均衡滤波器系数确定器、装置、均衡滤波器系数处理器、系统和方法

摘要

一种用于确定当前均衡滤波器靶系数组以供均衡器使用的均衡滤波器系数确定器，根据一个或多个设置参数在不同均衡器设置之间连续或准连续地衰落，以得到描述当前均衡器设置的当前均衡滤波器靶系数组。设置参数的数量小于当前均衡滤波器靶系数组中的均衡滤波器靶系数的数量。均衡滤波器系数确定器，配置成根据一个或多个设置参数线性组合多个均衡滤波器靶系数组成分，以得到当前均衡滤波器靶系数。均衡滤波器系数确定器，配置成根据使用二维或三维用户输入设备得到的二维或三维位置信息来得到当前均衡滤波器靶系数组。一种装置，包括用户界面、均衡滤波器系数确定器和均衡器。一种均衡滤波器系数处理器，提供均衡滤波器基础靶系数组。一种系统，使用均衡滤波器系数处理器和均衡滤波器系数确定器。

说明书

技术领域

根据本发明的一些实施方案涉及用于确定当前的均衡滤波器靶系数组以供均衡器使用的 均衡滤波器系数确定器。

一些实施方案涉及一种装置，其包括用户界面、均衡滤波器系数确定器和均衡器。

根据本发明的一些实施方案涉及均衡滤波器系数处理器。

一些实施方案涉及一种系统，其包括均衡滤波器系数处理器和均衡滤波器系数确定器。

一些实施方案涉及一种用于确定当前的均衡滤波器靶系数以供均衡器使用的方法。

根据本发明的一些实施方案涉及基于主要组分分析(PCA)的无级可调耳机均衡化。

背景技术

声音换能器，例如耳机或扬声器，被广泛用于将音频信号呈送至听者。在一些情况下， 声音换能器与提供由所述声音换能器呈现的音频信号的仪器一起销售。然而，在许多情况下， 客户单独购买声音换能器，这常常导致音频品质的降低。

在下文中，将参照耳机作为一个可能的声音换能器例子来概述一些问题。

首先，将描述耳机的一些一般特性。在顾客和专业音频中存在不同的使用的耳机类型： 入耳式耳机(耳道内)、耳塞(外耳内)、贴耳式(耳上方)和挂耳式(环耳)。在移动通信中， 常常将耳机与麦克风组合于一个设备中，以进行免提语音通话。为简单起见，在该文件中， 这些“头戴设备”也降被称为耳机。

使用多种技术和不同品质水平的材料来生产耳机。这些差异导致不同的声音特性。

这主要是由于由不同耳机产生的变化的频率响应所致(参见例如图9，其示出了不同耳 机的频率响应)。此外，还参照文件[1]。例如，在根据图9的图示900中，横坐标910以对 数的方式描述频率(单位赫兹)。纵坐标920以对数的方式描述以分贝为单位的水平(或相对 水平)。如可见到的，曲线930描述了根据国际标准ISO-11904-1的所谓“扩散场”频率响应。 第二曲线932描述“高品质”耳机的频率响应。第三曲线934描述“低成本”耳机的频率响 应。如可见到的，“高品质”耳机包括比“低成本”耳机的频率响应更佳地接近“扩散场”频 率响应的频率响应。

此外，应注意，耳机的频率响应是其感知品质的重要组成(参见例如，参考文献[2])。

理想地，耳机应当能够提供遵从限定的标靶曲线的频率响应(参见例如，参考文献[3])。 具有与理想频率响应差异巨大的频率响应的耳机通常被判定为具有坏的音频品质。

可例如通过在限定的耦合器上的测量来鉴定耳机的频率响应(参见例如，参考文献[4])。 频率响应描述了当将特定水平的电压馈送至耳机时，在耳道中产生多大的声压。声压水平具 有频率依赖性。

测量耳机的这些频率响应十分具有挑战性。为了适当的结果，配备有耳模拟器或声耦合 器、特殊的音频测量硬件和软件的仿真头以及适当的知识是高度可建议的，或者甚至是强制 性的。因此，应当优选由专业人士而非消费者和/或终端用户来测量耳机响应频率。

在下文中，将描述一些用于耳机的常规滤器。但是，应注意，这些滤器可拥有任何类型 的声音换能器。

耳机的音频品质可被显著地改进。因此，可对后面将馈送至耳机的信号进行预处理。每 个耳机都显示了特有的频率响应(参见例如，图10a)。如在参考文献[5]中所示例的，针对 该耳机的特定滤器(参见例如，图1Ob)补偿了该不足的频率响应。该方法称为耳机均衡化。 因此，通过将频率响应适配至一定的设计目标(参见例如，图10c)，来提高这些耳机的理想 品质。

在下文中，将参照图10来解释一些细节，该图示出了用于针对具体耳机生成离散滤器的 方法。图10a示出了耳机的频率响应。横坐标1010描述以赫兹计的频率，并且纵坐标1012 描述频率响应的大小，例如，以分贝的对数形式计。曲线1014描述一个示例性耳机的频率响 应。图10b示出了用于根据图10a的频率响应的滤器，以达到根据图10c的靶曲线。换言之， 图10b示出滤器或均衡滤波器的频率响应，其可用于当用于均衡提供至具有根据图10a的频 率响应的耳机的音频信号时达到根据图10c的总靶频率响应。横坐标1020描述频率(例如， 以赫兹计)，并且纵坐标1022描述滤器响应的(相对)大小(例如，以分贝为单位)。曲线 1024描述均衡滤波器的频率响应。图10c描述靶频率响应曲线。横坐标1030描述以赫兹计 的频率，并且纵坐标1032描述靶频率响应的大小，例如，以分贝计。曲线1034描述靶频率 响应，例如，其可接近根据ISO-11904-1的扩散场频率响应。

应注意，均衡滤波器的频率响应，可被确定为靶频率响应(如在例如图10c中所述)与 在当前考虑下的耳机的实际(测量的)频率响应(如在例如图10a中所示)之间的“差异” (或更确切地说，商)，其中均衡滤波器过滤(或均衡)将通过具体耳机输出的音频信号。换 言之，可基于对靶频率响应曲线和在考虑下的耳机的实际频率响应曲线的知识来确定滤器(均 衡器滤器)的靶频率响应。因为不同耳机的实际频率响应曲线不同，所以相关的均衡滤波器 频率响应曲线也不同。

此外，应注意，可使用参考文献[5]中描述的技术来对多个耳机制造不同的分立的滤器。 但是，耳机均衡的常规概念通常需要操作者的高技术，并且对没有经验的终端用户几乎不可 用。

WO2010/138309[8]描述了一种音频信号动态均衡处理控制，然而，其在计算上非常复杂， 并且不允许定义独立于瞬时恒定信号的均衡。

简言之，对于终端用户而言，通常不可能或非常难以正确调节均衡滤波器的滤器系数以 使用耳机得到良好的听效果。

因此，存在制造这样的概念的期望，即，其使得终用户更容易得到相当好的均衡滤波器 的滤器系数组，以使用均衡器来改进给定声音换能器(例如，耳机)的(有效)频率响应。

发明内容

根据本发明的一个实施方案制造了用于确定当前的均衡滤波器靶系数组以供均衡器使用 的均衡滤波器系数确定器，其中所述均衡滤波器靶系数可例如描述所述均衡器的频率响应， 或其中所述均衡滤波器可例如等于所述均衡器的滤器系数。所述均衡滤波器系数确定器被配 置成根据一个或多个设置参数在多种不同的均衡器设置之间连续或准连续地衰落，以得到所 述当前的均衡滤波器靶系数组。由所述当前的均衡滤波器靶系数组来描述当前的均衡器设置。 设置参数的数量小于当前的均衡滤波器靶系数组中的均衡滤波器靶系数的数量。

根据本发明的该实施方案基于这样的发现，即，在相应相对较小的数量的设置参数的多 种不同的均衡器设置之间的连续或准连续衰落允许即便是没有经验的用户找到相当好的均衡 滤波器参数组，所述设置参数数量小于均衡滤波器靶系数的数量。

换言之，根据本发明的该实施方案基于这样的发现，即，如果可基于相对较小数量的设 置参数在多种不同的均衡器设置之间连续或准连续地衰落，则即便是没有经验的用户亦通常 能够找到相当良好的均衡器设置，其中设置参数的数量小于均衡滤波器靶系数的数量。已发 现，用户不容易处理本应用于得到相当良好的均衡滤波器的相对较高数量的均衡滤波器靶系 数。因此，上文描述的根据本发明的实施方案允许用户根据仅相对较小数量的设置参数在多 种不同的均衡器设置(其由相应的当前的均衡滤波器靶系数组定义)之间连续或准连续地衰 落，这显著地便利了用户的处理。此外，通过根据一个或多个设置参数在多种不同的均衡器 设置之间连续或准连续地衰落降低了自由度的数量，其中设置参数的数量小于，或甚至显著 小于均衡滤波器靶系数的数量。因此，用户可通过改变所述一个或多个设置参数直接调节均 衡器设置，无需面对非常高数量的均衡滤波器参数。换言之，设置参数的变化直接并且明确 地控制均衡器设置，即，其控制多种不同的均衡器设置之间的衰落，同时对于用户而言使复 杂性(以及自由度的数量)减小。因此，提供了关于调节均衡滤波器靶系数的用户友好的概 念，进而导致良好的用户满意度。此外，计算复杂性相对较小，使得简单的硬件通常是足够 的。此外，均衡滤波器靶系数的设置通常独立于音频信号，这便利于用户的调节。

