EP1440603A2 - Bass frequency amplifying apparatus - Google Patents

Bass frequency amplifying apparatus

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Publication number
EP1440603A2
EP1440603A2 EP02765287A EP02765287A EP1440603A2 EP 1440603 A2 EP1440603 A2 EP 1440603A2 EP 02765287 A EP02765287 A EP 02765287A EP 02765287 A EP02765287 A EP 02765287A EP 1440603 A2 EP1440603 A2 EP 1440603A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
audio signal
signal
bass
circuit
amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02765287A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Loic B. Tanghe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Priority to EP02765287A priority Critical patent/EP1440603A2/en
Publication of EP1440603A2 publication Critical patent/EP1440603A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response

Definitions

  • the invention relates to a device for the amplification of bass frequencies of an audio signal, which has first means for splitting the audio signal into a first signal part and into a second signal part, an amplifier which has a peak value compressor with a controllable nerp gain circuit and a control circuit for compressing the second signal part has and with second means for of the first signal part and the compressed second signal part.
  • Such a device is known from US Pat. No. 6,359,655.
  • This device has an amplifier that can be regulated via feedback, the amplification of which varies depending on the bass components. When the level is low, the amplification of the bass signals is higher, and at high levels it is lower. This type of bass amplification is sufficient to achieve good acoustics via electrodynamic loudspeakers with a conical loudspeaker membrane.
  • This type of bass enhancement is not suitable for sound reproduction via flat speakers.
  • Flat loudspeakers have a radiation surface lying in one plane, hereinafter also referred to as a panel, and are also referred to as loudspeakers operating in distributed mode (distributed mode speakers).
  • Flat speakers are being used more and more for aesthetic reasons. With the flat speakers the bass reproduction can be satisfied less and less.
  • vibration of a flat speaker is limited compared to an electrodynamic speaker with a conical membrane. Amplification of the bass frequencies by electrical means can quickly lead to distortion, in particular mechanical clipping and acoustic interference, often enough before electrical clipping by the amplifier.
  • the invention is therefore based on the object of specifying an amplifier for flat loudspeakers.
  • the amplifier has a comparison circuit with a feed forward loop part to an input and with a feedback loop part to an output of the peak compressor.
  • the feedforward loop part is part of a feedforward control that prevents a lethal peak signal from being fed to the amplifier and then passed on to the speaker.
  • This specifies a forward-regulated, bass-compressing audio system and method that increases the bass performance and at the same time prevents perceptible disturbances such as mechanical cutting of the loudspeaker.
  • the average value of the bass signal is maximized in both time and frequency.
  • the idea is to add bass signals to the surface speakers that maximize the perceptible sound while reducing vibration peaks in time and frequency for surface speakers.
  • the comparison circuit advantageously applies input values from the feed-forward loop part with a factor of 0.3-0.7, advantageously between 0.4-0.6 and in particular with a factor of 0.5. If a peak value detected in the forward control is amplified by a factor of 0.5, which corresponds to a compression rate of 50%, the volume control can be switched more than 3 dB higher than when the compression peak value is switched off.
  • the regulation of the volume is also dependent on the decay time of the gain control in the peak value compression device, the decay time is also referred to below as the decay time.
  • the first means for splitting the audio signal advantageously have a bandpass. With band-limited signals, the compressor peak value can work properly. In addition, there is no need to inflate frequencies, especially frequencies that are too low, that the loudspeaker cannot reproduce.
  • the first means for splitting the audio signal advantageously have a bandpass. With band-limited signals, the compressor peak value can work properly. In addition, there is no need to inflate frequencies, especially frequencies that are too low, that the loudspeaker cannot reproduce.
  • the first means for splitting the audio signal advantageously have a bandpass. With band-limited signals, the compressor peak value can work properly. In addition, there is no need to inflate frequencies, especially frequencies that are too low, that the loudspeaker cannot reproduce.
  • the first means for splitting the audio signal advantageously have a bandpass. With band-limited signals, the compressor peak value can work properly. In addition, there is no need to inflate frequencies, especially frequencies that are too low, that the loudspeaker cannot reproduce.
