用于窄帶寬數(shù)字信號處理的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于輸入音頻信號的窄帶寬數(shù)字信號處理的方法及系統(tǒng)。明確地說，本發(fā)明包含一高通濾波器，其被配置成用以濾波該輸入音頻信號。一第一壓縮器接著會調(diào)變該濾波的信號，以便產(chǎn)生一經(jīng)部分處理的信號。于某些實施例中，一箝位模塊會進(jìn)一步限制該經(jīng)部分處理的信號的增益。一分歧器會被配置成用以將該經(jīng)部分處理的信號分成一第一信號與一第二信號。一低通濾波器會被配置成用以濾波該第一信號。一直通模塊會被配置成用以調(diào)整該第二信號的增益。一混合器接著會組合該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，以便輸出一組合信號。于某些實施例中，一音調(diào)控制模塊會進(jìn)一步處理該組合信號，并且一第二壓縮器會進(jìn)一步調(diào)變該經(jīng)處理的信號。
【專利說明】用于窄帶寬數(shù)字信號處理的系統(tǒng)及方法
[0001]優(yōu)先權(quán)主張
[0002]本申請案在35U.S.C.第119(e)款的規(guī)范下基于目前在美國專利商標(biāo)事務(wù)所待審的臨時專利申請案序號第61/834，071號并且主張其優(yōu)先權(quán)，該案的提申日期為2013年6月12日，本文以引用的方式將其并入。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明提供用于數(shù)字處理窄帶寬數(shù)字信號的方法及系統(tǒng)。明確地說，某些實施例關(guān)于數(shù)字處理音頻信號，其中，該音頻內(nèi)容僅局限于數(shù)個八度音。

【背景技術(shù)】
[0004]窄帶寬音訊處理有各式各樣的應(yīng)用，其包含:在極端先遣人員環(huán)境(extremefirst responder environment)中的語音通信、聽診各種身體聲音、水診器、電信、或是可用信息的質(zhì)量非常差的罕見揚聲器/麥克風(fēng)情況。于此些情況中，音訊內(nèi)容通常僅局限于數(shù)個八度音。
[0005]雖然傳統(tǒng)的全頻譜音頻增強(qiáng)系統(tǒng)及方法能夠增強(qiáng)窄帶寬音頻內(nèi)容的聲音質(zhì)量；但是，這些標(biāo)準(zhǔn)配置卻沒有被充分運用并且沒有達(dá)到主要的質(zhì)量增強(qiáng)目的。據(jù)此，有利的方式是在各種應(yīng)用中改良音訊處理并且增強(qiáng)窄帶寬音訊內(nèi)容，以便產(chǎn)生清晰且容易詮釋的音訊輸出。進(jìn)一步言之，有利的方式是讓使用者在具有不同窄帶寬頻率范圍的不同應(yīng)用中校正音訊處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明通過提供一種用于音頻信號的窄帶寬處理的系統(tǒng)及方法而滿足上面所述的現(xiàn)行需求，以便產(chǎn)生清晰且容易詮釋的音訊輸出。
[0007]據(jù)此，在原先廣義的術(shù)語中，一音頻輸入信號會先經(jīng)由一高通濾波器被濾波。該高通濾波器可以包括一具有第一頻率的共振高通濾波器。就此來說，在該第一頻率以上的音頻輸入信號頻率會通過一第一壓縮器成為一經(jīng)濾波的信號。該第一壓縮器包括動態(tài)增益壓縮能力，用以調(diào)變該經(jīng)濾波的信號。
[0008]于某些實施例中，該調(diào)變信號接著會被傳送至一箝位模塊，用以產(chǎn)生一經(jīng)部分處理的信號。該箝位模塊會限制該調(diào)變信號的增益，用以產(chǎn)生一經(jīng)部分處理的信號。于其它實施例中，來自該第一壓縮器的經(jīng)濾波的信號會被傳送成為該經(jīng)部分處理的信號，而沒有使用箝位模塊。
[0009]于某些實施例中，該經(jīng)部分處理的信號會被發(fā)送至一傳送器，用以在一通信網(wǎng)路上傳送給一接收器，該接收器接著會傳送該經(jīng)部分處理的信號給一分歧器。于其它實施例中，該經(jīng)部分處理的信號會直接被發(fā)送至該分歧器，而沒有使用傳送器或接收器。
[0010]該經(jīng)部分處理的信號接著會在該分歧器中被分成一第一信號與一第二信號。該第一信號接著會經(jīng)由一低通濾波器被濾波。該低通濾波器可以包括一具有第二頻率的共振低通濾波器。在該第二頻率以下的頻率會通過。于一較佳的實施例中，并且違反預(yù)期功能的直覺，該第二頻率被選為低于該第一頻率。這允許最終的信號被用來從該些低頻率處重建合用的動態(tài)。該第二信號會被傳送至一直通模塊。該直通模塊可以被配置成用以調(diào)整該第二信號的增益。該直通模塊可以直接直通該第二信號而不作任何放大。進(jìn)一步言之，增益調(diào)整可以為靜態(tài)調(diào)整。該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號接著會在一混合器中結(jié)合，用以產(chǎn)生一混合信號。
[0011]于某些實施例中，該混合信號接著會被一音調(diào)控制模塊處理。該音調(diào)控制模塊可以包括一參數(shù)式均衡器或是其它均衡器，其被配置成用以微調(diào)該信號。于至少一實施例中，來自該音調(diào)控制模塊的經(jīng)處理信號接著可由一第二壓縮器來調(diào)變。該經(jīng)調(diào)變的信號接著會被發(fā)送成為輸出信號。于其它實施例中，來自該混合器的混合信號可以直接被發(fā)送成為輸出信號，而不必使用該音調(diào)控制模塊或是該第二壓縮器。
