BR112012016797B1

BR112012016797B1 - sistema e método para intensificação de resposta em baixa frequência de alto-falante para sinais de áudio

Info

Publication number: BR112012016797B1
Application number: BR112012016797-9A
Authority: BR
Inventors: Scott Skinner; Christopher M. Hanna
Original assignee: That Corporation
Priority date: 2010-01-07
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2020-12-01
Also published as: BR112012016797A2; WO2011085148A1; SG192562A1; TW201143479A; DE112011100216T5; SG193140A1; CN103501165B; KR101755298B1; US20110280407A1; TWI572216B; EP2522156B1; CN102771145A; EP2522156A1; KR20120107007A; CN103501165A

Abstract

INTENSIFICADOR DINÂMICO DE BAIXO UTILIZANDO COMPRESSOR COM EQUALIZADOR INCORPORADO Tem-se a descrição de um sistema e método voltados para a intensificação da resposta de baixa frequência de uma caixa acústica para sinais de áudio com nível de entrada relativamente baixo e dando proteção para as caixas acústicas quanto a sinais de áudio de nível relativamente baixo e dando proteção para as caixas acústicas quanto a sinais de áudio de nível relativamente elevado. O sistema compreendendo de: uma rede cruzada configurada de modo a separar um sinal de entrada de áudio em pelo menos duas faixas de frequência incluindo-se uma faixa de baixa frequência; e um compressor de sinal respondendo ao nível de energia da porção de baixa frequência de um sinal de áudio de entrada na faixa de baixa frequência e configurado para proporcionar com ganho de amplificação junto à porção de baixa frequência do sinal de entrada quando o nível de energia da porção de baixa frequência do sinal de entrada apresenta-se relativamente baixo de forma a intensificar a resposta a baixa frequência de caixa acústica, e atenuando a porção de baixa frequência do sinal de entrada quando o nível de energia da porção de baixa (...).

Description

Referência Relacionada a Pedido Correlato

[001] Este pedido tem por base o, reivindicando prioridade do, pedido de patente provisório Norte-Americano N° 61/293005, intitulado “Compressor Based Dynamic Bass Enhancement”, depositado em 7 de Janeiro de 2010 nos nomes de Scott Skinner e Chris Hanna, vindo a ser cedido ao presente cessionário (documento número 056233-0438 (THAT-33PR)).

[002] Este pedido consiste também de uma continuação em parte do pedido de patente Norte-Americano N° 12/619653, intitulado “Dynamic Volume Control and Multi-Spatial Processing Protection”, depositado em 16 de Novembro de 2009, nos nomes de Christopher M. Hanna, Gregory Benulis e Scott Skinner, vindo a ser cedido ao presente cessionário (documento número 056233-0427 (THAT-0026)), e o pedido de patente Norte-Americano 12/619655, intitulado “Dynamic Volume Control and Multi-Spatial Processing Protection”, depositado em 16 de Novembro de 2009 nos nomes de Christopher M. Hanna e Gregory Benulis, e cedido ao presente cessionário (documento número 056233-0428(THAT-0027)) (na forma de “Pedidos Co-penden- tes”), ambos Pedidos Co-pendentes reivindicando prioridade em relação aos Pedidos Provisórios Norte-Americanos N°s 61/114684, depositado em 14 de Novembro de 2008 nos nomes de Christopher M. Hanna, Gregory Benulis e Scott Skinner; e 61/114777, depositado em 14 de Novembro de 2008 nos nomes de Christopher M. Hanna e Gregory Benulis.

[003] O conteúdo integral de cada um desses pedidos vindo a ser incluído neste relatório como referência.

Fundamentos Campo Técnico

[004] Este relatório descritivo refere-se a recepção e reprodução de áudio, e mais particularmente, a sistemas e técnicas desenvolvidas para intensificação da resposta perceptiva do baixo a partir de alto-falantes de pouco custo, dos tipos tipicamente incorporados em dispositivos de reprodução e recepção de áudio e vídeo, tais como televisores e computadores.

Descrição da Técnica Correlata

[005] A maior parte dos consumidores se apresentam mais sensitivos a qualidade visual do que quanto a qualidade sonora. De forma a manter os custos em um patamar mínimo, os fabricantes de equipamentos eletrônicos voltados ao consumidor de sistemas de áudio e vídeo, tais como televisores e computadores, se apresentam mais propensos a instalarem alto-falantes de pequeno ou pouco valor junto aos sistemas. Esses alto-falantes apresentam uma baixa frequência de resposta (baixo) e tornam-se propensos a apresentarem distorções conforme a frequência de áudio vá se dirigindo mais para a região referente ao ponto de baixa ressonância da frequência. No caso dos consumidores com um maior discernimento, os sistemas de reprodução e recepção de áudio e vídeo são em geral configurados de forma que possam vir a serem conectados alto-falantes adicionais junto aos sistemas de reprodução e recepção de áudio e vídeo destinadas a dar maior qualidade aquela porção de áudio e a programação.

