虚拟低音生成方法、虚拟低音模组及音频处理芯片技术

本发明专利技术实施例提供虚拟低音生成方法、虚拟低音模组及音频处理芯片。该虚拟低音生成方法包括：生成低频基波的奇次谐波；以所述奇次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的偶次谐波；或者生成低频基波的偶次谐波；以所述偶次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的奇次谐波。最后，合成所述奇次谐波和偶次谐波，获得具有完整奇偶倍频的高次谐波并且按照预设的比例，结合所述高次谐波与原音。该方法可以获得特性统一的奇次谐波和偶次谐波，合成自身谐和的高次谐波以提供更好的虚拟低音效果。

【技术实现步骤摘要】
虚拟低音生成方法、虚拟低音模组及音频处理芯片
本专利技术涉及音频信号处理
，特别是涉及一种虚拟低音生成方法、虚拟低音模组及音频处理芯片。
技术介绍
扬声器是一种常见的音频播放设备，其在功率放大器的驱动下，可以实现电声转换，播放相应的音频信号。扬声器可以通过多个指标来衡量其设备性能。而低频共振频率点是其中一个非常重要的衡量指标，其决定了扬声器的频率响应的低频下沿(亦即扬声器的低频共振频率点限制了低频音频信号的播放效果)。由于过度使用低频增益加大低于扬声器的频率响应的低频下沿的低频区域不仅会对音质造成损害，也容易使得扬声器出现内部硬件损伤。因此，通常会采用相应的演算方法(例如虚拟低音)对音源信号进行补偿以提高低频播放效果。在实现本专利技术过程中，申请人发现相关技术存在以下问题：现有的虚拟低音方法是将低频区域产生高次谐波，然后利用这些高于低频共振频率点的高次谐波内插出低音的效果。在生成高次谐波的过程中，一种生成方法通常仅能够产生单一的奇次谐波或者偶次谐波。为了合成获得完整倍频的高次谐波，需要采用不同的方法产生奇次谐波和偶次谐波后进行结合。由于不同生成方法产生的奇次谐波或者偶次谐波具有不同的特性(如谐波能量或者谐波衰减速度)。因此，奇次谐波和高次谐波的结合效果较差，不容易谐和。
技术实现思路
本专利技术实施例主要解决的技术问题是不同生成方法获得的奇次谐波和偶次谐波的特性不同，难以谐和。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种虚拟低音生成方法。所述虚拟低音生成方法包括：生成低频基波的奇次谐波；以所述奇次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的偶次谐波；所述第一高频载波与所述低频基波之差等于所述第二高频载波；合成所述奇次谐波和偶次谐波，获得具有完整奇偶倍频的高次谐波；按照预设的比例，结合所述高次谐波与原音。可选地，以所述奇次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的偶次谐波，包括：根据调制原理，将所述奇次谐波与第一高频载波相乘，并且在解调时，与第二高频载波相乘，获得解调频波；滤除所述解调频波的非目标频点，生成所述低频基波的偶次谐波。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供了另一种虚拟低音生成方法。所述虚拟低音生成方法包括：生成低频基波的偶次谐波；以所述偶次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的奇次谐波；所述第一高频载波与所述低频基波之和等于所述第二高频载波；合成所述奇次谐波和偶次谐波，获得具有完整奇偶倍频的高次谐波；按照预设的比例，结合所述高次谐波与原音。可选地，以所述偶次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的奇次谐波，包括：根据调制原理，将所述偶次谐波与第一高频载波相乘，并且在解调时，与第二高频载波相乘，获得解调频波；滤除所述解调频波的非目标频点，生成所述低频基波的奇次谐波。可选地，所述第一高频载波和第二高频载波为相对于奇次谐波或偶次谐波的超高频载波信号。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供了一种虚拟低音模组。该虚拟低音模组包括：谐波发生器，所述谐波发生器用于产生低频基波的奇次谐波，并且以所述奇次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的偶次谐波；高次谐波合成器，所述高次谐波合成器用于修饰合成所述奇次谐波和偶次谐波，产生具有完整奇偶倍频的高次谐波；虚拟低音合成器，所述虚拟低音合成器将所述高次谐波与原音结合。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供了一种虚拟低音模组。所述虚拟低音模组包括：谐波发生器，所述谐波发生器用于产生低频基波的偶次谐波，并且以所述偶次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的奇次谐波；高次谐波合成器，所述高次谐波合成器用于修饰合成所述奇次谐波和偶次谐波，产生具有完整奇偶倍频的高次谐波；虚拟低音合成器，所述虚拟低音合成器将所述高次谐波与原音结合。可选地，所述高次谐波合成器包括：调制解调单元和带通滤波器；所述调制解调单元用于：将所述奇次谐波或者偶次谐波与第一高频载波和第二高频载波相乘，获得解调频波；所述带通滤波器用于滤除所述解调频波中的非目标频点，获得对应的偶次谐波或者奇次谐波。可选地，当以所述奇次谐波为基础时，所述第一高频载波与所述低频基波之差等于所述第二高频载波；当以所述奇次谐波为基础时，所述第一高频载波与所述低频基波之和等于所述第二高频载波。可选地，所述高次谐波合成器包括：均衡器和修饰滤波器；所述均衡器用于调整所述奇次谐波和偶次谐波的增益值；所述修饰滤波器用于搭配调整所述奇次谐波和偶次谐波。