音频处理方法与音频均衡器技术

本发明专利技术提供一种音频处理方法与音频均衡器，其可以实现在嵌入式系统中，且不会造成过大的运算量。更进一步来说，音频处理方法与音频均衡器利用一凯撒贝索衍生视窗与一重叠与相加方法来消除时域音频在转换期间的信号失真，且使用者可以弹性设置滤波器的种类与数量，以符合使用者想要达到的音频效果。据此，本发明专利技术实施例所提供的音频处理方法与音频均衡器可以实现在运算量较小的嵌入式系统中，且可以根据使用者想要达到的音频效果来产生所需的滤波器。

Audio processing method and audio equalizer

【技术实现步骤摘要】
音频处理方法与音频均衡器
本专利技术提供一种音频处理方法与音频均衡器，特别涉及一种对声音信号进行均衡(equalization)的音频处理方法与音频均衡器。
技术介绍
声音信号的均衡器(equalizer)早期是用来补偿数字模拟转换器(DAC)、功率放大器(AMP)或喇叭单体的不足。而近年来，多媒体产业经常用来美化声音，让声音听起来更丰富悦耳。一般均衡器设计采用串级(cascade)无限脉冲响应(InfiniteImpulseResponse,IIR)滤波器。然而，在嵌入式系统中，采用串级IIR滤波器的均衡器的运算量很大，因此必须以其他方式来设计均衡器。
技术实现思路
本专利技术提供了一种音频处理方法与音频均衡器，其可以实现在嵌入式系统中，且不会造成过大的运算量。此外，本专利技术同时采用了一凯撒贝索衍生(KBD)视窗与一重叠与相加(OLA)方法来消除声音信号在转换期间的信号失真。而音频处理方法与音频均衡器也可以提供使用者弹性设置均衡器中的滤波器的种类与数量，以符合使用者想要达到的音频效果。本专利技术实施例提供一种音频处理方法，且适用于一音频均衡器。音频处理方法包括如下步骤：(A)读取一时域音频；(B)将时域音频窗化(windowing)，以产生多个取样区块(block)，其中每一个取样区块具有多个取样点(sample)，且每一个相邻的取样区块具有一预定比例的重叠部分；(C)套用一凯撒贝索衍生(KBD)视窗到每一个取样区块，以在每一个取样区块中的每一个取样点对应产生一结果值；(D)通过一修改型离散余弦变换(MDCT)方式将这些取样区块转换成一频率域的多个频段，其中每一个频段具有一频点且频点对应到一频率值；(E)均衡这些频段以产生多个调整后的频段，其中每一个调整后的频段的频点对应到一调整频率值；(F)通过一逆向MDCT(IMDCT)方式将这些调整后的频段转换成一时间域的多个新取样区块，其中每一个新取样区块中的每一个取样点对应到一新结果值；(G)套用一KBD还原视窗到每一个新取样区块，以补偿每一个新取样区块中的每一个取样点对应到的新结果值；以及(H)根据重叠部分通过一重叠与相加(OLA)方法混叠每一个取样区块，以产生一新时域音频。本专利技术实施例提供一种音频均衡器，且包括一接收器与一处理器。接收器接收一声音信号，且将声音信号转换成一时域音频。处理器耦接接收器，且用以执行下列步骤：(A)读取时域音频；(B)将时域音频窗化(windowing)，以产生多个取样区块(block)，其中每一个取样区块具有多个取样点(sample)，且每一个相邻的取样区块具有一预定比例的重叠部分；(C)套用一凯撒贝索衍生(KBD)视窗到每一个取样区块，以在每一个取样区块中的每一个取样点对应产生一结果值；(D)通过一修改型离散余弦变换(MDCT)方式将这些取样区块转换成一频率域的多个频段，其中每一个频段具有一频点且频点对应到一频率值；(E)均衡这些频段以产生多个调整后的频段，其中每一个调整后的频段的频点对应到一调整频率值；(F)通过一逆向MDCT(IMDCT)方式将这些调整后的频段转换成一时间域的多个新取样区块，其中每一个新取样区块中的每一个取样点对应到一新结果值；(G)套用一KBD还原视窗到每一个新取样区块，以补偿每一个新取样区块中的每一个取样点对应到的新结果值；以及(H)根据重叠部分通过一重叠与相加(OLA)方法混叠每一个取样区块，以产生一新时域音频。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是这些说明与附图仅是用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利要求作任何的限制。附图说明图1是本专利技术一实施例的音频均衡器的示意图。图2是本专利技术一实施例的音频处理方法的流程图。图3是本专利技术一实施例的多个取样区块的示意图。图4是本专利技术一实施例的套用KBD视窗到每一个取样区块的示意图。图5是本专利技术一实施例的将多个取样区块转换成一频率域的多个频段的示意图。图6A是本专利技术一实施例的均衡这些频段的细节流程图。图6B是本专利技术一实施例的参考波形的示意图。图6C是本专利技术一实施例的调整波形与合成波形的示意图。图6D是本专利技术一实施例的调整后的频段的示意图。图7是本专利技术一实施例的将多个调整后的频段转换成一时间域的多个新取样区块的示意图。图8是本专利技术一实施例的套用KBD视窗到每一个新取样区块的示意图。图9是本专利技术一实施例的新时域音频的示意图。符号说明100：音频均衡器110：接收器120：处理器Sa：声音信号x(t)：时域音频y(t)：新时域音频S210、S220、S230、S240、S250、S260、S270、S280：步骤BLK1、BLK2、BLK3、BLKn：取样区块S0：数值P50：取样点S0’：结果值FB1、FB2、FB3、FBn：频段x(f1)、x(f2)、x(f3)、x(fn)：频率值fc1、fc2、fc3、fcn：频点S610、S620、S630、S640：步骤WAVEr：参考波形W1：调整波形W2：调整波形W3：调整波形Wad：叠加波形Wcom：合成波形FB1’、FB2’、FB3’、FBn’：调整后的频段x’(f1)、x’(f2)、x’(f3)、x’(fn)：调整频率值BLK1’、BLK2’、BLK3’、BLKn’：新取样区块S1：数值S1’：新结果值具体实施方式在下文中，将通过附图说明本专利技术的各种例示实施例来详细描述本专利技术。然而，本专利技术概念可能以许多不同形式来实现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。此外，附图中相同参考数字可用以表示类似的元件。本专利技术实施例所提供的音频处理方法与音频均衡器，其可以实现在嵌入式系统中，且不会造成过大的运算量。更进一步来说，音频处理方法与音频均衡器利用一KBD视窗与一OLA方法来消除时域音频在转换期间的信号失真，且使用者可以弹性设置滤波器的种类与数量，以符合使用者想要达到的音频效果。据此，本专利技术实施例所提供的音频处理方法与音频均衡器可以实现在运算量较小的嵌入式系统中，且可以根据使用者想要达到的音频效果来产生所需的滤波器。以下将进一步介绍本专利技术公开的音频处理方法与音频均衡器。首先，请参考图1，其显示本专利技术一实施例的音频均衡器的示意图。如图1所示，音频均衡器100设置在嵌入式系统(未绘于附图)中且接收声音信号Sa。使用者可以通过音频均衡器100来调整声音信号Sa，并输出使用者想要的声音效果。在本实施例中，音频均衡器100是嵌入式系统中的某个元件(例如微处理器)或多个元件的组合(例如微处理器加上声音信号接收器)，本专利技术对此不作限制。音频均衡器100包括一接收器110与一处理器120。接收器110接收一声音信号Sa，且将声音信号Sa本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音频处理方法，适用于一音频均衡器，且包括：/n读取一时域音频；/n将该时域音频窗化，以产生多个取样区块，其中每一该取样区块具有多个取样点，且每一相邻的该取样区块具有一预定比例的重叠部分；/n套用一凯撒贝索衍生视窗到每一该取样区块，以在每一该取样区块中的每一该取样点对应产生一结果值；/n通过一修改型离散余弦变换方式将所述取样区块转换成一频率域的多个频段，其中每一该频段具有一频点且该频点对应到一频率值；/n均衡所述频段以产生多个调整后的频段，其中每一该调整后的频段的该频点对应到一调整频率值；/n通过一逆向修改型离散余弦变换方式将所述调整后的频段转换成一时间域的多个新取样区块，其中每一该新取样区块中的每一该取样点对应到一新结果值；/n套用一凯撒贝索衍生还原视窗到每一该新取样区块，以补偿每一该新取样区块中的每一该取样点对应到的该新结果值；以及/n根据该重叠部分通过一重叠与相加方法混叠每一该新取样区块，以产生一新时域音频。/n

