信号处理装置、方法和扬声器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种信号处理装置、信号处理方法和扬声器。信号处理装置包括多频带动态范围控制器，其中，多频带动态范围控制器接收音频信号，并且包括第一频带分割单元和谐振频带调整单元；第一频带分割单元用于将音频信号分割为多个频带并从多个频带中获得至少一个谐振频带，谐振频带具有位于音频信号的谐振频率范围内的谐振频带信号；以及谐振频带调整单元用于至少基于谐振频带动态范围控制增益调整谐振频带信号，并且输出调整的谐振频带信号，用于与其它频带信号合成为压缩输出信号。

【技术实现步骤摘要】
信号处理装置、方法和扬声器
本专利技术涉及扬声器
，更具体地，涉及一种用于扬声器的信号处理装置、一种用于扬声器的信号处理方法和一种扬声器。
技术介绍
扬声器器件或扩音器器件是一种电声转换器，其能将电信号转换为声音或声波。可以在扬声器的输入和扬声器器件之间使用多频带动态范围控制技术或多频带动态范围压缩(Multi-BandDynamicRangeController，MBDRC)技术，以调整输入的音频信号的动态范围。在现有技术中，MBDRC将输入的音频信号分割成三个频带，即低音频带、中音频带和高音频带。MBDRC分别通过给每个频带应用频带相关增益来处理三个频带的信号。然后，将处理的信号组合在一起生成将被输出到扬声器器件的输出信号。扬声器器件是一种在扬声器中充当换能器的器件，例如，微机电系统(MEMS)器件、膜等。如果音频信号太强，可能会损坏扬声器器件。为了将音频信号限制在一定范围内，可以在音频信号到达扬声器器件之前设置位移保护电路。在现有技术中，位移保护电路包括位移预测器和限制滤波器(LF)。位移预测器产生用于限制滤波器的控制因子，将音频信号限制在一定范围内。需要提出一种新的处理扬声器的信号的方案以解决现有技术中的至少一个技术问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于扬声器的信号处理的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于扬声器的信号处理装置，包括：多频带动态范围控制器，其中，多频带动态范围控制器接收音频信号，并且包括第一频带分割单元和谐振频带调整单元；第一频带分割单元被配置成将音频信号分割为多个频带并从多个频带中获得至少一个谐振频带，谐振频带具有位于音频信号的谐振频率范围内的谐振频带信号；以及谐振频带调整单元被配置成至少基于谐振频带动态范围控制增益调整谐振频带信号，并且输出调整的谐振频带信号，用于与其它频带信号合成为压缩输出信号。可选地或另选地，谐振频率范围覆盖以扬声器的谐振峰值为中心频率的预定频率范围。可选地或另选地，谐振频带调整单元还包括：谐振频带位移预测器，用于至少基于谐振频带信号生成谐振频带位移因子，其中谐振频带位移因子表示扬声器的扬声器器件的位移；谐振频带增益计算单元，用于至少基于谐振频带信号和谐振频带位移因子生成谐振频带动态范围控制增益；以及谐振频带调整子单元，用于至少基于谐振频带动态范围控制增益调整谐振频带信号。可选地或另选地，第一频带分割单元进一步将音频信号分割为低音频带、中音频带和高音频带，其分别具有音频信号的低音频率范围内的低音频带信号、中音频率范围内的中音频带信号和高音频率范围内的高音频带信号；多频带动态范围控制器还包括：低音频带调整单元，它至少基于低音频带动态范围控制增益调整低音频带信号，并且输出调整的低音频带信号；中音频带调整单元，它至少基于中音频带动态范围控制增益调整中音频带信号，并且输出调整的中音频带信号；高音频带调整单元，它至少基于高音频带动态范围控制增益调整高音频带信号，并且输出调整的高音频带信号；以及第一合成器，用于将调整的低音频带信号、调整的谐振频带信号、调整的中音频带信号和调整的高音频带信号合成为压缩输出信号。