CN113162555B - 非线性失真补偿电路、装置、电子设备和方法 - Google Patents

非线性失真补偿电路、装置、电子设备和方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种非线性失真补偿电路、装置、电子设备和方法，属于通信技术领域，能够解决现有简化型的前馈控制器得到的预失真信号容易发生截止的问题。非线性失真补偿电路包括：线性动态电路的第一输入端用于输入音频信号，第二输入端用于输入扬声器模型参数，输出端分别与增益模块的第一输入端和乘法器的第一输入端连接；增益模块的第二输入端用于输入音频信号，第三输入端用于输入扬声器模型参数，输出端与乘法器的第二输入端连接；乘法器的输出端与非线性逆动态电路的第一输入端连接；非线性逆动态电路的第二输入端用于输入扬声器模型参数，输出端与扬声器连接；增益模块输出的压缩增益用于通过乘法器对线性动态电路输出的线性信号进行压缩。

Description

非线性失真补偿电路、装置、电子设备和方法
技术领域
本申请属于通信技术领域，具体涉及一种非线性失真补偿电路、装置、电子设备和方法。
背景技术
扬声器是一种非线性系统，当播放低频、大音量信号时，系统失真很明显。
目前，针对上述问题比较常用的方法为，通过简化型的前馈控制器，对扬声器系统的非线性加以补偿，使扬声器变成一个线性系统，以降低其失真。其中简化型的前馈控制器包括：线性动态电路和非线性逆动态电路，其中线性动态电路用于预测扬声器的线性振幅，非线性逆动态电路用于根据该线性振幅计算预失真信号，该预失真信号用于抵消扬声器系统的非线性失真。
然而，线性动态电路是简单的线性振幅模型，因此线性振幅与扬声器真实的振幅存在很大差异，从而容易使非线性逆动态电路计算得到的预失真信号过大而发生截止。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种非线性失真补偿电路、装置、电子设备和方法，能够解决简化型的前馈控制器得到的预失真信号容易发生截止的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种非线性失真补偿电路，该非线性失真补偿电路包括：线性动态电路，增益模块，乘法器，以及非线性逆动态电路；该线性动态电路的第一输入端用于输入音频信号，该线性动态电路的第二输入端用于输入扬声器模型参数，该线性动态电路的输出端分别与该增益模块的第一输入端和该乘法器的第一输入端连接；该增益模块的第二输入端用于输入该音频信号，该增益模块的第三输入端用于输入该扬声器模型参数，该增益模块的输出端与该乘法器的第二输入端连接；该乘法器的输出端与该非线性逆动态电路的第一输入端连接；该非线性逆动态电路的第二输入端用于输入该扬声器模型参数，该非线性逆动态电路的输出端与扬声器连接；其中，该线性动态电路的输出端用于输出线性信号，该增益模块的输出端用于输出压缩增益，该非线性逆动态电路的输出端用于输出预失真信号，该压缩增益用于通过该乘法器对该线性信号进行压缩，该压缩增益为小于或等于1的正数。
第二方面，本申请实施例提供了一种非线性失真补偿装置，该非线性失真补偿装置包括如第一方面所述的非线性失真补偿电路。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括如第一方面所述的非线性失真补偿电路。
第四方面，本申请实施例提供了一种非线性失真补偿方法，该方法包括：根据音频信号和扬声器模型参数，生成线性信号；根据该音频信号、该扬声器模型参数和该线性信号，生成压缩增益；计算该线性信号和该压缩增益的乘积；根据该扬声器模型参数和该乘积，生成预失真信号；其中，压缩增益为小于或等于1的正数。
第五方面，本申请实施例提供了一种非线性失真补偿装置，该非线性失真补偿装置包括：生成模块和计算模块；该生成模块，用于根据音频信号和扬声器模型参数，生成线性信号；并根据该音频信号、该扬声器模型参数和该线性信号，生成压缩增益；该计算模块，用于计算该线性信号和该压缩增益的乘积；该生成模块，还用于根据该扬声器模型参数和该乘积，生成预失真信号；其中，压缩增益为小于或等于1的正数。
第六方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第三方面所述的方法的步骤。
第七方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第三方面所述的方法的步骤。
第八方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如第三方面所述的方法。
