[发明专利]低音增强

说明书

低音增强可以应用于改进电子设备的用户对低频声音的感知。失真函数可以施加到音频信号，导致产生与低频声音相关的较高频率内容。听者的耳朵可以以与低频声音类似的方式来解读该较高频率内容。失真函数可以是S型函数。低音增强还可以包括在失真之前对音频信号进行缩放、失真的调整、或者在失真之前的带隙滤波。

技术领域

本公开涉及音频处理。更特别地，本公开的各部分涉及用于改进听者对低频声音的感知的音频处理。

背景技术

低频声音挑战任何音频系统的输出能力。低频声音具有使用小型扬声器特别难以复制的长波长。用于音乐会音乐的专业音频系统、甚至家庭电影立体声系统包括至少一个特别适用于生成低频声音的大型扬声器。例如，家庭电影立体声系统具有用于生成低频声音的大型低音炮，例如伴随电影中场景的爆炸和隆隆声。然而，使用大型扬声器(如低音炮)并不总是生成低频声音的选择。

便携式设备在日常生活中变得越来越普遍。它们影响我们如何与彼此沟通，与我们的音乐互动，以及组织我们的生活。例如，许多消费者在便携式音频播放器(例如MP3播放器或蜂窝电话)上享受他们的音乐。便携式设备在尺寸缩小的同时变得更容易使用且更令人愉快地使用，同时仍然提供相同或更好的能力。对较小电子设备的需要在小尺寸的要求与保持大声且低音丰富的声音的要求之间造成了紧张。无论声音是由内部微型扬声器还是连接的外部扬声器生成的，移动设备通常没有用于在一个维度上几英寸甚至一英尺的换能器的空间。便携式设备中的扩音器的尺寸通常受到设备本身的形状因数和布局的限制。

微型扬声器具有的隔膜的尺寸反而只有几毫米或几厘米的最大直径。这些较小的换能器在低于扬声器的谐振频率(例如低于1000赫兹)的低频表现出输出压力水平随输入电压迅速下降。因为增大换能器的大小对于小型消费电子产品来说并非可行的选择，所以需要用于处理低频声音的其他技术。

常规音频处理可以用于改进低频声音的输出质量。例如，可以使用常规均衡(EQ)来提升音频信号中低于扬声器谐振(例如低于1000赫兹)的频率，以补偿低于扬声器谐振的扬声器系统频率响应的大的滚降。在施加EQ响应之后，信号可以通过约束该信号以保持在扬声器的偏移限制内的偏移限制器。具有50-150赫兹范围内的基频的低音或底鼓部分在最低可听频率为约200Hz的微型扬声器上可能完全听不见。这些声音可以有一些高于200赫兹的谐波能量。然而，该能量可能很弱。因此，原始低音部分可能非常轻柔或甚至听不见。因此，该设备的用户不能收听到按照艺术家的意图的音乐的准确表示。

这里提到的缺点仅是代表性的，并且被包括在本文中仅仅是为了强调存在对改进的电部件、特别是对消费级设备(例如移动电话)中采用的音频系统的需求。本文描述的实施例解决了某些缺点，但不一定是这里描述的或本领域已知的每个和每一个缺点。此外，本文描述的实施例可以呈现除上述缺点之外的其他益处，并且可以用于除上述缺点之外的其他应用中。

发明内容