本發(fā)明涉及系統(tǒng)、方法和技術(shù)，其用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行處理以為收聽(tīng)者提供更強(qiáng)的低音印象，或者換言之，以便將“虛擬低音”與音頻信號(hào)相加，例如以使得可以通過(guò)沒(méi)有良好低音產(chǎn)生特性的揚(yáng)聲器或其它音頻輸出裝置進(jìn)行播放。

背景技術(shù)：

平板電視機(jī)和移動(dòng)裝置的出現(xiàn)加速了小型揚(yáng)聲器的廣泛使用，公知小型揚(yáng)聲器具有差的低音(即，低頻)性能。由于收聽(tīng)者對(duì)聲音質(zhì)量的總體印象較強(qiáng)地受到低音性能的影響，因此該特性通常使得小型揚(yáng)聲器處于不利位置。因此，非常期望改進(jìn)所感知的低音性能，尤其是對(duì)于包括小型揚(yáng)聲器的裝置。

提升低音性能的傳統(tǒng)方法是簡(jiǎn)單地放大音頻譜的低頻部分，從而使得低音聽(tīng)起來(lái)更大聲。然而，由于當(dāng)在低頻將電能轉(zhuǎn)換為聲能時(shí)小型揚(yáng)聲器通常具有差的效率，從而引起諸如電池消耗和過(guò)熱的問(wèn)題，因此這樣的方法的有效性大大受到限制。潛在的更嚴(yán)重的問(wèn)題在于，低頻的放大可以引起揚(yáng)聲器線圈的過(guò)度偏移，從而導(dǎo)致失真，并且在一些情況下，導(dǎo)致對(duì)揚(yáng)聲器的損壞。

替選方法是利用“虛擬音調(diào)(virtual pitch)”的音質(zhì)效果。對(duì)于用于示出該效果的簡(jiǎn)單示例，考慮基頻F0為100赫茲(Hz)的音調(diào)。盡管可以通過(guò)播放100Hz的純音在人耳中產(chǎn)生100Hz音調(diào)的感覺(jué)，但是樂(lè)器和人類聲帶通常使用具有合成諧波結(jié)構(gòu)(諸如100Hz、200Hz、300Hz等)的聲調(diào)集合產(chǎn)生該感覺(jué)，這也可以提供更完整的(和區(qū)分的)聲音質(zhì)量。更有意思的在于，100Hz的基頻處的聲調(diào)對(duì)于人類具有聽(tīng)到100Hz音調(diào)的感覺(jué)是不必要的。即使100Hz的聲調(diào)丟失，200Hz、300Hz、400Hz等的諧音的集合也可以產(chǎn)生100Hz音調(diào)的感覺(jué)。人耳顯然可以僅根據(jù)諧音而推出音調(diào)。該現(xiàn)象稱為虛擬音調(diào)。

虛擬音調(diào)的概念的一個(gè)分支在于，不需要物理地產(chǎn)生基頻F0處的聲調(diào)以便產(chǎn)生F0處的音調(diào)的感覺(jué)。當(dāng)應(yīng)用于小型揚(yáng)聲器的低音增強(qiáng)時(shí)，這意味著不需要在小型揚(yáng)聲器低效的低頻浪費(fèi)能量。替代地，可以通過(guò)使用揚(yáng)聲器在產(chǎn)生方面更高效的較高頻率聲調(diào)而產(chǎn)生類似的低音印象。只要提供了適當(dāng)?shù)闹C波結(jié)構(gòu)，虛擬音調(diào)效果就可以足夠強(qiáng)以產(chǎn)生強(qiáng)的低音感覺(jué)。該一般方法在這里稱為虛擬低音(virtual bass)。

早期的虛擬低音技術(shù)在時(shí)域中工作并且一般包括以下步驟：

1.使用帶通濾波器從輸入音頻信號(hào)提取低頻分量以形成低音信號(hào)；

2.通過(guò)經(jīng)由非線性裝置饋送低音信號(hào)而生成較高階的諧波；

3.使用帶通濾波器選擇高階諧波的一部分(虛擬音調(diào))；以及

4.將所選擇的高階諧波與原始信號(hào)相加。

然而，本發(fā)明人意識(shí)到對(duì)于該方法存在問(wèn)題，包括非線性裝置引入了互調(diào)失真，這會(huì)顯著降低音頻質(zhì)量。

更近期的技術(shù)使用相位聲碼器(phase vocoder)而在頻域中工作，例如，如下：

1.使用短時(shí)傅立葉變換(STFT)將輸入音頻信號(hào)變換到離散傅立葉變換(DFT)域；

2.將低頻諧音的頻率線性地按比例提高至揚(yáng)聲器可以有效地產(chǎn)生聲音的頻率；

3.使用按比例提高后的諧波頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)正弦波疊加合成器(sum-of-sinusoids synthesizer)對(duì)時(shí)域虛擬低音信號(hào)進(jìn)行合成；以及

4.將虛擬低音信號(hào)與原始信號(hào)相加。

然而，本發(fā)明人意識(shí)到該方法的至少一個(gè)問(wèn)題在于，其使得諧音之間的頻率差也按比例被提高，因此所得到的虛擬音調(diào)頻率高于其應(yīng)該為的頻率。換言之，所得到的虛擬低音通常將被感知為具有比原始信號(hào)的低音部分高的音調(diào)。甚至更壞的是，在許多情況下，特別是涉及音樂(lè)的情況下，所感知的音調(diào)中的上述偏移然后將使得所感知的低音與音頻信號(hào)的其它部分沖突，從而導(dǎo)致聲音質(zhì)量的更嚴(yán)重下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過(guò)使用被發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生更好結(jié)果(即，音頻信號(hào)的原始低音部分的更真實(shí)印象)的某些方法來(lái)解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例涉及一種用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行處理的設(shè)備，其包括：(a)輸入線，輸入原始音頻信號(hào)；(b)變換模塊，將原始音頻信號(hào)變換成頻率分量的集合；(c)濾波器，提取這樣的頻率分量的低音部分；(d)估計(jì)器，估計(jì)這樣的低音部分內(nèi)的低音聲音的基頻；(e)頻移器，將低音部分偏移作為估計(jì)器估計(jì)的基頻的整數(shù)倍的頻率，從而提供虛擬低音信號(hào)；(f)加法器，具有(i)耦合到原始音頻信號(hào)和虛擬低音信號(hào)的輸入以及(ii)輸出；以及(g)音頻輸出裝置，耦合到加法器的輸出。

