RU2267867C2 - Method and device for controlling reproduction of audio-signal bass components in electro-acoustic transformers - Google Patents
Method and device for controlling reproduction of audio-signal bass components in electro-acoustic transformers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267867C2 RU2267867C2 RU2004111982/28A RU2004111982A RU2267867C2 RU 2267867 C2 RU2267867 C2 RU 2267867C2 RU 2004111982/28 A RU2004111982/28 A RU 2004111982/28A RU 2004111982 A RU2004111982 A RU 2004111982A RU 2267867 C2 RU2267867 C2 RU 2267867C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- audio signal
- band
- signal
- audio
- filter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу управления воспроизведением аудиосигналов в электроакустических преобразователях согласно родовому понятию пункта 1 формулы изобретения и к устройству для управления воспроизведением аудиосигналов в электроакустических преобразователях согласно родовому понятию пункта 9 формулы изобретения.The invention relates to a method for controlling the reproduction of audio signals in electro-acoustic transducers according to the generic concept of
Воспроизведение аудиосигналов в электроакустическом преобразователе, особенно в громкоговорителе или наушнике, обусловлено размерами электроакустического преобразователя, в частности громкоговорителя или наушника. Чем меньше мембрана громкоговорителя и ее максимальное смещение, тем выше нижняя резонансная частота.The reproduction of audio signals in an electro-acoustic transducer, especially in a loudspeaker or earphone, is due to the dimensions of the electro-acoustic transducer, in particular a loudspeaker or earphone. The smaller the loudspeaker membrane and its maximum displacement, the higher the lower resonant frequency.
На фиг.1 показана типовая частотная характеристика громкоговорителя малых размеров. Электронные аудиоприборы, в которых применяются такие маленькие электроакустические преобразователи и в которых, следовательно, воспроизведение басов является неудовлетворительным, представляют собой, в первую очередь, аудиоприборы (приборы для выдачи или воспроизведения аудиосигналов) техники связи и передачи данных, а также бытовой и потребительской электроники, такие как трубки мобильных телефонов и беспроводных телефонов, ноутбуки, персональные цифровые помощники (портативные компьютеры), миниатюрные радиоприемники, радиобудильники, переносные проигрывающие приборы.Figure 1 shows a typical frequency response of a small speaker. Electronic audio devices in which such small electro-acoustic transducers are used and in which, therefore, bass reproduction is unsatisfactory, are primarily audio devices (devices for issuing or reproducing audio signals) communication and data transmission technologies, as well as consumer and consumer electronics, such as handsets of mobile phones and cordless phones, laptops, personal digital assistants (portable computers), miniature radios, radio wake-up call niki, portable playing devices.
Для того, чтобы улучшить воспроизведение басов в громкоговорителе малых размеров, может использоваться известный психоакустический принцип. Этот принцип определяется как "остаточная слышимость" (слышимость отсутствующих основных тонов) или как "виртуальный основной тон".In order to improve bass reproduction in a small speaker, the well-known psychoacoustic principle can be used. This principle is defined as “residual audibility” (the audibility of missing base tones) or as “virtual pitch”.
Согласно этому принципу, восприятие основной частоты может быть имитировано комбинацией обертонов. Поэтому восприятие низкой частоты может имитироваться соответствующей комбинацией ее обертонов.According to this principle, the perception of the fundamental frequency can be imitated by a combination of overtones. Therefore, the perception of low frequency can be simulated by the appropriate combination of its overtones.
Детальное описание принципа виртуального основного тона содержится в публикации "Psychoakustik" E.Zwicker; H.Fastl; Springer Verlag, 2nd. Edition, 1999.A detailed description of the virtual pitch principle is found in the publication Psychoakustik E.Zwicker; H. Fastl; Springer Verlag, 2 nd . Edition, 1999.
Из патентов 6111960 и 5930373 также известны способы, основанные на психоакустическом принципе, которые с помощью аудиосигналов генерируют соответствующую последовательность обертонов, чтобы имитировать частоты ниже граничной частоты.Methods based on the psychoacoustic principle are also known from patents 6111960 and 5930373, which, using audio signals, generate an appropriate sequence of overtones to simulate frequencies below the cutoff frequency.
Из международной публикации WO 00/15003 известен способ, основанный на психоакустическом принципе, в котором усиливаются содержащиеся в аудиосигнале обертоны. При этом для улучшения воспроизведения басов аудиосигналов в электроакустических преобразователях, низкочастотные составляющие аудиосигнала выделяются в низкочастотный аудиосигнал, выделенные низкочастотные составляющие отфильтровываются с помощью множества полосовых фильтров, отфильтрованные в полосах частотные составляющие усиливаются в усилителе с регулируемым коэффициентом усиления, причем коэффициент усиления получают из огибающих отфильтрованных в полосах частотных составляющих, и имитированный низкочастотный аудиосигнал вырабатывают путем объединения первоначального аудиосигнала с усиленными частотными составляющими.From the international publication WO 00/15003, a method based on the psychoacoustic principle is known in which the overtones contained in an audio signal are amplified. In order to improve the bass reproduction of audio signals in electro-acoustic transducers, the low-frequency components of the audio signal are extracted into the low-frequency audio signal, the selected low-frequency components are filtered out using a variety of band-pass filters, the frequency components filtered in the bands are amplified in the amplifier with an adjustable gain, and the gain is obtained from the envelopes from the filter frequency bands, and simulated low-frequency audio nal produce the original audio signal by combining with enhanced frequency components.