在本申请实施例中，该非线性失真补偿电路包括：线性动态电路，增益模块，乘法器，以及非线性逆动态电路；该线性动态电路的第一输入端用于输入音频信号，该线性动态电路的第二输入端用于输入扬声器模型参数，该线性动态电路的输出端分别与该增益模块的第一输入端和该乘法器的第一输入端连接；该增益模块的第二输入端用于输入该音频信号，该增益模块的第三输入端用于输入该扬声器模型参数，该增益模块的输出端与该乘法器的第二输入端连接；该乘法器的输出端与该非线性逆动态电路的第一输入端连接；该非线性逆动态电路的第二输入端用于输入该扬声器模型参数，该非线性逆动态电路的输出端与扬声器连接；该方案中，通过增加增益模块，增益模块输出的压缩增益可以通过该乘法器对该线性信号(该线性动态电路的输出端输出的线性信号)进行压缩，以得到使该预失真信号(该非线性逆动态电路的输出端输出的预失真信号)不截止的信号，从而可以解决现有简化型的前馈控制器得到的预失真信号容易发生截止的问题。
附图说明
图1是本申请实施例提供的非线性失真补偿电路的组成示意图之一；
图2是本申请实施例提供的一种微型扬声器的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的非线性失真补偿电路的组成示意图之二；
图4是本申请实施例提供的非线性失真补偿电路的组成示意图之三；
图5是本申请实施例提供的一种通过非线性失真补偿电路补偿后的扬声器输出的音频信号图。
图6是本申请实施例提供的一种通过非线性失真补偿电路补偿后的扬声器的总谐波失真效果图。
图7是本申请实施例提供的一种非线性失真补偿方法的流程图；
图8是本申请实施例提供的一种非线性失真补偿装置的结构示意图；
图9是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图10是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或者两个以上，例如，多个处理单元是指两个或者两个以上的处理单元；多个元件是指两个或者两个以上的元件等。
需要说明的是，本申请实施例中的标识用于指示信息的文字、符号、图像等，可以以控件或者其他容器作为显示信息的载体，包括但不限于文字标识、符号标识、图像标识。
目前，简化型的前馈控制器只包含了线性动态电路和非线性逆动态电路，线性动态电路是简单的线性振幅模型，因此线性振幅与扬声器真实的振幅存在很大差异，从而容易使非线性逆动态电路计算得到的预失真信号过大而发生截止。基于状态反馈的前馈控制器包含了线性动态电路、非线性逆动态电路和状态预测器，由于采用了振幅反馈方法，需要仪器读取振幅反馈给前馈控制器，从而使运算过程复杂且不现实。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种非线性失真补偿电路，通过增加增益模块，增益模块输出的压缩增益可以通过该乘法器对该线性信号(该线性动态电路的输出端输出的线性信号)进行压缩，以得到使该预失真信号(该非线性逆动态电路的输出端输出的预失真信号)不截止的信号，从而可以解决现有简化型的前馈控制器得到的预失真信号容易发生截止的问题，而且运算过程简单，可以节约计算成本。
本申请实施例提供一种非线性失真补偿电路，图1示出了本申请实施例提供的一种非线性失真补偿电路。如图1所示，该非线性失真补偿电路10可以包括：线性动态电路11，增益模块12，乘法器13，以及非线性逆动态电路14。
其中，该线性动态电路11的第一输入端1101用于输入音频信号，该线性动态电路11的第二输入端1102用于输入扬声器模型参数，该线性动态电路11的输出端1103分别与该增益模块12的第一输入端1201和该乘法器13的第一输入端1301连接；该增益模块12的第二输入端1202用于输入该音频信号，该增益模块12的第三输入端1203用于输入该扬声器模型参数，该增益模块12的输出端1204与该乘法器13的第二输入端1302连接；该乘法器13的输出端1303与该非线性逆动态电路14的第一输入端1401连接；该非线性逆动态电路14的第二输入端1402用于输入该扬声器模型参数，该非线性逆动态电路14的输出端1403与扬声器20连接。
其中，该线性动态电路11的输出端1203用于输出线性信号，该增益模块12的输出端1204用于输出压缩增益，该非线性逆动态电路14的输出端1403用于输出预失真信号，该压缩增益用于通过该乘法器13对该线性信号进行压缩，从而可以得到使该预失真信号不截止的信号，其中，该压缩增益为小于或等于1的正数。本申请实施例中，线性动态电路也可以称为线性动态。
可以理解，本申请实施例中，音频信号可以为数字音频信号，本申请实施例中可以根据功放信息，将音频信号转换成输出电压。具体可以参考相关技术描述，本申请实施例不做限定。