还应注意，均衡滤波器靶系数可例如表示均衡滤波器的频率响应。例如，均衡滤波器靶 系数可表示对于不同频率的滤器响应的振幅。例如，单个均衡滤波器靶系数可(单独地)表 示对于多个相应的频率或频率范围的滤器响应的振幅(以及，可选还有相位)。换言之，均衡 滤波器靶系数的值可直接表示滤器响应的振幅，其中每个均衡滤波器靶系数可与频率或频率 范围相关，并且表示对于其所相关的频率或频率范围的振幅(以及可选还有相位)。换言之， 在一些情况下，所述均衡滤波器靶系数可为频-域滤器系数，表示对于不同频率的滤器响应， 并且可直接应用于音频信号的频域成分。但是，作为另一选择，所述均衡滤波器靶系数可为 时-域滤器系数，表示有限脉冲响应滤器的系数或无限脉冲响应滤器的系数，并且可直接应用 于有限脉冲响应滤器或无限脉冲响应滤器。作为另一选择，可将所述均衡滤波器靶系数输入 至一转化处理，其中基于所述均衡滤波器靶系数来设计对于有限脉冲响应滤器或无限脉冲响 应滤器的滤器系数。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据单一的设置参数在多 种不同的均衡器设置之间连续或准连续地衰落。通过使用仅单一的设置参数以在多种不同的 均衡器设置之间连续或准连续地衰落，用于调节单一设置参数的用户界面可非常简单。此外， 即便是没有经验的用户亦可容易地改变单一的设置参数，以及决定对于哪个单一的设置参数， 由所述单一的设置参数所定义的均衡器设置能提供相当好的听觉效果。因此，使用单一设置 参数，控制在多种不同的均衡器设置之间的连续或准连续的衰落(即，在不同的均衡滤波器 靶系数组之间的连续或准连续的衰落)，便利了用户界面的设计，简化了用户互动，并且提高 了用户满意度。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器靶系数与不同频率或频率范围相关。在这种情 况下，所述均衡滤波器系数确定器被配置成所述单一设置参数的变化改变与所述均衡滤波器 靶系数组覆盖的全部频率范围中的至少一半相关的(均衡滤波器系数组的)均衡滤波器靶系 数。换言之，所述单一的设置参数在“宽”的频率范围内直接改变所述均衡滤波器靶系数组， 这使得能够使用单一的设置参数在基本不同的均衡器设置之间衰落。因此，可使用单一的设 置参数来选择宽种类的基本不同的均衡器设置，这使得能够使均衡器设置适应多种声音换能 器。结果，通过根据单一设置参数在宽频率范围内调节均衡滤波器靶系数，用户容易地使由 当前的均衡参数组描述的当前的均衡器设置适应当前使用的声音换能器。

在一个优选实施方案中，均衡滤波器系数确定器被配置成从一个或多个滑块得到所述一 个或多个设置参数，或从一个或多个钮得到所述一个或多个设置参数。因此，可以以用户友 好的方式来输入所述设置参数。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成从使用触摸屏实施的一个 或多个滑块得到所述一个或多个设置参数。该构型允许使用现代多媒体设备进行对均衡器设 置的用户友好的调节。

在一个优选实施方案中，均衡滤波器系数确定器被配置成基于二维位置信息或三维位置 信息得到两个或三个设置参数，其中所述二维位置信息或三维位置信息通过使用二维用户输 入装置或三维用户输入设备来得到。因此，可使用二维用户输入设备或三维用户输入设备来 直接定义均衡设置，即，多种均衡滤波器靶系数。二维用户输入设备的使用允许两个设置参 数的定义，进而提供用于在不同均衡器设置之间连续或准连续衰落的两个自由度。因此，当 与使用单一设置参数相比时，不同的均衡器设置的基于用户的定义，存在更大的灵活性。此 外，已经发现，二维用户输入设备仍然是用户友好的，并且允许对用于非常多种声音换能器 的均衡器设置的高效调节。三维用户输入设备的使用也提供了良好的结果，因为三维用户输 入设备仍然允许直观处理。此外，已经发现，用户仍然能够管理三个设置参数。

在一个优选实施方案中，均衡滤波器靶系数的数量大于15或大于63或大于255或甚至 大于1023。已发现，应当选择相对较大数量的均衡滤波器靶系数，以能够补偿声音换能器的 不足频率响应。还已经发现，使用相对较大数量的均衡滤波器靶系数与频域声音处理(例如， 频域声音编码/解码)是相容的，其中所述均衡滤波器靶系数可为影响不同谱仓(spectral bin)的谱域滤器系数。此外，已经发现，应当将均衡滤波器靶系数的数量选择为大到足以避 免将由不足而过于少的滤器系数数量导致的不期望的人工因素。

在一个优选实施方案中，在与人听觉相关的频率点处来选择均衡滤波器靶系数。已知， 人听觉的频率分辨率不是线性的。因此，可在不均匀地分布于线性频率轴上的频率下限定均 衡滤波器靶系数。已发现，可使用第三倍频或临界带分辨率。但是，该概念可不需要与固定 的均匀分布的滤器库组合使用，所述滤器库与一些均衡器的实施一起使用(其中，可将均衡 应用于输入音频信号的频域表示)。但是，该概念对于一些实施方式可为有意义的，例如，其 中由均衡器执行时域处理的实施方式。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器靶系数的数量是设置参数数量的至少16倍，或 至少64被，或至少256倍。已发现，如果均衡滤波器靶系数的数量大幅大于设置参数的数量， 则根据一个或多个设置参数在多种不同均衡设置之间衰落的概念带来了特别好的结果，以及 特别大的优点。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据所述一个或多个(可 变)设置参数中的一个而加权的第二均衡滤波器靶系数组的加权版本添加至第一均衡滤波器 靶系数组，以得到当前的均衡滤波器靶系数组。已发现，均衡滤波器第一参数组(其可被视 为第一均衡滤波器靶系数组成分)与均衡滤波器第二参数组(其可被视为第二均衡滤波器靶 系数组成分)的简单组合在计算上是非常高效的，还提供了在均衡滤波器靶系数组的调节中 的充分的灵活性。

在一个优选实施方案中，所述第一均衡滤波器靶系数组和所述第二均衡滤波器靶系数组 是多于两个均衡滤波器参照靶系数组的主成分。已发现，通过两个或更多个作为多于两个均 衡滤波器参照靶系数组的主成分的均衡滤波器靶系数组(其可被视为均衡滤波器靶系数组成 分)的线性组合，可得到能良好适应大数量的声音换能器的当前的均衡滤波器靶系数组。已 发现，作为两个以上均衡滤波器参照靶系数组的主成分的均衡滤波器靶系数反映所述均衡滤 波器参照靶系数组的最显著特征。因此，通过使用线性组合，所述第一均衡滤波器靶系数组 和所述第二均衡滤波器靶系数组(以及可能的其他均衡滤波器靶系数组)良好地适于得到适 应声音换能器的一般特性的当前的均衡滤波器靶系数组。例如，所述第一均衡滤波器靶系数 组可表示或近似均衡滤波器参照靶系数组的平均值(或平均数)。此外，所述第二均衡滤波器 靶系数组可例如表示不同的均衡滤波器参照靶系数从所述平均值(或平均数)的最特性的偏 差。因此，通过将可变加权版本的第二均衡滤波器靶系数组添加至第一均衡滤波器靶系数组， 当前的均衡滤波器参数组可从均衡滤波器参照靶系数组的平均数衰落至，表现出从所述平均 数(或平均值)的“典型”(或“最特性”)偏差的，另一均衡设置。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据所述一个或多个设置 参数可变地组合N个均衡滤波器参照靶系数组的N'个主成分，以得到所述当前的均衡滤波器 靶系数组，其中N'≥2，并且其中N>N'。通过可变地组合(例如，线性组合)相对较大数量 的N个参照均衡系数组的N'个主成分，当确定当前的均衡滤波器靶系数组时，可考虑一般与 参照声音换能器相关的N个均衡滤波器参照靶系数组的最显著特性，因为所述N个均衡滤波 器参照靶系数组的最重要和/或最显著的特性被反映于所述N'个主成分(其中所述N'各主成 分的每一个都通常是均衡滤波器靶系数组，并且可被视为均衡滤波器靶系数组成分)中。因 此，可利用关于(或包含于)所述相对较大的数量的N个均衡滤波器参照靶系数组的信息， 即使仅组合了相对较小数量的N'个主成分亦如此(其进而需要仅相对较小数量的设置参数， 例如N'-1个设置参数或N'个设置参数)。结果，可利用相对较大数量的N个均衡滤波器参照 靶系数组中包含的信息，即使仅使用相对较小(并因此是用户友好的)数量的设置参数亦如 此。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据一个设置参数(或甚 至根据单一的设置参数)，可变地组合第一均衡滤波器靶系数组和第二均衡滤波器靶系数组， 以得到当前的均衡滤波器靶系数组，其中该第一均衡滤波器靶系数组为多个N个均衡滤波器 参照靶系数组的平均值，该第二均衡滤波器靶系数组为所述多个N个均衡滤波器参照靶系数 组的第一主成分。通过使用这样的组合，可使当前的均衡滤波器靶系数组使用小数量的设置 参数(例如，仅单一的设置参数或仅少量设置参数)来良好适应大数量的不同声音换能器。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据一个或多个设置参数 在多个不同的均衡滤波器靶系数组之间连续或准连续地衰落，以得到所述当前的均衡滤波器 靶系数组，其中所述不同的均衡滤波器靶系数组中的第一个基于多个均衡滤波器参照靶系数 组的第一集群，并且其中所述不同的均衡滤波器靶系数组中的第二个基于多个均衡滤波器参 照靶系数组的第二集群。已发现，这样的不同均衡滤波器靶系数组之间的衰落使得能够提供 良好适应大数量不同声音换能器的当前的均衡滤波器靶系数组。已发现，处于与参照声音换 能器相关的均衡滤波器参照靶系数组的集群“之间”(或集群中心值)的均衡滤波器靶系数良 好地适应许多不同的声音换能器，因为许多不同的声音换能器具有处于“典型的”参照声音 换能器的特性“之间”的特性。因此，该概念允许良好适应声音换能器的用户友好的均衡滤 波器靶系数设置。