[0012]本發(fā)明的應(yīng)用可以包含語音通信，例如，在極端先遣人員環(huán)境中的語音通信或是在可用的音頻內(nèi)容質(zhì)量很差或非常差的地方中的語音通信。于此些應(yīng)用中，本發(fā)明可以濾除背景噪聲，并且選擇性地增強(qiáng)語音應(yīng)用的頻率范圍，以便產(chǎn)生清晰且可詮釋的音訊輸出。于此些實施例中，該第一頻率可以選自2.5kHz至3.2kHz的范圍，而該第二頻率可以選自700Hz至100Hz的范圍。
[0013]本發(fā)明的其它應(yīng)用可以包含水診器或是聲納，例如，用于水下或地下資源探測的水診器或是聲納，以及用于此些應(yīng)用的適當(dāng)頻率范圍。于人體聽診中也可以使用本發(fā)明來增強(qiáng)呼吸聲，舉例來說，作為聽診器的一部分。本發(fā)明也可用于增強(qiáng)心跳聲，舉例來說，作為用于心音圖或心臟超音波的裝置以及其它偵測方法的一部分。本發(fā)明也可被具現(xiàn)為計算機(jī)的一部分或是被連接至計算機(jī)，用以分析事先記錄的窄帶寬音頻內(nèi)容。據(jù)此該些第一頻率范圍與第二頻率范圍以及增益控制與補(bǔ)償組件可據(jù)以相依于音訊內(nèi)容的類型而被設(shè)定或校正。
[0014]探討下面的圖式及詳細(xì)說明將會更明白本發(fā)明的前述與其它目的、特點、以及優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為更完整了解本發(fā)明的性質(zhì)，應(yīng)該配合隨附的圖式來參考下面的詳細(xì)說明，其中:
[0016]圖1所示的是關(guān)于一種用于窄帶寬處理的系統(tǒng)的本發(fā)明其中一實施例的略圖。
[0017]圖2所示的是關(guān)于圖1的系統(tǒng)的廣播變化例的本發(fā)明另一實施例的略圖。
[0018]圖3所示的是關(guān)于一種用于窄帶寬處理的系統(tǒng)的本發(fā)明另一實施例的略圖。
[0019]圖4所示的是關(guān)于圖3的系統(tǒng)的廣播變化例的本發(fā)明另一實施例的略圖。
[0020]圖5所示的是關(guān)于一種用于窄帶寬處理的方法的本發(fā)明另一實施例的方塊圖。
[0021]圖6所示的是關(guān)于圖5的方法的廣播變化例的另一實施例的方塊圖。
[0022]圖7所示的是關(guān)于一種用于窄帶寬處理的方法的本發(fā)明另一實施例的方塊圖。
[0023]圖8所示的是關(guān)于圖7的方法的廣播變化例的另一實施例的方塊圖。
[0024]在所有圖式中，相同的組件符號表示相同的部件。

【具體實施方式】
[0025]如附圖所示，本發(fā)明關(guān)于一種用于窄帶寬數(shù)字信號處理的系統(tǒng)及方法。
[0026]如概略表示，圖1所示的是一種用于窄帶寬數(shù)字信號處理的系統(tǒng)100的至少一較佳實施例。據(jù)此，并且于此些實施例中，系統(tǒng)100大體上包括:一輸入裝置101、一高通濾波器111、一第一處理模塊105、一分歧器121、一共振低通濾波器122、一直通模塊123、一第二處理模塊106、以及最后為一輸出裝置102。
[0027]輸入裝置101至少部分被架構(gòu)或被配置成用以傳送一輸入音頻信號201至高通濾波器111之中。該輸入音頻信號201可以包括完全的可聽見范圍；但是，于特定的應(yīng)用中則包括20Hz至20kHz可聽見范圍的一半以下。輸入裝置101可以包括能夠音頻回放的音頻裝置的至少一部分。舉例來說，輸入裝置101可以包括一立體聲系統(tǒng)、一可攜式音樂播放器、一行動裝置、一計算機(jī)、一聲音或音頻卡、或是適合音頻回放的任何其它裝置或電子電路的組合。
[0028]高通濾波器111被配置成用以直通該輸入音頻信號201的高頻率；同時衰減較低的頻率，以一第一頻率為基礎(chǔ)。換言之，在第一頻率以上的頻率會被傳送至第一壓縮器112成為一經(jīng)濾波的信號211。于至少一實施例中，例如，在語音應(yīng)用的實施例中，該第一頻率可以選自介于2.5kHz與3.2kHz之間的范圍。然而，該第一頻率也可以隨著來源信號改變。該第一頻率可進(jìn)一步由使用者調(diào)諧，或者，可被靜態(tài)設(shè)定。該高通濾波器111可以包括一共振高通濾波器。該高通濾波器111可以進(jìn)一步包括被架構(gòu)成用以直通在第一頻率以上的高頻率并且衰減或濾除較低頻率的任何電路或是它們的組合。
[0029]第一處理模塊105被配置成用以處理經(jīng)濾波的信號211并且傳送一經(jīng)部分處理的信號205給分歧器121。據(jù)此，第一處理模塊105可以于至少一實施例中包括一第一壓縮器112。該第一處理模塊105也可以于其它實施例中包括一第一壓縮器112。
[0030]于至少一實施例中，該第一壓縮器112被配置成用以調(diào)變經(jīng)濾波的信號211并且傳送一經(jīng)調(diào)變的信號212給箝位模塊113。于其它實施例中，該第一壓縮器112可以傳送該經(jīng)調(diào)變的信號212給分歧器作為經(jīng)部分處理的信號205。該第一壓縮器112可以包括一自動增益控制器。該第一壓縮器112可以包括標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)范圍壓縮控制，例如，臨界值、比例、起攻(attack)與解除(release)。倘若經(jīng)濾波的信號211的振幅超過特定臨界值的話，臨界值便允許該第一壓縮器112降低經(jīng)濾波的信號211的位準(zhǔn)。比例允許該第一壓縮器112如一比例所決定般地降低增益。起攻與解除則決定該第一壓縮器112要多快動作。起攻階段為當(dāng)該第一壓縮器112正在降低增益以抵達(dá)由該臨界值所決定的位準(zhǔn)的周期。解除階段為該第一壓縮器112正在提高增益至由該臨界值所決定的位準(zhǔn)的周期。該第一壓縮器112還可以有軟膝部與硬膝部的特點，用以控制輸出信號或經(jīng)調(diào)變的信號212的響應(yīng)曲線中的彎折；并且可以有適合一音頻信號的動態(tài)壓縮的其它動態(tài)范圍壓縮控制。該第一壓縮器112可以進(jìn)一步包括被架構(gòu)與配置成用于動態(tài)范圍壓縮的任何裝置或電路的組合。
