TWI462602B - 諧波產生裝置及其產生方法 - Google Patents

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TWI462602B
TWI462602B TW098133288A TW98133288A TWI462602B TW I462602 B TWI462602 B TW I462602B TW 098133288 A TW098133288 A TW 098133288A TW 98133288 A TW98133288 A TW 98133288A TW I462602 B TWI462602 B TW I462602B
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Description

諧波產生裝置及其產生方法
本發明係相關於諧波產生方法與裝置。尤指用於揚聲器重製系統中的諧波產生方法與裝置。
現今消費性電子產品儘量以短、小、輕、薄的方向發展、或是電子產品設計為可攜式，這樣的設計理念使得消費性電子產品上的揚聲器越來越小。這樣的大小限制了聲音再製的能力，尤其是對於低頻音域(low frequency register)，因此輸出的聲音品質無法滿足消費者。傳統的解決方案是增強聲音訊號中的低頻成份。然而這種增加能量準位方式不僅須要額外的功率消耗，也可能會損壞揚聲器。
一種不用增強低頻成份的解決方案是利用心理聲學(psychoacoustic)技術。心理聲學技術展示了諧波中存在著一種所謂的「虛擬音高(Virtual Pitch)」現象。這種現象是指當聽到複數諧波(harmonics)時，人類的大腦所感覺到的是諧波頻率中的最大公因數，使得人誤以為聽到了趨近該諧波基頻(Fundamental Frequency)的聲音，即使該基頻實際上並不存在。因此可以利用「虛擬音高」現象讓消費者在聽覺上感受到揚聲器無法再製的低頻聲音訊號。
美國專利5668885與5771296使用了全波整流器來產生諧波。一篇名為「藉由小型揚聲器再製低音高訊號(Reproducing Low-Pitched Signals through Small Loudspeaker)」的論文使用全波整流器與全波積分器產生諧波。
美國專利第4150253號與第4700390號使用訊號截割(Signal-Clipping)來產生諧波。美國專利第5930373號藉由從輸出端接回輸入端的回授迴路來產生諧波。美國專利第6111960號使用一通過零點偵測器以偵測輸入訊號是否經過零點。美國專利公開第20060159283號用至少一種頻率訊號將輸入訊號作調變，以產生諧波。
然而，全波整流器雖然易於實現，但僅能藉以產生偶數階的諧波，因此諧波的音高感覺上是基頻的兩倍，也就是原始聲音訊號的兩倍頻率，使得聽起來的音高比原始聲音訊號高了八度音階。訊號截割僅能產生奇數階的諧波。因此所述諧波產生器尚有無法控制輸出頻譜振幅的衰減速度，而衰減速度與最後產生會影響聽覺品質的諧波數量有關。
另一習知技術，美國專利公開第20050265561號使用一改良式包絡(envelope)偵測，也就是比較輸入訊號與回授訊號以決定參數來控制輸出頻譜包絡的衰減速度，但是該方法的問題在於該諧波衰減速度的幅度並不大，且輸出諧波部份的相位無法輕易又任意地被調整。
上述諧波產生器尚有一無法決定輸出頻譜包絡的缺點，若是該系統有較高截止頻率(Cut-off Frequency)，代表需要被增強的頻率範圍較寬。但實際上過高頻率或過多的諧波成份常是不需要的，因為諧波本身亦會影響原本聲音高頻的成分。通常只需要三個主要諧波成份而其餘為微弱的諧波成份。而這些方法皆無法決定輸出頻譜的包絡，因此若要達到這個效果，則必須使用一邊緣陡峭(sharp)的濾波器，以濾掉不必要的諧波成份以留下主要諧波成份，但邊緣陡峭的濾波器具有運算複雜度較高的缺點。
職是之故，申請人鑑於習知技術中所產生之缺失，經過悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終構思出本案「諧波產生裝置及其產生方法」，能夠克服上述缺點，以下為本案之簡要說明。