Задача, лежащая в основе изобретения, заключается в том, чтобы воспроизведением басов аудиосигналов в электроакустических преобразователях управлять на основе психоакустического принципа, определяемого как "виртуальный основной тон" или "остаточная слышимость (слышимость отсутствующих основных тонов)" таким образом, чтобы восприятие виртуального воспроизведения басов аудиосигналов было улучшенным по сравнению с уровнем техники.The task underlying the invention is to control the bass reproduction of audio signals in electro-acoustic transducers on the basis of the psychoacoustic principle, defined as "virtual pitch" or "residual audibility (audibility of missing base tones)" so that the perception of virtual bass reproduction The audio signals have been improved over the prior art.
Эта задача решается, исходя из способа, определенного родовым понятием в пункте 1 формулы изобретения, посредством признаков, указанных в отличительной части пункта 1, а также исходя из устройства, определенного родовым понятием в пункте 9 формулы изобретения, посредством признаков, указанных в отличительной части пункта 9.This problem is solved on the basis of the method defined by the generic term in
Идея, лежащая в основе изобретения, состоит в том, чтобы управлять воспроизведением подаваемых в электроакустический преобразователь низких частот или басов за счет усиления уже содержащихся в аудиосигнале гармонических обертонов в смысле имитации таким образом, чтобы слушатель воспринимал улучшенное воспроизведение басов. Управление или имитация может при этом осуществляться как в цифровом виде (пункт 1), посредством программного модуля в цифровом процессоре сигналов (ЦПС) электронного прибора, для выдачи и/или воспроизведения аудиосигналов электроакустическим преобразователем, так и в аналоговом виде (пункт 9), посредством схемы аппаратных средств, включенной между цифроаналоговым преобразователем и оконечным усилителем электронного прибора для выдачи и/или воспроизведения аудиосигналов посредством электроакустического преобразователя.The idea underlying the invention is to control the reproduction of the bass or bass supplied to the electro-acoustic transducer by amplifying the harmonic overtones already contained in the audio signal in the sense of imitation so that the listener perceives improved bass reproduction. In this case, control or imitation can be carried out both in digital form (paragraph 1), by means of a software module in a digital signal processor (DSP) of an electronic device, for issuing and / or reproducing audio signals by an electro-acoustic transducer, and in analog form (paragraph 9), by hardware circuitry included between the digital-to-analog converter and the terminal amplifier of an electronic device for issuing and / or reproducing audio signals through an electro-acoustic converter.
С помощью программного модуля и схемы аппаратных средств осуществляется усиление гармонических обертонов, которые находятся выше резонансной частоты электроакустического преобразователя, в частности громкоговорителя, чтобы имитировать восприятие основной частоты. Выделение гармонических обертонов при использовании программного модуля осуществляется полосовой фильтрацией, а при использовании схемы аппаратных средств - при помощи полосовых фильтров, в то время как усиление обертонов регулируется посредством коэффициента усиления на основе программного обеспечения в программном модуле, а в схеме аппаратных средств - в соответственно выполненном для этого усилителе с регулируемым коэффициентом усиления. Коэффициент усиления предпочтительно управляется составляющими аудиосигнала ниже резонансной частоты или граничной частоты электроакустического преобразователя.Using a software module and a hardware circuit, harmonic overtones are amplified that are above the resonant frequency of the electro-acoustic transducer, in particular a loudspeaker, to simulate the perception of the fundamental frequency. The selection of harmonic overtones when using a software module is performed by band-pass filtering, and when using a hardware circuit, using band-pass filters, while the gain of the overtones is controlled by a gain based on software in the software module, and in the hardware circuit, by for this amplifier with adjustable gain. The gain is preferably controlled by the components of the audio signal below the resonant frequency or the cutoff frequency of the electro-acoustic transducer.
Преимущество способа по пункту 1 заключается в том, что усиление содержащихся в аудиосигнале гармонических исходных обертонов обеспечивает отчетливо лучшее качество выработанного в цифровом процессоре сигналов модифицированного аудиосигнала. Тем самым оказывается возможным избежать искажений аудиосигала. Кроме того, соответствующий изобретению способ предъявляет пониженные требования в отношении вычислительной мощности и объема памяти в цифровом процессоре сигналов.The advantage of the method according to
Дополнительные варианты осуществления изобретения отражены в зависимых пунктах формулы изобретения.Additional embodiments of the invention are reflected in the dependent claims.
Так, согласно пункту 2 и пункту 4, предпочтительно, если при применении фильтра с конечным импульсным откликом (КИО-фильтра), в противоположность применению фильтра с бесконечным импульсным откликом (БИО-фильтра) согласно пункту 3, объединяемый с усиленными частотными составляющими аудиосигнал буферизуется, чтобы для комбинации на основе применения КИО-фильтра компенсировать имеющиеся фазовые сдвиги между усиленными частотными составляющими и аудиосигналом.So, according to
Согласно пунктам 7 и 10, предпочтительно, если для улучшения качества выдаваемого с электроакустического преобразователя модифицированного аудиосигнала этот модифицированный аудиосигнал отфильтровывается для усиления выбранных частот.According to paragraphs 7 and 10, it is preferable if, to improve the quality of the modified audio signal output from the electro-acoustic transducer, this modified audio signal is filtered out to amplify the selected frequencies.