[0031]于至少一實施例中，箝位模塊113被配置成用以限制經(jīng)調(diào)變的信號212的增益并且傳送一經(jīng)部分處理的信號213給分歧器121。明確地說，于至少一實施例中，該箝位模塊113被配置成用以限制或移除經(jīng)調(diào)變的信號212中的瞬時。瞬時為該音頻信號中的增益或振幅的短突波。舉例來說，倘若該第一壓縮器使用較慢的起攻時間來產(chǎn)生經(jīng)調(diào)變的信號212的話，瞬時便可能會被產(chǎn)生。這會確保經(jīng)部分處理的信號213的最小動態(tài)范圍。最小動態(tài)范圍可以進(jìn)一步促成一信號在一通信網(wǎng)路上傳送，因為該信號有較小的帶寬或檔案大小。箝位模塊113可以包括一箝位器或箝位電路。該箝位模塊113可以包括多個串聯(lián)箝位器、多個并聯(lián)箝位器、或是能夠且適合箝位或限制一音頻信號的振幅或增益的電路的任何組合。除此之外，該箝位模塊113可以還包括軟箝位，或是能夠軟箝位的裝置或電路，用以避免在信號的轉(zhuǎn)換特征曲線中出現(xiàn)尖銳點。
[0032]分歧器121被配置成用以將該經(jīng)部分處理的信號213分成一第一信號221與一第二信號221’。第一信號221被傳送至一低通濾波器122，而第二信號221’被傳送至一直通模塊123。于至少一實施例中，該分歧器121被配置成使得第一信號221與第二信號221’為和該經(jīng)部分處理的信號213實質(zhì)上相同的信號，也就是，有對應(yīng)相同的振幅與相位。于其它實施例中則可能因信號衰降而造成細(xì)微的變異。
[0033]低通濾波器122被配置成用以直通該第一信號221的低頻率，同時衰減較高的頻率，以一第二頻率為基礎(chǔ)。換言之，在第二頻率以下的頻率會被傳送至混合器124成為一經(jīng)濾波的第一信號222。于至少一實施例中，并且違反預(yù)期功能的直覺，該第二頻率被設(shè)為低于該第一頻率。在語音應(yīng)用中，該第二頻率會選自介于700Hz與1000Hz之間的范圍。該第二頻率可進(jìn)一步由使用者調(diào)諧，或者，可被靜態(tài)設(shè)定。該最終的第一經(jīng)濾波的信號222會被用來從該些低頻率處重建合用的動態(tài)。
[0034]直通模塊123被配置成用以直通第二信號221’。于至少一實施例中，該直通模塊123也會調(diào)整該第二信號的增益。舉例來說，在語音應(yīng)用中，僅有少量的該信號足以達(dá)到所希望的結(jié)果，并且該第二信號221’的增益將據(jù)以被往下調(diào)整。該直通模塊123的其中一個范例可以修復(fù)語音應(yīng)用中的咝咝聲。倘若低通濾波器122移除過多的話，其它范例可以包含修復(fù)其它高頻率內(nèi)容。于至少一實施例中，直通模塊123的位準(zhǔn)或增益調(diào)整為靜態(tài)調(diào)整。該增益調(diào)整也可以為零。于其它實施例中，可能會希望并使用動態(tài)或可調(diào)整的增益減降。于至少一實施例中，該直通模塊可以直接直通一信號，而沒有任何放大。
[0035]第二處理模塊106被配置成用以處理該經(jīng)濾波的第一信號222與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號223并且傳送一輸出信號給輸出裝置102。據(jù)此，該第二處理模塊106可以包括一混合器124、一音調(diào)控制模塊125、一第二壓縮器126、以及它們的任何組合。
[0036]于至少一實施例中，混合器124被配置成用以組合該經(jīng)濾波的第一信號222與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號223并且傳送一組合信號224給音調(diào)控制模塊125。于某些實施例中，該組合信號224會被傳送成為第二處理模塊106的輸出信號206。于其它實施例中，該組合信號224會進(jìn)一步被傳送至一音調(diào)控制模塊125。混合器124可以包括一電子混合器，其被架構(gòu)成用以組合二或更多個信號成為一復(fù)合或組合信號。該混合器124可以同樣包括被架構(gòu)或被配置成用以組合二或更多個信號的任何電路或電路組合。
[0037]于至少一實施例中，音調(diào)控制模塊125會處理該組合信號224并且傳送一受控信號225給第二壓縮器126。于某些實施例中，該受控信號225會被傳送成為輸出信號206 ;于其它實施例中，該受控信號225會進(jìn)一步被傳送至第二壓縮器126。于至少一實施例中，該音調(diào)控制模塊125包括一參數(shù)式均衡器。進(jìn)一步言之，該參數(shù)式均衡器可以包括一個、兩個、三個、或四個頻帶。于其它實施例中，該音調(diào)控制模塊125可以包括一圖形式均衡器。該音調(diào)控制模塊125可以進(jìn)一步包括適合等化一音頻信號的任何裝置或電路的組合。
