本申請涉及音頻信號處理，具體涉及單聲道或雙單聲道信號的音頻處理。

背景技術：

聽覺場景可以被建模為直接聲音和環(huán)境聲音的混合。直接(或定向)聲音由聲源(例如樂器、歌唱者或揚聲器)發(fā)出，并以最短可能路徑到達接收器，例如收聽者的耳朵或麥克風。當使用一組間隔的麥克風捕獲直接聲音時，接收的信號是相干的。相比之下，環(huán)境(或漫射)聲音由許多間隔的聲源或聲音反射邊界發(fā)出，聲音反射邊界造成了例如室內混響、掌聲或嗡嗡聲。當使用一組間隔的麥克風捕獲環(huán)境聲場時，接收到的信號至少部分地不相干。

單聲道聲音再現被認為適用于一些再現場景(例如舞蹈俱樂部)或某些類型的信號(例如語音記錄)，但是大多數音樂記錄、電影聲音和電視聲音是立體聲信號。立體聲信號可以產生環(huán)境(或漫射)聲音的感覺以及聲源的方向感和寬度感。這通過用空間線索編碼的立體聲信息實現。最重要的空間線索是聲道間聲級差(ICLD)、聲道間時間差(ICTD)和聲道間相干性(ICC)。因此，立體聲信號和相應的聲音再現系統(tǒng)具有多于一個的聲道。ICLD和ICTD產生方向感。ICC引發(fā)聲音的寬度感，并且在環(huán)境聲音的情況下，感覺到聲音來自所有方向。

盡管存在各種格式的多聲道聲音再現，但是大多數音頻記錄和聲音再現系統(tǒng)仍然具有兩個聲道。雙聲道立體聲是娛樂系統(tǒng)的標準，聽眾也習慣了它。然而，立體聲信號不限于僅有兩個聲道信號，而是可以具有多于一個的聲道信號。類似地，單聲道信號不限于僅具有一個聲道信號，而是可以具有多個但相同的聲道信號。例如，包括兩個相同聲道信號的音頻信號可被稱為雙單聲道信號。

單聲道信號而非立體聲信號可用于收聽者有著各種原因。首先，舊式錄音是單聲道的，因為當時沒有使用立體聲技術。第二，傳輸帶寬或存儲介質的限制可能導致立體聲信息的損失。一個顯著的例子是使用頻率調制(FM)的無線電廣播。這里，干擾源、多路失真或其他傳輸損傷可能導致有噪聲的立體聲信息，其用于傳輸通常被編碼為兩個聲道之間的差信號的雙聲道信號。當接收條件差時，通常的做法是部分或完全丟棄立體聲信息。

立體聲信息的損失可能導致聲音質量的降低。一般來說，與包括較少數量聲道的音頻信號相比，包括較多數量聲道的音頻信號可能具有較高的音質。收聽者可能更喜歡收聽具有高音質的音頻信號。出于效率的原因，例如在介質中傳輸或存儲的數據速率，通常降低音質。

因此，需要提高(增強)音頻信號的音質。

技術實現要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于增強音頻信號和/或增加對再現音頻信號的感覺的裝置或方法。

該目的通過根據權利要求1的用于增強音頻信號的裝置、根據權利要求14的用于增強音頻信號的方法、或根據權利要求13的聲音增強系統(tǒng)或根據權利要求15的計算機程序來實現。

本發(fā)明基于如下發(fā)現：通過將接收到的音頻信號分成至少兩個份額并對接收信號的份額中的至少一個份額進行解相關來人為產生空間線索，可以增強接收到的音頻信號。份額的加權組合允許接收被感知為立體聲的音頻信號，因此音頻信號被增強?？刂扑鶓玫臋嘀卦试S不同的解相關度，因此允許不同的增強度，使得當解相關可能導致降低音質的煩人效果時增強度可以較低。因此，可以增強變化音頻信號，其包括應用了低解相關或沒有應用解相關的部分或時間段(例如語音信號)，并且包括應用了更多或高度解相關的部分或時間段(例如音樂信號)。

本發(fā)明的實施例提供一種用于增強音頻信號的裝置。該裝置包括用于處理音頻信號以便減少或消除處理后的信號的瞬變和音調部分的信號處理器。所述裝置還包括用于根據處理后的信號產生第一解相關信號和第二解相關信號的解相關器。該裝置還包括組合器和控制器。組合器被配置為使用時變加權因子來加權組合第一解相關信號、第二解相關信號和音頻信號或通過相干增強從音頻信號導出的信號，并獲得雙聲道音頻信號。控制器被配置為通過分析音頻信號來控制時變權重因子，使得音頻信號的不同部分乘以不同的加權因子并且雙聲道音頻信號具有時變的解相關度。

具有很少或沒有立體聲(或多聲道)信息的音頻信號，例如具有一個聲道的信號或具有多個但幾乎相同的聲道信號的信號，可以在應用增強后被感知為多聲道，例如立體聲信號。接收的單聲道或雙單聲道音頻信號可以在不同路徑中被不同地處理，其中，在一個路徑中，減少或消除音頻信號的瞬變和/或音調部分。信號被解相關并且解相關的信號與包括音頻信號或從其導出的信號的第二路徑加權組合，以這種方式處理信號允許獲得兩個信號聲道，兩個信道聲道可以包括相對于彼此的高解相關因子，使得兩個聲道被感知為立體聲信號。

通過控制用于加權組合解相關信號和音頻信號(或從其導出的信號)的加權因子，可以獲得時變的解相關度，使得可以在增強音頻信號可能導致不想要的效果的情況下減少或跳過增強。例如，無線電揚聲器的信號或其他顯著聲源信號不希望被增強，因為感知來自多個源位置的揚聲器可能對收聽者產生煩人的效應。

根據另一實施例，一種用于增強音頻信號的裝置包括用于處理音頻信號以便減少或消除處理后的信號的瞬變和音調部分的信號處理器。該裝置還包括解相關器、組合器和控制器。解相關器被配置為根據處理后的信號產生第一解相關信號和第二解相關信號。組合器被配置為使用時變加權因子來加權組合第一解相關信號和音頻信號或通過相干增強從音頻信號導出的信號，并獲得雙聲道音頻信號?？刂破鞅慌渲脼橥ㄟ^分析音頻信號來控制時變權重因子，使得音頻信號的不同部分乘以不同的加權因子并且雙聲道音頻信號具有時變的解相關度。這允許將單聲道信號或類似單聲道信號的信號(如雙單聲道或多單聲道)感知為立體聲聲道音頻信號。

為了處理音頻信號，控制器和/或信號處理器可以被配置為在頻域中處理音頻信號的表示。該表示可以包括多個或若干個頻帶(子帶)，每個頻帶(子帶)分別包括音頻信號的頻譜的一部分，即音頻信號的一部分。針對每個頻帶，控制器可以被配置為預測雙聲道音頻信號中的感知的解相關等級?？刂破鬟€可以被配置為增大音頻信號中允許較高解相關度的部分(頻帶)的加權因子，并減小音頻信號中允許較低解相關度的部分的加權因子。例如，相比包括顯著聲源信號的部分，包括非顯著聲源信號(如掌聲或冒泡噪聲的)的部分可以用允許較高解相關的加權因子組合，其中，術語顯著聲源信號用于信號中被感知為直接聲音的部分，例如語音、樂器、歌唱者或揚聲器。

