CN1219368C - 数字音频装置中调制信号时清除噪声的方法 - Google Patents

Abstract

一种数字音频装置中调制信号时的清除噪声的方法，该数字音频装置包括调谐器，PCM调制器，数字音频信号处理器，低通滤波器，增幅器，扬声器，时钟发生器，频率变换器及控制器。所述的清除噪声的方法为：调谐器接收方式设置；使用者所用的频带选择；确认已设定的调谐器信号同步调谐频带；根据确认的调谐频带，将PCM音频调制为PWM音频时的开关频率进行可变调节；将PCM音频调制为PWM音频。本发明在调制信号时清除噪声方法是将AM收音机播送频带同步调谐接收时，将以PWM数字音频变换的开关频率至少至第2高谐波的频率为止不让它包含在AM频带，且以比所定开关频率低的频率进行下调，有效地清除其噪声，以输出高音质的数字音频。

Description

数字音频装置中调制信号时清除噪声的方法

(1)技术领域

本发明涉及一种数字音频装置中调制信号时的清除噪声的方法，尤其是指，在收音机接收的频道信号变化成数字信号时，根据频率开关所发生的音频调制信号对高频噪声进行消除的方法。

(2)背景技术

在最近，像从DVD或CD等的光盘读出的数字音频，如，将PCM(脉冲调制码)数字音频调制为PWM(脉冲宽度调制)数字音频后，对PWM数字音频进行数字音频信号处理操作，以期待将高音质的数字音频再现输出的数字音频装置开发出来并商用化。

参见图1，图1所示的是现有数字音频装置的结构图。

图1的装置包括：将通过天线接收的收音机信号进行调整接收的调谐器10；将通过上述调谐器10进行调整接收的收音机信号进行A/D变换并以PCM调制的PCM调制器11，通过PCM调制器11将上述调谐器10调整接收的信号成为PCM数字音频信号；再经数字音频处理器12将所述的PCM数字音频信号以PWM数字音频调制进行有关PWM数字音频的数字信号处理操作后调制成PWM数字音频信号；将所述的PWM数字音频的数字信号以音频频带的数字音频通过低通滤波器15；将上述被滤波器15滤波通过的数字音频进行增幅的增幅器16；将上述被增幅的信号输出到扬声器17，以声音传播输出；为发生预定频率的时钟脉冲的时钟发生器14；将上述预定频率时钟脉冲变换为以上述PWM数字音频调制所必要的开关频率的时钟的频率变换器13；而且还包含为控制以上述各部件而产生操作的控制器18。

接着，具备上述数字音频设备的使用者，选择指定自己所愿意的频道，在上述控制器18，操作且控制上述调谐器，能够调谐接收使用者指定的收音机播送频道。

通过调谐器10进行调整接收的收音机频道，如通过AM(调幅)收音机频带接收的AM音频是根据上述PCM调制器11经过A/D变换，而以PCM数字音频输出，上述PCM数字音频经数字音频处理器12以PWM数字音频变换及被数字信号处理成PWM数字音频信号。

这时，以上述PCM数字变换的开关频率的时钟频率是考虑其音频在300KHz与400KHz之间的值中，如，取384KHz。

通过上述过程被PWM变换及数字信号处理的数字音频是根据上述低通滤波器15以20 KHz音频筛选之后，由于通过上述增幅器16和扬声器17以高音质的声音输出，故使用者能听取AM收音机广播频道的音乐。

但是，在构成上述操作的一般数字音频装置中，通过上述频率变换器13被输出的时钟频率，即，由于为了PWM数字音频变换，往上述数字音频处理器12所引进的开关频率以384KHz的高频(Fs)所固定，见图2所示，图2所示的是在现有的数字音频装置上的噪声频率开关的频谱图，768KHz频带的第2高谐波(2Fs)和1152KHz频带的第3高谐波(3Fs)等，都存在于522KHz以上的AM收音机播送波道的频带内，故在上述调谐器10被进行调整接收的AM收音机信号复调过程中存在着严重的噪声作用的问题。