Sumário

[006] O relatório descreve um sistema e técnica destinados ao aperfeiçoamento da resposta perceptiva do baixo de tais alto-falantes instalados internamente em um sistema que recebe e reproduz a programação de áudio. O sistema e técnica descritos proporcionam ainda com um volume de baixo de modo que a sonoridade se apresente de modo mais intenso com maior qualidade, ampliando a largura de faixa dos alto-falantes, sem haver necessidade quanto a conexão de alto-falantes adicionais.

[007] Em termos mais específicos, de acordo com um aspecto da invenção, tem-se um sistema destinado a intensificação da resposta de baixa frequência de um alto-falante voltada para sinais de áudio com relativo baixo nível de entrada e dando proteção ao alto-falante quanto a sinais de áudio com níveis de entrada relativamente altos. O sistema compreende: uma rede cruzada (crossover network) configurada de forma a separar um sinal de entrada de áudio em pelo menos duas faixas de frequência, incluindo-se uma faixa de baixa frequência; e um compressor de sinal atendendo ao nível de energia da porção de baixa frequência de um sinal de entrada de áudio na faixa de baixa frequência, sendo configurado para fornecer ganho de amplificação junto à porção de baixa frequência do sinal de entrada quando o nível de energia da porção de baixa frequência do sinal de entrada encontra-se relativamente baixo de forma a intensificar a resposta de baixa frequência do alto-falante, promovendo ate-nuação da porção de baixa frequência do sinal de entrada quando o nível de energia da porção de baixa frequência do sinal de entrada encontra-se relativamente alto de forma a oferecer proteção contra uma sobrecarga por parte dos alto-falantes.

[008] De acordo com outros aspectos, a rede cruzada vem a ser configurada para separar o sinal de áudio em duas faixas de frequência, sendo que os parâmetros do sistema são configuráveis para otimização de uma dada característica do alto-falante ou da preferência do ouvinte. Os parâmetros configuráveis incluem um ou mais dos seguintes componentes: frequência cruzada, taxa de compressão, ganho máximo tolerável, frequência de corte de filtro passa-alta, e nível pretendido. Em um tipo de modalidade, o compressor inclui um detetor de nível com base no RMS destinado para a geração de um sinal representativo do nível de energia da porção de baixa frequência do sinal de áudio de entrada. De acordo com outro modalidade, um bloco de soma é provido de forma a fornecer com um sinal acrescido sob forma de uma função de saída comprimida do sinal do compressor provido em cada faixa de frequência restante. Um filtro passa-alta pode vir a ser configurado para responder ao sinal acrescido, limitando a energia da mais baixa frequência aplicada junto ao alto-falante. Além disso, um delimitador de pico pode vir a ser configurado para responder ao sinal acrescido limitando o nível de pico máximo da energia de sinal aplicado ao alto-falante. Deve estar óbvio que o limitador de pico pode ser ainda posicionado na faixa de baixa frequência, antes da soma e responsivo a saída do compressor. O sistema pode incluir ainda um equalizador estático configurado para responder ao sinal somado, com o equalizador estático incluindo um limite inferior maior ou igual a frequência cruzada da rede cruzada de forma a que o equalizador estático, em combinação com o compressor, funcione como um equalizador parcialmente dinâmico. De acordo com um tipo de modalidade, o sistema vem a ser configurado para intensificar a resposta de baixa frequência em referência a pelo menos dois alto-falantes, destinadas a reprodução em estéreo dos canais, esquerdo e direito, com a rede cruzada sendo configurada para separar os sinais de entrada de áudio dos canais, esquerdo e direito em, pelo menos, duas faixas de frequência, incluindo-se uma faixa de baixa frequência; e o compressor de sinal responsivo ao nível de energia da porção de baixa frequência dos sinais de entrada de áudio esquerdo e direito na faixa de baixa frequência, configurado para proporcionar com ganho de amplificação junto à porção de baixa frequência dos sinais de entrada de áudio de canais esquerdo e direito, quando o nível de energia da porção de baixa frequência dos sinais apresenta-se relativamente baixo intensificando a resposta de baixa frequência de cada um dos alto-falantes, e proporcionando com atenuação da porção de baixa frequência dos sinais de entrada de áudio dos canais esquerdo e direito quando o nível de energia da porção de baixa frequência dos sinais se apresenta relativamente elevado de forma a fornecer proteção a cada um dos alto-falantes contra uma sobrecarga. Finalmente, de acordo com outra modalidade, o sistema pode incluir um par de blocos de soma para proporcionar um par de sinais somados sob forma de uma função do sinal de saída comprimido do compressor de sinal do canal esquerdo e dos sinais correspondentes das faixas de frequência restantes do canal esquerdo, e do sinal de saída comprimido do compressor de sinal do canal direito e dos sinais correspondentes das faixas restantes do canal direito. O sistema pode incluir ainda um somador de sinal configurado para proporcionar com um sinal comprimido somado representando a soma dos sinais de saída comprimidos do compressor de sinal dos canais esquerdo e direito, e pelo menos, dois blocos de soma para proporcionar dos sinais somados do canal esquerdo e do canal direito sob forma de uma função do sinal comprimido somado e da porção de cada sinal do canal direito e esquerdo provida em cada faixa de frequência restante.

