[实用新型]一种基于谐波控制的虚拟低音增强处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及音频处理技术领域，具体涉及一种基于谐波控制的虚拟低音增强处理装置。

背景技术

目前，大多数扬声器依然采用传统的动圈式结构。由于受制于其体积，小型扬声器的低频重放能力非常差。然而，音频的低频成分在听觉感知中起着非常重要的作用，直接影响着音频的力度、丰满度、柔和度等主观评价指标。如何改善小型扬声器的低频重放能力一直是迫切需要解决的问题。传统的使用均衡器提高低频输出功率的方法不仅使得音频信号产生严重的畸变，而且对扬声器的损害非常大。

发明内容

为解决现有技术存在的缺点和不足，本实用新型提供一种基于谐波控制的虚拟低音增强处理装置，其音色和响度都更接近原音频信号。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种基于谐波控制的虚拟低音增强处理装置，包括高通滤波模块、延时模块、低通滤波模块、低音处理模块，所述高通滤波模块的输出端与延时模块的输入端连接，所述低通滤波模块的输出端与低音处理模块的输入端连接，所述高通滤波模块的输入端与低通滤波模块的输入端并联后接音频信号端，所述延时模块的输出端与低音处理模块的输出端并联后接扬声器。

所述低音处理模块包括快速傅里叶变换模块、第一谐波生成及峰值匹配模块、第二谐波生成及峰值匹配模块、第三谐波生成及峰值匹配模块、第一响度控制模块、第二响度控制模块、第三响度控制模块、正弦叠加模块；

所述第一谐波生成及峰值匹配模块、第二谐波生成及峰值匹配模块、第三谐波生成及峰值匹配模块的输入端相互并联后与快速傅里叶变换模块的输出端连接；

所述第一谐波生成及峰值匹配模块、第二谐波生成及峰值匹配模块、第三谐波生成及峰值匹配模块的输出端分别与第一响度控制模块、第二响度控制模块、第三响度控制模块的输入端连接；

所述第一响度控制模块、第二响度控制模块、第三响度控制模块的输出端与正弦叠加模块连接。

本实用新型工作原理是，将同一通路信号分为两路，其中一通路信号通过高通滤波处理模块处理后得到信号高于扬声器截止频率的成分，经延时模块处理后直接得到高频信号；另一通路信号通过1000Hz的低通滤波模块、低音处理模块处理后得到虚拟低频信号并与上述高频信号叠加，最后输出并通过扬声器重放声音。

与现有技术相比本实用新型的有益效果在于：

本实用新型采用谐波生成及峰值匹配模块，生成幅度以0.5指数衰减的三个谐波。选取0.5为谐波比例系数是因为主观音质评价实验结果表明以底数为0.5的指数衰减的谐波音色还原较好。

采用响度控制模块处理并控制固定幅度比例的谐波复音响度。根据低频基音的幅度，计算出不同频率和不同声压级下低频基音与其最小次谐波的幅度比例(w)，从而实现等响度。提高响度控制的精确度。如下表所示：

表1等响度谐波与基频幅度比例