CN101715158B

CN101715158B - 音频信号装置及方法

Info

Publication number: CN101715158B
Application number: CN200910205841.5A
Authority: CN
Inventors: 洪佃玖; 朱仲石; 吴道承
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2029-10-09
Also published as: TW201016034A; TWI462601B; US8615093B2; US20100086148A1; CN101715158A

Abstract

本发明提供一种音频信号装置，该音频信号装置包括一低音增强电路及一音频处理电路。该低音增强电路接收一音频输入信号，该音频输入信号具有一低频部分，该音频输入信号的该低频部分具有一主频率，该低音增强电路根据该主频率放大该低频部分，以输出一低音增强信号。该音频处理电路压缩该低音增强信号的一低频部分来输出一第一信号。

Description

音频信号装置及方法

技术领域

本发明是关于一种音频信号处理，特别是关于一种低音增强的音频信号装置及方法。

背景技术

今日，消费性电子装置的设计重视可携性。由于强调此设计重点，导致所有可携性电子装置具有较小的扬声器。扬声器具有较小的物理尺寸严重地限制声音的复制，特别是在低频的声域，因此，导致消费者不满意于声音输出的品质。对于此问题，习用的解答在于放大低频分量；然而，增加低频分量的能量位准不仅导致额外的功率消耗，也可能导致扬声器的损坏。

改善复制效果又不升压低频分量的一种解决方式系利用心理声学(Psychoacoustics)技术。也就是说：在谐波中，存在所谓的“虚拟音高(Virtualpitch)”现象，其中即使基本频率的振幅是零，大脑感知复数谐波频率中具有最大公因数的一频率。举例来说，如果耳朵听到一音调(Tone)，该音调具有频率600、800、1000与1200Hz的复数泛音(Overtones)，则该音调的音高几乎被辨识为200Hz音调的音高。

一习知技术记载于美国公告专利第5668885号，其揭露一低频率音频转换电路。另一习知技术记载于美国公告专利第5939373号，其揭露一心理声学的替代信号产生器。此专利的重点是音量均等(Volume equalizaion)，亦即，该剩余谐波信号的响度(Loudness)与该低频信号的响度相匹配。另一习知技术记载于美国公告专利第6134330号，其揭露增强装置。另一习知技术记载于美国公开专利第20060159283A1号，其揭露一低音增强电路。

然在实作上，这些音频***常需要低复杂性的滤波器以便容易实现。因扬声器常显示截止频率的特性，该特性使扬声器难以复制截止频率范围之外的信号。若采用低复杂性(换言之，低成本)的滤波器(例如是带通滤波器)来实现，则由于其过渡带宽是宽的且其阻带(Stop band)不是趋近于零，而导致原始输入信号仍存在。由于在经过该带通滤波器处理后的输出信号乃包括该原始输入信号的能量，但该低频率信号无法由扬声器加以复制，因此导致输出能量的浪费。

此外，低频率信号的存在更有另一缺点。在一音频***中，需要一压缩器来避免该音频***的输出信号的位准超出扬声器的临限；该压缩器压缩低音增强信号向下回到该临限以下，其中该压缩器不仅压缩该低音增强信号的低频部分，也压缩该低音增强信号的高频部分。例如，该压缩器的输出信号具有声音的高频部分，当比较输出的高频部分与原始的高频部分时，该输出信号的强度大幅小于输入信号的强度。也就是说，当低频部份存在时，造成输出信号位准更大，使得调整增益要更小以避免超过临界，所以低频部份存在的信号，它的高频信号会比没有低频成份的信号减小更多了。

此外，习用的方法尚有另一个缺点是：为了避免该低音增强信号的位准超出该扬声器的临限，所以会进行压缩(即增益小于1)该低音增强信号，使得的全部该低音增强信号皆至该临限以下。导致了该低音增强信号的高频部分被压缩许多，且该低音增强信号的输出动态范围也被压缩。

