使用复位的音频动态处理制造技术

一种使用复位机制或复位处理以快速地适应于音频信号的内容变化的音频动态处理器或音频动态处理方法。可以通过分析音频信号自身来产生复位信号，或者可以从诸如电视机上的频道变化或音频／视频接收机上的输入选择变化等的外部事件来触发复位。在外部触发的情况下，对用于当前音频源的动态处理器的状态的一个或更多个指示器可以被保存且与切换到新的音频源之前的音频源相关联。然后，如果该系统切换回第一音频源，则动态处理器可以被复位到先前存储的状态或其近似状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及音频信号处理。具体来说，本专利技术涉及使用复位机制或复位处理以快速适应于音频信号的内容变化的音频动态处理器或音频动态处理方法。可以通过分析音频信号自身来产生复位信号，或者可以从诸如电视机上的频道变化或者音频/视频接收机上的输入选择变化等的外部事件来触发复位。在外部触发的情况下，对用于当前音频源的动态处理器的状态的一个或多个指示器可以被保存且与切换到新的音频源之前的音频源相关联。然后，如果该系统切换回到第一音频源，则动态处理器可以被复位到先前存储的状态或该状态的近似状态。本专利技术还涉及用于实施这种方法或控制这种设备的计算机程序。
技术介绍
音频动态处理的目的是将音频信号的电平或动态特性改变为处于某些期望的范围内。这一般是通过以下方式来实现的建立对音频信号的电平(例如均方根值电平或峰值电平)的时变测量，然后计算和应用取决于电平估计的时变信号修正(例如增益改变)。使用这种操作模式的动态处理器包括自动增益控制(AGC)、动态范围控制(DRC)Jf 展器、限幅器、噪声门限等。在2006年5月4日被公开为W02006/047600的、AlanJeffrey kefeldt的国际专利申请PCT/US 2005/038579中提出了各种类型的信号动态处理。该申请尤其指定了美国。该申请的全部内容通过引用合并于此。图1示出了一般的音频动态处理器的高层次框图。该处理器可以被认为具有两个通路上部“信号”通路2和下部“控制”通路4。在下部通路上，动态控制处理或控制器 (“动态控制”)6测量音频信号的电平，并产生取决于该电平测量的一个或更多个时变修正参数。如同所示出的，该修正参数源自输入的音频信号。或者，该修正参数可以源自处理后的(输出)音频或者源自输入音频信号和输出音频信号的结合。在上部音频通路2上，由动态控制6产生的修正参数被应用于音频，以产生处理后的音频。对音频信号应用修正参数可以以许多已知的方式来完成，并且由乘法器符号8—般地示出。例如，在简单的自动增益控制装置或自动增益控制处理的情况下，可以存在对主通路中的可变增益/损耗装置或可变增益/损耗处理的增益进行控制的单个宽带增益修正参数。实际上，还可以在应用修正参数之前延迟该音频，以对该动态控制处理中与修正参数的计算相关联的任何延迟进行补偿。为了陈述的简明起见，在图1或这里的其它图示中没有示出延迟。在动态控制处理中，典型的是时间上连续地计算信号电平度量和作为结果的修正参数这二者。另外，信号电平度量和修正参数之一或这二者通常被跨时间地进行平滑，以使被引入到处理后的音频中的、可感知的伪影(artifact)最小化。最经常使用“快速启动 (fast attack) ”和“缓慢释放(slow release) ”来进行平滑，这意味着响应于信号电平的增大而相对快速地改变修正参数，并随着信号电平的减小而较慢地进行响应。这种平滑符合自然声音的动态特性以及人类对响度在时间上的变化进行感知的方式。因此，这种时间平滑在音频动态处理器中几乎是通用的。对于一些动态处理应用，与这种平滑相关的时间常数可以是相当大的，可以约为一秒或更多秒。例如，AGC可以使用大的时间常数来计算对信号的长期平均电平的估计，然后使用作为结果的估计来产生缓变的修正参数，该缓变的修正参数使音频的平均电平移动到更接近于所期望的目标电平。在这种情况下，为了保持音频信号的短期动态特性，大的时间常数可能是合乎需要的。假定这种AGC对电视机的音频进行操作，其目的是保持跨节目编排和跨不同频道的一致的平均电平。在这种情况下，例如当频道被改变时，由AGC处理的音频信号的内容可能突然改变或具有中断，并且该音频信号的相关的平均电平也可能因此而突然改变或具有中断。