防相位失真组件的制作方法

文档序号:13449721
防相位失真组件的制作方法

本申请是关于音频信号处理的技术领域,特别是一种用以补偿出现在音频信号中的各种失真的音频系统。



背景技术:

现有技术是利用分频滤波器1处理音频信号X,可参考图1。在图1中,该分频滤波器1将音频信号X滤波成二个不同频带的波形X1,X2,其中第一波形X1传送至限波器2,并作为滤波信号X3输出。第二波形X2从分频滤波器输出并通过加法器3与第一波形X1组合而产生输出信号(X2+X3)。然而,分频滤波器1会导致相位失真。举例来说,该分频滤波器1的低通区会导致滞后的相位移并且增加频率,而该分频滤波器1的高通区会导致超前的相位移。另外,该波形X1在该限波器2输出(即波形X3)时,会因为受到该限波器2的影响,使得该波形X1相较于该音频信号X具有相位差。此外,当该波形X2叠加到该波形X3时,由于两波形X2,X3具有不同的相位差,导致有部分波形重叠,进而使得该音频信号X产生失真。

有鉴于此,本申请提出至少一个未加限制的实施例,其提供一种防相位失真组件,以解决习知技术的缺失。



技术实现要素:

本申请多个未加限制的实施例提供一种防相位失真组件,其藉由滤波单元、限波单元、减法单元与加法单元处理一音频信号,以防止相位失真。

本申请的至少一实施例提供一种防相位失真组件,通过多级电路的组成藉以同步相位延迟,而能够达到相位补偿的功效。

本申请的至少一实施例提供一种防相位失真组件,应用于压缩器(compressor)的线性电路或类比电路的相位延迟。

为达上述及其它目的,本申请该至少一实施例提供一种防相位失真组件,包含输入单元、滤波单元、限波单元、减法单元与加法单元。该输入单元包含第一输入端与第一输出端。该第一输入端供接收原始音频信号。该滤波单元包含第二输入端与第二输出端。该第二输入端连接该第一输出端。预设频宽设定在该滤波单元。该滤波单元根据该预设频宽选择一部分的该原始音频信号,以在该第二输出端输出第一音频信号。该限波单元包含第三输入端与第三输出端。该第三输入端连接该第二输出端。临限振幅设定在该限波单元。该限波单元根据该临限振幅分析该第一音频信号的振幅,以形成第二音频信号,而该第三输出端输出该第二音频信号。该减法单元包含第四输入端、第五输入端与第四输出端。该第四输入端连接该第一输出端,而该第五输入端连接该第二输出端。该减法单元将该原始音频信号减去该第一音频信号,以形成第三音频信号,而该第三音频信号是在该第四输出端输出。其中,该第三音频信号与该第二音频信号具有相同的相位延迟。该加法单元包含第六输入端、第七输入端与第五输出端。该第六输入端连接该第四输出端,而该第七输出端连接该第三输出端,该加法单元将该第二音频信号叠加到该第三音频信号,以形成第四音频信号,而该第四音频信号是在该第五输出端输出,其中该第四音频信号等于该原始音频信号,且该第四音频信号与该原始音频信号之间具有相位差。

附图说明

图1为现有技术的防相位失真组件的方块示意图。

图2为本申请第一实施例的防相位失真组件的方框示意图。

图3为说明图2的防相位失真组件的波形图。

具体实施方式

为充分了解本申请的目的、特征及功效,兹藉由下述各具体实施例,并配合所附图式,对本申请做详细说明,说明如后:

请参考图2,为本申请第一实施例的防相位失真组件的方框示意图。防相位失真组件10可用于补偿相位,以达到预防失真的目的。

防相位失真组件10包含输入单元12、滤波单元14、限波单元16、减法单元18与加法单元20。在至少一实施例中,举例而言,该限波单元16可以是由高通滤波器或截波电路所构成。

该输入单元12包含第一输入端122与第一输出端124。该输入单元12可为一导线型态或一端子接口型态等。该第一输入端122能够接收一原始音频信号(original audio signal,OAS)。图3绘示该原始音频信号OAS的波形的一例示。其中,该原始音频信号OAS是以一正弦波为例作说明,该正弦波包含正半波与负半波。