可以理解，本申请实施例中，扬声器模型参数，即扬声器的模型参数。由于是前馈处理系统，需要事先知道扬声器的模型参数，扬声器模型参数包括线性参数和非线性参数，这些参数都是通过离线建模实现的，使扬声器能够准确计算系统的输出信号，但是由于扬声器的一致性本身存在误差，最终输出信号仍存在一定的误差。对扬声器模型参数的描述可以参考相关技术描述，本申请实施例不做限定。
可以理解，本申请实施例中，无论输入信号大小，线性动态电路的目的是保持输出信号的线性。线性动态电路输出的线性信号经压缩增益压缩之后得到目标信号，目标信号为非线性逆动态电路的一个理想输入，这个信号是非线性逆动态电路的一个参考信号，非线性逆动态电路会根据这个理想输入反算输出预失真的电压信号(即预失真信号)。
可以理解，本申请实施例中，增益模块用于根据音频信号、扬声器模型参数和线性信号生成压缩增益。
可选地，本申请实施例，由于线性动态电路的输出振幅是线性、不准确的，我们需要给线性振幅一个增益(即压缩增益)。增益模块可以根据音频信号、扬声器模型参数模拟生成扬声器的非线性振幅，然后根据非线性振幅和线性信号中的线性振幅生成压缩增益。
示例性地，可以参考线性动态电路模拟线性信号的过程，增加非线性参数，然后模拟生成非线性振幅。
可选地，本申请实施例，增益模块可以根据音频信号、扬声器模型参数和线性信号，从压缩增益表格中选择一个对应的压缩增益，其中，压缩增益表格可以为根据大量实验数据生成的。
可以理解，非线性逆动态电路，将输入信号包括扬声器模型参数(线性参数和非线性参数)和目标信号转换成输出信号，这个输出信号即为预失真信号，预失真信号通过数字转模拟和功放输出给扬声器系统，目的是将扬声器系统的非线性失真抵消掉，其实扬声器系统就是一个非线性系统，它的逆称为非线性逆动态电路。本申请实施例中，非线性逆动态电路也可以称为非线性逆动态。
参考图2所示，本申请实施例中提供了一种扬声器的可能的结构。如图2所示，该扬声器为微型扬声器，该微型扬声器包括悬架1、振膜2、框架3、开孔4、音圈5、磁通路6和磁铁7等。该微型扬声器的工作原理为：音圈缠绕在磁铁上，磁铁产生的磁场是固定的，当交流电通过音圈，产生交变的磁场，磁力使音圈推动振膜产生振动发声。大扬声器的结构和微型扬声器有细微差别，但工作原理都是一样的。
本申请实施例中，在简化型前馈控制器的基础上，增加增益模块，增益模块输出的压缩增益可以通过该乘法器对该线性信号(该线性动态电路的输出端输出的线性信号)进行压缩，以得到使该预失真信号(该非线性逆动态电路的输出端输出的预失真信号)不截止的信号，从而可以解决现有简化型的前馈控制器得到的预失真信号容易发生截止的问题。
可选地，如图3所示，该增益模块12包括：非线性振幅模块121和增益计算模块122；其中，该非线性振幅模块121的两个输入端分别为增益模块12的第二输入端1202和该增益模块12的第三输入端1203，该非线性振幅模块121的输出端1211与该增益计算模块122的一个输入端1221连接；该增益计算模块122的另一个输入端为该增益模块12的第一输入端1201，该增益计算模块122的输出端为该增益模块11的输出端1104；其中，该非线性振幅模块121的输出端1211用于输出非线性振幅，该增益计算模块122用于根据该线性信号的线性振幅和该非线性振幅，计算得到该压缩增益。
可以理解，本申请实施例中，非线性振幅模块，该模块输入为音频信号(电压)和扬声器模型参数，输出为扬声器振膜的振幅(及非线性振幅)，该模块可以模拟扬声器系统的非线性，准确计算扬声器系统的振幅，给线性动态电路的输出振幅做参考，因为线性动态电路计算的振幅是线性的，不是准确值，会导致非线性逆动态电路计算的失真信号出现截止，使系统的输入和输出不一致，所以引入非线性振幅模块可以有效地解决了这种一致性问题。本申请实施例中，非线性振幅模块也可以称为非线性振幅模型。
可以理解，本申请实施例中，增益计算模块是根据(非线性振幅模块计算出来的)非线性振幅和(线性动态电路计算出的)线性信号的线性振幅而计算的。
示例性地，增益计算模块计算压缩增益的过程包括下述步骤101至步骤107。
步骤101、增益计算模块获取线性振幅。
步骤102、增益计算模块获取线性振幅里面的正向振幅最大值(平衡位置上方的振幅最大值)和负向振幅最大值(平衡位置下方的振幅最大值)。
步骤103、增益计算模块定义一个历史数据缓存1，保存步骤102得到的两个最大值，然后将历史数据里面所有振幅的最大值(记为最大线性振幅)输出给107。
步骤104、增益计算模块获取非线性振幅。
步骤105、增益计算模块获取非线性振幅里面的正向振幅最大值(平衡位置上方的振幅最大值)和负向振幅最大值(平衡位置下方的振幅最大值)。
