CN110868260A - 脉冲编码调制通带滤波器及获得多个滤波通带的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的滤波器的第1降频电路将信号源的采样率向下采样至预定值,得到第1PCM串流,第1升频电路将第1PCM串流的采样率升至与信号源相同,第1延时电路将信号源的串流延时,使其相位与第1PCM串流相同,第1加法器将延时后的信号源的串流减去升频后的第1PCM串流,得到通带1,第j降频电路将第j-1PCM串流的采样率下采样至预定值,得到第jPCM串流,2≤j≤n,第j升频电路将第jPCM串流的采样率升至与第j-1PCM串流相同,第j延时电路将第j-1PCM串流延时,使其相位与第jPCM串流相同,第j加法器将延时后的第j-1PCM串流减去升频后的第jPCM串流,得到通带j,当j=n时,第jPCM串流为通带n+1。
Description
技术领域
本发明涉及滤波器以及获得滤波通带的方法,特别涉及一种脉冲编码调制(PCM)通带滤波器以及获得多个滤波通带的方法。
背景技术
音乐的高保真追求是无止境的。早期的高保真聆听追求者已将音频段划分为多段,分别控制增益,构建了均衡器。但是,将音频段划分为多少段,就需要多少个通带滤波器,早期的通带滤波器用无源零件构成,相位移失真大,维护困难。
数码音乐出现后,工程师用DSP作FIR演算,构建了数码通带滤波器,解决了相位移失真以及维护问题。但是,DSP的运算速度不能有效地将24bit/192Kfs以及更高流量的音频脉冲编码调制(PCM)串流分频。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而提出的,其目的在于提供一种脉冲编码调制通带滤波器,能将整个音频范围(20Hz~20kHz)的脉冲编码调制划分为多段取出,构成多通道数码通带滤波器。
本发明的脉冲编码调制通带滤波器具有第1~第n个延时电路、第1~第n个降频电路、第1~第n个升频电路以及第1~第n个加法器,n为大于等于1的整数,所述第1个降频电路将来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率向下采样至预定的采样率,从而得到第1脉冲编码调制串流,所述第1个升频电路将所述第1脉冲编码调制串流的采样率提高至与所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同,所述第1个延时电路对所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第1脉冲编码调制串流的相位相同,所述第1个加法器将被延时后的所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流减去所述第1个升频电路的输出,得到第1个通带,第j个降频电路将来自第j-1个降频电路的脉冲编码调制串流(即,第j-1脉冲编码调制串流)的采样率向下采样至预定的采样率,从而得到第j脉冲编码调制串流,其中2≤j≤n,第j个升频电路将所述第j脉冲编码调制串流的采样率提高至与来自所述第j-1个降频电路的脉冲编码调制串流(即,所述第j-1脉冲编码调制串流)的采样率相同,所述第j个延时电路对来自所述第j-1个降频电路的脉冲编码调制串流(即,所述第j-1脉冲编码调制串流)进行延时,使得延时后与所述第j脉冲编码调制串流的相位相同,第j个加法器将被延时后的所述第j-1个降频电路的脉冲编码调制串流(即,所述第j-1脉冲编码调制串流)减去所述第j个升频电路的输出(即,所述第j脉冲编码调制串流),得到第j个通带,当j=n时,所述第j个升频电路的输出为第n+1个通带。
根据本发明的上述方案,可得到n+1个滤波通带。
此外,在本发明的脉冲编码调制通带滤波器中,还具有分别与所述第2~第n+1个通带对应地设置的第1~第n个通带升频电路,分别将所述第2~第n+1个通带向上采样至与所述脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同。
此外,在本发明的脉冲编码调制通带滤波器中,还具有分别与所述第1~第n个通带对应地设置的第1~第n个通带延时电路,由此,使得所述第1~第n+1个通带的相位一致。由此,实际上就是构建了具备n+1个通带的多路分音器。
此外,在本发明的脉冲编码调制通带滤波器中,还具有将所述第1~第n+1个通带中的相邻的通带分组并相加的m个通带加法电路,其中1<m<n+1。由此,实际上就是构建了具备m个通带的少路分音器。
此外,在本发明的脉冲编码调制通带滤波器中,还具有分别与所述第1~第n+1个通带对应地设置的第1~第n+1个数码增益控制电路,并且,还具有将所述第1~第n+1个数码增益控制电路的输出相加的电路。由此,实际上就是构建了将n+1个通带相加的均衡器。
此外,本发明提供一种获得多个滤波通带的方法,包括如下步骤:
将来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率向下采样至预定的采样率,从而得到第1脉冲编码调制串流;
将所述第1脉冲编码调制串流的采样率提高至与所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同;
对所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第1脉冲编码调制串流的相位相同;
将被延时后的所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流减去所述升频后的第1脉冲编码调制串流,得到第1个通带;
将第j-1脉冲编码调制串流的采样率向下采样至预定的采样率,从而得到第j脉冲编码调制串流,其中2≤j≤n,n是对脉冲编码调制信号源进行降频的次数;
将所述第j脉冲编码调制串流的采样率提高至与所述第j-1脉冲编码调制串流的采样率相同;
对所述第j-1脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第j脉冲编码调制串流的相位相同;以及
将被延时后的所述第j-1脉冲编码调制串流减去所述升频后的第j脉冲编码调制串流,得到第j个通带,
当j=n时,所述第j脉冲编码调制串流为第n+1个通带。
此外,本发明提供一种脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,具备:
音频脉冲编码调制信号源,输出音频脉冲编码调制串流;
升频降频电路,将来自所述音频脉冲编码调制信号源的音频脉冲编码调制串流的采样率进行升频或者降频而转变为预设的采样率即工作采样率;
主时钟产生电路,从所述音频脉冲编码调制信号源提取与所述音频脉冲编码调制信号源同步并且与所述升频降频电路的输出对应的主时钟;
第1~第n个分频器,分别将所述主时钟进行大于1且小于2倍的降频而得到不同的第1~第n个时钟;以及
第1~第n个二级信号源,分别根据所述第1~第n个时钟将从所述升频降频电路输出的串流的工作采样率进行降频,分别输出第1~第n个二级串流,
所述升频降频电路输出的串流以及所述第1~第n个二级串流被用作所述脉冲编码调制通带滤波器的组合输入源。
此外,在本发明的脉冲编码调制通带滤波器中,所述音频脉冲编码调制信号源的采样率为32kfs~768kfs中的任意一个。
此外,在本发明的脉冲编码调制通带滤波器中,所述升频降频电路输出的串流的采样率为192kfs。
此外,本发明提供一种脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,
具备:脉冲编码调制信号源、第1~第n个延时电路、第1~第n个降频电路、第1~第n个升频电路以及第1~第n个加法器,n为大于等于1的整数,
所述脉冲编码调制通带滤波器还具备2倍降频电路以及2倍升频电路,所述2倍降频电路将来自所述脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行2倍降频,所述2倍升频电路将所述2倍降频电路的输出进行2倍升频,使得将所述2倍升频电路输出的串流的采样率提高至与所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同,