處理器可以被配置為針對頻帶中的一些或全部中的每一個，確定頻帶是否包括瞬變或音調分量，并且確定允許瞬變或音調部分的減少的頻譜加權。頻譜權重和縮放因子可以各自包括多個可能的值，使得可以減少和/或避免由于二進制判決引起的令人厭煩的效果。

控制器還可以被配置為縮放加權因子，使得雙聲道音頻信號中感知的解相關等級保持在目標值附近的范圍內。該范圍可以延伸到例如目標值的±20％、±10％或±5％。目標值可以是例如針對音調和/或瞬變部分的測量的先前確定的值，使得例如獲得包括變化的瞬變和音調部分變化的目標值的音頻信號。這允許在音頻信號被解相關或者不要解相關時(例如針對顯著聲源信號(如語音)，執(zhí)行低解相關甚至不執(zhí)行解相關，以及如果信號未被解相關和/或要解相關，則進行高解相關。加權因子和/或頻譜權重可以被確定和/或調整為多個值，或者甚至幾乎連續(xù)。

解相關器可以被配置為基于音頻信號的混響或延遲來產生第一解相關信號?？刂破骺梢员慌渲脼橐不谝纛l信號的混響或延遲來產生測試解相關信號。可以通過將音頻信號延遲并組合音頻信號及其與有限沖激響應濾波器結構類似的延遲版本來執(zhí)行混響，其中混響也可以實現為有限沖激響應濾波器。延遲時間和/或延遲和組合的數量可以變化。對音頻信號延遲或混響以得到測試解相關信號的延遲時間可以短于用于延遲或混響音頻信號以得到第一解相關信號的延遲時間(例如得到延遲濾波器的較少濾波器系數)。為了預測感知的解相關強度，較低解相關度從而較短延遲時間可以足以使得，通過減少延遲時間和/或濾波器系數，可以降低計算量和/或計算功率。

附圖說明

接下來，將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中：

圖1示出了用于增強音頻信號的裝置的示意框圖；

圖2示出了用于增強音頻信號的另一裝置的示意框圖；

圖3示出了指示基于預測的感知的解相關強度的等級對縮放因子(加權因子)進行計算的示例性表格；

圖4a示出了可以被執(zhí)行以部分地確定加權因子的方法的一部分的示意性流程圖；

圖4b示出了圖4a的方法的另一些步驟的示意性流程圖，其示出了將感知的解相關等級的測量與閾值進行比較的情況；

圖5示出了被配置為用作圖1中的解相關器的解相關器的示意框圖；

圖6a示出了包括音頻信號的頻譜的示意圖，其中音頻信號包括至少一個瞬變(短時)信號部分；

圖6b示出了包括音調分量的音頻信號的示意頻譜；

圖7a示出了示出由瞬變處理級執(zhí)行的可能的瞬變處理的示意表；

圖7b示出了其中示出可以被音調處理級執(zhí)行的可能的音調處理的示例性表格；

圖8示出了包括用于增強音頻信號的裝置在內的聲音增強系統(tǒng)的示意框圖；

圖9a示出了根據前景/背景處理的輸入信號處理的示意框圖；

圖9b示出了將輸入信號分離成前景信號和背景信號；

圖10示出了被配置為對輸入信號應用頻譜權重的示意框圖和裝置；

圖11示出了用于增強音頻信號的方法的示意流程圖；

圖12示出了用于確定混合信號中的感知的混響/解相關等級的測量的裝置，其中混合信號包括直接信號分量(或干信號分量)和混響信號分量；

圖13a至13c示出了響度模型處理器的實現；以及

圖14示出了已在關于圖12、13a、13b和圖13c的一些方面中討論的響度模型處理器的實現。

具體實施方式

在下面的描述中，即使在不同的圖中出現，同樣的或等同的元素或者具有同樣的或等同的功能的元素也由同樣的或等同的附圖標記來表示。

在以下描述中，闡述了多個細節(jié)以提供對本發(fā)明的實施例的更透徹的解釋。然而，本領域技術人員將清楚的是，可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的實施例。在其他實例中，以框圖形式而不是具體地示出了公知的結構和設備，以避免對本發(fā)明的實施例造成混淆。此外，除非另外具體指示，否則下文所述的不同實施例的特征可以彼此組合。

在下文中，將參考音頻信號處理。裝置或其組件可以被配置為接收、提供和/或處理音頻信號?？梢栽跁r域和/或頻域中接收、提供或處理相應的音頻信號。時域的音頻信號表示可以被變換為音頻信號的頻率表示，例如通過傅立葉變換等?？梢岳缤ㄟ^使用短時傅立葉變換(STFT)、離散余弦變換和/或快速傅立葉變換(FFT)來獲得頻率表示。附加地或備選地，可以由可包括正交鏡像濾波器(QMF)的濾波器組獲得頻率表示。音頻信號的頻域表示可以包括多個幀，每個幀包括多個子帶，如根據傅里葉變換已知的。每個子帶包括音頻信號的一部分。由于音頻信號的時間表示和頻率表示可以相互轉換，所以以下描述不應限于時域表示或頻域表示的音頻信號。

圖1示出了用于增強音頻信號102的裝置10的示意框圖。音頻信號102是例如在頻域或時域中表示的單聲道信號或類似單聲道信號，例如雙單聲道信號。裝置10包括信號處理器110、解相關器120、控制器130和組合器140。信號處理器110被配置為接收音頻信號102和處理音頻信號102以獲得處理后的信號112，以當與音頻信號102相比時減少或消除了處理后的信號112的瞬變和音調部分。

解相關器120被配置為接收處理后的信號112和根據處理后的信號112產生第一解相關信號122和第二解相關信號124。解相關器120可以被配置為至少部分地通過使處理后的信號112混響來產生第一解相關信號122和第二解相關信號124。第一解相關信號122和第二解相關信號124可以包括用于混響的不同時間延遲，使得第一解相關信號122包括比第二解相關信號124更短或更長的時間延遲(混響時間)。也可以在沒有延遲或混響濾波器的情況下處理第一或第二解相關信號122或124。

解相關器120被配置為向組合器140提供第一解相關信號122和第二解相關信號124?？刂破?30被配置為接收音頻信號102，通過分析音頻信號102來控制時變權重因子a和b，使得音頻信號102的不同部分乘以不同的加權因子a或b。因此，控制器130包括被配置為確定加權因子a和b的控制單元132?？刂破?30可以被配置為在頻域中工作?？刂茊卧?32可以被配置為通過使用短時傅立葉變換(STFT)、快速傅立葉變換(FFT)和/或常規(guī)傅里葉變換(FT)將音頻信號102變換到頻域。音頻信號102的頻域表示可以包括根據傅立葉變換已知的多個子帶。每個子帶包括音頻信號的一部分。備選地，音頻信號102可以是頻域中的信號表示?？刂茊卧?32可以被配置為針對音頻信號的數字表示的每個子帶來控制和/或確定一對加權因子對a和b。