发明内容

本案的目的之一是提供一种音频信号装置与方法，其改善：当扬声器复制低频信号时，所输出的声音具有低劣的品质。

本案的目的之一是提供一种音频信号装置与方法，在于减少该输出信号中的该原始输入信号的能量。

本案的目的之一是提供一种音频信号装置与方法，用来减少因扬声器无法复制该低频信号，所导致的输出能量浪费。

本案的目的之一是提供一种音频信号装置与方法，使用部分频率的压缩来减少低音增强信号的低频部分，以改善处理后输出信号的动态范围。

本案的一实施例是提供一种音频信号装置，包括：一低音增强电路，接收一音频输入信号，并用以增强该音频输入信号的一第一低频部分以输出一低音增强信号；及一音频处理电路，电耦接该低音增强电路，接收该低音增强信号，并用以减少该低音增强信号的一第二低频部分的振幅部分来输出一音频输出信号，该低音增强电路包括：一第一处理单元，利用该音频输入信号的该第一低频部分来输出一谐波信号，其中该谐波信号包括该音频输入信号的该低频部分的一泛音；及一第二处理单元，利用该谐波信号来增强该音频输入信号，以输出该低音增强信号，其中该第一低频部分包括有复数个第一低频子部分，该第一处理单元包括复数个子处理单元与一加法单元；其中该复数个子处理单元分别处理复数个子频带部分来输出复数个子谐波信号，以及该加法单元相加该复数个子谐波信号，以输出该谐波信号，其中，该子处理单元包括：一第一滤波单元，选出该音频输入信号的该第一低频部分；一频率估计器，估计该音频输入信号的该第一低频部分的一主频率；一增益选择器，根据该主频率，决定一升压增益；一前置放大器，利用该升压增益来放大该音频输入信号的该第一低频部分，以输出第一低频放大信号；及一谐波产生器，接收并依据第一低频放大信号以产生该第一低频放大信号的复数个谐波；及一第二滤波单元，从该复数个谐波中选出该子谐波信号。

本案的另一实施例是提供一种音频信号方法，包括下列步骤：接收一音频输入信号；增强该音频输入信号的一第一低频部分以输出一低音增强信号；以及减少该低音增强信号的一第二低频部分的振幅部分来输出一音频输出信号，其中该第一低频部分包括有复数个子频带部分，其中输出该低音增强信号之步骤包括下列步骤：将该音频输入信号的该第一低频部分分开为复数个子频带部分；分别处理该复数个子频带部分来输出复数个子谐波信号；相加该复数个子谐波信号，以输出该谐波信号；及依据该谐波信号与该音频输入信号，以产生该低音增强信号，其中分别处理该复数个子频带部分来输出复数个子谐波信号之步骤中对每一该子频带部分来输出相对应的每一该子谐波信号包括下列步骤：选出该音频输入信号的该第一低频部分；估计该音频输入信号的该第一低频部分的一主频率；根据该主频率，决定一升压增益；利用该升压增益来放大该音频输入信号的该第一低频部分，以输出第一低频放大信号；接收并依据第一低频放大信号以产生该第一低频放大信号的复数个谐波；及从该复数个谐波中选出该子谐波信号，其中该子谐波信号包括该音频输入信号的该第一低频部分的一泛音。

本案的又一实施例是提供一种音频信号装置，该音频信号装置包括一低音增强电路。该低音增强电路接收一音频输入信号，该音频输入信号具有一低频部分，该音频输入信号的该低频部分具有一主频率，该低音增强电路根据该主频率放大该低频部分，以输出一低音增强信号。

本案的又一实施例是提供一种音频信号方法，该音频信号方法包括下列步骤：提供一音频输入信号，其中该音频输入信号具有一低频部分，该音频输入信号的该低频部分具有一主频率；及，根据该主频率放大该低频部分，以输出一低音增强信号。

本案的又一实施例还使用部分频率的压缩来减少低音增强信号的低频部分。在本案中，根据该低音增强信号，利用一减压增益被应用于无法以该扬声器复制的该低音增强信号的该低频部分。该低音增强信号的该低频部分的压缩不影响该扬声器的输出，而该低音增强信号的高频部分不受影响，因此，处理后输出信号的动态范围变得大于习用方法的。