[0038]于至少一實施例中，該第二壓縮器126被配置成用以調(diào)變該受控信號225并且傳送一輸出信號226給輸出裝置102。該第二壓縮器126的結(jié)構(gòu)及/或配置可以雷同于第一壓縮器112。據(jù)此，第二壓縮器126可以包括被架構(gòu)與配置成用于動態(tài)范圍壓縮或靜態(tài)壓縮或位準(zhǔn)調(diào)整的任何裝置或電路的組合。
[0039]輸出裝置102可以被架構(gòu)成用以進(jìn)一步處理輸出信號226。輸出裝置102也可以被架構(gòu)及/或被配置成用于回放該輸出信號226。
[0040]如概略表示，圖2所示的是在廣播應(yīng)用中用于窄帶寬數(shù)字信號處理的系統(tǒng)200的至少一較佳實施例。據(jù)此，并且于此些實施例中，系統(tǒng)200大體上包括和圖1中所示的系統(tǒng)100相同或雷同的器件，換言之，其包括:一輸入裝置101、一高通濾波器111、一第一壓縮器112、一箝位模塊113、一分歧器121、一共振低通濾波器122、一直通模塊123、一混合器124、一音調(diào)控制模塊125、一第二壓縮器126、以及一輸出裝置102。于圖2由系統(tǒng)200所示的廣播實施例中，此些器件可以分成一前置傳送模塊110與一后置傳送模塊120。據(jù)此，系統(tǒng)200包含在前置傳送模塊110與后置傳送模塊120之間加入一傳送器131、一通信網(wǎng)路132、以及一接收器133。
[0041]實際上，系統(tǒng)200的實施例將本發(fā)明的各種器件分開成至少兩個模塊，以使得該或該些前置傳送模塊I1與后置傳送模塊120可以被放置在不同的位置或是被埋置在不同的裝置之中而相互通信。網(wǎng)絡(luò)132可以包括有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)，例如，蜂巢式、衛(wèi)星、陸地型、以及各式各樣LAN、WAN、區(qū)域無線或是近場通信(其包含，但是并不受限于Wif1、藍(lán)牙、紅外線技術(shù))、以及用于傳送數(shù)字音頻信號的任何其它適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。據(jù)此，傳送器131與對應(yīng)的接收器133被配置成用以從該前置傳送模塊110至該后置傳送模塊120發(fā)送與接收該經(jīng)部分處理的信號213。于圖2的實施例中，該經(jīng)部分處理的信號213是從箝位模塊113處被傳送至傳送器131，在網(wǎng)絡(luò)132中被發(fā)送至接收器133，并且接著被傳送至分歧器121。
[0042]如概略表示，圖3所示的是一種用于窄帶寬數(shù)字信號處理的系統(tǒng)300的至少一較佳實施例。一般來說，系統(tǒng)300為系統(tǒng)100的實施例的較簡單變化例并且具有少于上述系統(tǒng)100的器件。因此，系統(tǒng)300包括:一輸入裝置101、一高通濾波器111、一第一壓縮器112、一分歧器121、一低通濾波器122、一直通模塊123、一混合器124、以及一輸出裝置102。然而，應(yīng)該了解的是，系統(tǒng)300實施例可以包括新增的箝位模塊113、音調(diào)控制模塊125、第二壓縮器126、以及它們的任何組合。
[0043]在架構(gòu)上及在至少一實施例中，于系統(tǒng)300中所提的器件雷同于或相同于上面系統(tǒng)100中的器件。然而，來自第一壓縮器112的經(jīng)調(diào)變信號212是直接被傳送至分歧器121。進(jìn)一步言之，來自混合器124的組合信號224是直接被發(fā)送至輸出裝置102。
[0044]如概略表示，圖4所示的是圖3的系統(tǒng)的廣播變化例的至少一較佳實施例。于此些實施例中，系統(tǒng)400包括一前置傳送模塊110’與一后置傳送模塊120’。前置傳送模塊110’包括一高通濾波器111與一第一壓縮器112。后置傳送模塊120’包括:一分歧器121、一低通濾波器122、一直通模塊123、以及一混合器124。在架構(gòu)上，于至少一實施例中，該些器件為在上面的系統(tǒng)300與系統(tǒng)200中所提及的器件。
[0045]如概略表示，圖5所示的是關(guān)于一種用于窄帶寬處理的方法的另一實施例，于不同的實施例中，該方法可以并入上面所引述的系統(tǒng)中的器件。于此實施例中，一輸入音頻信號會先被一高通濾波器濾波，如在501中。于至少一實施例中，該高通濾波器包括一共振濾波器，其會讓在第一頻率以上的頻率通過并且衰減在該第一頻率以下的頻率。進(jìn)一步言之，該第一頻率可以選自介于2.5kHz與3.2kHz之間的范圍。
[0046]包括第一頻率以上的頻率的經(jīng)濾波的信號接著會被第一處理模塊處理，如在1001中，用以產(chǎn)生一經(jīng)部分處理的信號。此步驟可以進(jìn)一步包括以一第一壓縮器來調(diào)變該經(jīng)濾波的信號，如在502中，用以產(chǎn)生一經(jīng)調(diào)變的信號。該第一壓縮器可以包括一自動增益控制器，或是能夠動態(tài)范圍壓縮的其它裝置或電路組合。于某些實施例中，該第一壓縮器可以包括能夠靜態(tài)位準(zhǔn)調(diào)整的任何裝置或電路組合。該經(jīng)調(diào)變的信號可以被傳送成為該經(jīng)部分處理的信號，或者，可以進(jìn)一步包括被傳送至一箝位模塊，用以限制該經(jīng)調(diào)變信號的增益，如在503中，以便產(chǎn)生該經(jīng)部分處理的信號。該箝位模塊可以包括一箝位器或箝位電路，其被配置成用以限制一音頻信號的振幅或增益。該箝位模塊可以進(jìn)一步包括軟箝位，用以避免在信號的轉(zhuǎn)換特征曲線中出現(xiàn)尖銳點。