另一實(shí)施例涉及一種用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行處理的設(shè)備，其包括：(a)輸入線，輸入時(shí)域中的原始音頻信號(hào)；(b)低音提取濾波器，提取原始音頻信號(hào)的低音部分，該低音部分也在時(shí)域中；(c)估計(jì)器，估計(jì)低音部分內(nèi)的低音聲音的基頻；(d)頻移器，將低音部分偏移作為估計(jì)器估計(jì)的基頻的整數(shù)倍的正頻率增量，從而提供虛擬低音信號(hào)；(e)加法器，具有(i)耦合到原始音頻信號(hào)和虛擬低音信號(hào)的輸入和(ii)輸出；以及(f)音頻輸出裝置，耦合到加法器的輸出。

根據(jù)每個(gè)上述布置，通?？梢垣@得更好的音頻輸出，特別是當(dāng)通過(guò)不能提供良好的低音產(chǎn)生的揚(yáng)聲器或其它音頻輸出裝置播放音頻信號(hào)時(shí)。

以上概述僅旨在提供本發(fā)明的某些方面的簡(jiǎn)要描述。本發(fā)明的更完整理解可以通過(guò)參考權(quán)利要求和結(jié)合附圖的優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述來(lái)獲得。

附圖說(shuō)明

在以下公開(kāi)內(nèi)容中，參照附圖來(lái)描述本發(fā)明。然而，應(yīng)理解，附圖僅描繪了本發(fā)明的某些代表性和/或示例性實(shí)施例和特征，并且不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。以下是每幅附圖的簡(jiǎn)要描述。

圖1是用于在頻域中將虛擬低音與音頻信號(hào)相加的系統(tǒng)的框圖。

圖2是用于在時(shí)域中將虛擬低音與音頻信號(hào)相加的系統(tǒng)的框圖。

圖3是用于執(zhí)行單邊帶(SSB)調(diào)制的系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)涉及同一發(fā)明人在同一日期提交的題為“Addition of Virtual Bass in the Time Domain”的共同轉(zhuǎn)讓美國(guó)專利申請(qǐng)。

為了便于引用，本公開(kāi)被劃分為章節(jié)。每個(gè)章節(jié)的總體主題由該章節(jié)的標(biāo)題來(lái)指示。然而，這樣的標(biāo)題僅被包括用于有利于可讀性，并且不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

頻域中的虛擬低音的相加

現(xiàn)在參照?qǐng)D1討論主要在頻域中工作的本實(shí)施例的第一實(shí)施例。如在以下更詳細(xì)地討論的，圖1示出了系統(tǒng)5，系統(tǒng)5用于對(duì)原始輸入音頻信號(hào)10(通常為數(shù)字形式，即，在時(shí)間上離散或被采樣以及在值方面離散或被量化)進(jìn)行處理，以便產(chǎn)生與原始信號(hào)10相比可以具有較少實(shí)際低音內(nèi)容但是添加了“虛擬低音”的輸出音頻信號(hào)40，例如，從而使得輸出音頻信號(hào)40更適合于不是非常擅長(zhǎng)產(chǎn)生低音的揚(yáng)聲器或其它輸出裝置。

參照?qǐng)D1，初始，正向變換模塊12將輸入音頻信號(hào)10從時(shí)域變換為頻域(例如，DFT)表示?？梢栽谀K12內(nèi)使用傳統(tǒng)STFT或者其它傳統(tǒng)頻率變換技術(shù)。在以下討論中，一般假設(shè)使用STFT，從而產(chǎn)生DFT表示，但是期望不失一般性，并且這里的每個(gè)具體引用可以例如利用上述更一般的語(yǔ)言來(lái)替換。

所得到的變換后的信號(hào)然后被提供(即，耦合)到低音提取器14，并且可選地被提供到高通濾波器15。低音提取器14例如使用具有如下通帶(例如，頻譜的受到不超過(guò)3dB衰減的部分)的帶通濾波器而從DFT(或其它頻率)系數(shù)提取輸入信號(hào)10的低頻部分16：

其中，是低端截止(-3dB)頻率，是高端截止頻率，并且上述范圍優(yōu)選地以預(yù)期低音強(qiáng)但是期望的揚(yáng)聲器或其它最終輸出裝置42無(wú)法有效地產(chǎn)生聲音的頻率為中心。另外，低音提取器14的帶寬優(yōu)選地跨越足夠的倍頻程(octave)(例如，至少一個(gè)1個(gè)、2個(gè)或更多個(gè))以便從源音頻信號(hào)10提取適當(dāng)?shù)闹C波結(jié)構(gòu)以用于以下所指示的目的。這樣的通帶的一個(gè)代表性示例是[40,160]Hz。更一般地，優(yōu)選地是至少10Hz、15Hz、20Hz或30Hz，并且優(yōu)選地是100Hz至200Hz。

通常，低音提取器14例如通過(guò)將具有期望濾波器特性的窗函數(shù)直接應(yīng)用于正向STFT模塊12提供的頻率系數(shù)而抑制輸入信號(hào)10的較高頻分量(以及優(yōu)選地還抑制非常低頻分量，例如，低于人類聽(tīng)力范圍的分量)。在優(yōu)選實(shí)施例中，低音提取器14的目的是輸出期望被復(fù)制為虛擬低音(例如，不包括低于人類聽(tīng)力范圍的任何非常低頻能量)的低音信號(hào)(包括低音信號(hào)的基頻和低音信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)的至少一部分)。

