]有顧及信號(hào)以及高音的高音實(shí)際用途。

本發(fā)明克服了該缺陷并提出一種音頻信號(hào)處理設(shè)備，該設(shè)備在消除高音之前分析所述高音在信號(hào)中的實(shí)際用途，僅僅是如果不使用所述高音并且是在不使用所述高音的情況下才消除所述高音。

本發(fā)明涉及一種音頻信號(hào)處理設(shè)備，其包括：

·高音檢測(cè)器塊，其能夠分析音頻信號(hào)以確定高音比率，

·濾波塊，如果高音比率小于最大閾值，則該濾波塊能夠在高音中衰減音頻信號(hào)。

根據(jù)另一特征，該高音檢測(cè)器塊包括確定部件，其能夠確定高音比率，比如相比于音頻信號(hào)的總能量的在檢測(cè)帶中的能量。

根據(jù)另一特征，檢測(cè)帶從7khz延伸至13khz。

根據(jù)另一特征，在10khz之上延伸的衰減帶中實(shí)現(xiàn)衰減。

根據(jù)另一特征，當(dāng)高音比率大于或等于最大閾值時(shí)，衰減最小，優(yōu)選地為零。

根據(jù)另一特征，當(dāng)高音比率小于或等于比最大閾值小的最小閾值時(shí)，衰減最大，優(yōu)選地為全部。

根據(jù)另一特征，衰減在對(duì)應(yīng)于最小閾值的最大衰減與對(duì)應(yīng)于最大閾值的最小衰減之間為線性的。

根據(jù)另一特征，該設(shè)備還包括時(shí)間塊，其能夠在濾波塊的激活和/或去活時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的漸變。

本發(fā)明還涉及一種包括這樣的處理設(shè)備的無線電接收器。

本發(fā)明的其它特征、細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)將從與附圖關(guān)聯(lián)以指示的方式在后文中給出的詳細(xì)描述更清楚地顯現(xiàn)，在所述附圖上：

-圖1呈現(xiàn)了適當(dāng)場(chǎng)合下的處理設(shè)備的示意圖，

-圖2圖示了確定高音比率的原理，

-圖3詳細(xì)示出了使用高音比率來配置濾波塊，

-圖4詳細(xì)示出了濾波塊。

如圖1中圖示那樣，本發(fā)明圖示了音頻信號(hào)處理設(shè)備1。在處理之前，初始音頻信號(hào)4典型地出自于接收器（例如，無線電接收器），并且為如下的音頻信號(hào)：即在可能的解調(diào)之后能夠以收聽者為對(duì)象由聲音再現(xiàn)設(shè)備（如放大器、揚(yáng)聲器或等同物）再現(xiàn)的信號(hào)。最終的音頻信號(hào)5為經(jīng)本發(fā)明改善了的類似的音頻信號(hào)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的處理設(shè)備1包括高音檢測(cè)器塊2和濾波塊3。高音檢測(cè)器塊2能夠分析初始音頻信號(hào)4以確定高音比率百分比。如果如先前確定的高音比率百分比小于最大閾值smax，則濾波塊3能夠在高音中衰減初始音頻信號(hào)4。

因此，通過濾波塊3在高音中衰減如下的初始音頻信號(hào)4：該初始音頻信號(hào)4包括很少的高音或不包括高音，如由微小的高音比率百分比—因?yàn)槠湫∮谧畲箝撝祍max—所指示那樣。這是有利的，因?yàn)樘貏e是出現(xiàn)在高音中的干擾的后果由此被衰減。此外，在初始音頻信號(hào)4中沒有高音的情況下，干擾的后果由于未被信號(hào)所固有的高音掩蓋而更加聽得到。相反，該衰減對(duì)最終音頻信號(hào)5其本身幾乎沒有負(fù)面后果，因?yàn)楸贿@樣衰減過的高音沒有在初始音頻信號(hào)4中顯現(xiàn)或很少顯現(xiàn)。

