[发明专利]自动响度控制

说明书

一种改进的自动响度控制系统和方法包括：控制施加至输入音频信号的增益/衰减，并且提供输出音频信号，所述输出音频信号是经过放大/衰减的输入音频信号；从所述输入音频信号来评估所述输入音频信号的实际响度，并且从音量控制输入来评估所述输入音频信号的所需响度；以及，从所述输入音频信号的所述实际响度和所述所需响度来评估施加至所述输入音频信号的所述增益/衰减。

技术领域

本文所公开的系统和方法涉及一种自动响度控制系统和方法，特别是用 于音频复制系统。

背景技术

任何类型的音频内容都可以作为音频信号存储在各种大容量存储介质 上，如CD、DVD、半导体存储器、硬盘或类似存储介质。高效音频信号压 缩方法(如MP3)甚至允许存储更多音频内容(例如，并且不限于相对较小存储 介质上的多个不同流派和艺术家的音乐)。不同内容可以组合成播放列表。 广播也可以是变化音频内容的来源，包括音乐与语音、无线广播节目以及广 告等。各种内容可以单独地或彼此组合地为音频信号提供强烈的变化信号电 平以及信号动态，这些信号电平和信号动态由收听者按照不同响度级进行感 知。然而，过大响度级、高动态等通常被认为是令人不愉快的或甚至讨厌的。 常见的自动响度控制系统和方法意在平衡这类响度波动，但是，要么不够有 效，要么使音频内容变坏。为了解决这些和其它关注的问题，一种改进的自 动响度控制(ALC)系统和方法将是有帮助的。

发明内容

一种改进的自动响度控制系统包括可控制增益/衰减单元，所述可控制 增益/衰减单元具有增益/衰减控制输入、音频信号输入、音频信号输出，并 且其在音频信号输出和音频信号输入之间的增益/衰减由所述增益/衰减控制 输入信号加以控制。增益/衰减评估单元连接至所述可控制增益/衰减单元的 所述增益/衰减控制输入，并且具有实际响度输入和所需响度输入。实际响度 评估单元连接至所述可控制增益/衰减单元的所述音频信号输入之间，并且向 所述增益/衰减评估单元提供所述实际响度输入。所需响度评估单元连接至所 述增益/衰减评估单元的所述所需响度输入，并且具有音量控制输入。所述增 益/衰减评估单元被配置来取决于供应至所述所需响度评估单元的所述音量 控制输入和所述可控制增益/衰减单元的所述音频信号输入的信号，来控制所 述可控制增益/衰减单元。

一种改进的自动响度控制方法包括：控制施加至输入音频信号上的增益 /衰减，并且提供输出音频信号，所述输出音频信号是经过放大/衰减的输入 音频信号；从所述输入音频信号来评估所述输入音频信号的实际响度，并且 从音量控制输入来评估所述输入音频信号的所需响度；以及，从所述输入音 频信号的所述实际响度和所述所需响度来评估施加至所述输入音频信号上 的所述增益/衰减。

附图说明

下文将基于附图图式中所示的示例性实施方案，更加详细地描述各种具 体实施方案。除非另有说明，类似或相同部件在所有图式中都使用相同参考 数字来标记。

图1为示出响度与响度级之间关系的图表。

图2为示出人耳频率等响度级线的图表。

图3为示出具有频率独立增益/衰减控制的示例性自动响度控制系统的 方框图。

图4为示出具有频率独立增益/衰减控制的另一个示例性自动响度控制 系统的方框图。

图5为示出具有频率依赖增益/衰减控制的示例性自动响度控制系统的 方框图。

图6为示出具有频率依赖增益/衰减控制的另一个示例性自动响度控制 系统的方框图，其中所述频率依赖增益/衰减控制涉及合成的背景噪声。

图7为示出在各种车辆速度下车辆内部背景噪声典型特性的图表。

图8为示出具有频率依赖动态增益/衰减控制的示例性自动响度控制系 统的方框图，其中所述频率依赖动态增益/衰减控制利用心理声学模型(PAM) 来计算输入信号的频谱响度。