[009] De acordo com outro aspecto, tem-se uma arquitetura com base no compressor de duas faixas para uso junto a um alto-falante. Essa arquitetura é configurada sob forma de um nivelador de volume, intensificador de baixo e dispositivo de proteção para as caixas.

[010] De acordo com outro aspecto, apresenta-se um método voltado para a intensificação da resposta de baixa frequência de um alto-falante junto a sinais de áudio apresentando um nível de entrada relativamente alto. O método consiste da: separação de um sinal de entrada de áudio em pelo menos duas faixas de frequência incluindo-se uma faixa de baixa frequência e a compressão da porção de baixa frequência de um sinal de entrada de áudio na faixa de baixa frequência de forma a fornecer com ganho de amplificação junto à porção de baixa frequência do sinal de entrada quando o nível de energia da porção de baixa frequência do sinal de entrada se apresenta relativamente baixo de forma a intensificar a resposta de baixa frequência do alto-falante, e proporcionar com atenuação da porção de baixa frequência do sinal de entrada quando o nível de energia da porção de baixa frequência do sinal de entrada se apresenta relativamente elevado de modo a proporcionar proteção aos alto-falantes quanto a sobrecarga.

[011] Esses, assim como outros componentes, etapas, características, objetivos, benefícios, e vantagens tornar-se-ão claros a partir de uma revisão da descrição detalhada que se segue das modalidades ilustrativas, dos desenhos de acompanhamento e das reivindicações.

Breve Descrição dos Desenhos

[012] Os desenhos descrevem as modalidades ilustrativas.Eles não estabelecem diretamente todas as modalidades.Outras modalidades podem vir a serem empregadas além das atuais ou não.Os detalhes que podem se fazer evidentes ou desnecessários podem ser omitidos economizando-se espaço para uma ilustração mais efetiva. De maneira inversa, algumas modalidades podem ser praticadas sem a presença de quaisquer dos detalhes descritos. Quando um mesmo numeral aparece nos diferentes desenhos implica em fazer-se menção a componentes ou etapas idênticas. Tem-se os seguintes desenhos:

[013] a Fig. 1 consiste de um diagrama de blocos de uma modalidade de um sistema de intensificação de baixo configurado de modo a aperfeiçoar a resposta perceptível de baixo, e o balanço tonal dos alto-falantes, normalmente instaladas internamente nos sistemas que incluem a capacidade de receberem e reproduzirem a programação de áudio, assim como intensificarem o volume de baixo reproduzido de forma que a sonoridade advenha para salientar um melhor padrão de qualidade, com maior largura de faixa para os alto-falantes; a Fig. 2 consiste de um diagrama de blocos de um compressor de baixa frequência mostrado e descrito com respeito as Figs. de 1 a 5; a Fig. 3 consiste de um exemplo de um típico gráfico de resposta de frequência de uma das saídas intensificadas de baixo (Lo ou Ro na Fig. 1) para os diferentes níveis de entrada; a Fig. 4 consiste de um exemplo da saída atual aferida de um conjunto de amostra de pequenos alto-falantes do tipo incorporado aos sistemas de vídeo e áudio; e a Fig. 5 consiste de um diagrama de blocos de uma modalidade de sistema de intensificação de baixo configurado para somar o sinal de faixa baixa junto ao sinal monofônico.