所述第1个降频电路将来自所述脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行大于1且小于2倍的降频,从而得到第1脉冲编码调制串流,
所述第1个升频电路将所述第1脉冲编码调制串流的采样率提高至与所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同,
所述第1个延时电路对所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第1脉冲编码调制串流的相位相同,
所述第1个加法器将被延时后的所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流减去所述第1个升频电路的输出,得到第1个通带,
第j个降频电路将来自所述脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行大于1且小于2倍的降频,从而得到第j脉冲编码调制串流,其中2≤j≤n,
第j个升频电路将所述第j脉冲编码调制串流的采样率提高至与第j-1脉冲编码调制串流的采样率相同,
所述第j个延时电路对来自所述第j-1个升频电路的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第j脉冲编码调制串流的相位相同,
第j个加法器将被延时后的所述第j-1个降频电路的脉冲编码调制串流减去所述第j个升频电路的输出,得到第j个通带,
所述脉冲编码调制通带滤波器还具备第n+1个延时电路以及第n+1个加法器,
当j=n时,利用所述第n+1个延时电路对来自第n个升频电路的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述2倍升频电路输出的串流的相位相同,
所述第n+1个加法器将被延时后的第n个升频电路的脉冲编码调制串流减去所述2倍升频电路输出的串流,得到第n+1个通带。
此外,在本发明的脉冲编码调制通带滤波器中,还具有分别与所述第1~第n+1个通带对应地设置的第1~第n+1个数码增益控制电路,能够利用所述第1~第n+1个数码增益控制电路分别调节所述第1~第n+1个通带的增益。由此,能够实现对脉冲编码调制通带滤波器的输出的精调。
此外,本发明提供一种获得多个滤波通带的方法,包括如下步骤:
将来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行大于1且小于2倍的降频,从而得到第1脉冲编码调制串流,
将所述第1脉冲编码调制串流的采样率提高至与所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同,
对所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第1脉冲编码调制串流的相位相同,
将被延时后的所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流减去所述升频后的第1脉冲编码调制串流,得到第1个通带,
将所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行大于1且小于2倍的降频,从而得到第j脉冲编码调制串流,其中2≤j≤n,n是插入到脉冲编码调制信号源和将所述信号源的采样率进行2倍降频而得到的输入点之间的输入点的个数,
将所述第j脉冲编码调制串流的采样率提高至与第j-1脉冲编码调制串流的采样率相同,
对所述第j-1脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第j脉冲编码调制串流的相位相同,
将被延时后的所述第j-1脉冲编码调制串流减去所述升频后的第j脉冲编码调制串流,得到第j个通带,
当j=n时,对第n脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与将来自所述脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行了2倍降频后所得到的2倍降频串流的相位相同,
将延时后的所述第n脉冲编码调制串流减去使所述2倍降频串流进行2倍升频后的串流,得到第n+1个通带。
此外,在本发明的上述方法中,分别对所述第1~第n+1个通带的增益进行调节,并且,将进行增益调节之后的各通带的输出相加。由此,能够实现对脉冲编码调制通带滤波器的输出的精调,并且在相加后可作为一个输出端进行输出。
根据本发明,通过对音频脉冲编码调制串流(Audio PCM Stream)压缩和提高采样率,利用延时电路以及逻辑加/减法,将音频脉冲编码调制串流中某音频段的脉冲编码取出,等效于数码通带滤波器。本发明能将整个音频范围(20Hz~20kHz)的脉冲编码调制划分为多段取出,构成多通道数码通带滤波器。
本发明针对采样率的有效工作范围可达768Kfs,针对音频的有效工作范围为20Hz~40kHz。
附图说明
图1是利用了本发明的4路分音器的示意图。
图2-1~图2-10是利用了本发明的音频PCM串流用多通带滤波电路的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
首先对本发明的工作原理进行说明。
(1)关于低通滤波通道(Digital Low-Pass Filter),将一个脉冲编码调制(PCM)串流fs0的采样率(Sampling frequency)向下采样(Down Sampling)至2fs1,这个经向下采样的脉冲编码调制串流2fs1就是f1的数码低通滤波通道,它的高频截止频率是f1(NyquistTheory),同理可构建n个向下采样的脉冲编码调制串流2fs2、2fs3、2fs4、……、2fsn,并且有fs0>2fs1>2fs2>2fs3>2fs4……>2fsn的关系成立。
(2)关于高通滤波通道(Digital High-Pass Filter),将fs0延时,将2fs1向上采样至fs0的采样率,用二进制加法器将fs0减去2fs1,得到一个新的PCM串流fs01(即,fs0-2fs1),这个新的PCM串流fs01是一个数码高通滤波通道,它的低频截止频率是f1。
(3)关于通带滤波通道(Digital Band-Pass Filter),用上述(2)中的方法将2fs1减去2fs2,得到一个新的脉冲编码调制串流fs12(即,2fs1-2fs2),这个新的PCM串流fs12是一个数码通带滤波通道,它的高频截止频率是f1,低频截止频率是f2。同理,将2fs2减去2fs3,得到一个新的脉冲编码调制串流fs23(即,2fs2-2fs3),这个新的脉冲编码调制串流fs23也是一个数码通带滤波通道,它的高频截止频率是f2,低频截止频率是f3。当然也可以将2fs3减去2fs4而得到一个新的PCM串流fs34,……,以下可以以此类推。
(4)关于低通带滤波通道,若向下采样至2fs3后停止,则2fs3就是一个低通带滤波通道,其高频截止频率是f3。
通过上述操作,即,若向下采样至2fs3后停止,则共构建了如下所示的4个数码滤波通带:
(Ⅰ)一个数码高通滤波通带,它的低频截止频率是f1;
(Ⅱ)一个较高频段的数码滤波通带,它的高频截止频率是f1,低频截止频率是f2;
(Ⅲ)一个较低频段的数码滤波通带,它的高频截止频率是f2,低频截止频率是f3;
(Ⅳ)一个数码低通滤波通带,它的高频截止频率是f3。