本發明的目的之一係提供一種諧波產生方法與裝置，藉由挑選適當的係數之後，可使所產生的前幾個諧波成份(例如二次諧波至四次諧波)成為主要諧波成份，而之後的諧波成份相較於主要諧波成份有一明顯衰減。
本發明的目的之一係提供一種諧波產生方法與裝置，用以解決上述的問題。
本發明的目的之一係提供一種諧波產生方法與裝置，其所需用來濾除不必要諧波成分的濾波器運算複雜度可以降低。
本發明的目的之一係提供一種諧波產生方法與裝置，其輸出諧波訊號的頻譜僅與輸入訊號的頻率有關(固定衰減一分貝(dB)數)。
本發明的目的之一係提供一種諧波產生方法與裝置，其輸出諧波訊號的頻譜與輸入訊號的準位(level)無關。
根據本發明的第一構想，提供一種諧波產生方法，包含下列步驟：提供一輸入頻率訊號；比較該輸入頻率訊號之一目前準位與該輸入頻率訊號之一先前準位，並產生一比較結果；依據該比較結果以決定出一係數；以及依據該係數以及該輸入頻率訊號以產生相應於該輸入頻率訊號之一諧波訊號。
根據本發明之第二構想，提供一種諧波產生裝置，包含一比較電路，用以接收一輸入頻率訊號，並比較該輸入頻率訊號的一目前準位與該輸入頻率訊號的一先前準位，且產生一比較結果；以及一運算電路，用以依據該比較結果產生相對應該輸入頻率訊號之一諧波訊號。
即本發明係藉由比較一輸入頻率訊號的一目前準位與該輸入頻率訊號的一先前準位，產生該輸入頻率訊號的諧波，也就是產生該輸入頻率訊號的倍頻。經由適當之挑選，可以達到控制所述諧波之頻譜振幅衰減速度的功效，並控制諧波頻譜中之主要諧波成份(能量或相較其他諧波成份比重大)的數量，使其餘的諧波成份相較於主要諧波成份有一明顯衰減，因此後續用來濾掉其餘諧波成份的濾波器不需為複雜度較高的邊緣陡峭濾波器，而解決了習知技術所產生的諧波需使用複雜度較高的邊緣陡峭濾波器作後續處理的缺點。
本案將可由以下的實施例說明而得到充分瞭解，使得熟習本技藝之人士可以據以完成之，然本案之實施並非可由下列實施案例而被限制其實施型態。其中相同的標號始終代表相同的組件。
請參閱第一圖，其係顯示本發明之諧波產生裝置之第一電路實施例的示意圖。在第一電路實施例中的諧波產生裝置10包含第一延遲電路13、比較電路11以及運算電路12，其電耦接關係請參考第一圖。其中在此實施例中，運算電路12包含係數選擇電路121、第一乘法電路122、第二乘法電路123、加法器124以及第二延遲電路125，其電耦接關係請參考第一圖。
於此實施例中，該輸入頻率訊號分別輸入至比較電路11與第一延遲電路13，第一延遲電路13將該輸入頻率訊號延遲一預定時程(一實施方式，可使用「取樣數」作為一個延遲單元)，再傳輸至比較電路11，本實施例中該預定取樣數為1個取樣點，但本發明不以1為限，比較電路11將該輸入頻率訊號的一目前準位與該輸入頻率訊號的一先前準位以及一常數作比較，並產生一比較結果輸出至運算電路12，其中該比較結果包含：(1)該目前準位小於該常數；(2)該目前準位大於等於該常數，且該目前準位大於等於該先前準位；以及(3)該目前準位大於等於該常數，且該目前準位小於該先前準位。於本實施例中，該常數為0，但本發明不以0為限。由於，該輸入頻率訊號係為一音頻訊號，所以是一種低頻訊號。
係數選擇電路121依據不同狀態決定出不同的係數。例如：係數選擇電路121依據狀態(1)選擇一第一數值作為一第一係數並藉由一關係相應產生一第二數值作為一第二係數；依據狀態(2)選擇一第三數值作為該第一係數並藉由該關係相應產生一第四數值作為該第二係數；依據狀態(3)選擇一第五數值作為該第一係數並藉由該關係相應產生一第六數值作為該第二係數，於本實施例中，該關係指該第一係數與該第二係數相加為1，舉例來說，當該比較結果為該狀態(1)時，若選擇a作為該第一係數，則相應產生(1-a)作為該第二係數；當該比較結果為狀態(2)時，若選擇β作為該第一係數，則相應產生(1-β)作為該第二係數；當該比較結果狀態(3)時，若選擇γ作為該第一係數，則相應產生(1-γ)作為該第二係數，然而本發明中，該第一係數與該第二係數相加關係並不限為1。
其中，該第一係數與該第二係數係作為第一乘法電路122與第二乘法電路123之乘數，第一乘法電路122將該目前準位與該第一係數相乘獲得一第一相乘結果輸出至加法器124，而第二乘法電路123將輸出延遲訊號與該第二係數相乘獲得一第二相乘結果輸出至加法器124，加法器124將該第一相乘結果與該第二相乘結果相加後產生該輸出訊號，而在時域上連續輸出的該輸出訊號即構成所要產生的諧波。該第二延遲電路125係延遲該輸出訊號以產生該輸出延遲訊號。
