产生周期信号的子谐波的方法和电路技术

本发明专利技术涉及一种用于产生周期信号（１００）的子谐波的方法和电路（５００）。产生周期信号的子谐波的传统方法，例如用于音频信号的低音增强，会产生显著的赝象。这会影响音频信号的音质、音色。本发明专利技术提出一种产生周期信号（１００）的子谐波的方法，将其与原始音频信号相加可产生具有低音增强效果的更为自然的音频信号。在本发明专利技术的第一实施例中，当信号幅度大于第二预定电平时，在该信号的每隔一个周期（１１６）中，将信号（１００）限幅在第一预定电平（ａ）。在本发明专利技术的第二实施例中，假设信号电平超过第一预定电平，则在每一个周期（１１５）内将信号限幅在第二电平（ａ），在每隔一个周期（１１６）内将信号限幅在第三电平（ｂ）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种产生周期信号的至少一个子谐波的方法。本专利技术还涉及一种产生周期信号的至少一个子谐波的电路。本专利技术还涉及一种再现音频信号的装置，该装置包括用于产生周期信号的至少一个子谐波的电路。本专利技术还涉及一种记录载体，该记录载体包括可以由处理器执行的指令，且这些指令可以使处理器产生周期信号的至少一个子谐波。
技术介绍
US3535969中公开这种方法的一个实施例。该文件揭露了一种电路，用于处理乐器的电子音调，该电路根据一周期输入信号产生一周期输出信号，该周期输出信号的频率是输入信号频率的一半或四分之一。该公知方法的缺点在于产生的输出信号具有不需要的赝象。这会影响所处理的声音信号的质量。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是至少消除该不需要的赝象的一部分。根据本专利技术，该目的可以这样实现，即如果该信号的幅度大于预定电平，则只产生子谐波。通过只产生该信号的较强部分的子谐波，而不产生该信号的较弱部分，可以防止当在例如低音增强操作中使用本专利技术时，增强后的信号滞后太长。根据本专利技术的方法的实施例特征在于在偶数周期内将该信号限幅在第一电平，在奇数周期内将该信号限幅在第二电平。本实施例的优点在于由于可以自由选择两个变量，因此对于具有不同强度的信号，可以选择涉及低音增强的不同属性。根据本专利技术的方法的实施例其特征在于该方法包括这样一个步骤，即如果周期信号的幅度大于预定的另一电平，则产生子谐波的高次谐波。该实施例的优点在于发现当在低次谐波产生期间，还产生低次谐波的高次谐波时，通过扩频实现的音频信号低音增强可以产生更好的效果。根据本专利技术的电路特征在于当该信号的幅度大于预定电平时，该电路可用于只产生该信号的子谐波。本专利技术的装置特征在于该装置包括本专利技术的电路。本专利技术的记录载体包括可由本专利技术处理器执行的指令，其特征在于该指令可使处理器执行本专利技术的方法。本专利技术的这些和其它方面将从下面结合实施例的详细说明中变得明显。在附图中附图说明图1示出四个信号，用于说明本专利技术方法的实施例；图2示出四个信号，用于说明本专利技术方法的另一实施例；图3示出四个信号，用于说明本专利技术方法的另一实施例；图4示出四个信号，用于说明本专利技术方法的另一实施例；图5示出根据本专利技术的电路的实施例；图6示出根据本专利技术的电路的另一实施例；图7示出使用本专利技术的电路；图8示出根据本专利技术的装置的一个实施例；图9示出根据本专利技术包括可由处理器执行的指令的纪录载体的一个实施例，以及包括该处理器的计算机的图形表示。图1A示出周期为T[s]且频率为1/T[Hz]的原始周期信号100。图1B、1C和1D示出根据本专利技术的方法的实施例。图1B示出如果该原始周期信号100的幅度大于预定的第一电平a，则产生该原始周期信号100的低次谐波的方法的实施例。根据该实施例，在第一周期115期间将该原始周期信号限幅在预定第一电平a，在第二周期116期间将其限幅在预定第二电平b。这样，就可以获得第一子谐波信号110，其频率为原始周期信号100频率的一半。另外，在根据本专利技术的方法的该实施例中，可以产生第一子谐波信号110的高次谐波。关系式(1)中给出了不同谐波的幅度值，在该关系式(1)中，a1为所产生的子谐波的幅度。当建立幅度关系式(1)时，利用矩形波形来近似该第一处理后信号110的波形，该矩形波形在第一周期115期间具有预定的第一电平a且在第二周期116期间具有预定的第二电平b。因此关系式只是一种近似。 在根据本专利技术的方法的最佳实施例中，通过计算信号(100)的过零数目来判断信号是否必须被限幅。例如，每隔一次过零，该第一处理后信号110的限幅电平就变化一次。在本专利技术方法的另一实施例中，每隔二次、三次或更多次过零，信号的限幅电平才改变一次。图1C示出如果原始周期信号的幅度小于预定的第一电平a并大于预定的第二电平b，产生原始周期信号100的一周期信号的方法的另一实施例，该周期信号的频率是原始周期信号100的频率的一半。