(3)发明内容

本发明是为了解决上述所提的问题而创造的，在数字音频装置，将AM收音机频道调谐接收时，为变换PWM数字音频的开关频率至少至第2高谐波(2Fs)的频率为止，为了不让它包含在上述AM频带，调节时用比事前设置的开关频率低的频率来下调，提供了一种为有效地清除在数字音频装置调制信号时由开关频率所引起的高频噪声的数字音频装置中调制信号时清除噪声的方法。

为了达到上述的目的，本发明的数字音频装置中调制信号时清除噪声的方法是：

其中所述的数字音频装置包括数字音频装置包括调谐器，PCM调制器，数字音频信号处理器，低通滤波器，增幅器，扬声器，时钟发生器，频率变换器及控制器，其特征在于所述的清除噪声的方法包括下列步骤：

步骤一，在所述的控制器中根据使用者的操作键输入，将现在的操作方式以收音机调谐接收方式设置；

步骤二，使用者输入特种频率的收音机播送频道，进行所用的频带选择时，控制所述的调谐器操作，使调谐器根据上述使用者所选择的频带同步调谐接收的收音机信号的频率；

步骤三，上述调谐器根据使用者需要选择的收音机播送频道的频率，所同步调谐的接收信号的频带，由所述的控制器确认是否适合于AM收音机播送频道的频带；

步骤四，根据步骤三确认的结果，对从所述的PCM调制器输出的被接收信号的脉冲调制数据PCM音频调制为脉冲宽度调制PWM音频时的开关频率进行可变调节；

步骤五，将PCM音频调制为PWM音频。

本发明的功效：本发明的数字音频装置在调制信号时清除噪声方法是将AM(调幅)收音机播送频带同步调谐接收时，将以PWM数字音频变换的开关频率至少至第2高谐波的频率为止不让它包含在AM频带，且以比所定开关频率低的频率进行下调，开关频率所产生的高频噪声在AM收音机信号复调进程中被有效地清除其噪声，以此来输出高音质的数字音频。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

(4)附图说明

图1所示的是现有数字音频装置的结构图；

图2所示的是在现有的数字音频装置上的开关频率噪声的频谱图；

图3所示的是本发明调制信号时适应于清除噪声方法的数字音频装置的结构图；

图4所示的是本发明调制信号时清除噪声方法的流程图；

图5所示的是根据本发明的方法的装置上的开关频率噪声的频谱图。

(5)具体实施方式

以下是本发明的数字音频装置中调制信号时清除噪声的方法的一个实施例，参照附图进行详细说明。

参见图3，同时也参见图1(图3中部件标号与图1中部件标号相同的为同样的部件)，图3所示的是根据本发明调制信号时的清除噪声方法，构成的数字音频装置，该装置包括：

调谐器10；PCM调制器11；数字音频处理器12；低通滤波器15；增幅器16；扬声器17；时钟发生器14；频率变换器13；及控制器18。

这里，与上述现有技术相同，以PWM数字变换的开关频率的时钟频率是考虑其音频在300KHz与400KHz之间的值中，如，设置384KHz。

上述各部件的连接关于与图1基本相同，而利用本发明方法的实施例装置中所述的控制器18，操作控制所述的频率变换器13，将引进于数字音频处理器12的开关频率进行可变调节，如在FM(调频)收音机播送频带调谐接收时，将引进于所述的数字音频处理器12的开关频率维持在已被设置的384KHz的开关频率，将AM收音机播送频带进行调谐接收时，将引进于上述数字音频处理器12的开关频率，以196KHz开关频率进行下调。

接着，根据384KHz的开关频率的768KHz频带的第2高谐波的频率(2Fs)和1152KHz频带的第3高谐波的频率(3Fs)存在于522KHz以上的AM收音机播送频道内，在从上述调谐器10同步调谐接收的AM收音机信号的复调过程中能防止它出现噪声现象。对这样开关音频清除噪声的方法详细说明如下。

图4所示的是根据本发明有关数字音频装置调制信号时，清除噪声方法的操作流程图，步骤如下(同时参见图3)：

S10，在所述的控制器18中根据使用者的操作键输入，将现在的操作方式以收音机调谐接收方式设置；

S11，使用者输入特种频率的收音机播送频道，进行所用的频带选择时，控制所述的调谐器10操作，使调谐器10根据上述使用者所选择的频带同步调谐接收的收音机信号的频道的频带；

