CN1477904A - 低音频压缩器 - Google Patents

Abstract

本发明通常涉及音频信号处理装置，以及用于改变，具体地为增强音频信号中的低音频的感知电平的方法。该装置包括一音频输入(202)，以接收音频输入信号；一压缩器(204)与该音频输入相连接且具有一输出，以压缩上述音频输入信号；一高截止滤波器，与上述压缩器的输出连接，以提供滤波的压缩器输出；以及一组合器(206)，将来自上述压缩器输出和上述音频输入的信号进行组合，以提供组合的音频输出；并且其中配置上述压缩器使上述音频输入信号失真，以便上述失真能够被感知为当上述组合音频输出中的低音电平的增加。

Description

低音频压缩器

技术领域

本发明通常涉及音频信号处理。更具体地，本发明涉及改变、且尤其是增强音频信号中低音频的感知电平的装置和方法。

背景技术

许多低成本的耳机和扬声器，以及中保真度音频***，特别地便携***的低音响应通常是较差的。然而收听者通常希望增强的低音分量，特别地当收听具有强烈节拍的音乐时。因此人们提出了许多低音增强电路，例如在US5,481,617，US4,055,818，US5,509,080，EP0 266 148A以及DE197 42 803A中所述。

图1所示为传统的低音增强/抑制电路100，该电路既可以应用于模拟也可以应用于数字领域，或者两者结合的领域。音频输入信号通过线路102提供到低通滤波器104并且提供到输出加法器或者组合器106。低通滤波器104只通过其频率待增强的频率范围，例如低于100Hz的频率。低通滤波器104的输出由增益块108放大并且在组合器106中被加到初始输入信号以提供低音增强的输出信号110。

低音增强的电平由增益块108的增益G控制，并且通过选择G＜0，即通过将输入信号转换到加法器106使低音增强信号被有效扣除，从而得到低音抑制函数。可以在低音增强电路电路100之间设置衰减器以提供一些信号净空高度(headroom)，使低音得到增强而不限制存在(occurring)。

在数字领域使用低音增强电路的问题是当低音信号超过数字字的动态范围时会发生过载，这将限制能够采用的低音增强量。在现有技术中这个问题是通过在采用低音增强函数之间将整个信号进行衰减而解决的，但是这种技术的缺点在于：缩小的信号的动态范围，从而导致较低的信号噪声比。此外当采用数字—模拟转换器时，在数字—模拟转换器输出的最大电平摆幅减小，尽管可以通过在数字—模拟转换器之后增加模拟增益的形式而对这种衰减提供补偿。在US5,255,324中说明了另外一种避免过载的技术，该技术检测功率放大器中的削波并且降低相应的窄带低音增强增益。

低音增强电路可以包括所谓的响度均衡功能元件，该功能元件用于对在低振幅时人类耳朵对低于较高频率的低频率不敏感的产。例如，在1977年11月4-7日第58次AES会议，Tomlinson Holman以及Frank S.Kapmann所著的“响度补偿：采用与滥用”，以及WO 02/21687，以及在US4,739,514中说明了一种改善的自动响度补偿装置，该装置减少在声音复制过程中发生的箱谐振的不理想效应。响度函数通常使低音增强的电平与整个音量控制设置联系起来，以提供在低音量的更多的低音增强，但是这种功能没有考虑低音信号的振幅对音频程度材料以及对整个音量的依赖关系。

另外一种技术采用谐波发生器以产生音频包括比实际存在的信号具有更低频率的信号的错觉。在US6,134,330，WO 98/46044，WO 97/42789以及1999年5月AES第106次会议的Preprint 4892中Daniel Ben-Tzur和Martin Colloms的“The effect of MaxBass Psychoacoustic BassEnhancement on loudspeaker Design”中对这种技术给予了说明。