相反地，不對(duì)如下的初始音頻信號(hào)4進(jìn)行修改：該初始音頻信號(hào)4使用較多的高音，如由高的高音比率百分比—因?yàn)槠浯笥谧畲箝撝祍max—所指示那樣。以初始音頻信號(hào)4的整體來復(fù)原初始音頻信號(hào)4是優(yōu)先的。在初始音頻信號(hào)4中可能存在可能的干擾，但是在初始音頻信號(hào)4中存在高音的情況下所述干擾不太聽得到。

高音檢測(cè)器塊2根據(jù)圖2中圖示的原理來運(yùn)轉(zhuǎn)。圖2根據(jù)將譜功率p（縱坐標(biāo)）描繪為頻率f（橫坐標(biāo)）的函數(shù)的圖示來呈現(xiàn)初始音頻信號(hào)4的譜視圖。高音檢測(cè)器2通過將高音中的能量ea相比于信號(hào)總能量et來確定高音比率百分比。高音中的能量ea是針對(duì)初始音頻信號(hào)4的包括在被稱為檢測(cè)帶6的頻帶中的譜部分來確定的。以相同的方式，總能量et是針對(duì)譜的整體來確定的。因此，在圖形上能量ea為檢測(cè)帶6中被定界在曲線4c之下的、即在檢測(cè)截?cái)囝l率fcd右側(cè)的面積，并且總能量et為在整個(gè)譜中被定界在曲線4c之下的面積。通過比值百分比=ea/et來確定高音比率百分比。

高音檢測(cè)器2還有利地使用檢測(cè)帶6上的帶通濾波，或者截?cái)鄼z測(cè)截?cái)囝l率fcd的頻率的高通濾波。

先前已看到，高音檢測(cè)器2利用在高音中的檢測(cè)來運(yùn)轉(zhuǎn)。檢測(cè)帶6還有利地被部署在對(duì)應(yīng)于高音的音頻頻率中。檢測(cè)帶6的下界限和上界限有利地為可參數(shù)化的，以便優(yōu)化處理設(shè)備1的性能。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，將下界限或檢測(cè)截?cái)囝l率fcd取為大約等于7khz，并將上界限取為大約等于13khz。

計(jì)算高音比率百分比的目的是就存在高音與否來表征初始音頻信號(hào)4的輪廓。這樣的高音輪廓一般不需要過于頻繁的確定。過高的確定頻率可能甚至表現(xiàn)出反效應(yīng)。因此，對(duì)于表示音樂片段的初始音頻信號(hào)4來說，高音輪廓應(yīng)當(dāng)有利地對(duì)于音樂片段的全體來說是幾乎相同的。以有損害的方式，過于頻繁的確定可能針對(duì)單個(gè)音符確定出更尖銳或更低沉的值。

還根據(jù)有利的特征，高音檢測(cè)器塊2有利地包括應(yīng)用統(tǒng)計(jì)函數(shù)來確定高音比率百分比。該統(tǒng)計(jì)函數(shù)典型地為在平滑窗口上的時(shí)間平均。這樣的函數(shù)的時(shí)間常數(shù)是在對(duì)音樂片段的初始音頻信號(hào)4的顯著改變（如一時(shí)段的結(jié)束）的足夠快的檢測(cè)與為了不受同一時(shí)段內(nèi)的局部變化的影響而進(jìn)行的足夠慢的檢測(cè)之間的折衷。這樣的時(shí)間常數(shù)有利地為可配置參數(shù)，以便優(yōu)化處理設(shè)備1的性能。

如圖4中圖示那樣，根據(jù)由高音檢測(cè)器2確定的高音比率百分比，濾波塊3應(yīng)用衰減。圖4呈現(xiàn)將譜功率p（縱坐標(biāo)）描繪為頻率f（橫坐標(biāo)）的函數(shù)的譜圖。有利地在稱為衰減帶7的頻帶中實(shí)現(xiàn)衰減a，以便在頻率上是選擇性的。先前已看到，有利地在高音中應(yīng)用該衰減。另外衰減帶7典型地是由下邊界（或衰減截?cái)囝l率fca）以及由典型地對(duì)應(yīng)于音頻信號(hào)或可聽到的譜的最高頻率的上邊界限定的。在衰減截?cái)囝l率fca下方，即對(duì)于更低的頻率來說，初始音頻信號(hào)4幾乎不變。衰減帶7的下邊界（或衰減截?cái)囝l率fca）有利地為可配置的參數(shù)，以便優(yōu)化處理設(shè)備1的性能。該下邊界可以優(yōu)選地被取為等于10khz。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，獨(dú)特的閾值smax確定是否應(yīng)用衰減。如果高音比率百分比小于閾值smax則應(yīng)用最大衰減amax，并且如果高音比率百分比大于閾值smax則應(yīng)用最小衰減amin。