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供了一种音频处理芯片。所述音频处理芯片包括：解码模组，所述解码模块用于解码接收到的音频信号；如上所述的虚拟低音模组，所述虚拟低音模组用于在所述音频信号中添加对应的虚拟低音；以及功率放大器，所述功率放大器用于放大所述虚拟低音模组输出的音频信号，以提供符合扬声器要求的信号功率。可选地，所述音频信号为数字音频信号，所述音频处理芯片还包括数模转换器；所述数模转换器分别与所述虚拟低音模组和所述功率放大器连接，用于将所述虚拟低音模组输出的数字音频信号转换为模拟音频信号。本专利技术实施例中提供的虚拟低音生成方法以非线性等方法产生出的奇次谐波或者偶次谐波为基础，利用调制解调原理产生出对应的偶次谐波或者奇次谐波。这样获得的奇次谐波和偶次谐波特性统一，可以获得自身谐和的高次谐波以提供更好的虚拟低音效果。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1为本专利技术实施例提供的应用环境示意图；图2为本专利技术实施例提供的音频处理芯片的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的虚拟低音模组的连接时序图；图4为本专利技术实施例提供的谐波发生器的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的虚拟低音生成方法的方法流程图；图6为本专利技术另一实施例提供的虚拟低音生成方法的方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。扬声器的低频共振频率点(又称共振频率或者谐振频率)是扬声器阻抗曲线上，低频段出现的一个阻抗最大值。其决定了扬声器的频率响应范围下沿。音频信号中低于低频共振频率点的区域是扬声器无法播放的低频区域。为了使低频区域的低音播放效果进行补偿，惯常使用虚拟低音等演算补救方式，以高于低频共振频率点的高次谐波内插的形式来模拟低频的播放效果。图1为本专利技术实施例提供的虚拟低音的应用环境。如图1所示，该应用环境包括音源设备10、音频处理芯片20以及扬声器30。所述音源设备10是任何类型的，用于提供待播放音频信号的智能或者非智能硬件设备，包括手机、电脑、平板电脑、U盘、MP3播放器等等。其具有至少一个输出端口，用以输出可别识别的音频信号。在一些实施例中，该音源设备10可以具有操作或者控制系统，接收用户指令并调用相应的数字音频信号，从一个或者多个输出端口中输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟低音生成方法，其特征在于，包括：生成低频基波的奇次谐波；以所述奇次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的偶次谐波；所述第一高频载波与所述低频基波之差等于所述第二高频载波；合成所述奇次谐波和偶次谐波，获得具有完整奇偶倍频的高次谐波；按照预设的比例，结合所述高次谐波与原音。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟低音生成方法，其特征在于，包括：生成低频基波的奇次谐波；以所述奇次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的偶次谐波；所述第一高频载波与所述低频基波之差等于所述第二高频载波；合成所述奇次谐波和偶次谐波，获得具有完整奇偶倍频的高次谐波；按照预设的比例，结合所述高次谐波与原音。2.根据权利要求1所述的虚拟低音生成方法，其特征在于，以所述奇次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的偶次谐波，包括：根据调制原理，将所述奇次谐波与第一高频载波相乘，并且在解调时，与第二高频载波相乘，获得解调频波；滤除所述解调频波的非目标频点，生成所述低频基波的偶次谐波。3.一种虚拟低音生成方法，其特征在于，包括：生成低频基波的偶次谐波；以所述偶次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的奇次谐波；所述第一高频载波与所述低频基波之和等于所述第二高频载波；合成所述奇次谐波和偶次谐波，获得具有完整奇偶倍频的高次谐波；按照预设的比例，结合所述高次谐波与原音。4.根据权利要求3所述的虚拟低音生成方法，其特征在于，以所述偶次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的奇次谐波，包括：根据调制原理，将所述偶次谐波与第一高频载波相乘，并且在解调时，与第二高频载波相乘，获得解调频波；滤除所述解调频波的非目标频点，生成所述低频基波的奇次谐波。5.根据权利要求1-4任一项所述的虚拟低音生成方法，其特征在于，所述第一高频载波和第二高频载波为相对于奇次谐波或偶次谐波的超高频载波信号。6.一种虚拟低音模组，其特征在于，包括：谐波发生器，所述谐波发生器用于产生低频基波的奇次谐波，并且以所述奇次谐波为基础，通过第一高频载波和第二高频载波的调制解调，产生所述低频基波的偶次谐波；高次谐波合成器，所述高次谐波合成器用于修饰合成所述奇次谐波和偶次谐波，产生具有完整奇偶倍频的高次谐波；虚拟低音合成器，所述虚拟低音合成器用于按照预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭轩恺，
申请(专利权)人：建荣半导体深圳有限公司，建荣集成电路科技珠海有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44