在一个优选实施方案中，所述不同的均衡滤波器靶系数组中的第一个是均衡滤波器靶系 数的表示组，表示第一集群的均衡滤波器靶系数组，并且所述不同的均衡滤波器靶系数组中 的第二个是均衡滤波器靶系数的表示组，表示第二集群的均衡滤波器靶系数组。例如，不同 的均衡滤波器靶系数组中的第一组可为第一集群的“中心”均衡滤波器靶系数组，或可为第 一集群的均衡滤波器靶系数组的平均值(或平均数)组。类似地，第二均衡滤波器靶系数组 可为第二集群的“中心”均衡滤波器靶系数组，或第二集群的均衡滤波器靶系数组的平均值 (或平均数)组。因此，可实现不同均衡滤波器靶系数组之间的有意义的衰落。

在一个优选实施方案中所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据一个或多个设置参数在 多个不同的均衡滤波器靶系数组之间连续或准连续地衰落，所述均衡滤波器靶系数组表示与 不同类型声音换能器的相关的均衡滤波器靶系数组，以得到所述当前的均衡滤波器靶系数组。 通过一般地在多个不同的均衡滤波器靶系数组——其为与不同类型声音换能器(例如，不同 的声音换能器模型，或甚至不同的声音换能器结构形式)相关的代表性的均衡滤波器靶系数 组——之间衰落，可实现，可仅通过简单的用户互动(例如，改变小数量的参数设置)来使 当前的均衡参数组适应许多不同的声音换能器。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据一个或多个设置参数 可调节地组合多个不同的滤器系数组，所述滤器系数组描述与声音换能器的不同特性特征 (或，等价地，特性不足)的补偿相关的均衡滤波器，以得到所述当前的均衡滤波器靶系数 组。通过仅根据小数量的设置参数来组合(例如，线性组合)多个不同的均衡滤波器靶系数 组——其描述与声音换能器的不同特性特征的补偿相关的均衡滤波器，即使没有经验的用户 亦可找到适应当前使用的声音换能器的不同特性特征(或不足)的合适的当前的均衡参数组。 例如，可使均衡滤波器第一参数组适应在低频率范围内补偿声音换能器(或其转移函数)的 特定特征(或不足)，并且可使第二均衡滤波器靶系数组适应补偿声音换能器的特定高频率范 围特性(或不足)。因此，用户可以可调节地在导致(或适应)特定的低频率范围特征的补偿 的第一均衡滤波器靶系数组与导致(或适应)特定的高频率范围特征的补偿的第二均衡滤波 器靶系数组之间衰落，以鉴定提供在低频率范围特性特征的补偿与高频率范围特性特征的补 偿之间的合适权衡并且适应当前使用的声音换能器的特性的当前的均衡滤波器靶系数。换言 之，通过使用该概念，可发现适应声音换能器的不同特性特征的补偿的均衡滤波器靶系数组 之间的权衡，其中用户可容易地处理该设置。

在另一优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成用根据一个或多个设置参 数的基础均衡滤波器靶系数组来可调节地组合一个或多个均衡滤波器靶系数组，所述均衡滤 波器靶系数组描述与声音换能器的不同特性特征的补偿相关的均衡滤波器，以得到所述当前 的均衡滤波器靶系数组。通过同时考虑基础的均衡滤波器靶系数组以及描述与声音换能器的 不同特性特征(例如，低频率范围特性特征、高频率范围特性特征、共振特性特征等)的补 偿相关的均衡滤波器的一个或多个均衡滤波器靶系数组二者，可得到特别好的设置结果。通 过考虑基础的均衡滤波器靶系数组(其可例如描述与多种参照声音换能器相关的平均均衡滤 波器靶系数组)，可实现适度均衡，其避免当前的均衡滤波器靶系数诱导不可接受的坏声音品 质。但是，基础的均衡滤波器靶系数组，可通过对描述与声音换能器一个或多个不同特性特 征的补偿(例如，通过对所述设置参数进行适当调节)相关的均衡滤波器靶系数的所述一个 或多个均衡滤波器靶系数组进行相对较高的加权，来适应当前使用的声音换能器的一个或多 个特定特征。

根据本发明的一个实施方案制造了用于确定当前的均衡滤波器靶系数组以供均衡器使用 的均衡滤波器系数确定器。所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据一个或多个设置参数线 性组合多个均衡滤波器靶系数组成分，以得到所述当前的均衡滤波器靶系数。由所述当前的 均衡滤波器靶系数组来描述当前的均衡器设置。设置参数的数量小于当前的均衡滤波器靶系 数组中的均衡滤波器靶系数的数量。

根据本发明的该实施方案基于这样的发现，即，线性组合多种均衡滤波器靶系数组成分 (即，均衡滤波器靶系数组成分)允许以小的计算工作量对当前的均衡滤波器靶系数组进行 用户指定的调节，但是仍然得到良好的结果。应注意，可使用不同类型的均衡滤波器靶系数 组成分。例如，所述均衡滤波器靶系数组成分可为与不同参照声音换能器相关的均衡滤波器 靶系数组。但是，作为另一选择，所述均衡滤波器靶系数组成分可为使用多个均衡滤波器参 照靶系数组的主成分分析或集群分析得到的均衡滤波器靶系数组。例如，所述均衡滤波器靶 系数组成分可为主成分，其提取自与参照声音换能器相关的多个均衡滤波器参照靶系数组。 因此，所述均衡滤波器靶系数组成分中的一个可为多个均衡滤波器参照靶系数组的第一主成 分或平均数。所述均衡滤波器靶系数组成分中的另一个可为所述均衡滤波器参照靶系数组的 第二主成分。但是，作为另一选择，所述均衡滤波器靶系数组成分可为滤器系数组，其表示 基于多个均衡滤波器参照靶系数组而鉴定的多个集群。因此，通过线性组合多个均衡滤波器 靶系数组成分(即，形成所述线性组合的基础或形成所述线性组合的基础矢量的均衡滤波器 靶系数组)，可仅根据小数量的可变设置参数来得到良好适应当前使用的声音换能器的当前的 均衡滤波器靶系数组。在一些情况下，单一的设置参数可足以定义所述均衡滤波器靶系数组 成分的线性组合，其中可作为均衡滤波器靶系数组成分的所述线性组合的结果来得到所述当 前的均衡滤波器靶系数组。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据单一的设置参数线性 组合所述多个均衡滤波器靶系数组成分。因此，例如作为非常简单的具有仅一个自由度的线 性组合的立即结果，得到了当前的均衡滤波器靶系数组。但是，已经发现，可仅基于单一的 可变设置参数来得到能良好适应许多常用的声音换能器的多个均衡滤波器靶系数组。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器靶系数与不同频率或频率范围相关。在这种情 况下，所述均衡滤波器系数确定器被配置成，所述单一设置参数的变化能够改变，与由所述 均衡滤波器靶系数组覆盖的全部频率范围中的至少一半相关的均衡滤波器靶系数组的均衡滤 波器靶系数。已发现，可仅使用单一的设置参数，通过根据所述单一设置参数改变“宽”频 率范围(例如，宽至整个声频范围的三分之二)的均衡滤波器靶系数，使当前的均衡滤波器 靶系数组适应不同类型的声音换能器。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成从单一滑块得到单一设置 参数，或从单一钮得到单一设置参数。这使得该概念特别地用户友好。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据所述一个或多个可变 设置参数中的一个而加权的第二均衡滤波器靶系数组的加权版本添加至第一均衡滤波器靶系 数组，以得到当前的均衡滤波器靶系数组。通过使用该概念，可得到特别简单的线性组合。 例如，所述第一均衡滤波器靶系数组可为恒定的均衡滤波器靶系数组。因此，可通过将所述 (恒定的，并且优选恒定加权的)第一均衡滤波器靶系数组与第二均衡滤波器靶系数组的可 变加权版本叠加来得到当前的均衡滤波器靶系数组。因此，第一均衡滤波器靶系数组可确定 “平均数”均衡滤波器靶系数组，并且第二均衡滤波器靶系数组可确定从所述平均数的偏差。 但是，通过使用该概念，得到了计算简单并且用户友好的用于调节当前的均衡滤波器参数组 的机制。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据单一的可变设置参数 而加权的第二均衡滤波器靶系数组的加权版本添加至第一均衡滤波器靶系数组，以得到当前 的均衡滤波器靶系数组。在这种情况下，可固定对第一均衡滤波器靶系数组的加权。

