[发明专利]控制音频信号的低音放音的装置和方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及心理声学低音增强领域，具体指一种用在电声变换器中 控制音频信号的低音放音的装置和方法。

【背景技术】

在电声变换器中，尤其在扬声器或耳机中音频信号的低音放音是由 所述的发声器的体积大小所决定的。然而现有发声器日趋向微型化发 展，所以在通信技术或娱乐子及消费品电子的音频设备中所述的低音 放音不能令使用者满意。为了改善小型发声器的低音放音效果，可以采 用已公开的心理声学原理，既被称为“残余听觉-听丢失的基频Residual hearing-hearing of missing Fundamental”理论。该原理通过谐波组 合来仿真基频的感觉，由此也能借助谐波的相应组合达到仿真低频的感 觉。心理声学原理的方法是在发声器中改善音频信号的低频放音，低频 成分被隔离成低频的音频信号，被隔离低频的音频信号用多个带通滤波 器滤波，再在一个放大系数可控的放大器中放大，并且通过初始音频信 号与放大的频率成分的组合产一个仿真的低频音信号，以解决传统方法 改善低频的诸多限制和不利因素。

在上述方法中，为了节省处理量，通常将低频段的左右声道的信号 相加后再进行处理，当信号较大时，相加之后的信号会出现削波的现象； 或者放大的频率成分的谐波产生之后与高频段信号叠加，也可能产生波 峰大于1的情况，从而引起削波现象。削波现象的产生，对应主观听感 上产生“噗噗”声，这无疑影响发声器的听感，是使用者所不想看到的。

【发明内容】

本发明的目的在于解决心理声学原理使用方法中产生的削波现象， 导致发声器在工作状态时发出“噗噗”声影响性能的问题，而提出一种 控制音频信号的低音放音的装置和方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种控制音频信号的低音放音的装置，包括叠加低频段左右声道信 号的第一加法器、与加法器连接的低通滤波器、与低通滤波器连接的非 线性处理器、及与非线性处理器连接的第二加法器、所述的第二加法器 还与通过左右声道信号的高通滤波器连接，其中在所述低通滤波器前设 置与之连接的对信号进行幅度调整，控制信号幅值在1内的第一限幅 器；在第二加法器后设置对信号进行幅度调整，控制信号幅值在1内的 第二限幅器。

优选的，所述的第一限幅器包括进行限幅调整在预设值在1内的正 弦处理器。

所述的第二限幅器包括一判断信号的幅值大小是否超过预设值的 电平判断器、及与电平判断器连接的运算电路单元，该运算电路单元对 信号进行限幅调整运算在预设值内的数学运算。

所述的运算电路单元还连接一增加谐波信号成分的非线性处理器。

一种控制音频信号的低音放音的方法，其特征在于：包括以下步骤：

将输入左右声道的初始音频信号通过高通滤波器；

同时将输入左右声道中的低频段音频信号通过第一加法器叠加，合 成第一信号；

将所述的第一信号传递到低通滤波器及与低通滤波器连接的非线 性处理器处理，得到第二信号；

将第二信号与通过高通滤波器的初始音频信号经过第二加法器叠 加；

将通过第二加法器的信号传递到第二限幅器进行幅度调整，控制信 号幅值在预设值内的处理，得到合成信号，将合成信号输出。

优选的，所述的第一信号通过第一加法器叠加后传递到第一限幅器 进行幅度调整，控制信号幅值在1内，所述的第一限幅器为正弦处理器。

信号传送到第二限幅器时，依次经过第二限幅器包含的电平判断器 及运算电路单元处理，电平判断器检测信号幅值超过预设值后，将信号 传送到运算电路单元进行限幅调整幅值在预设值内的数学运算。

将经过运算电路单元的信号传递到进行非线性处理产生该信号的 谐波成分的非线性处理器。

所述的限幅调整幅值在预设值内的数学运算满足下列两种条件式 之一：

第一条件式：y＝x/2+预设值/2，y＝x/2-预设值/2；

第二条件式：y＝x/3+2*预设值/3，y＝x/3-2*预设值/3；

其中，x为输入原信号的幅值，y为修正信号的幅值。