[发明专利]一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法

说明书

本发明公开了一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法，依据公式(1)确定延迟系数m以及增益系数g:其中，绝对峰值图y_m,g(n)表示时域响应函数的处理信号，其值依据公式(2)得出：y_m,g(n)＝(h_S*x)(n)(2)；其中，h_S表示脉冲响应函数，x(n)是输入信号，h_S的值依据公式(3)得出：本发明提出了一种计算效率较高的音频波形线性压缩方法，该方法广泛适用于声音的再现、存储和广播，计算量较小，是对传统非线性压缩算法的补充。

技术领域

本发明涉及音频数字信号处理技术领域，特别是一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法。

背景技术

通过峰值幅度限制来降低信号的动态范围是现代音频信号处理中的一个既定过程，因为它可以用来限制声音的动态，从而使其响度最大化。一种常见的压缩或用于此目的称为限制器，它防止信号超过可用的动态范围。在声音工程和音乐制作中，限制器与增益元件结合使用，通过降低信号的峰值与均方根之比来增加感知响度。

传统的动态范围减小涉及非线性技术，这会引入新的频率成分，从而导致谐波失真，从而对音质产生负面影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法，以解决现有技术中的技术问题，它可广泛应用于实时声音再现，且计算量较小。

本发明提供了一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法，包括：

依据公式(1)确定全通滤波器的延迟系数m以及增益系数g:

其中，绝对峰值图y_m,g(n)表示时域响应函数的处理信号，其值依据公式(2)得出：

y_m,g(n)＝(h_S*x)(n) (2)；

其中，h_S表示脉冲响应函数，x(n)是输入信号，h_S的值依据公式(3)得出：

如上所述的一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法，其中，优选的是，延迟系数m与自相关函数中的主要瞬态峰值同步。

如上所述的一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法，其中，优选的是，采用梯度下降方法进行增益系数g的反馈选择，其中，梯度下降方法的增益梯度由滤波导数计算，梯度下降方法的最优步长由线性规划最优求解。

如上所述的一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法，其中，优选的是，在时间n处的增益梯度可由公式(4)得出：

如上所述的一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法，其中，优选的是，增益梯度的传递函数可由公式(5)得出：

如上所述的一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法，其中，优选的是，增益梯度的保守上界可由公式(6)得出：

如上所述的一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法，其中，优选的是，最优步长可由公式(7)得出：

如上所述的一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法，其中，优选的是，公式(7)可简化为公式(8)：

如上所述的一种使用全通滤波器降低音频峰值的方法，其中，优选的是，增益幅度和梯度线的符号翻转可由公式(9)得出：