專利名稱：一種音頻參數(shù)均衡的方法和音頻參數(shù)均衡器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及音頻處理技術領域，特別是涉及一種音頻參數(shù)均衡的方法和一種音頻參數(shù)均衡器。
背景技術：
音頻均衡器通過調整不同頻帶信號的增益實現(xiàn)搖滾，流行等各種音效。按照調整參數(shù)范圍的不同，均衡器分為圖形均衡器和參數(shù)均衡器兩種。對于圖形均衡器，是一些并聯(lián)的帶通濾波器，它們接收相同的輸入信號，但每個濾波器各頻帶的中心頻率和帶寬為設定值，用戶只能通過調整各頻帶的增益值來控制對各頻帶信號增強或削弱的幅度。另一種是參數(shù)均衡器也是一些帶通濾波器的組合，除了頻帶增益外，它還允許用戶調整各頻帶的中心頻率和帶寬，具有最大的靈活性，圖形均衡器的控制細致程度不如參數(shù)均衡器，可以說圖形均衡器是參數(shù)均衡器的一個子集?；跓o限脈沖響應(IIR，Infinite Impulse Response)或有限沖激響應(FIR, Finite Impulse Response)帶通濾波器的參數(shù)均衡器的設計思想一般是根據(jù)用戶設定的中心頻率和帶寬參數(shù)，同步計算和更新各個帶通濾波器的系數(shù)。但是帶通濾波器的設計算法運算量很大。當用戶嘗試性的連續(xù)調整均衡器參數(shù)以獲得最佳效果時，如果運算速度不夠，濾波器系數(shù)的計算和更新過程不能和用戶調整過程同步，最后設定的參數(shù)可能并不符合用戶的要求。此外，這種方法缺乏控制機制，如用戶將帶寬參數(shù)調整到較小值時，由濾波器設計算法得到的濾波器階數(shù)可能相當高，則計算量比較大，設計過程中改變參數(shù)時都要重新計算，無法實時實現(xiàn)。總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是如何能夠一種音頻參數(shù)均衡技術，能夠減少參數(shù)均衡處理中的運算量，且實現(xiàn)簡單。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種音頻參數(shù)均衡的方法和音頻參數(shù)均衡器， 能夠減少參數(shù)均衡處理中的運算量，且實現(xiàn)簡單。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種音頻參數(shù)均衡的方法，包括通過MDCT變換將輸入的時域音頻信號轉換成頻域MDCT譜系數(shù)；根據(jù)用戶設置的各頻帶的中心頻率和帶寬確定各頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的范圍，對MDCT譜系數(shù)進行頻帶分組劃分；根據(jù)用戶設置的各頻帶的增益對各頻帶內的MDCT譜系數(shù)進行相應增益調整；通過IMDCT將增益調整后的MDCT譜系數(shù)轉換為時域音頻信號。 進一步，通過MDCT變換獲得N個MDCT譜系數(shù)；其中，N為MDCT變換的塊長； 則各MDCT譜系數(shù)對應的窄帶信號帶其中，F(xiàn)s為輸入時域音頻信號的采樣率。
優(yōu)選的，所述根據(jù)用戶設置的各頻帶的中心頻率和帶寬確定各頻帶對應的MDCT 譜系數(shù)的范圍，包括通過將第b個頻帶的中心頻率F。[b]除以濾波帶寬!V獲得與第b個頻帶的中心頻率相對應的MDCT譜系數(shù)的序號k[b],0^k[b] ^ N-I ；通過將第b個頻帶的帶寬BW(b)除以濾波帶寬Fb，獲得與第b個頻帶相對應的 MDCT譜系數(shù)的個數(shù)num[b]；依據(jù)k[b]和num[b]確定第b個頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的范圍；其中，b = l、2、3....m;m為用戶設置的頻帶個數(shù)。