Descrição Detalhada das Modalidades Ilustradas

[014] Tem-se, em seguida, a discussão das modalidades ilustradas.Outras modalidades podem ser adicionadas ou não.Os detalhes evidentes ou desnecessários podem ser omitidos para economia de espaço ou para uma apresentação mais efetiva. De maneira inversa, algumas modalidades podem ser praticadas sem a presença de quaisquer dos detalhes descritos.

[015] A Fig. 1 consiste de um diagrama de blocos mostrando um exemplo de um sistema de intensificação de baixo com base no compressor para uso quanto a intensificação da resposta de baixo de um sistema de alto-falantes. O sistema de intensificação de baixo 10 inclui entradas 12 e 14 configuradas para receberem respectivamente os sinais advindos dos canais esquerdo e direito de um programa de áudio estéreo. A entrada no canal esquerdo 12 é acoplada a uma entrada do LPF 16 (filtro de baixa passagem) e a uma entrada do HPF1 18 (filtro passa-alta). A entrada do canal direito 14 vem a se acoplada a uma entrada do LPF 20 e a uma entrada do HPF1 22. As saídas dos LPFs 16 e 20 são ambas conectadas a um compressor de baixa frequência 24 configurado para comprimir cada sinal e proporcionar o sinal comprimido a uma saída correspondente do compressor, sendo que o sinal no canal esquerdo vem a ser acoplado ao bloco de soma 26, enquanto que o canal direito vem a ser acoplado ao bloco de soma 28. A compressão da porção do sinal de áudio aplicada ao compressor resulta na amplificação de pequenos sinais com a atenuação dos sinais maiores passados através do compressor, enquanto que aplicando-se a unidade de ganho dos sinais em alguma região na parte intermediária. Os blocos de soma 26 e 28 são ainda acoplados nas saídas HPF1 e HPF2 30 e 32, respectivamente, de forma que o bloco 26 proporciona com um sinal somado como uma função da saída do sinal do canal esquerdo do compressor 24 e da saída do sinal do canal esquerdo do HPF1 18. De modo semelhante, o bloco 28 fornece o sinal somado como uma função da saída do sinal do canal direito do compressor 24 e da saída do sinal do canal direito do HPF1 22. Aplica-se, em seguida, a saída do sinal somado do canal esquerdo do bloco 26 junto à entrada de um segundo HPF2 30, com aplicação da saída do sinal somada no canal direito do bloco 28 junto à entrada do segundo HPF 32. A saída de cada filtro HPF2 30 e HPF2 32 vem a ser aplicada a um limitador de pico 34 e 36, respectivo. A saída do limitador 34 é aplicada junto ao equalizador 38 (EQ) configurado para proporcionar com, pelo menos, uma função de equalização em duas faixas no sinal aplicado ao equalizador. O EQ 38 proporciona com o sinal de saída Lo do canal esquerdo à saída 42. De forma semelhante, a saída do limitador 36 vem a ser aplicada ao EQ 40 configurado para disponibilizar com pelo menos uma função de equalização de duas faixas junto ao sinal aplicado ao equalizador. O EQ 40 fornece com o sinal de saída Ro do canal esquerdo à saída 44. De acordo com uma modalidade, cada EQ 38 e 40 consiste de um equalizador estático configurado para responder ao sinal aplicado junto a sua entrada estabelecendo um limite inferior acima da frequência cruzada da rede de trabalho cruzada formada pelos filtros 16, 18, 20 e 22 de modo que cada equalizador estático EQ 38 e 40 opere na forma de um equali-zador parcialmente dinâmico.

