一种系统包括为扬声器提供心理声学频率范围延伸的电路系统。该电路系统从音频信道生成正交分量，并且通过应用正变换来生成旋转频谱正交分量，该正变换将正交分量的频谱从标准基旋转到旋转基。在旋转基上，该电路系统隔离目标频率处的旋转频谱正交分量中的分量，并且通过将标度无关的非线性应用于经隔离的分量来生成加权相位相干谐波频谱正交分量。该电路系统通过应用逆变换来生成谐波频谱分量，该逆变换将加权相位相干谐波频谱正交分量的频谱从旋转基旋转到标准基。该电路系统将谐波频谱分量与音频信道的目标频率之外的频率组合以生成输出信道，并且向扬声器提供该输出信道。并且向扬声器提供该输出信道。并且向扬声器提供该输出信道。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于心理声学频率范围延伸的非线性自适应滤波器组
[0001]本公开大体上涉及音频处理，并且更具体地涉及产生超出物理驱动器的带宽的频率的印象。
技术介绍
[0002]扩音器、耳机、以及其他声学致动器的带宽通常被限制于人类听觉系统的带宽的子域。这通常是可听频谱的低频区域(大约18Hz到250Hz)中的问题。期望修改音频信号以产生超出物理驱动器的带宽的频率的印象。除了简单地延伸驱动器的频率响应之外，取决于应用，可能期望在不增加存在于这些子带中的物理能量的量的情况下增加对某些子带的感知。例如，可能期望使用心理声学印象来减少驱动器的压力，或者改善设备的功耗特性。
技术实现思路
[0003]一些实施例包括一种系统，该系统包括为扬声器提供心理声学频率范围延伸的电路系统。该电路系统从音频信道生成正交分量，该正交分量定义音频信道的正交表示，并且通过应用正变换来生成旋转频谱正交分量，该正变换将正交分量的频谱从标准基旋转到旋转基。在旋转基上，该电路系统隔离目标频率处的旋转频谱正交分量中的分量，并且通过将标度无关的非线性应用于经隔离的分量来生成加权相位相干谐波频谱正交分量。该电路系统通过应用逆变换来生成谐波频谱分量，该逆变换将加权相位相干谐波频谱正交分量的频谱从旋转基旋转到标准基。该电路系统将谐波频谱分量与音频信道的目标频率之外的频率组合以生成输出信道，并且向扬声器提供输出信道。
[0004]在一些实施例中，谐波频谱分量包括与音频信道的目标频率不同的频率并在由扬声器呈现时产生目标频率的心理声学印象。
[0005]在一些实施例中，正变换旋转正交分量的频谱，使得目标频率被映射到0Hz。逆变换旋转加权相位相干谐波频谱正交分量的频谱，使得0Hz被映射到目标频率。
[0006]在一些实施例中，目标频率是目标频率的中心频率。在一些实施例中，目标频率包括18Hz与250Hz之间的频率。在一些实施例中，目标频率低于谐波频谱分量的频率。
[0007]在一些实施例中，该电路系统基于扬声器的可再现范围、扬声器的功耗的降低、或者扬声器的增加的使用寿命来确定目标频率。
[0008]在一些实施例中，扬声器是移动设备的组件。
[0009]在一些实施例中，该电路系统还被配置为使用门函数来隔离目标幅度处的分量。在一些实施例中，该电路系统还被配置为将平滑函数应用于经隔离的分量。
[0010]在一些实施例中，标度无关的非线性包括具有经析出因数的幅度的第一类切比雪夫多项式的加权求和
[0011]一些实施例包括一种方法。该方法包括：由电路系统：从音频信道生成正交分量，该正交分量定义音频信道的正交表示；通过应用正变换来生成旋转频谱正交分量，该正变换将正交分量的频谱从标准基旋转到旋转基；在旋转基上：隔离目标频率处的旋转频谱正
交分量中的分量；以及通过将标度无关的非线性应用于经隔离的分量来生成加权相位相干谐波频谱正交分量；通过应用逆变换来生成谐波频谱分量，该逆变换将加权相位相干谐波频谱正交分量的频谱从旋转基旋转到标准基；将谐波频谱分量与音频信道的目标频率之外的频率组合以生成输出信道；以及向扬声器提供输出信道。
[0012]一些实施例包括一种非瞬态计算机可读介质，所述非瞬态计算机可读介质包括所存储的指令，该所存储的指令在由至少一个处理器执行时将至少一个处理器配置为：从音频信道生成正交分量，该正交分量定义音频信道的正交表示；通过应用正变换来生成旋转频谱正交分量，该正变换将正交分量的频谱从标准基旋转到旋转基；在旋转基上：隔离目标频率处的旋转频谱正交分量中的分量；以及通过将标度无关的非线性应用于经隔离的分量来生成加权相位相干谐波频谱正交分量；通过应用逆变换来生成谐波频谱分量，该逆变换将加权相位相干谐波频谱正交分量的频谱从旋转基旋转到标准基；将谐波频谱分量与音频信道的目标频率之外的频率组合以生成输出信道；以及向扬声器提供输出信道。
附图说明
[0013]图1是根据一些实施例的音频系统的框图。
[0014]图2是根据一些实施例的谐波处理模块的框图。
[0015]图3是根据一些实施例的用于心理声学频率范围延伸的过程的流程图。
[0016]图4是根据一些实施例的计算机的框图。
[0017]图5是根据一些实施例的正变换模块的框图。
[0018]图6是根据一些实施例的系数算子模块的框图。
[0019]图7是根据一些实施例的逆变换模块的框图。
[0020]附图仅出于说明的目的来描绘了各种实施例。本领域技术人员将根据以下讨论容易地认识到，可以在不脱离本文中所描述的原理的情况下采用本文中所说明的结构和方法的备选实施例。
具体实施方式
[0021]附图(图)和以下描述仅通过说明的方式涉及优选实施例。应注意，通过以下讨论，本文中所公开的结构和方法的备选实施例将容易地被认为是可行的备选方案，其可以在不脱离所要求保护的原理的情况下被采用。
[0022]现在将详细地对若干实施例进行参考，其示例在附图中进行说明。注意，只要可行，相似或类似的附图标记可以附图中使用并可以指示相似或类似的功能性。附图仅出于说明的目的来描绘所公开的系统(或者，方法)的实施例。本领域技术人员将根据以下描述而容易地认识到，可以在不脱离本文中所描述的原理的情况下采用本文中所说明的结构和方法的备选实施例。
