动态范围压缩器制造技术

本发明专利技术涉及用于对宽带输入信号执行动态压缩的子带类型的动态范围压缩器。动态范围压缩器包括：用于将宽带输入信号分成K个窄带子带信号（SSB1、…... 、SSBk、…...、SSBK）的子带分裂装置（102），其中K是大于1的整数。放大器单元（104）被提供成用于通过相应的放大因子（A1、……AK）放大K个子带信号中的每一个以得到K个放大的子带信号。此外，子带组合装置（105）被提供成用于组合K个放大的子带信号以得到宽带输出信号，宽带输出信号是宽带输入信号的动态压缩版本。包络检测装置（107）被提供成用于为K个子带中的每一个生成K个包络信号中的相应包络信号。放大器控制装置（110）被提供成用于根据K个包络信号来生成K个放大器控制信号， K个放大器信号中的每一个代表K个放大因子之一。根据本发明专利技术，放大器控制装置（110）适合于根据K个包络信号中的多于一个生成放大控制信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动态范围压缩器
技术介绍
本专利技术涉及根据权利要求1的序言的动态范围压缩器。从US-PS6097824已知这种种类的动态范围压缩器。在具有已知的动态范围压缩器的情况下，通常借助于输入信号的受控放大来实现已压缩信号的生成。通常用控制信号通过放大来实现对放大的控制，控制信号由特性线生成器从包络信号导出。在这里考虑包络信号从输入信号导出且因此表示输入信号的包络曲线的情况。如果放大以太快的速率被控制，则这可生成可听失真。因此，包络信号且因此控制信号也通常以这样的方式被平滑化，使得它具有比输入信号实质上更低的频率，从而防止令人不安地可听失真。然而，这个减慢下来的放大器控制的缺点是，随着时间的过去的放大中的改变可能变得令人不安地可听得见，这也被称为“抽吸”效应。用于减小“抽吸”效应的已知方式是将输入信号分成用于生成子带信号的频带并对子带信号有分开的放大器控制。这个过程被称为多带压缩，与宽带压缩相反，其中没有分裂。频带的包络信号和控制信号均分开地在这个过程中被导出。然而，这样的动态范围压缩器的输出信号包含显然不能通过到子带中的这个分裂来移除的干扰分量。
技术实现思路
本专利技术的目的是移除这些干扰分量或至少实质上抑制它们。为了这个目的，根据权利要求1的序言的动态范围压缩器根据权利要求1的特征部分而被表征。在本专利技术的优选实施例中，动态范围压缩器根据权利要求2或3而被表征。在其它子权利要求中限定了根据本专利技术的动态范围压缩器的另外的优选示例性实施例。本专利技术基于下面的知识。多带压缩具有下列效果：在频带之一中的实质上可变的包络曲线（瞬时情况）也不影响在其它频带中的放大控制。以这种方式，“抽吸”效应被限制到子带信号的相应的自己的频带，且被完全减小。然而，这的一个缺点可以是，在不可变或可忽略不计地可变的包络曲线的情况（稳定情况）中，多带压缩引起在总信号的频率部分之间的关系的令人不安地可听得见的恶化。用于将输入信号分成频带的已知装置是滤波器组。通过其，从输入信号导出子带信号。一般这些滤波器组特征在于，子带信号除了可能的总延迟以外还一起加起来导致输入信号（信号和的守恒）。一般使用功率测量来导出频带的包络带，因为功率是音量的适当等效形式。可按需要通过对子带信号求平方并随后使它平滑化来测量功率。但可能有缺点：通常这些功率的积分和等于输入信号的积分功率（能量和的守恒）的条件不被满足。这就是为什么对于宽带信号功率总合并不一定等于音量总和，使得基于子带功率的这样的信号的多带压缩可能并不一定以关于音量的充分的准确度来实现。本专利技术的思想在于创建在多带压缩和宽带压缩之间的连续过渡。为此目的，频带的包络信号在多带压缩中彼此耦合用于导出放大器控制信号，其可假定下列项：-用于每一个频带的分开值，其随着时间的过去的相对改变在协调之前保持与相关联的包络信号随着时间的过去的相对改变相同，使得压缩充当纯多带压缩（多带压缩类型），-一致的公共值，使得压缩（尽管是多带结构）示出与宽带压缩（宽带压缩类型）的值相同，以及还有-在上面提到的两种情况之间的中间值，使得压缩展示在所述压缩类型之间的瞬时行为。包络信号的耦合被以这样的方式实现，使得宽带压缩类型的公共值等于稳定包络信号的和。这意味着稳定包络信号的和等于输入信号的总音量，假定包络信号等于输入信号的音量部分。此外，包络信号的耦合被以这样的方式实现，使得在频带的个别包络信号中的瞬间改变引起与这个改变成比例的在放大控制信号中的瞬间改变，但不引起在其余频带的放大控制信号中的瞬间改变。这意味着包络信号的瞬间改变等于输入信号的相关联的音量部分的瞬间改变，假定包络信号等于输入信号的音量部分。