如圖1所示，所提取的低音信號(hào)16被提供到F0估計(jì)器24，F(xiàn)0估計(jì)器24用于估計(jì)低音信號(hào)16內(nèi)的正生成的虛擬低音信號(hào)25期望對(duì)應(yīng)的低音聲音(或音調(diào))(即，虛擬低音信號(hào)25期望替換的低音聲音)的基頻F0。注意，在這里的討論中，基頻可互換地稱為F0或F₀。盡管可使用任何F0檢測(cè)算法來(lái)提供基頻F0的估計(jì)，但是由于DFT(或其它頻率)頻譜的可用性，在當(dāng)前實(shí)施例中，頻域中的方法是優(yōu)選的。通常，這樣的技術(shù)中的隱含是正處理的音頻信號(hào)內(nèi)的確定其基頻的主音或音調(diào)(在該情況下，主低音聲音或音調(diào))的識(shí)別。在這點(diǎn)上，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)任何給定時(shí)刻的單個(gè)低音聲音或音調(diào)的感覺(jué)的產(chǎn)生可以提供良好的聲音質(zhì)量。當(dāng)前，優(yōu)選的方法如在Xuejing Sun,“A Pitch Determination Algorithm Based on Subharmonic-to-Harmonic Ratio”,The 6^th International Conference of Spoken Language Processing,2000,pp.676-679和/或Xuejing Sun,“Pitch Determination and Voice Quality Analysis Using Subharmonic-to-Harmonic Ratio”,2002IEEE International Conference on Acoustics,Speech,and Signal Processing(ICASSP),vol.1,pp.I-333-I-336,13-17May 2002中所述。

可以可選地采用平滑機(jī)制來(lái)保證音頻幀之間的平滑轉(zhuǎn)變(即，幀之間的F0的平滑變化)。一個(gè)這樣的實(shí)施例使用以下一階無(wú)限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器：

其中，n是幀編號(hào)，是平滑后的F0，并且α是濾波器系數(shù)并且與采樣頻率f_s和時(shí)間常數(shù)τ有關(guān)，如：

低音不是始終存在于音頻信號(hào)中。當(dāng)對(duì)于音頻幀不存在低音時(shí)，可以可選地禁止虛擬低音增強(qiáng)機(jī)制。以此方式開(kāi)啟和關(guān)閉虛擬低音機(jī)制通常將產(chǎn)生更強(qiáng)以及更加期望的低音對(duì)比。為此目的，大部分F0檢測(cè)算法產(chǎn)生每個(gè)音頻幀的F0顯著性值(salience value)，該F0顯著性值通常指示幀中的音調(diào)諧波結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。例如，當(dāng)使用這些F0檢測(cè)算法時(shí)，諧波幅度的和(SH)以及以上引用的Sun的文章中提及的次諧波與諧波的比率(SHR)可以用作顯著性函數(shù)。在SH的情況下，諧波結(jié)構(gòu)越強(qiáng)，顯著性值越高。另一方面，SHR提供相反關(guān)系：SHR越高，諧波結(jié)構(gòu)越弱。

在任意情況下，可以容易地采用所選擇的F0顯著性值來(lái)實(shí)現(xiàn)該開(kāi)/關(guān)機(jī)制。例如，在某些實(shí)施例中，如果給定幀中的F0顯著性值低于(或者高于，根據(jù)顯著性值的特性，如先前段落所指出的)指定(例如，固定或動(dòng)態(tài)設(shè)置的)閾值(或者不滿足例如與指定閾值有關(guān)的指定標(biāo)準(zhǔn))，則關(guān)閉虛擬低音機(jī)制(例如，對(duì)于該幀，虛擬低音信號(hào)25被設(shè)置或強(qiáng)制為0)。如上所述，存在產(chǎn)生不同顯著性值的多個(gè)潛在顯著性函數(shù)。每個(gè)這樣的顯著性函數(shù)通常具有可以調(diào)諧的多個(gè)參數(shù)，因此以實(shí)驗(yàn)方式確定對(duì)于優(yōu)選地要使用的給定顯著性值的適當(dāng)閾值(用于開(kāi)啟和關(guān)閉虛擬低音功能)。例如，閾值可基于來(lái)自各個(gè)評(píng)估器的測(cè)試組的主觀質(zhì)量評(píng)估。替選地，并非使用在一定意義上確定為“最優(yōu)”的固定閾值，用戶30可設(shè)置有允許用戶30例如根據(jù)他的或她的單獨(dú)偏好和/或基于當(dāng)前正產(chǎn)生的特定聲音的性質(zhì)(或聲音的類型)而調(diào)整值的用戶接口元件。在此外的實(shí)施例中，使用這些方法的組合(例如，在用戶30沒(méi)有指定設(shè)置的這些實(shí)例中，基于先前用戶設(shè)置，允許用戶30在期望時(shí)調(diào)整值以及采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)設(shè)置值)。

F0估計(jì)從估計(jì)器24被提供到轉(zhuǎn)換計(jì)算器26，轉(zhuǎn)換計(jì)算器26計(jì)算頻移器28隨后將用于轉(zhuǎn)換低音信號(hào)16的頻移(例如，轉(zhuǎn)換為輸出裝置42可以有效地產(chǎn)生聲音的頻率)。為了適當(dāng)?shù)鼐S持低音信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換后的諧音的頻率優(yōu)選地是基頻F0的整數(shù)倍，因此頻移的值優(yōu)選地是：

Δ＝kF₀

其中，k是正整數(shù)，這里稱為頻移乘數(shù)。使用這樣的頻移乘數(shù)，F(xiàn)₀,2F₀，3F₀，...處的低音諧波頻率集合將被轉(zhuǎn)換(在頻移器28中)為F₀+kF₀,2F₀+kF₀，3F₀+kF₀，..處的目標(biāo)諧波頻率集合。

以此方式，目標(biāo)諧波頻率之間的差仍是F0，并且每個(gè)諧波頻率仍是F0的整數(shù)倍。因此，該諧波頻率集合將產(chǎn)生缺失的虛擬音調(diào)的感覺(jué)。另外，F(xiàn)₀周圍的頻率的相同量(Δ)的轉(zhuǎn)換通?？梢詮母兄嵌缺Ａ粼嫉鸵糍|(zhì)量。

頻移乘數(shù)優(yōu)選地保證低音信號(hào)被偏移為揚(yáng)聲器可以有效地產(chǎn)生聲音的頻率。在這點(diǎn)上，如果表示揚(yáng)聲器可以有效地產(chǎn)生聲音的最低頻率，則對(duì)于具有公式1給出的通帶的低音信號(hào)的一個(gè)這樣的頻移乘數(shù)可被確定為：

其中，是返回大于或等于x的最小整數(shù)的向上取整函數(shù)(ceilingfunction)。對(duì)于在公式1中給出的所提取低音信號(hào)16(假定包括F0)的范圍，轉(zhuǎn)換后(頻率偏移后)的F0的相應(yīng)范圍于是將是：