Два примера осуществления изобретения поясняются ниже со ссылками на фиг.2-7, на которых представлено следующее:Two embodiments of the invention are explained below with reference to figures 2-7, which represent the following:
Фиг.2 - цифровая реализация соответствующего изобретению способа в форме программного модуля в цифровом процессоре сигналов электронного устройства радиосвязи для выдачи и/или воспроизведения аудиосигналов,Figure 2 is a digital implementation of the method according to the invention in the form of a software module in a digital signal processor of an electronic radio communication device for issuing and / or reproducing audio signals,
Фиг.3 - аналоговая реализация соответствующего изобретению способа в форме аппаратных средств электронного устройства радиосвязи для выдачи и/или воспроизведения аудиосигналов,Figure 3 is an analogue implementation of a method according to the invention in the form of hardware of an electronic radio communication device for issuing and / or reproducing audio signals,
Фиг.4 - первый вариант осуществления программного модуля по фиг.2,FIG. 4 is a first embodiment of the software module of FIG. 2,
Фиг.5 - второй вариант осуществления программного модуля по фиг.2,FIG. 5 is a second embodiment of the software module of FIG. 2,
Фиг.6 - третий вариант осуществления программного модуля по фиг.2,6 is a third embodiment of the software module of figure 2,
Фиг.7 - вариант осуществления устройства управления по фиг.3.Fig.7 is an embodiment of the control device of Fig.3.
На фиг.2 представлен пример выполнения в форме функциональной схемы или блок-схемы тракт обработки речевого сигнала в устройстве радиосвязи УР для выдачи и воспроизведения аудиосигналов, в частности речевых сигналов, причем изобретение реализовано в программном модуле ПМ цифрового процессора сигналов ЦПС (цифровая реализация). Устройство радиосвязи УС принимает через антенну АНТ аналоговый радиосигнал PC, который модулирован кодированной речевой информацией. В приемнике ПР с помощью микропроцессора МП и аналого-цифрового преобразователя АЦП из модулированного кодированного аналогового радиосигнала PC вырабатывается цифровой демодулированный сигнал ЦДС. Этот цифровой демодулированный сигнал ЦДС подается затем на речевой декодер РД цифрового процессора сигналов ЦПС. В речевом декодере ДК из цифрового демодулированного сигнала ЦДС вырабатывается речевой сигнал или в обобщенном виде - аудиосигнал АС. Этот аудиосигнал АС подается на программный модуль ПМ для управления воспроизведением басов аудиосигналов в электроакустических преобразователях цифрового преобразователя сигналов ЦПС. В программном модуле ПМ цифрового преобразователя сигналов ЦПС из аудиосигнала АС генерируется модифицированный аудиосигнал MAC, который затем фильтруется в фильтре ФЛ цифрового процессора сигналов ЦАС. Отфильтрованный модифицированный аудиосигнал MAC подается затем на цифро-аналоговый преобразователь ЦАП и усиливается в оконечном усилителе ОУ, после чего содержащаяся в модифицированном аудиосигнале MAC речевая информация выдается электроакустическим преобразователем ЭАП, который предпочтительно выполнен в виде громкоговорителя.Figure 2 presents an example of execution in the form of a functional diagram or block diagram of the speech signal processing path in the radio communication device UR for issuing and reproducing audio signals, in particular speech signals, the invention being implemented in the PM software module of a digital DSP signal processor (digital implementation). The US radio communication device receives an analogue radio signal PC, which is modulated by encoded speech information, through the antenna ANT. In the PR receiver, using the MP microprocessor and the analog-to-digital converter of the ADC, a digital demodulated DDS signal is generated from the modulated encoded analog radio signal PC. This digital demodulated DDS signal is then supplied to the speech decoder RD of the digital DSP signal processor. In the speech decoder DC from the digital demodulated signal DDS generated speech signal or in a generalized form - the audio signal AC. This AC audio signal is supplied to the PM software module for controlling the bass reproduction of audio signals in the electro-acoustic transducers of the digital DSP signal converter. In the PM software module of the digital DSP signal converter, a modified MAC audio signal is generated from the AC audio signal, which is then filtered in the PL filter of the digital DSP signal processor. The filtered modified MAC audio signal is then fed to the digital-to-analog DAC converter and amplified in the op amp amplifier, after which the speech information contained in the modified MAC audio signal is output by the EAC electro-acoustic transducer, which is preferably made in the form of a loudspeaker.
