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用于减少扬声器环境的寄生振动的方法和相关处理装置制造方法及图纸

技术编号:10564359 阅读:169 留言:0更新日期:2014-10-22 16:25
本发明专利技术主要涉及一种用于减少扬声器环境的寄生振动、同时保持对电声音信号(S1)的低频的感知的方法,该电声音信号(S1)称为原声信号并且用于在由具有截止频率(fc)的所述扬声器(HP)处理之后被广播,其特征在于,该方法包括以下步骤:-识别引起扬声器(HP)振动的频带,该频带称为振动频带,-将具有作为上限的接近扬声器(HP)截止频率(fc)的频率的原声信号(S1)中的低频带(S2)隔离,-从被隔离的原声信号(S3)的低频带(S2)中生成至少一个谐波信号(S3),-组合原声信号(S2)和谐波信号(S4)以获得重组信号(S6),-除去重组信号(S6)的振动频带以获得能够被扬声器(HP)广播的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少扬声器环境的寄生振动的方法和相关处理装置
在车辆声学领域中,以机械和/或声学方式与扬声器耦合的结构(门板、防水膜、仪表盘)和杂物(缆线、螺钉)的不期望的可听寄生振动称为“咔哒咔哒噪音”,这可以表示成“抖动(grelot)噪音”或“撞击(coup)噪音”。以机械和/或声学方式耦合的元件属于下文中的所谓的扬声器环境。该现象主要出现在扬声器发出低可听频率的情况下。噪音类似于结构中给出的撞击或落入结构中的小物体的振动。通常,为了减少该噪音,人们可以:-通过插入“减摆器”、泡沫片或垫片来使得结构和扬声器机械地去耦;-通过插入泡沫块或通过减少接合处的机械连接来使得结构彼此之间机械地去耦;-改变结构的机械特性,即硬度、质量和摩擦力,以转移某些模式的谐振频率;-撤销由于扬声器的声场而振动的物体以及能够与表面接触且制造噪音的物体。文献US2002015255描述了一种称为“低音补偿”的方法,该方法适用于尺寸太小而无法再现低频的扬声器。所述方法的目的在于产生丰富的低音而不会由于扬声器本身使该声音失真。本专利技术涉及一种用于减少“咔哒咔哒噪音”的方法以及相关的处理装置,该方法使之能够保持对广播信号的低频的感知。本专利技术特别有利地应用于有声广播设备的领域,例如数字电视、车载收音机和MP3播放器。
技术介绍
当扬声器工作在低于其截止频率的某个频带时,位于其被并入的环境中的物体可能进入振动,这会产生令耳朵不舒服的声音(上述“咔哒咔哒噪音”)。本文中将该频带称为“振动频带”。还应当注意,扬声器的截止频率取决于扬声器的固有特性。用于避免该振动现象的已知方法是在待广播信号中除去引起不期望的振动的振动频带。然而,这种方法的缺陷在于,其除去了原作中的低频内容,这改变了听者的感知。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提出一种用于减少或除去扬声器环境中的寄生振动同时能够保持原声信号的低频感知的方法来克服该缺陷。为此,在除去振动频带之前,来自原始信号的低频部分的谐波被生成并且被引入可以被扬声器恢复的声音信号部分中。以这种方式,听者通过由大脑执行的声音重建来感知被除去的低频部分的声音。本专利技术因而涉及一种用于减少扬声器环境中的寄生振动同时保持对电声音信号的低频感知的方法,所述电声音信号称为原声信号并且用于在由具有截止频率的所述扬声器处理之后被广播,其特征在于,包括以下步骤:-识别引起扬声器环境振动的频带,该频带称为振动频带,-将具有作为上限的接近扬声器截止频率的频率的原声信号的低频带隔离,-从被隔离的原声信号的低频带中生成至少一个谐波信号,-组合所述原声信号和所述谐波信号以获得重组信号,以及-除去重组信号(S6)中的振动频带以获得可以被扬声器(HP)广播的信号。根据一个实施方式,该方法包括在频率上偏移所述谐波信号的频谱线以使得位于扬声器截止频率之下的某些谐波被偏移到所述扬声器截止频率之外以被扬声器广播的步骤。根据一个实施方式,该方法包括在已经除去振动频带之后压缩所述重组信号的低频部分的力度(dynamique)以增加对位于所述振动频带周围的所述重组信号的谱线的被感知功率的步骤。根据一个实施方式,该方法包括生成多个谐波信号并且组合所述谐波信号以获得称为总谐波信号的信号的步骤,所述总谐波信号与原声信号相组合以获得所述重组信号。根据一个实施方式,该方法包括从预先从原声信号的低频带中生成的谐波信号中生成至少一个谐波信号的步骤。根据一个实施方式,为了生成包含在所述谐波信号中的谐波,该方法包括临时校正或除去低频带的信号的负部分的步骤和除去由此产生的连续分量的步骤。本专利技术还涉及一种用于处理声音信号的装置,其特征在于,包括适于实施根据本专利技术的方法的装置。附图说明通过阅读以下描述并检查附图,将更好地理解本专利技术。这些附图仅作为对本专利技术的说明但绝非限制而被给出。附图示出了:图1:根据本专利技术的处理装置的频率块的示意图;图2:根据其生成多个谐波类型的根据本专利技术的处理装置的实现变型的频率块的示意图;图3:用于提取要被扬声器广播的声音信号的振动频带的陷波滤波器的曲线的示意图。相同的、类似的或相似的元素在所有附图中保持相同的附图标记。具体实施方式图1示出了实现对称为原声信号的电声音信号S1的处理的装置1。装置1使之能够减少扬声器环境的振动现象,同时保持对信号S1的低频的感知。该信号S1可以例如是立体声信号的左或右声音信号。对立体声信号中的另一个信号进行模拟处理。装置1尤其可以与数字电视、车载收音机或MP3播放器集成在一起。为此,装置1包括一组功能块A以及一组块B,其中,功能块组A确保从原始信号S1的低频部分中生成谐波并将该谐波引入该原始信号S1内部,块组B确保提取原声信号中的产生扬声器环境振动的低频带,称为“振动频带”。操作者通过将可变频率信号施加到扬声器并且识别“由耳朵”感知扬声器环境振动的频带,来识别该振动频带。该振动频带位于扬声器的截止频率fc之下。更确切地说,组A包括被应用于原始信号S1以获得原始低频声音信号S2的低通滤波器FLP1。在一个示例中,滤波器FLP1的截止频率接近扬声器HP的截止频率fc,该截止频率约为100Hz。信号S2随后被施加到模块H1的输入端,从而使之能够在输出端生成谐波信号S3。包含在信号S3中的谐波是低频声音信号S2的频率的倍数。在一个示例中,只保持1阶和2阶谐波。为了生成这些谐波,模块H1除去例如临时信号S3的负部分(模块H1称为“半波整流器”)或校正临时信号S2的负部分(模块H1称为“全波整流器”)。“校正”是指将临时的低频声音信号S2的负增益值乘以-1。然后,由此产生的连续分量借助于截止频率非常低(约为20Hz)的高通滤波器而被除去。信号S3被施加到确保谐波信号S3的频谱线的频率偏移的模块D1的输入端,以使得位于扬声器HP的截止频率fc之下的某些谐波被偏移到扬声器的所述截止频率fc之外。为此,信号S3的每个谱线的频率乘以整数N,N优选地等于2。这保证了所生成的大部分谐波将位于扬声器HP的最佳工作频带中。信号S3优选地已经事先借助于模块E1而被均衡。回想一下,在声音处理中,该均衡在于减弱或增强组成声音信号的一个或更多个频带。在附图中被标记为S4的被如此偏移的谐波信号然后借助于低通滤波器FLP’1而被滤波,以获得称为缩减的谐波信号的信号S5。滤波器FLP’1因而使之能够除去对于恢复低频信号无用的信号S4的高频部分中的谐波。在一个示例中,低通滤波器FLP’1的截止频率大于扬声器HP的截止频率fc。FLP’1的截止频率在2*fc至4*fc之间,或正好等于这些受限值之一。在原始信号S1已经被延迟模块T延迟并且必要时被模块E2均衡之后,原始信号S1与优选地被模块E3均衡的信号S5一起被施加到组合装置C1的输入端。在一个示例中,信号的组合在于被施加到装置C1的输入端的信号的逐个采样的相加。应当指出,所施加的延迟T对应于由模块FLP1、H1、E1、D1和FLP’1对信号S1进行处理的时间。该延迟T例如是约10个采样。在装置C1的输出端获得了称为重组信号的信号S6,该信号S6随后被组B处理以尤其确保从待广播的声音信号中除去振动频带。更确切地说,组B包括高通滤波器FHPa和低通滤波器FLPa,它们被应用于信号S6以分别获得高频重组信号S7和低频重组信号本文档来自技高网
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用于减少扬声器环境的寄生振动的方法和相关处理装置

