濾波器系數(shù)群計算設(shè)備以及濾波器系數(shù)群計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濾波器系數(shù)群計算設(shè)備以及一種用于計算濾波器的系數(shù)的濾波器系數(shù)群計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于改變輸入的音頻信號的頻率特性的其中一種裝置為圖形均衡器。一般地，在圖形均衡器中，多個調(diào)節(jié)點需要逐個進行調(diào)節(jié)。因此，存在的問題在于當有很多調(diào)節(jié)點時，用戶的操作負擔很大。
[0003]出于該原因，日本專利臨時公開第H11-112254A號(在本文中為“專利文件1”)和第2004-62503A號(在本文中為“專利文件2”)提出了能夠克服以上問題的裝置。在專利文件1中和專利文件2中公開的裝置檢測用戶利用手寫筆或手指在均衡器的屏幕上描繪的路徑(在本文中為“觸摸操作路徑”)，并且基于所檢測的觸摸操作路徑設(shè)定用于每個調(diào)節(jié)點的增益(每個頻帶的中心頻率)。用戶能夠通過跟蹤均衡器的屏幕的一個操作來設(shè)定所有調(diào)節(jié)點的增益，而不需要分別地和獨立地逐個操作多個調(diào)節(jié)點。然而，在圖形均衡器中，由于每個頻帶的中心頻率和Q值(調(diào)節(jié)頻帶寬度)是固定的，所以調(diào)節(jié)靈活性較低。因此，利用在專利文件1或?qū)＠募?中公開的圖形均衡器難以準確地設(shè)定用戶想要的濾波器的頻率特性(在本文中為“濾波器特性”)。
[0004]與圖形均衡器相似的一個裝置是參數(shù)均衡器。在參數(shù)均衡器中，除了用于每個頻帶的中心頻率的增益之外，每個頻帶的中心頻率和Q值可以調(diào)節(jié)。日本專利臨時公開第H5-175773A號(在本文中為“專利文件3”)公開了參數(shù)均衡器的示例。在專利文件3中公開的參數(shù)均衡器提前準備了 Q值與用于每個頻帶的中心頻率的增益絕對值成比例地改變的多個濾波器系數(shù)群，由用戶從提前準備的多個濾波器系數(shù)群中讀出適于增益調(diào)節(jié)操作的濾波器系數(shù)群，并且使用讀出的濾波器系數(shù)群將濾波器特性調(diào)節(jié)為總體上平緩的和連續(xù)的?？梢钥紤]到，用戶想要的濾波器特性可以通過應(yīng)用在專利文件3中公開的技術(shù)來準確地設(shè)定。然而，在參數(shù)均衡器中，由于紋波保持處于濾波器特性，因此存在的問題在于當音樂等在回放時會檢測到不必要的混響成分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請是考慮到以上情況而發(fā)明的，并且本發(fā)明的目的是提供一種濾波器系數(shù)群計算設(shè)備以及一種適用于計算濾波器系數(shù)群的濾波器系數(shù)群計算方法，所述濾波器系數(shù)群用于獲得用戶的輸入被精確的反映并且混響成分被消除的濾波器特性。
[〇〇〇6]本發(fā)明的實施方案的濾波器系數(shù)群計算設(shè)備設(shè)置有用戶在其上輸入頻率特性的輸入裝置，并且配置為計算形成具有通過輸入裝置輸入的頻率特性的濾波器的濾波器系數(shù)群，所述濾波器系數(shù)群計算設(shè)備包括:傅里葉逆變換裝置，其配置為對通過輸入裝置輸入的頻率特性執(zhí)行傅里葉逆變換；短時傅里葉變換裝置，其配置為對通過傅里葉逆變換獲得的數(shù)字串執(zhí)行短時傅里葉變換；開窗裝置，其配置為利用窗口長度隨著頻率的增加而縮短的函數(shù)對通過短時傅里葉變換獲得的頻域信號執(zhí)行開窗；短時傅里葉逆變換裝置，其配置為對在開窗之后的頻域信號執(zhí)行短時傅里葉逆變換；重疊相加裝置，其配置為對通過短時傅里葉逆變換獲得的數(shù)字串執(zhí)行重疊相加；以及濾波器系數(shù)群確定裝置，其配置為將在重疊相加之后的數(shù)字串確定為形成具有通過所述輸入裝置輸入的頻率特性的濾波器的濾波器系數(shù)群。
[0007]在本實施方案中，通過利用窗口長度隨著頻率的增加而縮短的函數(shù)執(zhí)開窗并且之后執(zhí)行短時傅里葉逆變換和重疊相加而獲得了濾波器系數(shù)群，所述濾波器系數(shù)群用于獲得用戶的輸入被精確的反映并且混響成分被消除的濾波器特性。