На фиг.3 представлен второй вариант осуществления в форме функциональной схемы или блок-схемы тракта обработки речевого сигнала в устройстве радиосвязи УР, в котором изобретение реализовано, в отличие от показанного на фиг.2 цифрового процессора сигналов ЦПС, в аналоговой части устройства радиосвязи УП в устройстве для управления воспроизведением басов аудиосигналов в электроакустических преобразователях ЭАП (аналоговая реализация). Обработка речевого сигнала в устройстве радиосвязи УС вновь начинается с того, что аналоговый радиосигнал PC, который модулирован кодированной речевой информацией, принимается антенной АНТ и подается в приемнике ПР. В приемнике ПК с помощью микропроцессора МП и аналого-цифрового преобразователя АЦП из модулированного кодированного аналогового радиосигнала PC вырабатывается цифровой демодулированный сигнал ЦДС. Этот цифровой демодулированный сигнал ЦДС подается затем на речевой декодер РД в цифровом процессоре сигналов ЦПС. В речевом декодере ДК из цифрового демодулированного сигнала ЦДС вырабатывается речевой сигнал или в обобщенном виде - аудиосигнал АС. Этот аудиосигнал АС подается на фильтр ФЛ цифрового процессора сигналов ЦАС. Отфильтрованный модифицированный аудиосигнал MAC затем преобразуется в цифро-аналоговом преобразователе ЦАП. Преобразованный аудиосигнал АС подается на устройство управления УУ воспроизведением басов аудиосигналов в электроакустических преобразователях, где из аудиосигнала АС генерируется модифицированный аудиосигнал MAC. Модифицированный аудиосигнал MAC усиливается в оконечном усилителе ОУ, после чего содержащаяся в модифицированном аудиосигнале MAC речевая информация выдается через электроакустический преобразователь ЭАП, который предпочтительно выполнен в виде громкоговорителя.FIG. 3 shows a second embodiment in the form of a functional diagram or block diagram of a voice signal processing path in a radio communication device UR, in which the invention is implemented, in contrast to the digital DSP signal processor shown in FIG. 2, in the analog part of the UE radio communication device in a device for controlling the playback of bass audio signals in electroacoustic transducers EAP (analog implementation). The processing of the speech signal in the radio communication device US again begins with the fact that the analogue radio signal PC, which is modulated by coded speech information, is received by the ANT antenna and fed to the PR receiver. In the PC receiver, using the MP microprocessor and the analog-to-digital converter of the ADC, a digital demodulated DDS signal is generated from the modulated encoded analog radio signal PC. This digital demodulated DDS signal is then supplied to the RD speech decoder in the digital DSP signal processor. In the speech decoder DC from the digital demodulated signal DDS generated speech signal or in a generalized form - the audio signal AC. This AC audio signal is supplied to the FL filter of the digital signal processor of the CAC. The filtered modified MAC audio signal is then converted to a digital-to-analog D / A converter. The transformed AC audio signal is supplied to the control unit for the bass reproduction of audio signals in electro-acoustic transducers, where a modified MAC audio signal is generated from the AC audio signal. The modified MAC audio signal is amplified in the OA terminal amplifier, after which the speech information contained in the modified MAC audio signal is output through the EAC electro-acoustic transducer, which is preferably made in the form of a loudspeaker.
На фиг.4 показан первый вариант осуществления программного модуля по фиг.2. Аудиосигнал АС для выделения первой частотной составляющей ЧС фильтруется по полосе в полосовом фильтре ПФ, реализованном с помощью программного обеспечения, а для выделения второй частотной составляющей ЧС' подвергается низкочастотной фильтрации в фильтре нижних частот ФНЧ, реализованном с помощью программного обеспечения. В то время как первая частотная составляющая ЧС усиливается, с помощью второй частотной составляющей ЧС' вырабатывается коэффициент усиления, определяющий усиление первой частотной составляющей ЧС.FIG. 4 shows a first embodiment of the software module of FIG. 2. The audio signal AC to isolate the first frequency component of the emergency is filtered by the band in the bandpass filter PF, implemented using software, and to extract the second frequency component of the emergency 'is subjected to low-pass filtering in the low-pass filter of the low-pass filter, implemented using software. While the first frequency component of the emergency situation is amplified, with the help of the second frequency component of the emergency situation, a gain is generated that determines the gain of the first frequency component of the emergency situation.
Вместо фильтра нижних частот ФНЧ может применяться дополнительный, также реализованный с помощью программного обеспечения полосовой фильтр или даже полосовой фильтр ПФ, вырабатывающий первую частотную составляющую ЧС. В последнем случае обе частотные составляющие ЧС, ЧС' были бы одинаковыми (ЧС=ЧС').Instead of a low-pass filter, the low-pass filter can be used additional, also implemented using software band-pass filter or even a band-pass filter PF, generating the first frequency component of the emergency. In the latter case, both frequency components of the emergency, emergency 'would be the same (emergency = emergency').
Полосовой фильтр ПФ предпочтительно выполнен в виде фильтра с конечным импульсным откликом КИО-Ф или, альтернативно, в виде фильтра с бесконечным импульсным откликом БИО-Ф. Если полосовой фильтр ПФ выполнен в виде фильтра с конечным импульсным откликом КИО-Ф, то программный модуль ПМ для буферизации аудиосигнала АС содержит промежуточную память ПП. Эта промежуточная память ПП в случае, если полосовой фильтр выполнен в виде фильтра с бесконечным импульсным откликом БИО-Ф, не требуется. Чтобы это наглядно показать на фиг.4, промежуточная память ПП представлена в виде пунктирного блока.The PF bandpass filter is preferably made in the form of a filter with a finite impulse response KIO-F or, alternatively, in the form of a filter with an infinite impulse response BIO-F. If the bandpass filter PF is made in the form of a filter with a finite impulse response KIO-F, then the software module PM for buffering the audio signal AC contains an intermediate memory PP. This intermediate memory PP in the case if the bandpass filter is made in the form of a filter with an infinite impulse response BIO-F, is not required. To illustrate this in FIG. 4, the intermediate memory of the software is presented as a dotted block.