[0047]該經(jīng)部分處理的信號接著會利用一分歧器被分離成一第一信號與一第二信號，如在504中。于至少一實施例中，該分歧器被配置成使得該些第一信號與第二信號為和該經(jīng)部分處理的信號實質(zhì)上相同的信號。換言之，該經(jīng)部分處理的信號會在該分歧器處分散成一第一信號與一第二信號。
[0048]該第一信號會被一低通濾波器濾波，如在505中。于至少一實施例中，該低通濾波器包括一共振濾波器，其會讓低于第二頻率的頻率通過并且衰減在該第二頻率以上的頻率。進(jìn)一步言之，并且違反預(yù)期功能的直覺，該第二頻率被設(shè)為低于該第一頻率。于至少一實施例中，該第二頻率可以進(jìn)一步選自介于700Hz與1000Hz之間的范圍。
[0049]該第二信號會通過該直通模塊，如在506中。于至少一實施例中，該第二信號的增益會被調(diào)整。該增益調(diào)整可以為零，可以向下調(diào)整或向上調(diào)整。于某些實施例中，該增益調(diào)整可以為靜態(tài)；于其它實施例中，該增益調(diào)整可以為動態(tài)。又，于其它實施例中，該直通模塊可以不包括增益調(diào)整器件。據(jù)此，該直通模塊可以包括用于該信號的動態(tài)增益調(diào)整或靜態(tài)增益調(diào)整的一裝置或(多個)電路。
[0050]該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號接著會被第二處理模塊處理，如在1002中。此步驟可以進(jìn)一步包括以一混合器組合該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，用以產(chǎn)生一組合信號。該混合器被架構(gòu)或被配置成用以組合至少兩個信號并且輸出一復(fù)合信號。該組合信號可以被傳送成為該輸出信號；或者，可以被一音調(diào)控制模塊進(jìn)一步處理，用以產(chǎn)生一受控信號。該音調(diào)控制模塊可以包括適合等化一音頻信號的任何裝置或電路的組合。于至少一實施例中，該音調(diào)控制模塊包括一參數(shù)式均衡器。該參數(shù)式均衡器可以包括一個、兩個、三個、或四個頻帶。于其它實施例中，該音調(diào)控制模塊可以包括圖形式均衡器或是其它均衡器。該受控信號可以被輸出成為該輸出信號；或者，可以進(jìn)一步由一第二壓縮器來調(diào)變，用以產(chǎn)生該輸出信號。該第二壓縮器可以包括能夠動態(tài)范圍壓縮或靜態(tài)壓縮的任何裝置或電路的組合。
[0051]最后，該輸出信號會被傳送至一輸出裝置，如在510中。該輸出裝置可以被配置成用于額外處理，或者，可以被配置成用于回放該輸出信號。
[0052]如圖示，圖6所示的是關(guān)于用于窄帶寬處理的方法的廣播變化例的另一實施例。此實施例的結(jié)構(gòu)性器件及/或可配置的器件可以和上面所述的器件相同或雷同。
[0053]在圖6的實施例中，一輸入音頻信號會被一高通濾波器濾波，如在501中。于至少一實施例中，該高通濾波器包括一共振濾波器，其會讓在第一頻率以上的頻率通過并且衰減在該第一頻率以下的頻率。進(jìn)一步言之，該第一頻率可以選自介于2.5kHz與3.2kHz之間的范圍。
[0054]該經(jīng)濾波的信號接著會被第一處理模塊處理，如在1001中。此步驟可以包括由一第一壓縮器來調(diào)變、由一箝位模塊來限制增益、或是它們的組合，用以產(chǎn)生一經(jīng)部分處理的信號。
[0055]該經(jīng)部分處理的信號接著會被一傳送器傳送，如在601中。該傳送器可以包括能夠在一通信網(wǎng)路或平臺上以有線或無線的方式傳送信號的任何裝置或電路的組合。該經(jīng)部分處理的信號會被一接收器接收，如在602中。該接收器可以包括能夠接收被該傳送器傳送的經(jīng)部分處理的信號的任何裝置或電路的組合。
[0056]被該接收器接收的該經(jīng)部分處理的信號接著會被一分歧器分成一第一信號與一第二信號，如在504中。
[0057]該第一信號會被一低通濾波器濾波，如在505中。于至少一實施例中，該低通濾波器包括一共振濾波器，其會讓低于第二頻率的頻率通過并且衰減在該第二頻率以上的頻率。進(jìn)一步言之，并且違反預(yù)期功能的直覺，該第二頻率被設(shè)為低于該第一頻率。于至少一實施例中，該第二頻率可以進(jìn)一步選自介于700Hz與1000Hz之間的范圍。
[0058]該第二信號會通過一直通模塊，如在506中。于至少一實施例中，該第二信號的增益會被該直通模塊調(diào)整。
[0059]該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號接著會被第二處理模塊處理，如在1002中。此步驟可以包括以一混合器組合該兩個信號、以一音調(diào)控制模塊進(jìn)一步處理、以一第二壓縮器來調(diào)變、以及它們的組合，用以產(chǎn)生該輸出信號。最后，該第二處理模塊會如在510中傳送一輸出信號給該輸出裝置。
[0060]如圖示，圖7所示的是關(guān)于用于窄帶寬處理的方法的另一實施例。此實施例的結(jié)構(gòu)性器件及/或可配置的器件可以和上面所述的器件相同或雷同。
[0061]在圖7的實施例中，一輸入音頻信號會被一高通濾波器濾波，如在701中。于至少一實施例中，該高通濾波器包括一共振濾波器，其會讓在第一頻率以上的頻率通過并且衰減在該第一頻率以下的頻率。進(jìn)一步言之，該第一頻率可以選自介于2.5kHz與3.2kHz之間的范圍。