可以通过采用诸如二极管或者集成整流器等非线性元件而使信号失真从而产生谐波。人耳对低频的失真较不敏感并且将叠加的谐波作为低间频率的电平的增加而感知，尽管这些失真并没有在信号中真实出现。这种基本原理已经在200多年前在教堂的管风琴中使用，一个5英尺的音栓使该低音管增强一个实际律音的音阶的以下的八度音，即16英尺低音管，而一个 英尺的音栓产生32英尺音管的效果。这些技术的目的增加所知觉的低音电平而不实际增加信号的低音部分，以避免否则会发生的失真或者对扬声器的破坏。

另外一种低音增强技术是产生输入信号的子谐波，例如通过剪辑(clip)低音信号并且用2除，以对该不是初始出现的信号增加一个实际的低音部分。在US2001/0036285中对这种技术给予了说明。

已知该压缩扩展技术在音频***的领域是用于在不失真的情况下增强音频信号的信号噪声比(SNR)。***的SNR可以通过在信号通过噪声信号而传输前将其放大而得到提高，但是这种放大在高电平处受到信道的歪曲的限制。该问题的一种解决方案是在对整个信道传输之前对该信号的动态范围进行压缩，并且随之再对动态范围进行扩展以减小该噪声电平，即“压缩扩展”。可能最为人所知的实例是用于磁带录音的Dolby(商标)***，例如在R.Dolby的“音频噪音衰减***”，J.Audio Eng.Soc.，Vol.15(4)，1967年10月中所述，以及例如在此后所开发的US3,846,719以及US3,934,190。技术人员将知晓“通常意义上的压缩器其增益根据信号电平而变化，采用具有相关时间常数的均方根(RMS)信号电平检测。Dolby***的基本特点在于其工作在音节时标而不是根据即时信号电平而控制该增益。然而已经即时压缩扩展用于对脉码调制(PCM)数码施加一个μ-law或者A-law。在EP0 394 976A中阐述了一种数字压缩扩展器。

现有技术的数字压缩扩展***经历很多历程以达到高线一性和轻度失真。在19084年5月的J.Audio Eng.Soc.，Vol.32，No.5中G.W.McNally所著的“数字音频的动态范围控制”一文中，介绍了一种典型***，***采用电平检测器确定输入信号振幅的平均值和峰值，线性一对数转换以及曲线表来确定所采用的增益以及采用此增加的倍僧器。有时在专门的应用中采用音频信号而无相应的信号扩展，例如在US4,882,762中所述助听器。

上述现有技术的低间增强装置有益于增强音频信号中的低音频率的感知电平，但是人们仍然希望进一步增强特别是在数字音频领域的低音的感知电平，而不引起数字信号的过载以及硬限幅。本发明陈述此问题。

发明内容

如本发明的第一方面所述，提供一种音频输入以接收音频输入信号；一压缩器与所述音频输入相耦合且具有一输出，以压缩上述音频输入信号；一高截止滤波器，与上述压缩器的输出连接，以提供滤过的压缩器输入；以及一组合器将来自上述的压缩器输出的信号和来自上述音频输入的信号进行组合，以提供组合的音频输出，并且其中配置上述压缩器使上述音频输入信号失真，以便上述失真被感知为上述组合音频输出中的低音电平的增加。

采用压缩器而使音频输入信号变形允许信号内的低音频率的能量得到增强的提高而不发生过载。此外，由于该装置增强低振幅信号而不是较高振幅的信号，因此也有效地提供了一个自动响度均衡功能。另外，可以采用相对简单和廉价的方式而实现非线性压缩器，所叠加的较低频谐波可被感知为低音电平的增强而不是其自身的失真。

该装置包括一高截止，或者等同地为低通滤波器，介于压缩器和该组合器之间以对较低音频率更高的信号频率进行衰减，特别地对于经压缩器所引入的较高频率的谐波，从而降低任何剩余的可听得见的失真。不必完全去除这种较低音频率更高的频率。低音增强的效果可以通过改变高截止/低通滤波器的截止特性(例如，3dB的截止频率以及跌落)而改变到一定程度。本领域普通技术人员将认识到在本发明文章内容中对于构成低音频率的精确定义并不重要，尽管通常这种频率可以被认为是包括少于100Hz的频率。

