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(originalaudiosignal，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(firstaudiosignal，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(phasedelay)。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(thresholdamplitude)，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(secondaudiosignal，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(phaseerror)。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(thirdaudiosignal，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(fourthaudiosignal，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(phaseshift)，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(phaseshift)，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。