此外，包络信号的耦合被以这样的方式实现，使得从多带压缩到宽带压缩没有随着时间的过去的连续放松。这意味着例如，对于在改变的时刻，即，在瞬时情况中的包络曲线的单个突然改变，压缩具有多带类型，压缩随后经过连续过渡，其然后在稳定情况中在恒定的包络曲线中结束，其中压缩具有宽带类型。有利地，压缩类型的放松具有下列效应：“抽吸”效应被限制到子带信号的其相应的自己的频带，以及此外在具有稳定包络曲线的子带信号之间的关系的恶化被防止。对于使用从耦合包络信号导出的放大控制信号的压缩，被一起考虑的包络耦合的所述特性使已压缩信号的信号音量的附加的一般不期望的调制是小的。如果包络信号确切地等于输入信号的音量部分，则这个调制最小。即使等值以近似值应用，包络信号的所述耦合仍然具有所述有利的效应：失真和“抽吸”效应可被减小，其中这个效应的程度然而可以因而很小。在下面的进一步的思想中揭露了另外的细节。如已经提到的，如果包络信号等于输入信号的音量部分则是有利的。这被实现，因为包络信号由子带功率信号形成，子带功率信号的积分和等于输入信号的积分功率（能量和的守恒）。因此，子带功率信号将输入信号的功率本质上分成相同的频带，输入信号被分到所述频带中，以成为子带信号。子带信号借助于具有信号和的守恒的特性的滤波器组从输入信号导出，且此外由也从输入信号导出的子带补充信号的多个输出扩展。对每一个频带有一个子带补充信号。每一个子带功率信号从相应频带的平方子带信号和与频带相关联的平方子带补充信号的组合导出。这具有下列效应：积分平方子带信号和积分平方子带补充信号除了可能的延迟以外再次加起来以给出积分平方输入信号（能量和的守恒）。此外，平方子带补充信号的一部分在与平方子带信号组合之前可选地被重新分布。导出子带补充信号的这个修改方式导致较平滑的包络信号，并且从而有利地导致失真的减小。此外，由于这种种类的推导而导致将所分裂的信号的频带限制匹配到所分裂的功率的频带限制的优化。通过借助于平滑滤波器可选地使包络信号的附加的各个平滑相加来有利地实现失真的进一步的减小。另外的优点以这样的方式可选地从平滑滤波器的设定带宽的相关性得到，使得当相应的频带的带宽增加时，平滑滤波器的带宽增加。这导致对由于放大的过快和过慢的控制而导致在可能的损害之间的折衷的改进。通过使用关于听力感知被优化的权重因子可选地使子带功率信号的频带相关权重相加，关于对音量的等值有利地实现了较高的准确度。附图说明在图的下面的描述中，进一步详细地解释本专利技术。其中，图1示出根据本专利技术的动态范围压缩器的第一示例性实施例，图2示出图1的动态范围压缩器的放大控制装置的实施例，图3示出动态范围压缩器的压缩特性，图4示出在图1的动态范围压缩器中的子带分裂装置的可能实施例，图5示出在图1的子带分裂装置中的各种信号，图6示出在图1的动态范围压缩器中的包络检测器的示例性实施例，以及图7示出根据本专利技术的动态范围压缩器的第二示例性实施例。具体实施方式图1示出根据本专利技术的动态范围压缩器的第一示例性实施例。动态范围压缩器具有子带类型并被提供有用于接收宽带输入信号特别是宽带音频信号的输入100。输入100耦合到子带分裂装置102的输入101以用于将宽带输入信号分成在相关联频率子带SBk中的K个子带信号SSBk，其在输出103.1、103.2、…...、103.k、…...103.K处被供应。K是大于1的整数。优选地，K≤32是有效的。宽带输入信号通常是音频信号，其可能已经被数字化，具有在一般15kHz到30kHz的数量级上的带宽。窄带子带信号优选地是相等的相对带宽的带通信号和补充低通信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种子带类型的动态范围压缩器，包括：‑ 输入（100），其用于接收宽带输入信号，以对其执行动态压缩，‑ 子带分裂装置（102），其用于将所述宽带输入信号分成K个窄带子带信号（SSB1、…... SSBk、…...、SSBK），其中K是大于1的整数，‑ 放大器单元（104），其用于通过相应的放大因子（A1、……AK）放大所述K个子带信号中的每一个以得到K个放大的子带信号，‑ 子带组合装置（105），其用于组合所述K个放大的子带信号以得到宽带输出信号，所述宽带输出信号是所述宽带输入信号的动态压缩版本，‑ 包络检测装置（107），其用于为所述K个子带中的每一个生成K个包络信号中的相应包络信号，‑ 放大器控制装置（110），其用于根据所述K个包络信号来生成K个放大器控制信号，所述K个放大器信号中的每一个代表所述K个放大因子之一，特征在于，所述放大器控制装置（110）适合于根据所述K个包络信号中的多于一个生成放大控制信号（图1）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.19 IT TO2012A0005301.