Отфильтрованный в полосе аудиосигнал АС или выделенная полосовым фильтром ПФ частотная составляющая ЧС для усиления подается на вход усилителя УС с регулируемым коэффициентом усиления КУ, реализованным с помощью программного обеспечения. Для определения коэффициента усиления КУ в программном модуле ПМ имеется реализованное с помощью программного обеспечения средство для расчета огибающей сигнала и/или энергии сигнала (СРЭС), которое из подвергнутого низкочастотной фильтрации аудиосигнала ЧС' вырабатывает входную величину для реализованного с помощью программного обеспечения средства для расчета коэффициента усиления СРКУ программного модуля ПМ. Средство для расчета коэффициента усиления СРКУ выдает коэффициент усиления КУ, используемый для регулирования усилителя УС. На выходе усилителя УС имеется, таким образом, усиленный с коэффициентом усиления КУ отфильтрованный в полосе аудиосигнал УСЧС. Этот усиленный с коэффициентом усиления КУ отфильтрованный в полосе аудиосигнал УСЧС и аудиосигнал АС, который при необходимости был сохранен в промежуточной памяти, затем объединяются или суммируются с помощью выполненного предпочтительно в виде сумматора, реализованного с помощью программного обеспечения, средства суммирования СС программного модуля ПМ. Вследствие этой операции возникает модифицированный аудиосигнал MAC, который предпочтительно для улучшения качества сигнала отфильтровывается с помощью реализованного с помощью программного обеспечения фильтра УКФ. Но также возможно, что модифицированный аудиосигнал MAC, как объяснено при описании фиг.2, без дополнительной фильтрации улучшающим качество сигнала фильтром УКФ подается на фильтр ФЛ.The AC audio signal filtered in the band or the frequency component of the EM extracted by the PF bandpass filter is fed to the input of the US amplifier with an adjustable gain KU realized using software for amplification. To determine the gain of KU in the PM software module, there is software-implemented means for calculating the signal envelope and / or signal energy (SRES), which from the low-pass filtered audio signal PS 'generates an input value for the means for calculating the coefficient realized with the software gain SRKU software module PM. The means for calculating the gain of the SRKU gives the gain of the KU used to regulate the amplifier US. At the output of the amplifier, there is, therefore, an amplifier signal, amplified with a gain of KU, that is filtered in a band. This amplifier amplified with a gain factor KU, the UHFSC audio signal and the AU audio signal, which, if necessary, was stored in the intermediate memory, are then combined or summed by means of the SS summation means of the PM software module, made preferably as an adder implemented in software. As a result of this operation, a modified MAC audio signal is generated, which is preferably filtered out using a UKF filter implemented with software to improve signal quality. But it is also possible that the modified MAC audio signal, as explained in the description of FIG. 2, is supplied to the PL filter without additional filtering by a signal quality-improving filter UKF.
На фиг.5 представлен, исходя из варианта по фиг.4, второй вариант осуществления программного модуля ПМ по фиг.2. Аудиосигнал АС для выделения первой частотной составляющей ЧС фильтруется по полосе в полосовом фильтре ПФ, а для выделения второй частотной составляющей ЧС' подвергается низкочастотной фильтрации в фильтре нижних частот ФНЧ. В то время как первая частотная составляющая ЧС усиливается, с помощью второй частотной составляющей ЧС' вырабатывается коэффициент усиления, определяющий усиление первой частотной составляющей ЧС.Figure 5 presents, based on the variant of figure 4, the second embodiment of the software module PM in figure 2. The audio signal AC to isolate the first frequency component of the emergency is filtered by the band in the bandpass filter PF, and to extract the second frequency component of the emergency 'is subjected to low-pass filtering in the low-pass filter of the low-pass filter. While the first frequency component of the emergency situation is amplified, with the help of the second frequency component of the emergency situation, a gain is generated that determines the gain of the first frequency component of the emergency situation.
Вместо фильтра нижних частот ФНЧ может применяться дополнительный полосовой фильтр или даже полосовой фильтр ПФ, вырабатывающий первую частотную составляющую ЧС. В последнем случае обе частотные составляющие ЧС, ЧС' были бы одинаковыми (ЧС=ЧС').Instead of the low-pass filter of the low-pass filter, an additional band-pass filter or even a PF band-pass filter can be used, which produces the first frequency component of the emergency. In the latter case, both frequency components of the emergency, emergency 'would be the same (emergency = emergency').
Полосовой фильтр ПФ предпочтительно выполнен в виде фильтра с конечным импульсным откликом КИО-Ф или, альтернативно, в виде фильтра с бесконечным импульсным откликом БИО-Ф. Если полосовой фильтр ПФ выполнен в виде фильтра с конечным импульсным откликом КИО-Ф, то программный модуль ПМ для буферизации аудиосигнала АС содержит промежуточную память ПП. Эта промежуточная память ПП в случае, если полосовой фильтр выполнен в виде фильтра с бесконечным импульсным откликом БИО-Ф, не требуется. Чтобы это показать на фиг.5, промежуточная память ПП представлена в виде пунктирного блока.The PF bandpass filter is preferably made in the form of a filter with a finite impulse response KIO-F or, alternatively, in the form of a filter with an infinite impulse response BIO-F. If the bandpass filter PF is made in the form of a filter with a finite impulse response KIO-F, then the software module PM for buffering the audio signal AC contains an intermediate memory PP. This intermediate memory PP in the case if the bandpass filter is made in the form of a filter with an infinite impulse response BIO-F, is not required. To show this in figure 5, the intermediate memory PP is presented in the form of a dotted block.
