[发明专利]失真感测、防失真、以及失真察觉低音增强

说明书

在音频系统中提供失真感测、防止和/或失真察觉低音增强的系统和方法可以在各种应用中实现。感测电路可以基于接收的输入信号生成统计量，对于该输入信号生成声学输出。在各种实施例中，可以使用统计量以使得多陷波滤波器可以用于向扬声器提供输入以生成声音输出。在各种实施例中，来自感测电路的统计量可被提供给耦合到低音增强电路的低音参数控制器，以操作地向低音增强电路提供参数。低音增强电路可以基于该参数提供用于声音输出的生成的经低音增强的信号。可以实现使用来自感测电路的统计量的低音增强电路和多陷波滤波器的各种组合以提供增强的声音输出。公开了另外的装置、系统和方法。

相关申请

本申请根据35U.S.C.119(e)要求2016年10月21日提交的美国临时申请第62/411,415号的优先权，该申请通过引用而整体并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及处理音频信号的装置和方法。

背景技术

多年来消费设备的物理尺寸显著下降，这种趋势与理想的声学环境并不一致。设备尺寸的这种减小使得必须使用微型扬声器，微型扬声器的设计与其的典型扬声器对应物不同。如图1所示，微型扬声器的一个显著缺点是它们的降低的低频响应，这样为了更可接受的音频质量，需要大量的平坦化均衡(EQ)。图1是微型扬声器频率响应的示例，其中扬声器谐振(f₀)是845Hz并且闭合盒中的谐振的品质因数(Qtc)是30。

2kHz以下的这种均衡曲线的形状通常包含至少三个分量：高通，低频增强和峰值谐振衰减，如图2所示。图2是得到的微型扬声器频率响应曲线139的示例，其被应用了包括高通、低搁架(low shelf)、和峰值滤波的平坦化EQ曲线137。虽然静态补偿均衡在低或甚至中等声压级(SPL)下可以显著改善主观和客观性能，但平坦化均衡可能在较高收听水平下由于扬声器过度偏移而导致失真。由于这个原因，市场上有数种解决方案提供由扬声器偏移模型指导的动态平坦化均衡算法。这些解决方案基本上试图在不会引起扬声器内的膜片或隔膜的过度偏移的情况下尽可能地应用平坦化均衡。当使用常见的合成对数扫描正弦(LSS)信号、静止音调甚至噪声来测量这些解决方案时，这些系统似乎工作得相当好，但是所测量的总谐波失真(THD)高。

或者，已经在使用微型扬声器的若干便携式设备上观察到，在扬声器谐振之下仅具有中等量的能量的多音调信号可以表现出大量的通常被称为“摩擦和嗡嗡声”的失真。然而，不清楚失真的原因是扬声器和外壳内的过度偏移还是其他声学/机械问题。确定这一点需要使用如下这样的扬声器外壳测量偏移，该扬声器外壳用暴露内部扬声器的透明面板和激光振动计进行了修改，以观察失真事件期间的扬声器偏移。而且，典型的扬声器平坦化解决方案中的低频增强加剧了该问题，因为指导时变均衡的偏移模型可能对导致失真的情况视而不见，使得均衡曲线过度接合。

附图说明

图1是微型扬声器频率响应的示例。

图2是被应用了平坦化均衡的微型扬声器频率响应的示例，该平坦化均衡包括高通滤波、低搁架滤波和峰值滤波。

图3是根据各种实施例的用于提供动态失真感测和自适应失真减少的示例架构的特征的框图。

图4是根据各种实施例的用于提供动态失真感测和自适应多频带失真减少的示例架构的特征的框图。

图5是描绘根据各种实施例的多陷波滤波器与外部音频硬件和信号处理组件的集成的示例架构的框图。

图6是说明根据各种实施例的示例陷波滤波器组设计器的框图，该陷波滤波器组设计器配置在输入信号和输出信号之间的一系列多个陷波带滤波器中的每个陷波带滤波器的系数。

图7示出了根据各种实施例的被调整以确定可用于减少失真的最低频率的信号陷波带。

图8示出了根据各种实施例的、可以增加使用的陷波带的数量以使用线性或倍频程频率间隔来进一步减少失真。