[016] Os LPFs 16 e 1, os HPFs 20 e 22, o compressor de baixa frequência 24 e os blocos de soma 26, 28 são combinados para darem formação a uma arquitetura com base em duas faixas cruzadas. A arquitetura do compressor de baixa faixa 24 pode ser semelhante a disposição de controle de dinâmica de volume apresentada e descrita nos Pedidos Co-pendentes. Por exemplo, conforme mostrado na Fig. 2, as saídas do HPF pelo canal esquerdo 16 e HPF pelo canal direito 18 são aplicadas junto ao DVC de Faixa Elevada 200, enquanto que as saídas do LPF pelo canal esquerdo 18 e o LPF pelo canal direito 22 são aplicadas junto às entradas do DVC de Baixa Faixa 202. A saída do DVC de Faixa Elevada 200 efetua o controle do ganho de amplificador 204 recebendo a saída do canal esquerdo do HPF 16, e controla o ganho do amplificador 206 recebendo a saída do canal direito do HPF pelo canal direito 20. As saídas dos amplificadores 204 e 206 são, respectivamente, aplicadas aos blocos de soma 26 e 28. De forma semelhante, a saída do DVC de Baixa Faixa 202 efetua o controle do ganho do amplificador 208 recebendo a saída de canal esquerdo do LPF 18, e o ganho do amplificador 210 recebendo a saída do canal direito do LPF 22. As saídas dos amplificadores 208 e 210 são respectivamente aplicadas aos blocos de soma 26 e 28. Deve-se observar que através da mudança da taxa de compressão do DVC de Faixa Elevada 200 para 1:1, de maneira que o ganho aplicado aos amplificadores 204 e 206 se torne em ganho unitário, as saídas do HPF pelo canal esquerdo 16 e do HPF pelo canal direito 18 passam através dos amplificadores junto aos respectivos blocos de soma 26 e 28 de modo inalterável. Além disso, o DVC de Baixa Faixa 202 pode ser ajustado para diversos parâmetros incluindo-se o nível de mudança pretendido, a taxa de compressão, a constância do tempo de ataque e a constância do tempo de liberação junto ao modelo da função de intensificação de baixo dinâmico desenvolvida especificamente para os sistemas de alto-falantes recebendo as saídas Lo e Ro. Em um tipo de modalidade, o DVC de Baixa Faixa e o DVC de Faixa Elevada incluem cada qual um detector de nível RMS destinado para uso no controle de ganhos dos amplificadores 204, 206 e nos amplificadores 208 e 210, correspondentes. Além disso, os amplificadores 204, 206, 208, 210 podem se apresentar cada qual sob forma de amplificadores de controle de voltagem.Deve-se apreciar que outros tipos de arquiteturas e componentes podem vir a serem empregados. Por exemplo, pode-se fazer emprego de outros tipos de compressores de sinais, assim como de outros tipos de detectores de nível, incluindo-se detectores de pico e nivelamento.

[017] Tendo-se novamente a Fig. 1 como referência, as saídas do compressor do compressor 24 são somadas com a energia de faixa elevada junto às saídas do HPF1 18 e 22 de forma a completarem a rede cruzada. O HPF 30 e 32 limitam a frequência mais baixa de vir a atingir cada um dos alto-falantes. Isto impede que as frequências mais baixas não possam ser razoavelmente reproduzidas de virem a alcançar o transmissor da caixa. Ocasionalmente, o compressor pode brevemente proporcionar com bastante ganho (vibração sonora) junto ao sinal de áudio de entrada de baixa faixa. O Limitador de Pico é incorporado para dar proteção ao alto-falante contra este fenômeno. O limitador de pico é posicionado após a rede cruzada visando limitar os picos de áudio combinados das faixas alta e baixa saturando os alto-falantes. O equalizador (EQ) pode ser usado para achatar a resposta de frequência do alto- falante para aquelas frequências encontrando-se acima da baixa faixa. A combinação do balanço tonal aperfeiçoado (EQ) com a resposta de baixa frequência melhorada (intensificação dinâmica com base no compressor) pode fornecer com um melhoramento dramático quanto a fidelidade dos pequenos alto-falantes.

[018] O nível pretendido ao compressor é ajustado relativamente alto quando comparado com os níveis de frequência de sinal de entrada de baixo. Isto resulta no compressor vir a adicionar, tipicamente, ganho em referência aos sinais de entrada de áudio esquerdo e direito de faixa baixa de modo a se fazer a preservação do nível de saída da faixa baixa desejado. O volume de ganho é controlado tanto pelo nível pretendido ao compressor quanto da taxa de compressão. A intensificação de volume de baixo pode ser aumentada através do crescimento do nível pretendido ao compressor almejado. A intensificação do volume de baixo pode ser reduzida através da diminuição do nível pretendido ao compressor. A intensificação do volume de baixo tem caráter dinâmico, uma vez que o ganho aplicado (ou a atenuação) junto ao áudio de entrada esquerda e direita funciona como uma função do nível de entrada. Em um tipo de implementação, o compressor apresenta um limite de ganho máximo. Este limite auxilia na minimização do efeito do compressor junto ao balanço tonal do áudio. Além da intensificação do baixo, os alto-falantes são também protegidas dos níveis elevados da energia de faixa baixa. O compressor irá atenuar o áudio de entrada esquerdo e direito quando o nível vier a exceder o nível pretendido ao compressor. O nível pretendido ao compressor é ajustado, tipicamente, a um nível logo abaixo de onde tem início o áudio da faixa baixa, provocando a distorção na caixa. Deve ficar bem entendido que parâmetros tais como frequência cruzada, nível pretendido, frequência de corte de HPF2, limite de pico, limite de ganho máximo e configuração EQ podem vir a serem ajustados, para um desempenho otimizado, em função de um dado alto-falante.