本发明正是基于上述构思而得到的。作为应用了本发明的一个例子,在图1中示出利用了本发明思想的4路分音器的示意图。如图1所示,节点912是音频PCM信号源,即fs0,其输入为192kfs(采样率)。节点913是用于对来自节点912的信号施加8倍降频的8倍降频电路,从节点913输出的就是脉冲编码调制串流2fs1。节点916是用于对来自节点913的信号施加8倍升频的8倍升频电路。节点914是用于对来自节点912的信号进行延时的延时电路,使节点914的输出延时与节点916的输出延时相等,也就是说,使二者的相位相同以便进行以后的操作。节点917是二进制加法器,将来自节点914的输出减去来自节点916的输出,得到一个高通滤波通带,其低频截止频率是10.9千周(KHz),此处,低频截止频率10.9KHz是根据Nyquist Theory得到的,即,将采样率192kfs进行8倍数降频后得到采样率为24kfs的串流,利用24kfs×0.4535而得到10.9KHz的低频截止频率,并且以后各通带的工作频率都是按照上述方法得到的。此处,节点917输出的就是脉冲编码调制串流fs01。节点919是用于对来自节点917的信号进行延时的延时电路。节点923是用于对来自节点913的信号施加8倍降频的8倍降频电路,从节点923输出的就是脉冲编码调制串流2fs2。节点926是用于对来自节点923的信号施加8倍升频的8倍升频电路。节点924是用于使来自节点913的信号延时的延时电路,使节点924的输出延时与节点926的输出延时相等,即,使二者的相位相同,并且以后的各延时电路的作用都与上述延时电路相同。节点927是二进制加法器,将来自节点924的输出减去来自节点926的输出,得到一个通带滤波通带,其高频截止频率是10.9千周(KHz),低频截止频率是1.36千周(KHz)。节点928是用于对节点927的输出施加8倍升频的8倍升频电路。节点929是用于对来自节点928的信号进行延时的延时电路,从节点929输出的就是脉冲编码调制串流fs12。节点933是用于对来自节点923的信号施加8倍降频的8倍降频电路,从节点933输出的就是脉冲编码调制串流2fs3。节点936是用于对来自节点933的信号施加8倍升频的8倍升频电路。节点934是用于使来自节点923的信号延时的延时电路,使节点934的输出延时与节点936的输出延时相等。节点937是二进制加法器,将来自节点934的输出减去来自节点936的输出,得到一个通带滤波通带,其高频截止频率是1.36千周(KHz),低频截止频率是170周(Hz)。节点938是用于对节点937的输出施加64倍升频的64倍升频电路。节点939是用于对来自节点938的信号进行延时的延时电路,从节点939输出的就是脉冲编码调制串流fs23。节点949是用于对来自节点936的信号施加64倍频的64倍升频电路,这是低通滤波通带,其高频截止频率是170周(Hz),即,从节点949输出的是脉冲编码调制串流2fs3。此外,由于在上述电路中具备延时电路919、929、939,因此,在作为4通道分音器进行工作时,能够使得从上述四个通带的输出的相位相同,并且可以进一步将上述四路输出相加而构成一个均衡器。
如上所述那样得到了4通道分音器,其音频频率如下:低频截止频率为10.9千周(KHz)的高通滤波通带;高频截止频率为10.9千周(KHz)且低频截止频率为1.36千周(KHz)的通带滤波通带;高频截止频率为1.36千周(KHz)且低频截止频率为170周(Hz)的通带滤波通带;高频截止频率为170周(Hz)的低通滤波通带。
此外,在图1中,作为例子,示出了信号源的采样率为192kfs,但是并不限于此,也可以根据需要设定为其他的采样率,此外,图1中的降频电路以及升频电路并不一定限于8倍的降频以及升频,也可以是根据需要设定的其他倍数(例如,2倍频)。此外,在图1中最终得到的是4路分音器,但是也可以根据需要与前述同样地增加级数。例如,可以在电路中具备n个加法器以及分别与它们对应的n个延时电路、n个降频电路、n个升频电路,n为大于等于1的整数,并且将这些延时电路、降频电路、升频电路以及加法器按照图1所示的方式连接(其中,降频电路的降频倍数以及升频电路的升频倍数可根据需要来设定,例如,2倍等,而不限定于8倍),从而构建更多通带的滤波器。
此外,图2-1~图2-10是利用了本发明思想的音频PCM串流用多通带滤波电路的示意图。如图2-1所示,音频PCM信号源在节点1输入为32kfs~768kfs(采样率),在节点2对音频PCM信号源施加升频或者降频而使输出为预设的采样率、即工作采样率,预设的采样率可以是32kfs~768kfs中的任意一个采样率,在图2-1中示出了作为一例的192kfs,即,节点2为升频或者降频电路,此外,在节点3从音频PCM信号源抽出与音频PCM信号源同步并且与192kfs对应的主时钟(其频率是采样率的64倍或更高),在节点4,主时钟被分频器进行1.26倍降频而得到第1时钟,并且,在节点5,主时钟被分频器进行1.59倍降频而得到第2时钟,第1时钟以及来自节点2的输出被输入到节点6,其结果是,从节点6输出的是将采样率192kfs的串流向下采样至采样率为152kfs的PCM串流,同样地,第2时钟以及来自节点2的输出被输入到节点7,其结果是,从节点7输出的是将采样率192kfs的串流向下采样至采样率为121kfs的PCM串流,在图2-1中,节点2、6、7是多通带滤波电路的组合输入点,节点4、5是分频器节点,用来调节段距以及段数,分频器的个数不特别限定,各个分频器的降频倍数都在1和2之间(即,1<分频器的降频倍数<2),也就是说,虽然在图2-1中只示出了两个分频器,但是不限于此,可根据需要来设定分频器的个数,并且,降频倍数也不限于图2-1中所示的数值,只要是大于1且小于2即可。
也就是说,为了能够对分音器(或者均衡器)进行更细的精调(即,增加通带的数量并且根据需要调节各通带输出的增益),例如,根据需要,可在作为一级信号源的节点2和将其采样率进行2倍降频之后的作为多个输入点中的一个信号输入点之间,插入预定的个数将信号源的采样率进行了大于1且小于2倍降频的输入点(例如,图2-1、2-2中的节点6、7,在每个输入节点进行降频的倍数不同),从而能够得到更多的通带(例如,图2-2中的通带1~3)以便进行更细的精调。此外,同样地,可在信号源的采样率被2倍降频之后的输入点和进一步地将该输入点的采样率进行2倍降频而得到的输入点之间也如上述那样插入多个输入点,以此类推,直至满足设计需要为止。
此外,图2-2是与图2-1连续的图,实际上,在图2-2中节点2可以看作一个采样率为192kfs的脉冲编码调制信号源,节点35可看作是将该脉冲编码调制信号源的采样率进行2倍降频之后的一个输入点(即,采样率为96kfs),并且,虽然未图示,但是,节点6、7可看作是在节点2和节点35之间插入的另外两个输入点,即,节点6的串流(采样率为152kfs)是通过将节点2的采样率192kfs的串流通过降频电路进行1.26倍降频而得到的,节点7的串流(采样率为121kfs)是通过将节点2的采样率192kfs的串流通过降频电路进行1.59倍降频而得到的,此时,在信号源和将其采样率进行2倍降频而得到的输入点之间插入了两个输入点,但不限于此,可根据需要如上述方式那样在它们之间插入n个输入点,n是大于等于1的整数。此外,同样地,在图2-2中也可以看作在节点35和节点65之间插入了另外两个输入节点43、53,并且,在图2-3~图2-7中也都是同样的,即,实际上就是通过这样循环式的将串流的采样率降频而得到相应的通带,从而得到满足设计需要的脉冲编码调制通带滤波器,在本申请的例子中是得到37个滤波通带。