組合器被配置為使用加權因子a和b來加權組合第一解相關信號122、第二解相關信號124和從音頻信號102導出的信號136。從音頻信號102導出的信號136可以由控制器130提供。因此，控制器130可以包括可選的導出單元134。導出單元134可以被配置為例如適配、修改或增強音頻信號102的部分。具體地，導出單元110可以被配置為放大音頻信號102中被信號處理器110衰減、減少或消除的部分。

信號處理器110可以被配置為也在頻域中工作和處理音頻信號102，使得信號處理器110針對音頻信號102的頻譜的每個子帶來減少或消除瞬變和音調部分。這可能導致對包括很少或無瞬變、或者很少或無音調(即噪聲)部分的子帶進行較少的處理或甚至不處理。備選地，組合器140可接收音頻信號102而非導出信號，即，控制器130可以實現為沒有導出單元134。這樣，信號136可以等于音頻信號102。

這時，組合器140被配置為接收包括加權因子a和b的加權信號138。組合器140還被配置為獲得包括第一聲道y₁和第二聲道y₂的輸出音頻信號142，即音頻信號142是雙聲道音頻信號。

信號處理器110、解相關器120、控制器130和組合器140可以被配置為按照幀和按照子帶來處理音頻信號102、其導出的信號136和/或處理后的信號112、122和/或124，使得信號處理器110、解相關器120、控制器130和組合器140可以被配置為通過一次處理一個或多個頻帶(信號的部分)來對每個頻帶執(zhí)行上述操作。

圖2示出了用于增強音頻信號102的裝置200的示意框圖。裝置200包括信號處理器210、解相關器120、控制器230和組合器240。解相關器120被配置為產生第一解相關信號122(示為r1)和第二解相關信號124(示為r2)。

信號處理器210包括瞬變處理級211、音調處理級213和組合級215。信號處理器210被配置為在頻域中處理音頻信號102的表示。音頻信號102的頻域表示包括多個子帶(頻帶)，其中瞬變處理級211和音調處理級213被配置為處理每個頻帶。備選地，可以減少(即截斷)通過音頻信號102的頻率轉換獲得的頻譜，以排除某些頻率范圍或頻帶使其不被進一步處理，例如低于20Hz、50Hz或100Hz和/或高于16kHz、18kHz或22kHz的頻帶。這樣可以允許減少計算量，從而允許更快和/或更精確的處理。

瞬變處理級211被配置為針對每個被處理頻帶確定該頻帶是否包括瞬變部分。音調處理級213被配置為針對每個被處理頻帶確定音頻信號102在該頻帶中是否包括音調部分。瞬變處理級211被配置為至少針對包括瞬變部分的頻帶確定頻譜加權因子217，其中頻譜加權因子217與相應頻帶相關聯。如將參考圖6a和6b所描述的，可以通過頻譜處理來識別瞬變和音調特性。可以通過瞬變處理級211和/或音調處理級213測量瞬變和/或音調的等級，并將其轉換為譜權重。音調處理級213被配置為至少針對包括音調部分的頻帶確定頻譜加權因子219。頻譜加權因子217和219可以包括多個可能的值，頻譜加權因子217和/或219的幅度指示頻帶中的瞬變和/或音調部分的量。

頻譜加權因子217和219可以包括絕對值或相對值。例如，絕對值可以包括頻帶中的瞬變和/或音調聲音的能量的值。備選地，頻譜加權因子217和/或219可以包括相對值，例如0和1之間的值，值0指示頻帶不包括或幾乎不包括瞬變或音調部分，值1指示頻帶包括大量或完全是瞬變和/或音調部分。頻譜加權因子可以包括多個值(例如3個、5個、10個或更多的值(步長))中的一個，如(0、0.3和1)、(0.1、0.2、...、1)等。標尺的大小、最小值和最大值之間的步長數可以至少為零，但優(yōu)選為至少為1，更優(yōu)選為至少五。優(yōu)選地，頻譜權重217和219的多個值包括至少三個值，包括最小值、最大值和在最小值和最大值之間的值。最小值和最大值之間的更多數目的值可以允許每個頻帶的更連續(xù)的權重。最小值和最大值可以縮放為0和1之間的標尺或其他值。最大值可以指示瞬變和/或音調的最高或最低等級。

組合級215被配置為針對每個頻帶組合頻譜權重，如稍后所描述。信號處理器210被配置為將組合的頻譜權重應用于每個頻帶。例如，頻譜權重217和/或219或其導出的值可以與處理的頻帶中的音頻信號102的頻譜值相乘。

控制器230被配置為從信號處理器210接收頻譜加權因子217和219或與其有關的信息。導出的信息可以是例如表的索引號、與頻譜加權因子相關聯的索引號。控制器被配置為針對相干信號部分(即，未被或僅部分地被瞬變處理級211和/或音調處理級213減少或消除的部分)增強音頻信號102。簡單地說，導出單元234可以放大未被信號處理器210減少或消除的部分。

導出單元234被配置為提供從音頻信號102中導出的信號236，示為z。組合器240被配置為接收信號z(236)。解相關器120被配置為從信號處理器210接收處理后的信號212，示為s。

組合器240被配置為將解相關信號r1和r2與加權因子(縮放因子)a和b組合，以獲得第一聲道信號y1和第二聲道信號y2。聲道信號y1和y2可以組合為輸出信號242或者單獨輸出。

換句話說，輸出信號242是(通常的)相關的信號z(236)和解相關的信號s(分別為r1或r2)的組合。在兩步中獲得解相關信號，首先抑制(減少或消除)瞬變和音調信號分量，然后解相關。瞬變信號分量和音調信號分量的抑制通過頻譜加權來實現。在頻域中以按照幀來處理信號。針對每個頻率箱(頻帶)和時間幀計算頻譜權重。因此，音頻信號被全頻帶處理，即，所有要考慮的部分都被處理。

該處理的輸入信號可以是單聲道信號x(102)，輸出信號可以是雙聲道信號y＝[y1，y2]，其中索引表示第一和第二聲道，例如立體聲信號的左聲道和右聲道。輸出信號y可以通過將雙聲道信號r＝[r1，r2]與單聲道信號z以縮放因子a和b進行線性組合來計算如下：

y1＝a x z+b x r1 (1)

y2＝a x z+b x r2 (2)

其中“x”表示等式(1)和(2)中的乘法運算符。

等式(1)和(2)應定性解釋，表示可以通過改變加權因子來控制(改變)信號z、r1、r2的份額。通過執(zhí)行不同的運算，例如通過形成逆運算(例如，除以倒數值)，可以獲得相同或等同的結果。附加地或備選地，可使用包括縮放因子a和b和/或y1和/或y2的值的查找表來獲得雙聲道信號y。