附图说明

本案得藉由下列图式的详细说明，以得到更深入的了解：

图1：本案第一实施例所提音频信号装置的示意图；

图2：本案第二实施例所提音频信号装置的示意图；及

图3：本案第三实施例所提音频信号装置的示意图。

【主要元件符号说明】

43、3B_1、3B_2、3B_M：加法器

81、82、83：音频信号装置

33：谐波产生器

211、221、231：低音增强电路

212：音频处理电路

28：扬声器

301、302、303：第一处理单元

31、34、41、52、53：滤波单元

311、31_1、521：低通滤波器

32：放大单元

321：前置放大器

322：频率估计器

323：增益选择器

341、31_2、31_M：带通滤波器

3A_1、3A_2、3A_M：子处理单元

3B：加法单元

40：第二处理单元

411、53：高通滤波器

42：延迟单元

50：低频减低单元

51、61：调整增益计算器

54、62：乘法器

55：混合器

60：增益调整单元

A2、A3、A4：音频输入信号

B2、B30、P21：低频部分

B3、E2、F2、G2、P22、P23、P24、Q1、Q2、QM、S22：信号

B31、B32、Q11、Q12、Q21、Q22、QM1、QM2：子信号

C2、C3：谐波

C21、C31：泛音

D2、D3、D4：谐波信号

D41、D42、D4M：子谐波信号

f1：主频率

H21、H22：调整增益

K3：升压增益

Q10、Q20、QM0：子频带部分

S21、S31、S41：低音增强信号

TH1：临限

具体实施方式

请参阅第一图，其为本案第一实施例所提音频信号装置81的示意图。如图所示，音频信号装置81包括低音增强电路211、音频处理电路212。低音增强电路211响应一音频输入信号A2而输出低音增强信号S21；例如，低音增强信号S21包括音频输入信号A2的第一低频部分的一泛音(Overtone)。音频处理电路212耦接于低音增强电路211，用以对低音增强信号S21的第二低频部分进行压缩来输出信号S22。扬声器28耦接于音频处理电路212，扬声器28具有临限TH1，音频处理电路212输出该信号S22用以驱动扬声器28。在一实施例中，信号S22的位准低于临限TH1，以使扬声器28忠实地复制信号S22的声音。该音频处理电路212的一实施例为一增益值小于1的放大电路。

在一实施例中，低音增强电路211可以是任一习用的低音增强***或是本发明所揭露之实施例。在第一图中，低音增强电路211包括第一处理单元301与第二处理单元40，第一处理单元301与第二处理单元40均接收音频输入信号A2。第一处理单元301利用音频输入信号A2的第一低频部分B2来输出谐波信号D2，其中谐波信号D2包括音频输入信号A2的第一低频部分B2的泛音C21。第二处理单元40利用谐波信号D2来增强音频输入信号A2，以输出低音增强信号S21。基于心理声学，扬声器28所发出的声音能够使听者感知音频输入信号A2的低频部分B2。

在一实施例中，第一处理单元301包括滤波单元31、放大单元32、谐波产生器33与滤波单元34。滤波单元31接收音频输入信号A2，且从音频输入信号A2撷取出(Extract)音频输入信号A2的第一低频部分B2。在一实施例中，滤波单元31包括低通滤波器311，低通滤波器311具有一截止频率，低通滤波器311选出音频输入信号A2的第一低频部分B2，第一低频部分B2的频率小于低通滤波器311的该截止频率。

放大单元32放大音频输入信号A2的第一低频部分B2来输出信号E2。在一实施例中，放大单元32包括前置放大器321。谐波产生器33产生信号E2的复数谐波C2，其中该等谐波C2包括泛音C21。在一实施例中，低通滤波器311提供音频输入信号A2的第一低频部分B2，而如果谐波产生器33的输出变化取决于信号E2的频率且不取决于信号E2的位准，则可在谐波产生器33的前级放大第一低频部分B2。在一实施例中，前置放大器321将音频输入信号A2的第一低频部分B2升压为信号E2，谐波产生器33产生信号E2的该等谐波C2；因为音频输入信号A2中较高频率范围中的分量是音频输入信号A2的谐波，该等谐波C2的音高(Pitch)仍然相同于音频输入信号A2的第一低频部分B2的音高。在一实施例中，谐波产生器33具有一特性：该等谐波C2的减压(reduce)振幅是独立于音频输入信号A2的第一低频部分B2的位准。