當(dāng)所估計(jì)的F0在公式1給出的范圍的右端時(shí)，以上指定的乘數(shù)k可使得低音信號(hào)被轉(zhuǎn)換為非常高的頻率范圍，從而導(dǎo)致不期望的低音感知。該問(wèn)題可通過(guò)替代地使用以下乘數(shù)來(lái)緩解：

該乘數(shù)是所估計(jì)的F0的函數(shù)，因此，隨著所估計(jì)的F0改變而在幀之間變化。為了限制當(dāng)所估計(jì)的F0在得到作為整數(shù)的f_l^t/F₀的值附近改

變時(shí)的不連續(xù)性影響，優(yōu)選地，在公式1中給出的范圍的頂部的一倍頻程F0范圍被設(shè)置為用于所允許的F0估計(jì)的范圍，即，使得F0估計(jì)被限制在以下范圍內(nèi)：

并且，任何初始的F0估計(jì)通過(guò)提高其倍頻程而被偏移到該范圍中。然后，轉(zhuǎn)換乘數(shù)可獲得為：

其是固定值。由于該修改后的F0估計(jì)被限制為公式5中指定的范圍，因此轉(zhuǎn)換后(偏移后)的F0的相應(yīng)范圍是：

其顯著小于公式3指定的范圍。

如公式6所闡述的定義乘數(shù)k的另一優(yōu)點(diǎn)在于，其使得與作為對(duì)于大部分F0檢測(cè)算法的共同問(wèn)題的倍頻程誤差的問(wèn)題無(wú)關(guān)。在這點(diǎn)上，注意，F(xiàn)0檢測(cè)算法易于產(chǎn)生比真實(shí)F0高或低一個(gè)或多個(gè)倍頻程的估計(jì)。如果使用公式2或公式4，則這樣的誤差將使得低音信號(hào)被轉(zhuǎn)換為顯著不同的頻率。由于所估計(jì)的F0被轉(zhuǎn)換為公式5的范圍，因此當(dāng)使用公式6時(shí)，該問(wèn)題變得無(wú)關(guān)。

轉(zhuǎn)換計(jì)算器26將轉(zhuǎn)換信息(例如，僅Δ或者k與F₀一起)提供到頻移器28，該頻移器28優(yōu)選地將整個(gè)提取的低音信號(hào)16轉(zhuǎn)換(或偏移)固定頻率增加Δ(例如，轉(zhuǎn)換為揚(yáng)聲器或其它輸出裝置42可以有效地產(chǎn)生聲音的頻率)，同時(shí)保證低音信號(hào)16的諧波結(jié)構(gòu)保持不變。第n個(gè)STFT幀的虛擬低音信號(hào)V(f,n)的頻率表示可以從低音信號(hào)16的頻率表示B(f,n)獲得，例如，如：

V(f，n)＝B(f-Δ，n)e^j2πΔnM，

其中，M是STFT的塊大小。期望以上指出的相位調(diào)整保證連續(xù)STFT幀之間的平滑相位轉(zhuǎn)變。參見(jiàn)例如J.Laroche和M.Dolson,“New phase-vocoder techniques for real-time pitch shifting,chorusing,harmonizing,and other exotic audio modifications,”Journal of the Audio Engineering Society,47.11(1999):pp.928-936。

注意，在當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例中，F(xiàn)0被限制為與變換頻率(例如，DFT)頻點(diǎn)(bin)對(duì)應(yīng)的頻率，因此，Δ是頻點(diǎn)寬度的整數(shù)倍。為此目的，發(fā)現(xiàn)采用這樣的限制顯著地簡(jiǎn)化了所需的處理，而不會(huì)引起質(zhì)量的任何顯著下降。然而，可以適應(yīng)部分情況，并且這樣做的系統(tǒng)和處理旨在包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在先前段落引用的Laroche和Dolson的文章討論了根據(jù)這些路線的方法。

由于人類響度感知在低頻較不敏感，因此在缺少調(diào)整的情況下，與存在于原始信號(hào)10中的實(shí)際低音相比，要在系統(tǒng)5中添加的虛擬低音信號(hào)25(其包括較高頻率的集合)通常將聽(tīng)起來(lái)(即，被感知為)更大聲。然而，優(yōu)選地，使得所添加的虛擬低音聲音與原始低音一樣響，以維持所感知的響度平衡。為此目的，響度控制模塊29的主要目的是估計(jì)與輸入信號(hào)10中的原始低音相比虛擬低音信號(hào)25的所感知的響度水平的改變，然后使用該信息生成期望使兩者均衡的比例因子，即，估計(jì)對(duì)于虛擬低音信號(hào)25的最優(yōu)音量調(diào)整以使得虛擬低音與原始音頻信號(hào)10良好地混合。另外，在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)5呈現(xiàn)使得用戶30調(diào)整導(dǎo)致該比例因子的修改以便適合用戶30的偏好(例如，增加或減小的低音感覺(jué))的設(shè)置的用戶接口。

優(yōu)選地，響度控制模塊29首先估計(jì)所提取的低音信號(hào)16的聲音壓力水平(SPL)或功率。這樣做的一種方法是計(jì)算通帶內(nèi)的功率的以下平均值，例如：

其中，X_n是第n個(gè)DFT系數(shù)，L和H分別是低音信號(hào)16內(nèi)的最低和最高DFT頻點(diǎn)編號(hào)。另外，響度控制模塊29優(yōu)選地標(biāo)識(shí)所提取的低音信號(hào)16內(nèi)的代表性或額定頻率。幾何平均值可用于計(jì)算原始低音信號(hào)16的該代表性或額定頻率，例如，如：

其中，f_n是第n個(gè)DFT頻點(diǎn)的頻率。該代表性或額定頻率和功率然后可以被插入到ISO 226:2003的公式(2)中以獲得原始低音信號(hào)16的響度水平L_N。

類似地，對(duì)于相應(yīng)虛擬低音信號(hào)25的代表性或額定頻率可被計(jì)算為如下：

該代表性或額定頻率f_V和響度水平L_N然后可以被插入到ISO 226:2003的公式(1)中以獲得目標(biāo)SPL，其然后可以被轉(zhuǎn)換為目標(biāo)比例因子s，如：