具体地,如图2-2所示,在节点16对节点6的输出施加1.26倍升频而得到192kfs的PCM串流,节点14为延时电路,对节点2的输出施加延时而使节点14的输出延时与节点16的输出延时相等,在节点17将节点14的输出减去节点16的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为68.9千周(KHz),其高频截止频率为87.1千周(KHz),这是滤波通带1。在节点26对节点7的输出施加1.59倍升频而得到192kfs的PCM串流,节点24为延时电路,对节点16的输出施加延时而使节点24的输出延时与节点26的输出延时相同,在节点27将节点24的输出减去节点26的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为54.9千周(KHz),其高频截止频率为68.9千周(KHz),这是滤波通带2。在节点35对节点2的输出施加2倍降频,在节点36对节点35的输出施加2倍升频而得到192kfs的PCM串流,节点34为延时电路,对节点26的输出施加延时而使节点34的输出延时与节点36的输出延时相等,在节点37将节点34的输出减去节点36的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为43.5千周(KHz),其高频截止频率为54.9千周(KHz),这是滤波通带3。在节点43对节点6的输出施加2倍降频,在节点46对节点43的输出施加1.26倍升频而得到96kfs的PCM串流,节点44为延时电路,对节点35的输出施加延时而使节点44的输出延时与节点46的输出延时相等,在节点47将节点44的输出减去节点46的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为34.5千周(KHz),其高频截止频率为43.5千周(KHz),这是滤波通带4。在节点53对节点7的输出施加2倍降频,在节点56对节点53的输出施加1.59倍升频而得到96kfs的PCM串流,节点54为延时电路,对节点46的输出施加延时而使节点54的输出延时与节点56的输出延时相等,在节点57将节点54的输出减去节点56的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为27.4千周(KHz),其高频截止频率为34.5千周(KHz),这是滤波通带5。在节点65对节点35的输出施加2倍降频,在节点66对节点65的输出施加2倍升频而得到96kfs的PCM串流,节点64为延时电路,对节点56的输出施加延时而使节点64的输出延时与节点66的输出延时相等,在节点67将节点64的输出减去节点66的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为21.8千周(KHz),其高频截止频率为27.4千周(KHz),这是滤波通带6。
在图2-2中得到的滤波通带1~6超出人类可听范围,因此不被用于构建均衡器。
此外,在节点73对节点43的输出施加2倍降频,在节点75对节点53的输出施加2倍降频。
此外,图2-3是与图2-2连续的图,如图2-3所示,在节点116对节点74的输出施加1.26倍升频而得到48kfs的PCM串流,节点114为延时电路,对节点72的输出施加延时而使节点114的输出延时与节点116的输出延时相等,在节点117将节点114的输出减去节点116的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为17.3千周(KHz),其高频截止频率为21.8千周(KHz),这是滤波通带7。在节点126对节点76的输出施加1.59倍升频而得到48kfs的PCM串流,节点124为延时电路,对节点116的输出施加延时而使节点124的输出延时与节点126的输出延时相等,在节点127将节点124的输出减去节点126的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为13.7千周(KHz),其高频截止频率为17.3千周(KHz),这是滤波通带8。在节点135对节点72的输出施加2倍降频,在节点136对节点135的输出施加2倍升频而得到48kfs的PCM串流,节点134为延时电路,对节点126的输出施加延时而使节点134的输出延时与节点136的输出延时相等,在节点137将节点134的输出减去节点136的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为10.9千周(KHz),其高频截止频率为13.7千周(KHz),这是滤波通带9。在节点143对节点74的输出施加2倍降频,在节点146对节点143的输出施加1.26倍升频而得到24kfs的PCM串流,节点144为延时电路,对节点135的输出施加延时而使节点144的输出延时与节点146的输出延时相等,在节点147将节点144的输出减去节点146的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为8.64千周(KHz),其高频截止频率为10.9千周(KHz),这是滤波通带10。在节点153对节点76的输出施加2倍降频,在节点156对节点153的输出施加1.59倍升频而得到24kfs的PCM串流,节点154为延时电路,对节点146的输出施加延时而使节点154的输出延时与节点156的输出延时相等,在节点157将节点154的输出减去节点156的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为6.86千周(KHz),其高频截止频率为8.64千周(KHz),这是滤波通带11。在节点165对节点135的输出施加2倍降频,在节点166对节点165的输出施加2倍升频而得到24kfs的PCM串流,节点164为延时电路,对节点156的输出施加延时而使节点164的输出延时与节点166的输出延时相等,在节点167将节点164的输出减去节点166的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为5.44千周(KHz),其高频截止频率为6.86千周(KHz),这是滤波通带12。
此外,在节点173对节点143的输出施加2倍降频,在节点175对节点153的输出施加2倍降频。
此外,图2-4是与图2-3连续的图,如图2-4所示,在节点216对节点174的输出施加1.26倍升频而得到12kfs的PCM串流,节点214为延时电路,对节点172的输出施加延时而使节点214的输出延时与节点216的输出延时相等,在节点217将节点214的输出减去节点216的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为4.32千周(KHz),其高频截止频率为5.44千周(KHz),这是滤波通带13。在节点226对节点176的输出施加1.59倍升频而得到12kfs的PCM串流,节点224为延时电路,对节点216的输出施加延时而使节点224的输出延时与节点226的输出延时相等,在节点227将节点224的输出减去节点226的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为3.43千周(KHz),其高频截止频率为4.32千周(KHz),这是滤波通带14。在节点235对节点172的输出施加2倍降频,在节点236对节点235的输出施加2倍升频而得到12kfs的PCM串流,节点234为延时电路,对节点226的输出施加延时而使节点234的输出延时与节点236的输出延时相等,在节点237将节点234的输出减去节点236的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为2.72千周(KHz),其高频截止频率为3.43千周(KHz),这是滤波通带15。在节点243对节点174的输出施加2倍降频,在节点246对节点243的输出施加1.26倍升频而得到6kfs的PCM串流,节点244为延时电路,对节点235的输出施加延时而使节点244的输出延时与节点246的输出延时相等,在节点247将节点244的输出减去节点246的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为2.16千周(KHz),其高频截止频率为2.72千周(KHz),这是滤波通带16。节点253对节点176的输出施加2倍降频,在节点256对节点253的输出施加1.59倍升频而得到6kfs的PCM串流,节点254为延时电路,对节点246的输出施加延时而使节点254的输出延时与节点256的输出延时相等,在节点257将节点254的输出减去节点256的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为1.71千周(KHz),其高频截止频率为2.16千周(KHz),这是滤波通带17。在节点265对节点235的输出施加2倍降频,在节点266对节点265的输出施加2倍升频而得到6kfs的PCM串流,节点264为延时电路,对节点256的输出施加延时而使节点264的输出延时与节点266的输出延时相等,在节点267将节点264的输出减去节点266的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为1.36千周(KHz),其高频截止频率为1.71千周(KHz),这是滤波通带18。
