自适应动态均衡方法和自适应动态均衡器技术

本申请涉及一种自适应动态均衡方法和自适应动态均衡器。该方法包括：将输入音频信号采用两个均衡器分别进行处理，得到第一路均衡信号和第二路均衡信号；对输入音频信号采用均衡器进行处理，对得到的第三路均衡信号进行能量检测，得到第三路均衡信号的信号有效值；根据信号有效值和两个预设信号幅值，计算第一路和第二路均衡信号的权重系数，并进行非线性失真处理，得到第一权重系数和第二权重系数；将第一权重系数和第二权重系数分别与第一路均衡信号和第二路均衡信号相乘，并将两个相乘结果相加，得到动态均衡处理后的信号。采用本方法既可动态均衡信号，又可有效降低经过不同增益处理下信号幅值出现跳变而引起非线性失真。益处理下信号幅值出现跳变而引起非线性失真。益处理下信号幅值出现跳变而引起非线性失真。

【技术实现步骤摘要】
自适应动态均衡方法和自适应动态均衡器


[0001]本申请涉及音频信号处理
，特别是涉及一种自适应动态均衡方法和自适应动态均衡器。

技术介绍

[0002]在扬声器系统设计中，均衡器（EQ）经常用于调整音色、补偿缺陷及其他特殊用途。均衡器的核心是滤波器，以一个特定频率作为参考工作的电路被称为滤波器，而由多个滤波器所构成的设备就被称为均衡器，滤波器类型不同，其作用也不同。均衡器则可以对某一特定范围内的频率做增益和衰减，从而达到改变音色，调节响度的目的，这是均衡器最为重要的特质。常规均衡器对其所作用频段的信号的处理效果是固定的。而音乐是流动的，在幅值和频率上不断变化，表达着不同的情绪和动态。因此，需要一种根据输入信号的幅值和频率而进行动态增益计算的均衡算法。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够根据输入信号的幅值和频率而进行动态增益计算的自适应动态均衡方法和自适应动态均衡器。
[0004]一种自适应动态均衡方法，所述方法包括：将输入音频信号采用两个均衡器分别进行均衡处理，得到第一路均衡信号和第二路均衡信号。
[0005]对所述输入音频信号采用均衡器进行均衡处理，并对得到的第三路均衡信号进行能量检测，得到所述第三路均衡信号的信号有效值。
[0006]根据所述信号有效值和两个预设信号幅值，计算第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数，并进行非线性失真处理，得到第一权重系数和第二权重系数。
[0007]将所述第一权重系数和所述第二权重系数分别与第一路均衡信号和第二路均衡信号相乘，并将得到的两个相乘结果相加，得到动态均衡处理后的信号。
[0008]在其中一个实施例中，对所述输入音频信号采用均衡器进行均衡处理，并对得到的第三路均衡信号进行能量检测，得到所述第三路均衡信号的信号有效值，包括：对所述输入音频信号采用均衡器进行均衡处理，得到第三路均衡信号。
[0009]设置能量检测时间。
[0010]根据所述第三路均衡信号、所述能量检测时间和所述输入音频信号的采样频率，计算所述第三路均衡信号的信号有效值；所述信号有效值为：；；其中，n为信号帧的序号，为第三路均衡信号的当前帧信号，为第三
路均衡信号的前一帧信号的信号有效值，为第三路均衡信号的当前帧信号的信号有效值，为能量检测时间，为输入音频信号的采样频率，为能量检测时间系数。
[0011]在其中一个实施例中，根据所述信号有效值和两个预设信号幅值，计算第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数，并进行非线性失真处理，得到第一权重系数和第二权重系数，包括：设置第一个预设信号幅值和第二个预设信号幅值；其中，第一个预设信号幅值小于第二个预设信号幅值。
[0012]当所述信号有效值小于等于第一个预设信号幅值时，则第一路均衡信号的权重系数为C，则第二路均衡信号的权重系数为D；其中C和D之和等于1，C、D为实数。
[0013]当所述信号有效值大于等于第二个预设信号幅值时，则第一路均衡信号的权重系数为E，则第二路均衡信号的权重系数为F；其中E和F之和等于1，E、F为实数。
[0014]当所述信号有效值小于第二个预设信号幅值且大于第一个预设信号幅值时，则第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数为：；；其中，为第一路均衡信号当前帧的权重系数，为第二路均衡信号当前帧的权重系数，A为第二个预设信号幅值，B为第一个预设信号幅值，为第三路均衡信号当前帧的信号有效值。
[0015]对第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数进行非线性失真处理，得到第一权重系数和第二权重系数。
[0016]在其中一个实施例中，对第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数进行非线性失真处理，得到第一权重系数和第二权重系数，包括：设置平滑时间长度。
[0017]根据所述平滑时间长度对第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数进行平滑处理，得到第一权重系数和第二权重系数。
[0018]在其中一个实施例中，第一权重系数和第二权重系数分别为：；；；其中，和分别为当前信号帧的第一权重系数和第二权重系数，和为前一信号帧的第一权重系数和第二权重系数，为输入音频
信号的采样频率，为平滑时间长度，为平滑系数。
[0019]一种自适应动态均衡器，所述自适应动态均衡器包括：3个均衡器，能量检测器、权重系数计算模块、非线性失真处理模块以及输出模块，第一个所述均衡器和第二个所述均衡器分别用于对输入音频信号进行均衡处理，并输出第一路均衡信号和第二路均衡信号至所述输出模块。
[0020]第三个所述均衡器，用于对所述输入音频信号进行均衡处理，并输出第三路均衡信号至所述能量检测器。
[0021]所述能量检测器，用于设置能量检测时间，并根据所述能量检测时间、第三路均衡信号以及所述输入音频信号的采样频率，计算第三路均衡信号的信号有效值，并将所述信号有效值传输至所述权重系数计算模块。