Отфильтрованный в полосе аудиосигнал АС или выделенная полосовым фильтром ПФ частотная составляющая ЧС, как на фиг.4, для усиления подается на вход усилителя УС с регулируемым коэффициентом усиления КУ. Для определения коэффициента усиления КУ в программном модуле ПМ имеется средство для расчета огибающей сигнала и/или энергии сигнала СРЭС, которое из подвергнутого низкочастотной фильтрации аудиосигнала ЧС' вырабатывает входную величину для средства для расчета коэффициента усиления СРКУ программного модуля ПМ.The AC audio signal filtered in the band or the frequency component of the EM extracted by the PF bandpass filter, as in FIG. 4, is fed to the input of the US amplifier with an adjustable gain KU for amplification. To determine the gain of KU in the PM software module, there is a tool for calculating the envelope of the signal and / or energy of the SRES signal, which from the low-pass filtered audio signal ES 'generates an input value for means for calculating the gain of the SRKU of the PM software module.
В варианте осуществления программного модуля ПМ по фиг.5, в отличие от варианта по фиг.4, на средство для расчета коэффициента усиления СРКУ подается еще одна входная величина, которая поступает от дополнительного средства для расчета огибающей сигнала и/или энергии сигнала СРЭС. Эта дополнительная входная величина вычисляется указанным средством для расчета СРЭС из неотфильтрованного аудиосигнала АС.In the embodiment of the PM software module of FIG. 5, in contrast to the embodiment of FIG. 4, another input quantity is supplied to the means for calculating the gain of the SRKU, which comes from additional means for calculating the envelope of the signal and / or energy of the SRES signal. This additional input quantity is calculated by the indicated means for calculating the SRES from the unfiltered audio signal of the speaker.
В этом случае средство для расчета коэффициента усиления СРКУ из указанных обеих входных величин вырабатывает коэффициент усиления КУ, используемый для регулирования усилителя УС. На выходе усилителя УС имеется, таким образом, усиленный с коэффициентом усиления КУ отфильтрованный в полосе аудиосигнал УСЧС. Этот усиленный с коэффициентом усиления КУ отфильтрованный в полосе аудиосигнал УСЧС и аудиосигнал АС, который при необходимости был сохранен в промежуточной памяти, затем объединяются или суммируются с помощью выполненного предпочтительно в виде сумматора средства суммирования СС программного модуля ПМ. Вследствие этой операции возникает модифицированный аудиосигнал MAC, который предпочтительно для улучшения качества сигнала отфильтровывается с помощью реализованного с помощью программного обеспечения фильтра УКФ. Но также возможно, что модифицированный аудиосигнал MAC, как объяснено при описании фиг.2, без дополнительной фильтрации улучшающим качество сигнала фильтром УКФ подается на фильтр ФЛ.In this case, the means for calculating the gain of the SRKU from both of these input values produces the gain of the KU used to regulate the amplifier US. At the output of the amplifier, there is, therefore, an amplifier signal, amplified with a gain of KU, that is filtered in a band. This amplifier amplified with a gain factor KU, the PSD audio signal and the AS audio signal, which, if necessary, was stored in the intermediate memory, are then combined or summed using the SS program module PM, which is preferably used as an adder. As a result of this operation, a modified MAC audio signal is generated, which is preferably filtered out using a UKF filter implemented with software to improve signal quality. But it is also possible that the modified MAC audio signal, as explained in the description of FIG. 2, is supplied to the PL filter without additional filtering by a signal quality-improving filter UKF.
На фиг.6 представлен, исходя из варианта по фиг.4, третий вариант осуществления программного модуля ПМ по фиг.2. Аудиосигнал АС для выделения первой частотной составляющей ЧС снова фильтруется по полосе в полосовом фильтре ПФ, а для выделения второй частотной составляющей ЧС' снова подвергается низкочастотной фильтрации в фильтре нижних частот ФНЧ. В то время как первая частотная составляющая ЧС усиливается, с помощью второй частотной составляющей ЧС' снова вырабатывается коэффициент усиления, определяющий усиление первой частотной составляющей ЧС.Figure 6 presents, based on the variant of figure 4, the third embodiment of the software module PM in figure 2. The audio signal AC to isolate the first frequency component of the emergency again is filtered by the band in the bandpass filter PF, and to extract the second frequency component of the emergency 'is again subjected to low-pass filtering in the low-pass filter of the low-pass filter. While the first frequency component of the emergency is amplified, with the help of the second frequency component of the emergency ', a gain is again generated that determines the amplification of the first frequency component of the emergency.
Вместо фильтра нижних частот ФНЧ снова может применяться дополнительный полосовой фильтр или даже полосовой фильтр ПФ, вырабатывающий первую частотную составляющую ЧС. В последнем случае обе частотные составляющие ЧС, ЧС' были бы одинаковыми (ЧС=ЧС').Instead of a low-pass filter, the low-pass filter can again use an additional band-pass filter or even a PF band-pass filter that produces the first frequency component of the emergency. In the latter case, both frequency components of the emergency, emergency 'would be the same (emergency = emergency').
Полосовой фильтр ПФ предпочтительно вновь выполнен в виде фильтра с конечным импульсным откликом КИО-Ф или, альтернативно, в виде фильтра с бесконечным импульсным откликом БИО-Ф. Если полосовой фильтр ПФ выполнен в виде фильтра с конечным импульсным откликом КИО-Ф, то программный модуль ПМ для буферизации аудиосигнала АС вновь содержит промежуточную память ПП. Эта промежуточная память ПП в случае, если полосовой фильтр выполнен в виде фильтра с бесконечным импульсным откликом БИО-Ф, не требуется. Чтобы это показать на фиг.6, промежуточная память ПП представлена в виде пунктирного блока.The PF bandpass filter is preferably again made in the form of a filter with a finite impulse response KIO-F or, alternatively, in the form of a filter with an infinite impulse response BIO-F. If the bandpass filter PF is made in the form of a filter with a finite impulse response KIO-F, then the program module PM for buffering the audio signal AC again contains the intermediate memory PP. This intermediate memory PP in the case if the bandpass filter is made in the form of a filter with an infinite impulse response BIO-F, is not required. To show this in Fig.6, the intermediate memory PP is presented in the form of a dotted block.
