[发明专利]区分信号信息内容和控制信号处理功能的音频系统和方法

说明书

技术领域

本发明主要地涉及音频系统并且更具体地涉及一种使用自适应智能区分乐器生成的音频信号的动态内容并且控制与音频信号关联的信号处理功能的音频系统和方法。

背景技术

音频音响系统常用来放大信号并且再现可听声音。声音生成源（诸如乐器、麦克风、多媒体播放器、或者其他电子设备）生成电音频信号。向音频放大器路由音频信号，该音频放大器控制量值并且对音频信号执行其他信号处理。音频放大器可以执行滤波、调制、失真增强或者减少、声音效果和其他信号处理功能以增强音频信号的音质和频率性质。向扬声器发送放大的音频信号以将电信号转换成可听声音并且用信号处理功能引入的增强来再现声音生成源。

乐器在社会中为许多人提供娱乐、社交互动、自我表达以及生计的商业和来源中一直颇为流行。弦乐器由于它们的活跃可弹奏性、音调性质和便携性而尤为流行。弦乐器弹奏起来可供享受并且又有挑战性、具有绝妙的声音质量并且易于从一个位置搬移动到另一位置。

在一个例子中，声音生成源可以是作为公知乐器的电吉他或者电低音吉他。吉他具有连接到音频放大器的音频输出。音频放大器的输出连接到扬声器以生成可听音乐声音。在一些情况下，音频放大器和扬声器为分离单元。在其他系统中，单元集成到一个便携机箱（chassis）中。

电吉他通常需要音频放大器来运转。其他吉他使用放大器增强声音。吉他音频放大器提供诸如放大、滤波、音调均衡和声音效果的特征。用户调整音频放大器的前面板上的旋钮以转动选择所需音量、声学特性和声音效果。

然而如果并非所有则为多数音频放大器在每个可以提供的特征上有限。高端放大器以高质量声音再现和多种信号处理选项的方式提供更多特征，但是其一般昂贵并且难以运送。扬声器一般是与高端机构（gear）中的放大器分离的单元。低端放大器可以更让人负担得起并且便携，但是具有有限的声音增强特征。存在很少的用于低到中端消费者市场的放大器，这些放大器提供完全特征、易于运送和低成本。

在音频再现中，普遍根据音乐和弹奏风格来使用多种信号处理技术以实现更佳的声音质量、可弹奏性并且否则增强艺术家的创造性以及收听者对作品的享受和欣赏。例如吉他弹奏者将音频放大器设置和声音效果的大量选择用于不同音乐风格。低音乐器弹奏者使用不同的压缩器和均衡设置以增强声音质量。歌手根据歌曲的歌词和旋律使用不同回响和均衡设置。音乐制作人使用后处理效果以增强作品。对于家庭和汽车音响系统，用户可以选择不同的回响和均衡预设以优化古典或者摇滚音乐的再现。

通常用前面板开关和控制旋钮控制音频放大器和其他信号处理设备（例如专用放大器、踏板或者声音架（sound rack））。为了适应针对不同音乐风格的处理要求，用户收听并且通过设置开关位置并且转动控制旋钮来手动选择所需功能（诸如放大、滤波、音调均衡和声音效果）。当改变弹奏风格或者转变成另一旋律时，用户必须暂时中止弹奏以对音频放大器或者其他信号处理设备进行调整。在一些数字或者模拟乐器中，用户可以配置并且保存优选设置作为预设，并且以后手动选择用于乐器的保存设置或者工厂预设。

在专业应用中，技术人员可以在艺术家演奏时对音频放大器或者其他信号处理设备进行调整，但是在艺术家与技术人员之间的同步通常欠理想。在艺术家对琴弦或者声乐内容改变起奏或开始新作品时，技术人员必须预期艺术家动作并且相应对音频放大器进行手动调整。在如果并非所有则为多数情况下，很少按照音乐声音、至少未在逐个音符的基础上优化音频放大器。

发明内容

存在对实时动态地控制音频放大器或者其他信号处理设备的需要。因而在一个实施例中，本发明是一种包括信号处理器的音频系统，该信号处理器被耦合用于接收音频信号。音频信号的动态内容控制信号处理器的操作。

在另一实施例中，本发明是一种控制音频系统的方法，该方法包括以下步骤：提供信号处理器，该信号处理器适于用于接收音频信号；并且使用音频信号的动态内容来控制信号处理器的操作。

在另一实施例中，本发明是一种包括信号处理器的音频系统，该信号处理器被耦合用于接收音频信号。时域处理器接收音频信号并且生成音频信号的时域参数。频域处理器接收音频信号并且生成音频信号的频域参数。签名数据库包括多个签名记录，每个签名记录具有时域参数和频域参数以及控制参数。识别检测器匹配音频信号的时域参数和频域参数与签名数据库的签名记录。匹配签名记录的控制参数控制信号处理器的操作。