優(yōu)選的，第b個頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的序號k的范圍為[k[b]_l [b]， k[b]+r[b]] ；l[b]、r[b]分別為k[b]號MDCT譜系數(shù)左、右兩側譜系數(shù)的個數(shù)；當num[b]為奇數(shù)時，l[b] = r[b]；當 num[b]為偶數(shù)，且 Fca(k[b]-1)-Fc(b) < Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 時，l[b]比 r[b]大 1 ；當 num[b]為偶數(shù)，且 Fca(k[b]_l)_Fc(b) > Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 時，l[b]比 r[b]小 1 ；其中，l[b]+r[b]+l = num[b], Fca(k[b]_l) 為第k[b]-l號MDCT譜系數(shù)對應的窄帶信號中心頻率，F(xiàn)。a(k[b]+1)為第k[b]+l號MDCT譜系數(shù)對應的窄帶信號中心頻率。優(yōu)選的，所述根據(jù)用戶設置的各頻帶的增益對各頻帶內的MDCT譜系數(shù)進行相應增益調整，包括依據(jù)用戶設置的各頻帶的增益g[b]，依次計算各MDCT譜系數(shù)的增益gainl·]，
m
糾切[幻二 Σ(對到xM[幻);其中，wjk]為與第b個頻帶增益對應的第k號MDCT譜系數(shù)的加 b=\
權值；依據(jù)增益gain[k]分別對各個譜系數(shù)進行增益調整。優(yōu)選的，采用線性插值法，并根據(jù)第k號MDCT譜系數(shù)對應的譜線到第k [b]號MDCT 譜系數(shù)對應的譜線的距離確定所述wjk]，其中當k<k[b]-l[b]或者k>k[b]+r[b]時， wb [k]取值為零；當k = k[b]時，wjk]取值為一；當k[b]-l[b]彡k<k[b]時，wjk]在
<k^k[b]+r[b]時，wb[k]在w，l)范圍內反比例取值。此外，本發(fā)明還公開了一種音頻參數(shù)均衡器，包括MDCT變換模塊，用于通過MDCT變換將輸入的時域音頻信號轉換成頻域MDCT譜系數(shù)；頻帶劃分模塊，用于根據(jù)用戶設置的各頻帶的中心頻率和帶寬確定各頻帶對應的 MDCT譜系數(shù)的范圍，對MDCT譜系數(shù)進行頻帶分組劃分；增益調整模塊，用于根據(jù)用戶設置的各頻帶的增益對各頻帶內的MDCT譜系數(shù)進行相應增益調整；IMDCT變換模塊，用于通過IMDCT將增益調整后的MDCT譜系數(shù)轉換為時域音頻信號。進一步，MDCT變換模塊通過MDCT變換獲得N個MDCT譜系數(shù)；其中，N為MDCT變換的塊長；則各MDCT譜系數(shù)對應的窄帶信號帶寬巧其中，F(xiàn)s為輸入時域音頻信號的采樣率。優(yōu)選的，所述頻帶劃分模塊包括中心頻率序號獲取子模塊，用于通過將第b個頻帶的中心頻率F。[b]除以濾波帶寬IV獲得與第b個頻帶的中心頻率相對應的MDCT譜系數(shù)的序號k[b]，0 ( k[b] ( N-I ；譜系數(shù)個數(shù)獲取子模塊，通過將第b個頻帶的帶寬BW (b)除以濾波帶寬Fb，獲得與第b個頻帶相對應的MDCT譜系數(shù)的個數(shù)num[b]；譜系數(shù)范圍確定子模塊，用于依據(jù)k[b]和num[b]確定第b個頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的范圍；其中，b = l、2、3....m;m為用戶設置的頻帶個數(shù)。優(yōu)選的，第b個頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的序號k的范圍為[k[b]_l [b]， k[b]+r[b]] ；l[b]、r[b]分別對應k[b]號譜系數(shù)左、右兩側譜系數(shù)的個數(shù)；當num[b]為奇數(shù)時，l[b] = r[b]；當 num[b]為偶數(shù)，且 Fca(k[b]-1)-Fc(b) < Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 時，l[b]比 r[b]大 1 ；當 num[b]為偶數(shù)，且 Fca(k[b]_l)_Fc(b) > Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 時，l[b]比 r[b]小 1 ；其中，l[b]+r[b]+l = num[b], Fca(k[b]_l) 為第k[b]-l號MDCT譜系數(shù)對應的窄帶信號中心頻率，F(xiàn)。a(k[b]+1)為第k[b]+l號MDCT譜系數(shù)對應的窄帶信號中心頻率。優(yōu)選的，所述根增益調整模塊包括增益參數(shù)計算子模塊，用于依據(jù)用戶設置的各頻帶增益g[b]，依次計算各MDCT譜