一种子带类型的动态范围压缩器，包括：-输入（100），其用于接收宽带输入信号，以对其执行动态压缩，-子带分裂装置（102），其用于将所述宽带输入信号分成K个窄带子带信号（SSB1、……SSBk、……、SSBK），其中K是大于1的整数，-放大器单元（104），其用于通过相应的放大因子（A1、……AK）放大K个子带信号中的每一个以得到K个放大的子带信号，-子带组合装置（105），其用于组合所述K个放大的子带信号以得到宽带输出信号，所述宽带输出信号是所述宽带输入信号的动态压缩版本，-包络检测装置（107），其用于为所述K个子带中的每一个生成K个包络信号中的相应一个，-放大器控制装置，其用于根据所述K个包络信号来生成K个放大器控制信号，所述K个放大器控制信号中的每一个代表K个放大因子之一，所述放大器控制装置适合于根据所述K个包络信号中的多于一个生成放大控制信号，其特征在于，所述放大器控制装置适合于在所述宽带输入信号展示瞬时行为的情况下对不同的子带生成不同的放大因子，并且适合于在所述宽带输入信号展示实质上稳定的行为的情况下对不同的子带生成实质上相同的放大因子。2.如权利要求1所述的动态范围压缩器，特征在于，所述放大器控制装置适合于在瞬变出现在所述子带中的情况下使在子带中的放大器控制从在其它子带中的放大器控制去耦。3.如权利要求2所述的动态范围压缩器，特征在于，所述放大器控制装置适合于在所述瞬变在所述子带中消失之后耦合在所有子带中的放大器控制以得到所有所述子带的实质上相等的放大因子。4.如前述权利要求中的任一项所述的动态范围压缩器，特征在于，所述放大器控制装置包括：-K个输入（111.1、……、111.k、……、111.K），其用于接收所述K个包络信号，-K个除法器单元（211.1、……、211.k、……、211.K），每一个除法器单元具有第一输入和第二输入（212.k、213.k）及输出（214.k），-K个低通滤波器单元（215.1、……215.k、……、215.K），每一个低通滤波器单元具有与所述放大器控制装置的所述K个输入中的相应一个（111.k）耦合的输入（216.k）和耦合到所述K个除法器单元（211.k）的第二输入中的相应一个（213.k）的输出（217.k），-信号组合单元（219），其具有K个输入和输出（220），每一个输入（218.k）耦合到所述K个低通滤波器单元（215.k）的所述输出中的相应一个（217.k），所述信号组合单元适合于根据经由其输入接收的信号而生成组合信号（221），-K个乘法单元（222.1、……、222.k、……、222.K），每一个乘法单元具有耦合到所述放大器控制装置的所述K个输入中的相应一个的第一输入（223.k）、耦合到所述信号组合单元（219）的所述输出（220）的第二输入（224.k）、以及输出（225.k），-K个输出（112.1、……、112.K），其用于供应代表所述放大因子的所述K个放大器控制信号，所述K个输出中的每一个（112.k）耦合到所述K个乘法单元的所述输出中的相应一个（225.k）。5.如权利要求4所述的动态范围压缩器，特征在于，除法器单元-布置在所述放大器控制装置的输入（111.k）和乘法单元（222.k）的第一输入（223.k）之间，或-布置在乘法单元（222.k）的输出和所述放大器控制装置的输出（112.k）之间，或-布置在所述信号组合单元（219）的输出和乘法单元（222.k）的第二输入（224.k）之间。6.如权利要求4所述的动态范围压缩器，特征在于，所述低通滤波器单元（215.k）适合于对应用于其输入的信号执行低通滤波，所述低通滤波导致非负脉冲响应。7.如权利要求4所述的动态范围压缩器，特征在于，所述信号组合单元（219）适合于使应用于其输入的信号相加以生成所述组合信号（221）。8.如权利要求1-3中的任一项所述的动态范围压缩器，特征在于，所述子带分裂装置（102）包括用于生成所述K个子带信号的K个完美重构滤波器。9.如权利要求1-3中的任一项所述的动态范围压缩器，特征在于，所述子带组合装置（105）包括用于生成所述宽带输入信号的动态压缩版本的K个完美重构滤波器。10.如权利要求1-3中的任一项所述的动态范围压缩器，特征在于，包络信号是所述K个子带信号之一的包络的度量。11.如前述权利要求1-3和5-7中的任一项所述的动态范围压缩器，特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J格罗，
申请(专利权)人：无线电广播技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE