[发明专利]处理音频数据流的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理音频数据流的装置。

本发明还涉及处理音频数据流的方法。

本发明还涉及程序元件。

另外，本发明涉及计算机可读介质。

背景技术

音频回放装置变得越来越重要。特别是用户购买基于硬盘的音 频播放器以及其他娱乐设备的数量的增加。

心理声学假象可用来改善音频回放质量。

EP 0,972,426公开了一种用于将声音信号的伪低频心理声学感 觉传播给收听者的设备，该设备包括能够由感兴趣的低频范围内的声 音信号得出高频信号和低频信号的频率单元。将谐波发生器耦合到频 率发生器，并且谐波发生器能够为感兴趣的低频范围内的每个基频产 生具有一序列谐波的剩余谐波信号。针对每个基频所产生的谐波序列 包括第一组谐波，其包括基频的一个主要谐波集之中的至少三个连续 谐波。将响度发生器耦合到谐波发生器，并且响度发生器能够使剩余 谐波信号的响度与低频信号的响度匹配。求和单元能够对剩余谐波信 号和高频信号求和以获得心理声学代替信号。

然而，存在这样的情况，即EP 0,972,426的系统的音频回放质 量不够。

发明内容

本发明的目的是改善音频回放。

为了实现上述目的，提供了独立权利要求中所定义的一种用于 处理音频数据流的装置、一种处理音频数据流的方法、一种程序元件 以及一种计算机可读介质。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于处理音频数据流的 装置，该装置包括适于检测音频输入数据流的一个瞬变部分的瞬变检 测单元、和适于根据音频输入数据流来产生音频输出数据流的谐波发 生器，所述音频输出数据流包括仅由音频输入数据流的非瞬变部分产 生的谐波的序列。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种处理音频数据流的方 法，该方法包括步骤：检测音频输入数据流的瞬变部分、以及根据音 频输入数据流来产生音频输出数据流，所述音频输出数据流包括仅由 音频输入数据流的非瞬变部分产生的谐波序列。

根据本发明的又一个实施例，提供了一种程序元件，其在被处 理器执行时适于控制或进行一种对具有上述特征的音频数据流进行 处理的方法。

根据本发明的又一个实施例，提供了一种计算机可读介质，其 中存储有一种计算机程序，该程序在被处理器执行时适于控制或进行 一种对具有上述特征的音频数据流进行处理的方法。

根据本发明实施例的音频处理操作可以通过计算机程序来实 现，也就是通过软件或使用一个或多个特殊的电子优化电路，也就是 以硬件或混合形式，也就是依靠软件成分和硬件成分。

根据本发明的实施例，提供了一种音频处理和/或音频再现系 统，其能够检测，并且在需要的时候能够消除，音频输入数据流的一 个或多个瞬变部分。随后谐波发生器可将一心理声学假象(其可能包 括谐波序列的产物)选择性地施加到其中不发生瞬变的音频数据流的 这些部分。

产生和回放非瞬变部分(尤其是可听声学内容的低频状态)中 的谐波可给人类收听者一种存在特定音频频率成分的主观印象，即使 是在这种基频未物理地存在于音频数据流或无法通过再现设备再现 (例如，由于设备对于播放低音来说太小或者由于其不具备这种功 能)的场景中。这种心理声学现象可被表示为缺失基频原理。

然而，已经认识到这种谐波序列的产生甚至可能使人类收听者 收听到的音频流瞬变部分的音频质量感恶化。这种瞬变部分可能是音 频流中时间短暂和/或频率分布窄的音频流中的部分，类似一次打击 乐的敲击。对于这些瞬变部分，因此可能有利的是防止谐波序列的产 生并原样再现这样的部分，或者用无干扰音频部分来代替该部分，或 从流中删去该部分。因此，可将低音状态从心理声学假象的应用中排 除。

术语“瞬变状态”可具体表示仅仅是短暂的(即，时间有限的) 音频流成分。瞬变还可表示实质上具有一个频率或被限于非常窄的频 带的部分。因此，实质上无音调成分的短暂窄部分可能是这样的瞬变。 瞬变部分的时间可能短于0.5s，更特别地短于0.1s。另外或者可选 的是，这样的瞬变部分的频率可能窄于5Hz，更特别地窄于1Hz。术 语“瞬变”可被表示为术语“持久”的反义词。

术语“谐波序列”可具体表示基频f0整数倍的频率峰值的序列， 即，2f0、3f0等。这样的序列可在一个、两个、三个或更多峰值之 后被切断。