根据该实施例，该原始周期信号在第一周期115期间没有被限幅而在第二周期116期间被限幅在第二预定电平b。这样，就可以得到第二子谐波信号120，其频率为原始周期信号100的一半。另外，在本方法的该实施例中，可以产生第一处理后信号120的高次谐波。但是，第二子谐波信号120的高次谐波和第二子谐波信号120的基波之间的比率小于第一被处理信号110的高次谐波和第一被处理信号110的基波之间的比率。这样的优点在于，如果将本方法用于低音增强，则所产生的声音听起来会比当具有不同幅度的信号具有相同的高次谐波和基波之间的比率的情况更为自然。图1D示出幅度小于第二预定电平b的周期信号130。由于周期信号130的幅度小于第二预定电平b，因此不会产生周期信号130的子谐波。图2A示出周期为T[s]且频率为1/T[Hz]的原始周期信号200。该原始周期信号200的幅度大于预定第一电平a。图2B、2C和2D示出用于说明根据本专利技术方法的其他实施例的不同波形。图2B示出由实线表示的第一处理后信号210，它是根据参照图1B所描述的方法实施例，通过处理原始周期信号200而获得的。图2C示出由实线表示的第二处理后信号220，它是利用相似方法获得的，其中用在预定第二电平b限幅来替换在预定第一电平a限幅，反之亦然。还可以通过将第一处理后信号210延时T[s]的时间长度，从而根据第一处理后信号210得到该第二处理后信号220。但是，本实施例具有很多缺陷。其中最大的问题就是时间长度T[s]预先是未知的。为了获得该时间长度T可能会有很多麻烦。该时间长度T还是一个时间变量，它需要一随时间变化的延迟。随后，根据本专利技术方法的该实施例，从第二处理后信号220中减去第一处理后信号210。这样，就得到了由实线表示的第三处理后信号230。该第三处理后信号230具有一基波，其频率为原始周期信号200的基波频率的一半。与参照图1说明的方法相比，子谐波和该子谐波的奇次谐波相对要比该子谐波的偶次谐波要强。这可以根据关系式(1)来检查。这对于最终结果具有有利影响。图3和4示出不同波形，来说明对于一个原始周期信号，如果原始周期信号的幅度小于预定第一电平a而大于预定第二电平b(图3)且如果原始周期信号的幅度小于预定的第二电平b(图4，分别地)时，根据本专利技术的方法的相同实施例。图3A示出周期为时间长度T[s]且频率为1/T[Hz]的原始周期信号300。该原始周期信号300的幅度小于预定第一电平a并大于预定第二电平b。图3B示出由实线表示的第一处理后信号310，它是根据参照图1所描述的方法实施例，通过处理原始周期信号300而获得的。图3C示出由实线表示的第二处理后信号320，它是利用相似方法获得的，其中用在预定第二电平b限幅来替换在预定第一电平a限幅，反之亦然。还可以通过将第一处理后信号310延时T[s]的时间长度，从而根据第一处理后信号310得到该第二处理后信号320。随后，根据本专利技术方法的该实施例，从第二处理后信号320中减去第一处理后信号310。这样，就得到了由实线表示的第三处理后信号330。该第三处理后信号330具有一基波，其频率为原始周期信号300的基波频率的一半。图4A示出周期为时间长度T[s]且频率为1/T[Hz]的原始周期信号400。该原始周期信号400的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生实质周期信号（１００）的子谐波的方法，其特征在于如果该信号（１００）的幅度大于预定第一电平，则只产生子谐波。

【技术特征摘要】
EP 2001-9-6 01203362.71.一种产生实质周期信号(100)的子谐波的方法，其特征在于如果该信号(100)的幅度大于预定第一电平，则只产生子谐波。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在每隔一个周期将信号限幅在第二预定电平(a)。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于在奇数周期(115)内将该信号(100)限幅在第二电平(a)，在偶数周期(116)内将该信号(100)限幅在第一电平(b)。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于该方法包括以下步骤在奇数周期(115)内将该周期信号(100)限幅在第二预定电平(a)，在偶数周期(116)内将该周期信号限幅在第三预定电平(b)，从而产生第二信号(210)；在奇数周期(115)内将该周期信号(100)限幅在第三预定电平(b)，在偶数周期(116)内将该周期信号限幅在第二预定电平(a)，从...

【专利技术属性】
技术研发人员：E拉森，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]