此外,在节点273对节点243的输出施加2倍降频,在节点275对节点253的输出施加2倍降频。
此外,图2-5是与图2-4连续的图,如图2-5所示,在节点316对节点274的输出施加1.26倍升频而得到3kfs的PCM串流,节点314为延时电路,对节点272的输出施加延时而使节点314的输出延时与节点316的输出延时相等,在节点317将节点314的输出减去节点316的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为1.08千周(KHz),其高频截止频率为1.36千周(KHz),这是滤波通带19。在节点326对节点276的输出施加1.59倍升频而得到3kfs的PCM串流,节点324为延时电路,对节点316的输出施加延时而使节点324的输出延时与节点326的输出延时相等,在节点327将节点324的输出减去节点326的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为857周(Hz),其高频截止频率为1.08千周(KHz),这是滤波通带20。在节点335对节点272的输出施加2倍降频,在节点336对节点335的输出施加2倍升频而得到3kfs的PCM串流,节点334为延时电路,对节点326的输出施加延时而使节点334的输出延时与节点336的输出延时相等,在节点337将节点334的输出减去节点336的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为680周(Hz),其高频截止频率为857周(Hz),这是滤波通带21。在节点343对节点274的输出施加2倍降频,在节点346对节点343的输出施加1.26倍升频而得到1.5kfs的PCM串流,节点344为延时电路,对节点335的输出施加延时而使节点344的输出延时与节点346的输出延时相等,在节点347将节点344的输出减去节点346的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为540周(Hz),其高频截止频率为680周(Hz),这是滤波通带22。节点353对节点276的输出施加2倍降频,在节点356对节点353的输出施加1.59倍升频而得到1.5kfs的PCM串流,节点354为延时电路,对节点346的输出施加延时而使节点354的输出延时与节点356的输出延时相等,在节点357将节点354的输出减去节点356的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为428周(Hz),其高频截止频率为540周(Hz),这是滤波通带23。在节点365对节点335的输出施加2倍降频,在节点366对节点365的输出施加2倍升频而得到1.5kfs的PCM串流,节点364为延时电路,对节点356的输出施加延时而使节点364的输出延时与节点366的输出延时相等,在节点367将节点364的输出减去节点366的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为340周(Hz),其高频截止频率为428周(Hz),这是滤波通带24。
此外,在节点373对节点343的输出施加2倍降频,在节点375对节点353的输出施加2倍降频。
此外,图2-6是与图2-5连续的图,如图2-6所示,在节点416对节点374的输出施加1.26倍升频而得到750fs的PCM串流,节点414为延时电路,对节点372的输出施加延时而使节点414的输出延时与节点416的输出延时相等,在节点417将节点414的输出减去节点416的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为270周(Hz),其高频截止频率为340周(Hz),这是滤波通带25。在节点426对节点376的输出施加1.59倍升频而得到750fs的PCM串流,节点424为延时电路,对节点416的输出施加延时而使节点424的输出延时与节点426的输出延时相等,在节点427将节点424的输出减去节点426的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为214周(Hz),其高频截止频率为270周(Hz),这是滤波通带26。在节点435对节点372的输出施加2倍降频,在节点436对节点435的输出施加2倍升频而得到750fs的PCM串流,节点434为延时电路,对节点426的输出施加延时而使节点434的输出延时与节点436的输出延时相等,在节点437将节点434的输出减去节点436的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为170周(Hz),其高频截止频率为214周(Hz),这是滤波通带27。在节点443对节点374的输出施加2倍降频,在节点446对节点443的输出施加1.26倍升频而得到375fs的PCM串流,节点444为延时电路,对节点435的输出施加延时而使节点444的输出延时与节点446的输出延时相等,在节点447将节点444的输出减去节点446的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为135周(Hz),其高频截止频率为170周(Hz),这是滤波通带28。节点453对节点376的输出施加2倍降频,在节点456对节点453的输出施加1.59倍升频而得到375fs的PCM串流,节点454为延时电路,对节点446的输出施加延时而使节点454的输出延时与节点456的输出延时相等,在节点457将节点454的输出减去节点456的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为107周(Hz),其高频截止频率为135周(Hz),这是滤波通带29。在节点465对节点435的输出施加2倍降频,在节点466对节点465的输出施加2倍升频而得到375fs的PCM串流,节点464为延时电路,对节点456的输出施加延时而使节点464的输出延时与节点466的输出延时相等,在节点467将节点464的输出减去节点466的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为85周(Hz),其高频截止频率为107周(Hz),这是滤波通带30。
此外,在节点473对节点443的输出施加2倍降频,在节点475对节点453的输出施加2倍降频。