Отфильтрованный в полосе аудиосигнал АС или выделенная полосовым фильтром ПФ частотная составляющая ЧС, как на фиг.4 и 5, для усиления подается на вход усилителя УС с регулируемым коэффициентом усиления КУ. Для определения коэффициента усиления КУ в программном модуле ПМ вновь имеется средство для расчета огибающей сигнала и/или энергии сигнала СРЭС, которое из подвергнутого низкочастотной фильтрации аудиосигнала ЧС' вырабатывает входную величину для средства для расчета коэффициента усиления СРКУ программного модуля ПМ.The AC audio signal filtered in the band or the frequency component of the EM extracted by the PF bandpass filter, as in FIGS. 4 and 5, is fed to the input of the US amplifier with an adjustable gain KU for amplification. To determine the gain of KU in the PM software module, there is again a tool for calculating the envelope of the signal and / or energy of the SRES signal, which from the low-pass filtered audio signal PS 'generates an input value for means for calculating the gain of the SRKU of the PM software module.
В варианте осуществления программного модуля ПМ по фиг.6, в отличие от варианта по фиг.4, на средство для расчета коэффициента усиления СРКУ подается еще одна входная величина, которая поступает от дополнительного средства для расчета огибающей сигнала и/или энергии сигнала СРЭС. Эта дополнительная входная величина, в отличие от варианта по фиг.5, вычисляется указанным средством для расчета СРЭС из отфильтрованного в полосе аудиосигнала АС.In the embodiment of the PM software module of FIG. 6, in contrast to the embodiment of FIG. 4, another input quantity is supplied to the means for calculating the gain of the SRKU, which comes from additional means for calculating the envelope of the signal and / or energy of the SRES signal. This additional input quantity, in contrast to the variant of FIG. 5, is calculated by the indicated means for calculating the SRES from the speaker filtered out in the band of the audio signal.
В этом случае средство для расчета коэффициента усиления СРКУ из указанных обеих входных величин вырабатывает коэффициент усиления КУ, используемый для регулирования усилителя УС. На выходе усилителя УС имеется, таким образом, усиленный с коэффициентом усиления КУ отфильтрованный в полосе аудиосигнал УСЧС. Этот усиленный с коэффициентом усиления КУ отфильтрованный в полосе аудиосигнал УСЧС и аудиосигнал АС, который при необходимости был сохранен в промежуточной памяти, затем объединяются или суммируются с помощью выполненного предпочтительно в виде сумматора средства суммирования СС программного модуля ПМ. Вследствие этой операции вновь возникает модифицированный аудиосигнал MAC, который предпочтительно для улучшения качества сигнала вновь отфильтровывается с помощью фильтра УКФ. Но также возможно, что модифицированный аудиосигнал MAC, как объяснено при описании фиг.2, без дополнительной фильтрации улучшающим качество сигнала фильтром УКФ подается на фильтр ФЛ.In this case, the means for calculating the gain of the SRKU from both of these input values produces the gain of the KU used to regulate the amplifier US. At the output of the amplifier, there is, therefore, an amplifier signal, amplified with a gain of KU, that is filtered in a band. This amplifier amplified with a gain factor KU, the PSD audio signal and the AS audio signal, which, if necessary, was stored in the intermediate memory, are then combined or summed using the SS program module PM, which is preferably used as an adder. As a result of this operation, a modified MAC audio signal reappears, which is preferably filtered again using a UKF filter to improve signal quality. But it is also possible that the modified MAC audio signal, as explained in the description of FIG. 2, is supplied to the PL filter without additional filtering by a signal quality-improving filter UKF.
На фиг.7 представлен вариант осуществления устройства управления УУ по фиг.3. Аудиосигнал АС для выделения первой частотной составляющей ЧС с помощью реализованного аппаратными средствами полосового фильтра ПФ1 фильтруется в полосе, а для выделения второй частотной составляющей ЧС' подвергается низкочастотной фильтрации с помощью реализованного аппаратными средствами фильтра нижних частот ФНЧ1. В то время как первая частотная составляющая ЧС усиливается, с помощью второй частотной составляющей ЧС' снова вырабатывается коэффициент усиления, определяющий усиление первой частотной составляющей ЧС.Figure 7 presents an embodiment of the control device of the UU of figure 3. The audio signal AC to isolate the first frequency component of the emergency using the hardware-implemented bandpass filter PF1 is filtered in the band, and to extract the second frequency component of the emergency 'is subjected to low-pass filtering using the low-pass filter LPF1 implemented by the hardware. While the first frequency component of the emergency is amplified, with the help of the second frequency component of the emergency ', a gain is again generated that determines the amplification of the first frequency component of the emergency.
Вместо фильтра нижних частот ФНЧ снова может применяться дополнительный реализованный аппаратными средствами полосовой фильтр или даже полосовой фильтр ПФ1, вырабатывающий первую частотную составляющую ЧС. В последнем случае обе частотные составляющие ЧС, ЧС' были бы одинаковыми (ЧС=ЧС').Instead of the low-pass filter, the low-pass filter can again use an additional hardware-implemented bandpass filter or even a PF1 bandpass filter that produces the first frequency component of the emergency. In the latter case, both frequency components of the emergency, emergency 'would be the same (emergency = emergency').