步骤106、增益计算模块定义一个历史数据缓存2，保存步骤105得到的两个最大值，将历史数据里面所有振幅的最大值(记为最大非线性振幅)输出给107。
步骤107、增益计算模块计算上述最大非线性振幅和最大线性振幅的比值，作为压缩增益。
可以理解，本申请实施例中，压缩增益为大于0且小于或等于1的值，所以压缩增益为最大非线性振幅和最大线性振幅中小的数除于大的数。
需要说明的是，本申请实施例中，振幅为标量，因此振幅均为正数。
可选地，本申请实施例中，最大线性振幅可以是一个值，即最大线性振幅为历史数据缓存1中存储的所有正向振幅和所有负向振幅中的最大值；最大非线性振幅可以是一个值，即最大非线性振幅为历史数据缓存2中存储的所有正向振幅和所有负向振幅中的最大值；压缩增益即为最大非线性振幅与最大线性振幅的比值。
可选地，本申请实施例中，最大线性振幅可以是两个值，即最大线性振幅分别为历史数据缓存1中存储的所有正向振幅中的最大值1和所有负向振幅中的最大值2；最大非线性振幅可以是两个值，即最大非线性振幅分别为历史数据缓存2中存储的所有正向振幅的最大值3和所有负向振幅中的最大值4。压缩增益即为比值1和比值2中较小的值，其中，比值1为最大值3与最大值1的比值，比值2为最大值4与最大值2的比值。
需要说明的是，在输出压缩增益之前，本申请实施例中，还需要对计算得到的压缩增益值进行平滑处理，从而避免压缩增益突变，使输出的压缩增益是渐变的。然后增益计算模块将压缩增益输出给乘法器，以将线性动态电路输出的线性信号(线性振幅)进行压制，得到给非线性逆动态电路作为输入信号的目标信号。
可选地，如图4所示，该失真补偿电路10还包括以下至少一项：延时模块15，功放模块16；其中，该音频信号通过该延时模块15后，输入该线性动态电路11的输入端和该增益模块12的第二输入端；该非线性逆动态电路14的输出端通过该功放模块16，与该扬声器20连接。
可以理解，本申请实施例中，延时模块用于对音频信号进行延时缓冲，帧长为N个毫秒，N为这整数。
可以理解，本申请实施例中，功放模块根据模拟增益，把输入的模拟信号升压，最后驱动输出给扬声器。需要说明的是，功放模块之前有数模转换(DAC)把数字信号(预失真信号)转换成模拟信号。
示例性地，通过本申请实施例提供的非线性失真补偿电路，输入0dB、300Hz的音源(音频信号)，最终扬声器系统输出如图5所示的信号，由图5可知，首先输出没有发生截止，其次正向信号有1dB差异，这个是正常现象，因为扬声器系统的非线性会使信号发生偏移，扬声器的非线性逆动态电路输出同样会有偏移现象。通过申请实施例提供的非线性失真补偿电路，总谐波失真(THD)实测效果如图6所示，播放-3dB音源，实线为打开算法的THD，虚线为关闭算法的THD，由图6可以明显看出，打开算法的THD明显降低，在低频区域效果最好，能降低一倍。因此，通过本申请实施例提供的非线性失真补偿电路对扬声器进行补偿，可以降低扬声器系统的失真。
本申请实施例提供了一种非线性失真补偿装置，该非线性失真补偿装置包括上述实施例所述的非线性失真补偿电路10。例如，可以参见上述实施例中对如图1至图6所示的非线性失真补偿电路的相关描述。
本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括上述实施例所述的非线性失真补偿电路。例如，可以参见上述实施例中对如图1至图6所示的非线性失真补偿电路的相关描述，此处不再赘述。
可选地，本申请实施例中，电子设备可以包括至少一个上述实施例所述的非线性失真补偿电路，针对每个非线性失真补偿电路，该电子设备还包括一个音频输入装置和一个被补偿的扬声器。
参考图7所示，本申请实施例提供了一种非线性失真补偿方法，该非线性失真补偿方法的执行主体可以为非线性失真补偿装置或电子设备等，下面以执行主体为电子设备为例，对本申请实施例提供的非线性失真补偿方法进行示例性的说明。该方法可以包括下述的步骤201至步骤204。
步骤201、电子设备根据音频信号和扬声器模型参数，生成线性信号。
步骤202、电子设备根据该音频信号、该扬声器模型参数和该线性信号，生成压缩增益。
其中，压缩增益为小于或等于1的正数。
步骤203、电子设备计算该线性信号和该压缩增益的乘积。
步骤204、电子设备根据该扬声器模型参数和该乘积，生成预失真信号。
需要说明的是，本申请实施例中，上述步骤201对应上述实施例中的线性动态电路，上述步骤202对应上述实施例中的增益模块，上述步骤203对应上述实施例中的乘法器，上述步骤204对应上述实施例中的非线性逆动态电路，乘积为上述实施例中的目标信号。
可选地，本申请实施例中，上步骤202具体地可以通过下述步骤202a至202b实现。
步骤202a、电子设备根据该音频信号和该扬声器模型参数，生成非线性振幅。
步骤202b、电子设备根据该线性信号的线性振幅和该非线性振幅，生成该压缩增益。