优选地，压缩器为一基本即时压缩器，例如响应于数字输入信号电平而基本即时地改变压缩器增益。这简化了过载抑制并且有助于基本即时变化音频输入信号电平以引入理想的失真。换言之，通过采用即时的、非线性压缩函数，该音频输入信号能够被映射在输入信号的变形的版本中以产生低音频率能量中期望的增强效果。

在一个实施例中，该即时压缩器增益依赖于输入到压缩器的信号的即时(例如，数字)电平。该压缩器增益随即时信号电平输入可以具有一个或者多个阶跃改变，并且在数字***中可以通过左位移操作的方式而简单地实现该装置。因此该压缩器可以包括一个增益选择器以及一个乘法器，例如左移位器，响应于该增益选择器。该增益选择器可以包括一个最高有效位(MSB)检测器以检测对压缩器的数字音频输入的最高有效位，或者可以包括一个除法器，诸如一个右移位器，以控制压缩器的压缩因子。有益地该增益选择器包括该MSB检测器以及除法/右移位器，可被实现为只读存储器(ROM)中的查找表。

在一优选实施例中，该装置还包括一个用于检测高信号电平，例如导致过载的信号电平出现的装置，并且作为响应，执行信号衰减或者限制功能，以便抑止该装置内的信号过载。在一个数字***中，此功能旨在防止数字信号电平达到由用于表示此数字信号的有限数位所施加的硬极限。

在本发明的另一方面，提供了一种非线性、即时数字压缩器，包括一个输入；一个增益检测器，与上述输入连接；以及一个可变左移位器，与上述输入连接并且响应于上述增益检测器以根据上述数字信号的即时电平而对上述输入上的数字信号施加一个可变的增益。

这种类型的数字压缩器可被有利地用于上述装置，以改变音频信号中的所感知的低音频电平，并且能够简单廉价地使用。

此外，本发明的相关方面提供一种改变音频信号中的感知的低音频电平的方法，该方法包括压缩并且变形音频信号，以提供一个压缩的并且失真的信号，其中该失真可被感知为信号低音频电平的提高；低通滤过上述已压缩失真的信号；并且将上述音频信号与上述滤过的压缩失真信号组合以提供一个具有改变的感知的低音频电平的输出信号。

本发明还提供压缩器控制编码，以及一个承载该编码的载体介质，以实施上述装置、方法以及压缩器。该编码可以包括传统的程序代码或者微代码或者用于设置以及/或者控制ASIC或者FPGA的代码，或者其他类似代码。该载体可包括传统的存储介质，例如磁盘或者CD-ROM或者DVD-ROM，或者例如ROM的程序化存储器，或者例如光信号或者电信号载体等的数据载体。本领域普通技术人员将理解该代码可以在多个彼此联系的耦合元件之间分配。

附图说明

以下将结合附图，并仅采用实例的方式对本发明的优选实施例给予说明，其中：

图1所示为一公知的低音频增强/截止电路；

图2所示为一个依据本发明一实施例的低音频压缩器；

图3a至图3c所示分别为用于图2的低音频压缩器的压缩器、增益选择器以及最高有效位检测器；

图4a以及图4b所示为分别采用线性标尺和对数标度的用于图3a的压缩器的直流(DC)转移函数；

图5所示为用于图3a所示的跟随一个低通滤波器的压缩器的DC转移函数；以及

图6所示为至图3a所示的压缩器的输入信号，以及自图3a所示的压缩器的输出信号。

具体实施方式

图2所示为体现本发明一个方面的低音频压缩器电路200。在一优选实施例中，低音频压缩器200在数字域实现，且因此可在一专用的数字硬件中或者采用一个数字信号处理器(DSP)来实现，或者同时使用两者来实现。

