[发明专利]高效子频带自适应有限脉冲响应滤波

权利要求书

1.一种具有至少一个音频输出通道的音频系统，其包括数字音频处理器，其中对每个通道实施至少一个数字滤波器；每个通道的所述数字滤波器包括：

分析滤波器组，其被设置成接收宽频带输入音频信号并且将所述输入音频信号划分成多个子频带，从而提供具有相等带宽的子频带信号，所述子频带信号的频谱组成所述输入音频信号的频谱；

用于每个子频带的子频带FIR滤波器，从而提供各个被滤过的子频带信号；和

合成滤波器组，其被设置成接收所述被滤过的子频带信号并且将所述子频带信号进行组合来提供宽频带输出音频信号；

其中延迟与每个子频带信号相关联，将所述子频带信号中一个子频带信号的所述延迟应用到所述分析滤波器组上游的宽频带输入音频信号并且将剩余的延迟应用到所述分析滤波器组下游的剩余子频带信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：

低通滤波器，其接收未延迟的输入音频信号，并且提供所述分析滤波器组处未被抽头的最低频率子频带的子频带信号作为另一子频带信号；

另一子频带FIR滤波器，其被设置成过滤所述最低频率子频带信号；和

延迟，其被应用到所述各个子频带FIR滤波器的上游或下游的所述最低频率子频带信号，

其中，应用到所述宽频带输入音频信号的延迟对应于与所述分析滤波器组处抽头的子频带相关联的最短延迟。

3.根据权利要求1或2所述的系统，

其中对所述子频带FIR滤波器的滤波器系数的数目进行设置，以使得所述子频带滤波器的频率分辨率至少近似对应于人类耳朵的频率分辨率。

4.根据权利要求1至3中一项所述的系统，其包括至少第一音频通道和第二音频通道，

其中以相等延迟来延迟每个宽频带输入音频信号，所述相等延迟由所述分析滤波器组处抽头的所有通道的所有子频带信号的所述最短延迟给出。

5.根据权利要求1至4中一项所述的系统，

其中所述分析滤波器组和所述合成滤波器组是偶数堆叠GDTF滤波器组，其对输入音频信号按块进行处理，与所述宽频带信号相比较，所述子频带信号以对应于块大小的因数经受下采样，以及

其中所述经受处理的子频带信号的所述最低频率子频带信号和最高频率子频带信号是实值，其中其它子频带信号是复值。

6.根据权利要求2所述的系统，其中所述低通滤波器对应于由所述分析滤波器组使用的原型滤波器。

7.一种用于过滤提供在音频系统的至少一个音频输出通道中的至少一个音频信号的方法；对于每个通道，所述方法包括：

接收待过滤的宽频带输入音频信号，其具有存在于给定频带中的频谱；

将所述输入音频信号的频带划分成多个子频带，从而提供子频带信号，所述子频带信号的频谱组成所述输入音频信号的所述频谱；

使用用于每个子频带的各个FIR或IIR滤波器来过滤每个子频带信号，从而提供各个被滤过的子频带信号；

将所述被滤过的子频带信号进行组合，以提供宽频带输出音频信号；

其中延迟与每个子频带相关联，将所述子频带中一个子频带的所述延迟在划分所述频带之前应用到所述宽频带输入音频信号，并且将剩余的延迟在划分所述频带之后应用到剩余的子频带信号。

8.根据权利要求7所述的方法，

其中使用对输入信号按块进行处理的第一偶数堆叠GDTF分析滤波器组来进行划分所述频带；

其中划分所述频带进一步包括与所述宽频带信号相比较以对应于块大小的因数对所述子频带信号进行下采样；

其中使用第二偶数堆叠GDTF合成滤波器组来进行组合所述被滤过的子频带信号，所述第二偶数堆叠GDTF合成滤波器组对应于所述第一滤波器组并且按块提供宽频带输出信号；以及

其中将所述被滤过的子频带信号进行组合进一步包括与所得宽频带信号相比较以对应于所述块大小的因数对所述子频带信号进行上采样。