第二圖(A)係為輸入頻率訊號為一弦波訊號與其諧波在時域上的圖形。其中，虛線為輸入頻率訊號，實線為輸出諧波訊號。第二圖(A)係依據第一圖之實施例，且採用上述比較結果的三種狀態所選擇的係數所運算而得。然而本發明可應用之輸入頻率訊號並不以弦波為限。第二圖(B)為第二圖(A)在頻域上的分佈狀況，頂點為菱形者為該輸入頻率訊號的頻譜，頂點為圓形者為所產生之諧波的頻譜，可藉此發現五倍f0 處(五次諧波)開始有一明顯衰減。
於第二實施例中，前述比較結果可具有四種狀態：(1)該目前準位小於一常數，且該目前準位大於等於該先前準位；(2)該目前準位小於該常數，且該目前準位小於該先前準位；(3)該目前準位大於等於該常數，且該目前準位大於等於該先前準位；以及(4)該目前準位大於等於該常數，且該目前準位小於該先前準位。於第三諧波產生實施例中，僅比較該目前準位與該先前準位，而不與常數作比較，而得到兩種狀態：(1)該目前準位大於等於該先前準位；以及(2)該目前準位小於該先前準位。同樣地，係數選擇電路121分別依據比較結果之各狀態選擇(決定出)該第一係數與第二係數。
如第三圖(A)係為輸入頻率訊號為一弦波訊號與其諧波在時域上的圖形之波形圖。第三圖(A)係依據第一圖之實施例，且採用上述比較結果的四種狀態所選擇的係數所運算而得。然而本發明可應用之輸入頻率訊號並不以弦波為限。第三圖(B)為第三圖(A)在頻域上的分佈狀況，頂點為菱形者為該輸入頻率訊號的頻譜，頂點為圓形者為所產生之諧波的頻譜，可藉此發現二次與三次諧波為主要諧波成份，而其餘成份有較明顯衰減。
對應於本發明之另一實施例，若第一圖之比較電路11僅比較該目前準位與該先前準位，而不與常數作比較，而得到兩種狀態：(1)該目前準位大於等於該先前準位；以及(2)該目前準位小於該先前準位。如第四圖(A)係為輸入頻率訊號為一弦波訊號與其諧波在時域上的圖形，其係依據第一圖之實施例，且依據上述比較結果的兩種狀態所選擇的係數所運算而得。然而本發明可應用之輸入頻率訊號並不以弦波為限。第四圖(B)為第四圖(A)在頻域上的分佈狀況，頂點為菱形者為該輸入頻率訊號的頻譜，頂點為圓形者為所產生之諧波的頻譜，可藉此發現五倍f0處(五次諧波)開始有一相較於四倍f0處(四次諧波)的衰減。
然本發明中，比較結果所具有之狀態不以上述實施例中所提及之狀態為限，只要能造成輸入訊號在時域的轉折點即可。
請參閱第五圖，係顯示本發明之諧波產生裝置第二電路實施例的示意圖。在第二電路實施例中的諧波產生裝置20中，新增一絕對值電路24。絕對值電路24接收輸入頻率訊號(inputted frequency signal)，其經絕對值電路24處理後分別傳輸至第一延遲電路23與比較電路21。其餘電路的功能與第一圖相對應的電路類似，故省略其說明，以避免說明書内容過於冗長。如第六圖(A)係為輸入頻率訊號為一弦波訊號與其諧波在時域上的圖形之波形圖。第六圖(A)係依據第五圖之實施例，且上述比較結果的三種狀態(相同於第一圖中的上述比較結果的三種狀態的相關說明)所選擇的係數所運算而得，然而本發明可應用之輸入頻率訊號並不以弦波為限。第六圖(B)為第六圖(A)在頻域上的分佈狀況，頂點為菱形者為該輸入頻率訊號的頻譜，頂點為圓形者為所產生之諧波的頻譜，可藉此發現五倍f0 處(五次諧波)開始有一明顯衰減。
如第七圖(A)係為輸入頻率訊號為一弦波訊號與其諧波在時域上的圖形之波形圖。第七圖(A)係依據第五圖之實施例，且上述比較結果的四種狀態(相同於第一圖中的上述比較結果的四種狀態的相關說明)所選擇的係數所運算而得。然而本發明可應用之輸入頻率訊號並不以弦波為限。第七圖(B)為第七圖(A)在頻域上的分佈狀況，頂點為菱形者為該輸入頻率訊號的頻譜，端點為圓形者為所產生之諧波的頻譜，可藉此發現四倍f0處(四次諧波)開始有一明顯衰減。