經(jīng)過(guò)或者沒(méi)有經(jīng)過(guò)用戶30修改(例如，如以上所討論的)的該比例因子s然后與虛擬低音信號(hào)25一起被提供到乘法器32，以便產(chǎn)生期望的經(jīng)音量調(diào)整的虛擬低音信號(hào)25’。響度控制模塊29和乘法器32的組合在這里可以共同被稱為“響度控制器”或“響度均衡器”。另外，盡管這里引用了ISO 226:2003，可替代地使用任何其它(例如，類似的)等響度水平數(shù)據(jù)集合。

如以上所指出的，輸入信號(hào)10的經(jīng)頻域變換后的形式也可被提供到可選高通濾波器15。高通濾波器15(如果設(shè)置)的目的是抑制期望輸出裝置42不能有效再現(xiàn)的頻譜的全部較低部分。例如，可由高通濾波器15濾除低于指定頻率(例如，具有50Hz至200Hz的值)的頻率。應(yīng)指出，特別是由于優(yōu)選地低音提取器14提取低音音調(diào)(或聲音)的諧波結(jié)構(gòu)的至少一部分，因此在低音信號(hào)16的頻譜與高通濾波器15通過(guò)的頻譜之間可存在重疊。與低音提取器14類似，高通濾波器15(如果設(shè)置)通常例如通過(guò)直接對(duì)變換模塊12提供的頻率系數(shù)應(yīng)用具有期望濾波器特性的窗函數(shù)而執(zhí)行其濾波操作(即，在該情況下，抑制輸入信號(hào)10的低頻分量)。如之前所指出的，高通濾波器15可以減少例如否則將在小型揚(yáng)聲器中浪費(fèi)的或可能導(dǎo)致其他負(fù)面影響的能量，但是其不是根據(jù)本發(fā)明的虛擬低音系統(tǒng)、處理或方法的關(guān)鍵或必要部分。

在加法器35中，頻域虛擬低音信號(hào)25’與經(jīng)頻率變換的并且可能的高通濾波后的輸入信號(hào)相加。最終，在模塊36中執(zhí)行反向變換(即，在模塊12中執(zhí)行的變換的逆變換)以便將合成信號(hào)轉(zhuǎn)換回時(shí)域。所得到的輸出信號(hào)40通常在被提供到揚(yáng)聲器或其它輸出裝置42之前將受到額外的處理(例如，數(shù)模變換、響度補(bǔ)償(諸如在2015年9月13日提交的共同轉(zhuǎn)讓美國(guó)專利申請(qǐng)第14/852,576號(hào)中所討論的，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此)和/或放大)。替選地，可在將輸入信號(hào)10提供到系統(tǒng)5之前對(duì)輸入信號(hào)10執(zhí)行這樣的額外處理中的任何處理或全部。

時(shí)域中的虛擬低音的相加

現(xiàn)在主要參照?qǐng)D2討論完全在時(shí)域中操作的本實(shí)施例的替選實(shí)施例。如以下更詳細(xì)地討論的，圖2示出了系統(tǒng)105，系統(tǒng)105用于對(duì)原始輸入音頻信號(hào)10(通常為數(shù)字形式)進(jìn)行處理，以便產(chǎn)生輸出音頻信號(hào)140，如在上述系統(tǒng)5中，輸出音頻信號(hào)140可以具有與原始信號(hào)10相比較少的實(shí)際低音內(nèi)容但是添加了“虛擬低音”，例如，從而使得輸出音頻信號(hào)140更適合于不擅長(zhǎng)產(chǎn)生低音的揚(yáng)聲器或其它輸出裝置。

參照?qǐng)D2，初始，低音提取器114優(yōu)選地使用帶通濾波器而提取輸入信號(hào)10的低頻部分(例如，除了低于人類聽(tīng)力范圍的非常低頻部分之外)。與低音提取器14相同，低音提取器114的通帶優(yōu)選地在公式1中指定，并且低音提取器114的特性與低音提取器14的特性相同，除了低音提取器14在時(shí)域中工作之外。傳統(tǒng)的有限脈沖響應(yīng)(FIR)或IIR濾波器可用于低音提取器114。所提取的低音信號(hào)(或低音部分)116被提供到F0估計(jì)器124。

盡管F0估計(jì)器124可使用任何F0檢測(cè)算法來(lái)提供基頻F0的估計(jì)，但是為了避免額外復(fù)雜度，在當(dāng)前實(shí)施例中時(shí)域中的方法是優(yōu)選的。優(yōu)選的F0檢測(cè)算法檢查稱為整合窗(integration window)的指定數(shù)量的音頻樣本，該整合窗的大小優(yōu)選地至少為與最小預(yù)期F0對(duì)應(yīng)的周期的兩倍。在獲得F0值之后，優(yōu)選地將音頻樣本提前稱為幀的多個(gè)樣本，該幀的大小優(yōu)選地為整合窗的大小的一部分(即，小于整合窗)。如果頻繁地更新F0估計(jì)(即，與整合窗相比，幀大小較小)，則優(yōu)選地使用諸如過(guò)零率(ZCR)方法的簡(jiǎn)單F0檢測(cè)方法，以便維持合理的計(jì)算負(fù)荷。另一方面，如果不頻繁地更新F0估計(jì)，則可以使用更復(fù)雜的方法來(lái)提供更可靠且準(zhǔn)確的F0估計(jì)，諸如，如例如在Kawahara H.de Cheveigné,“YIN,a fundamental frequency estimator for speech and music”,J Acoust Soc Am.,Apr 2002,111(4):1917-30中討論的YIN估計(jì)方法。另外，與F0估計(jì)器24相同，F(xiàn)0估計(jì)器124優(yōu)選地還采用(例如，類似的或相同的)平滑機(jī)制對(duì)音頻幀之間的F0估計(jì)和/或顯著性測(cè)量估計(jì)和相應(yīng)閾值(或者類似或相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn))的變化進(jìn)行平滑，以在各個(gè)幀內(nèi)開(kāi)啟和關(guān)閉虛擬低音機(jī)制。

估計(jì)器124生成的F0估計(jì)被提供到優(yōu)選地與上述轉(zhuǎn)換計(jì)算器26類似或相同的轉(zhuǎn)換計(jì)算器126，并且相同的考慮一般適用。轉(zhuǎn)換計(jì)算器126的輸出(例如，僅Δ或者k與F₀一起)然后被提供到頻移器128和響度控制模塊129。