此外,图2-7是与图2-6连续的图,如图2-7所示,在节点516对节点474的输出施加1.26倍升频而得到187.5fs的PCM串流,节点514为延时电路,对节点472的输出施加延时而使节点514的输出延时与节点516的输出延时相等,在节点517将节点514的输出减去节点516的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为67.5周(Hz),其高频截止频率为85周(Hz),这是滤波通带31。在节点526对节点476的输出施加1.59倍升频而得到187.5fs的PCM串流,节点524为延时电路,对节点516的输出施加延时而使节点524的输出延时与节点526的输出延时相等,在节点527将节点524的输出减去节点526的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为53.6周(Hz),其高频截止频率为67.5周(Hz),这是滤波通带32。在节点535对节点472的输出施加2倍降频,在节点536对节点535的输出施加2倍升频而得到187.5fs的PCM串流,节点534为延时电路,对节点526的输出施加延时而使节点534的输出延时与节点536的输出延时相等,在节点537将节点534的输出减去节点536的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为42.5周(Hz),其高频截止频率为53.6周(Hz),这是滤波通带33。在节点543对节点474的输出施加2倍降频,在节点546对节点543的输出施加1.26倍升频而得到93.75fs的PCM串流,节点544为延时电路,对节点535的输出施加延时而使节点544的输出延时与节点546的输出延时相等,在节点547将节点544的输出减去节点546的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为33.7周(Hz),其高频截止频率为42.5周(Hz),这是滤波通带34。节点553对节点476的输出施加2倍降频,在节点556对节点553的输出施加1.59倍升频而得到93.75fs的PCM串流,节点554为延时电路,对节点546的输出施加延时而使节点554的输出延时与节点556的输出延时相等,在节点557将节点554的输出减去节点556的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为26.8周(Hz),其高频截止频率为33.7周(Hz),这是滤波通带35。在节点565对节点535的输出施加2倍降频,在节点566对节点565的输出施加2倍升频而得到93.75fs的PCM串流,节点564为延时电路,对节点556的输出施加延时而使节点564的输出延时与节点566的输出延时相等,在节点567将节点564的输出减去节点566的输出,从而得到一个滤波通带,其低频截止频率为21.3周(Hz),其高频截止频率为26.8周(Hz),这是滤波通带36。
此外,如图2-7所示那样,节点577(即,节点566)的输出是低通滤波通带,其高频截止频率为21.3周(Hz),这是滤波通带37。
在上述图示的例子中示出的是在采样率为192kfs的串流与96kfs的串流之间、96kfs与48kfs的串流之间、48kfs与24kfs的串流之间、……、93.75fs与46.875fs的串流之间分别插入了两个输入点的情况,但是,不限于此,可以插入更多的输入点,以使得能够更加精细地进行精调,而此时的滤波通带是比37大的数量。
此外,图2-8是与图2-7连续的图,即,具有精调的8路分频电路的第一部分,如图2-8所示,节点600是数码增益控制电路,具体地,与滤波通带6~37分别对应地设置有数码增益控制电路611、612、621、624、631、634、641、642、651、654、661、664、671、672、681、684、711、714、721、722、731、734、741、744、751、752、761、764、771、774、781以及784(如图2-8、图2-9所示)。节点614对节点612的输出施加2倍升频,节点613是延时电路,对节点611施加延时,令节点613的输出延时与节点614的输出延时相等,在节点615将节点614的输出和节点613的输出相加。节点623是延时电路,对节点621施加延时,令节点623的输出延时与节点624的输出延时相等,在节点625将节点624的输出和节点623的输出相加。节点626对节点625的输出施加2倍升频,节点616是延时电路,对节点615施加延时,令节点616的输出延时与节点626的输出延时相等,在节点627将节点626的输出和节点616的输出相加。节点629是延时电路,对节点627的输出施加延时,令节点629的输出延时与节点788的输出延时相等。节点801是8路分频电路的超高音输出端。
节点633是延时电路,对节点631施加延时,令节点633的输出延时与节点634的输出延时相等,在节点635将节点634的输出和节点633的输出相加。节点644对节点642的输出施加2倍升频,节点643是延时电路,对节点641施加延时,令节点643的输出延时与节点644的输出延时相等,在节点645将节点644的输出和节点643的输出相加。节点636是延时电路,对节点635施加延时,令节点636的输出延时与节点645的输出延时相等,在节点647将节点645的输出和节点636的输出相加。在节点648对节点647的输出施加4倍升频,令节点648输出的采样率与节点627的采样率相同。节点649是延时电路,令节点649的输出延时与节点788的输出延时相等。节点802是8路分频电路的高音输出端。
节点653是延时电路,对节点651施加延时,令节点653的输出延时与节点654的输出延时相等,在节点655将节点654的输出和节点653的输出相加。节点663是延时电路,对节点661施加延时,令节点663的输出延时与节点664的输出延时相等,在节点665将节点664的输出和节点663的输出相加。节点666对节点665的输出施加2倍升频,节点656是延时电路,对节点655施加延时,令节点656的输出延时与节点666的输出延时相等,在节点667将节点666的输出和节点656的输出相加。在节点668对节点667的输出施加8倍升频,令节点668输出的采样率与节点627的采样率相同。节点669是延时电路,令节点669的输出延时与节点788的输出延时相等。节点803是8路分频电路的高中音输出端。
节点674对节点672的输出施加2倍升频,节点673是延时电路,对节点671施加延时,令节点673的输出延时与节点674的输出延时相等,在节点675将节点674的输出和节点673的输出相加。节点683是延时电路,对节点681施加延时,令节点683的输出延时与节点684的输出延时相等,在节点685将节点684的输出和节点683的输出相加。节点686对节点685的输出施加2倍升频,节点676是延时电路,对节点675施加延时,令节点676的输出延时与节点686的输出延时相等,在节点687将节点686的输出和节点676的输出相加。在节点688对节点687的输出施加16倍升频,令节点688输出的采样率与节点627的采样率相同。节点689是延时电路,对节点688的输出施加延时,令节点689的输出延时与节点788的输出延时相等。节点804是8路分频电路的中中音输出端。
节点713是延时电路,对节点711施加延时,令节点713的输出延时与节点714的输出延时相等,在节点715将节点714的输出和节点713的输出相加。节点724对节点722的输出施加2倍升频,节点723是延时电路,对节点721施加延时,令节点723的输出延时与节点724的输出延时相等,在节点725将节点724的输出和节点723的输出相加。节点716是延时电路,对节点715施加延时,令节点716的输出延时与节点725的输出延时相等,在节点727将节点716的输出和节点725的输出相加。在节点728对节点727的输出施加64倍升频,令节点728输出的采样率与节点627的采样率相同。节点729是延时电路,令节点729的输出延时与节点788的输出延时相等。节点805是8路分频电路的低中音输出端。
节点733是延时电路,对节点731施加延时,令节点733的输出延时与节点734的输出延时相等,在节点735将节点734的输出和节点733的输出相加。节点743是延时电路,对节点741施加延时,令节点743的输出延时与节点744的输出延时相等,在节点745将节点744的输出和节点743的输出相加。节点746对节点745的输出施加2倍升频,节点736是延时电路,对节点735施加延时,令节点736的输出延时与节点746的输出延时相等,在节点747将节点746的输出和节点736的输出相加。在节点748对节点747的输出施加128倍升频,令节点748输出的采样率与节点627的采样率相同。节点749是延时电路,令节点749的输出延时与节点788的输出延时相等。节点806是8路分频电路的低音输出端。