根据本发明的另一个实施方案创建了用于确定当前的均衡滤波器靶系数组以供均衡器使 用的均衡滤波器系数确定器。在实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据使用 二维或三维用户输入设备得到的二维位置信息或三维位置信息来得到当前的均衡滤波器靶系 数组。所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据两个或三个设置参数在每个不同的均衡器设 置之间连续或准连续地衰落，以得到当前的均衡滤波器靶系数组，或根据两个或三个设置参 数线性组合多个均衡滤波器靶系数组成分(如上文定义)，以得到当前的均衡滤波器靶系数组。 根据本发明的该实施方案提供一种用于调节均衡滤波器靶系数的直观的用户界面。通过用于 调节均衡滤波器靶系数组的两个或三个自由度，可在不阻退没有经验的用户的情况下进行充 分详细的调节。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数确定器被配置成从二维位置信息衍生两个 设置参数，或从三维位置信息衍生三个设置参数。在这种情况下，所述均衡参数确定器被配 置成基于所述两个设置参数或基于所述三个设置参数来得到当前的均衡滤波器靶系数组。例 如，可使用所述两个设置参数或所述三个设置参数，通过组合多个均衡滤波器靶系数组成分 来直接衍生当前的均衡滤波器靶系数组。

根据本发明的一个实施方案制造了一种装置，其包括用户界面、均衡滤波器系数确定器 和均衡器。所述用户界面被配置成响应用户互动来得到一个或多个设置参数。所述均衡滤波 器系数确定器可等于上文描述的均衡滤波器系数确定器中的一种。特别地，所述均衡滤波器 系数确定器被配置成从用户界面接收一个或多个设置参数。此外，所述均衡器被配置成从所 述均衡滤波器系数确定器接收当前的均衡滤波器靶系数组，并基于所接收的均衡滤波器靶系 数组均衡化将由声音换能器输出的音频信号。因此，所述装置允许对经所述用户提供的用户 互动提供立即反馈。例如，均衡器所使用的均衡滤波器靶系数可即时适配(即，尽可能快地) 响应经所述用户界面的用户输入。因此，用户具有关于来自用户界面的输入如何影响均衡器 所执行的均衡的瞬时或准瞬时的反馈。特别地，由均衡滤波器系数确定器进行的对均衡滤波 器靶系数的简单确定，导致非常快并且资源高效的均衡滤波器靶系数计算，以供响应用户输 入的均衡器使用。来自用户界面的用户输入可例如定义上文描述的设置参数，其中所述均衡 滤波器系数确定器根据设置参数在不同均衡器设置之间衰落。例如，所述设置参数可确定均 衡滤波器靶系数组成分的线性组合，其中可以以非常简单和快速的方式通过均衡滤波器靶系 数组成分的该可变线性组合来衍生当前的均衡滤波器靶系数组。因此，可见到，所述包括用 户界面、所述均衡滤波器系数确定器和所述均衡器的装置非常良好地适应对当前的均衡参数 组的即时的调节，并因此使得即使是没有经验的用户亦能够以小的努力和使用简单的用户界 面来达到合理的均衡器设置。

根据本发明的一个实施方案制造了一种均衡滤波器系数处理器。所述均衡滤波器系数处 理器被配置成得到(例如，接收或生成)N个均衡滤波器参照靶系数组。所述均衡滤波器系 数处理器被配置成确定表示所述N个均衡滤波器参照靶系数组的多个特性特征的N'个均衡滤 波器基础靶系数组。所述均衡滤波器系数处理器被配置成将所述N'个均衡滤波器基础靶系数 组提供至均衡滤波器系数确定器，用于当前的均衡滤波器靶系数组的衍生。优选地，N'大于 或等于2，并且N大于N'。该均衡滤波器系数处理器提供了可由上文描述的均衡滤波器系数 确定器使用的基础均衡滤波器靶系数。所述N'个均衡滤波器基础靶系数组可以以多种不同的 方式表示所述N个均衡滤波器参照靶系数组的特性特征。例如，所述N'个均衡滤波器基础靶 系数组可表示所述N个均衡滤波器参照靶系数组的平均值，并且可表示从该平均值的一个或 多个特性偏差。例如，如果将所述N'个基础均衡滤波器靶系数提供为所述N个均衡滤波器参 照靶系数组的主成分，则可得到此。然而，所述N'个均衡滤波器基础靶系数组还可表示N个 均衡滤波器参照靶系数组的集群，其中所述集群被视为所述N个均衡滤波器参照靶系数组特 性特征。但是，不同的特性特征还可由基础均衡滤波器特性描述，例如，低频率范围中的均 衡器设置的特性演化、高频率范围中的均衡器设置的特性演化、共振频率环境中的特性均衡 器设置等。因此，所述均衡滤波器系数处理器可被配置成提供均衡滤波器基础靶系数组，以 使相对较小数量的基础均衡滤波器靶系数描述相对较大数量的均衡滤波器参照靶系数组的多 个特性特征。因此，以充分良好的精确性来近似大数量的均衡滤波器参照靶系数组所需的基 础均衡滤波器靶系数维持在小的数量，这便利了使用所述均衡滤波器系数确定器来调节当前 的均衡滤波器靶系数组。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数处理器被配置成基于所述N个均衡滤波器 参照靶系数组来进行主成分分析，以得到所述N'个均衡滤波器基础靶系数组。如上文所述， 使用N个均衡滤波器参照靶系数组的主成分作为基础均衡滤波器靶系数(还命名为均衡滤波 器靶系数组成分)允许基于用户提供的设置参数来对当前的均衡滤波器靶系数组进行计算高 效的调节。

在另一优选实施方案中，所述均衡滤波器系数处理器被配置成基于所述N个均衡滤波器 参照靶系数组来进行集群分析，以得到所述N'个均衡滤波器基础靶系数组，使得所述N'个均 衡滤波器基础靶系数组与N'个集群相关。与集群相关(或者等价地，表示集群)的基础均衡 滤波器靶系数是非常高效的用于使用均衡滤波器系数确定器来确定当前的均衡滤波器靶系数 组的基础。例如，表示集群的“中心值”或“平均值”的基础均衡滤波器系数可为线性插值 的良好基础。因此，集群分析是用于使用上文描述的均衡滤波器系数确定器来提供用于衍生 当前的均衡滤波器靶系数组的基础均衡滤波器靶系数的良好概念。

在一个优选实施方案中，所述均衡滤波器系数处理器被配置成使用一个或多个靶传递特 性从多个参照声音换能器的测量的参照传递特特性衍生所述N个均衡滤波器参照靶系数组。 换言之，所述均衡滤波器参照靶系数可衍生自多个参照换能器的测量的传递特性，其中所述 均衡滤波器参照靶系数组描述应当使用哪种均衡器设置与所述参照声音换能器组合，以得到 匹配靶转换特性的总传递特性。因此，所述均衡滤波器参照靶系数组良好适应所述参照声音 换能器并补偿所述参照声音换能器的传递特性的不足。因此，所述N'个均衡滤波器基础靶系 数组形成了非常良好的用于使用上文描述的均衡滤波器系数确定器来衍生当前的均衡滤波器 靶系数组的基础。

根据本发明的一个实施方案制造了一种系统，其包括如上文描述的均衡滤波器系数处理 器，以及如上文描述的均衡滤波器系数确定器。如已经提到的，均衡滤波器系数处理器与均 衡滤波器系数确定器的协作允许对当前的均衡滤波器靶系数组进行用户友好的设置，因为均 衡滤波器系数处理器提供的均衡滤波器基础靶系数组良好地适于所述均衡滤波器系数的使 用。

根据本发明的另一些实施方案提供了用于确定供均衡器使用的当前的均衡滤波器靶系数 组的方法，以及还提供了用于提供均衡滤波器基础靶系数组的方法。

根据本发明的另一些实施方案创建了用于执行所述方法的程序。

附图说明

接下来将参照附图来描述一些根据本发明的实施方案，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施方案的均衡滤波器系数确定器的框图；