概括地说，将一个数字音频输入信号提供到一个非线性、即时的压缩器电路，该电路将每个数字字向左移动一个量，该量依赖于该字的幅度。这个过程使压缩器的输出失真并且该失真的输出经低通滤波以衰减较高频率的谐波，放大一增益因子，并被叠加到所述输入信号上。该增益因子控制输出信号中低音频的电平。在信号中存在的剩余畸变主要在低频发生并且在很多应用中人耳几乎听不到。

更具体地，数字音频输入总线202向压缩器204和一个组合器206提供一个数字音频信号。压缩器204的输出由数字低通滤波器208滤波，该低通滤波器208最好具有二阶跌落(每倍频程12dB)。将低通滤波器208的输出提供到增益块210，该块依次将该二阶输入提供给组合器206。在一优选实施例中组合器206对这两次的输入信号求和并通过线(或者总线)212提供合并的输出。

任选地可以包括由虚线214a、b以及216所示的反馈路径以提供过载检测。该反馈可以取自增益块210的输出，由虚线214a所示，或者取自组合器206的输出，如虚线214b所示。反馈将线216上的信号提供给压缩器204用于检测最大允许的信号电平。因此，在数字实现过程中，该反馈回路包括一个抽样延迟218。

图3a以及图3b所示分别为压缩器以及用于该压缩器的增益选择器的执行过程。参考图3a，将压缩器204实现为连接到输入202的增益选择器300，结合实现为左移动操作的两二次方power-of-two)增益块304。增益选择器300根据输入202上的瞬时信号电平而确定压缩器的瞬时增益，并且通过线302提供输出k，用以控制可变增益块304。压缩器的输出提供在线205上。

图3b所示为增益选择器300的实施过程，包括一个最高有效位(MSB)检测器306，与输入线202相连，并且向压缩因子(F)确定模块308提供一输出。优选地利用右移位操作将模块30实现为一二次方增益块。压缩器因子模块308的输出通过多路复用器310而在线302上提供一个k值。

在一优选实施例中，该MSB检测器306和右移压缩因子模块308被实现为ROM中的查找表，其被配置为提供线202上的输入字和线302上的输出值K之间的直接映射。或者MSB检测器306可以利用组合逻辑而执行。

多路复用器310是可选的，但是可以用于提供过载控制功能。多路复用器310具有两个输入，一个来自压缩因子模块308，第二输入312被设置为一个固定值或者特征值，在示意实施例中，-1，对应块304中的增益降低6dB(具有信号扩展的一次右位移)。两输入择一选择是由自极限检测器316的输出314控制的，该极限检测器316与压缩控制线216相连。当最大允许(正或负)信号被提供于线216上时一，极限检测器316控制多路复用器310向增益块304提供信号以减弱压缩器的输出。极限检测器316可以通过对线216上的信号的多个最高有效位进行组合逻辑操作而实现，例如，在2补数定点标识中，用于检测值0.1XXX…(在十进制中≥0.5的值)或者1.0XXX(在十进制中＜-0.5的值)。

图3c所示为用于增益块304的可变左移功能的实现过程。其包括一个多路复用器318，具有多个输入320，每个输入通过线202接收由1位左移位器322提供的该输入信号的一个连续左移的型式。多路复用器318根据控制输入302上的k值选择一个适当移位的输入信号型式。

增益选择器具有两个操作模式，一个标准模式以及一个限制模式。首先说明标准操作模式。

在标准的操作模式中，MSB检测器306通过建立设置在输入字中的最高位而确定对线202上的输入信号的粗略近似。在一个实施例中，MSB检测器306利用绝对值计算后续查询表而实现，尽管在其他实施例中可以采用其他实现方法。在当前所述的实施例中，该MSB检测器306的输出为一整数，其随MSB向较低有效位的逐渐变化而增加。借助于右移位使MSB检测器306的输出除以压缩因子F(严格意义上讲这个值除以2F)。压缩因子模块308的结果输出以标准模式提供增益选择器300的输出，并且被用于控制压缩器204的增益(即左移位)。

