[发明专利]使用多个频带的信号处理器

说明书

本发明涉及使用多个频带的信号处理器。公开了用于对音频信号滤波的电路和方法。电路具有：第一正交源；以及乘法器，用于使输入信号乘以正交源的I输出和Q输出。然后使经相乘输入通过一对低通滤波器，其可以具有可调Q因子。然后使低通滤波器的输出在第二对乘法器中分别乘以第二正交源的I输出和Q输出，第二正交源与第一正交源通常频率相同，但幅度和相位不同。然后由加法器将经两次相乘信号相加以提供输出信号。电路可以被修改为包括低通滤波器与第二对乘法器之间的压扩电路，压扩电路确定输入信号幅度、对其滤波以及在压扩器中压扩信号。压扩器可以具有可调参数。因此，与现有技术电路相比，该电路允许更大灵活性以及控制对输入信号的处理。

本申请要求于2016年6月15日提交的临时申请第62/350,542号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及信号处理，更具体地涉及图形均衡器和压扩器。

背景技术

现在，人们使用诸如智能电话或其他移动媒体播放器(统称为“智能电话”)的移动设备来听音乐较为常见。用户已经快速习惯于通过这些设备回放音乐或其他音频，并且通常往往会随时携带他们的智能电话。在一些情况下，用户可能希望通过扬声器而不是通过耳机播放音频。

由于智能电话的尺寸较小，所以包含在智能电话中的扬声器也必须较小。还有许多小型便携式外部扬声器可用，其可以用于再现来自智能电话的音频输出；这样的外部扬声器可以通过例如诸如有线的物理连接或通过诸如蓝牙、已知无线技术标准的无线连接来连接到智能电话。

在一些情况下，智能电话可以具有将均衡器应用于音频输出的能力；均衡器是下述电路，其允许调节音频信号的频率分量之间的平衡并且因此允许调节(一个或更多个)扬声器的频率响应。在一些情况下，均衡器可以具有预设功能，而在其他情况下，它可以是图形均衡器，图形均衡器使得用户能够看到频率响应的视觉表示，并且使用可以改变不同频带中的响应的“滑块”来调节该视觉表示。可以出于各种原因进行均衡，包括满足用户例如或多或少对再现的音频中的低音或高音的特定审美偏好。

智能电话还可以包括压扩器(也称为压缩扩展器)。压扩器是用于压缩或扩展信号的电路或其一部分。在智能电话中，压扩器通常有两个不同的目的。一个目的在于在扬声器温度过高时保护扬声器免受损坏，或者保护扬声器免受在扬声器的谐振频率处太大的信号的影响。太大的信号会导致扬声器的振膜超过其最大位移或偏移极限。另一目的在于通过增加安静信号的输出电平和降低非常响亮的信号的输出电平来调整输出电平，以使音频更加令用户满意。

发明内容

描述了一种用于在连续时间内处理流式音频输入信号的新型电路。所选频带中的输入信号的一部分被滤波、放大或抑制，这允许使用该电路作为均衡器的一个通道，或作为针对所选频带的压扩器。

一种实施方式公开了一种处理音频输入信号的方法，包括：使输入信号与第一正交源的I输出和Q输出相乘；使与第一正交源的I输出相乘后的输入信号通过第一低通滤波器，并且使与第一正交源的Q输出相乘后的输入信号通过第二低通滤波器；使第一低通滤波器的输出与第二正交源的I输出相乘，并且使第二低通滤波器的输出与第二正交源的Q输出相乘，第二正交源与第一正交源具有不同相位和幅度，但频率相同；以及将与第二正交源的输出相乘后的低通滤波器的输出相加，以提供输出信号。

该方法的实施方式还包括：对第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出进行压扩，并将作为结果的压扩信号作为输入提供给第二正交源。

该方法的另一实施方式还包括：生成表示输入信号的幅度的幅度信号；对幅度信号进行滤波；使用非线性增益函数对经滤波的幅度信号进行压扩；以及将经压扩的信号作为输入提供给第二正交源。