[发明专利]一种模拟听觉感知模型的滤波器组

权利要求书

1.一种模拟听觉感知模型的滤波器组，包括：分析滤波器组（2）、各通道增益 计算模块（3）、乘法器（4）和综合滤波器组（5）；音频数字信号x(n)（1）经分析 滤波器组（2）后分成K个通道，各个通道增益计算模块（3）计算得到各个通道的 具体增益值，乘法器（4）将通道增益值与对应子带信号相乘，所得结果通过综合滤 波器组（5）综合成一路输出信号y(n)（6）；其特征在于，该滤波器组通过加权叠接 相加结构与全通变换相结合的方式，在加权叠接相加结构的分析滤波器组（2）和综 合滤波器组（5）中分别进行全通变换和全通反变换，实现在通道数目较少的情况下 模拟人耳听觉分辨率；

所述的分析滤波器组（2）通过全通变换，以及调整全通变换参数，得到非均匀 通道划分，实现步骤包括：

1）截取信号的步骤，截取有限长信号片段，长度P的取值为不大于 (1+|b|)L(1-|b|)的最大整数，截取步长为D，其中L为分析原型滤波器的长度，b为 全通变换参数，D为降采样率；

2）全通变换的步骤，对有限长信号片段进行全通变换；所述的全通变换为L-1 阶、全通变换参数为b的全通变换，L-1为全通滤波器的个数；

3）加权处理的步骤，用分析原型滤波器的时间翻转h(-r)对全通变换的结果做 加权处理；

4）时间叠加的步骤，将加权处理的结果平均分成L/K个长度为K的小片段， 并将这些小片段相加，L为分析原型滤波器的长度；

5）离散傅立叶变换的步骤，进行K点离散傅立叶变换，K为通道数目；

6）用中心频率调整系数exp(jmDθ^-1(ω_k))乘以离散傅立叶变换的结果，得到各个 通道信号的序列其为第k个分量对应第k个通道m时刻的输出，其中 ω_k=2kπ/K，k=0,…,K-1；

所述的综合滤波器组（5）通过全通反变换，将全通变换后的频率尺度再变换成 原来的频率尺度，实现步骤包括：

1）将各通道信号序列乘以另一组中心频率调整系数exp(-jmDθ^-1(ω_k))， 其中，ω_k=2kπ/K，k=0,…,K-1；

2）离散傅立叶反变换的步骤，进行K点离散傅立叶反变换；

3）将离散傅立叶反变换的结果复制L/K次，形成一个长度为L的序列；

4）加权处理的步骤，用综合原型滤波器f(r)对3）中的结果进行加权处理；

5）全通反变换的步骤，对加权处理的结果进行P-1阶参数为b的全通反变换；

6）叠加的步骤，将全通反变换的结果叠加至长度为P的输出缓存，并将输出缓 存的左侧移出D个点作为输出，同时，将输出缓存右侧补充D个零，另外，将输出 结果通过频率响应为一阶全通滤波器A(z)的群延迟的倒数的滤波器，得到最终的输 出结果。