縮放因子a和/或b可以被計算為隨著感知的相關強度而單調減小。感知強度的預測標量值可用于控制縮放因子。

包括r1和r2的解相關的信號r可以用兩個步驟計算。首先，將瞬變和音調信號分量衰減得到信號s。然后，可以執(zhí)行信號s的解相關。

瞬變信號分量和音調信號分量的衰減通過例如頻譜加權來實現。在頻域中以按照幀來處理信號。針對每個頻率箱和時間幀計算頻譜權重。衰減的目的是雙重的：

1.瞬變或音調信號分量通常屬于所謂的前景信號，因此它們在立體聲圖像內的位置通常在中心。

2.具有強瞬變信號分量的信號的解相關導致可感知的偽像。當音調分量(即正弦)被頻率調制時，至少在調頻足夠慢，從而由于豐富的信號頻譜(可能是非諧的)泛音而被感知為頻率變化而非音色變化時，具有強音調信號分量的信號的解相關還導致可感知的偽像。

通過應用增強瞬變和音調信號分量的處理(例如，定性地反轉用于計算信號s的抑制)來獲得相關信號z。備選地，可以原樣使用例如未經處理的輸入信號。注意，可能存在z也是雙信道信號的情況。事實上，即使信號是單聲道的，很多存儲介質(例如壓縮盤CD)也使用雙聲道。具有兩個相同聲道的信號被稱為“雙單聲道”。還可能存在輸入信號z是立體聲信號并且處理目的可以是增加立體聲效果的情況。

可以使用響度計算模型來預測感知的解相關強度，這與預測的感知后續(xù)混響強度類似，如在EP2541542A1中所描述。

圖3示出了指示基于預測的感知解相關強度的等級對縮放因子(加權因子)a和b進行計算的示例性表格。

例如，可以預測感知的解相關強度，使得其值包括在值0和值10之間變化的標量值，其中，值0指示低等級或無感知的解相關，值10指示高等級的解相關?？梢岳缁谑章犝邷y試或預測性仿真來確定等級。備選地，解相關等級的值可以包括最小值和最大值之間的范圍。感知解相關等級的值可以被配置為接受多于最小值和最大值。優(yōu)選地，感知的相關等級可以接受至少三個不同的值，更優(yōu)選地至少七個不同的值。

基于所確定的感知解相關等級而應用的加權因子a和b可以存儲在存儲器中并且可由控制器130或230訪問。隨著感知解相關等級的增大，組合器要用于與音頻信號或其導出的信號相乘的縮放因子a也可以增大。增大的感知解相關等級可以被解釋為“信號已(部分地)解相關”，使得隨著解相關等級的增大，音頻信號或其導出的信號在輸出信號142或242中包括較高的份額。隨著解相關等級的增大，加權因子b被配置為將減小，即，當在組合器140或240中組合時，由解相關器基于信號處理器的輸出信號產生的信號r1和r2可以包括較低的份額。

雖然加權因子a被描繪為包括最低1(最小值)和最高9(最大值)的標量值。雖然加權因子b被描繪為包括在包括最小值2和最大值8的范圍之中的標量值，但是加權因子a和b兩者可以包括在包括最小值和最大值以及優(yōu)選地最小值和最大值之間的至少一個值的范圍內的值。作為圖3描繪的加權因子a和b的值的備選，并且隨著感知解相關等級的增大，加權因子a可以線性增大。附加地或備選地，加權因子b可以隨著感知的解相關等級的增大而線性減小。此外，對于感知的解相關的等級，針對一幀確定的加權因子a和b的和可以恒定或幾乎恒定。例如，隨著感知解相關等級增大，加權因子a可以從0增大到10，加權因子b可以從值10減小到值0。如果兩個加權因子線性減小或線性增大，例如步長大小為1，則對于每個感知解相關等級，加權因子a和b的和可以包括值10。要應用的加權因子a和b可以通過仿真或實驗來確定。

圖4a示出了可以被例如控制器130和/或230執(zhí)行的方法400的一部分的示意性流程圖。在步驟410中，控制器被配置為確定感知解相關等級的測量，例如，得出如圖3所示的標量值。在步驟420中，控制器被配置為將所確定的測量與閾值進行比較。如果測量高于閾值，則在步驟430中控制器被配置為修改或適配加權因子a和/或b。在步驟430中，控制器被配置為減小加權因子b，增大加權因子a，或相對于針對a和b的參考值來減小加權因子b并增大加權因子a。閾值可以例如在音頻信號的頻帶內變化。例如，閾值可以包括針對包括顯著聲源信號的頻帶的低值，指示優(yōu)選或要求低解相關等級。附加地或備選地，閾值可以包括針對包括非顯著聲源信號的頻帶的高值，指示優(yōu)選高解相關等級。

可能要增大包括非顯著聲源信號的頻帶的相關性，并限制包括顯著聲源信號的頻帶的解相關。閾值可以是例如加權因子a和/或b可以接受的值的范圍的20％、50％或70％。例如，參考圖3，對于包括顯著聲源信號的頻率幀，閾值可以低于7、低于5或低于3。如果感知解相關等級過高，則通過執(zhí)行步驟430，可以降低感知解相關等級。加權因子a和b可以單獨改變或一次改變兩者。圖3中所示的表格可以是例如包括加權因子a和/或b的初始值的值，初始值要由控制器來適配。

圖4b示出了方法400的另一些步驟的示意性流程圖，其描述了將感知解相關等級的測量(在步驟410中確定)與閾值進行比較，并且測量低于閾值(步驟440)的情況。控制器被配置為增大b、減小a、或者相對于針對a和b的參考減小a，以增大感知解相關等級，并使得該測量包括至少為閾值的值。

附加地或備選地，控制器可以被配置為縮放加權因子a和b，使得雙聲道音頻信號中感知解相關等級保持在目標值附近的范圍內。目標值可以是例如閾值，其中閾值可以基于為其確定加權因子和/或頻譜權重的頻帶所包括的信號的類型而變化。目標值附近的范圍可以延伸到目標值的±20％、±10％或±5％。當感測的解相關近似為目標值(閾值)時，這可以允許停止適配加權因子。

圖5示出了可以被配置為用作解相關器120的解相關器520的示意框圖。解相關器520包括第一解相關濾波器522和第二解相關濾波器524。第一解相關濾波器526和第二解相關濾波器528二者被配置為例如從信號處理器接收處理后的信號s(512)。解相關器520被配置為將處理后的信號512與第一解相關濾波器526的輸出信號523組合以獲得第一解相關信號522(r1)，以及將第二相關濾波器528的輸出信號525組合以獲得第二解相關信號524(r2)。對于信號的組合，解相關器520可以被配置為使用沖激響應來卷積信號和/或將頻譜值與實數值和/或虛數值相乘。附加地或備選地，可執(zhí)行其它運算，例如除法、求和、差分等。

解相關濾波器526和528可以被配置為對處理后的信號512進行混響或延遲。解相關濾波器526和528可以包括有限沖激響應(FIR)和/或無限沖激響應(IIR)濾波器。例如，解相關濾波器526和528可以被配置為將處理后的信號512與從噪聲信號獲得的、隨時間和/或頻率衰減或指數衰減的沖激響應進行卷積。這允許產生包括與信號512有關的混響在內的解相關信號523和/或525?；祉懶盘柕幕祉憰r間可以包括例如在50ms和1000ms之間、在80ms和500ms之間和/或在120ms和200ms之間的值?；祉憰r間可被理解為混響功率在其被沖激激勵后衰減到較小值(例如衰減到低于初始功率60dB)所需的持續(xù)時間。優(yōu)選地，解相關濾波器526和528包括IIR濾波器。當至少一些濾波器系數被設置為零，使得可以跳過對這種(零)濾波器系數的計算時，這允許減少計算量?？蛇x地，解相關濾波器可以包括多于一個的濾波器，其中濾波器是串聯和/或并聯的。