滤波单元34从该等谐波C2选出谐波信号D2，其中谐波信号D2包括泛音C21。在一实施例中，滤波单元34包括带通滤波器341，带通滤波器341耦接于谐波产生器33，带通滤波器341从谐波产生器33的输出选出一适当的部分，其中该适当的部分包括泛音C21；例如，带通滤波器341具有一低边截止频率与一高边截止频率，该低边截止频率与该高边截止频率分别等于该适当的部分的下限频率与上限频率，一实施例，带通滤波器341的该低边截止频率被选为等于低通滤波器311的该截止频率。一实施例，带通滤波器341的该高边截止频率被选为一特定频率，该特定频率大致以一个八度音程高于带通滤波器341的该低边截止频率。当然，该带通滤波器341并不是必要的元件，省略该带通滤波器341仍可达到本发明的功效。

低音增强电路211的第二处理单元40包括滤波单元41、延迟单元42与加法器43。滤波单元41从音频输入信号A2移除音频输入信号A2的一不需要频率部分(例如是：第一低频部分B2，当然也可以是不同的频率)来输出信号F2。在一实施例中，滤波单元41包括高通滤波器411，高通滤波器411接收音频输入信号A2，且用以移除音频输入信号A2中复数不需要的基本频率，例如，高通滤波器411选出音频输入信号A2中频率高于低通滤波器311的该截止频率的部分，在此情况下，该等不需要的基本频率位于音频输入信号A2的第一低频部分B2内，一实施例，高通滤波器411的截止频率被选为等于低通滤波器311的该截止频率。

延迟单元42延迟信号F2来输出信号G2，使信号G2相对于音频输入信号A2的延迟谐波信号D2相对于音频输入信号A2的延迟可相匹配(换言之，用以使得二信号可同步)。当然，延迟单元42的功能系用以使延迟谐波信号D2与高通滤波器411的输出信号F2可同步，当然，若延迟谐波信号D2与高通滤波器411的输出信号F2已是同步了，则该延迟单元42就必须移除。

该延迟单元42并不是必要的元件，省略该带通滤波器341仍可达到本发明的功效。加法器43相加信号G2与谐波信号D2来输出低音增强信号S21。在一实施例中，低音增强信号S21不具有音频输入信号A2的低频部分B2的基本频率，但具有该基本频率的音高，亦即，低音增强电路211执行心理声学的操作来获得低音增强信号S21。

音频处理电路212包括低频减低单元50与增益调整单元60。低频减低单元50压缩低音增强信号S21的第二低频部分P21来输出信号P24。增益调整单元60压缩信号P24的全部来输出信号S22。低频减低单元50包括调整增益计算器51、滤波单元52、乘法器54、滤波单元53与混波器55。调整增益计算器51根据低音增强信号S21而决定调整增益H21。在一实施例中，如果信号S22的位准超出扬声器的临限TH1，调整增益计算器51将计算调整增益H21的值以使信号S22向下而低于临限TH1；否则，调整增益计算器51设定调整增益H21的该值为1。一实施例，该第一低频部分B1与该第二低频部分P21的频率是相同的，当然，也可以彼此不相关、不同的。

滤波单元52接收低音增强信号S21，且从低音增强信号S21选出低音增强信号S21的第二低频部分P21。在一实施例中，滤波单元52包括低通滤波器521，低通滤波器521具有一截止频率，低通滤波器521选出低音增强信号S21的第二低频部分P21，例如，低通滤波器521的该截止频率被选为等于低通滤波器311的该截止频率，第二低频部分P21的复数频率小于低通滤波器521的截止频率，当扬声器28的尺寸较小时，扬声器28复制第二低频部分P21时的效率是差的，在此情况下，第二低频部分P21的位准可能会过高而使信号S22的位准高于扬声器28的临限TH1，且低频减低单元50被用来减低第二低频部分P21的振幅。乘法器54把低音增强信号S21的第二低频部分P21乘以调整增益H21来输出信号P23，例如，当调整增益H21的该值小于1时，信号P23对应地低于低音增强信号S21的第二低频部分P21。

