[发明专利]保证不同音效模式输出响度及音质的设备和方法

权利要求书

1.一种保证不同音效模式输出响度及音质的设备，包括：

增益设置单元，用于设置输入的音频信号的输出电压的保护限值；

音效模式滤波器，用于对输入的音频信号进行滤波以实现不同音效模式；

幅度实时处理模块，用于接收音效模式滤波器输出的音频信号或者自身反馈的音频信号，并对接收的音频信号进行处理以使处理后的音频信号的输出电压小于保护限值；

数模转换器，用于对处理后的输出电压小于保护限值的音频信号进行数模转换，并输出模拟音频信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，幅度实时处理模块包括：

幅度检测模块，用于检测所述接收的音频信号的电压值；

心理声学幅度处理模块，用于根据检测到的音频信号的电压值，选择性地对所述接收的音频信号执行信号直通处理、谐波提取处理和衰减保护处理中的至少一个，以使处理后的音频信号的输出电压小于保护限值。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，心理声学幅度处理模块包括：

幅度频域分析模块，根据幅度检测模块检测到的音频信号的电压值对所述接收的音频信号进行分析以确定能量集中的频带；

带阻滤波器，衰减所述接收的音频信号的特定频带；

第一带通滤波器，允许所述接收的音频信号的特定频带通过；

预失真模块，用于产生第一带通滤波器输出的音频信号的整数次谐波；

第二带通滤波器组，用于提取第一带通滤波器输出的音频信号的二次谐波和三次谐波；

混合器，用于叠加带阻滤波器输出的音频信号与第二带通滤波器组输出的音频信号，并输出叠加后的音频信号。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，第二带通滤波器组包括用于提取第一带通滤波器输出的音频信号的二次谐波的第二带通滤波器和用于提取第一带通滤波器输出的音频信号的三次谐波的第三带通滤波器。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，当幅度频域分析模块确定幅度检测模块检测到的音频信号的电压值大于保护限值时，幅度频域分析模块对音效模式滤波器输出的音频信号进行分析以确定能量集中的频带，将带阻滤波器、第一带通滤波器和第二带通滤波器组的带宽设置为能量集中的频带的带宽，以使带阻滤波器衰减能量集中的频带，第一带通滤波器允许能量集中的频带通过，第二带通滤波器组提取能量集中的频带的二次谐波和三次谐波，混合器叠加带阻滤波器输出的音频信号与第二带通滤波器组输出的音频信号，并输出叠加后的音频信号，从而心理声学幅度处理模块执行谐波提取处理。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，在心理声学幅度处理模块执行谐波提取处理之后，幅度检测模块检测谐波提取处理后的音频信号的输出电压值并将谐波提取处理后的音频信号反馈到心理声学幅度处理模块。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，当幅度频域分析模块确定幅度检测模块检测到的谐波提取处理后的音频信号的电压值大于保护限值时，幅度频域分析模块对反馈的谐波提取处理后的音频信号进行分析以再次确定能量集中的频带，并将带阻滤波器、第一带通滤波器和第二带通滤波器组的带宽设置为能量集中的频带的带宽，以使带阻滤波器衰减能量集中的频带，第一带通滤波器允许能量集中的频带通过，第二带通滤波器组提取能量集中的频带的二次谐波和三次谐波，混合器叠加带阻滤波器输出的音频信号与第二带通滤波器组输出的音频信号，并输出叠加后的音频信号，从而心理声学幅度处理模块再次执行谐波提取处理。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，在心理声学幅度处理模块再次执行谐波提取处理之后，幅度检测模块检测再次谐波提取处理后的音频信号的输出电压值。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，当幅度检测模块检测到再次谐波提取处理后的音频信号的输出电压值大于保护限值时，幅度检测模块根据在心理声学幅度处理模块执行谐波提取处理之前检测到的音频信号的电压值以及保护限值确定衰减增益。

10.根据权利要求9所述的所述的设备，其中，当幅度频域分析模块接收到幅度检测模块确定的衰减增益时，幅度频域分析模块将第一带通滤波器和第二带通滤波器组的增益设置为无穷小，将带阻滤波器的增益设置为衰减增益，并使音效模式滤波器输出的音频信号全频带通过带阻滤波器，从而心理声学幅度处理模块执行衰减保护处理。