需要说明的是，本申请实施例中，上述步骤202a对应上述实施例中的非线性振幅模块，上述步骤202b对应上述实施例中的增益计算模块。
可选地，上述步骤202a具体可以通过下述步骤202a1至202a3实现。
步骤202a1、电子设备根据该线性振幅和历史线性振幅，获得最大线性振幅。
步骤202a2、电子设备根据该非线性振幅和历史非线性振幅，获得最大非线性振幅。
步骤202a3、电子设备计算该最大非线性振幅与该最大线性振幅的比值，作为该压缩增益。
需要说明的是，本申请实施例提供的非线性失真补偿方法的具体过程可以参考上述实施例中对非线性失真补偿电路的相关描述，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
在本申请实施例中，可以通过根据音频信号和扬声器模型参数，生成线性信号；根据该音频信号、该扬声器模型参数和该线性信号，生成压缩增益；计算该线性信号和该压缩增益的乘积；根据该扬声器模型参数和该乘积，生成预失真信号。该方案中电子设备通过压缩增益(小于或等于1的正数)对该线性信号进行压缩得到压缩后的线性信号(即乘积)，然后根据该扬声器模型参数和压缩后的线性信号生成预失真信号，可以避免因线性信号过大导致预失真信号截止，从可而以解决现有简化型的前馈控制器得到的预失真信号容易发生截止的问题。
需要说明的是，本申请实施例提供的非线性失真补偿方法，执行主体可以为非线性失真补偿装置，或者该非线性失真补偿装置中的用于执行非线性失真补偿方法的功能模块和/或功能实体。本申请实施例中以非线性失真补偿装置执行非线性失真补偿方法为例，说明本申请实施例提供的非线性失真补偿方法的装置。
图8示出了本申请实施例中涉及的非线性失真补偿装置的一种可能的结构示意图。如图8所示，该非线性失真补偿装置300可以包括：生成模块301和计算模块302；其中，该生成模块301，用于根据音频信号和扬声器模型参数，生成线性信号；并根据该音频信号、该扬声器模型参数和该线性信号，生成压缩增益；该计算模块302，用于计算该线性信号和该压缩增益的乘积；该生成模块301，还用于根据该扬声器模型参数和该乘积，生成预失真信号。其中，压缩增益为小于或等于1的正数。
可选地，该生成模块301，具体用于根据该音频信号和该扬声器模型参数，生成非线性振幅；并根据该线性信号的线性振幅和该非线性振幅，生成该压缩增益。
可选地，该生成模块301，具体用于根据该线性振幅和历史线性振幅，获得最大线性振幅；根据该非线性振幅和历史非线性振幅，获得最大非线性振幅；计算该最大非线性振幅与该最大线性振幅的比值，作为该压缩增益。
本申请实施例提供一种非线性失真补偿装置，可以通过根据音频信号和扬声器模型参数，生成线性信号；根据该音频信号、该扬声器模型参数和该线性信号，生成压缩增益；计算该线性信号和该压缩增益的乘积；根据该扬声器模型参数和该乘积，生成预失真信号。该方案中非线性失真补偿装置通过压缩增益(小于或等于1的正数)对该线性信号进行压缩得到压缩后的线性信号(即乘积)，然后根据该扬声器模型参数和压缩后的线性信号生成预失真信号，可以避免因线性信号过大导致预失真信号截止，从可而以解决现有简化型的前馈控制器得到的预失真信号容易发生截止的问题。
本申请实施例中的非线性失真补偿装置可以是装置，也可以是电子设备或电子设备中的部件、集成电路、或芯片。该电子设备可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(NetworkAttached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的非线性失真补偿装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为iOS操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的非线性失真补偿装置能够实现图7的方法实施例实现的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
可选的，如图9所示，本申请实施例还提供一种电子设备400，包括处理器401，存储器402，存储在存储器402上并可在所述处理器401上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器401执行时实现上述非线性失真补偿方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
需要说明的是，本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
图10为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。该电子设备500包括但不限于：射频单元501、网络模块502、音频输出单元503、输入单元504、传感器505、显示单元506、用户输入单元507、接口单元508、存储器509、以及处理器510等部件。
本领域技术人员可以理解，电子设备500还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理系统与处理器510逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图10中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，在此不再赘述。
其中，处理器510，用于根据音频信号和扬声器模型参数，生成线性信号；根据该音频信号、该扬声器模型参数和该线性信号，生成压缩增益；计算该线性信号和该压缩增益的乘积；根据该扬声器模型参数和该乘积，生成预失真信号。其中，压缩增益为小于或等于1的正数。
可选地，处理器510，具体用于根据该音频信号和该扬声器模型参数，生成非线性振幅；根据该线性信号的线性振幅和该非线性振幅，生成该压缩增益。
可选地，处理器510，具体用于根据该线性振幅和历史线性振幅，获得最大线性振幅；根据该非线性振幅和历史非线性振幅，获得最大非线性振幅；计算该最大非线性振幅与该最大线性振幅的比值，作为该压缩增益。
本申请实施例提供的电子设备，可以通过根据音频信号和扬声器模型参数，生成线性信号；根据该音频信号、该扬声器模型参数和该线性信号，生成压缩增益；计算该线性信号和该压缩增益的乘积；根据该扬声器模型参数和该乘积，生成预失真信号。该方案中电子设备通过压缩增益(小于或等于1的正数)对该线性信号进行压缩得到压缩后的线性信号(即乘积)，然后根据该扬声器模型参数和压缩后的线性信号生成预失真信号，可以避免因线性信号过大导致预失真信号截止，从可而以解决现有简化型的前馈控制器得到的预失真信号容易发生截止的问题。
应理解的是，本申请实施例中，射频单元501可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器510处理；另外，将上行的数据发送给基站。此外，射频单元501还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。电子设备通过网络模块502为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。音频输出单元503可以将射频单元501或网络模块502接收的或者在存储器509中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元503还可以提供与电子设备500执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。输入单元504可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)5041和麦克风5042，图形处理器5041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元506可包括显示面板5061，可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板5061。用户输入单元507包括触控面板5071以及其他输入设备5072。触控面板5071，也称为触摸屏。触控面板5071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备5072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。存储器509可用于存储软件程序以及各种数据，包括但不限于应用程序和操作系统。处理器510可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器510中。
本实施例中各种实现方式具有的有益效果具体可以参见上述方法实施例中相应实现方式所具有的有益效果，为避免重复，此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述非线性失真补偿方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述非线性失真补偿方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (11)