滤波单元53从低音增强信号S21移除低音增强信号S21的一不需要频率部分(例如是：第二低频部分P21，当然也可以是不同的频率)来输出信号P22。在一实施例中，滤波单元53包括高通滤波器531，高通滤波器531接收低音增强信号S21，且用以移除低音增强信号S21中复数不需要的基本频率，例如，高通滤波器531选出低音增强信号S21中频率高于低通滤波器521的该截止频率的部分，在此情况下，该等不需要的基本频率位于低音增强信号S21的第二低频部分P21内。一实施例，高通滤波器531的截止频率被选为等于低通滤波器521的该截止频率。混合器55混合信号P22与信号P23来输出信号P24。当然，另一实施例方式，移除该高通滤波器531并以一减法器取代该混合器55，即可减少该低音增强信号的一第二低频部分的振幅部份。

增益调整单元60包括调整增益调整计算器61与乘法器62。增益调整计算器61耦接于混波器55，增益调整计算器61根据信号P24的振幅而决定出一调整增益H22。在一实施例中，如果低音增强信号S21的第二低频部分P21的振幅相对于低音增强信号S21的全部信号振幅的比例是巨大的，由于音频处理电路212先降低第二低频部分P21的振幅，则信号P24将低于扬声器28的临限TH1，如此可以在不减少信号的高频部份使得信号低于扬声器临限。乘法器62把信号P24乘以调整增益H22来输出信号S22，其中调整增益计算器61调整该调整增益H22，以使信号S22所有的位准低于扬声器28的临限TH1。在一实施例中，音频处理电路212包括低频减低单元50，且增益调整单元60被省略，在此情况下，信号P24即是信号S22。上述电路的耦接关系，可参考第一图。

请参阅第二图，其为本案第二实施例所提音频信号装置82的示意图。如图所示，音频信号装置82包括低音增强电路221与音频处理电路212。第二图之实施例与第一图之实施例相较，大部份的电路的功能以及操作原理系相似或是相同，故相同或是相似的电路省略其描述。在第二图中，第一处理单元302包括滤波单元31、放大单元32、谐波产生器33与滤波单元34。滤波单元31接收音频输入信号A3，从音频输入信号A3选出音频输入信号A3的低频部分B30，且输出信号B3。在一实施例中，滤波单元31包括低通滤波器311，低通滤波器311具有一截止频率，低通滤波器311移除音频输入信号A3中具有一频率范围的成分来输出信号B3，该频率范围包括大于该截止频率的复数频率，信号B3包括两个子信号B31与B32。在一实施例中，子信号B31与B32均为低通滤波器311所选出的音频输入信号A3的低频部分B30。

放大单元32耦接于滤波单元31与谐波产生器33之间，放大单元32放大音频输入信号A3的低频部分B30来输出信号E3，且包括频率估计器322、增益选择器323与前置放大器321。频率估计器322耦接于低通滤波器311，频率估计器322估计音频输入信号A3的低频部分B30的主频率f1。增益选择器323耦接于频率估计器322，增益选择器323根据主频率f1而选择一增益K3。前置放大器321利用提升增益K3来放大音频输入信号A3的低频部分B30，以输出信号E3。谐波产生器33产生信号E3的复数谐波C3，其中该等谐波C3包括泛音C31。在一实施例中，该等谐波C3的位准(level)是几乎相同于音频输入信号A3的低频部分B30的位准。

滤波单元34从该等谐波C3选出谐波信号D3。在一实施例中，滤波单元34包括带通滤波器341，带通滤波器341从谐波产生器33的输出选出一适当的部分。音频处理电路212包括低频减低单元50与增益调整单元60。为了确保，信号S32的所有位准是低于扬声器28的临限TH1，增益调整单元60压缩低频减低单元50的输出的全部。

请参阅第三图，其为本案第三实施例所提音频信号装置83的示意图。如图所示，音频信号装置83包括低音增强电路231、与音频处理电路212。低音增强电路231响应音频输入信号A4而输出低音增强信号S41。音频处理电路212响应低音增强信号S41而输出信号S42。低音增强电路231包括第一处理单元303与第二处理单元40，第一处理单元303与第二处理单元40均接收音频输入信号A4。第一处理单元303利用音频输入信号A4的低频部分来输出谐波信号D4。第二处理单元40利用谐波信号D4来增强音频输入信号A4，以输出低音增强信号S41。

