虚拟采样率增加的音频滤波制造技术

本发明专利技术广义上涉及一种通过应用所得到的在增加后的采样率下的复合音频滤波器来对在预定采样率下的音频信号进行数字滤波的方法。通过组合一个音频滤波器与在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器来获得该复合音频滤波器。可以使用各种加权技术来将音频滤波器的采样率从它们的预定采样率增加到该增加后的采样率。由于该复合滤波器接近奈奎斯特频率，因此该复合滤波器可以提供具有拐角频率的频率响应曲线，而常规滤波器的频率响应(用虚线详细示出)是平坦的，没有效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】虚拟采样率增加的音频滤波本申请要求于2013年3月26日递交的第61/805,432号美国专利申请的优先权，该专利申请的内容将被认为通过引用结合在此。本申请与全部于2013年3月26日递交的第61/805,406号、第61/805,466号、第61/805,469号、第61/805,449号以及第61/805,463号美国专利申请相关，并且视需要要求这些美国专利申请的优先权，这些专利申请的内容被认为通过引用结合在此。本申请还与于2013年5月5日递交的第61/819,630号美国专利申请和于2013年11月12日递交的第61/903,225号美国专利申请相关，并且视需要要求这些美国专利申请的优先权，这些专利申请的内容被认为通过引用结合在此。
本专利技术广义上涉及一种对音频信号进行数字滤波的方法。具体地但是非排他性地，本专利技术涉及在音频均衡(EQ)中对音频信号进行数字滤波。本专利技术扩展到其他数字滤波，包括对图像和包括与数字通信和处理相关联的信号的其他信号进行滤波。
技术介绍
在数字记录和回放时，将表示音频的模拟信号转换成适于操纵和存储的数字信号。转换在模数转换器(ADC)中执行。可以在数模转换器(DAC)中将所存储的数字信号转换回模拟信号。使用常规音频设备(如放大器和扬声器)来回放模拟信号。可以在DAC之前操纵数字信号以在回放之前改善它的质量。这种操纵包括音频EQ，其中对音频的频谱的选定部分进行滤波以(例如)补偿频率响应的不规则性。也可以对数字信号进行滤波以解决它转换成数字信号或转换回模拟信号的问题。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种对音频信号进行数字滤波的方法，所述方法包括以下步骤：提供在一个预定采样率下的一个音频滤波器，该预定采样率包括多个邻近采样点；将该音频滤波器的采样率增加到一个增加后的采样率，该增加后的采样率包括在这些邻近采样点中的相邻采样点之间的多个中间采样点，通过以下步骤对这些中间采样点进行加权：(i)在这些邻近采样点中的对应邻近采样点指定基本上表示该音频滤波器的多个波形，(ii)使所指定的这些波形中的每个波形在相关邻近采样点与这些中间采样点之间的时域中移位，(iii)组合这些移位后的波形在该中间采样点的值从而得到该加权数，并且在这些中间采样点中的对应中间采样点将该加权数应用于该音频滤波器；提供在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器；组合该音频滤波器与该另一个音频滤波器从而得到在该增加后的采样率下的一个复合音频滤波器；使用所得到的在该增加后的采样率下的该复合音频滤波器来对在该预定采样率下的音频信号进行滤波。根据本专利技术的第二方面，提供了一种对音频信号进行数字滤波的方法，所述方法包括以下步骤：提供在一个预定采样率下的一个音频滤波器，该预定采样率包括多个邻近采样点；将该音频滤波器的采样率增加到一个增加后的采样率，该增加后的采样率包括在这些邻近采样点中的相邻采样点之间的多个中间采样点，通过以下步骤对这些中间采样点进行加权：(i)提供一个假设波形，该假设波形基本上表示该音频滤波器并且在其时域中被移位成与该中间采样点对准，(ii)在该时域中扩展该移位后的假设波形，(iii)组合该扩展后的假设波形在这些邻近采样点的值从而得到该加权数，并且在这些中间采样点中的对应中间采样点将该加权数应用于该音频滤波器；提供在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器；组合该音频滤波器与该另一个音频滤波器从而得到在该增加后的采样率下的一个复合音频滤波器；使用所得到的在该增加后的采样率下的该复合音频滤波器来对在该预定采样率下的音频信号进行滤波。根据本专利技术的第三方面，提供了一种对音频信号进行数字滤波的方法，所述方法包括以下步骤：提供在一个预定采样率下的一个音频滤波器，该预定采样率包括多个邻近采样点；将该音频滤波器的采样率增加到一个增加后的采样率，该增加后的采样率包括在这些邻近采样点中的相邻采样点之间的多个中间采样点，通过以下步骤对这些中间采样点进行加权：(i)提供一个假设波形，该假设波形基本上表示该音频滤波器并且在其时域中被移位成与该中间采样点对准，(ii)确定该假设波形在这些邻近采样点的值，(iii)组合这些邻近采样点的这些值从而得到该加权数，并且在这些中间采样点中的对应中间采样点将该加权数应用于该音频滤波器；提供在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器；组合该音频滤波器与该另一个音频滤波器从而得到在该增加后的采样率下的一个复合音频滤波器；使用所得到的在该增加后的采样率下的该复合音频滤波器来对在该预定采样率下的音频信号进行滤波。