但是，AGC利用其大的时间常数而占用相当大的量的时间来收敛到新的电平和使处理后的音频的修正的电平符合所期望的目标电平。在这种适应时间期间， 电视的观看者可能感到音频的电平过响或过轻。结果，观看者可能很快就伸手去拿遥控器以调节音量，可是发现他或她自己正在随着AGC的收敛而对抗AGC。对刚才描述的问题的典型的现有技术解决方案包括使用基于信号的动态特性而调整的时间常数。例如，如果信号的短期电平显著地大于或小于由一些在平滑后的电平附近的阈值边界所限定的平滑后的电平，则平滑操作分别切换到更快的启动时间常数和/或释放时间常数，直到该短期电平落回到在平滑后的电平附近的阈值边界之内。随后该系统切换回到初始的较慢的时间常数。这种系统可以减少AGC的适应时间，但是必须谨慎地选择该阈值和较小的时间常数。一般来说，对于任何合理的阈值，都可能存在其中初始期望的信号动态波动到在平均电平附近的阈值边界之外的信号，由此使得平滑处理错误地切换到快速启动模式或快速释放模式中。由于这种错误的切换可能频繁发生，因此为了避免AGC 在正常的节目资料期间的不稳定性，必须不将快速启动模式时间常数和快速释放模式时间常数选择得过小。结果，AGC在音频内容的突然转变或中断的期间的收敛仍可能不如所期望的那样快速。因此，本专利技术的目的是对于音频内容改变期间的动态处理适应时间的问题提供更好的解决方案。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，一种用于处理音频信号的方法(或实施该方法的设备)， 包括根据动态控制处理来改变音频信号的动态特性；检测音频信号的内容的变化；以及响应于检测到这种变化而对动态控制处理进行复位。对音频信号的内容的变化的检测可以包括如下的两个操作之一或这两个操作(1)检测在音频信号的时间演变(temporal evolution)中的以下事件音频信号的电平在不短于第一时间阈值t&ll的时间间隔内始终保持低于阈值L&ll，以及( 检测在音频信号的时间演变中的以下事件音频信号的电平在不大于第二时间阈值tTK的时间间隔内降低了比差值阈值Ltk大的量。根据本专利技术的另一方面，一种用于处理音频信号的方法(或实施该方法的设备)， 包括根据动态控制处理来改变音频信号的动态特性；接收从外部提供的表示所述音频信号的变化的复位触发信号；以及响应于复位触发信号而对动态控制处理进行复位。该复位触发信号可表示以下情况中的一个或更多个(1)用户改变频道的动作；( 用户改变输入源的动作；(3)用户选择播放、倒带或前进功能的动作；(4) 一个文件到另一文件的切换； (5)节目的改变；(6) —个音频编码格式到另一音频编码格式的切换；以及(7)编码参数的改变。根据以上方面中的任一方面，对动态控制处理进行复位的操作可以使动态处理适应于输入信号变化的速度加速。对动态控制处理进行复位的操作可以将一个或更多个处理控制参数(或这种一个或更多个处理控制参数所取决于的信号)的值设置为存储的值或缺省值。对动态控制处理进行复位的操作可以缩小在确定一个或更多个处理控制参数(或这种一个或更多个处理控制参数所取决于的信号)时所使用的一个或更多个时间常数的值。尽管以上说明的适应性时间常数的方法可能在减少音频动态处理器或音频动态处理的适应时间上有些帮助，并且可以随本专利技术的多方面一起使用，但是，通过给这种处理器或处理增加在正被处理的音频信号的内容中出现某些突然改变或中断时启动的、明确的复位机制或复位处理，可以显著地改进这种处理器或处理。图2以一般的形式描述了本专利技术，其中进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理音频信号的方法，包括：　根据动态控制处理来改变所述音频信号的动态特性，　检测所述音频信号的内容的变化，以及　响应于检测到这种变化而对所述动态控制处理进行复位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿兰杰弗里西费尔特，肯尼斯詹姆斯冈德里，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]