1.一种非线性失真补偿电路，其特征在于，所述非线性失真补偿电路包括：线性动态电路，增益模块，乘法器，以及非线性逆动态电路；
所述线性动态电路的第一输入端用于输入音频信号，所述线性动态电路的第二输入端用于输入扬声器模型参数，所述线性动态电路的输出端分别与所述增益模块的第一输入端和所述乘法器的第一输入端连接；所述增益模块的第二输入端用于输入所述音频信号，所述增益模块的第三输入端用于输入所述扬声器模型参数，所述增益模块的输出端与所述乘法器的第二输入端连接；所述乘法器的输出端与所述非线性逆动态电路的第一输入端连接；所述非线性逆动态电路的第二输入端用于输入所述扬声器模型参数，所述非线性逆动态电路的输出端与扬声器连接；
其中，所述线性动态电路的输出端用于输出线性信号，所述增益模块的输出端用于输出压缩增益，所述非线性逆动态电路的输出端用于输出预失真信号，所述压缩增益用于通过所述乘法器对所述线性信号进行压缩，所述压缩增益为小于或等于1的正数。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述增益模块包括：非线性振幅模块和增益计算模块；
所述非线性振幅模块的两个输入端分别为增益模块的第二输入端和所述增益模块的第三输入端，所述非线性振幅模块的输出端与所述增益计算模块的一个输入端连接；
所述增益计算模块的另一个输入端为所述增益模块的第一输入端，所述增益计算模块的输出端为所述增益模块的输出端；
其中，所述非线性振幅模块的输出端用于输出非线性振幅，所述增益计算模块用于根据所述线性信号的线性振幅和所述非线性振幅，计算得到所述压缩增益。
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述失真补偿电路还包括以下至少一项：延时模块，功放模块；
所述音频信号通过所述延时模块后，输入所述线性动态电路的输入端和所述增益模块的第二输入端；
所述非线性逆动态电路的输出端通过所述功放模块，与所述扬声器连接。
4.一种非线性失真补偿装置，其特征在于，所述非线性失真补偿装置包括如权利要求1至3中任一项所述的非线性失真补偿电路。
5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至3中任一项所述的非线性失真补偿电路。
6.一种非线性失真补偿装置，其特征在于，所述非线性失真补偿装置包括：生成模块和计算模块；
所述生成模块，用于根据音频信号和扬声器模型参数，生成线性信号；并根据所述音频信号、所述扬声器模型参数和所述线性信号，生成压缩增益；
所述计算模块，用于计算所述线性信号和所述压缩增益的乘积；
所述生成模块，还用于根据所述扬声器模型参数和所述乘积，生成预失真信号；
其中，压缩增益为小于或等于1的正数。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述生成模块，具体用于根据所述音频信号和所述扬声器模型参数，生成非线性振幅；并根据所述线性信号的线性振幅和所述非线性振幅，生成所述压缩增益。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述生成模块，具体用于根据所述线性振幅和历史线性振幅，获得最大线性振幅；根据所述非线性振幅和历史非线性振幅，获得最大非线性振幅；计算所述最大非线性振幅与所述最大线性振幅的比值，作为所述压缩增益。
9.一种非线性失真补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
根据音频信号和扬声器模型参数，生成线性信号；
根据所述音频信号、所述扬声器模型参数和所述线性信号，生成压缩增益；
计算所述线性信号和所述压缩增益的乘积；
根据所述扬声器模型参数和所述乘积，生成预失真信号；
其中，所述压缩增益为小于或等于1的正数。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述音频信号、所述扬声器模型参数和所述线性信号，生成压缩增益，包括：
根据所述音频信号和所述扬声器模型参数，生成非线性振幅；
根据所述线性信号的线性振幅和所述非线性振幅，生成所述压缩增益。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述线性信号的线性振幅和所述非线性振幅，生成所述压缩增益，包括：
根据所述线性振幅和历史线性振幅，获得最大线性振幅；
根据所述非线性振幅和历史非线性振幅，获得最大非线性振幅；
计算所述最大非线性振幅与所述最大线性振幅的比值，作为所述压缩增益。
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