[0008]例如，所述函數(shù)定義窗口長度隨著頻率的增加而指數(shù)縮短的關(guān)系。
[0009]所述濾波器系數(shù)群計算設(shè)備可以包括減少裝置，其配置為減少包括在通過所述濾波器系數(shù)群確定裝置確定的濾波器系數(shù)群中的系數(shù)的數(shù)量。
[0010]所述濾波器系數(shù)群計算設(shè)備可以包括最小相位轉(zhuǎn)換裝置，其配置為對在通過所述傅里葉逆變換裝置進行的傅里葉逆變換之后的數(shù)字串執(zhí)行最小相位轉(zhuǎn)換。在這種情況下，所述短時傅里葉變換裝置對在最小相位轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字串執(zhí)行短時傅里葉變換。
[0011 ]例如，所述輸入裝置為在其上能夠進行觸摸操作的觸摸面板。
[0012]此外，本發(fā)明的實施方案的濾波器系數(shù)群計算方法是這樣一種方法，其用于計算具有由用戶輸入的頻率特性的濾波器的濾波器系數(shù)群，所述濾波器系數(shù)群計算方法包括:傅里葉逆變換步驟，對由用戶輸入的頻率特性執(zhí)行傅里葉逆變換；短時傅里葉變換步驟，對通過傅里葉逆變換獲得的數(shù)字串執(zhí)行短時傅里葉變換；開窗步驟，利用窗口長度隨著頻率的增加而縮短的函數(shù)對通過短時傅里葉變換獲得的頻域信號執(zhí)行開窗；短時傅里葉逆變換步驟，對在開窗之后的頻域信號執(zhí)行短時傅里葉逆變換；重疊相加步驟，對通過短時傅里葉逆變換獲得的數(shù)字串執(zhí)行重疊相加；以及濾波器系數(shù)群確定步驟，將在重疊相加之后的數(shù)字串確定為形成具有由用戶輸入的頻率特性的濾波器的濾波器系數(shù)群。
[0013]在本實施方案中，通過利用窗口長度隨著頻率的增加而縮短的函數(shù)執(zhí)開窗并且之后執(zhí)行短時傅里葉逆變換和重疊相加而獲得了濾波器系數(shù)群，所述濾波器系數(shù)群用于獲得用戶的輸入被精確的反映并且混響成分被消除的濾波器特性。
【附圖說明】
[0014]圖1為示出本發(fā)明的實施方案的聲音處理裝置的配置的框圖。
[0015]圖2示出了在設(shè)置到本發(fā)明的實施方案的聲音處理裝置的輸入接口單元上顯示的屏幕的示例。
[0016]圖3為示出通過設(shè)置到本發(fā)明的實施方案的聲音處理裝置的濾波器系數(shù)群計算單元所執(zhí)行的濾波器系數(shù)群計算過程的流程圖。
[0017]圖4示出了根據(jù)從設(shè)置到本發(fā)明的實施方案的濾波器系數(shù)群計算單元的坐標輸入單元輸入的取樣坐標點所計算的功率譜。
[0018]圖5示出了在圖3中的處理步驟S16中的最小相位轉(zhuǎn)換之后的濾波器系數(shù)群(最小相位轉(zhuǎn)換)。
[0019]圖6示出了通過在圖3中的處理步驟S17中的STFT獲得的頻譜圖(短時傅立葉變換)。
[0020]圖7示出了在圖3中的處理步驟S18中使用的對圖形所用的函數(shù)(開窗)。
[0021]圖8示出了在圖3中的處理步驟S18中的開窗之后的頻譜圖(開窗)。
[0022]圖9示出了在圖5中顯示的濾波器系數(shù)群(虛線)以及在圖3中的步驟S20中的重疊相加之后的濾波器系數(shù)群(重疊相加)(實線)。
[0023]圖10示出了在圖3中的處理步驟S20中的重疊相加之后的濾波器系數(shù)群(重疊相加)給到FIR濾波器單元時FIR濾波器單元的功率譜。
【具體實施方式】
[0024]在下文中，將參考附圖來描述本發(fā)明的實施方案。應(yīng)當注意的是，在下文中，聲音處理裝置表示為本發(fā)明的一個實施方案并進行解釋。
[0025][聲音處理裝置1的總體配置]
[0026]圖1為本實施方案的聲音處理裝置1的配置的框圖。如圖1所示，聲音處理裝置1包括:輸入接口單元12、濾波器系數(shù)群計算單元14和FIR(有限沖激響應(yīng))濾波器單元16。
[0027]在FIR濾波器中，以有限時間長度表示的沖激響應(yīng)本身是濾波器的系數(shù)。所以，濾波器系數(shù)群的確定基本上與FIR濾波器的濾波器特性的設(shè)定是同義的。因此，濾波器系數(shù)群計算單元14根據(jù)由用戶對輸入接口單元12的操作來計算濾波器系數(shù)群。濾波器系數(shù)群計算單元14通過給出所計算的濾波器系數(shù)群來設(shè)定FIR濾波器