換句話說，混響包括解相關效應。解相關器可以被配置為不僅僅是解相關，而且僅僅略微改變響亮度。技術上說，混響可被視為特征在于考慮其沖激響應的線性時不變(LTI)系統(tǒng)。沖激響應的長度通常被表示為用于混響的RT60。沖激響應在該時間后減少60dB?；祉懣梢跃哂虚L達一秒或甚至長達幾秒的長度。解相關器可以被實現為包括與混響類似的結構，但是包括影響沖激響應的長度的參數的不同設置。

圖6a示出了包括音頻信號602a的頻譜的示意圖，其中音頻信號包括至少一個瞬變(短時)信號部分。瞬變信號部分導致寬帶頻譜。頻譜被描繪為頻率f上的幅度S(f)，其中頻譜被細分為多個頻帶b1-3。瞬變信號部分可以被確定在b1-3處的一個或多個頻帶中。

圖6b示出了包括音調分量的音頻信號602b的示意頻譜。頻譜的示例被描繪為七個頻帶fb1-7。頻帶fb4布置在頻帶fb1-7的中心，并且相比其他頻帶fb1-3和fb5-7包括最大幅度S(f)。隨著與中心頻率(頻帶fb5)距離的增大，頻帶包括幅度遞減的音調信號的諧波重復。信號處理器可以被配置為例如通過評估幅度S(f)來確定音調分量。信號處理器可以通過減小的頻譜加權因子來并入音調分量的增大的幅度S(f)。因此，頻帶內瞬變和/或音調分量的份額越高，頻帶可能在信號處理器的處理后信號中具有的貢獻越小。例如，頻帶fb4的頻譜權重可以包括零值或接近零的值或指示頻帶fb4被認為具有低份額的另一值。

圖7a示出了示出由信號處理器(如信號處理器110和/或210)執(zhí)行的可能的瞬變處理211的示意表。信號處理器被配置為確定要考慮的頻域中音頻信號的表示的每個頻帶中的瞬變分量的量(例如份額)。評估可以包括確定瞬變分量的量，瞬變分量具有包括至少最小值(例如1)和至多最大值(例如15)的起始值，其中較高值可以指示頻帶內的瞬變分量的較高量。頻帶中的瞬變分量的量越高，相應的頻譜權重(例如頻譜權重217)可以越低。例如，頻譜權重可以包括至少最小值(例如0)和至多最大值(例如1)的值。頻譜權重可以包括在最小值和最大值之間的多個值，其中，頻譜權重可以指示考慮因子和/或頻帶的考慮因子，用于后續(xù)處理。例如，頻譜權重為0可以指示頻帶要完全衰減。備選地，也可以實現其它縮放范圍，即關于對作為瞬變頻帶的頻帶和/或頻譜權重的步長大小的評估，可以將圖7a所示的表縮放和/或變換為具有其它步長的表。頻譜權重甚至可以連續(xù)變化。

圖7b示出了其中示出可以被例如音調處理級213執(zhí)行的可能的音調處理的示例性表格。頻帶內的音調分量的量越高，相應的頻譜權重219可以越低。例如，頻帶中的音調分量的量可以在最小值1和最大值8之間縮放，其中最小值指示該頻帶沒有或幾乎沒有包括音調分量。最大值可以指示頻帶包括大量的音調分量。相應的頻譜權重(例如頻譜權重219)還可以包括最小值和最大值。最小值(如0.1)可以指示頻帶完全或幾乎完全衰減。最大值可以指示頻帶幾乎未衰減或完全未衰減。頻譜權重219可以接受包括最小值、最大值和優(yōu)選在最小值和最大值之間的至少一個值在內的多個值中的一個。備選地，針對音調頻帶的份額的降低，可以減小頻譜權重，使得頻譜權重是考慮因子。

信號處理器可以被配置為將用于瞬變處理的頻譜權重和/或用于音調處理的頻譜權重與頻帶的頻譜值組合，如針對信號處理器210的描述。例如，針對經處理的頻帶，組合級215可以確定頻譜權重217和/或219的平均值。頻帶的頻譜權重可以與音頻信號102的頻譜值組合(例如相乘)。備選地，組合級可以被配置為比較兩個頻譜權重217和219和/或選擇兩者中較低或較高的頻譜權重，并將所選擇的頻譜權重與頻譜值組合。備選地，頻譜權重可以以不同方式組合，例如組合為和、差、商或因子。

音頻信號的特性可以隨時間變化。例如，無線電廣播信號可以首先包括語音信號(顯著聲源信號)，然后包括音樂信號(非顯著聲源信號)，反之亦然。此外，語音信號和/或音樂信號內可能發(fā)生變化。這可能導致頻譜權重和/或加權因子的快速變化。信號處理器和/或控制器可以被配置為，通過例如限制兩個信號幀之間的最大步長來附加地適配頻譜權重和/或加權因子，以減小或限制兩個幀之間的變化。音頻信號的一個或多個幀可以在一個時間段中求和，其中信號處理器和/或控制器可以被配置為比較先前時間段(例如一個或多個先前幀)的頻譜權重和/或加權因子，并且確定針對實際時間段確定的頻譜權重和/或加權因子的差是否超過閾值。閾值可以表示例如導致收聽者厭煩效應的值。信號處理器和/或控制器可以被配置為限制變化，使得減少或防止這種使人厭煩的效應。備選地，代替差值，還可以確定其他數學表達式，例如比率，用于比較先前時間段和實際時間段的頻譜權重和/或加權因子。

換句話說，每個頻帶被分配了包括音調和/或瞬變特性的量的特征。

圖8示出了包括用于增強音頻信號102的裝置801在內的聲音增強系統(tǒng)800的示意框圖。聲音增強系統(tǒng)800包括被配置為接收音頻信號并將音頻信號提供給裝置801的信號輸入106。音頻系統(tǒng)800包括兩個揚聲器808a和808b。揚聲器808a被配置為接收信號y1。揚聲器808b被配置為接收信號y2，使得借助于揚聲器808a和808b，信號y1和y2可以被轉換為聲波或信號。信號輸入106可以是有線或無線信號輸入，例如無線電天線。裝置801可以是例如裝置100和/或200。

通過應用增強瞬變和音調分量的處理(定性地反轉用于計算信號s的抑制)來獲得相關信號z。組合器執(zhí)行的組合可以用y(y1/y2)＝縮放因子1·z+縮放因子2·縮放因子(r1/r2)來線性表示。可以通過預測感知的解相關強度來獲得縮放因子。

備選地，可在被揚聲器808a和/或808b接收之前進一步處理信號y1和/或y2。例如，可以對信號y1和/或y2進行放大、均衡等，使得通過對信號y1和/或y2的處理而導出的一個或多個信號被提供給揚聲器808a和/或808b。

