[发明专利]音频信号响度级的自动校正

说明书

技术领域

本发明涉及对包含至少两个不同音轨的音频输出信号的增益进行调整的方法和系统，这至少两个不同音轨具有不同信号水平范围。

背景技术

在本领域中，已知有许多不同的包含音乐和/或语音的音频信号源。音乐信号可被存储在CD、DVD或任意其它的存储介质中。尤其是随着例如MPEG的新压缩方案的发展，具有不同的风格和表演者的音频信号被保存在存储介质上，并可被组合成要播放给用户的播放列表。尤其是在车辆环境中，乘客感受到的音频信号包括音频信号本身和道路轮胎噪声、空气动力噪声和发动机噪声。不同音频源的不同音频信号通常具有不同的信号和动态压缩水平。经常地，音频输出信号的不同音轨具有不同信号水平范围，被用户感知到时具有不同的响度级。尤其是在车辆环境中，所接收的音频信号对于用户应该是能感知到的，这意味着所接收的音频信号必须超过车辆中存在的噪声。同时总音频信号水平不应超过一定的水平，如果超过该水平则会对用户产生听觉损害或使用户感觉疼痛。

而且，在车辆环境中，环境噪声很大程度上取决于车辆的速度。

发明内容

因此，存在允许在不同驾驶条件下对车辆中音频信号的响度水平进行动态自动校正的需求。

这种需要可由独立权利要求的特征满足。在从属权利要求中，描述了本发明的实施例的优选实施例。

依据本发明的第一方面，提供了用于对包含至少两个不同音轨的音频输出信号的增益进行调整方法，这至少两个不同音轨具有不同信号水平范围。该方法包括基于人类听觉的心理声学模型动态地确定音频输入信号的感知响度。额外地，动态地确定增益确定单元输出的音频输出信号的增益，该增益确定单元接收所确定的响度并输出音频输出信号，其中增益被确定成使得音频输出信号的所述至少两个音轨被输出时在预定的信号水平范围内。而且，音频输出信号被输出到一个空间中，该空间中的环境噪声被估算，并且确定由增益确定单元确定的增益影响音频输出信号的程度。然后基于估算的环境噪声确定增益确定单元影响音频输出信号的程度。如果环境噪声非常低，例如，当车辆静止或以非常低的速度行驶时，并不绝对地需要由增益确定单元进行的增益调整。但是，在较高的车辆速度下，动态确定的增益调整将更为有用，因为信号水平应该足够高，以便能被用户感知到，但是不能太高。通过自动地调整输出信号水平，使得不同音轨在输出时在预定范围内，对于不同音轨可获得一个相等的响度。而且，用户不再需要对音量进行调节。尤其避免了对具有高信号声压级SPL的音轨或音频信号的音量的减弱，还避免了在具有相当低的信号声压级的音频信号的情况下对音量的增加。因此，所有不同的音频信号源可能具有相等的响度，同时还能保留该音频信号的动态结构。

可通过单独使用所述心理声学模型或者结合使用所述心理声学模型与音频输入信号的信号统计来确定响度。

估算环境噪声的一种可能方法是确定在其中输出音频信号的车辆的车辆速度，并由确定的车辆速度推导出环境噪声。在该实施例中，不需要经由麦克风来精确测量环境噪声，环境噪声可从车辆速度中推导出。但是，应该理解的是作为备选的，麦克风也可被用于估算环境噪声。麦克风信号于是可被单独使用或与车辆速度相结合以估算环境噪声。

在一个实施例中，如果估算的环境噪声比预定阈值低，则音频输出信号有可能根本没有受到增益确定单元影响。当例如由车辆速度确定的环境噪声为低时，则可不需要由增益确定单元来调整增益，并且可使用如音频源提供的信号水平范围输出音频输出信号。而且，随着环境噪声的增加，即随着车辆速度的增加，增大动态确定的增益影响音频输出信号的程度是可能的。这意味着车辆速度越高，增益确定单元对输出信号的信号水平或响度范围的影响越大。