使用多个频带的信号处理器制造技术

本发明专利技术涉及使用多个频带的信号处理器。公开了用于对音频信号滤波的电路和方法。电路具有：第一正交源；以及乘法器，用于使输入信号乘以正交源的I输出和Q输出。然后使经相乘输入通过一对低通滤波器，其可以具有可调Q因子。然后使低通滤波器的输出在第二对乘法器中分别乘以第二正交源的I输出和Q输出，第二正交源与第一正交源通常频率相同，但幅度和相位不同。然后由加法器将经两次相乘信号相加以提供输出信号。电路可以被修改为包括低通滤波器与第二对乘法器之间的压扩电路，压扩电路确定输入信号幅度、对其滤波以及在压扩器中压扩信号。压扩器可以具有可调参数。因此，与现有技术电路相比，该电路允许更大灵活性以及控制对输入信号的处理。

【技术实现步骤摘要】
使用多个频带的信号处理器本申请要求于2016年6月15日提交的临时申请第62/350,542号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术总体上涉及信号处理，更具体地涉及图形均衡器和压扩器。
技术介绍
现在，人们使用诸如智能电话或其他移动媒体播放器(统称为“智能电话”)的移动设备来听音乐较为常见。用户已经快速习惯于通过这些设备回放音乐或其他音频，并且通常往往会随时携带他们的智能电话。在一些情况下，用户可能希望通过扬声器而不是通过耳机播放音频。由于智能电话的尺寸较小，所以包含在智能电话中的扬声器也必须较小。还有许多小型便携式外部扬声器可用，其可以用于再现来自智能电话的音频输出；这样的外部扬声器可以通过例如诸如有线的物理连接或通过诸如蓝牙、已知无线技术标准的无线连接来连接到智能电话。在一些情况下，智能电话可以具有将均衡器应用于音频输出的能力；均衡器是下述电路，其允许调节音频信号的频率分量之间的平衡并且因此允许调节(一个或更多个)扬声器的频率响应。在一些情况下，均衡器可以具有预设功能，而在其他情况下，它可以是图形均衡器，图形均衡器使得用户能够看到频率响应的视觉表示，并且使用可以改变不同频带中的响应的“滑块”来调节该视觉表示。可以出于各种原因进行均衡，包括满足用户例如或多或少对再现的音频中的低音或高音的特定审美偏好。智能电话还可以包括压扩器(也称为压缩扩展器)。压扩器是用于压缩或扩展信号的电路或其一部分。在智能电话中，压扩器通常有两个不同的目的。一个目的在于在扬声器温度过高时保护扬声器免受损坏，或者保护扬声器免受在扬声器的谐振频率处太大的信号的影响。太大的信号会导致扬声器的振膜超过其最大位移或偏移极限。另一目的在于通过增加安静信号的输出电平和降低非常响亮的信号的输出电平来调整输出电平，以使音频更加令用户满意。
技术实现思路
描述了一种用于在连续时间内处理流式音频输入信号的新型电路。所选频带中的输入信号的一部分被滤波、放大或抑制，这允许使用该电路作为均衡器的一个通道，或作为针对所选频带的压扩器。一种实施方式公开了一种处理音频输入信号的方法，包括：使输入信号与第一正交源的I输出和Q输出相乘；使与第一正交源的I输出相乘后的输入信号通过第一低通滤波器，并且使与第一正交源的Q输出相乘后的输入信号通过第二低通滤波器；使第一低通滤波器的输出与第二正交源的I输出相乘，并且使第二低通滤波器的输出与第二正交源的Q输出相乘，第二正交源与第一正交源具有不同相位和幅度，但频率相同；以及将与第二正交源的输出相乘后的低通滤波器的输出相加，以提供输出信号。该方法的实施方式还包括：对第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出进行压扩，并将作为结果的压扩信号作为输入提供给第二正交源。该方法的另一实施方式还包括：生成表示输入信号的幅度的幅度信号；对幅度信号进行滤波；使用非线性增益函数对经滤波的幅度信号进行压扩；以及将经压扩的信号作为输入提供给第二正交源。另一实施方式公开了一种用于处理音频输入信号的装置，包括：第一正交源，其产生I输出和Q输出；第一乘法器和第二乘法器，分别用于使输入信号与第一正交源的I输出和Q输出相乘；第一低通滤波器和第二低通滤波器，分别用于对与正交源的I输出相乘后的输入信号和与正交源的Q输出相乘后的信号进行滤波；第二正交源，其产生I输出和Q输出；第三乘法器和第四乘法器，用于使第一低通滤波器的输出与第二正交源的I输出相乘以及使第二低通滤波器的输出与第二正交源的Q输出相乘，第二正交源与第一正交源具有不同相位和幅度，但频率相同；以及加法器，用于将与第二正交源的输出相乘后的低通滤波器的输出相加以提供输出信号。该装置的实施方式还包括电路，所述电路用于对第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出进行压扩，并且将作为结果的压扩信号作为输入提供给第二正交源。该装置的另一实施方式还包括：第五乘法器和第六乘法器，用于将来自第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出与其自身相乘，以提供表示输入信号的幅度的幅度信号；第三滤波器，用于对幅度信号进行滤波；压扩器，用于使用非线性增益函数对经滤波的幅度信号进行压扩。附图说明图1是根据现有技术的包括多个通道的典型均衡器的框图。图2是根据现有技术的可以用作诸如图1的均衡器的均衡器的一个通道的一种类型的电路的框图。图3是根据一种实施方式的可以用作均衡器的一个通道的电路的框图。图4是一种实施方式中提供表示频带中的信号幅度的信号的电路的框图。图5是一种实施方式中可以用作均衡器的一个通道的电路的框图，其中，再合成的信号的幅度可以被控制。图6是在替选实施方式中可以用作均衡器的一个通道的电路的框图，其中，再合成的信号的幅度可以被控制。图7是包括多个如图5所示的电路的均衡器的框图。图8是根据现有技术的压扩器的框图。图9是根据现有技术的图8的压扩器的一部分的框图。图10是如在现有技术中可能发现的压扩器的非线性增益的曲线图。图11是一种实施方式中包括压扩器并且可以用作均衡器的一个通道的电路的框图。图12是另一实施方式中包括压扩器并且可以用作均衡器的一个通道的电路的框图。图13是示出了可以根据一种实施方式进行调整的压扩器的非线性增益的曲线图。图14是另一实施方式中包括可调压扩器并且可以用作均衡器的一个通道的电路的框图。图15是包括多个如图14所示的电路的均衡器的框图。图16是根据一种实施方式的处理输入音频信号的方法的流程图。具体实施方式本文中描述了一种用于在连续时间内处理流式音频输入信号的电路和方法。所选择的频带中的输入信号的一部分被滤波，使得能够使用该电路作为均衡器的一个通道，或者作为所选择的频带的压扩器。可以使用多个电路来构造均衡器或者多频带压扩器。电路具有第一正交源和乘法器，乘法器用于使输入信号与正交源的I输出和Q输出相乘。然后使经相乘的输入通过成对低通滤波器，其可以具有可调Q因子。然后使低通滤波器的输出在第二对乘法器中分别与第二正交源的I输出和Q输出相乘，第二正交源与第一正交源通常频率相同，但幅度和相位不同。然后，由加法器将经两次相乘的信号相加以提供输出信号。电路还可以被修改为包括低通滤波器与第二对乘法器之间的压扩电路，该压扩电路确定输入信号的幅度、对其进行滤波、以及在压扩器中对信号进行压扩。压扩器可以具有可调参数。因此，与现有技术电路相比，该电路允许大得多的灵活性并允许控制对输入信号的处理。图1是现有技术的典型均衡器的框图。如图所示，均衡器100由一系列通道1至8组成。每个通道包括具有增益输入Gi和信号输入Si的信号处理器。在一些实施方式中，信号处理器是对输入信号的每个采样执行操作而不是以批处理模式一次操作多个采样的流信号处理器(SSP)。在一些实施方式中，包括不用于处理信号而是仅通过向增益输入G1至G8发送增益设置信号来设置电路的增益的CPU102。因此，均衡器处理流信号，而不需要软件来处理输入的信号S1至S8。增益输入中的每一个接收来自CPU102的控制信号，该控制信号设置对电路的幅度响应。这些被表示为均衡器的增益“滑块”。增益可以是预设的，或者可以由系统的用户通过均衡器调节控制旋钮或者滑动开关(也称为滑块)来设置。因此，输出Out1至Out8被配置成从SSP通道1至8中的每个通道发送输出信号。图2是可以被用作图1的通道1至8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理音频输入信号的方法，包括：使所述输入信号与第一正交源的I输出和Q输出相乘；使与所述第一正交源的I输出相乘后的输入信号通过第一低通滤波器，并且使与所述第一正交源的Q输出相乘后的输入信号通过第二低通滤波器；使所述第一低通滤波器的输出与第二正交源的I输出相乘，并且使所述第二低通滤波器的输出与所述第二正交源的Q输出相乘，与所述第一正交源相比，所述第二正交源具有不同的相位和幅度，但具有相同的频率；以及将与所述第二正交源的输出相乘后的低通滤波器的输出相加，以提供输出信号。