图2示出了根据本发明的另一个实施方案的另一均衡滤波器系数确定器的框图；

图3示出了根据本发明的另一个实施方案的另一均衡滤波器系数确定器的框图；

图4示出了根据本发明的一个实施方案的装置的原理框图；

图5示出了根据本发明的一个实施方案的均衡滤波器系数处理器的框图；

图6示出了根据本发明的一个实施方案的系统的原理框图；

图7示出了衍生自仿真头测量的13个耳机特定滤器集合的例子的图示；

图8示出了创建最终滤器曲线所需的处理步骤的概述；

图9示出了不同耳机的频率响应的图示；并且

图10示出了用于针对具体的耳机生成离散的滤器的方案的图示。

具体实施方式

1.根据图1的均衡滤波器系数确定器

图1示出了根据本发明的一个实施方案的均衡滤波器系数确定器的框图。根据图1的均 衡滤波器系数确定器整体由100指代。

均衡滤波器系数确定器100被配置成例如从用户界面接收一个或多个设置参数110。均 衡滤波器系数确定器100还被配置成提供可描述当前的均衡器设置的当前的均衡滤波器靶系 数组120。所述均衡滤波器系数确定器100被配置成根据一个或多个设置参数110在多种不 同的均衡器设置之间连续或准连续地衰落(fade)，以得到所述当前的均衡滤波器靶系数组 120。设置参数110的数量典型地小于当前的均衡滤波器靶系数组120中的均衡滤波器靶系数 的数量。

关于所述均衡滤波器系数确定器的功能，应注意，一个或多个设置参数110优选但不必 须直接定义多种不同的均衡器设置之间的衰落。因此，一个或多个设置参数可独立于音频信 号的特性，基于先前确定的衰落范围，直接定义如何提供当前的均衡滤波器靶系数组，其中 所述衰落范围可例如由先前确定的(固定的)均衡滤波器靶系数组成分或等价地由均衡滤波 器基础靶系数组定义。

总之，通过基于一个或多个设置参数在多种不同的均衡器设置之间连续或准连续地衰落， 可使用简单的用户界面并基于独立于信号的线性规则来提供当前的均衡滤波器靶系数组。

应注意，可由本文描述的任何特征和功能，单独或以组合的方式，改进均衡滤波器系数 100。

2.根据图2的均衡滤波器系数确定器

图2示出了根据本发明的一个实施方案的均衡滤波器系数确定器的原理图。

根据图2的均衡滤波器系数确定器整体由200指代。均衡滤波器系数确定器200被配置 成例如从用户界面接收一个或多个设置参数210。均衡滤波器系数确定器200被配置成提供 可描述均衡器当前的均衡器设置的当前的均衡滤波器靶系数组220，其中所述均衡器可耦接 至如下文描述的均衡滤波器系数确定器200。

所述均衡滤波器系数确定器200被配置成根据一个或多个设置参数线性组合多个均衡滤 波器靶系数组成分，以得到所述当前的均衡滤波器靶系数。在这种情况下，设置参数的数量 优选小于所述当前的均衡滤波器靶系数组中的均衡滤波器靶系数的数量。

因此，均衡滤波器系数确定器200可使用适度的计算工作量得到当前的均衡滤波器靶系 数组。可预计算均衡滤波器靶系数组成分，以使所述预计算的均衡滤波器靶系数组成分的加 权线性组合足以确定当前的均衡滤波器靶系数组，其中对不同的均衡滤波器靶系数组成分的 加权由一个或多个设置参数直接确定(其中所述加权可与设置参数所定义的值成比例，例如， 与用户界面定义的值成比例)。因此，可通过改变一个或多个设置参数来得到两种或更多种不 同均衡器设置之间的线性转换，其中在不同均衡器设置之间存在转换，该不同的均衡器设置 由多个均衡滤波器靶系数组成分定义。应注意，所述均衡滤波器靶系数组成分可为，在其间 进行线性插值的均衡滤波器靶系数组。但是，作为另一选择，均衡滤波器靶系数组成分中的 一个可定义多个均衡滤波器参照靶系数组的平均值，其中均衡滤波器靶系数组成分中的另一 个可定义从均衡滤波器参照靶系数组的所述平均值的最具特性的偏差，并且其中根据一个或 多个设置参数，通过对所述均衡滤波器靶系数组成分的可变组合来得到当前的均衡滤波器靶 系数组。例如，所述均衡滤波器靶系数组成分可为多个均衡滤波器参照靶系数组的主成分， 其中可由一个或多个设置参数210确定对所述主成分中的至少一些的加权。作为另一选择， 所述均衡滤波器靶系数组成分可描述(或表示)与参照声音换能器相关的不同的均衡滤波器 靶系数组的集群。作为另一选择，第一个均衡滤波器组成分可定义“起始点”，而一个或多个 其他均衡滤波器组成分描述一种或多种变化方向，其中根据一个或多个相应的设置参数对所 述的一个或多个其他均衡滤波器组成分进行加权，并添加(以经加权的形式)至所述第一个 均衡滤波器组成分。

总之，均衡滤波器系数确定器200运行根据相对较小数量的一个或多个设置参数210直 接提供当前的均衡滤波器靶系数组。当前的均衡滤波器参数组可为线性组合多个均衡滤波器 靶系数组成分的直接结果，其中在该线性组合中由一个或多个设置参数确定对不同的均衡滤 波器靶系数组成分的加权(其中该加权可与设置参数线性相关)。因此，可得到不同均衡器设 置之间的线性转换，但是，其中需要仅小量的输入信息(即，确定该线性组合的一个或多个 设置参数)。

此外，应注意，可由本文公开的任何特征和功能，单独或以组合的方式，补充所述均衡 滤波器系数确定器。

3.根据图3的均衡滤波器系数确定器

图3示出了根据本发明的一个实施方案的均衡滤波器系数确定器的原理图。根据图3的 均衡滤波器系数确定器整体由300指代。

均衡滤波器系数确定器300被配置成从二维用户输入设备或从三维用户输入设备得到 (或接收)二维或三维位置信息310。均衡滤波器系数确定器300被配置成提供可描述当前 的均衡器设置的当前的均衡滤波器靶系数组320。所述均衡滤波器系数确定器300被配置成 根据使用二维或三维用户输入设备得到的二维位置信息或三维位置信息310来得到当前的均 衡滤波器靶系数组320。出于该目的，所述均衡滤波器系数确定器被配置成根据由二维或三 维位置信息310衍生或确定的两个或三个设置参数在多种不同的均衡器设置之间连续或准连 续地衰落。所述两个或三个设置参数可直接确定不同均衡器设置之间的衰落位置，以通过连 续或准连续的衰落来得到当前的均衡参数组(其中衰落位置可与两个或三个设置参数线性相 关)。作为另一选择，均衡滤波器系数确定器300被配置成根据由所述二维或三维位置信息衍 生或定义的两个或三个设置参数来线性组合多个均衡滤波器靶系数组成分(如上文描述)。因 此，可通过该线性组合得到当前的均衡滤波器靶系数组。例如，加权系数可与设置参数线性 相关(或甚至与位置线性相关)，或者可与所述设置参数相同。

因此，均衡滤波器系数确定器300被配置成基于非常直观的控制信息，即，得自二维用 户输入设备或三维用户输入设备的二维或三维位置，来提供当前的均衡参数。因此，即使是 没有经验的用户亦可直观地调节和调谐由当前的均衡滤波器靶系数组描述的当前的均衡器设 置。由二维用户输入设备或三维用户输入设备定义的位置变化导致不同均衡器设置之间的衰 落。此外，由二维用户输入设备或三维用户输入设备定义的位置变化可导致多个均衡滤波器 靶系数的线性组合的变化(例如，成比例的变化)，使得用户可感知，响应使用所述二维用户 输入设备或三维用户输入设备定义的位置的变化的，均衡器设置的变化。因此，用户可直观 地识别使用二维用户输入设备或三维用户输入设备定义的位置，导致相当良好的均衡结果。

总之，均衡滤波器系数确定器300提供了调节均衡器设置的直观的解决方案，其中基于 二维或三维位置信息310来确定当前的均衡滤波器靶系数组几乎不需要计算工作量。

4.根据图4的装置

图4示出了根据本发明的一个实施方案的装置的原理框图。

根据图4的装置整体由400指代。

装置400被配置成接收输入的音频信号410，并基于该信号提供均衡化的音频信号412。 装置400还被配置成接收用户互动420，其确定(或定义)用于从输入的音频信号410衍生 均衡化的音频信号412的均衡器设置。

装置400包括用户界面430，其中所述用户界面被配置成响应用户互动420来得到一个 或多个设置参数432。装置400还包括均衡滤波器系数确定器440，其被配置成从用户界面接 收一个或多个设置参数432。应注意，均衡滤波器系数确定器440可与根据图1的均衡滤波 器系数确定器100、根据图2的衡滤器系数确定器200或根据图的均衡滤波器系数确定器300 相同。均衡滤波器系数确定器440被配置成基于一个或多个设置参数432提供当前的均衡滤 波器靶系数组442。装置400还包括均衡器450，其被配置成从均衡滤波器系数确定器440接 收当前的均衡滤波器靶系数组442，并基于所接收的当前的均衡滤波器靶系数组442均衡化 输入的音频信号410，以得到经均衡化的音频信号412。因此，打算由声音换能器输出的输入 信号被使用当前的均衡滤波器靶系数组442的均衡器452均衡化，从而得到经均衡化的音频 信号412。由均衡器450进行的均衡可例如服务于这样的目的：补偿声音换能器(例如，耳 机)的频率响应的不足，使其输出经均衡化的音频信号。