【技术保护点】
一种用于减少扬声器的环境的寄生振动、同时保持对电声音信号(S1)的低频感知的方法,所述电声音信号(S1)称为原声信号并且用于在由具有截止频率(fc)的所述扬声器(HP)处理之后被广播,其特征在于,该方法包括以下步骤:‑识别引起所述扬声器(HP)的环境振动的频带,所述频带称为振动频带;‑将所述原声信号(S1)的低频带(S2)隔离,其中所述原声信号具有作为上限的接近所述扬声器(HP)的截止频率(fc)的频率;‑从被隔离的原声信号(S3)的低频带(S2)中生成至少一个谐波信号(S3);‑组合所述原声信号(S2)和所述谐波信号(S4)以获得重组信号(S6);以及‑除去所述重组信号(S6)的振动频带以获得能够被所述扬声器(HP)广播的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.07 FR 11601161.一种用于减少扬声器的环境的寄生振动、同时保持对电声音信号(S1)的低频感知的方法,所述电声音信号(S1)称为原声信号并且用于在由具有截止频率(fc)的所述扬声器(HP)处理之后被广播,其特征在于,该方法包括以下步骤:-识别引起所述扬声器(HP)的环境振动的频带,所述频带称为振动频带;-将所述原声信号(S1)的低频带(S2)隔离,其中所述原声信号具有作为上限的接近所述扬声器(HP)的截止频率(fc)的频率,所述隔离是借助于低通滤波器实现的;-从被隔离的原声信号(S3)的低频带(S2)中生成至少一个谐波信号(S3);-延迟所述原声信号(S1);-组合所延迟的原声信号(S1)和缩减的谐波信号(S5)以获得重组信号(S6);以及-除去所述重组信号(S6)的振动频带以获得能够被所述扬声器(HP)广播的信号。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:在频率上偏移所述谐波信号(S3)的频谱线以使得位于所述扬声器(HP)的所述截止频率(fc)之下的某些谐波被偏移到所述扬声器(HP)的所述截止频率(fc)之外以被所述扬声器广播。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括以下步骤:在已经除去所述振动频带之后压缩所述重组信号(S6)的低频部分的力度以增加位于所述振动频带周围的所述重组信号(S6)的谱线的被感知功率。4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,其包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员:弗雷德里克·阿马杜托马斯·埃斯诺亚历山大·塞尼雷斯
申请(专利权)人:阿尔卡米斯
类型:发明
国别省市:法国;FR

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