[发明专利]音频信号处理装置和音频信号处理方法

说明书

技术领域

本公开涉及对音频信号执行校正处理以校正扬声器特性的音频信号处理装置和音频信号处理方法。

背景技术

在诸如音响设备之类的执行音频信号处理的设备(以下称为音频信号处理设备)中，存在其中对从声源获取的音频信号执行诸如数字滤波器处理之类的校正处理的技术。音频信号处理设备从扬声器等输出已经经受校正处理的音频信号，因而能够提高来自扬声器等的音频输出的声音质量、音响效果等。

这种校正处理的例子包括“扬声器特性”的校正。扬声器特性是指扬声器的频率特性，该频率特性根据扬声器或其内部结构的口径(bore)等而不同。这里，频率特性是指作为在输入到扬声器的音频信号与从扬声器输出的音频信号的相位之间的时间偏差的相位特性、作为强度比的幅度特性等。

能够通过对音频信号执行校正处理来校正扬声器特性的音频信号处理设备的例子包括例如在日本专利申请公开No.2009-55079(第34段，图1；以下称为专利文献1)中公开的“信号处理装置”。该信号处理装置旨在于通过结合输入音频信号的低频带信号的放大率及其向高频带的频移来提高紧凑型扬声器的低电平分量。

发明内容

然而，正如在专利文献1中所公开的信号处理装置中那样，提高预设频带的校正处理只适用于其中指定将要连接的扬声器类型即扬声器特性的情况。音频信号处理设备的例子包括不与扬声器一体形成且用户将任意扬声器连接到其的设备。在这种情况中，即使当音频信号经受与扬声器类型无关的常规立体声校正处理时，也会限制将要获得的效果或者引起相反的效果。

特别在近年来，便携式音乐再生设备等得到广泛使用，并且用户有越来越多的机会将这种设备连接到任选的扬声器。例如，广泛使用的基座式扬声器(docking speaker)等，利用该基座式扬声器承载能够从耳机输出音频的便携式音乐再生设备以由此从扬声器输出音频。在这种情况中，将要连接到音频信号处理装置的扬声器的扬声器特性变化。

鉴于上述情形，期望提供一种能够对音频信号执行与将要连接到的扬声器的扬声器特性对应的校正处理的音频信号处理装置和音频信号处理方法。

根据本公开的实施例，提供有一种包括信号处理单元、输出单元、保持单元和系数设定单元的音频信号处理装置。

信号处理单元配置为通过数字滤波器对音频信号执行信号处理。

输出单元配置为连接到外部的扬声器并将音频信号输出到扬声器。

保持单元配置为保持多个滤波器系数，该多个滤波器系数是具有不同扬声器特性的多个扬声器的相反特性的冲激响应。

系数设定单元配置为从保持单元选择与连接到输出单元的扬声器对应的滤波器系数之一并在数字滤波器中设定滤波器系数。

根据本公开的实施例，在保持单元中预先保持滤波器系数，该滤波器系数是具有不同扬声器特性的多个扬声器的相反特性的冲激响应。扬声器的冲激响应可以通过向扬声器提供冲激信号并通过麦克风收集输出音频来测量，并且扬声器的相反特性可以从测量的冲激响应获得。将具有相反特性的冲激响应设定为滤波器系数使得将相反特性赋予音频信号，并因此可以校正与该滤波器系数对应的扬声器的扬声器特性。当扬声器连接到输出单元时，系数设定单元选择与该扬声器对应的滤波器系数。系数设定单元在信号处理单元的数字滤波器中设定该滤波器系数。相应地，在信号处理单元的数字滤波器中，音频信号经受与连接到输出单元的扬声器对应的信号处理并从输出单元输出到该扬声器。如上所述，音频信号处理装置可以对音频信号执行与连接到输出单元的扬声器的扬声器特性对应的校正处理。

保持单元还可以保持与多个扬声器的再生频带对应的滤波器系数的每一个的系数长度，并且系数设定单元可以参考系数长度来在数字滤波器中设定滤波器系数。

扬声器具有基于其结构确定的最低谐振频率，并且扬声器难以适当输出频率等于或低于最低谐振频率的音频。因此，在通过数字滤波器的校正处理中，不适合校正等于或定于最低谐振频率的频率。这里，通过作为滤波器系数数目的系数长度确定将要校正的频带。换言之，通过将滤波器系数设定为具有与扬声器的再生频带对应的系数长度，可以仅对扬声器的再生频带执行校正处理。此外，由于用来校正等于或低于扬声器的最低谐振频率的频带的系数长度是不必要的，所以也可以减少信号处理单元的计算量。

保持单元还可以保持声道设定信息，该声道设定信息与多个扬声器的每一个扬声器对应并指示滤波器系数在声道之间是否是不同的，并且系数设定单元可以参考声道设定信息来在数字滤波器中设定滤波器系数。