例如，所述均衡器可被配置成在频域中执行均衡化。在这种情况下，可将可直接表示响 应多个不同频率的靶均衡滤波器振幅的均衡滤波器靶系数，例如作为增益因子或加权系数， 应用于表示音频信号的频域系数。例如，每个均衡滤波器靶系数都可确定表示音频信号的一 个或多个频域成分的增益或加权。

作为另一选择，所述均衡器可被配置成在时域中执行均衡化，即，在时域中执行对输入 的音频信号的有限脉冲响应滤波，或者在时域中执行对输入的音频信号的无限脉冲响应滤波。 在这种情况下，如果均衡滤波器靶系数表示频域中的靶均衡滤波器响应，即，表示响应多个 不同频率的靶均衡滤波器振幅，则所述均衡器可选地例如通过滤波器设计，(赋予例如，附图 标记452)从当前的均衡滤波器靶系数组衍生用于有限脉冲响应滤器的系数或用于无限脉冲 响应滤器的系数。但是，如果均衡滤波器靶系数是时域滤器系数(即，有限脉冲响应滤器的 系数或无限脉冲响应滤器的系数)，则所述均衡器可直接使用均衡滤波器靶系数作为时域滤器 的系数。

因此，装置400提供了基于用户互动420来定义对输入的音频信号410的均衡化的简单 的解决方案。均衡滤波器系数确定器440通常被配置成根据一个或多个设置参数432来提供 当前的均衡滤波器靶系数组442，以使当前的均衡滤波器靶系数组442根据一个或多个设置 参数良好适应不同类型的声音换能器。

换言之，均衡滤波器系数确定器将由用户互动420定义的相对较小数量的一个或多个设 置参数442映射至均衡滤波器靶系数组442上，其中均衡滤波器系数确定器440评价一通常 线性的规则，以将一个或多个设置参数432映射至当前的均衡滤波器靶系数组442。因此， 均衡滤波器系数确定器440的复杂性通常是非常适度的。此外，应注意，可容易地通过用户 互动420来实现的单一设置参数的变化，通常改变当前的均衡滤波器靶系数组442的大数量 的均衡滤波器靶系数，使得可高效并且通常平稳地在不同的均衡滤波器靶系数组之间转换。

优选地，所述装置允许瞬时反馈，使得用户互动420与当前的均衡滤波器参数组442之 间的延迟通常小于100ms。因此，用户可立即得到关于由他的用户互动420影响的当前的均 衡滤波器靶系数组442的变化如何影响经均衡化的音频信号412的听觉效果的反馈，该音频 信号412通常使用声音换能器来播放。因此，用户可通过用户输入(用户互动)420来控制 当前的均衡滤波器靶系数组442，以使由当前使用的具体的声音换能器提供的经均衡化的音 频信号412的听觉效果满足他的预期。

简言之，装置420允许补偿声音换能器的频率响应的不足，其中可使用可例如包括单一 滑块或单一按钮或二维输入的可能性或三维输入的可能性的简单用户界面430来调节用于均 衡化输入的音频信号的当前的均衡滤波器靶系数组442，以得到将由当前使用的声音换能器 输出的经均衡化的音频信号412。如上文所述，通过使用均衡滤波器系数确定器，可保持小 的计算复杂性，同时仍然允许用户选择合适的均衡以及甚至更精调的均衡。

5.根据图5的均衡滤波器系数处理器

图5示出了根据本发明的一个实施方案的均衡滤波器系数处理器500的原理图。均衡滤 波器系数处理器500整体由500指代。

所述均衡滤波器系数处理器被配置成得到(例如，接收或生成)N个均衡滤波器参照靶 系数组510。此外，所述均衡滤波器系数处理器500被配置成确定并提供表示(或反映，或 描述)所述N个均衡滤波器参照靶系数组510的多个特性特征的N'个均衡滤波器基础靶系数 组520。所述均衡滤波器系数处理器500被配置成将所述N'个均衡滤波器基础靶系数组提供 至均衡滤波器系数确定器(例如，如上文解释的)，用于当前的均衡滤波器靶系数组的衍生。 优选地，均衡滤波器基础靶系数组520的数量N'大于或等于2，同时均衡滤波器参照靶系数 组510的数量N大于均衡滤波器基础靶系数组520的数量N'。

换言之，均衡滤波器系数处理器500被配置成基于较大数量的均衡滤波器参照靶系数组 510提供减少数量的均衡滤波器基础靶系数组520，其中均衡滤波器系数处理器500被配置成 提供均衡滤波器基础靶系数组520以使均衡滤波器基础靶系数组520至少近似地表示均衡滤 波器参照靶系数组510的最具有特性的(mostcharacteristic)特征中的一些。因此，提供 了均衡滤波器基础靶系数组520以使它们可用于近似均衡滤波器参照靶系数组510。换种说 法，提供了均衡滤波器基础靶系数组520，以使得基础均衡滤波器靶系数的组的组合，由于 组合的结果并且根据加权，得到至少近似地具有与参照均衡滤波器参数组510中一个或多个 相同的一些特性特征的不同均衡参数组。

例如，所述均衡滤波器系数处理器500可被配置成基于所述N个均衡滤波器参照靶系数 组510来进行主成分分析，以得到所述N'个均衡滤波器基础靶系数组520。在这种情况下， N'个均衡滤波器基础靶系数组可表示(或等于)N个均衡滤波器参照靶系数组510的主成分。

在一个可选实施方案中，所述均衡滤波器系数处理器可被配置成基于N个均衡滤波器参 照靶系数组510进行集群分析，以鉴定可将所述N个均衡滤波器参照靶系数组510分组至其 中的多个集群。因此，在这种情况下，提供了N'个均衡滤波器基础靶系数组520，以使所述 Ν'个均衡滤波器基础靶系数组520与所述N'个集群相关。例如，所述N'个均衡滤波器基础 靶系数组可描述或表示N'个集群。例如，所述N'个均衡滤波器基础靶系数组的每一个可与一 个集群相关，并表示例如由多个均衡滤波器参照靶系数组510组成的一集群的中心值，或与 该相应的集群相关的多个均衡滤波器参照靶系数组510的平均值。

此外，应注意，均衡滤波器系数处理器500可从外部单位接收N个均衡滤波器参照靶系 数组510，或可使用一个或多个靶转换特性从多个参照声音换能器的测量的参照转换特性衍 生N个均衡滤波器参照靶系数组510。例如，均衡滤波器系数处理器500可确定均衡滤波器 参照靶系数组510，以使均衡滤波器参照靶系数组510定义均衡器设置，以补偿多个参照声 音换能器的测量的参照转换特性从一个或多个靶转换函数的偏差。换言之，每个均衡滤波器 参照靶系数组510可定义这样的均衡器设置，即，其实现使相应的参照声音换能器的转换函 数均衡化，以遵从相应的靶转换特性。

进一步总结，均衡滤波器系数处理器500提供了相对较小数量的均衡滤波器基础靶系数 组520，但是所述均衡滤波器基础靶系数组520带有相对更大数量的均衡滤波器参照靶系数 组510的最重要的信息。因此，通过使用如本文所述的均衡滤波器系数确定器，均衡滤波器 基础靶系数组520形成了用于高效衍生当前的均衡滤波器靶系数组的良好基础。

6.根据图6的系统

图6示出了根据本发明的一个实施方案的系统的原理框图。该系统整体由600指代。

系统600包括均衡滤波器系数处理器610，其被配置成接收或生成N个均衡滤波器参照 靶系数组612。均衡滤波器系数处理器610被配置成基于其基础提供N'个均衡滤波器基础靶 系数组614。应注意，均衡滤波器系数处理器610可等价于均衡滤波器系数处理器500，并且 均衡滤波器参照靶系数组612可等价于均衡滤波器参照靶系数组510。此外，均衡滤波器基 础靶系数组614可等价于均衡滤波器基础靶系数组520。

系统600还包括均衡滤波器系数确定器620，其被配置成接收N'个均衡滤波器基础靶系 数组614。此外，均衡滤波器系数确定器620被配置成从用户界面624接收一个或多个设置 参数622，用户界面624还可选地为系统600的部分。均衡滤波器系数确定器620被配置成 基于一个或多个设置参数622并且还基于N'个均衡滤波器基础靶系数组614提供当前的均衡 滤波器靶系数组626。应注意，均衡滤波器系数确定器620可等价于本文描述的均衡滤波器 系数确定器100、200、300、440。此外，应注意，均衡滤波器基础靶系数组614可定义多种 不同的均衡器设置，和/或可担当均衡滤波器靶系数组成分的角色。

系统600可选包括均衡器630，其被配置成接收当前的均衡滤波器靶系数组626。此外， 可选的均衡器630通常接收输入的音频信号632，并基于所述输入的音频信号632提供经均 衡化的音频信号634，其中根据当前的均衡滤波器靶系数组626来执行均衡器630的均衡功 能。换言之，当前的均衡滤波器靶系数组626可定义由均衡器630应用至输入的音频信号632 的滤器函数，以得到经均衡化的音频信号634。