可选地或另选地，第一频带分割单元进一步将音频信号分割为低音频带、中音频带和高音频带，其分别具有音频信号的低音频率范围内的低音频带信号、中音频率范围内的中音频带信号和高音频率范围内的高音频带信号；多频带动态范围控制器还包括：低音频带调整单元，用于至少基于低音频带动态范围控制增益调整低音频带信号，并且输出调整的低音频带信号；较低频带合成器，用于将调整的低音频带信号和谐振频带信号合成为较低频带信号；较低频带位移预测器，用于至少基于较低频带信号生成较低频带位移因子，较低频带位移因子表示扬声器的扬声器器件的位移；较低频带增益计算单元，用于至少基于较低频带信号和较低频带位移因子生成较低频带动态范围控制增益；较低频带调整子单元，用于至少基于较低频带动态范围控制增益调整较低频带信号，并且输出调整的较低频带信号；中音频带调整单元，用于至少基于中音频带动态范围控制增益调整中音频带信号，并且输出调整的中音频带信号；高音频带调整单元，用于至少基于高音频带动态范围控制增益调整高音频带信号，并且输出调整的高音频带信号；以及第一合成器，用于将调整的较低频带信号、中音频带信号和高音频带信号合成为压缩输出信号。可选地或另选地，低音频带调整单元还包括：低音频带位移预测器，用于至少基于低音频带信号生成低音频带位移因子，其中低音频带位移因子表示扬声器的扬声器器件的位移；低音频带增益计算单元，用于至少基于低音频带信号和低音频带位移因子生成低音频带动态范围控制增益；以及低音频带调整子单元，用于至少基于低音频带动态范围控制增益调整低音频带信号。可选地或另选地，中音频带调整单元还包括：中音频带增益计算单元，用于生成中音频带信号的中音频带动态范围控制增益；以及中音频带调整子单元，用于至少基于中音频带动态范围控制增益调整中音频带信号。可选地或另选地，高音频带调整单元还包括：高音频带增益计算单元，用于生成高音频带信号的高音频带动态范围控制增益；以及高音频带调整子单元，用于至少基于高音频带动态范围控制增益调整高音频带信号。可选地或另选地，信号处理装置还包括：位移保护单元，其中，位移保护单元包括：第二频带分割单元，用于将压缩输出信号分割为较低频带信号和较高频带信号，较低频带信号包括压缩输出信号的低音频带和谐振频带；较低频带调整单元，用于调整较低频带信号并且输出在扬声器的限制范围内的调整的较低频带信号；以及第二合成器，用于将调整的较低频带信号和较高频带信号合成为输出信号。可选地或另选地，较低频带调整单元包括：较低频带位移预测器，用于至少基于较低频带信号生成较低频带位移因子，较低频带位移因子表示扬声器的扬声器器件的位移；较低频带增益计算单元，用于至少基于较低频带信号和较低频带位移因子生成较低频带动态范围控制增益；以及较低频带调整子单元，用于至少基于较低频带动态范围控制增益调整较低频带信号。根据本专利技术的第二方面，提供了一种扬声器，包括：输入单元，用于接收音频信号；根据本专利技术的实施例的用于扬声器的信号处理装置；以及扬声器器件，用于接收来自信号处理装置的输出信号并将其转换为声音。根据本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括：根据本专利技术的实施例的扬声器。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于扬声器的信号处理方法，包括：接收音频信号；将音频信号分割为多个频带并从多个频带中获得至少一个谐振频带，谐振频带具有位于音频信号的谐振频率范围内的谐振频带信号；至少基于谐振频带动态范围控制增益调整谐振频带信号；以及输出调整的谐振频带信号，用于与其它频带信号合成为压缩输出信号。可选地或另选地，设置谐振频率范围为覆盖以扬声器的谐振峰值为中心频率的预定频率范围。可选地或另选地，信号处理方法还包括：至少基于谐振频带信号生成谐振频带位移因子，其中谐振频带位移因子表示扬声器的扬声器器件的位移；至少基于谐振频带信号和谐振频带位移因子生成谐振频带动态范围控制增益；以及至少基于谐振频带动态范围控制增益调整谐振频带信号。可选地或另选地，音频信号被分割为低音频带、中音频带和高音频带，其分别具有音频信号的低音频率范围内的低音频带信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于扬声器的信号处理装置，包括：多频带动态范围控制器，其中，所述多频带动态范围控制器接收音频信号，并且包括第一频带分割单元和谐振频带调整单元；所述第一频带分割单元被配置成将所述音频信号分割为多个频带并从多个频带中获得至少一个谐振频带，所述谐振频带具有位于所述音频信号的谐振频率范围内的谐振频带信号；以及所述谐振频带调整单元被配置成至少基于谐振频带动态范围控制增益调整所述谐振频带信号，并且输出调整的谐振频带信号，用于与其它频带信号合成