[019] A Fig. 3 apresenta um exemplo de um gráfico de resposta de frequência de uma das saídas do intensificador de baixo (Lo ou Ro na Fig. 1) para diferentes níveis de entrada. O nível de entrada é aumentado em etapas de 6 dB. A excitação consiste de uma breve onda senoidal de varredura (20-20KHz em menos do que um segundo). O EQ 38 e 40 foram evitados para a geração deste gráfico.

[020] A resposta da faixa elevada da Fig. 3 permaneceu achatada uma vez que a sua passagem deu-se sem modificações. Ela exibe a mudança de nível de 6 dB de cada varredura. A faixa baixa veio a apresentar uma intensificação proporcional ao nível de entrada. Pode-se fazer referência as alterações de nível a partir de cada varredura em torno de 150 Hz, indicadas na Fig. 3 na etapa 300. Na faixa baixa, o primeiro dos dois níveis mais baixos de entrada exibem uma intensificação significativa. O fato de que as duas curvas de nível mais baixo se apresentem ainda em torno de 5 dB de separação, na faixa baixa, é indicativo de que o compressor 24 chegou ao seu ganho máximo possível. Nesses níveis de entrada, o compressor 24 atua como um intensifi- cador fixo. Conforme o nível de entrada continue a aumentar, menos intensificação vem a ser adicionada conforme o nível de entrada vá convergindo ao nível pretendido ao compressor. Eventualmente, a resposta de frequência torna-se achatada. Conforme o nível de entrada vá aumentando, o compressor 24 introduz uma atenuação de banda baixa de modo a fornecer proteção ao alto-falante de vir a ser levada a níveis que irão provocar altas distorções. Quando o nível pretendido é selecionado ligeiramente abaixo do nível de transmissão máximo para baixa frequência, o sistema de intensificação de baixo com base no compressor proporciona tanto aumento de intensificação quanto o possível sem levar a que o alto-falante venha a distorcer. Quando esta característica é combinada com o EQ de faixa elevada (no sentido de achatar a resposta da faixa elevada da caixa), os alto-falantes de baixo custo exibem uma fidelidade muito melhorada.

[021] A Fig. 4 apresenta a saída mensurada presente de um conjunto de amostra de pequenos alto-falantes. A resposta de entrada de nível mais baixo na etapa 400 representa os alto-falantes sem o EQ ou o processamento do compressor de baixa faixa. Os alto-falantes apresentam largura de faixa limitada e não apresentam uma resposta achatada. A resposta seguinte na etapa 402 representa o mesmo nível de entrada de intensificação de baixo na faixa baixa e do EQ de faixa elevada. Nesse caso presente, a resposta apresenta-se relativamente chata indo de 150 Hz a 10 Hz.

[022] Em algumas circunstâncias é desejável se disponibilizar com igual intensificação de baixo para ambos alto-falantes. A Fig. 5 apresenta o sistema de intensificação de baixo 500 que inclui um bloco de soma 502 configurado para somar os sinais de faixa baixa advindo de cada canal para fornecimento de um sinal monofô- nico, o qual por sua vez vem a ser aplicado junto a cada um dos blocos de soma 26 e 28. Após o compressor, os sinais L e R são atenuados em 6 dB e somados em conjunto para criação de um sinal monofônico de faixa baixa. Isto leva a distribuição homogênea da energia do baixo igualmente entre os dois alto-falantes e pode resultar em uma maior percepção global da atuação do baixo.

[023] Apresentou-se uma discussão meramente ilustrativa dos componentes, etapas, características, objetivos, benefícios e vantagens. Nenhum dos mesmos, nem sequer a discussão relacionada aos mesmos destina-se a limitação do escopo de proteção em qualquer sentido. Outras modalidades diferentes são igualmente contempladas.Elas incluem modalidades que incorporam uma quantidade menor, ou maior de, e/ou contendo diferentes componentes, etapas, características, objetivos, benefícios e vantagens.Incluem-se ainda modalidades aonde os componentes e/ou etapas são posicionados e/ou organizados de forma diferenciada.

[024] Por exemplo, muito embora haja sido feita a descrição do sistema empregando-se duas faixas de frequência, o sistema pode fazer uso de qualquer quantidade de faixas quando se deseja o processamento adicional do sinal de faixas individuais.