系统600使得能够容易地调节均衡器630以补偿目前使用的声音换能器的不足。均衡滤 波器系数处理器610基于相对较大数量的N个均衡滤波器参照靶系数组提供了相对较小数量 的N'个基础均衡滤波器靶系数。均衡滤波器系数确定器620可使用相对简单的并且用户友好 的用户界面来确定当前的均衡滤波器靶系数组626，其中用于从均衡滤波器基础靶系数组614 衍生当前的均衡滤波器靶系数组626的计算工作量可为小的。此外，可由用户改变的小数量 的设置参数可为足够的，因为均衡滤波器基础靶系数组614包含关于实际的均衡滤波器参照 靶系数组的最相关信息。

因此，可以以分布式方式操作的系统(例如，其中由服务器提供均衡滤波器基础靶系数 组614至包括均衡滤波器系数确定器620和均衡器630的用户设备)实现了均衡器设置对当 前使用的声音换能器的适配(例如，对当前使用的耳机的适配)，并因此提高了用户的满意度。 在终端用户设备中实施仅计算简单的均衡滤波器系数确定器620，这允许便宜并且功率高效 的实施。

7.根据图7和8的实施例

在下文中，将描述根据一个实施方案的另一个实施例。但是，该部分中公开的教导可与 本文公开的任何实施方案组合使用。

根据本发明的一个实施方案基于对声音换能器滤器数据(例如，耳机滤器数据)执行主 成分分析(PCA分析)。根据本发明的该实施方案使得能够方便地使感知正确的滤器(或至少 提供尚可的声音品质的滤器)匹配耳机(或其他声音换能器)，无论其是否已经在之前测量过。 可通过提取滤器集合(对应不同的耳机模型)的最显著特征并且使用户能够控制这些特征来 使其可行。图7中给出了13个滤器的例子，其示出衍生自仿真头测量的13个耳机特定滤器 集合的例子。

现在参照图7，应注意，横坐标710描述了以赫兹为单位的频率，其中使用对数刻度。 纵坐标712描述了以分贝为单位的大小(或相对大小)。14条不同的曲线描述了关于频率的 滤器特性。换言之，图7的曲线表示可用于补偿参照耳机(参照声音换能器)的非理想转换 特性的均衡滤波器的滤器特性。换言之，图13的曲线表示这样的均衡器设置，其结果为均衡 器和耳机的总转换函数，以使该总转换函数接近(或等于)靶转换特性。

应注意，图7中示出的均衡滤波器曲线包含在频率上的相对较强的变化。因此，根据图 7的均衡滤波器曲线应当优选——但是不必须——由数字信号处理系统相对较大的数量的均 衡滤波器靶系数表示，以正确地反映关于频率的变化。还应当注意，图7中示出的均衡滤波 器曲线可由说明书中提及的均衡滤波器参照靶系数来表示。此外，应注意，本文描述的均衡 滤波器系数处理器可使用表示图7的均衡滤波器曲线的均衡滤波器参照靶系数组。

已发现，通过应用主成分分析(PCA)(细节参照例如参考文献[6])，可在不丢失许多信 息的情况下显著减少滤器曲线的数量(或等价地，均衡滤波器靶系数组的数量)。由此将各自 一个耳机特定的滤器曲线转化成一般性的滤器曲线和耳机特定的权(但是，其中在本发明的 一些实施方案中不必确定所述耳机特定的权)。

以M为针对每条滤器曲线的频率轴的点的分辨率(例如，M＝1024)，并且以N为滤器曲 线的数量(例如，N＝13)，可制造具有维度M×N的矩阵。应注意，M＝1024和N＝13是 例子，其中可将M和N指定为任何正整数。

换言之，N＝13的均衡滤波器曲线可由N＝13个均衡滤波器参照靶系数组表示，其中 每个均衡滤波器参照靶系数组可包含M＝1024个滤器系数。因此，可制造具有维度M×N的 矩阵，其包含各为M＝1024个均衡滤波器靶系数的N＝13列。

例如，可由本文描述的均衡滤波器系数处理器来执行该功能。

在进一步处理中，可减少例如所述矩阵的维度的数量。例如，可将维度的数量从N＝13 减少至N＝2(其中应注意，减少后的维度数量在本文中还由N'指代)。

换言之，通过应用主成分分析，可将维度(或维度数量)N从13减少至例如2。但是， 频率轴上的分辨率M＝1024优选仍然相同。

例如，这两个矢量被称为主成分。

使用例如两个主成分(还被指定为“PC”，例如主成分)，存在一个自由度，利 用权W调节曲线：

$\overrightarrow{f}={\overrightarrow{p}}_0+W·{\overrightarrow{p}}_1$

在上文中，是矢量，其元件(或整体)是均衡滤波器靶系数。换言之，所述矢量表示 当前的均衡滤波器靶系数组。表示例如所有均衡滤波器参照靶系数组的平均值。例如，表示多个矢量的平均值，所述多个矢量的元件表示不同参照均衡滤波器(与不同参照声音换 能器相关)的均衡滤波器靶系数(组)。表示N个均衡滤波器参照靶系数组的第一主成分。

但是，应注意，在文献中有时使用不同的符号，使得在一些文献中将指定为“第一主 成分”，并且在一些文献中将指定为第二主成分。

但是，f等于所有滤器曲线的平均值与经加权的第一主成分(PC)的和。 W是加权系数，并且可等价于上文描述的设置参数。例如，W可与滑块或按钮的设置成(正) 比例。

不储存13条特有的滤器曲线(或等价地，13个均衡滤波器参照靶系数组)的每一个， 取而代之，可储存两条一般性曲线(矢量)和13个特有的标量权。但是，应注意， 在根据本发明的一些实施方案中，不必储存13个特有的标量权W(或任何标量权)。

但是，应注意，通过使用式中的13个特有的权W中的一个来执行加法和 乘法，所得的曲线(或均衡滤波器靶系数组)提供对储存初始曲线的最佳拟合(或至少充 分良好的拟合)。

换言之，可使用式来高效地重构均衡滤波器靶系数组(由矢量描述)，只 要储存了主成分和以及加权参数W的13个不同的值，所述均衡滤波器靶系数组就近似 N个均衡滤波器参照靶系数组，其中加权参数W的13个不同的值与均衡滤波器参照靶系数的 组中的不同的值相关。

但是，在根据本发明的一些实施方案中，可足以从多个，例如，N个均衡滤波器参照靶 系数组衍生两个(或可选更多)主成分该任务可例如由均衡滤波器系数处理器来 执行，其提供所述的N'个主成分作为均衡滤波器基础靶系数组，以供均衡滤波器系 数确定器使用。

在下文中，将描述可用于例如确定当前的均衡滤波器靶系数组的实施方式和用户界面。

例如，在用户的设备中，可需要用户选择一个或多个权W(例如，使用用户界面来选择)。 在一个权的情况下(如在上文的例子中描述的，将维度的数量从N＝13减少至N'＝2)，适 当的用户界面可为滑块或旋钮(其中，所述滑块或旋钮的位置可例如定义权W)。对于两个权 (例如，提取三个主成分和并线性组合的情况)，可使用区域例如智能手机屏幕(提 供两个轴[x,y]，以及由此可能调节两个权)。

这些表示频率响应的权，最容易通过施加每频带的增益来应用于频域中的信号。对于时 域信号，它们需要被转换成对应的滤器(例如，时域滤器)。

换言之，可作为用户设备的部分的均衡滤波器系数确定器可根据方程得到 (例如从由均衡滤波器系数处理器馈送的外部数据库下载，或取自内部数据库)主成分，并 可例如得到矢量(表示当前的均衡滤波器靶系数组)。权W可根据从用户界面接收的设置参 数来设置，或可甚至等于从用户界面接收的设置参数。因此，均衡滤波器系数确定器可使用 简单加权的两个主成分的组合来得到当前的均衡滤波器靶系数组。如果使用多于两个主成分， 则可将额外的权(衍生自额外的设置参数或等于额外的设置参数)应用于该线性组合中。

在下文中，将描述一个使用实施例。例如，在将新耳机插入播放设备(例如，包括均衡 滤波器系数确定器的终端用户设备)后，可开始播放声音材料。然后，用户可开启手机均衡， 并且可在听音乐的同时改变一个或多个权W，并且可由此找到对于所附接的耳机感知最优的 调谐。

在下文中，将参照图8的流程图概述根据本发明的概念的可能的实施方式，该图示出生 成最终滤器曲线的方法步骤的概述。

在可在脱机状态下执行(例如，由均衡滤波器系数处理器执行)的步骤810中，执行对 一般性滤器参数的预处理和创建。在可在“联机”的状态下执行(例如，由均衡滤波器系数 确定器执行)的步骤820中，执行借助用户输入的实时(on-the-fly)的滤器生成。

预处理和生成一般性滤器参数的步骤810包括在声耦合器上对N个耳机(或其他声音换 能器)执行测量812。

步骤810还包括，使用测量(例如，在步骤812中执行的测量)和靶函数，进行N个耳 机(或其他声音换能器)的N个滤器曲线的生成814。因此，可在步骤814中生成参照均衡 滤波器曲线或均衡滤波器参照靶系数组。