對應於本發明之另一諧波產生實施例，若第五圖之比較電路21僅比較該目前準位的絕對值與該先前準位的絕對值，而不與常數以及該目前準位作比較，而得到兩種狀態：(1)該目前準位的絕對值大於等於該先前準位的絕對值；以及(2)該目前準位的絕對值小於該先前準位的絕對值。如第八圖(A)係為輸入頻率訊號為一弦波訊號與其諧波在時域上的圖形。如第八圖(A)係依據第五圖之實施例，且依據上述比較結果的兩種狀態所選擇的係數所運算而得。然而本發明可應用之輸入頻率訊號並不以弦波為限。第八圖(B)為第八圖(A)在頻域上的分佈狀況，頂點為菱形者為該輸入頻率訊號的頻譜，頂點為圓形者為所產生之諧波的頻譜。其輸出可以只產生奇數階的諧波，如同訊號截割(signal clipping)的效果，但是此方法的優點在於不用擔心截割臨界(threshold)的設定。若沒有設定好臨界時，會造成輸入訊號振幅皆小於臨界，而造成截割無法產生效果，使用此方法則無此問題。
為進一步說明本發明請參考第九圖，係提供諧波產生方法的流程圖，該產生方法對應於第一圖諧波產生裝置10之產生方法的步驟包括：步驟S31A、步驟S32、步驟S33、以及步驟S34；而與第五圖諧波產生裝置20之產生方法的步驟包括：步驟S31B、步驟S32、步驟S33、以及步驟S34。關於步驟S31A、步驟S31B、步驟S32、步驟S33、以及步驟S34可由上述第一圖與第五圖的相關說明得到相對應的說明以及第九圖的内容，故省略其說明，以避免說明書内容過於冗長。
然本發明中，上述各實施例之比較方式，可經由習知該領域技術者賦予變化，故比較結果所具有之狀態不以上述實施例中所提及之狀態為限，只要能造成輸入訊號在時域的轉折點即可。
由第二圖(A)~(B)、第三圖(A)~(B)、第六圖(A)~(B)與第七圖(A)~(B)可看出經過選擇係數後，在這個例子中所產生的諧波訊號，較接近基頻處的諧波成份形成能量相對較高的主要諧波成份(例如二次諧波至四次諧波)，而距離基頻較遠，其餘諧波成份之能量相較於主要諧波成份有一明顯的衰減。因此濾除其餘諧波成份時，不必使用邊緣陡峭濾波器，而避免了濾波器複雜度較高的缺點。
第十圖為應用本發明所得到的一頻譜分佈，其中包含輸入頻率訊號與其對應產生之諧波的頻譜，頂點為實心圓形與實心方形者分別為兩相異之輸入頻率訊號，頂點為空心圓形與空心方形者為分別對應於該兩相異之輸入頻率訊號之輸出頻譜。可以由此看出，輸出諧波訊號的頻譜與輸入訊號固定相差一分貝(dB)數，且僅與輸入訊號的頻率有關而與輸入訊號的準位(level)無關。
本發明的實施例中，該些電路可有多種實施方式，此為本技術領域所熟知的，例如：第一延遲電路13或第二延遲電路125可以是延遲器(delay element)、先進先出緩衝器(FIFO buffer)、暫存器(register)、或其他記憶體來實現之；又例如：係數選擇電路121可以是選擇器(selector)、多工器(multiplexer)、查表電路(lookup table)、或是記憶體(利用位址作為指標(index)輸出記憶體所儲存的係數)；又例如：利用硬體描述語言(Verilog或是VHDL)來完成整個電路、或是利用中央處理器(CPU)配合軟體、或是微處理器(controller)配合韌體(firmware)皆可直接完成上述運算(例如：延遲、乘法、加法、判斷係數)等操作。
總結而言，本案實為一難得一見，值得珍惜的難得發明，惟以上所述者，僅為本發明之最佳實施例而已，當不能以之限定本發明所實施之範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬於本發明專利涵蓋之範圍内，謹請貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。
10‧‧‧諧波產生裝置
11‧‧‧比較電路
12‧‧‧運算電路
121‧‧‧係數選擇電路
122‧‧‧第一乘法電路
123‧‧‧第二乘法電路
124‧‧‧加法器
125‧‧‧第二延遲電路
13‧‧‧第一延遲電路
20‧‧‧諧波產生裝置
21‧‧‧比較電路
22‧‧‧運算電路
221‧‧‧係數選擇電路
222‧‧‧第一乘法電路
223‧‧‧第二乘法電路
224‧‧‧加法器
225‧‧‧第二延遲電路
23‧‧‧第一延遲電路
24‧‧‧絕對值電路
S31A‧‧‧將該輸入頻率訊號的一目前準位、該輸入頻率訊號的一先前準位以及一常數三者作比較(對應於諧波產生裝置10)，並獲得比較結果