Отфильтрованный в полосе аудиосигнал АС или выделенная полосовым фильтром ПФ частотная составляющая ЧС для усиления подается на вход реализованного аппаратными средствами усилителя УС1 с регулируемым коэффициентом усиления КУ. Для определения коэффициента усиления КУ в устройстве управления УУ имеется выполненное аппаратными средствами средство для расчета огибающей сигнала и/или энергии сигнала СРЭС, которое предпочтительно выполнено в виде последовательного соединения выпрямителя ВПР и еще одного фильтра нижних частот ФНЧ2 и которое из подвергнутого низкочастотной фильтрации аудиосигнала ЧС' вырабатывает входную величину для также выполненного в виде аппаратного средства для расчета коэффициента усиления СРКУ1 устройства управления УУ1. На выходе усилителя УС имеется, таким образом, усиленный с коэффициентом усиления КУ отфильтрованный в полосе аудиосигнал УСЧС. Этот усиленный с коэффициентом усиления КУ отфильтрованный в полосе аудиосигнал УСЧС и аудиосигнал АС затем объединяются или суммируются с помощью выполненного предпочтительно в виде сумматора, реализованного как аппаратное средство суммирования СС устройства управления УУ. Вследствие этой операции возникает модифицированный аудиосигнал MAC, который предпочтительно для улучшения качества сигнала отфильтровывается с помощью фильтра УКФ. Но также возможно, что модифицированный аудиосигнал MAC, как объяснено при описании фиг.3, без дополнительной фильтрации улучшающим качество сигнала фильтром УКФ подается на фильтр ФЛ.The AC audio signal filtered in the band or the frequency component of the emergency signal selected by the PF bandpass filter for amplification is fed to the input of a US1 amplifier with adjustable gain KU, which is implemented in hardware. To determine the gain of the control unit, the control unit of the control unit has hardware-made means for calculating the envelope of the signal and / or energy of the SRES signal, which is preferably made in the form of a series connection of a VLF rectifier and another low-pass filter LPF2 and which is subjected to low-frequency filtering of the audio signal PS ' generates an input value for also made in the form of hardware for calculating the gain SRKU1 control device UU1. At the output of the amplifier, there is, therefore, an amplifier signal, amplified with a gain of KU, that is filtered in a band. This amplified with a gain KU band-filtered audio signal USHF and audio AC are then combined or summed using a preferably made in the form of an adder, implemented as hardware for summing the CC control device UU. As a result of this operation, a modified MAC audio signal is generated, which is preferably filtered using a UKF filter to improve signal quality. But it is also possible that the modified MAC audio signal, as explained in the description of FIG. 3, is supplied to the PL filter without additional filtering by a signal quality-improving filter UKF.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004111982/28A RU2267867C2 (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Method and device for controlling reproduction of audio-signal bass components in electro-acoustic transformers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004111982/28A RU2267867C2 (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Method and device for controlling reproduction of audio-signal bass components in electro-acoustic transformers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004111982A RU2004111982A (en) | 2005-03-27 |
RU2267867C2 true RU2267867C2 (en) | 2006-01-10 |
Family
ID=35560357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004111982/28A RU2267867C2 (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Method and device for controlling reproduction of audio-signal bass components in electro-acoustic transformers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2267867C2 (en) |
-
2001
- 2001-09-21 RU RU2004111982/28A patent/RU2267867C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004111982A (en) | 2005-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7574009B2 (en) | Method and apparatus for controlling the reproduction in audio signals in electroacoustic converters | |
KR100619066B1 (en) | Bass enhancement method and apparatus of audio signal | |
JP4668415B2 (en) | Low frequency audio enhancement system | |
JP2002524996A5 (en) | ||
US20050185802A1 (en) | Bass boost circuit and bass boost processing program | |
JP3605363B2 (en) | Acoustic effect device, its method and program recording medium | |
KR101329308B1 (en) | Method for enhancing Bass of Audio signal and apparatus therefore, Method for calculating fundamental frequency of audio signal and apparatus therefor | |
JP2009021843A (en) | Audio signal processing apparatus and audio signal processing method | |
JPH11298275A (en) | Sound reproducer | |
WO1999026454A1 (en) | Low-frequency audio simulation system | |
RU2267867C2 (en) | Method and device for controlling reproduction of audio-signal bass components in electro-acoustic transformers | |
KR20020035003A (en) | Ultra Bass II | |
JP2000209691A (en) | Parametric speaker | |
JP2008042272A (en) | Localization controller and localization control method, etc. | |
WO2010090228A1 (en) | Sound reproduction device and sound reproduction system | |
JPH01186008A (en) | Low frequency sound emphasis circuit | |
CN221227711U (en) | Active sound box circuit capable of eliminating high-frequency tooth sound | |
JP2001245399A (en) | Ultralow frequency sound compensation system and acoustic device using it | |
JPH0774564A (en) | Tone quality improving device | |
KR100556870B1 (en) | Mobile communication terminal included low-pitched sound boost circuit | |
JP2009065436A (en) | Stereo reproducing apparatus | |
JP4308421B2 (en) | Music playback device | |
JP3717809B2 (en) | Mobile phone | |
CN117395565A (en) | Active sound box circuit architecture capable of eliminating high-frequency tooth sound | |
JPH08196000A (en) | Audio circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190922 |