第一处理单元303分开音频输入信号A4的该低频部分为复数子频带部分Q10、Q20、...、与QM0，其中子频带部分Q10为该等子频带部分Q10、Q20、...、与QM0中的最低频带部分。第一处理单元303包括复数子处理单元3A_1、3A_2、...、与3A_M和一加法单元3B。加法单元3B包括分别对应于该等子处理单元3A_1、3_2、...、与3A_M的复数加法器3B_1、3B_2、...、与3B_M。该等子处理单元3A_1、3A_2、...、与3A_M分别处理该等子频带部分Q10、Q20、...、与QM0来输出复数子谐波信号D41、D42、...、与D4M。加法单元3B相加该等子谐波信号D41、D42、...、与D4M，以输出谐波信号D4。

该等子处理单元3A_1、3A_2、...、与3A_M可以相同或是相似于第一图的第一处理单元301或是第二图的第一处理单元302。

若该等子处理单元3A_1、3A_2、...、与3A_M的至少一个的实施态样可以相同或是相似于第二图的第一处理单元302为例：

在每个滤波单元31中，在低通滤波器31_1输出的信号Q1包括两个子信号Q11与Q12，其中子信号Q11与Q12均可为子频带部分Q10。在低通滤波器31_2输出的信号Q2包括两个子信号Q21与Q22，其中子信号Q21与Q22均可为子频带部分Q20。以此类推可得，在低通滤波器31_M输出的信号QM包括两个子信号QM1与QM2，其中子信号QM1与QM2均可为子频带部分QM0。

在每个放大单元32中，子处理单元3A_1的频率估计器322估计子频带部分Q10的一主频率，子处理单元3A_1的增益选择器323根据该主频率而决定一升压增益，子处理单元3A_1的前置放大器321利用该升压增益来放大子频带部分Q10；因此，该等子处理单元3A_1、3A_2、...、与3A_M的各增益选择器可应用不同的增益至该等子处理单元3A_1、3A_2、...、与3A_M的各前置放大器。

因为用以选出每一子频带部分的滤波单元31的频率范围是小的，故在谐波产生期间，将发生较小的互调失真。当没有分开音频输入信号A4的该低频部分时，在该低频部分的频率区域中，可有多于一分量，且经由运算(例如是非线性运算)复数频率的那些分量，将产生一些不需要的频率，而这些不需要的频率不是音频输入信号A4的谐波，因此，它们被称为互调失真。频带分割的另一好处在于：子处理单元的频率估计器322所输出结果的变化是较小且精确的，且子处理单元的滤波单元34的输出位准很接近于子处理单元的滤波器单元31的输出位准。

本发明的实施例中，上述电路元件可以是数位的电子电路，可有多种实施方式，此为本技术领域所熟知的，例如：延迟电路42可以是延迟元件(delayelement)、先进先出缓冲器(FIFO buffer)、寄存器(register)、或其他存储器来实现之；又例如：滤波器可以由一些乘法器以及加法器所完成；又例如：利用硬件描述语言(Verilog或是VHDL)来完成整个电路、或是利用中央处理器(CPU)配合软件、或是微处理器(controller)配合固件(firmware)皆可直接完成上述运算(例如：延迟、乘法、加法、判断出所须的增益)等操作。

上所述者，仅为本发明之最佳实施例而已，当不能以之限定本发明所实施之范围。即大凡依本发明申请专利范围所作之均等变化与修饰，皆应仍属于本发明专利涵盖之范围内，谨请贵审查委员明鉴，并祈惠准，是所至祷。