S31B‧‧‧將一輸入頻率訊號的一目前準位、該目前準位的絕對值、該輸入頻率訊號的一先前準位的絕對值以及一常數四者作比較(對應於諧波產生裝置20)，並獲得比較結果
S32‧‧‧依據比較結果，選擇一第一係數與一第二係數
S33‧‧‧將該第一係數乘上該目前準位，將該第二係數乘上一輸出回授訊號準位，並將前述兩項結果相加獲得一輸出訊號準位以構成所要產生的諧波
S34‧‧‧在時域上連續輸出的該輸出訊號準位即構成所要產生的諧波，並將該輸出訊號準位延遲一預定取樣數而產生該輸出回授訊號準位
第一圖為本發明諧波產生裝置之第一電路實施例的示意圖。
第二圖(A)~(B)係一弦波依據第一圖之實施例，且採用比較結果為三種狀態所得之諧波在時域與頻域上的圖形。
第三圖(A)~(B)係為第一圖之實施例，且採用比較結果為四種狀態所得的諧波，其分別在時域與頻域上的示意圖。
第四圖(A)~(B)係為第一圖之實施例，且採用比較結果為兩種狀態所得的諧波，其分別在時域與頻域上的示意圖。
第五圖為本發明諧波產生裝置之第二電路實施例的示意圖。
第六圖(A)~(B)係為第五圖之實施例，且採用比較結果為三種狀態所得得的諧波，其分別在時域與頻域上的示意圖。
第七圖(A)~(B)係為第五圖之實施例，且採用比較結果為四種狀態所得的諧波，其分別在時域與頻域上的示意圖。
第八圖(A)~(B)係為第五圖之實施例，且採用比較結果為兩種狀態所得的諧波，其分別在時域與頻域上的示意圖。
第九圖為本發明諧波產生方法之流程圖。
第十圖係為不同輸入振幅大小訊號和輸出諧波在頻域上的示意圖。
10．．．諧波產生裝置
11．．．比較電路
12．．．運算電路
121．．．係數選擇電路
122．．．第一乘法電路
123．．．第二乘法電路
124．．．加法器
125．．．第二延遲電路
13．．．第一延遲電路

Claims (56)

  1. 一種諧波產生方法，包含下列步驟：提供一輸入頻率訊號；比較該輸入頻率訊號之一目前準位與該輸入頻率訊號之一先前準位，並產生一比較結果；依據該比較結果以決定出一係數；以及依據該係數以及該輸入頻率訊號以產生相應於該輸入頻率訊號之一諧波訊號。
  2. 如申請範圍第1項的諧波產生方法，其中依據該係數以及該輸入頻率訊號，且據以產生相應於該輸入頻率訊號之該諧波的訊號包含以下步驟：產生對應該係數的一相應係數；將該係數與該目前準位相乘，產生一第一相乘結果；將該相應係數與一輸出延遲訊號相乘，產生一第二相乘結果；將該第一相乘結果與該第二相乘結果相加，作為該諧波的訊號；以及將該諧波的訊號延遲一預定時程，作為該輸出延遲訊號。
  3. 如申請範圍第1項的諧波產生方法，其中該先前準位係與該目前準位間隔一預定時程的前一個準位。
  4. 如申請範圍第3項的諧波產生方法，其中該預定時程係一預定取樣數量。
  5. 如申請範圍第4項的諧波產生方法，其中該預定的取樣數量為1。
  6. 如申請範圍第2項的諧波產生方法，其中該比較結果包含：一第一狀態，該目前準位大於等於該先前準位；以及一第二狀態，該目前準位小於該先前準位。
  7. 如申請範圍第2項的諧波產生方法，其中比較該目前準位與該先前準位更包含先將兩者分別取絕對值後再作比較。
  8. 如申請範圍第7項的諧波產生方法，其中該比較結果包含：一第一狀態，該目前準位的絕對值大於等於該先前準位的絕對值；以及一第二狀態，該目前準位的絕對值小於該先前準位的絕對值。
  9. 如申請範圍第6項或第8項中任一項的諧波產生方法，更包含以下步驟：若處於該第一狀態，則選擇一第一數值作為該係數，並相應產生一第二數值作為該相應係數；以及若處於該第二狀態，則選擇一第三數值作為該係數，並相應產生一第四數值作為該相應係數；其中該係數與該相應係數相加為一定值。
  10. 如申請範圍第1項的諧波產生方法，其中比較該目前準位與該先前準位更包含將該目前準位與一常數作比較。
  11. 如申請範圍第10項的諧波產生方法，其中該常數為零。
  12. 如申請範圍第10項的諧波產生方法，其中該比較結果包含：一第一狀態，該目前準位小於該常數；一第二狀態，該目前準位大於等於該常數，且該該目前準位大於等於該先前準位；以及一第三狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位小於該先前準位。