以下表1给出该压缩器操作的此标准模式的实例：

参考表1，输入字的绝对值以二进制定点标识。MSB检测器306的输出包括一系列整数值，其在被右移一位时(由于在此例中F＝1)，得到表中第三栏的值。然后由压缩因子模块308的输出将该输入字左移，以提供如表最右栏的压缩器输出，同样采用二进制定点标识(为清楚起见，在此实例中，假定正信号)。由表中可见当F＝1时，压缩器放大线202上的输入信号的倍数为来自MSB检测器306的值的一半，从而产生压缩因子2∶1。F值越大，压缩比率会越低。

输入字绝对值(二进制)	MSB检测器输出	＞＞F输出(F＝1)	压缩器输出(正信号)
				1.XXXXXXXXXXXXXX0.1XXXXXXXXXXXXX0.010.001XXXXXXXXXXX0.0001XXXXXXXXXX0.00001XXXXXXXXX等	012345等	001122等	1.XXXXXXXXXXXXXX0.1XXXXXXXXXXXXX0.1XXXXXXXXXXXX0.01XXXXXXXXXXX0.01XXXXXXXXXX0.001XXXXXXXXX等

表1

压缩器204的标准模式操作提供如图4a和图4b中所示的转移函数。图4a以线性标度显示用于压缩器204的DC转移函数400，其中x轴所示为压缩器的输入信号，而y轴所示为压缩器的输出信号。在图4a中没有给出其转移函数的输入和输出信号均为负值时的图形象限，但反映了穿过原点的所示的曲线。图4b所示为相同函数的对数表示402，其中输入信号采用dB为单位用x轴表示，而输入信号采用dB为单位用y轴表示，这样在图4b上的点(0，0)对应于图4a上的点(1，1)。由于输入和输出信号均为电压，所以采用dB为单位时，其值由表达式20log₁₀(信号)而求得。

参考图4a可见，例如，在输出信号电平为0.25时，压缩器的增益存在一个阶跃降低，即采用二进制定点标识为0.01。该值对应于控制左移位器304的输出k302的信号的阶跃变化。另一个压缩器增益的阶跃变化发生在浮点二进制输入字绝对值为0.001处，这一点也可以通过表1而发现。在一对应的方式中，当输入信号电平进一步减少时增益会发生进一步的阶跃变化。

由图4b可见在重对数标度中压缩器204的转移函数通常是线性的，但是具有一个成阶层的锯齿图形。这是因为压缩器204所采用的粗略近似引起转移函数的不连接性。

图5所示为用于压缩器204和低通滤波器208的转移函数，其自压缩器的输入到低通滤波器的输出，用于压缩器的输入为80Hz的正弦波以及滤波器的截止频率为120Hz的情况。X轴表示压缩器204的输入信号基频(80Hz)的振幅，以dB为单位，而y轴表示低通滤波器208的输出的基频振幅，以dB为单位。

图5所示的转移函数只是输入正弦波的基波分量的转移函数，即输出振幅是该信号的此基波分量的振幅，而不包括来自该输入信号的谐波的任何作用。这样平滑了不连续性，因为该正弦波激发一范围内的输入电平，既包括线性区也包括不连续点。换言之，该正弦输入覆盖图4中所示的多个增益阶段，并因此在输出中产生附加的谐波分量。

图6所示为压缩器204的输入信号602以及压缩器204的输出信号604的瞬时信号电平对时间的曲线，用于60Hz正弦波输入在-24dB时相对于满标输出电平的情况。曲线604表示当瞬时输入信号电平改变时压缩器的增益中的阶跃变化的效果。曲线604中的不连续点产生压缩器的输入信号的谐波，该谐波被感知为低音频能量水平的提高。这些不连续点(优选地)采用低通滤波器208而平滑，以减小任何高频失真，否则会感知该失真。

下面对压缩器的极限模式的操作给予说明。极限模式旨在防止低音频增强电路的输出达到用于表示增强信号的数字字的硬极限，并因此防止过载。当在低音压缩器输出出现高电平信号(例如在线214a或者214b上)时，在一优选实施例中，当输出信号电平到达-2.5dB时，极限检测器316建立检测。