可以實現添加到音頻信號的人為混響，使得混響的等級是可聽見的，但不是太大聲(強度)?？陕犚娀蛄钊藚挓┑牡燃壙梢栽跍y試和/或仿真中確定。過高的等級聽起來不好，因為清晰度受到影響，沖擊性聲音在時間上變得含混等。目標等級可以取決于輸入信號。如果輸入信號包括少量瞬變并且包括具有頻率調制的少量音調，則可以聽到低度混響，并且可以增大等級。類似原理適用于解相關，因為解相關器可包括類似的活動原理。因此，解相關器的最佳強度可取決于輸入信號。計算可以相等，具有修改的參數。在信號處理器中和在控制器中執(zhí)行的解相關可以用在結構上相同但以不同參數集操作的兩個解相關器來執(zhí)行。解相關處理器不限于雙聲道立體聲信號，而且還可以應用于具有多于兩個信號的聲道?？梢杂孟嚓P度量來量化解相關，相關度量最多可以包括用于全部信號對的解相關的全部值。

本發(fā)明方法的發(fā)現是產生空間線索并將空間線索引入到信號中，使得處理后的信號產生立體聲信號的感覺。該處理可以被視為是根據以下標準來設計：

1.具有高強度(或響度等級)的直接聲源位于中心。這些是顯著的直接聲源，例如音樂錄制中的歌手或大聲樂器。

2.環(huán)境聲音被認為是漫射的。

3.對具有低強度(即低響度等級)的直接聲源添加漫射，相比環(huán)境聲音可以添加得更少。

4.處理應該聽起來自然，并且不應該引入偽像。

設計標準與音頻記錄制作的通常做法和立體聲信號的信號特性一致：

1.顯著的直接聲音通常被平移到中心，即它們與可忽略的ICLD和ICTD混合。這些信號表現出高相干性。

2.環(huán)境聲音表現出低相干性。

3.當在混響環(huán)境中記錄多個直接源(例如歌劇歌手與伴奏樂團)時，每個直接聲音的漫射量與其到麥克風的距離相關，因為直接信號與混響之間的比率隨著到麥克風的距離的增大而減小。因此，以低強度捕獲的聲音通常比顯著的直接聲音更不相干(反之更加漫射)。

該處理通過解相關來產生空間信息。換句話說，輸入信號的ICC減小。僅在極端情況下解相關才導致完全不相關的信號。通常，實現和期望部分解相關。該處理不操縱方向線索(即ICLD和ICTD)。這種限制的理由是，沒有與直接聲源的原始或預期位置有關的信息可用。

根據上述設計標準，對混合信號中的信號分量選擇性地應用解相關，使得：

1.不對在設計準則1中討論的信號分量應用解相關，或應用很少的解相關。

2.對在設計準則2中討論的的信號分量應用解相關。這種解相關很大貢獻于在處理的輸出處獲得的混合信號的感知寬度。

對在設計標準3中討論的信號分量應用解相關，但是比在設計準則2中討論的信號分量應用得少。

該處理由以下信號模型說明，該信號模型將輸入信號x表示為前景信號x_a和背景信號x_b的加性混合，即x＝x_a+x_b。前景信號包括如設計準則1中討論的所有信號分量。背景信號包括如標準準則2中討論的所有信號分量。設計準則3中討論的所有信號分量不是專門分配給分離的信號分量中的任一個，而是部分包含在前景信號中和背景信號中。

輸出信號y被計算為y＝y(tǒng)_a+y_b，其中通過對x_b進行解相關來計算y_b，y_a＝x_a，或者，通過對x_a進行解相關來計算y_a。換句話說，背景信號通過解相關來處理，并且前景信號不通過解相關來處理，或者以比背景信號更小的程度通過解相關來處理。圖9b示出了該處理。

這種方法不僅僅滿足上述設計標準。另一個優(yōu)點是，當應用解相關時前景信號可能容易發(fā)生不期望的著色，而背景可以在不引入這種可聽到的偽像的情況下被解相關。因此，相比于對混合中的所有信號分量均等地應用解相關的處理，所描述的處理產生了更好的音質。

到目前為止，輸入信號被分解成表示為“前景信號”和“背景信號”的兩個信號，這兩個信號被單獨處理并組合為輸出信號。應當注意，遵循相同原理的等效方法也是可行的。

信號分解不一定是輸出音頻信號(即，與隨著時間的波形的形狀類似的信號)的處理。相反，信號分解可以產生可用作解相關處理的輸入并且隨后被變換為波形信號的任何其它信號表示。這種信號表示的示例是通過短期傅里葉變換來計算的頻譜圖。一般來說，可逆和線性變換產生適當的信號表示。

備選地，通過基于輸入信號x產生立體聲信息，選擇性地產生空間線索，而不進行在先的信號分解。用時變和頻率選擇性值對導出的立體聲信息進行加權，并與輸入信號組合。計算時變和頻率選擇性加權因子，使得它們在以背景信號為主的時頻區(qū)域處較大，并且在以前景信號為主的時頻區(qū)域處較小。這可以通過對背景信號和前景信號的時變和頻率選擇性比率定量來正式化。加權因子可以根據背景-前景比來計算，例如通過單調遞增函數。

備選地，在先的信號分解可以產生多于兩個的分離信號。

圖9a和9b示出了例如通過抑制(減少或消除)信號之一中的音調瞬變部分，將輸入信號分離成前景信號和背景信號。

利用輸入信號是前景信號和背景信號的加性混合的假設，導出簡化處理。圖9b說明了這一點。這里，分離1表示前景信號或背景信號的分離。如果前景信號被分離，則輸出1表示前景信號，輸出2是背景信號。如果背景信號被分離，則輸出1表示背景信號，輸出2是前景信號。

信號分離方法的設計和實現基于前景信號和背景信號具有不同特性這一發(fā)現。然而，與理想分離的偏差，即顯著的直接聲源的信號分量泄漏到背景信號中、或者環(huán)境信號分量泄漏到前景信號中，是可接受的，并且不一定減損最終結果的音質。

對于時間特性，通?？梢杂^察到前景信號的子帶信號的時域包絡具有比背景信號的子帶信號的時域包絡更強的振幅調制這一特征。相比之下，背景信號通常瞬變性(或沖擊性)不如前景信號(即更為持續(xù))。

對于頻譜特性，一般來說，可以注意到前景信號可能更具音調性。相比之下，背景信號通常比前景信號更有噪聲。

對于相位特性，一般來說，可以注意到背景信號的相位信息比前景信號的相位信息更有噪聲。前景信號的許多示例的相位信息在多個頻帶上一致。

具有與顯著聲源信號類似的特性的信號更可能是前景信號而不是背景信號。顯著聲源信號的特征在于音調信號分量和有噪聲信號分量之間的轉換，其中音調信號分量是基頻被強調制的時變?yōu)V波的脈沖串。頻譜處理可以基于這些特性，可以通過頻譜減法或頻譜加權來實現分解。

例如，在頻域中執(zhí)行頻譜減法，其中，對輸入信號的連續(xù)(可能重疊)部分的短幀的頻譜進行處理?；驹硎菑妮斎胄盘柕姆茸V中減去干擾信號的幅度譜的估計，其中，假設輸入信號的幅度譜是期望信號和干擾信號的加性混合。對于前景信號的分離，期望信號是前景信號，干擾信號是背景信號。對于背景信號的分離，期望信號是背景信號，干擾信號是前景信號。

