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复合音频滤波器来对音频信号进行数字滤波的方法。该复合音频滤波器可以通过将一个音频滤波器应用于另一个音频滤波器来获得，每一个音频滤波器具有相同的预定采样率，包括多个邻近采样点。该另一个音频滤波器还可以包括在其邻近采样点中的相邻采样点之间的一个或多个介于中间的采样点。可以将一个音频滤波器相对于另一个音频滤波器在调节后的采样率下应用于该另一个音频滤波器。该调节后的采样率可以相对于该另一个滤波器的邻近采样点的数目与介于中间的采样点的数目成反比。针对使用该调节后的采样率得到的该复合滤波器的频率响应曲线可以更能指示理想化的低通滤波器。与不使用调节后的采样率的频率响应(用虚线详细示出)相比，使用调节后的采样率的频率响应可以显示出更加钟形的特点。

【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61/805,469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61/805,432号、第61/805,466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，包括多个邻近采样点；将该音频滤波器的采样率从该预定采样率增加到一个增加后的采样率，其中，在该增加后的采样率下，中间采样点位于这些邻近采样滤波器之间；提供在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器，包括在其邻近采样点中的相邻采样点之间的中间采样点；基于基本上表示该音频滤波器的一个或多个波形针对这些中间采样点中的每个中间采样点计算一个加权数；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；将该音频滤波器应用于该另一个音频滤波器从而提供一个复合音频滤波器，通过求该音频滤波器与该另一个音频滤波器的卷积来应用所述滤波器，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邻近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中间采样点相对应；并且使用该复合音频滤波器对该音频信号进行滤波。优选地，所述针对这些中间采样点中的每个采样点计算该加权数的步骤包括以下步骤：(i)在这些邻近采样点中的对应相邻采样点指定基本上表示该音频滤波器的多个邻近波形；(ii)使所指定的这些波形中的每个波形在该邻近采样点与该中间采样点之间的时域中移位；以及(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。优选地，使这些指定的相邻样本在时域中基本上移位到该相邻采样点与该中间采样点之间中间。优选地，所述针对这些中间采样点中的每个中间采样点计算该加权数的步骤包括以下步骤：(i)提供假设波形，这些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)在该时域中扩展这些移位后的假设波形；以及(iii)组合这些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。优选地，所指定的这些邻近样本在该时域中被扩展基本上两倍。优选地，跨越预定数目的这些邻近采样点应用该加权数。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低通滤波器。优选地，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频率分量的步骤。还更优选地，将该平均曲线调节为与它所应用于的该脉冲响应的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辛格(sinc)函数表示。替代地，该脉冲响应在该时域中由一个绝对值正弦函数表示。根据本专利技术的第二方面，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复合音频滤波器对音频信号进行数字滤波的指令，在由处理器执行时，所述指令使所述处理器：提供在一个预定采样率下的一个音频滤波器，包括多个邻近采样点；将该音频滤波器的该采样率从该预定采样率增加到一个增加后的采样率，其中，在该增加后的采样率下，多个中间采样点位于这些邻近采样点之间；提供在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器，包括在其邻近采样点中的相邻采样点之间的多个中间采样点；基于基本上表示该音频滤波器的一个或多个波形针对这些中间采样点中的每个中间采样点计算一个加权数；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；将该音频滤波器应用于该另一个音频滤波器从而提供该复合音频滤波器，通过求该音频滤波器与该另一个音频滤波器的卷积来应用所述滤波器，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邻近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中间采样点相对应；并且使用该复合音频滤波器对该音频信号进行滤波。根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于对音频信号进行数字滤波的系统，该系统包括：在一个预定采样率下的一个音频滤波器，包括多个邻近采样点；一个处理器，该处理器被配置为用于：将该音频滤波器的该采样率从该预定采样率增加到一个增加后的采样率，其中，在该增加后的采样率下，多个中间采样点位于这些邻近采样点之间；提供在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器，包括在其邻近采样点中的相邻采样点之间的多个中间采样点；基于基本上表示该音频滤波器的一个或多个波形针对这些中间采样点中的每个中间采样点计算一个加权数；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；将该音频滤波器应用于该另一个音频滤波器从而提供一个复合音频滤波器，通过求该音频滤波器与该另一个音频滤波器的卷积来应用所述滤波器，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邻近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中间采样点相对应；并且使用该复合音频滤波器对该音频信号进行滤波。根据本专利技术的第四方面，提供了一种对图像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图像滤波器，包括多个邻近采样点；将该图像滤波器的该采样率从该预定采样率增加到一个增加后的采样率，其中，在该增加后的采样率下，多个中间采样点位于这些邻近采样点之间；提供在该预定采样率下的另一个图像滤波器，包括在其邻近采样点中的相邻采样点之间的一个中间采样点；基于基本上表示该图像滤波器的一个或多个波形针对这些中间采样点中的每个采样点计算一个加权数；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图像滤波器；将该图像滤波器应用于该另一个图像滤波器从而提供一个复本文档来自技高网...

【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；提供在该预定采样率下的另一个音频滤波器，该预定采样率包括在其邻近采样点中的相邻采样点之间的一个介于中间的采样点；将该音频滤波器应用于该另一个音频滤波器从而提供一个复合音频滤波器，相对于该另一个音频滤波器在一个调节后的采样率下应用所述滤波器；并且使用该复合音频滤波器对该音频信号进行滤波。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.26 US 61/805,469;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：提供一个音频滤波器，该音频滤波器由自身的脉冲响应表示，该脉冲响应包括多个邻近采样点；通过在所述多个邻近采样点中的相邻采样点之间引入多个中间采样点来将该音频滤波器的该脉冲响应的采样率增加到一个增加后的采样率；提供另一个音频滤波器，该另一个音频滤波器由自身的另一个脉冲响应表示，该另一个脉冲响应在该增加后的采样率下被提供，包括在其邻近采样点中的相邻采样点之间的多个中间采样点；针对上述脉冲响应中的每个脉冲响应：i)基于表示该脉冲响应的一个或多个波形针对该多个中间采样点中的每个中间采样点计算一个加权数；ii)在对应中间采样点将该加权数应用于该脉冲响应；通过求该音频滤波器的该脉冲响应与该另一个音频滤波器的该另一个脉冲响应的卷积来将该音频滤波器的该脉冲响应应用于该另一个音频滤波器的该另一个脉冲响应从而提供一个复合音频滤波器；并且使用该复合音频滤波器对该音频信号进行滤波。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述针对这些中间采样点中的每个采样点计算该加权数的步骤包括以下步骤：(i)在这些邻近采样点中的对应相近采样点指定表示该音频滤波器的该脉冲响应的多个邻近波形；(ii)使所指定的这些波形中的每个波形在时域中在该邻近采样...

【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