頻移器128將整個(gè)提取的低音信號(hào)116轉(zhuǎn)換(或頻移)所計(jì)算的正頻率增量Δ，例如，轉(zhuǎn)換為揚(yáng)聲器可以有效地產(chǎn)生聲音的頻率，同時(shí)保證低音信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)保持不變。實(shí)現(xiàn)頻移器128的簡(jiǎn)單方式是使用雙邊帶(DSB)調(diào)制，例如，如下：

v(n)＝b(n)cos(2πf_cn)，

其中，分別地，n是樣本索引，f_c是載波頻率(例如，Δ)，b(n)是所提取的低音信號(hào)116，并且v(n)是所得到的虛擬低音信號(hào)125。使用傅立葉變換的調(diào)制定理，得到虛擬低音信號(hào)的頻譜V(f)，如：

其中，B(f)是所提取的低音信號(hào)116的頻譜。如上所述，虛擬低音頻譜在載波頻率的任一側(cè)包括兩個(gè)邊帶或者低音頻譜的頻移副本，其中，較低邊帶是低音頻譜的頻率翻轉(zhuǎn)或鏡像副本。如果載波頻率被設(shè)置為所估計(jì)的F0的倍數(shù)，則兩個(gè)邊帶可以仍然維持有效諧波結(jié)構(gòu)，因此虛擬低音頻譜B(f)構(gòu)成有效虛擬信號(hào)。

存在用于選擇載波頻率f_c的其它選擇。一種選擇是選擇使得較低和較高邊帶都被轉(zhuǎn)換為揚(yáng)聲器可以有效地產(chǎn)生聲音的頻率范圍的值。該方法將導(dǎo)致在虛擬低音信號(hào)125中存在低音頻譜的兩個(gè)經(jīng)頻移的副本：較低邊帶和較高邊帶，因此，虛擬低音信號(hào)的音色將顯著改變。另一選擇是選擇載波頻率fc為僅使得較高邊帶被轉(zhuǎn)換為揚(yáng)聲器可以有效地產(chǎn)生聲音的頻率范圍的值。由于基本低音頻率是F0，因此這樣的載波頻率優(yōu)選地被選擇為：

f_c＝kf₀，

其保證較低邊帶低于揚(yáng)聲器可以有效地產(chǎn)生聲音的頻率，因此限制了較低邊帶對(duì)音色的影響。然而，該較低邊帶通常產(chǎn)生了過(guò)熱以及線圈偏移，因此，該較低邊帶應(yīng)該被限制。

當(dāng)較低邊帶被抑制時(shí)，所得到的頻移方法稱為單邊帶(SSB)調(diào)制。SSB調(diào)制的一種方法是采用帶通濾波器來(lái)濾除較低邊帶。該濾波器優(yōu)選地具有與所提取的低音信號(hào)116類似或相同的帶寬，但是其中心頻率優(yōu)選地隨著所估計(jì)的F0變化。由于變化的中心頻率，優(yōu)選地使用諸如以下截?cái)嗬硐霂V波器的FIR濾波器：

其中，N是濾波器的長(zhǎng)度，M＝N/2，并且f_l和f_h分別是通帶的與低邊緣和高邊緣對(duì)應(yīng)的頻率。

SSB調(diào)制的當(dāng)前更優(yōu)選的方法是使用希爾伯特變換以從所提取的低音信號(hào)116創(chuàng)建分析信號(hào)，將該分析信號(hào)轉(zhuǎn)換成期望頻率，以及取其實(shí)部。在圖3中示出了用于有效地實(shí)現(xiàn)該處理的一種算法。希爾伯特變換可由FIR濾波器來(lái)近似，該FIR濾波器可以使用帕克斯-麥克萊倫(Parks-McClellan)算法來(lái)設(shè)計(jì)(例如，如在David Ernesto Troncoso Romero和Gordana Jovanovic Dolecek,“Digital FIR Hilbert Transformers:Fundamentals and Efficient Design Methods”,chapter 19in“MATLAB-A Fundamental Tool for Scientific Computing and Engineering Applications-Volume 1”,Prof.Vasilios Katsikis(Ed.),Intech,ISBN:978-953-51-0750-7,InTech,DOI:10.5772/46451,pp.445-482(2012)中討論的)。對(duì)于使用IIR濾波器的實(shí)現(xiàn)，參見(jiàn)例如Scott Wardle,“A Hilbert transformer frequency shifter for audio,”First Workshop on Digital Audio Effects DAFx,1998。

如圖2所示，所提取的低音信號(hào)116和轉(zhuǎn)換計(jì)算器126的輸出(例如，僅Δ或者k與F₀一起)被提供到響度控制模塊129，響度控制模塊129優(yōu)選地提供與上述響度控制模塊29類似的功能，但是在時(shí)域中操作。例如，在該實(shí)施例中，可如下計(jì)算所提取的低音信號(hào)116內(nèi)的功率值的滑動(dòng)平均值：

其中，x(n)是輸入樣本值，并且N是塊大小。更簡(jiǎn)單的實(shí)施例是使用低階IIR濾波器，諸如以下一階IIR濾波器：

P(n)＝αP(n-1)+(1-α)x²(n)，

公式8

其中，α是濾波器系數(shù)并且與采樣頻率f_s和時(shí)間常數(shù)τ有關(guān)，如：

可例如使用公式1中給出的限制的算術(shù)平均值或以下幾何平均值來(lái)計(jì)算低音信號(hào)的代表性或額定頻率：

該代表性或額定頻率和所計(jì)算的低音功率(例如，如公式7或公式8中給出的)然后可以被插入到ISO 226:2003的公式(2)中以獲得其響度水平L_N。

虛擬低音信號(hào)125的頻率范圍是：

因此，虛擬低音信號(hào)125的代表性或額定頻率可被計(jì)算為以上限制的算術(shù)平均值或其幾何平均值，例如：

該代表性或額定頻率和響度水平L_N然后可以被插入到ISO 226:2003的公式(1)中以獲得目標(biāo)SPL其可以進(jìn)一步被轉(zhuǎn)換為比例因子，例如，如：

如在先前實(shí)施例中，該比例因子s優(yōu)選地可由用戶30來(lái)修改。在具有或沒(méi)有這樣的修改的情況下，比例因子s然后與虛擬低音信號(hào)125一起被提供到乘法器132，以便產(chǎn)生期望的經(jīng)音量調(diào)整的虛擬低音信號(hào)125’。響度控制模塊129和乘法器132的組合在這里可以共同被稱為“響度控制器”或“響度均衡器”。

