[发明专利]自动响度控制系统及方法

说明书

一种改进的自动响度控制系统和方法包括：控制施加至输入音频信号的增益/衰减并且提供为放大的/衰减的输入音频信号的输出音频信号；根据输入音频信号来评估输入音频信号的实际响度并且根据音量控制输入来评估输入音频信号的期望响度；以及根据输入音频信号的实际响度和期望响度来评估施加至输入音频信号的增益/衰减。

技术领域

本文中公开的系统和方法涉及尤其用于音频再现系统的自动响度控制系统和方法。

背景技术

任何类型的音频内容均可以音频信号的形式存储在诸如CD、DVD、半导体存储器、硬盘等的多种大容量存储介质上。高效音频信号压缩方法(如MP3)允许存储甚至更多的音频内容(例如但不限于较小存储介质上的具有多个不同种类和艺术家的音乐)。不同的内容可合并成播放列表。广播可为包括音乐和语音、电台节目和广告等在内的不同音频内容的来源。单独的或彼此组合的各种内容可提供具有强烈变化的信号级和信号动态的音频信号，所述音频信号由于具有不同的响度级而被听众察觉。然而，通常认为过度的响度级、高动态等会令人不悦或甚至令人烦恼。常见的自动响度控制系统和方法旨在整平此类响度波动，但其不能足够有效或者会使音频内容劣化。为了解决这些和其它所关注的问题，改进的自动响度控制(ALC)系统和方法将有所帮助。

发明内容

一种改进的自动响度控制系统包括：具有增益/衰减控制输入、音频信号输入、音频信号输出的可控增益/衰减单元，并且其在音频信号输出与音频信号输入之间的增益/衰减由增益/衰减控制输入信号控制。增益/衰减评估单元连接至可控增益/衰减单元的增益/衰减控制输入并且具有实际响度输入和期望响度输入。实际响度评估单元连接在可控增益/衰减单元的音频信号输入之间并且向增益/衰减评估单元提供实际响度输入。期望响度评估单元连接至增益/衰减评估单元的期望响度输入并且具有音量控制输入。增益/衰减评估单元被配置用于根据提供至期望响度评估单元的音量控制输入和可控增益/衰减单元的音频信号输入的信号来控制可控增益/衰减单元。

一种改进的自动响度控制方法包括：控制施加至输入音频信号的增益/衰减并且提供为放大的/衰减的输入音频信号的输出音频信号；根据输入音频信号来评估输入音频信号的实际响度并且根据音量控制输入来评估输入音频信号的期望响度；以及根据输入音频信号的实际响度和期望响度来评估施加至输入音频信号的增益/衰减。

附图说明

下文根据附图中各图所示出的示例性实施方案对各具体实施方案进行更加详细地描述。除非另外说明，相似或相同的部分在所有的图中用相同的参考标号来标记。

图1为示出响度与响度级之间关系的图。

图2为示出人耳的f等响度级曲线的图。

图3为示出具有频率独立增益/衰减控制的示例性自动响度控制系统的框图。

图4为示出具有频率独立增益/衰减控制的另一示例性自动响度控制系统的框图。

图5为示出具有频率依赖增益/衰减控制的示例性自动响度控制系统的框图。

图6为示出具有频率依赖增益/衰减控制的另一示例性自动响度控制系统的框图，所述自动响度控制系统涉及合成背景噪声。

图7为示出各种车速下车辆内部背景噪声的典型特性的图。

图8为示出具有频率依赖动态增益/衰减控制的示例性自动响度控制系统的框图，所述自动响度控制系统利用心理声学模型(PAM)来计算输入信号的频谱响度。

图9为示出具有频率依赖动态增益/衰减控制的另一示例性自动响度控制系统的框图，所述自动响度控制系统涉及合成背景噪声以限定由音量设置控制的响度的期望频谱轨迹。

图10为示出具有频率依赖动态增益/衰减控制的另一示例性自动响度控制系统的框图，所述自动响度控制系统涉及由音量设置控制的期望合成背景噪声的频谱响度曲线。