頻譜加權(或短期頻譜衰減)遵循相同的原理，并通過縮放輸入信號表示來衰減干擾信號。使用短時傅立葉變換(STFT)、濾波器組、或用于導出具有多個頻帶X(n，k)(具有頻帶索引n和時間索引k)的信號表示的任何其它裝置來變換輸入信號x(t)。輸入信號的頻域表示被處理，使得以時變權重G(n，k)來縮放子帶信號，

Y(n，k)＝G(n，k)X(n，k) (3)

加權運算Y(n，k)的結果是輸出信號的頻域表示。使用頻域變換的逆處理(例如，逆STFT)計算輸出時間信號y(t)。圖10示出了頻譜加權。

解相關是指對一個或多個相同輸入信號進行處理，使得獲得相互(部分或完全)不相關、但聲音與輸入信號類似的多個輸出信號。兩個信號之間的相關性可以通過相關系數或歸一化相關系數來測量。兩個信號X₁(n，k)和X₂(n，k)的頻帶中的歸一化相關系數NCC定義為：

其中φ_1，1和φ_2，2分別是第一輸入信號和第二輸入信號的自功率譜密度(PSD)，并且φ_1，2是互PSD，由以下給出：

其中，ε{·}是期望運算，并且X^*表示X的復共軛。

解相關可以通過使用解相關濾波器或通過在頻域中操作輸入信號的相位來實現。解相關濾波器的示例是全通濾波器，根據定義其不改變輸入信號的幅度譜，而僅改變它們的相位。這導致聲音無變化的輸出信號，其含義是輸出信號聽起來與輸入信號類似。另一個示例是混響，其也可以建模為擬合器或線性時不變系統(tǒng)。通常，可以通過在輸入信號中添加輸入信號的多個延遲(還可能經過濾波)副本來實現解相關。數學上，人為混響可以實現為輸入信號與混響(或解相關)系統(tǒng)的沖激響應的卷積。當延遲時間較小時，例如小于50ms，信號的延遲副本不被感知為單獨信號(回聲)。導致回聲感的延遲時間的確切值是回波閾值，并且取決于頻譜和時間信號特性。例如，類似沖激的聲音的回波閾值比包絡緩慢上升的聲音的回波閾值要小。當前問題是，期望使用小于回波閾值的延遲時間。

在一般情況下，解相關處理具有N個聲道的輸入信號并輸出具有M個聲道的信號，使得輸出的聲道信號相互不相關(部分或完全)。

在用于所描述的方法的許多應用場景中，不適合以恒定方式處理輸入信號，而是要基于對輸入信號的分析來激活該方法并控制其影響。一個示例是FM廣播，其中，僅當傳輸減損導致立體聲信息的完全或部分丟失時才應用所描述的方法。另一個示例是收聽音樂記錄的集合，其中，記錄的子集是單聲道，另一個子集是立體聲記錄。這兩種情況的特征在于音頻信號的立體聲信息的時變量。這需要對立體聲增強的激活和影響進行控制，即算法控制。

該控制通過對音頻信號的空間線索(ICLD、ICTD和ICC或其子集)進行估計的音頻信號分析來實現?？梢砸灶l率選擇性方式進行估計。估計的輸出映射為標量值，該標量值控制處理的激活或影響。信號分析處理輸入信號，或者備選地處理分離的背景信號。

控制處理的影響的直接方式是通過將輸入信號的(可能經過縮放的)副本添加到立體聲增強的(可能經過縮放的)輸出信號來減小其影響。通過隨時間對控制信號進行低通濾波來獲得控制的平滑轉換。

圖9a示出了根據前景/背景處理的輸入信號102的處理的示意框圖。輸入信號102被分離，使得可以處理前景信號914。在步驟916中，對前景信號914執(zhí)行解相關。步驟916是可選的。備選地，前景信號914可保持未處理，即未解相關。在處理路徑920的步驟922中，提取(即過濾)背景信號924。在步驟926中，背景信號924被解相關。在步驟904中，混合經解相關的前景信號918(或者前景信號914)和經解相關的背景信號928，使得獲得輸出信號906。換句話說，圖9a示出了立體聲增強的框圖。計算前景信號和背景信號。通過解相關來處理背景信號。可選地，可以通過解相關來處理前景信號，但是其解相關程度小于背景信號。處理后的信號被組合為輸出信號。

圖9b示出了包括輸入信號102的分離步驟912′的處理900′的示意性框圖?？梢匀缟纤鰣?zhí)行分離步驟912’。通過分離步驟912′，獲得前景信號(輸出信號1)914′。通過在組合步驟926′中組合前景信號914′、加權因子a和/或b和輸入信號102來獲得背景信號928′。通過組合步驟926′獲得背景信號(輸出信號2)928′。

圖10示出了被配置為對輸入信號1002(例如可以是輸入信號1002)應用頻譜權重的示意框圖和裝置1000。時域的輸入信號1002在頻域中被分為子帶X(1，k)...X(n，k)。濾波器組1004被配置為將輸入信號1002分為N個子帶。裝置1000包括N個計算實例，其被配置為，在時刻(幀)k，確定N個子帶中的每一個子帶的瞬變頻譜權重和/或音調頻譜權重G(1，k)...G(n，k)。將頻譜權重G(1，k)...G(n，k)與子帶信號X(1，k)...X(n，k)組合，以獲得加權子帶信號Y(1，k)...Y(n，k)。裝置1000包括逆處理單元1008，其被配置為組合加權子帶信號以獲得時域中表示為Y(t)的濾波的輸出信號1012。裝置1000可以是信號處理器110或210的一部分。換句話說，圖10示出了將輸入信號分解成前景信號和背景信號。

圖11示出了用于增強音頻信號的方法1100的示意流程圖。方法1100包括第一步驟1110，處理音頻信號以便減少或消除處理后的信號的瞬變和音調部分。方法1100包括第二步驟1120，根據處理后的信號產生第一解相關信號和第二解相關信號。在方法1100的步驟1130中，使用時變加權因子對第一解相關信號、第二解相關信號和音頻信號或通過相干增強從音頻信號中導出的信號進行加權組合，以獲得雙聲道音頻信號。在方法1100的步驟1140中，通過分析音頻信號來控制時變加權因子，使得音頻信號的不同部分乘以不同的加權因子，并且雙聲道音頻信號具有解相關的時變度。

下文中將闡述細節(jié)，用于說明基于響度測量來確定感知解相關等級的可能性。如將要示出的，響度測量可以允許預測感知的混響等級。如上所述，混響也涉及解相關，使得感知混響等級也可以被視為感知解相關等級，其中，對于解相關來說，混響可以短于一秒，例如短于500ms、短于250ms或短于200ms。