輸入信號(hào)10還可被提供到可選的高通濾波器115。與高通濾波器15(如果設(shè)置)類似，濾波器115優(yōu)選地抑制輸入音頻信號(hào)10的頻譜的期望輸出裝置42不能有效地再現(xiàn)的整個(gè)較低部分。濾波器115(如果設(shè)置)的優(yōu)選頻率特性與以上針對(duì)濾波器15提供的優(yōu)選頻率特性相同。然而，濾波器115(如果設(shè)置)在時(shí)域中工作(例如，被實(shí)現(xiàn)為FIR或IIR濾波器)。

在濾波器115(如果設(shè)置)之后，延遲元件134對(duì)可能濾波后的原始音頻信號(hào)進(jìn)行延遲以在時(shí)間上將該信號(hào)與合成虛擬低音信號(hào)125’對(duì)準(zhǔn)。此后，在加法器135中將兩個(gè)信號(hào)相加。所得到的輸出信號(hào)140通常在被提供到揚(yáng)聲器或其它輸出裝置42之前經(jīng)受額外的處理(例如，如以上關(guān)于系統(tǒng)5所討論的)。替選地，與系統(tǒng)5相同，可在將輸入信號(hào)10提供到系統(tǒng)105之前對(duì)輸入信號(hào)10執(zhí)行這樣的額外處理中的任何處理或全部。

系統(tǒng)環(huán)境

一般而言，除了明確相反指出之外，這里描述的所有系統(tǒng)、方法、功能和技術(shù)可以利用一個(gè)或多個(gè)可編程通用計(jì)算裝置來(lái)實(shí)踐。這樣的裝置(例如，包括這里所述的任何電子裝置)通常將包括例如經(jīng)由例如公共總線彼此耦合的以下部件中的至少一部分：(1)一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(CPU)；(2)只讀存儲(chǔ)器(ROM)；(3)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)；(4)其它集成或附接存儲(chǔ)裝置；(5)用于與其它裝置接口的輸入/輸出軟件和電路(例如，使用硬接線連接，諸如串行端口、并行端口、USB連接或火線連接，或者使用無(wú)線協(xié)議，諸如射頻標(biāo)識(shí)(RFID)、任何其它近場(chǎng)通信(NFC)協(xié)議、藍(lán)牙或802.11協(xié)議)；(6)用于例如使用硬接線連接(諸如以太網(wǎng)卡)或無(wú)線協(xié)議(諸如碼分多址(CDMA)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、藍(lán)牙、802.11協(xié)議或者任何其它基于蜂窩或非基于蜂窩的系統(tǒng))連接到一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的軟件和電路，這些網(wǎng)絡(luò)在本發(fā)明的許多實(shí)施例中進(jìn)而連接到因特網(wǎng)或任何其它網(wǎng)絡(luò)；(7)顯示器(諸如陰極射線管顯示器、液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光顯示器、聚合物發(fā)光顯示器或任何其它薄膜顯示器)；(8)其它輸出裝置(諸如一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器、耳機(jī)、激光或其它光投影儀和/或打印機(jī))；(9)一個(gè)或多個(gè)輸入裝置(諸如鼠標(biāo)、一個(gè)或多個(gè)物理開(kāi)關(guān)或可變控制、觸摸板、平板、觸敏顯示器或其它指向裝置、鍵盤、小鍵盤、麥克風(fēng)和/或攝像裝置或掃描儀)；(10)大容量存儲(chǔ)單元(諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器或固態(tài)驅(qū)動(dòng)器)；(11)實(shí)時(shí)時(shí)鐘；(12)可拆卸存儲(chǔ)讀/寫裝置(諸如閃存驅(qū)動(dòng)器、利用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的任何其它便攜式驅(qū)動(dòng)器、磁盤、磁帶、光磁盤、光盤等)；和/或(13)調(diào)制解調(diào)器(例如，用于發(fā)送傳真或用于連接到因特網(wǎng)或任何其它計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò))。在操作中，在一定程度上由這樣的通用計(jì)算機(jī)執(zhí)行的用于實(shí)現(xiàn)以上方法和功能的處理步驟通常初始存儲(chǔ)在大容量存儲(chǔ)裝置(例如，硬盤或固態(tài)驅(qū)動(dòng)器)中，被下載到RAM中，然后由CPU在RAM之外執(zhí)行。然而，在一些情況下，處理步驟初始存儲(chǔ)在RAM或ROM中和/或直接在大容量存儲(chǔ)裝置之外執(zhí)行。

可從各種賣方獲得用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的適當(dāng)通用可編程裝置。在各個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)任務(wù)的大小和復(fù)雜性而使用不同類型的裝置。這樣的裝置可以包括例如大型計(jì)算機(jī)、多處理器計(jì)算機(jī)、一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器盒、工作站、個(gè)人(例如，臺(tái)式、筆記本、平板或板式)計(jì)算機(jī)和/或甚至更小的計(jì)算機(jī)(諸如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、無(wú)線電話(例如，智能電話)或任何其它可編程設(shè)施或裝置)，無(wú)論是單獨(dú)的、硬接線到網(wǎng)絡(luò)的還是無(wú)線連接到網(wǎng)絡(luò)的都可以。

另外，盡管以上描述了通用可編程裝置，但是在替選實(shí)施例中，替代地(或者另外地)使用一個(gè)或多個(gè)專用處理器或計(jì)算機(jī)。一般地，應(yīng)注意，除了明確相反指出之外，上述任何功能都可以由執(zhí)行軟件和/固件的通用處理器、專用(例如，基于邏輯的)硬件或這些方案的任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，基于已知的工程折中來(lái)選擇特定實(shí)現(xiàn)。更具體地，如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的，在上述任何處理和/或功能以固定的、預(yù)定的和/或邏輯方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的情況下，可以由執(zhí)行編程(例如，軟件或固件)的處理器、邏輯部件(硬件)的適當(dāng)布置或者這兩者的任意組合來(lái)完成。換言之，如何將邏輯和/或算術(shù)操作轉(zhuǎn)換成用于在處理器內(nèi)執(zhí)行這樣的操作的指令和/或轉(zhuǎn)換成用于執(zhí)行這樣的操作的邏輯門配置是容易理解的；實(shí)際上，編譯器通?？捎糜谶@兩種轉(zhuǎn)換。