【技术特征摘要】
2016.06.15 US 62/350,542;2017.06.12 US 15/620,0841.一种处理音频输入信号的方法，包括：使所述输入信号与第一正交源的I输出和Q输出相乘；使与所述第一正交源的I输出相乘后的输入信号通过第一低通滤波器，并且使与所述第一正交源的Q输出相乘后的输入信号通过第二低通滤波器；使所述第一低通滤波器的输出与第二正交源的I输出相乘，并且使所述第二低通滤波器的输出与所述第二正交源的Q输出相乘，与所述第一正交源相比，所述第二正交源具有不同的相位和幅度，但具有相同的频率；以及将与所述第二正交源的输出相乘后的低通滤波器的输出相加，以提供输出信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器具有可调Q因子。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：压扩所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器的输出，并且将作为结果的压扩信号作为输入提供给所述第二正交源。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：生成表示输入信号的幅度的幅度信号；对所述幅度信号进行滤波；使用非线性增益函数对经滤波的幅度信号进行压扩；以及将经压扩的信号作为输入提供给所述第二正交源。5.根据权利要求4所述的方法，其中，对所述幅度信号进行滤波还包括：使用具有不同攻击率和衰减率的滤波器对所述幅度信号进行滤波。6.一种用于处理音...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·马丁·马林森，
申请(专利权)人：ESS技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US