[发明专利]频域中的虚拟低音的相加

权利要求书

1.一种用于对音频信号进行处理的设备，包括：

(a)输入线，输入原始音频信号；

(b)变换模块，将所述原始音频信号变换成频率分量的集合；

(c)低音提取滤波器，提取所述频率分量的低音部分；

(d)估计器，估计所述低音部分内的低音声音的基频；

(e)频移器，将所述低音部分偏移正频率增量，从而提供虚拟低音信号，所述正频率增量是所述估计器估计的基频的整数倍；

(f)加法器，具有(i)耦合到所述原始音频信号和所述虚拟低音信号的输入以及(ii)输出；以及

(g)音频输出装置，耦合到所述加法器的输出，

其中，所述低音提取滤波器、所述估计器、所述频移器和所述加法器作用于所述原始音频信号的离散帧，并且所述设备还包括：平滑滤波器，其调整所述离散帧中的各个帧中的基频以在所述帧上对基频变化进行平滑。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述低音提取滤波器是具有至少15Hz的低端截止频率的带通滤波器。

3.根据权利要求1所述的设备，还包括：响度控制器，基于所述低音部分的感知响度的第一估计和所述虚拟低音信号的感知响度的第二估计而调整所述虚拟低音信号的强度。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一估计基于所述低音部分的声音压力水平SPL或功率中的至少一个的估计。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述响度控制器基于所述低音部分的代表性频率、所述低音部分的强度、所述虚拟低音信号的代表性频率和等响度水平数据集合而确定比例因子。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述低音部分的代表性频率被确定为所述低音部分内的几何平均值。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述变换模块执行短时傅立叶变换STFT。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述估计器还估计所述低音声音的显著性值，并且其中，如果所述显著性值不满足指定标准，则所述虚拟低音信号被强制为0。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基频被限制为所述变换模块提供的所述集合中的频率分量之一。

10.根据权利要求1所述的设备，还包括：反向变换模块，具有耦合到所述加法器的输出的输入和耦合到所述音频输出装置的输入的输出，执行所述变换模块执行的变换的逆变换。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述平滑滤波器实现平滑函数其中，n是当前帧编号的号码，是F₀的平滑后形式，并且α是滤波器系数。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述整数倍被确定为

其中，k是所述整数倍，f_l^b是用作所述低音提取滤波器的带通滤波器的低端截止频率，f_l^t表示指定最低可接受频率，并且是返回不小于x的最小整数的向上取整函数。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述整数倍被确定为

其中，k是所述整数倍，F₀是所述基频，f_l^t表示指定最低可接受频率，并且是返回不小于x的最小整数的向上取整函数。