[025] A menos que estabelecido de outra forma, todas as medições, valores, taxas, posições, magnitudes, tamanhos, e outros tipos de especificações que se apresentem estabelecidos neste relatório descritivo, incluindo-se o conteúdo das reivindicações adiante, são de caráter aproximado, sem exatidão. Eles destinam-se a apresentar uma faixa razoável em consistência com as funções as quais estão relacionados e com as quais se fazem habitualmente presentes na área técnica de concentração.

[026] Todos os artigos, pedidos de patente, e outros tipos de publicações que hajam sido mencionados através deste relatório são incorporados neste documento como forma de referências.

[027] A expressão “mecanismo voltado” quando empregada em uma reivindicação significa que deve ser interpretada abrangendo as estruturas e materiais correspondentes que hajam sido descritos, assim como os seus equivalentes. De forma semelhante, a expressão “etapa voltada” quando empregada em uma reivindicação destina-se a ser interpretada como abrangendo os atos correspondentes que hajam sido descritos bem como os seus equivalentes. A ausência dessas expressões junto a uma reivindicação não se destina e não deve ser interpretada como vindo a restringir as estruturas, materiais, ou atos ou os seus formatos equivalentes correspondentes.

[028] Nada do que veio a ser estabelecido ou ilustrado pretende ou deve ser interpretado a promover uma especificação de qualquer componente, etapa, característica, objetivo, benefício, vantagem, ou equivalente junto ao público, a despeito de se vindo a ser mencionado ou não no quadro de reivindicações.

[029] O escopo de proteção fica limitado solenemente pelas reivindicações que se seguem. Este escopo deve ser interpretado tão amplamente quanto o possível com uma interpretação básica da linguagem utilizada nas reivindicações quando lidas em conexão com este relatório descritivo e relacionamento histórico dando sequência e abrangendo todos os equivalentes estruturais e funcionais.

Claims

1.Sistema (10) para intensificação de resposta em baixa frequência de um alto-falante para sinais de áudio de nível de entrada relativamente baixo e para proteção do alto-falante quanto a sinais de áudio de nível de entrada relativamente alto, o sistema (10) compreendendo: rede cruzada (16, 18, 20, 22) configurada de forma a fazer a separação de um sinal de entrada de áudio em pelo menos duas faixas de frequência incluindo-se uma faixa de baixa frequência; e compressor de sinal (24) responsivo ao nível de energia da porção de baixa frequência de um sinal de áudio de entrada na faixa de baixa frequência e configurado para fornecer ganho de amplificação na porção de baixa frequência do sinal de entrada quando o nível de energia da porção de baixa frequência do sinal de entrada apresentar-se relativamente baixo de modo a intensificar a resposta à baixa frequência do alto-falante, e proporcionar atenuação da porção de baixa frequência do sinal de entrada quando o nível de energia da porção de baixa frequência do sinal de entrada apresentar-se relativamente alto de modo a fornecer proteção para os alto-falantes contra sobrecarga; em que o sistema (10) é configurado para intensificar a resposta de baixa frequência de pelo menos dois alto-falantes para reprodução em estéreo do canal di-reito (14) e esquerdo (12); o sistema (10) sendo CARACTERIZADO pelo fato de que a rede cruzada (16, 18, 20, 22) é configurada para separar os sinais de en-trada de áudio de canal esquerdo (12) e direito (14) em pelo menos duas faixas de frequência incluindo-se uma faixa de baixa frequência; e o compressor de sinal (24) é responsivo ao nível de energia da porção de baixa frequência dos sinais de entrada de áudio esquerdo e direito na faixa de baixa frequência e configurado para proporcionar ganho de amplificação na porção de baixa frequência dos sinais de entrada de áudio dos canais esquerdo (12) e direito (14) quando o nível de energia da porção de baixa frequência de cada um dos sinais apresenta-se relativamente baixo de forma a intensificar a resposta de baixa frequência de cada um dos alto-falantes, e proporcionar a atenuação da porção de baixa frequência de cada um dos sinais de entrada de áudio dos canais esquerdo (12) e direito (14) quando o nível de energia da porção de baixa frequência de cada um dos sinais é relativamente elevado de forma a oferecer proteção para cada alto-falante contra sobrecarga em que o sistema (10) inclui ainda um somador de sinais (502) configurado para fornecer um sinal comprimido somado representando a soma dos sinais de saída comprimidos do compressor de sinal (24) dos canais esquerdo (12) e direito (14), e pelo menos, dois blocos de soma (26, 28) para fornecimento de sinais somados dos canais esquerdo (12) e direito (14) como uma função do sinal comprimido somado e a porção de cada sinal de canal esquerdo (12) e direito (14) fornecido em cada faixa de frequência restante.