圖12示出了用于確定混合信號中的感知的混響等級的測量的裝置，其中，混合信號包括直接信號分量1201(或干信號分量)和混響信號分量102。干信號分量1201和混響信號分量1202被輸入到響度模型處理器1204。響度模型處理器被配置為接收直接信號分量1201和混響信號分量1202，并且還包括感知濾波器級1204a和后繼連接的響度計算器1204b，如圖13a所示。響度模型處理器在其輸出處產生第一響度測量1206和第二響度測量1208。兩個響度測量被輸入到組合器1210中，用于組合第一響度測量1206和第二響度測量1208，以最終獲得感知的混響等級的測量1212。根據實現方式，可以將感知等級1212的測量輸入到預測器1214中，用于基于不同信號幀的感知響度的至少兩個測量的平均值來預測感知的混響等級。然而，圖12中的預測器1214是可選的，并且實際上將感知等級的測量轉換為特定的值范圍或單位范圍，例如用于給出與響度有關的定量值的Sone單位范圍。然而，還可以使用未被預測器1214處理的感知等級1212的測量的其他用途，例如用于控制器中，控制器不一定依賴于預測器1214輸出的值，但是還可以以直接形式或優(yōu)選以一種平滑形式來直接處理感知等級1212的測量，在平滑形式中優(yōu)選時間上的平滑以便不劇烈改變混響信號或增益因子g的等級校正。

具體地，感知濾波器級被配置為對直接信號分量、混響信號分量或混合信號分量進行濾波，其中，感知濾波器級被配置為對實體(如人類)的聽覺感知機制建模，以獲得濾波的直接信號、濾波的混響信號或濾波的混合信號。根據實施方式，感知濾波器級可以包括并行操作的兩個濾波器，或者可以包括存儲器和單個濾波器，因為同一個濾波器實際上可以用于對三個信號(即混響信號、混合信號和直接信號)中的每一個進行濾波。然而，在該上下文中，應當注意，盡管圖13a示出了對聽覺感知機制進行建模的n個濾波器，實際上，兩個濾波器或者對包括混響信號分量、混合信號分量和直接信號分量的組中的兩個信號進行濾波的單個濾波器將足夠。

響度計算器1204b或響度估計器被配置為使用濾波的直接信號來估計第一響度相關測量，并且使用濾波的混響信號或濾波的混合信號來估計第二響度測量，其中，混合信號從直接信號分量和混響信號分量的超位置導出。

圖13c示出了計算感知的混響等級的測量的四個優(yōu)選模式。實施方式依賴于部分響度，其中，直接信號分量x和混響信號分量r二者在響度模型處理器中使用，但是為了確定第一測量EST1，混響信號被用作激勵，直接信號被用作噪聲。為了確定第二響度測量EST2，情況有所改變，并且直接信號分量被用作激勵，混響信號分量被用作噪聲。這時，由組合器產生的感知的校正等級的測量是第一響度測量EST1和第二響度測量EST2之間的差。

然而，還存在其它計算高效的實施例，在圖13c的第2、3、4行示出。這些計算效率更高的測量依賴于計算包括混合信號m、直接信號x和混響信號n的三個信號的總響度。取決于由組合器執(zhí)行的所需計算，在圖13c的最后一列示出，第一響度測量EST1是混合信號或混響信號的總響度，第二響度測量EST2是直接信號分量x或混合信號分量m的總響度，實際組合如圖13c所示。

圖14示出了已關于圖12、13a、13b和圖13c討論的響度模型處理器的實現。具體地，感知濾波器級1204a包括用于每個分支的時-頻轉換器1401，其中，在圖3的實施例中，x[k]表示激勵，n[k]表示噪聲。經時/頻轉換的信號被轉發(fā)到耳傳遞函數塊1402(請注意，備選地，耳傳遞函數可以在時-頻轉換器前計算，具有類似的結果，但計算負載更高)，并且該塊1402的輸出被輸入到計算激勵模式塊1404，其后是時間積分塊1406。然后，在框1408中，計算該實施例的特定響度，其中框1408對應于圖13a中的響度計算器塊1204b。接下來，在框1410中執(zhí)行頻率上的積分，其中框1410對應于已在圖13b中描述的加法器1204c和1204d。應當注意，框1410產生用于第一組激勵和噪聲的第一測量和用于第二組激勵和噪聲的第二測量。具體地，考慮圖13b，在計算第一測量時，激勵是混響信號，噪聲是直接信號，但是在計算第二測量時情況改變，激勵是直接信號分量，噪聲是混響信號分量。因此，為了產生兩個不同的響度度量，圖14所示的過程已經執(zhí)行了兩次。然而，僅在不同地操作的塊1408中發(fā)生計算改變，使得塊1401至1406所示的步驟僅需執(zhí)行一次，并且可存儲時間積分塊1406的結果以便針對圖13c所示實現計算第一估計響度和第二估計響度。應當注意，對于另一實現，框1408可以被用于每個分支的單獨塊“計算總響度”替代，其中，在該實現中，一個信號被認為是激勵還是噪聲無關緊要。

雖然已經在裝置的上下文中描述了一些方面，但是將清楚的是，這些方面還表示對相應方法的描述，其中，框或設備對應于方法步驟或方法步驟的特征。類似地，在方法步驟的上下文中描述的方案也表示對相應塊或項或者相應裝置的特征的描述。

取決于某些實現要求，可以在硬件中或在軟件中實現本發(fā)明的實施例?？梢允褂闷渖洗鎯τ须娮涌勺x控制信號的數字存儲介質(例如，軟盤、DVD、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或閃存)來執(zhí)行該實現，該電子可讀控制信號與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作(或者能夠與之協(xié)作)從而執(zhí)行相應方法。

根據本發(fā)明的一些實施例包括具有電子可讀控制信號的數據載體，該電子可讀控制信號能夠與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作從而執(zhí)行本文所述的方法之一。

通常，本發(fā)明的實施例可以實現為具有程序代碼的計算機程序產品，程序代碼可操作以在計算機程序產品在計算機上運行時執(zhí)行方法之一。程序代碼可以例如存儲在機器可讀載體上。

其他實施例包括存儲在機器可讀載體上的計算機程序，該計算機程序用于執(zhí)行本文所述的方法之一。

換言之，本發(fā)明方法的實施例因此是具有程序代碼的計算機程序，該程序代碼用于在計算機程序在計算機上運行時執(zhí)行本文所述的方法之一。

因此，本發(fā)明方法的另一實施例是其上記錄有計算機程序的數據載體(或者數字存儲介質或計算機可讀介質)，該計算機程序用于執(zhí)行本文所述的方法之一。

因此，本發(fā)明方法的另一實施例是表示計算機程序的數據流或信號序列，所述計算機程序用于執(zhí)行本文所述的方法之一。數據流或信號序列可以例如被配置為經由數據通信連接(例如，經由互聯網)傳送。

另一實施例包括處理裝置，例如，計算機或可編程邏輯器件，所述處理裝置被配置為或適于執(zhí)行本文所述的方法之一。

另一實施例包括其上安裝有計算機程序的計算機，該計算機程序用于執(zhí)行本文所述的方法之一。

上述實施例對于本發(fā)明的原理僅是說明性的。應當理解的是：本文所述的布置和細節(jié)的修改和變形對于本領域其他技術人員將是顯而易見的。因此，旨在僅由所附專利權利要求的范圍來限制而不是由借助對本文的實施例的描述和解釋所給出的具體細節(jié)來限制。