[0062]該經(jīng)濾波的信號接著會被一第一壓縮器調(diào)變，如在702中，用以產(chǎn)生一經(jīng)部分處理的信號。該經(jīng)部分處理的信號接著會被一分歧器分成一第一信號與一第二信號，如在703中。
[0063]該第一信號會被一低通濾波器濾波，如在704中。于至少一實施例中，該低通濾波器包括一共振濾波器，其會讓低于第二頻率的頻率通過并且衰減在該第二頻率以上的頻率。進(jìn)一步言之，并且違反預(yù)期功能的直覺，該第二頻率被設(shè)為低于該第一頻率。于至少一實施例中，該第二頻率可以進(jìn)一步選自介于700Hz與1000Hz之間的范圍。
[0064]該第二信號會通過一直通模塊，如在705中。于至少一實施例中，該第二信號的增益會被該直通模塊調(diào)整。該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號會在一混合器中結(jié)合，如在706中。最后，該混合信號會被傳送成為一輸出信號，如在707中。
[0065]如圖示，圖8所示的是關(guān)于用于窄帶寬處理的方法的廣播變化例的另一實施例。此實施例的結(jié)構(gòu)性器件及/或可配置的器件可以和上面所述的器件相同或雷同。
[0066]在圖8的實施例中，一輸入音頻信號會被一高通濾波器濾波，如在701中。于至少一實施例中，該高通濾波器包括一共振濾波器，其會讓在第一頻率以上的頻率通過并且衰減在該第一頻率以下的頻率。進(jìn)一步言之，該第一頻率可以選自介于2.5kHz與3.2kHz之間的范圍。該經(jīng)濾波的信號接著會被一第一壓縮器調(diào)變，如在702中，用以產(chǎn)生一經(jīng)部分處理的信號。
[0067]該經(jīng)部分處理的信號接著會被一傳送器傳送，如在801中。該傳送器可以包括能夠在一通信網(wǎng)路或平臺上以有線或無線的方式傳送信號的任何裝置或電路的組合。該經(jīng)部分處理的信號會被一接收器接收，如在802中。該接收器可以包括能夠接收被該傳送器傳送的經(jīng)部分處理的信號的任何裝置或電路的組合。
[0068]被該接收器接收的該經(jīng)部分處理的信號接著會被一分歧器分成一第一信號與一第二信號，如在703中。
[0069]該第一信號會被一低通濾波器濾波，如在704中。于至少一實施例中，該低通濾波器包括一共振濾波器，其會讓低于第二頻率的頻率通過并且衰減在該第二頻率以上的頻率。進(jìn)一步言之，并且違反預(yù)期功能的直覺，該第二頻率被設(shè)為低于該第一頻率。于至少一實施例中，該第二頻率可以進(jìn)一步選自介于700Hz與1000Hz之間的范圍。
[0070]該第二信號會通過一直通模塊，如在705中。于至少一實施例中，該第二信號的增益會被該直通模塊調(diào)整。該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號會在一混合器中結(jié)合，如在706中。最后，該混合信號會被傳送成為一輸出信號，如在707中。
[0071]于至少一實施例中，上面的方法可以連續(xù)的順序完成；不過，該些方法也可以任何其它順序來完成。于至少一實施例中，上面的方法可以排外地實施；但是，于其它實施例中，上面所述的方法中的一或更多道步驟可以被略過。
[0072]因為能夠?qū)Ρ景l(fā)明的已述較佳實施例進(jìn)行許多細(xì)部修正、變更、以及改變；所以，前面說明以及隨附圖式中所示的所有內(nèi)容應(yīng)被理解為解釋性，而沒有限制意義。因此，本發(fā)明的范疇?wèi)?yīng)該取決于隨附的權(quán)利要求以及它們的合法等效范圍。
[0073]現(xiàn)在本發(fā)明已經(jīng)充分描述。
【權(quán)利要求】
1.一種用于輸入音頻信號的窄帶寬數(shù)字信號處理的系統(tǒng)，其包括: 一高通濾波器，其被配置成用以濾波該輸入音頻信號，以便產(chǎn)生一經(jīng)濾波的信號； 一第一處理模塊，其被配置成用以處理該經(jīng)濾波的信號，以便產(chǎn)生一經(jīng)部分處理的信號; 一分歧器，其被配置成用以將該經(jīng)部分處理的信號分成一第一信號與一第二信號； 一低通濾波器，其被配置成用以濾波該第一信號； 一直通模塊，其被配置成用以調(diào)整該第二信號的增益；以及 一第二處理模塊，其被配置成用以處理該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，以便產(chǎn)生一輸出信號。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該第一處理模塊包括一第一壓縮器，其被配置成用以調(diào)變該經(jīng)濾波的信號，以便產(chǎn)生該經(jīng)部分處理的信號。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該第一處理模塊包括:一第一壓縮器，其被配置成用以調(diào)變該經(jīng)濾波的信號，以便產(chǎn)生一經(jīng)調(diào)變的信號；一箝位模塊，其被配置成用以調(diào)整該經(jīng)調(diào)變的信號的增益，以便產(chǎn)生該經(jīng)部分處理的信號。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該第二處理模塊包括一混合器，其被配置成用以組合該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，以便產(chǎn)生該輸出信號。