應(yīng)理解，本發(fā)明還涉及其上存儲(chǔ)有用于執(zhí)行本發(fā)明的方法和功能的軟件或固件程序指令(即，計(jì)算機(jī)可執(zhí)行處理指令)的機(jī)器可讀有形(或者非暫態(tài))介質(zhì)。作為示例，這樣的介質(zhì)包括磁盤、磁帶、光學(xué)可讀取介質(zhì)(諸如CD和DVD)或者半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(諸如各種類型的存儲(chǔ)卡、USB閃存裝置、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器等)。在每種情況下，介質(zhì)可采取便攜式物品的形式(諸如微型盤驅(qū)動(dòng)器或小盤、磁碟、卡帶、盤式磁帶、卡、棒等)，或者可采取相對(duì)較大或不便移動(dòng)的物品的形式(諸如設(shè)置在計(jì)算機(jī)或其它裝置中的硬盤驅(qū)動(dòng)器、ROM或RAM)。如這里所使用的，除非清楚相反指出，對(duì)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀或機(jī)器可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行處理步驟的引用旨在包括這樣的處理步驟存儲(chǔ)在單個(gè)介質(zhì)上的情形以及這樣的處理步驟跨越多個(gè)介質(zhì)存儲(chǔ)的情形。

先前描述主要強(qiáng)調(diào)了電子計(jì)算機(jī)和裝置。然而，應(yīng)理解，可替代地使用任何其它計(jì)算裝置或其它類型的裝置，諸如利用能夠執(zhí)行基本邏輯和/或算術(shù)操作的電子、光學(xué)、生物和化學(xué)處理的任何組合的裝置。

另外，在本公開(kāi)引用處理器、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、服務(wù)器裝置、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或其它存儲(chǔ)裝置、客戶端裝置或任何其它種類的設(shè)備或裝置的情況下，除了清楚相反指出之外，這樣的引用應(yīng)被理解為包括使用多個(gè)這樣的處理器、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、服務(wù)器裝置、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或其它存儲(chǔ)裝置、客戶端裝置或任何其它這樣的設(shè)備或裝置。例如，服務(wù)器一般可以(以及通常將)使用單個(gè)裝置或例如具有適當(dāng)?shù)呢?fù)載平衡的服務(wù)器裝置的簇(本地或地理上分散)來(lái)實(shí)現(xiàn)。類似地，服務(wù)器裝置和客戶端裝置通常將配合執(zhí)行完整方法的處理步驟，例如，其中，每個(gè)這樣的裝置具有其自己的存儲(chǔ)這樣的處理步驟的一部分的存儲(chǔ)裝置和其自己的執(zhí)行這些處理步驟的處理器。

如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“耦合”或者該詞的任何其它形式旨在表示直接連接或者通過(guò)一個(gè)或多個(gè)其它元件或處理塊連接。在附圖和/或其討論中，在各個(gè)步驟、模塊或處理塊被示出和/或討論為直接連接到彼此的情況下，這樣的連接應(yīng)被理解為可包括另外的元件和/或處理塊的耦合。除非在這里明確地并且具體地相反指出，否則這里對(duì)信號(hào)的引用表示信號(hào)的任何處理后形式或未處理形式。即，這里討論的和/或要求保護(hù)的具體處理步驟不旨在為排他性的；相反，可在這里明確討論的或要求保護(hù)的任何兩個(gè)處理步驟之間執(zhí)行中間處理。

另外的考慮

在先前討論中，術(shù)語(yǔ)“操作者”、“操作”、“功能”和類似術(shù)語(yǔ)可以指的是根據(jù)特定實(shí)現(xiàn)/實(shí)施例的方法步驟或硬件部件。

除非清楚相反指出，在以上討論中諸如“最優(yōu)”、“優(yōu)化”、“最小化”、“最佳”和類似詞的詞以及表示比較的其它詞和前綴不以其絕對(duì)意義來(lái)使用。替代地，這樣的術(shù)語(yǔ)通常旨在根據(jù)任何其它潛在限制來(lái)理解，諸如用戶指定限制和目標(biāo)以及成本和處理限制。

這里對(duì)旨在觸發(fā)、限制、過(guò)濾或者影響處理步驟、其它動(dòng)作、處理步驟或動(dòng)作的主體或者任何其它活動(dòng)或數(shù)據(jù)的“標(biāo)準(zhǔn)”、“多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)”、“條件”、“多個(gè)條件”或類似詞的引用旨在表示“一個(gè)或多個(gè)”，而與使用單數(shù)還是復(fù)數(shù)形式無(wú)關(guān)。例如，任何標(biāo)準(zhǔn)或條件可以包括動(dòng)作、事件和/或發(fā)生(即，多部分標(biāo)準(zhǔn)或條件)的任何組合(例如，布爾組合)。

類似地，在以上討論中，功能有時(shí)被歸于特定模塊或部件。然而，功能一般可在任何不同的模塊或部件當(dāng)中根據(jù)期望重新分配，從而在一些情況下，完全避免對(duì)于特定部件或模塊的需要和/或需要添加新的部件或模塊。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，參考本發(fā)明的具體實(shí)施例，根據(jù)已知工程折中而優(yōu)選地進(jìn)行功能的精確分配。

在以上討論中，詞“包括(include)”、“包含(includes)”、“具有(including)”和該詞的所有其它形式不應(yīng)被理解為限制性的，而是這樣的詞之后的任何具體項(xiàng)應(yīng)被理解為僅是示例性的。

在以上以及在這里通過(guò)引用并入的文獻(xiàn)中描述了本發(fā)明的多個(gè)不同實(shí)施例，其中每個(gè)這樣的實(shí)施例被描述為包括某些特征。然而，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，旨在為結(jié)合任何單個(gè)實(shí)施例的討論描述的特征不限于該實(shí)施例，而是也可包括和/或布置在任何其它實(shí)施例的各種組合中。

因此，盡管關(guān)于本發(fā)明的示例性實(shí)施例和附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的是，可在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種調(diào)整和修改。因此，本發(fā)明不限于圖中示出的和以上描述的具體實(shí)施例。相反，旨在為不背離本發(fā)明的精神的所有這樣的變型應(yīng)被視為在僅由所附權(quán)利要求限定的范圍中。