[发明专利]增强音频信号的低频分量与中频分量的方法与装置

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求2007年1月2日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2007-0000303号在35U.S.C§119(a)下的优先权，其内容通过引用融入本文。

技术领域

本总发明构思涉及一种增强音频信号的低频分量与中频分量的方法与装置。

背景技术

安装在诸如笔记本个人计算机(PC)或者MP3播放器等便携式设备中的小尺寸扬声器，由于其物理限制(即其小尺寸)，难于完整再现音频信号的低频分量。此类困难可能造成声音质量的失真。

图1图示常规的低频增强装置。

参照图1，常规的低频增强装置包括：低通滤波器110、SIN函数发生模块122、COS函数发生模块124、带通滤波器130、以及混频器140。

当输入音频信号时，低通滤波器110对每个声道的音频信号输入进行低通滤波，以仅提取低频分量(例如小于120Hz)。

SIN函数发生模块122与COS函数发生模块124对经过低通滤波的信号进行调制，以生成谐波频率信号。

带通滤波器130对被转换为SIN函数与COS函数的信号进行带通滤波，以仅提取预定阶(order)的谐波频率信号。

混频器140将由带通滤波器130滤波的谐波频率信号与输入音频信号进行混频，由此为每个声道生成具有增强的低频分量的音频信号。

利用谐波频率信号增强低频分量使用以下声学效果：人耳将基频的倍数的频率的音调察觉为基频的音调。

图2为图示用于频率分量增强的理想谐波频率信号的视图。

参照图2，图示了220Hz基频分量与谐波频率分量。当基频分量处于220Hz时，如图2所示，具有为220Hz倍数的频率的谐波频率信号，即具有440Hz、660Hz、以及880Hz的谐波频率信号为用于频率分量增强的理想谐波频率信号。相应地，随着理想谐波频率信号的频率的增加，理想谐波频率信号的幅度减少，如图2所示。

如果用户听到理想谐波频率信号的音调，则用户会将这些音调察觉为220Hz基频分量的音调。由此，通过使用谐波频率信号，会察觉到仿佛增强了具有对应于220Hz的音调的声音的强度。

但是，根据图1所示的常规低频分量增强装置，随着谐波频率信号的频率的增加，谐波频率信号的幅度并没有如图2所示的理想谐波频率信号那样减少。相反，在不同的频率上，谐波频率信号的幅度恒定，并且当将谐波频率信号与原始音频信号进行混频时，会造成音调的失真。

根据常规的中频分量增强方法，利用均衡器来增强中频带中音频信号能量强度，从而造成音频信号音调的失真。

相应地，在增强低频分量与中频分量期间，常规低频分量增强方法与常规中频分量增强方法造成了音调的明显变化。

发明内容

本总发明构思提供了一种利用人类感知特性来增强音频信号的低频分量与中频分量的方法与装置，而无需物理地提升低频分量的能量与中频分量的能量。

本总发明构思的其他方面与用途将部分地在以下描述中列出，并且部分地将从描述中看出，或者可以通过实践本总发明构思来了解。

本总发明构思的以上和/或其他方面与用途也可以通过提供一种增强音频信号的一个或多个低频分量与一个或多个中频分量的方法来实现。该方法包括：利用多个带通滤波器对输入音频信号进行滤波；利用执行滤波操作而产生的多个音频信号生成多个谐波频率信号；以及将该多个谐波频率信号与输入音频信号进行混频。

所述进行滤波可以包括：利用在60-200Hz频带中提取一个或多个音频信号的第一带通滤波器与在200Hz-2KHz频带中提取一个或多个音频信号的第二带通滤波器，执行所述滤波。

所述生成多个谐波频率信号可以包括：利用单边带调制生成所述多个谐波频率信号。

所述方法还可以包括：对输入音频信号进行高通滤波。

可以增加输入音频信号的预定频带中的音频信号的能量强度。

可以增加2-20KHz频带中的音频信号的能量强度。

所述方法还可以包括：调整所述多个谐波频率信号的幅度。

所述方法可以包括：增加或减少混频了所述多个谐波频率信号的输入音频信号的预定频带中的信号的能量强度。

所述增加或减少强度可以包括：减少2-20KHz频带中的音频信号的能量强度。

所述增加或减少强度可以包括：增加0-200Hz频带中的音频信号的能量强度。