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該第二處理模塊包括:一混合器，其被配置成用以組合該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，以便產(chǎn)生一組合信號；一音調(diào)控制模塊，其被配置成用以處理該組合信號，以便產(chǎn)生該輸出信號。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該第二處理模塊包括:一混合器，其被配置成用以組合該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，以便產(chǎn)生一組合信號；一音調(diào)控制模塊，其被配置成用以處理該組合信號，以便產(chǎn)生一受控信號；一第二壓縮器，其被配置成用以調(diào)變該受控信號，以便產(chǎn)生該輸出信號。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該高通濾波器被配置成以一第一頻率為基礎(chǔ)來濾波該輸入音頻信號。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，該第一頻率為可調(diào)整。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，該第一頻率是選自介于2.5kHz與3.2kHz之間的范圍。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該低通濾波器被配置成以一第二頻率為基礎(chǔ)來濾波該第一信號。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，該第二頻率為可調(diào)整。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，該第二頻率低于該第一頻率。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，該第二頻率是選自介于700Hz與1000Hz之間的范圍。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該音調(diào)控制模塊包括一參數(shù)式均衡器。
15.一種用于輸入音頻信號的窄帶寬數(shù)字信號處理的系統(tǒng)，其包括: 一前置傳送模塊，其被配置成用以接收該輸入音頻信號并且產(chǎn)生一經(jīng)部分處理的信號，其中，該前置傳送模塊包括: 一高通濾波器，其被配置成用以濾波該輸入音頻信號，以便產(chǎn)生一經(jīng)濾波的信號， 一第一處理模塊，其被配置成用以處理該經(jīng)濾波的信號，以便產(chǎn)生該經(jīng)部分處理的信號; 一傳送器，其被架構(gòu)成用以傳送該經(jīng)部分處理的信號； 一接收器，其被架構(gòu)成用以接收該經(jīng)部分處理的信號；以及 一后置傳送模塊，其被配置成用以進(jìn)一步處理該經(jīng)部分處理的信號，以便產(chǎn)生一輸出信號，其中，該后置傳送模塊包括: 一分歧器，其被配置成用以將該已接收的信號分成一第一信號與一第二信號， 一低通濾波器，其被配置成用以濾波該第一信號，以便產(chǎn)生一經(jīng)濾波的第一信號， 一直通模塊，其被配置成用以調(diào)整該第二信號的增益，以便產(chǎn)生一經(jīng)增益調(diào)整的第二信號， 一第二處理模塊，其被配置成用以處理該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，以便產(chǎn)生該輸出信號。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，該第一處理模塊包括一第一壓縮器，其被配置成用以調(diào)變該經(jīng)濾波的信號，以便產(chǎn)生該經(jīng)部分處理的信號。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，該第一處理模塊包括:一第一壓縮器，其被配置成用以調(diào)變該經(jīng)濾波的信號，以便產(chǎn)生一經(jīng)調(diào)變的信號；一箝位模塊，其被配置成用以調(diào)整該經(jīng)調(diào)變信號的增益，以便產(chǎn)生該經(jīng)部分處理的信號。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，該第二處理模塊包括一混合器，其被配置成用以組合該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，以便產(chǎn)生該輸出信號。
19.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，該第二處理模塊包括:一混合器，其被配置成用以組合該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，以便產(chǎn)生一組合信號；一音調(diào)控制模塊，其被配置成用以處理該組合信號，以便產(chǎn)生該輸出信號。
20.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，該第二處理模塊包括:一混合器，其被配置成用以組合該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，以便產(chǎn)生一組合信號；一音調(diào)控制模塊，其被配置成用以處理該組合信號，以便產(chǎn)生一受控信號；一第二壓縮器，其被配置成用以調(diào)變該受控信號，以便產(chǎn)生該輸出信號。