节点754对节点752的输出施加2倍升频,节点753是延时电路,对节点751施加延时,令节点753的输出延时与节点754的输出延时相等,在节点755将节点754的输出和节点753的输出相加。节点763是延时电路,对节点761施加延时,令节点763的输出延时与节点764的输出延时相等,在节点765将节点764的输出和节点763的输出相加。节点766对节点765的输出施加2倍升频,节点756是延时电路,对节点755施加延时,令节点756的输出延时与节点766的输出延时相等,在节点767将节点766的输出和节点756的输出相加。在节点768对节点767的输出施加256倍升频,令节点768输出的采样率与节点627的采样率相同。节点769是延时电路,对节点768的输出施加延时,令节点769的输出延时与节点788的输出延时相等。节点807是8路分频电路的超低音输出端。
节点773是延时电路,对节点771施加延时,令节点773的输出延时与节点774的输出延时相等,在节点775将节点774的输出和节点773的输出相加。节点783是延时电路,对节点781施加延时,令节点783的输出延时与节点784的输出延时相等,在节点785将节点784的输出和节点783的输出相加。节点776是延时电路,对节点775施加延时,令节点776的输出延时与节点785的输出延时相等,在节点787将节点785的输出和节点776的输出相加。在节点788对节点787的输出施加1024倍升频,令节点788输出的采样率与节点627的采样率相同。节点808是8路分频电路的极低音输出端。
根据图2-8以及图2-9可知,如上所述那样得到的8路分音器的每一路都可以利用增益控制电路进行精调,例如可对与超高音输出端801对应的通带6~9中的任意一个的增益进行调节,对于其他的输出端802~808也是同样的。
此外,如前所述那样,如果在节点2和节点35之间、节点35和节点65之间、……、节点535和节点565之间插入3个或者更多的输入点,则能够得到比上述示例中更多的滤波通带,从而能够进行更加精细的调节。
此外,图2-10是与图2-9连续的图,即,是32段均衡器输出,如图2-10所示,在节点811将节点802的输出和节点801的输出相加,在节点812将节点804的输出和节点803的输出相加,在节点813将节点806的输出和节点805的输出相加,在节点814将节点808的输出和节点807的输出相加,在节点815将节点812的输出和节点811的输出相加,在节点816将节点814的输出和节点813的输出相加,在节点817将节点816的输出和节点815的输出相加,节点821(即,节点817的输出)是32段均衡器输出端。此外,同样地,如果如前所述那样在节点2和节点35之间、节点35和节点65之间、……、节点535和节点565之间插入3个或者更多的输入点,则能够构筑32段以上的均衡器。
在如上所述的实施例中,在节点17、27等以及节点615、625等进行相减或者相加的节点处,例如可利用二进制加法器,但是不限于此,只要是能够实现上述功能,也可以是其他类型的电路。此外,关于本申请中所涉及的延时电路、升频电路以及降频电路也没有特别限定,只要能够实现上述功能即可。
综上所述,在本申请发明中,通过将一个PCM串流fs0向下采样至一个预设的采样率2fs1,再将2fs1的采样率提高至与原有的PCM串流fs0的采样率相同,并且对原有的PCM串流fs0插入延时电路而使其延时,使fs0的相位与2fs1的相位一致,然后利用例如二进制加法器进行运算,即,通过fs0-2fs1运算而移去低频,得到一个新的PCM串流fs01,这就是通带1,进而,将上述2fs1重复上述处理过程,得到2fs2以及另一个新的PCM串流fs12,这就是通带2,同样地,将2fs2重复上述处理过程,得到2fs3以及另一个新的PCM串流fs23,这就是通带3,依次类推,直至得到2fsn以及最后一个新的PCM串流fs(n-1)n(即,2fs(n-1)-2fsn),这就是通带n,而2fsn则是通带n+1。
进而,为了构建多路分音器,而将各个通带向上采样至同原有的PCM串流fs0的采样率相同,并且利用延时电路而使各个通带的相位一致,这样就构建了多路分音器(例如,图2-8、2-9)。
此外,还可进一步将相邻通带分组相加,从而构建出少路分音器,此外,如果对所有的通带分别进行了增益控制并相加,便可构建均衡器(例如,图2-8、2-9、2-10)。
综上所述,利用本发明可构建脉冲编码调制(PCM)数码均衡器(DigitalEqualizer)、数码分音器(Digital Crossover)以及数码音箱管理系统(Digital SpeakerManagement System)等需要数码通带滤波器的音响器件。
目前市场上没有数码均衡器供应,而数码分音器最多是4路,但本发明可提供32路甚至更多路的分音器。
以上举出了实施例对本发明进行了说明,但是,本发明并不限于此,能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变更。
Claims (13)
1.一种脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,
具有第1~第n个延时电路、第1~第n个降频电路、第1~第n个升频电路以及第1~第n个加法器,n为大于等于1的整数,
所述第1个降频电路将来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率向下采样至预定的采样率,从而得到第1脉冲编码调制串流,
所述第1个升频电路将所述第1脉冲编码调制串流的采样率提高至与所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同,
所述第1个延时电路对所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第1脉冲编码调制串流的相位相同,
所述第1个加法器将被延时后的所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流减去所述第1个升频电路的输出,得到第1个通带,
第j个降频电路将来自第j-1个降频电路的脉冲编码调制串流的采样率向下采样至预定的采样率,从而得到第j脉冲编码调制串流,其中2≤j≤n,
第j个升频电路将所述第j脉冲编码调制串流的采样率提高至与来自所述第j-1个降频电路的脉冲编码调制串流的采样率相同,
所述第j个延时电路对来自所述第j-1个降频电路的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第j脉冲编码调制串流的相位相同,
第j个加法器将被延时后的所述第j-1个降频电路的脉冲编码调制串流减去所述第j个升频电路的输出,得到第j个通带,
当j=n时,所述第j个升频电路的输出为第n+1个通带。
2.如权利要求1所述的脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,
还具有分别与所述第2~第n+1个通带对应地设置的第1~第n个通带升频电路,分别将所述第2~第n+1个通带向上采样至与所述脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同。
3.如权利要求2所述的脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,
还具有分别与所述第1~第n个通带对应地设置的第1~第n个通带延时电路,利用所述第1~第n个通带延时电路使所述第1~第n+1个通带的相位一致。
4.如权利要求3所述的脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,
还具有将所述第1~第n+1个通带中的相邻的通带分组并相加的m个通带加法电路,其中1<m<n+1。
5.如权利要求3所述的脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,