Claims

1.一种音频信号装置，包括：

一低音增强电路，接收一音频输入信号，并用以增强该音频输入信号的一第一低频部分以输出一低音增强信号；及

一音频处理电路，电耦接该低音增强电路，接收该低音增强信号，并用以减少该低音增强信号的一第二低频部分的振幅部分来输出一音频输出信号，

该低音增强电路包括：

一第一处理单元，利用该音频输入信号的该第一低频部分来输出一谐波信号，其中该谐波信号包括该音频输入信号的该低频部分的一泛音；及

一第二处理单元，利用该谐波信号来增强该音频输入信号，以输出该低音增强信号，

其中该第一低频部分包括有复数个第一低频子部分，该第一处理单元包括复数个子处理单元与一加法单元；其中该复数个子处理单元分别处理复数个子频带部分来输出复数个子谐波信号，以及该加法单元相加该复数个子谐波信号，以输出该谐波信号，

其中，该子处理单元包括：

一第一滤波单元，选出该音频输入信号的该第一低频部分；

一频率估计器，估计该音频输入信号的该第一低频部分的一主频率；

一增益选择器，根据该主频率，决定一升压增益；

一前置放大器，利用该升压增益来放大该音频输入信号的该第一低频部分，以输出第一低频放大信号；及

一谐波产生器，接收并依据第一低频放大信号以产生该第一低频放大信号的复数个谐波；及

一第二滤波单元，从该复数个谐波中选出该子谐波信号。

2.如权利要求1所述的音频信号装置，其中该第二处理单元包括：

一高通滤波单元，移除该音频输入信号的一不需要频率部分来输出一高通滤波信号；及

一加法器，相加该高通滤波信号与该谐波信号来输出该低音增强信号。

3.如权利要求1所述的音频信号装置，其中该音频处理电路包括：

一低频减低单元，用以减低该低音增强信号的一第二低频部分来输出一低频减少信号；及

一增益调整单元，用以调整该低频减低信号的全部来输出该音频输出信号。

4.如权利要求3所述的音频信号装置，其中该低频减低单元包括：

一减低调整增益计算器，根据该低音增强信号，决定一减低调整增益；

一低通滤波单元，选出该低音增强信号的该第二低频部分；

一乘法器，把该低音增强信号的该第二低频部分乘以该减低调整增益来输出一第三信号；

一高通滤波单元，移除该低音增强信号的该第二低频部分来输出一第四信号；及

一混合器，混合该第三信号与该第四信号来输出该低频减少信号。

5.如权利要求4所述的音频信号装置，其中该高通滤波单元的截止频率等于低通滤波单元的该截止频率。

6.如权利要求3或4所述的音频信号装置，其中该增益调整单元包括：

一调整增益计算器，根据该低频减低信号，决定一调整增益；及

一乘法器，把该低频减少信号乘以该调整增益来输出该音频输出信号。

7.如权利要求1所述的音频信号装置，其中该音频信号装置更包括一扬声器，该扬声器具有一临限，且该增益调整单元用以调整该低频减低信号的全部以使得该音频输出信号所有的位准低于该临限。

8.一种音频信号方法，包括下列步骤：

接收一音频输入信号；

增强该音频输入信号的一第一低频部分以输出一低音增强信号；以及

减少该低音增强信号的一第二低频部分的振幅部分来输出一音频输出信号，

其中该第一低频部分包括有复数个子频带部分，其中输出该低音增强信号之步骤包括下列步骤：

将该音频输入信号的该第一低频部分分开为复数个子频带部分；

分别处理该复数个子频带部分来输出复数个子谐波信号；

相加该复数个子谐波信号，以输出该谐波信号；及

依据该谐波信号与该音频输入信号，以产生该低音增强信号，

其中分别处理该复数个子频带部分来输出复数个子谐波信号之步骤中对每一该子频带部分来输出相对应的每一该子谐波信号包括下列步骤：

选出该音频输入信号的该第一低频部分；

估计该音频输入信号的该第一低频部分的一主频率；

根据该主频率，决定一升压增益；

利用该升压增益来放大该音频输入信号的该第一低频部分，以输出第一低频放大信号；

接收并依据第一低频放大信号以产生该第一低频放大信号的复数个谐波；及

从该复数个谐波中选出该子谐波信号，其中该子谐波信号包括该音频输入信号的该第一低频部分的一泛音。

9.如权利要求8所述的音频信号方法，更包括下列步骤：

调整该音频输出信号以使该音频输出信号之振幅皆低于一扬声器的一临限。