21.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，該高通濾波器被配置成以一第一頻率為基礎(chǔ)來濾波該輸入音頻信號。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，該第一頻率是選自介于2.5kHz與3.2kHz之間的范圍。
23.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，該低通濾波器被配置成以一第二頻率為基礎(chǔ)來濾波該第一信號。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，該第二頻率低于該第一頻率。
25.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，該第二頻率是選自介于700Hz與1000Hz之間的范圍。
26.一種用于輸入音頻信號的窄帶寬數(shù)字信號處理的方法，其包括: 以一高通濾波器來濾波該輸入音頻信號，以便產(chǎn)生一經(jīng)濾波的信號； 以一第一處理模塊來處理該經(jīng)濾波的信號，以便產(chǎn)生一經(jīng)部分處理的信號； 將該經(jīng)部分處理的信號分成一第一信號與一第二信號； 以一低通濾波器來濾波該第一信號，用以產(chǎn)生一經(jīng)濾波的第一信號； 以一直通模塊來調(diào)整該第二信號的增益，用以產(chǎn)生一經(jīng)增益調(diào)整的第二信號； 以一第二處理模塊來處理該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，以便產(chǎn)生一輸出信號。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其進(jìn)一步包括:以一傳送器傳送來自該箝位模塊的該經(jīng)部分處理的信號；以一和該分歧器進(jìn)行通信的接收器接收該經(jīng)部分處理的信號。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，以一第一處理模塊來處理該經(jīng)濾波的信號進(jìn)一步包括以一第一壓縮器來調(diào)變該經(jīng)濾波的信號，以便產(chǎn)生該經(jīng)部分處理的信號。
29.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，以一第一處理模塊來處理該經(jīng)濾波的信號進(jìn)一步包括:以一第一壓縮器來調(diào)變該經(jīng)濾波的信號；以一箝位模塊來限制該經(jīng)濾波信號的該增益，以便產(chǎn)生該經(jīng)部分處理的信號。
30.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，以一第二處理模塊來處理該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號進(jìn)一步包括以一混合器來組合該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號，以便產(chǎn)生該輸出信號。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，以一第二處理模塊來處理該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號進(jìn)一步包括:以一混合器來組合該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號；以一音調(diào)控制模塊來處理該組合信號，以便產(chǎn)生該輸出信號。
32.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，以一第二處理模塊來處理該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號進(jìn)一步包括:以一混合器來組合該經(jīng)濾波的第一信號與該經(jīng)增益調(diào)整的第二信號；以一音調(diào)控制模塊來處理該組合信號，以便產(chǎn)生該輸出信號；以及一第二壓縮器來調(diào)變該經(jīng)處理的信號，以便產(chǎn)生該輸出信號。
33.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，該高通濾波器被配置成以一第一頻率為基礎(chǔ)來濾波該輸入音頻信號。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，該第一頻率是選自介于2.5kHz與3.2kHz之間的范圍。
35.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，該低通濾波器被配置成以一第二頻率為基礎(chǔ)來濾波該第一信號。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，該第二頻率低于該第一頻率。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，該第二頻率是選自介于700Hz與1000Hz之間的范圍。
【文檔編號】H04B15/00GK104471879SQ201480001862
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月12日
【發(fā)明者】安東尼·鵬奇歐維, 格蘭·柴尼克, 約瑟夫·G.·布達(dá)拉三世 申請人:鵬奇歐維聲學(xué)有限公司