步骤810还包括进行N条滤器曲线(例如，步骤814中生成的滤器曲线)至N'条滤器曲 线的减少816，其中N'通常小于N(N'和N为整数)。因此，可在步骤816中得到均衡滤波器 靶系数组成分(例如，表示多个集群的均衡滤波器靶系数主成分或组)。

可由终端用户设备(例如，移动电话，或经声音换能器输出音频信号的任何其他装置) 执行的步骤820将在“联机状态”下或“实时”执行，例如在播放音频信号期间执行。

步骤820可包括使用用户界面以输入N'-l个权W(其可被视为设置参数)。步骤820还 包括，基于步骤816中提供的所述N'个滤器曲线，并根据步骤820中使用用户界面输入的N'-l 个权，计算最终滤器曲线。因此，得到可例如由当前的均衡滤波器靶系数组表示的最终滤器 曲线。

在步骤820中，可实施上文中关于均衡滤波器系数确定器描述的功能。

8.结论

综上所述，根据本发明的实施方案制造“观和感”，使得能够使用一个滑块或小数量的滑 块或者一个控制盘(或钮)或小数量的控制盘(或钮)或二维区域例如移动设备的屏幕(或 类似设备)来以无级的方式改变频域中的靶曲线。(滤器-)设置应当优选但不必须制成当改 变控制元件(滑块等)时可直接听得到。

此外，根据本发明的一些实施方案基于这样的理念，即，无级可变的滤器补偿或减少电 声换能器的不足，其中由用户根据他的听觉来进行直接控制和/或监视。

在根据本发明的一些实施方案中，实施主成分分析。但是，在一些可选实施方式中，原 则上可使用提取滤器曲线的最重要特性(或特征)和/或减少滤器曲线的数量的每种可能性。 例如，可使用将曲线(例如，参照均衡滤波器曲线或均衡滤波器参照靶系数组)分成多个集 群的集群分析，在所述集群中，在将尽可能相似的曲线进行整合(或集中，或组合)。因此， 可在这些曲线(或均衡滤波器参照靶系数组)之间进行无级交叉衰落。

此外，应注意，对于用户而言，存在控制这些特征的不同的可能性。在一个实施方式(使 用主成分分析)中，用户在添加(例如，叠加主成分)之前控制对主成分1-n的加权。但是， 还可在离散的滤器之间无级交叉衰落。

例如，可使用以下方法(其中复杂性升高)：

-对单一的滤器加权百分之0至百分之100，可使用滑块、控制盘等来调节；

-在两个滤器之间交叉衰落(可例如通过将集合(例如，均衡滤波器参照 靶系数组的集合)分成集群并平均化来找到)；或

-其他方法。

一般而言，在一些实施方案中，用户设备执行对两个或更多滤器曲线的线性组合，其中 通过滑块或另一(例如，单一的)用户界面项目来确定所述组合。

关于主成分分析，还参照文件[7]。

为了进一步总结，根据本发明的一些实施方案创造了用于改进耳机的感知音频品质的概 念。更好的声音品质基于专门为耳机设计的滤器。这些滤器补偿每个耳机特有的缺陷。根据 本发明的一些实施方案允许在不同的滤波之间进行无级过渡，并由此使用户能够在无需先知 晓耳机类型的情况下容易地找到期望的滤器参数。

根据本发明的一个实施方案制造了单滑块解决方案，可使用该解决方案来调节均衡器。

根据本发明的一些实施方案带来了以下具体改进中的一种或多种：

-对于用户而言，最重要的是改进的声音品质，由于耳机更佳的频率响 应(因为补偿了耳机的缺陷)所致；

-用户不需要在昂贵的耳机上花大量的金钱以达到良好的音频品质；

-使用本发明的设备易于使用；用户不需要深入细节(例如，均衡器的 设置参数)或测量手机的频率响应。用户可通过简单的工具，例如钮或滑块，调 谐滤器曲线直至结果令人满意。

-可改进便宜(并且不理想)的耳机的音频品质；以及

-多媒体软件供应商可开发包括用于音频信号的耳机均衡的应用。

可例如在以下技术应用区域中使用根据本发明的一些实施方案：

-智能手机；

-个人音乐播放器；

-平板设备；

-蓝光/DVD/CD播放器；

-A/V接收器；

-电视机；

-车载/机载娱乐系统；

-专业音频；

-声卡；

-耳机扬声器。

9.可选实施方式

虽然以装置为内容描述了一些方面，但显而易见的是，这些方面还体现了对相应方法的 描述，在所述方法中，区块或装置与方法步骤或方法步骤的特征相对应。同样地，在方法步 骤的上下文中所描述的方法也体现了对相应装置的相应区块或项或特征的描述。一些或所有 方法步骤可由(或通过使用)硬件装置，例如微处理器、可编程计算机或电子电路来执行。 在一些实施方案中，可由这样的装置来执行一种或多种最重要的方法步骤。

根据一定的实施要求，本发明的实施方案可进行硬件实施或软件实施。所述实施可使用 其上存储有电可读控制信号的数字储存介质来进行，例如，软磁盘、DVD、蓝光、CD、ROM、 PROM、EPROM、EEPROM或闪存，所述数字存储介质与可编程的计算机系统协作(或者能够与 其协作)从而执行相应的方法。因此，所述数字存储介质可为计算机可读的。

根据本发明的一些实施方案包括具有电可读控制信号的数据载体，所述数据载体能够与 可编程的计算机系统协作，从而执行本文描述的方法中的一种。

一般而言，本发明的实施方案可实施为具有程序代码的计算机程序产物，所述程序代码 用于在计算机上运行所述计算机程序是执行所述方法中的一种。所述程序代码可例如储存于 机器可读载体上。

另一些实施方案包括用于执行本文描述的方法中的一种的计算机程序，其储存于机器可 读的载体上。

因此，换言之，该具有发明性的方法的一个实施方案是当所述计算机程序在计算机上运 行时，具有用于执行本文描述的方法中的一种的程序代码的计算机程序。

因此，所述发明性的方法的另一个实施方案是包含记录于其上的用于执行本发明描述的 方法中的一种的计算机程序的数据载体(或数字存储介质，或计算机可读介质)。数据载体、 数字存储介质或记录介质通常是有形的和/或非暂时性的。

因此，所述发明性的方法的另一个实施方案是表示用于执行本文描述的方法中的一种的 计算机程序的数据流或信号序列。所述数据流或信号序列可例如配置成经数据通信连接来进 行传输，例如，经因特网来进行传输。

另一个实施方案包括配置成或适配成执行本文描述的方法中的一种的处理工具，例如计 算机，或可编程逻辑装置。

另一个实施方案包括这样的计算机，其上安装有用于执行本文描述的方法之一的计算机 程序。

根据本发明的另一个实施方案包括这样的装置或系统，其被配置成将用于执行本文的方 法之一的计算机程序传送(例如，以电的方式或以光的方式)至接收器。所述接收器可例如 为计算机、移动设备、存储器设备等。所述装置或系统可例如包括用于将计算机程序传送至 接收器的文件服务器。

在一些实施方案中，可使用可编程逻辑装置(例如，现场可编程门阵列)来执行本文描 述的方法的一些功能或全部功能。在一些实施方案中，现场可编程门阵列可与微处理器协作 从而执行本文描述的方法中的一种。一般而言，优选通过任何硬件装置来执行所述方法。

上文描述的实施方案仅是对本发明的原理的举例说明。应理解，对本领域技术人员而言， 本文描述的布置和细节的修饰和变形应是显而易见的。因此，本发明旨在仅由所附的专利权 利要求的范围所限制，而不由通过描述和解释本文的实施方案的方式所呈示的具体细节所限 制。

参考文献

[1]H.；Jensen,C.；D.&M.DesignCriteriaforHeadphonesJ. AudioEng.Soc,1995,43,218-232

[2]Lorho,SubjectiveEvaluationofHeadphoneTarFrequencyRespon-es.In:Audio EngineeringSocietyConvention126#7770.Munich,Germany,May2009

[3]BestimmungderSchallimmissionvonohrnahenSchallquellenTeil1:VerfahrenmitMikrofonen inmenschlichenOhren(MIRE-Verfahren),DINENISO11904-1,DeutschesInstitutfür Normunge.V.,February2003

[4]Akustik-SimulatorendesmenschlichenKopfesundOhres-Teil1:Ohrsimulatorzur Kalibrierungvonsupra-auralenundcircumauralen(IEC60318-1:2009)；Deutsche FassungEN60318-1:2009,DeutschesInstitutfürNormunge.V.,July2010

[5]Fleischmann,Silzle,Plogsties:HeadphoneEQ–Measurement,DesignandPsychoacoustic Evaluation,MicroelectronicSystems,SpringerVerlag2011,Pages301-312

[6]JolliffeI.T.PrincipalComponentAnalysis,Series:SpringerSeriesinStatistics,2nded., Springer,NY,2002,XXIX,487p.28illus.ISBN978-0-387-95442-4

[7]SUNGMOKHWANGANDYOUNGJINPARK,"HRIRCUSTOMIZATIONINTHE MEDIANPLANEVIAPRINCIPALCOMPSANALYSIS", AES31stInternationalConference,London,UK,2007June25–27

[8]WO2010/138309