该滤波单元14包含第二输入端142与第二输出端144,例如该滤波单元14可由滤波电路组成,而滤波电路包括电阻元件(图未示)、电容元件(图未示)与电感元件(图未示)至少其中二者。该第二输入端142连接该第一输出端122。该滤波单元14有一预设频宽,例如藉由调整电阻元件的电阻、电容元件的电容抗与电感元件的电感抗,可决定总阻抗与充放电时间,该滤波单元14具有一预设频宽。

于至少一实施例中,根据该滤波单元14的设计,该滤波单元14可为低通滤波器(图未示)、带通滤波器(图未示)与高通滤波器(图未示)至少其中之一者。举例而言,当该波形包含低频率、中频率与高频率的情况下,该低通滤波器用来供低频率频段的波形通过、该高通滤波器是用来供高频率频段的波形通过,以及该带通滤波器是用来供中频率频段的波形通过。

该滤波单元14可根据该预设频宽选择一部分的该原始音频信号OAS,以在该第二输出端输出第一音频信号(first audio signal,FAS)。在图3中,该滤波单元14选择的预设频宽让原始音频信号OAS的正半波(即该第一音频信号FAS)通过。另外,由于该原始音频信号OAS在通过该滤波单元14时有可能产生相位的变化,因此为便于说明及进一步考虑到相位变化,在此设定第一音频信号FAS与原始音频信号OAS相比存在有相位延迟(phase delay)。例如,此相位延迟可以是180度的倍数。

该限波单元16包含第三输入端162与第三输出端164。该第三输入端162连接该第二输出端144,以接收该第一音频信号FAS。在该限波单元16预设有一临限振幅(threshold amplitude),例如,当该第一音频信号FAS的振幅大于或等于该临限振幅的强度时,该第一音频信号FAS的振幅被限制在该临限振幅,以避免异常的电压(一般具有较高的振幅)。该限波单元16根据该临限振幅决定该第一音频信号FAS的输出振幅强度,以形成第二音频信号(second audio signal,SAS)。该第三输出端164输出该第二音频信号SAS。在图3中,该限波单元16与该滤波单元14的输出波形同样地为正半波,但由于如同前述考虑该相位的变化,相对于该第二音频信号SAS,在此亦设定该第一音频信号FAS存在有相位差(phase error)。举例而言,此相位差可以是180度的倍数。

该减法单元18包含第四输入端182、第五输入端184与第四输出端186。该第四输入端182连接该第一输出端124,而该第五输入端184连接该第二输出端144。该减法单元18将该原始音频信号OAS减去该第一音频信号FAS,以形成第三音频信号(third audio signal,TAS),如同前述考虑到相位的变化,相对于该第三音频信号TAS,在此亦设定该第二音频信号SAS存在有相位差。举例而言,此相位差可以是180度的倍数。值得注意的是,该第一音频信号FAS在该减法单元18可先反向,变成负半波,再进一步与该原始音频信号OAS相加,即可达成该原始音频信号OAS减去该第一音频信号FAS的功能。该第三音频信号TAS在该第四输出端182输出。

该加法单元20包含第六输入端202、第七输入端204与第五输出端206。该第六输入端202连接该第四输出端186,而该第七输出端204连接该第三输出端164。该加法单元20将该第二音频信号SAS叠加到该第三音频信号TAS,以形成第四音频信号(fourth audio signal,FAS’)。值得注意的是,由于该第二音频信号SAS与该第三音频信号SAS具有相同的相位移(phase shift),且该第二音频信号SAS的正半波与该三音频信号TAS的负半波相同。因此,在该加法单元20叠加的过程中,该正半波与该负半波相互抹除(亦即彼此抵消),进而还原成该原始音频信号OAS,即该第四音频信号FAS’。该第五输出端206输出该第四音频信号FAS’。其中,该第四音频信号FAS’等于该原始音频信号OAS。于至少一实施例中,该第四音频信号FAS’与该原始音频信号OAS之间具有相位移(phase shift),举例而言,位移约为90度。

上述的该减法单元18与该加法单元20分别可为电阻元件(图未示)、电容元件(图未示)与电感元件(图未示)至少其中之一者与运算放大器所组成。

于本实施例中,该限波单元14与该限波单元16的数量仅为例示。于其它实施例中,该限波单元14与该限波单元16的数量可为复数个。

虽然本申请已以实施例公开如上,然其并非用以限定本案,任何本领技术人员,在不脱离本申请的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本申请的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。

再多了解一些
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