[发明专利]一种音频信号的均衡方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及音频播放领域，尤其涉及一种在便携式音频播放器中的音频信号的均衡方法及系统。 

背景技术

在MP3等便携式播放器中，对音频信号进行均衡可以通过均衡器(EQ)调节实现，即分别调节各种频率成分电信号放大量，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用，EQ调节功能可以通过使用多段滤波器组合对音频信号滤波来实现。 

滤波器的品质因数Q是这样定义的，已知一带通滤波器的通带和中心频点，则其带宽为其通带上下两个截止频率之间的频率范围，中心频点和带宽之比称为品质因数Q，现有技术所用滤波器的品质因数Q一般在1-2.5之间。 

目前现有音频信号的均衡方法是首先根据频率范围简单地将人耳可闻的20-20khz的音频信号划分为相等的几个频带，针对划分的每个频带设计一个带通滤波器，该带通滤波器中心频点和带宽固定，增益可调，将各带通滤波器组成滤波器组，然后对解码后的音频输入信号进行滤波，通过计算滤波器系数和调节滤波器的增益，实现EQ调节功能。如果采用这种音频信号固定等分划分，至少需要将音频信号划分为10等份到31等份等比较多的等分，才能得到较好的调节效果，如计算机软件中使用的EQ调节就用这种实现方法，总共划分了31个频带，需要设计31个带通滤波器，计算量非常大，应用在便携式播放器中时，一般会划分为10等份或5等份，划分为10等份时计算量仍然比较大；并且所设计的各带通滤波器的品质因数Q是相等的，导致获得的EQ曲线会在两等分波峰的中点出现较低的波谷，使调节不均匀。因此，采用现有音频信号的均衡方法获得的EQ曲线抖动比较大，即存在明显的能量波峰和波谷，同时需要较大的计算量。 

发明内容

本发明实施例提供一种音频信号的均衡方法及系统，解决现有技术中EQ曲线存在明显的能量波峰和波谷的问题。 

本发明实施例一种音频信号的均衡方法，所述方法包括： 

采用带通滤波器组成滤波器组； 

依照心理声学模型，将所述音频信号划分为频率范围大小不同的音频类，使所述滤波器组中的各带通滤波器的通带覆盖对应的所述音频类； 

选择所述滤波器组中的带通滤波器对音频信号进行滤波； 

将所选带通滤波器的输出信号根据所选带通滤波器的增益放大后，再进行信号叠加。 

上述方法还包括：根据各所述带通滤波器的对应音频类，调整各所述带通滤波器的通带。 

所述调整各所述带通滤波器的通带，进一步包括： 

调整包含1khz的音频类对应的带通滤波器和与其相邻音频类对应的带通滤波器之间的通带重叠最多； 

调整相邻音频类各自对应的带通滤波器之间的通带重叠，使得按照所述音频类的对应频率从所述包含1khz的音频类的对应频率到低或高的频率变化顺序，所述通带重叠越来越少。 

选择所述滤波器组中的带通滤波器对音频信号进行滤波，进一步包括： 

初始化各所述带通滤波器的增益； 

根据音频信号的采样率，确定选择的带通滤波器及其系数；以及关闭其余的带通滤波器； 

由所述选择的带通滤波器对音频信号进行滤波。 

所述初始化各所述带通滤波器的增益，进一步包括： 

根据当前要求的均衡器EQ曲线，从预设的EQ曲线与带通滤波器增益的对应关系中，选择各所述带通滤波器的增益。 

所述预设的EQ曲线与各带通滤波器增益的对应关系，进一步包括： 

根据各种EQ曲线特征，结合心理声学模型设置各所述带通滤波器的增益；或者 

由用户设置与各种EQ曲线对应的各所述带通滤波器的增益。 

所述关闭其余的带通滤波器，进一步包括： 

将其余的带通滤波器的增益设为0。 

所述带通滤波器采用串联的方式组成所述滤波器组；或者 

所述带通滤波器采用并联的方式组成所述滤波器组。 

本发明实施例还提供一种音频信号的均衡系统，包括： 

滤波器组，所述滤波器组由带通滤波器组成；各所述带通滤波器的通带覆盖对应的一种音频类的频率范围，所述音频类为根据音频信号频率范围依照心理声学模型划分种类，划分的各音频类的频率范围大小不同；所述滤波器组中的各带通滤波器用于对音频信号进行滤波； 

滤波控制装置，用于选择所述滤波器组中的带通滤波器对音频信号进行滤波；