  13. 如申請範圍第10項的諧波產生方法，其中該比較結果包含：一第一狀態，該目前準位小於該常數，且該目前準位大於等於該先前準位；一第二狀態，該目前準位小於該常數，且該目前準位小於該先前準位；一第三狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位大於等於該先前準位；以及一第四狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位小於該先前準位。
  14. 如申請範圍第10項的諧波產生方法，其中比較該目前準位與該先前準位是先將兩者分別取絕對值後再作比較。
  15. 如申請範圍第14項的諧波產生方法，其中該比較結果包含：一第一狀態，該目前準位小於該常數；一第二狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位的絕對值大於等於該先前準位的絕對值；以及一第三狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位的絕對值小於該先前準位的絕對值。
  16. 如申請範圍第12項或第15項中任一項的諧波產生方法，更包含以下步驟：若處於該第一狀態，則選擇一第一數值作為該係數，並相應產生一第二數值作為該相應係數；若處於該第二狀態，則選擇一第三數值作為該係數，並相應產生一第四數值作為該相應係數；以及若處於該第三狀態，則選擇一第五數值作為該係數，並相應產生一第六數值作為該相應係數；其中該係數與該相應係數相加為一定值。
  17. 如申請範圍第14項的諧波產生方法，其中該比較結果包含：一第一狀態，該目前準位小於該常數，且該目前準位的絕對值大於等於該先前準位的絕對值；一第二狀態，該目前準位小於該常數，且該目前準位的絕對值小於該先前準位的絕對值；一第三狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位的絕對值大於等於該先前準位的絕對值；以及一第四狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位的絕對值小於該先前準位的絕對值。
  18. 如申請範圍第13項或第17項中任一項的諧波產生方法，更包含以下步驟：若處於該第一狀態，則選擇一第一數值作為該係數，並相應產生一第二數值作為該相應係數；若處於該第二狀態，則選擇一第三數值作為該係數，並相應產生一第四數值作為該相應係數；若處於該第三狀態，則選擇一第五數值作為該係數，並相應產生一第六數值作為該相應係數；以及若處於該第四狀態，則選擇一第七數值作為該係數，並相應產生一第八數值作為該相應係數；其中該係數與該相應係數相加為一定值。
  19. 一種諧波產生裝置，包含：一比較電路，用以接收一輸入頻率訊號，並比較該輸入頻率訊號的一目前準位與該輸入頻率訊號的一先前準位，並產生一比較結果；以及一運算電路，用以依據該比較結果產生相對應該輸入頻率訊號之一諧波訊號。
  20. 如申請範圍第19項的諧波產生裝置，其中該運算電路更包含：一第一乘法電路，接收該輸入頻率訊號，並將該輸入頻率訊號的該目前準位與一第一係數相乘，產生一第一相乘結果；一第二乘法電路，用以將一輸出回授訊號準位與一第二係數相乘，產生一第二相乘結果；一加法器，用以將該第一相乘結果與該第二相乘結果相加，以產生該輸出訊號準位；以及一第二延遲電路，將該輸出訊號準位延遲該預定的取樣數，作為該輸出回授訊號準位。
  21. 如申請範圍第20項的諧波產生裝置，更包含一第一延遲電路，將該輸入頻率訊號延遲一預定時程，再傳輸至該比較電路。
  22. 如申請範圍第21項的諧波產生裝置，其中該預定時程係一預定取樣數量之時程。
  23. 如申請範圍第22項的諧波產生裝置，其中該預定的取樣數量為1。
  24. 如申請範圍第20項的諧波產生裝置，其中該比較電路所比較之結果包含：一第一狀態，該目前準位大於等於該先前準位；以及一第二狀態，該目前準位小於該先前準位。
  25. 如申請範圍第21項的諧波產生裝置，更包含一絕對值電路，分別電藕接該比較電路與該第一延遲電路，並接收該輸入頻率訊號，用以將該輸入頻率訊號取絕對值。