还具有分别与所述第1~第n+1个通带对应地设置的第1~第n+1个数码增益控制电路,并且,还具有将所述第1~第n+1个数码增益控制电路的输出相加的电路。
6.一种获得多个滤波通带的方法,包括如下步骤:
将来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率向下采样至预定的采样率,从而得到第1脉冲编码调制串流;
将所述第1脉冲编码调制串流的采样率提高至与所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同;
对所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第1脉冲编码调制串流的相位相同;
将被延时后的所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流减去所述升频后的第1脉冲编码调制串流,得到第1个通带;
将第j-1脉冲编码调制串流的采样率向下采样至预定的采样率,从而得到第j脉冲编码调制串流,其中2≤j≤n,n是对脉冲编码调制信号源进行降频的次数;
将所述第j脉冲编码调制串流的采样率提高至与所述第j-1脉冲编码调制串流的采样率相同;
对所述第j-1脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第j脉冲编码调制串流的相位相同;以及
将被延时后的所述第j-1脉冲编码调制串流减去所述升频后的第j脉冲编码调制串流,得到第j个通带,
当j=n时,所述第j脉冲编码调制串流为第n+1个通带。
7.一种脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,具备:
音频脉冲编码调制信号源,输出音频脉冲编码调制串流;
升频降频电路,将来自所述音频脉冲编码调制信号源的音频脉冲编码调制串流的采样率进行升频或者降频而转变为预设的采样率即工作采样率;
主时钟产生电路,从所述音频脉冲编码调制信号源提取与所述音频脉冲编码调制信号源同步并且与所述升频降频电路的输出对应的主时钟;
第1~第n个分频器,分别将所述主时钟进行大于1且小于2倍的降频而得到不同的第1~第n个时钟;以及
第1~第n个二级信号源,分别根据所述第1~第n个时钟将从所述升频降频电路输出的串流的工作采样率进行降频,分别输出第1~第n个二级串流,
所述升频降频电路输出的串流以及所述第1~第n个二级串流被用作所述脉冲编码调制通带滤波器的组合输入源。
8.如权利要求7所述的脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,
所述音频脉冲编码调制信号源的采样率为32kfs~768kfs中的任意一个。
9.如权利要求8所述的脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,
所述升频降频电路输出的串流的采样率为192kfs。
10.一种脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,
具备:脉冲编码调制信号源、第1~第n个延时电路、第1~第n个降频电路、第1~第n个升频电路以及第1~第n个加法器,n为大于等于1的整数,
所述脉冲编码调制通带滤波器还具备2倍降频电路以及2倍升频电路,所述2倍降频电路将来自所述脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行2倍降频,所述2倍升频电路将所述2倍降频电路的输出进行2倍升频,使得将所述2倍升频电路输出的串流的采样率提高至与所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同,
所述第1个降频电路将来自所述脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行大于1且小于2倍的降频,从而得到第1脉冲编码调制串流,
所述第1个升频电路将所述第1脉冲编码调制串流的采样率提高至与所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同,
所述第1个延时电路对所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第1脉冲编码调制串流的相位相同,
所述第1个加法器将被延时后的所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流减去所述第1个升频电路的输出,得到第1个通带,
第j个降频电路将来自所述脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行大于1且小于2倍的降频,从而得到第j脉冲编码调制串流,其中2≤j≤n,
第j个升频电路将所述第j脉冲编码调制串流的采样率提高至与第j-1脉冲编码调制串流的采样率相同,
所述第j个延时电路对来自所述第j-1个升频电路的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第j脉冲编码调制串流的相位相同,
第j个加法器将被延时后的所述第j-1个降频电路的脉冲编码调制串流减去所述第j个升频电路的输出,得到第j个通带,
当j=n时,利用第n+1个延时电路对来自第n个升频电路的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述2倍升频电路输出的串流的相位相同,
第n+1个加法器将被延时后的第n个升频电路的脉冲编码调制串流减去所述2倍升频电路输出的串流,得到第n+1个通带。
11.如权利要求10所述的脉冲编码调制通带滤波器,其特征在于,
还具有分别与所述第1~第n+1个通带对应地设置的第1~第n+1个数码增益控制电路,能够利用所述第1~第n+1个数码增益控制电路分别调节所述第1~第n+1个通带的增益。
12.一种获得多个滤波通带的方法,包括如下步骤:
将来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行大于1且小于2倍的降频,从而得到第1脉冲编码调制串流,
将所述第1脉冲编码调制串流的采样率提高至与所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率相同,
对所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第1脉冲编码调制串流的相位相同,
将被延时后的所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流减去所述升频后的第1脉冲编码调制串流,得到第1个通带,
将所述来自脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行大于1且小于2倍的降频,从而得到第j脉冲编码调制串流,其中2≤j≤n,n是插入到脉冲编码调制信号源和将所述信号源的采样率进行2倍降频而得到的输入点之间的输入点的个数,
将所述第j脉冲编码调制串流的采样率提高至与第j-1脉冲编码调制串流的采样率相同,
对所述第j-1脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与所述第j脉冲编码调制串流的相位相同,
将被延时后的所述第j-1脉冲编码调制串流减去所述升频后的第j脉冲编码调制串流,得到第j个通带,
当j=n时,对第n脉冲编码调制串流进行延时,使得延时后与将来自所述脉冲编码调制信号源的脉冲编码调制串流的采样率进行了2倍降频后所得到的2倍降频串流的相位相同,
将延时后的所述第n脉冲编码调制串流减去使所述2倍降频串流进行2倍升频后的串流,得到第n+1个通带。
13.如权利要求12所述的方法,其中,
分别对所述第1~第n+1个通带的增益进行调节,并且,将进行增益调节之后的各通带的输出相加。
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