【技术特征摘要】
1.一种音频处理方法，适用于一音频均衡器，且包括：
读取一时域音频；
将该时域音频窗化，以产生多个取样区块，其中每一该取样区块具有多个取样点，且每一相邻的该取样区块具有一预定比例的重叠部分；
套用一凯撒贝索衍生视窗到每一该取样区块，以在每一该取样区块中的每一该取样点对应产生一结果值；
通过一修改型离散余弦变换方式将所述取样区块转换成一频率域的多个频段，其中每一该频段具有一频点且该频点对应到一频率值；
均衡所述频段以产生多个调整后的频段，其中每一该调整后的频段的该频点对应到一调整频率值；
通过一逆向修改型离散余弦变换方式将所述调整后的频段转换成一时间域的多个新取样区块，其中每一该新取样区块中的每一该取样点对应到一新结果值；
套用一凯撒贝索衍生还原视窗到每一该新取样区块，以补偿每一该新取样区块中的每一该取样点对应到的该新结果值；以及
根据该重叠部分通过一重叠与相加方法混叠每一该新取样区块，以产生一新时域音频。


2.如权利要求1所述的音频处理方法，其中，于将该时域音频窗化的步骤中，该预定比例为50％。


3.如权利要求1所述的音频处理方法，其中，于套用该凯撒贝索衍生视窗到每一该取样区块的过程中，还包括：
将该凯撒贝索衍生视窗乘上每一该取样区块中的所述取样点，以在每一该取样点对应产生该结果值。


4.如权利要求1所述的音频处理方法，其中，于均衡所述频段的步骤中，还包括：
产生一参考波形；
套用至少一参数组到该参考波形，以产生具有该参数组的数量的至少一调整波形，其中每一该参数组具有一预设频点、一预设频带与一预设增益值其中之一或其组合；
叠加该至少一调整波形以产生一叠加波形，且根据一预设最大增益值限制该叠加波形的增益值以产生一合成波形；以及
套用该合成波形到所述频段，以产生所述调整后的频段。


5.如权利要求1所述的音频处理方法，其中，于套用该凯撒贝索衍生还原视窗到每一该新取样区块的步骤中，还包括：
将该凯撒贝索衍生还原视窗乘上每一该新取样区块中的所述取样点，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵盈盈，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71