  26. 如申請範圍第25項的諧波產生裝置，其中該比較電路是比較該目前準位的絕對值與該先前準位的絕對值。
  27. 如申請範圍第26項的諧波產生裝置，其中該比較電路所比較之結果包含：一第一狀態，該目前準位的絕對值大於等於該先前準位的絕對值；以及一第二狀態，該目前準位的絕對值小於該先前準位的絕對值。
  28. 如申請範圍第24項或第27項中任一項的諧波產生裝置，其中該運算電路包含一係數選擇電路，用來依據該第一狀態選擇一第一數值作為該第一係數，並相應產生一第二數值作為該第二係數；以及依據該第二狀態選擇一第三數值作為該第一係數，並相應產生一第四數值作為該第二係數；其中該第一係數與該第二係數相加為一定值。
  29. 如申請範圍第26項的諧波產生裝置，其中該比較電路更將該輸入頻率訊號的該目前準位與一常數比較。
  30. 如申請範圍第29項的諧波產生裝置，其中該比較電路所比較之結果包含：一第一狀態，該目前準位小於該常數；一第二狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位的絕對值大於等於該先前準位的絕對值；以及一第三狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位的絕對值小於該先前準位的絕對值。
  31. 如申請範圍第29項的諧波產生裝置，其中該比較電路所比較之結果包含：一第一狀態，該目前準位小於該常數，且該目前準位的絕對值大於等於該先前準位的絕對值；一第二狀態，該目前準位小於該常數，且該目前準位的絕對值小於該先前準位的絕對值；一第三狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位的絕對值大於等於該先前準位的絕對值；以及一第四狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位的絕對值小於該先前準位的絕對值。
  32. 如申請範圍第20項的諧波產生裝置，其中該比較電路更將該輸入頻率訊號的該目前準位該目前準位與該常數比較。
  33. 如申請範圍第32項的諧波產生裝置，其中該比較電路所比較之結果包含：一第一狀態，該目前準位小於該常數；一第二狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位大於等於該先前準位；以及一第三狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位小於該先前準位。
  34. 如申請範圍第30項或第33項中任一項的諧波產生裝置，其中該運算電路包含一係數選擇電路，用來依據該第一狀態選擇一第一數值作為該第一係數，並相應產生一第二數值作為該第二係數；依據該第二狀態選擇一第三數值作為該第一係數，並相應產生一第四數值作為該第二係數；以及依據該第三狀態選擇一第五數值作為該第一係數，並相應產生一第六數值作為該第二係數；其中該第一係數與該第二係數相加為一定值。
  35. 如申請範圍第32項的諧波產生裝置，其中該比較電路所比較之結果包含：一第一狀態，該目前準位小於該常數，且該目前準位大於等於該先前準位；一第二狀態，該目前準位小於該常數，且該目前準位小於該先前準位；一第三狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位大於等於該先前準位；以及一第四狀態，該目前準位大於等於該常數，且該目前準位小於該該先前準位。
  36. 如申請範圍第31項或第35項中任一項的諧波產生裝置，其中該運算電路包含一係數選擇電路，用來依據該第一狀態選擇一第一數值作為該第一係數，並相應產生一第二數值作為該第二係數；依據該第二狀態選擇一第三數值作為該第一係數，並相應產生一第四數值作為該第二係數；依據該第三狀態選擇一第五數值作為該第一係數，並相應產生一第六數值作為該第二係數；以及依據該第四狀態選擇一第七數值作為該第一係數，並相應產生一第八數值作為該第二係數；其中該第一係數與該第二係數相加為一定值。
  37. 一種用於產生一諧波、可由電腦讀取的電腦程式產品包含以下方法：比較一輸入頻率訊號的一準位與該輸入頻率訊號的一先前準位，並產生一比較結果，且據以產生該諧波的訊號。