为压缩输出信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于扬声器的信号处理装置，包括：多频带动态范围控制器，其中，所述多频带动态范围控制器接收音频信号，并且包括第一频带分割单元和谐振频带调整单元；所述第一频带分割单元被配置成将所述音频信号分割为多个频带并从多个频带中获得至少一个谐振频带，所述谐振频带具有位于所述音频信号的谐振频率范围内的谐振频带信号；以及所述谐振频带调整单元被配置成至少基于谐振频带动态范围控制增益调整所述谐振频带信号，并且输出调整的谐振频带信号，用于与其它频带信号合成为压缩输出信号。2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，所述谐振频率范围覆盖以所述扬声器的谐振峰值为中心频率的预定频率范围。3.根据权利要求1或2所述的信号处理装置，其中，所述谐振频带调整单元还包括：谐振频带位移预测器，用于至少基于所述谐振频带信号生成谐振频带位移因子，其中所述谐振频带位移因子表示所述扬声器的扬声器器件的位移；谐振频带增益计算单元，用于至少基于所述谐振频带信号和所述谐振频带位移因子生成所述谐振频带动态范围控制增益；以及谐振频带调整子单元，用于至少基于所述谐振频带动态范围控制增益调整所述谐振频带信号。4.根据权利要求1-3中任一项所述的信号处理装置，其中，所述第一频带分割单元进一步将所述音频信号分割为低音频带、中音频带和高音频带，其分别具有所述音频信号的低音频率范围内的低音频带信号、中音频率范围内的中音频带信号和高音频率范围内的高音频带信号；所述多频带动态范围控制器还包括：低音频带调整单元，它至少基于低音频带动态范围控制增益调整所述低音频带信号，并且输出调整的低音频带信号，中音频带调整单元，它至少基于中音频带动态范围控制增益调整所述中音频带信号，并且输出调整的中音频带信号，高音频带调整单元，它至少基于高音频带动态范围控制增益调整所述高音频带信号，并且输出调整的高音频带信号，以及第一合成器，用于将所述调整的低音频带信号、调整的谐振频带信号、调整的中音频带信号和调整的高音频带信号合成为压缩输出信号；或者所述多频带动态范围控制器还包括：低音频带调整单元，用于至少基于低音频带动态范围控制增益调整所述低音频带信号，并且输出调整的低音频带信号，较低频带合成器，用于将调整的低音频带信号和谐振频带信号合成为较低频带信号，较低频带位移预测器，用于至少基于所述较低频带信号生成较低频带位移因子，所述较低频带位移因子表示所述扬声器的扬声器器件的位移，较低频带增益计算单元，用于至少基于所述较低频带信号和所述较低频带位移因子生成较低频带动态范围控制增益，较低频带调整子单元，用于至少基于所述较低频带动态范围控制增益调整所述较低频带信号，并且输出调整的较低频带信号，中音频带调整单元，用于至少基于中音频带动态范围控制增益调整所述中音频带信号，并且输出调整的中音频带信号，高音频带调整单元，用于至少基于高音频带动态范围控制增益调整所述高音频带信号，并且输出调整的高音频带信号，以及第一合成器，用于将所述调整的较低频带信号、调整的中音频带信号和调整的高音频带信号合成为压缩输出信号。5.根据权利要求4所述的信号处理装置，其中，所述低音频带调整单元还包括：低音频带位移预测器，用于至少基于所述低音频带信号生成低音频带位移因子，其中所述低音频带位移因子表示所述扬声器的扬声器器件的位移，低音频带增益计算单元，用于至少基于所述低音频带信号和所述低音频带位移因子生成所述低音频带动态范围控制增益，以及低音频带调整子单元，用于至少基于所述低音频带动态范围控制增益调整所述低音频带信号；和/或其中，所述中音频带调整单元还包括：中音频带增益计算单元，用于生成所述中音频带信号的中音频带动态范围控制增益，以及中音频带调整子单元，用于至少基于所述中音频带动态范围控制增益调整所述中音频带信号；和/或其中，所述高音频带调整单元还包括：高音频带增益计算单元，用于生成所述高音频带信号的高音频带动态范围控制增益，以及高音频带调整子单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅克布·比克达尔·尼尔森，安德鲁·潘德科·布莱特，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37