[发明专利]虚拟采样率增加的音频滤波

说明书

本发明广义上涉及一种通过应用所得到的在增加后的采样率下的复合音频滤波器来对在预定采样率下的音频信号进行数字滤波的方法。通过组合一个音频滤波器与在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器来获得该复合音频滤波器。可以使用各种加权技术来将音频滤波器的采样率从它们的预定采样率增加到该增加后的采样率。由于该复合滤波器接近奈奎斯特频率，因此该复合滤波器可以提供具有拐角频率的频率响应曲线，而常规滤波器的频率响应(用虚线详细示出)是平坦的，没有效果。

本申请要求于2013年3月26日递交的第61/805,432号美国专利申请的优先权，该专利申请的内容将被认为通过引用结合在此。本申请与全部于2013年3月26日递交的第61/805,406号、第61/805,466号、第61/805,469号、第61/805,449号以及第61/805,463号美国专利申请相关，并且视需要要求这些美国专利申请的优先权，这些专利申请的内容被认为通过引用结合在此。本申请还与于2013年5月5日递交的第61/819,630号美国专利申请和于2013年11月12日递交的第61/903,225号美国专利申请相关，并且视需要要求这些美国专利申请的优先权，这些专利申请的内容被认为通过引用结合在此。

技术领域

本发明广义上涉及一种对音频信号进行数字滤波的方法。具体地但是非排他性地，本发明涉及在音频均衡(EQ)中对音频信号进行数字滤波。本发明扩展到其他数字滤波，包括对图像和包括与数字通信和处理相关联的信号的其他信号进行滤波。

背景技术

在数字记录和回放时，将表示音频的模拟信号转换成适于操纵和存储的数字信号。转换在模数转换器(ADC)中执行。可以在数模转换器(DAC)中将所存储的数字信号转换回模拟信号。使用常规音频设备(如放大器和扬声器)来回放模拟信号。可以在DAC之前操纵数字信号以在回放之前改善它的质量。这种操纵包括音频EQ，其中对音频的频谱的选定部分进行滤波以(例如)补偿频率响应的不规则性。也可以对数字信号进行滤波以解决它转换成数字信号或转换回模拟信号的问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种对音频信号进行数字滤波的方法，所述方法包括以下步骤：

提供在一个预定采样率下的一个音频滤波器，该预定采样率包括多个邻近采样点；

将该音频滤波器的采样率增加到一个增加后的采样率，该增加后的采样率包括在这些邻近采样点中的相邻采样点之间的多个中间采样点，通过以下步骤对这些中间采样点进行加权：(i)在这些邻近采样点中的对应邻近采样点指定基本上表示该音频滤波器的多个波形，(ii)使所指定的这些波形中的每个波形在相关邻近采样点与这些中间采样点之间的时域中移位，(iii)组合这些移位后的波形在该中间采样点的值从而得到该加权数，并且在这些中间采样点中的对应中间采样点将该加权数应用于该音频滤波器；

提供在该增加后的采样率下的另一个音频滤波器；

组合该音频滤波器与该另一个音频滤波器从而得到在该增加后的采样率下的一个复合音频滤波器；

使用所得到的在该增加后的采样率下的该复合音频滤波器来对在该预定采样率下的音频信号进行滤波。

根据本发明的第二方面，提供了一种对音频信号进行数字滤波的方法，所述方法包括以下步骤：

提供在一个预定采样率下的一个音频滤波器，该预定采样率包括多个邻近采样点；

将该音频滤波器的采样率增加到一个增加后的采样率，该增加后的采样率包括在这些邻近采样点中的相邻采样点之间的多个中间采样点，通过以下步骤对这些中间采样点进行加权：(i)提供一个假设波形，该假设波形基本上表示该音频滤波器并且在其时域中被移位成与该中间采样点对准，(ii)在该时域中扩展该移位后的假设波形，(iii)组合该扩展后的假设波形在这些邻近采样点的值从而得到该加权数，并且在这些中间采样点中的对应中间采样点将该加权数应用于该音频滤波器；