[0022]所述权重系数计算模块，用于根据接收到的所述信号有效值和两个预设信号幅值，确定第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数，并将其传输至所述非线性失真处理模块。
[0023]所述非线性失真处理模块，用于对第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数进行平滑处理，并将得到的第一权重系数和第二权重系数传输至所述输出模块。
[0024]所述输出模块，用于将所述第一路均衡信号和所述第二路均衡信号分别与所述第一权重系数和所述第二权重系数相乘，并将得到的相乘结果相加，得到经过动态均衡处理后的信号。
[0025]在其中一个实施例中，所述输出模块包括两个乘法器、一个加法器。
[0026]第一个所述乘法器的两个输入端分别接收所述第一路均衡信号和所述第一权重系数，第一个所述乘法器的输出端与所述加法器的第一个输入端连接。
[0027]第二个所述乘法器的两个输入端分别接收所述第二路均衡信号和所述第二权重系数，第二个所述乘法器的输出端与所述加法器的第二个输入端连接；所述加法器的输出端用于输出经过动态均衡处理后的信号。
[0028]在其中一个实施例中，所述能量检测器计算第三路均衡信号的信号有效值采用的表达式为：；；其中，n为信号帧的序号，为第三路均衡信号的当前帧信号，为第三路均衡信号的前一帧信号的信号有效值，为第三路均衡信号的当前帧信号的信号有效值，为能量检测时间，为输入音频信号的采样频率，为能量检测时间系数。
[0029]在其中一个实施例中，所述权重系数计算模块，还用于设置第一个预设信号幅值和第二个预设信号幅值；其中，第一个预设信号幅值小于第二个预设信号幅值；当所述信号有效值小于等于第一个预设信号幅值时，则第一路均衡信号的权重系数为C，则第二路均衡信号的权重系数为D；其中C和D之和等于1，C、D为实数；当所述信号有效值大于等于第二个
预设信号幅值时，则第一路均衡信号的权重系数为E，则第二路均衡信号的权重系数为F；其中E和F之和等于1，E、F为实数；当所述信号有效值小于第二个预设信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应动态均衡方法，其特征在于，所述方法包括：将输入音频信号采用两个均衡器分别进行均衡处理，得到第一路均衡信号和第二路均衡信号；对所述输入音频信号采用均衡器进行均衡处理，并对得到的第三路均衡信号进行能量检测，得到所述第三路均衡信号的信号有效值；根据所述信号有效值和两个预设信号幅值，计算第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数，并进行非线性失真处理，得到第一权重系数和第二权重系数；将所述第一权重系数和所述第二权重系数分别与第一路均衡信号和第二路均衡信号相乘，并将得到的两个相乘结果相加，得到动态均衡处理后的信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述输入音频信号采用均衡器进行均衡处理，并对得到的第三路均衡信号进行能量检测，得到所述第三路均衡信号的信号有效值，包括：对所述输入音频信号采用均衡器进行均衡处理，得到第三路均衡信号；设置能量检测时间；根据所述第三路均衡信号、所述能量检测时间和所述输入音频信号的采样频率，计算所述第三路均衡信号的信号有效值；所述信号有效值为：；；其中，n为信号帧的序号，为第三路均衡信号的当前帧信号，为第三路均衡信号的前一帧信号的信号有效值，为第三路均衡信号的当前帧信号的信号有效值，为能量检测时间，为输入音频信号的采样频率，为能量检测时间系数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述信号有效值和两个预设信号幅值，计算第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数，并进行非线性失真处理，得到第一权重系数和第二权重系数，包括：设置第一个预设信号幅值和第二个预设信号幅值；其中，第一个预设信号幅值小于第二个预设信号幅值；当所述信号有效值小于等于第一个预设信号幅值时，则第一路均衡信号的权重系数为C，则第二路均衡信号的权重系数为D；其中C和D之和等于1，C、D为实数；当所述信号有效值大于等于第二个预设信号幅值时，则第一路均衡信号的权重系数为E，则第二路均衡信号的权重系数为F；其中E和F之和等于1，E、F为实数；当所述信号有效值小于第二个预设信号幅值且大于第一个预设信号幅值时，则第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数为：；；
其中，为第一路均衡信号当前帧的权重系数，为第二路均衡信号当前帧的权重系数，A为第二个预设信号幅值，B为第一个预设信号幅值，为第三路均衡信号当前帧的信号有效值；对第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数进行非线性失真处理，得到第一权重系数和第二权重系数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数进行非线性失真处理，得到第一权重系数和第二权重系数，包括：设置平滑时间长度；根据所述平滑时间长度对第一路均衡信号和第二路均衡信号的权重系数进行平滑处理，得到第一权重系数和第二权重系数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一权重系数和所述第二权重系数分别为：；；；其中，和分别为当前信号帧的第一权重系数和第二权重系数， 和为前一信号帧的第一权重系数和第二权重系数，为输入音频信号的采样频率，为平滑时间长度，为平滑系数。6.一种自适应动态均衡器，其特征在于，所述自适应动态均衡器包括：3个均衡器，能量检测器、权重系数计算模块、非...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁双喜，苗楠，曹华，
申请(专利权)人：苏州至盛半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：