根据本专利技术的第四方面，提供了一种对音频信号进行数字滤波的方法，所述方法包括以下步骤：提供在一个预定采样率下的一个音频滤波器，该预定采样率包括多个邻近采样点；将该音频滤波器的采样率增加到一个增加后的采样率，该增加后的采样率包括在这些邻近采样点中的相邻采样点之间的多个中间采样点，通过以下步骤对这些中间采样点进行加权：(i)在这些邻近采样点中的对应邻近采样点指定基本上表示该音频滤波器的多个波形，(ii)组合所指定的这些波形在该中间采样点的值从而得到该加权数，并且在这些中间采样点中的对应中间采样点将该加权数应用于该音频滤波器；提供在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器；组合该音频滤波器与该另一个音频滤波器从而得到在该增加后的采样率下的一个复合音频滤波器；使用所得到的在该增加后的采样率下的该复合音频滤波器来对在该预定采样率下的音频信号进行滤波。优选地，使所指定的这些波形各自在该时域中移位到基本上该相邻采样点与该中间采样点中间。优选地，该移位后的假设波形在该时域中被扩展基本上两(2)倍。优选地，所述组合这些音频滤波器的步骤是通过卷积来执行的，本文中，该另一个音频滤波器包括在其邻近采样点中的相邻采样点之间的一个或多个中间采样点，并且其中，所述卷积涉及使该音频滤波器相对于该另一个音频滤波器移位，其中，该音频滤波器中的这些邻近采样点中的至少一个采样点与该另一个音频滤波器中的这些中间采样点中的至少一个采样点相对应。优选地，跨越预定数目的所述相邻采样点应用加权数。优选地，该复合音频滤波器是一组滤波器的组合。更优选地，该组滤波器一起定义通常表示待滤波的该音频信号的频率带宽。优选地，该复合音频滤波器是接近奈奎斯特频率的一个低通滤波器。优选地，该一个或多个波形各自包括由被馈送到这些音频滤波器中的对应音频滤波器的脉冲产生的脉冲响应。更优选地，该方法还包括将一条平均曲线应用于该脉冲响应的多个频率分量的步骤。更优选地，将该平均曲线调整为与它所应用于的该脉冲响应的这些频率分量中的对应频率分量成比例的宽度。优选地，该脉冲响应在时域中由正弦函数表示。替代地，该脉冲响应在时域中由绝对时间值正弦函数表示。根据本专利技术的第五方面，提供了一种计算机或设备可读介质，该计算机或设备可读介质包括用于使用各自具有一个预定采样率的多个音频滤波器对一个音频信号进行数字滤波的指令，在由一个处理器执行时，这些指令使所述处理器：提供在一个预定采样率下的一个音频滤波器，该预定采样率包括多个邻近采样点；将该音频滤波器的采样率增加到一个增加后的采样率，该增加后的采样率包括在这些邻近采样点中的相邻采样点之间的多个中间采样点，通过以下步骤对这些中间采样点进行加权：(i)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对音频信号进行数字滤波的方法，所述方法包括以下步骤：提供在一个预定采样率下的一个音频滤波器，该预定采样率包括多个邻近采样点；将该音频滤波器的采样率增加到一个增加后的采样率，该增加后的采样率包括这些邻近采样点中的相邻采样点之间的多个中间采样点，根据这些邻近采样点的影响对这些中间采样点进行加权；提供在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器；组合该音频滤波器与该另一个音频滤波器从而得到在该增加后的采样率下的一个复合音频滤波器；使用所得到的在该增加后的采样率下的该复合音频滤波器来对在该预定采样率下的音频信号进行滤波。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.26 US 61/805,432;2013.03.26 US 61/805,406;1.一种对音频信号进行数字滤波的方法，所述方法包括以下步骤：提供由一个预定采样率下的脉冲响应表示的一个音频滤波器，并且该脉冲响应包括多个邻近采样点；通过在脉冲响应的这些邻近采样点中的相邻采样点之间引入多个中间采样点，将该音频滤波器的脉冲响应的预定采样率增加到一个增加后的采样率，通过以下步骤对这些中间采样点进行加权：(i)在这些邻近采样点中的对应邻近采样点指定基本上表示该音频滤波器的脉冲响应的多个波形，(ii)使所指定的这些波形中的每个波形在相关邻近采样点与这些中间采样点之间的时域中移位，(iii)对这些移位后的波形在该中间采样点的值求和从而得到加权数，并且在这些中间采样点中的对应中间采样点将该加权数应用于该音频滤波器的脉冲响应；提供在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器；通过卷积来组合该音频滤波器与该另一个音频滤波器从而得到在该增加后的采样率下的一个复合音频滤波器；使用所得到的在该增加后的采样率下的该复合音频滤波器来对在该预定采样率下的音频信号进行滤波。2.如权利要求1所述的方法，其中，使所指定的这些波形各自在该时域中移位到基本上该相关邻近采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉克伦·保罗·巴拉特，
申请(专利权)人：拉克伦·保罗·巴拉特，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU