[0001] 本
发明涉及处理接收
音频信号的设备，目的在于改善该接收音频信号的音频
渲染。
[0002] 在音频
信号传输的领域中，信号由发射器发射，经传输信道转送并且随后在被再现—典型地以收听者为对象—之前由接收器接收。传输信道可能（主要在射频技术的情况下）引入干扰。这些干扰主要是源自于波的多路径、信号的衰减以及相邻信道的存在。这些干扰对于信号是不利的，并且在接收之后再现时产生令人不愉快的收听效果。还寻求的是通过在接收时消除干扰的后果来改善音频渲染的办法。
[0003] 干扰所导致的效果主要是或者以更激烈的方式出现在音频高频或高音中。此外，相对于低音，消除高音更不易于被收听者的
耳朵察觉到。
[0004] 还已知在存在干扰时缩减音频信号的谱的高频。
[0005] 然而，这样的方法有些过于粗暴，因为该方法没有顾及信号以及高音的高音实际用途。
[0006] 本发明克服了该
缺陷并提出一种音频
信号处理设备，该设备在消除高音之前分析所述高音在信号中的实际用途，仅仅是如果不使用所述高音并且是在不使用所述高音的情况下才消除所述高音。
[0007] 本发明涉及一种
音频信号处理设备，其包括：
[0008] · 高音检测器
块，其能够分析音频信号以确定高音比率，
[0009] · 滤波块，如果高音比率小于最大
阈值，则该滤波块能够在高音中衰减音频信号。
[0010] 根据另一特征，该高音检测器块包括确定部件，其能够确定高音比率，比如相比于音频信号的总
能量的在检测带中的能量。
[0011] 根据另一特征，检测带从7 kHz延伸至13 kHz。
[0012] 根据另一特征，在10 kHz之上延伸的衰减带中实现衰减。
[0013] 根据另一特征，当高音比率大于或等于最大阈值时，衰减最小，优选地为零。
[0014] 根据另一特征，当高音比率小于或等于比最大阈值小的最小阈值时，衰减最大，优选地为全部。
[0015] 根据另一特征，衰减在对应于最小阈值的最大衰减与对应于最大阈值的最小衰减之间为线性的。
[0016] 根据另一特征，该设备还包括时间块，其能够在滤波块的激活和/或去活时实现时间上的渐变。
[0017] 本发明还涉及一种包括这样的处理设备的无线电接收器。
[0018] 本发明的其它特征、细节和优点将从与
附图关联以指示的方式在后文中给出的详细描述更清楚地显现，在所述附图上：
[0019] - 图1呈现了适当场合下的处理设备的示意图，
[0020] - 图2图示了确定高音比率的原理，
[0021] - 图3详细示出了使用高音比率来配置滤波块，
[0022] - 图4详细示出了滤波块。
[0023] 如图1中图示那样，本发明图示了音频信号处理设备1。在处理之前，初始音频信号4典型地出自于接收器（例如，无线电接收器），并且为如下的音频信号：即在可能的解调之后能够以收听者为对象由声音再现设备（如
放大器、扬声器或等同物）再现的信号。最终的音频信号5为经本发明改善了的类似的音频信号。
[0024] 根据一个实施方式，根据本发明的处理设备1包括高音检测器块2和滤波块3。高音检测器块2能够分析初始音频信号4以确定高音比率百分比。如果如先前确定的高音比率百分比小于最大阈值Smax，则滤波块3能够在高音中衰减初始音频信号4。
[0025] 因此，通过滤波块3在高音中衰减如下的初始音频信号4：该初始音频信号4包括很少的高音或不包括高音，如由微小的高音比率百分比—因为其小于最大阈值Smax—所指示那样。这是有利的，因为特别是出现在高音中的干扰的后果由此被衰减。此外，在初始音频信号4中没有高音的情况下，干扰的后果由于未被信号所固有的高音掩盖而更加听得到。相反，该衰减对最终音频信号5其本身几乎没有负面后果，因为被这样衰减过的高音没有在初始音频信号4中显现或很少显现。
[0026] 相反地，不对如下的初始音频信号4进行
修改：该初始音频信号4使用较多的高音，如由高的高音比率百分比—因为其大于最大阈值Smax—所指示那样。以初始音频信号4的整体来复原初始音频信号4是优先的。在初始音频信号4中可能存在可能的干扰，但是在初始音频信号4中存在高音的情况下所述干扰不太听得到。
[0027] 高音检测器块2根据图2中图示的原理来运转。图2根据将谱功率P（纵坐标）描绘为
频率F（横坐标）的函数的图示来呈现初始音频信号4的谱视图。高音检测器2通过将高音中的能量Ea相比于信号总能量Et来确定高音比率百分比。高音中的能量Ea是针对初始音频信号4的包括在被称为检测带6的频带中的谱部分来确定的。以相同的方式，总能量Et是针对谱的整体来确定的。因此，在图形上能量Ea为检测带6中被定界在曲线4c之下的、即在检测截断频率Fcd右侧的面积，并且总能量Et为在整个谱中被定界在曲线4c之下的面积。通过比值百分比=Ea/Et来确定高音比率百分比。
[0028] 高音检测器2还有利地使用检测带6上的
带通滤波，或者截断检测截断频率Fcd的频率的高通滤波。
[0029] 先前已看到，高音检测器2利用在高音中的检测来运转。检测带6还有利地被部署在对应于高音的音频频率中。检测带6的下界限和上界限有利地为可参数化的，以便优化处理设备1的性能。
[0030] 根据一个实施方式，将下界限或检测截断频率Fcd取为大约等于7 kHz，并将上界限取为大约等于13 kHz。
[0031] 计算高音比率百分比的目的是就存在高音与否来表征初始音频信号4的轮廓。这样的高
音轮廓一般不需要过于频繁的确定。过高的确定频率可能甚至表现出反效应。因此，对于表示音乐
片段的初始音频信号4来说，高音轮廓应当有利地对于音乐片段的全体来说是几乎相同的。以有损害的方式，过于频繁的确定可能针对单个音符确定出更尖锐或更低沉的值。
[0032] 还根据有利的特征，高音检测器块2有利地包括应用统计函数来确定高音比率百分比。该统计函数典型地为在平滑窗口上的时间平均。这样的函数的时间常数是在对音乐片段的初始音频信号4的显著改变（如一时段的结束）的足够快的检测与为了不受同一时段内的局部变化的影响而进行的足够慢的检测之间的折衷。这样的时间常数有利地为可配置参数，以便优化处理设备1的性能。
[0033] 如图4中图示那样，根据由高音检测器2确定的高音比率百分比，滤波块3应用衰减。图4呈现将谱功率P（纵坐标）描绘为频率F（横坐标）的函数的谱图。有利地在称为衰减带7的频带中实现衰减A，以便在频率上是选择性的。先前已看到，有利地在高音中应用该衰减。另外衰减带7典型地是由下边界（或衰减截断频率Fca）以及由典型地对应于音频信号或可听到的谱的最高频率的上边界限定的。在衰减截断频率Fca下方，即对于更低的频率来说，初始音频信号4几乎不变。衰减带7的下边界（或衰减截断频率Fca）有利地为可配置的参数，以便优化处理设备1的性能。该下边界可以优选地被取为等于10 kHz。
[0034] 根据一个实施方式，独特的阈值Smax确定是否应用衰减。如果高音比率百分比小于阈值Smax则应用最大衰减Amax，并且如果高音比率百分比大于阈值Smax则应用最小衰减Amin。
[0035] 在整个本文中，最大衰减可以有利地对应于实现在初始音频信号4的作用带中对其进行清除的完全衰减。同样，在整个本文中，最小衰减可以有利地对应于使初始音频信号4在其作用带中未被改变的零衰减。
[0036] 根据图3中图示的更进一步的实施方式，其中图3描绘指示作为高音比率百分比（横坐标）的函数的衰减A（纵坐标）的图示，采用比第一最大阈值Smax更小的第二阈值（或最小阈值Smin）。在该实施方式中，最大阈值Smax指示在高音比率百分比大于或等于最大阈值Smax时的最小衰减Amin与在高音比率百分比小于最大阈值Smax时比最小衰减Amin更多的衰减之间的转变。以对称的方式，最小阈值Smin指示在高音比率百分比小于或等于最小阈值Smin时的最大衰减Amax与在高音比率百分比大于最小阈值Smin时比最大衰减Amax更少的衰减之间的转变。
[0037] 因此，这样的实施方式提供了在介于两个阈值Smin与Smax之间的高音比率百分比范围上进行的衰减的渐进性。
[0038] 在两个阈值Smin、Smax之间的图3中的曲线的形状可以是任意的。然而，该形状有利地为下降的。因此，有利地与在初始音频信号4中存在的高音的量相称地应用衰减。
[0039] 根据如图示的优选实施方式，衰减A在两个阈值之间、即在对应于最小阈值Smin的最大衰减点Amax与对应于最大阈值Smax的最小衰减点Amin之间是线性的。
[0040] 如表示实现衰减的滤波3的示图的图4中图示那样，如此确定的衰减A独特地调节在衰减带7中的滤波3的形状。
[0041] 根据另一特征，设备1还包括未表示出的时间块。这样的块被配置以便实现时间上的渐变。事实上，在转变时，不论是在滤波块3从未激活状态转为激活状态时的激活转变，还是在滤波块3从激活状态转为未激活状态时的去活处理，都优选避免潜在地对收听者的耳朵来说不友好的生硬改变。另外这样的时间块负责以在时间上渐变的方式（有利地线性地）施用（相应地，去活）滤波块3。这样的时间块典型地是按激活时间ta以及按去活时间td来参数化的。因此，在激活的情况下，在初始时刻t0，时间模块维持滤波块3的作用（为零），并且成比例地增大所述作用，直至在时刻t0+ta处获得完全作用。在去活的情况下，在初始时刻t0，时间模块维持滤波块3的完全作用，并且成比例地减小所述作用，直至在时刻t0+td处获得零作用。
[0042] 本发明还涉及包括根据前述实施方式中的任一个的这样的处理设备1的无线电接收器。