系數(shù)的增益
權利要求
1.一種音頻參數(shù)均衡的方法，其特征在于，包括通過MDCT變換將輸入的時域音頻信號轉換成頻域MDCT譜系數(shù)； 根據(jù)用戶設置的各頻帶的中心頻率和帶寬確定各頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的范圍，對 MDCT譜系數(shù)進行頻帶分組劃分；根據(jù)用戶設置的各頻帶的增益對各頻帶內的MDCT譜系數(shù)進行相應增益調整； 通過IMDCT將增益調整后的MDCT譜系數(shù)轉換為時域音頻信號。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過MDCT變換獲得N個MDCT譜系數(shù)；其中，N為MDCT變換的塊長；則各MDCT譜系數(shù)對應的窄帶信號帶寬巧其中，F(xiàn)s為輸入時域音頻信號的采樣率。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)用戶設置的各頻帶的中心頻率和帶寬確定各頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的范圍，包括通過將第b個頻帶的中心頻率F。[b]除以濾波帶寬!V獲得與第b個頻帶的中心頻率相對應的MDCT譜系數(shù)的序號k[b]，0彡k[b]彡N-I ；通過將第b個頻帶的帶寬BW(b)除以濾波帶寬!V獲得與第b個頻帶相對應的MDCT譜系數(shù)的個數(shù)mum[b]；依據(jù)k[b]和num[b]確定第b個頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的范圍； 其中，b = 1、2、3. ...m;m為用戶設置的頻帶個數(shù)。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，第b個頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的序號k的范圍為:[k[b]-l[b], k[b]+r[b]] ；l[b]、 r[b]分別為k[b]號MDCT譜系數(shù)左、右兩側譜系數(shù)的個數(shù)； 當 num[b]為奇數(shù)時，l[b] = r[b]；當 num[b]為偶數(shù)，且 Fca(k[b]-1)-Fc(b) | < Fca(k[b]+1)-Fc(b) | 時，l[b]比 r[b]大1 ；當 num[b]為偶數(shù)，且 Fca(k[b]-1)-Fc(b) | > Fca(k[b]+1)-Fc(b) | 時，l[b]比 r[b]小1 ；其中，l[b]+r[b]+l =num[b],Fca(k[b]-l)為第k[b]_l號MDCT譜系數(shù)對應的窄帶信號中心頻率，F(xiàn)。a(k[b]+1)為第k[b]+l號MDCT譜系數(shù)對應的窄帶信號中心頻率。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)用戶設置的各頻帶的增益對各頻帶內的MDCT譜系數(shù)進行相應增益調整，包括依據(jù)用戶設置的各頻帶的增益g[b]，依次計算各MDCT譜系數(shù)的增益gainl·]，mgainlk^^ig^xw.ik])淇中，Wb[k]為與第b個頻帶增益對應的第k號MDCT譜系數(shù)的加 b=\權值；依據(jù)增益gain[k]分別對各個譜系數(shù)進行增益調整。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，采用線性插值法，并根據(jù)第k號MDCT譜系數(shù)對應的譜線到第k[b]號MDCT譜系數(shù)對應的譜線的距離確定所述wjk]，其中當 k<k[b]_l[b]或者 k> k[b]+r[b]時，wjk]取值為零； 當k = k[b]時，wjk]取值為一；當k[b]-l[b]彡k<k[b]時，wjk]在