[0023]实施例涉及提供心理声学频率范围延伸。因为人类听觉系统以非线性方式对提示做出响应，所以可以使用心理声学现象在实际刺激不可行的情况下创建虚拟刺激。音频系统可以包括提供自适应非线性滤波器组的电路系统，该自适应非线性滤波器组使用高度可调谐的、标度无关的非线性从音频信号生成相位相干谐波频谱。相位相干谐波频谱可以与原始音频信号相加，以产生超出物理驱动器的带宽的频率的印象。
[0024]自适应非线性滤波器组可以包括多个谐波处理器。每个谐波处理器包括非线性滤波器，该非线性滤波器分析音频信号内的目标子带，并且用可配置的频谱变换重新合成子带的数据。尽管输入频谱包络被输出采用，并且尽管可以存在对子带内的整体振幅动态或子带响应(例如，压缩、选通等)的混合的进一步变换，但是频谱变换本身可以仅取决于频率和相含量。这跨各种音频信号提供了高度的一致性。
[0025]频率范围延伸的优点包括允许不能呈现某些频率的(例如，低品质)扬声器产生这些频率的心理声学印象。低成本扬声器(诸如，在移动设备上常见的低成本扬声器)可以提供高品质的收听体验。心理声学频率范围延伸是诸如由在移动设备中找到的处理电路系统且在不需要对扬声器进行硬件修改的情况下通过处理音频信号来实现的。频率范围延伸和频率响应改善在不依靠增加次优子带中的物理能量的量的情况下被实现时可能对改善扬声器驱动器的功耗特性和使用寿命有用。
[0026]音频处理系统
[0027]图1是根据一些实施例的音频系统100的框图。音频系统100使用非线性滤波器组模块120为扬声器110提供频率范围延伸。系统100包括滤波器组模块120，该滤波器组模本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，包括：电路系统，被配置为：从音频信道生成正交分量，所述正交分量定义所述音频信道的正交表示；通过应用正变换来生成旋转频谱正交分量，所述正变换将所述正交分量的频谱从标准基旋转到旋转基；在所述旋转基上：隔离目标频率处的所述旋转频谱正交分量中的分量；以及通过将标度无关的非线性应用于经隔离的所述分量来生成加权相位相干谐波频谱正交分量；通过应用逆变换来生成谐波频谱分量，所述逆变换将所述加权相位相干谐波频谱正交分量的频谱从所述旋转基旋转到所述标准基；将所述谐波频谱分量与所述音频信道的所述目标频率之外的频率组合以生成输出信道；以及向扬声器提供所述输出信道。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述谐波频谱分量包括与所述音频信道的所述目标频率不同的频率并在由所述扬声器呈现时产生所述目标频率的心理声学印象。3.根据权利要求1所述的系统，其中：所述正变换旋转所述正交分量的所述频谱，使得目标频率被映射到0Hz；以及所述逆变换旋转所述加权相位相干谐波频谱正交分量的所述频谱，使得0Hz被映射到所述目标频率。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述目标频率是所述目标频率的中心频率。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述目标频率包括18Hz与250Hz之间的频率。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述目标频率低于所述谐波频谱分量的频率。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述电路系统还被配置为基于以下至少一项来确定所述目标频率：所述扬声器的可再现范围；所述扬声器的功耗的降低；或者所述扬声器的增加的使用寿命。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述扬声器是移动设备的组件。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述电路系统还被配置为使用门函数来隔离目标幅度处的所述分量。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述电路系统还被配置为将平滑函数应用于经隔离的所述分量。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述标度无关的非线性包括具有经析出因数的幅度的第一类切比雪夫多项式的加权求和。12.一种方法，包括：由电路系统：从音频信道生成正交分量，所述正交分量定义所述音频信道的正交表示；通过应用正变换来生成旋转频谱正交分量，所述正变换将所述正交分量的频谱从标准基旋转到旋转基；
在所述旋转基上：隔离目标频率处的所述旋转频谱正交分量中的分量；以及通过将标度无关的非线性应用于经隔离的所述分量来生成加权相位相干谐波频谱正交分量；通过应用逆变换来生成谐波频谱分量，所述逆变换将所述加权相位相干谐波频谱正交分量的频谱从所述旋转基旋转到所述标准基；将所述谐波频谱分量与所述音频信道的所述目标频率之外的频率组合以生成输出信道；以及向扬声器提供所述输出信道。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述谐波频谱分量包括与所述音频信道的所述目标频率不同的频率并在由所述扬声器呈现时产生所述目标频率的心理声学印象。14.根据权利要求12所述的方法，其中：所述正变换旋转所述正交分量的所述频谱，使得目标频率被映射到0Hz；以及所述逆变换旋转所述加权相位相干谐波频谱正交分量的所述频谱，使得0Hz被映射到所述目标频率。15.根据权利要求12所述的方法，其中所述目标频率是所述目标频率的中心频率。16.根据权利要求12所述的方法，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：博姆云三六零公司，
类型：发明
国别省市：
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