在整個(gè)本文中，最大衰減可以有利地對(duì)應(yīng)于實(shí)現(xiàn)在初始音頻信號(hào)4的作用帶中對(duì)其進(jìn)行清除的完全衰減。同樣，在整個(gè)本文中，最小衰減可以有利地對(duì)應(yīng)于使初始音頻信號(hào)4在其作用帶中未被改變的零衰減。

根據(jù)圖3中圖示的更進(jìn)一步的實(shí)施方式，其中圖3描繪指示作為高音比率百分比（橫坐標(biāo)）的函數(shù)的衰減a（縱坐標(biāo)）的圖示，采用比第一最大閾值smax更小的第二閾值（或最小閾值smin）。在該實(shí)施方式中，最大閾值smax指示在高音比率百分比大于或等于最大閾值smax時(shí)的最小衰減amin與在高音比率百分比小于最大閾值smax時(shí)比最小衰減amin更多的衰減之間的轉(zhuǎn)變。以對(duì)稱的方式，最小閾值smin指示在高音比率百分比小于或等于最小閾值smin時(shí)的最大衰減amax與在高音比率百分比大于最小閾值smin時(shí)比最大衰減amax更少的衰減之間的轉(zhuǎn)變。

因此，這樣的實(shí)施方式提供了在介于兩個(gè)閾值smin與smax之間的高音比率百分比范圍上進(jìn)行的衰減的漸進(jìn)性。

在兩個(gè)閾值smin、smax之間的圖3中的曲線的形狀可以是任意的。然而，該形狀有利地為下降的。因此，有利地與在初始音頻信號(hào)4中存在的高音的量相稱地應(yīng)用衰減。

根據(jù)如圖示的優(yōu)選實(shí)施方式，衰減a在兩個(gè)閾值之間、即在對(duì)應(yīng)于最小閾值smin的最大衰減點(diǎn)amax與對(duì)應(yīng)于最大閾值smax的最小衰減點(diǎn)amin之間是線性的。

如表示實(shí)現(xiàn)衰減的濾波3的示圖的圖4中圖示那樣，如此確定的衰減a獨(dú)特地調(diào)節(jié)在衰減帶7中的濾波3的形狀。

根據(jù)另一特征，設(shè)備1還包括未表示出的時(shí)間塊。這樣的塊被配置以便實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的漸變。事實(shí)上，在轉(zhuǎn)變時(shí)，不論是在濾波塊3從未激活狀態(tài)轉(zhuǎn)為激活狀態(tài)時(shí)的激活轉(zhuǎn)變，還是在濾波塊3從激活狀態(tài)轉(zhuǎn)為未激活狀態(tài)時(shí)的去活處理，都優(yōu)選避免潛在地對(duì)收聽者的耳朵來說不友好的生硬改變。另外這樣的時(shí)間塊負(fù)責(zé)以在時(shí)間上漸變的方式（有利地線性地）施用（相應(yīng)地，去活）濾波塊3。這樣的時(shí)間塊典型地是按激活時(shí)間ta以及按去活時(shí)間td來參數(shù)化的。因此，在激活的情況下，在初始時(shí)刻t0，時(shí)間模塊維持濾波塊3的作用（為零），并且成比例地增大所述作用，直至在時(shí)刻t0+ta處獲得完全作用。在去活的情況下，在初始時(shí)刻t0，時(shí)間模塊維持濾波塊3的完全作用，并且成比例地減小所述作用，直至在時(shí)刻t0+td處獲得零作用。

本發(fā)明還涉及包括根據(jù)前述實(shí)施方式中的任一個(gè)的這樣的處理設(shè)備1的無線電接收器。