<k^k[b]+r[b]時，wjk]在
除以濾波帶寬!V獲得與第b個頻帶的中心頻率相對應的MDCT譜系數(shù)的序號k[b]，0 ( k[b] ( N-I ；譜系數(shù)個數(shù)獲取子模塊，通過將第b個頻帶的帶寬BW(b)除以濾波帶寬!V獲得與第b 個頻帶相對應的MDCT譜系數(shù)的個數(shù)num[b]；譜系數(shù)范圍確定子模塊，用于依據(jù)k[b]和num[b]確定第b個頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的范圍；其中，b = 1、2、3. ...m;m為用戶設置的頻帶個數(shù)。
10.如權利要求9所述的音頻參數(shù)均衡器，其特征在于，第b個頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的序號k的范圍為:[k[b]-l[b], k[b]+r[b]] ；l[b]、 r[b]分別對應k[b]號譜系數(shù)左、右兩側譜系數(shù)的個數(shù)； 當 num[b]為奇數(shù)時，l[b] = r[b]； 當 num[b]為偶數(shù)，且 |Fca(k[b]-l)-Fc(b)1 ；當 num[b]為偶數(shù)，且 |Fca(k[b]-l)-Fc(b)1 ；其中，l[b]+r[b]+l =num[b],Fca(k[b]-l)為第k[b]_l號MDCT譜系數(shù)對應的窄帶信號中心頻率，F(xiàn)。a(k[b]+1)為第k[b]+l號MDCT譜系數(shù)對應的窄帶信號中心頻率。
11.如權利要求7所述的音頻參數(shù)均衡器，其特征在于，所述根增益調整模塊包括 增益參數(shù)計算子模塊，用于依據(jù)用戶設置的各頻帶增益g[b]，依次計算各MDCT譜系數(shù)m的增益gain [k]，gain[k] = ^gib^w^k])；其中，Wb[k]為第b個頻帶的第k號MDCT譜系數(shù)b=\的加權值；< Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 時，l[b]比 r[b]大 > Fca(k[b]+1)-Fc(b) I 時，l[b]比 r[b]小增益調整子模塊，用于依據(jù)增益gain[k]分別對各個譜系數(shù)進行增益調整。
12.如權利要求11所述的音頻參數(shù)均衡器，其特征在于，采用線性插值法，并根據(jù)第k號MDCT譜系數(shù)對應的譜線到第k[b]號MDCT譜系數(shù)對應的譜線的距離確定所述wjk]，其中，當 k<k[b]-l[b]或者 k> k[b]+r[b]時，wjk]取值為零； 當k = k[b]時，wjk]取值為一；當k[b]-l[b]彡k<k[b]時，wjk]在
<k^k[b]+r[b]時，wjk]在[0,1)范圍內反比例取值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種音頻參數(shù)均衡的方法和音頻參數(shù)均衡器，所述方法包括通過MDCT變換將輸入的時域音頻信號轉換成頻域MDCT譜系數(shù)；根據(jù)用戶設置的各頻帶的中心頻率和帶寬確定各頻帶對應的MDCT譜系數(shù)的范圍，對MDCT譜系數(shù)進行頻帶分組劃分；根據(jù)用戶設置的各頻帶的增益對各頻帶內的MDCT譜系數(shù)進行相應增益調整；通過IMDCT將增益調整后的MDCT譜系數(shù)轉換為時域音頻信號。通過本發(fā)明能夠減少參數(shù)均衡處理中的運算量，且實現(xiàn)簡單。
文檔編號H03G5/00GK102447445SQ201010502069
公開日2012年5月9日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權日2010年9月30日
發(fā)明者鄧昊 申請人:無錫中星微電子有限公司