  38. 一種用於產生一諧波、可由電腦讀取的電腦程式產品，其中該電腦程式包含： 用以比較一輸入頻率訊號的一目前準位與該輸入頻率訊號的一先前準位的一比較程式碼；以及依據該比較程式碼所比較之結果產生相對應於該輸入頻率訊號的一諧波訊號的一運算程式碼。
  39. 一種用於產生對應一輸入訊號之一諧波訊號的方法，該方法包含下列步驟：依據一第一預定時間來延遲該輸入訊號以產生一延遲訊號；比較該輸入訊號與該延遲訊號以產生一比較結果；依據該比較結果決定一係數；以及基於所決定的該係數與該輸入訊號產生該諧波訊號。
  40. 如申請範圍第39項的方法，其中該比較結果係依據該輸入訊號、該延遲訊號與一常數之間的關係來產生。
  41. 如申請範圍第39項的方法，其中基於所決定的該係數與該輸入訊號產生該諧波包含下列步驟：依據一第二預定時間來延遲該諧波訊號，以產生一延遲諧波訊號；以及依據該係數來混合該延遲諧波訊號與該輸入訊號，以產生該諧波訊號。
  42. 如申請範圍第41項的方法，其中依據該比較結果決定該係數包含下列步驟：依據該比較結果選擇複數個係數其中之一，以輸出所決定的該係數。
  43. 如申請範圍第39項的方法，其中基於所決定的該係數與該輸入訊號產生該諧波包含下列步驟：依據所決定的該係數的一第一係數來調整該輸入訊號，以產生 一第一調整訊號；依據一第二預定時間來延遲該諧波訊號，以產生一延遲諧波訊號；以及依據所決定的該係數的一第二係數來調整該延遲諧波訊號，以產生一第二調整訊號；以及混合該第一調整訊號與該第二調整訊號以產生該諧波訊號。
  44. 如申請範圍第39項的方法，其中該第一預定時間是一預定取樣數。
  45. 如申請範圍第41項的方法，其中該係數包含一第一係數與一第二係數，而該第一係數與該第二係數之和係為一定值。
  46. 如申請範圍第39項的方法，其中比較該輸入訊號與該延遲訊號以產生該比較結果包含：對該輸入訊號執行一絕對值運算。
  47. 一種用於產生一諧波訊號的裝置，包含：一第一延遲電路，依據一預定時間來延遲一輸入訊號以產生一延遲訊號；一比較電路，比較該輸入訊號與該延遲訊號以產生一比較結果；以及一運算電路，耦接至該比較電路以基於該比較結果與該輸入訊號來產生該諧波訊號。
  48. 如申請範圍第47項的裝置，其中該比較電路依據該輸入訊號、該延遲訊號與一常數來產生該比較結果。
  49. 如申請範圍第47項的裝置，其中該運算電路更包括：一係數決定電路，耦接至該比較電路，以依據該比較結果選擇複數個係數其中之一，並產生所決定的一係數。
  50. 如申請範圍第49項的裝置，其中該運算電路更包括：一第二延遲電路，延遲該諧波訊號以產生一延遲諧波訊號；以及一混合電路，依據所決定的該係數來混合該延遲諧波訊號與該輸入訊號，以產生該諧波訊號。
  51. 如申請範圍第50項的裝置，其中該混合電路更包含：一第一乘法電路，耦接至該係數決定電路，以依據所決定的該係數的一第一係數來調整該輸入訊號以產生一第一處理訊號；一第二乘法電路，耦接至該第一乘法電路與該延遲電路，以依據所決定的該係數的一第二係數來調整該延遲諧波訊號，以產生一第二處理訊號；以及一加法器，混合該第一處理訊號與該第二處理訊號以產生該諧波訊號。
  52. 如申請範圍第51項的裝置，其中當該比較結果係為一第一狀態時，該第一係數被決定為一第一數值，而當該比較結果係為一第二狀態時，該第一係數被決定為一第二數值。
  53. 如申請範圍第51項的裝置，其中該第一係數與該第二係數之和係為一定值。
  54. 如申請範圍第50項的裝置，其中該第一預定時間是一預定取樣數。
  55. 如申請範圍第47項的裝置，更包含：一絕對值處理電路，對該輸入訊號執行一絕對值運算，並輸出該輸入訊號之絕對值至該第一延遲電路與該比較電路。
  56. 一種非暫態電腦可讀取媒體，包含可執行於一運算裝置之一程 式，該程式包括：依據一預定時間來延遲一輸入訊號以產生一延遲訊號的一延遲程式碼；比較該輸入訊號與該延遲訊號以產生一比較結果的一比較程式碼；以及基於該比較結果與該輸入訊號來產生該諧波訊號的一運算程式碼。
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