S12，上述调谐器10根据使用者需要选择的收音机播送频道的频率，所同步调谐的接收信号的频带，由所述的控制器18确认是否适合于AM收音机播送频道的频带；

S13，上述S12的确认结果，是适合于AM收音机播送的频带时，在所述的控制器18中操作控制频率变换器13，为了以PCM数字频率变换，将所述的PCM调制器11所引入于所述的数字频率处理器12中已被设置的开关频率(如上述384KHz)下调到1/2的值(即如196KHz)；

S14，上述S12的确认结果，不是适合于AM收音机广播频道(Channel)的频带，即，而是适合于FM广播频道(Channel)频带的高频带的情况，在上述控制器18中，为以PWM数字音频变换，将引入所述的数字音频处理器12的开关频率依旧维持所设置的值(如384KHz)；

S15，上述S12或S13的引入所述的数字音频处理器12的开关频率调好后，在所述的数字音频处理器12内根据上述PCM调制器11将A/D变换的PCM数字音频利用所述的开关频率以PWM数字音频进行调制；

S16，将那调制的PCM数字音频以数字音频进行信号处理；

S17，将数字音频信号通过所述的低通滤波器15滤波后的音频带的数字音频通过所述的增幅器16和扬声器17，以声音输出。

通过上述频率变换器13输出的时钟频率，即为以PWM数字音频变换，引入于上述数字音频处理器12的开关频率，朝196KHz的频率(Fs)方向下调时，如图5所示，384KHz频道的第2高谐波的频率(2Fs)不存在于522KHz以上的AM收音机广播频道的频带内。

只有588KHz频带，微弱的第3高谐波的频率(3Fs)存在于522KHz以上的AM收音机播送频道的频带内，在从所述的调谐器10同步接收的AM收音机信号复调过程中可以防止它所引起的噪声的作用。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (4)

1、一种数字音频装置中调制信号时的清除噪声的方法，所述的数字音频装置包括调谐器，PCM调制器，数字音频处理器，低通滤波器，增幅器，扬声器，时钟发生器，频率变换器及控制器，其特征在于所述的清除噪声的方法包括下列步骤：

步骤一，在所述的控制器中根据使用者的操作键输入，将现在的操作方式以收音机调谐接收方式设置；

步骤二，使用者输入特种频率的收音机播送频道，进行所用的频带选择时，控制所述的调谐器操作，使调谐器根据上述使用者所选择的频带同步调谐接收的收音机信号的频率；

步骤三，上述调谐器根据使用者需要选择的收音机播送频道的频率，所同步调谐的接收信号的频带，由所述的控制器确认是否适合于AM收音机播送频道的频带；

步骤四，根据步骤三确认的结果，对从所述的PCM调制器输出的被接收信号的脉冲调制数据PCM音频调制为脉冲宽度调制PWM音频时的开关频率进行可变调节；

步骤五，将PCM音频调制为PWM音频。

2、如权利要求1所述的数字音频装置中调制信号时的清除噪声的方法，其特征在于所述的步骤三中的由所述的控制器确认是否适合于AM收音机播送频道的频带中，如果不适合于AM收音机播送频道的频带，此时是指适合于FM收音机播送频道的频带。

3、如权利要求1所述的数字音频装置中调制信号时的清除噪声的方法，其特征在于所述的步骤四是指：当所述的步骤三中被确认的结果，是适合于AM收音机播送的频带时，在所述的控制器中操作控制频率变换器，为了以PCM数字频率变换，在所述的PCM调制器中引入于所述的数字频率处理器中已被设置的开关频率下调到1/2的值。

4、如权利要求3所述的数字音频装置中调制信号时的清除噪声的方法，其特征在于所述的引入于数字频率处理器中已被设置的开关频率下调1/2的值是：所述的开关频率至少至第2高谐波频率为止，不让所述的引入于数字频率处理器中的开关频率包含在AM频带。

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