当极限检测器316检测到这种极限条件时，线314上的输出控制多路复用器310以选择在线302输出的-1的k值以左移增益块304。响应于此，该输入(-1)增益块304对线202上的信号执行一个单一右移位(而不是左移位)，以衰减线205上的输出。这样由于极限只在输入字接近满标时才发生，因此不会在输出信号中产生太大的不连续性，从而得到就在限制处理之前压缩器中的k值为0。

在检测极限条件时通过从压缩因子F中减去1可以提供一个改变的和更加普遍的极限函数的执行方式。

在压缩器204中采粗略近似，以及如果采用限幅器时引入了谐波畸变。优选地可以采用低通滤波器208以确保在输出信号中只出现低频谐波。这些谐波不是能被明显听见为失真，但是叠加到低音频压缩器电路200的输出信号的低音频的电平上。

如果增益块210被配置为用来提供负增益，则该低音频压缩器电路200也可以以扩展模式而操作。在实施例中，该压缩器204不能执行，这样电路200提供低音频抑制，增益块210的较大的负增益值G会导致低音抑制增强。此外或者可替换的，当然压缩器204可以被启用，且在此情况中，穿过压缩器204、的低通滤波器208以及增益块210的全部负增益，对于低振幅信号来说要高于高振幅信号。因此，低音压缩器200对于低振幅信号比对于高振幅信号提供更多的截止，而导致低音频上的动态范围扩展。

在另外一个实施例中，可以通过用一个可变右移二次方增益块代替可变左移位增益块304而提供一个扩展函数。采用这种设置，该电路对低振幅信号提供的衰减大于高振幅信号，并且对诸如低于150Hz以及优选地低于100Hz的低音频信号再次提供动态范围扩展。

在图2中所示的低音压缩器200的优选实施例，特别地有利于中保真度，典型地为便携式***，其中听众可感觉到高的低音电平，但是不需要参考品质。

当要求更高级别的信号品质时，压缩器204可被配置为降低输出信号中的间断点，而仍向低音频增强提供某些非线性。在这种实施例中，MSB检测器306可以配置为以提供比前述具有更加精细分解率的输出，例如通过采用一个信号电平检测器，该检测器能够分解信号电平中比上述基于MSB位定位的改变更精细的改变。采用这种结构，在输出302上对增益块304所提供的k值的分级个数提高，并且因此增益块304优选地采用乘法器来实现。然后输出302上该位分解数确定该输出信号品质，较多的位数会获得提高的质量。

上述低音频压缩器提供多种优点。采用即时压缩而不是基于输入信号电平的长期平均，有利于引入理想的畸变。而且也提供改善的响度补偿，依赖于即时信号电平而不是依赖于音量控制自身的设置，并且因此响应于压缩器所处理的音频程度材料的内容。非线性压缩器的实施例204的复杂度低于较现有技术的压缩器。该压缩器也直接地包括一个过载限幅器，采用来自压缩器的输出级的反馈。通过对压缩器的输出进行滤波，可听见的失真，即为可被人耳感知为畸变的音频信号的改变，能够被降低到可忽略的电平，并且剩余信号失真不被感知为可听得见的失真，而被感知为音频信号在低音频率的能量增强。此外，当将失真的压缩音频信号被从初始信号减去而不是加到该初始信号上时，低音频压缩器的实施例能够提供动态范围扩展功能。

毫无疑问，所属领域普通技术人员可以进行许多有效的变化，并且技术人员将会理解：本发明不局限于所述的实施例，而是包含对本领域的技术人员显而易见的不超出本文所附的权利要求的范围和精神内的各种改变。

Claims (28)