2.Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da rede cruzada (16, 18, 20, 22) é configurada para separação do sinal de áudio em duas faixas de frequências.

3.Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato dos parâmetros do sistema (10) serem configurados para otimização de uma dada característica ao alto-falante ou uma preferência do ouvinte.

4.Sistema (10), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato dos parâmetros configuráveis incluírem um ou mais dentre: frequência cruzada, taxa de compressão, ganho máximo permissível, frequência de corte de filtro passa- alta e nível pretendido.

5.Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do compressor (24) incluir um detector de nível com base no RMS destinado a geração de um sinal representativo do nível de energia RMS da porção de baixa fre-quência do sinal de áudio de entrada.

6.Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de incluir ainda um bloco de soma (26, 28) destinado a proporcionar um sinal somado como uma função da saída comprimida do sinal de compressor de sinal (24) proporcionado em cada uma das faixas de frequências restantes.

7.Sistema (10), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de vir a incluir ainda um filtro de frequência elevada (30, 32) configurado para responder ao sinal somado e limitando a energia da frequência mais baixa aplicada junto ao alto-falante.

8.Sistema (10), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de incluir ainda um limitador de pico (34, 36) configurado para responder ao sinal somado e limitar o nível de pico máximo da energia de sinal aplicado ao alto-falante.

9.Sistema (10), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de incluir ainda um limitador de pico (34, 36) configurado, antes do bloco de soma (26, 28), para responder à saída comprimida do compressor de sinal (24) e limitar o nível de pico máximo da energia do sinal somente na faixa de baixa frequência.

10.Sistema (10), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de incluir ainda um equalizador estático (38, 40) configurado para responder ao sinal somado e incluir um limite inferior, maior ou igual à frequência cruzada da rede cruzada (16, 18, 20, 22) de modo a que o equalizador estático (38, 40), quando com-binado com o compressor (24) de baixa faixa, funcione parcialmente como um equa-lizador dinâmico.

11.Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de incluir ainda um par de blocos de soma (26, 28) para fornecimento de um par de sinais somados como uma função do sinal de saída comprimido do compressor de sinal (24) do canal esquerdo (12) e dos sinais correspondentes as faixas de frequência restantes do canal esquerdo (12), e do sinal de saída comprimido do compressor de sinal (24) do canal direito (14) e dos sinais correspondendo às faixas remanescentes do canal direito (14).

12.Método voltado para intensificação da resposta em baixa frequência de pelo menos dois alto-falantes para sinais de áudio de nível de entrada relativamente baixo e protegendo os alto-falantes para sinais de áudio com nível de entrada relati-vamente alto, CARACTERIZADO pelo fato do método compreender: separação de cada um dentre um sinal de entrada de áudio direito e um es-querdo em pelo menos duas faixas de frequência, incluindo-se uma faixa de baixa frequência; e compressão da porção de baixa frequência de cada um dentre os sinais de entrada de áudio direito e esquerdo (12, 14) na faixa de baixa frequência de forma a proporcionar um ganho de amplificação junto a porção de baixa frequência de cada um dentre dos sinais de entrada de áudio direito e esquerdo (12, 14) quando o nível de energia da porção de baixa frequência de cada um dentre os sinais de entrada de áudio direito e esquerdo (12, 14) é relativamente baixo de modo a intensificar a res-posta de baixa frequência de cada um dos alto-falantes, e vir a proporcionar uma atenuação da porção de baixa frequência de cada um dentre os sinais de entrada de áudio direito e esquerdo (12, 14) quando o nível de energia da porção de baixa fre-quência de cada um dentre o sinal de entrada de áudio direito e esquerdo (12, 14) é relativamente elevado de forma a dar proteção contra sobrecarga em cada um dos alto-falantes.

13.Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de incluir ainda o fornecimento de um par de sinais somados como uma função do sinal de saída comprimido do compressor de sinal (24) de sinal de entrada de áudio esquerdo (12) e dos sinais correspondentes das faixas de frequência restantes do sinal de entrada de áudio esquerdo, e do sinal de saída comprimido do compressor de sinal (24) do sinal de entrada de áudio direito (14) e dos sinais correspondentes das faixas restantes do sinal de entrada de áudio direito (14).