1.一种用于改变音频信号中的感知的低音频电平的装置，该装置包括：

一音频输入，以接收音频输入信号；

一压缩器，与所述音频输入相连接且具有一输出，用于压缩上述音频输入信号；

一高截止滤波器，与上述压缩器的输出连接，以提供滤波的压缩器输出；以及

一组合器，将来自上述压缩器输出的信号和来自上述音频输入的信号进行组合，以提供组合的音频输出；并且

其中上述压缩器被配置为使上述音频输入信号失真，以便上述失真可被感知为上述合并的音频输出中的低音电平的增加。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述的压缩器被配置为利用上述音频输入信号的基本即时电平执行非线性操作。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述非线性操作包括压缩器增益的至少一个阶跃变化，该变化依赖于输入到上述压缩器的基本即时的信号电平。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述的非线性操作包括压缩器增益的多个阶跃变化，所述阶跃变化点依赖于上述压缩器输入信号的基本即时的电平。

5.如权利要求1所述的装置，还包括限制装置，该装置响应于随上述压缩器的输出而变化的信号电平，以限制或者减少上述组合的音频输出。

6.如权利要求1所述的装置，用于增强音频信号中感知的低音电平，其中所述的组合器包括一个加法组合器。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述的音频输入信号包括数字音频输入信号，并且所述压缩器包括数字压缩器。

8.如权利要求7所述的装置，其中所述压缩器具有一个输入，并且包括一个增益选择器以及一个乘法器，该两者均与上述压缩器的输入相连接，所述乘法器响应于所述增益选择器。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述乘法器包括左移位器。

10.如权利要求8所述的装置，其中所述增益选择器包括一个最高有效位检测器，用于检测压缩器输入信号的最高有效设置位，并且对所述的乘法器提供一数字输出值。

11.如权利要求10所述的装置，其中所述增益选择器还包括一个除法器，用于降低所述乘法器的所述数字输出值。

12.如权利要求11所述的装置，其中所述的除法器包括右移位器。

13.如权利要求8所述的装置，其中所述的增益选择器包括一个查找表。

14.一种非线性、即时数字压缩器，包括：

一个输入；

一个增益检测器，与上述输入连接；以及

一个可变左移位器，与上述输入连接并且响应于上述增益检测器以响应于上述数字信号的即时电平而对上述输入上的数字信号而施加一个可变的增益。

15.一种改变音频信号中的感知的低音电平的方法，该方法包括：

压缩并且变形音频信号，以提供一个压缩并且失真的信号，其中该失真可被感知为信号中低音电平的提高；

对上述已压缩和失真的信号进行低通滤波；并且

将上述音频信号与上述滤过的压缩失真信号组合，以提供一个感知的低音电平被改变的输出信号。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述的压缩提供所述的变形。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述的压缩包括根据上述音频信号的基本即时值改变施加到音频信号的基本即时的增益。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述的变化包括以一个或者多个不连续的阶跃来改变所述增益。

19.如权利要求17所述的方法，其中所述音频信号包括数字音频信号，以及所述增益变化包括变化施加到所述音频信号上的左移位。

20.如权利要求17所述的方法，其中所述压缩还包括根据所述音频信号的基本即时值而选择用于所述音频信号的增益。

21.如权利要求20所述的方法，其中所述音频信号包括数字音频信号以及所述响应于所述音频信号的基本即时值的选择包括检测所述数字音频信号的最高有效位(MSB)。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述的MSB检测包括在一查找表中查找上述数字音频信号的值。

23.如权利要求15至22中任一项所述的方法，其中所述的输出信号包括数字输出信号，该方法还包括对所述的数字输出信号的电平进行控制以充分防止所述输出信号电平超出由所述输出信号的数字表达所施加的上限电平。

24.如权利要求23所述的方法，其中所述的控制包括检测极限条件并且根据所述检测控制由所述的压缩器采用的增益。

25.处理器控制码，当运行时实现权利要求15的压缩器。

26.一种载体，携带权利要求25所述的处理器控制码。

27.处理器控制码，在运行时，实现权利要求15所述的方法。

28.一种载体，携带如权利要求27所述的处理器控制码。

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