  • Audio signal an addition circuit. If frequencies are amplified which are below the resonance frequency of the loudspeaker, i.e. frequencies whose source a listener cannot locate, bass frequencies of two or more channels can be combined in one or more addition circuits, processed by a single compressor and reproduced via one or more loudspeakers ,
  • the signals on the direct path can be filtered by a freely selectable high-pass filter above the resonance frequency of the loudspeaker. That is why only the individually processed, minimized vibration peak values of the bass signal are fed to the loudspeaker.
  • the amplifier advantageously has an automatic gain control.
  • the gain control checks the output levels of the audio arrangement and reduces the power in the bass path if the checked levels are above a defined target level. This prevents mechanical clipping at very high output levels.
  • the output levels are the levels that result after the addition of the first and the second compressed signal part and after the manually adjustable volume control.
  • Fig. 1 is a block diagram of a device for amplifying bass frequencies with a peak compressor
  • Fig. 2 is a circuit diagram of the peak compressor
  • FIG. 1 shows a device 1 for amplifying bass frequencies with two inputs 2 and 3, an adder 4, a high pass 5, a band pass 6, a second high pass 7, an amplifier 8, two further adders 9 and 10, two outputs 11 and 12 and two further inputs 13 and 14.
  • the amplifier 8 has a peak value compressor 15 and an automatic gain control 16.
  • the peak value compressor 15 has a controllable amplifier circuit 17, a control circuit 18 and a comparator 19.
  • a feedforward loop part 20 connects an input 21 of the controllable amplifier 17 to the comparator 19 and a feedback loop part 22 connects an output 23 of the controllable amplifier 17 to the comparator 19.
  • the automatic gain control 16 has a further controllable one
  • Amplifier circuit 24 a further control circuit 25 and a second comparator
  • the outputs of the volume controls 27 and 28 are connected to the inputs 13 and 14, which control the second comparator 26 by means of electrically conductive connections.
  • the peak value compressor 15 calms the peak values of the signal, while at the same time protecting or maintaining the tail of the pulse.
  • the adder 4 At the input of the bass path 29 is the adder 4, which adds the signals of the left and right channels.
  • the output signal of the bass path 29 is then added directly to the high-pass filtered signals of a left and right path 30 and 31.
  • FIG. 2 shows the peak value of the compressor 15 with the amplifier circuit 17, the control circuit 18 and the comparator 19.
  • the comparator 19 has a level germination circuit 33 at its input 32, which is located towards the feedforward loop part 20. Circuit 33 detects the largest signal peak by forward control with a very short response time of 0.1 ms and a very long decay time of 3 seconds.
  • the level detection circuit 33 also called filter below, is supplied with a digital input signal x of an n value and the detection circuit 33 outputs a digital signal y of the n value, which can be calculated as follows with constants Ta and Tr:
  • Ka exp (-l / (Ta * pattern frequency)
  • the absolute value of the input signal is thus supplied to a first-order attack and release filter 33.
  • the peak value of the input signals x (n) is present at the output of the filter 33 with the signal y (n).
  • the pattern frequency is defined by the time interval between the occurrence of two successive patterns.
  • the amplifier 34 amplifies the input signal y (n) with a factor of 0.3-0.7, advantageously between 0.4-0.6 and in particular with a factor of 0.5.
  • the feedback loop Another level detection circuit 36 is located at the input 35 facing the loop part 22. The function of this level detection circuit 36 works according to the same function as explained for the level detection circuit 33.
  • the detection circuit 33 sends signals via the amplifier 34 and the detection circuit 36 sends signals directly to a comparison circuit 37. From the comparison circuit 37 an output signal reaches the control circuit 18 with a gain reduction circuit 38 and a gain increase circuit 39.
  • the circuits 33-39 operate as follows:
  • the filter response of the filter 33 reduced by 50% is compared with the filter response of the filter 36. If the value changed by 50% is greater than the filter response from the feedback loop of the filter 36, the gain of the amplifier is reduced in the reducing circuit 38 with the constant DEC_GALN. If the value is larger, the amplification of the amplifier 17 in the amplification boost circuit 39 is increased with the constant INC_GAIN. Gain factor limits are 1.0 and 0.01.
  • INC_GA ⁇ N 10 exp (24 / (settling time ⁇ pattern frequency * 20))
  • DEC_GALN 10 exp (-24 / (decay time * pattern frequency * 20))
  • the filter response of filter 33 reduced by 50% becomes a target level.
  • This target level is compared to the peak detected by feedback and the control circuit 18 adjusts the gain applied to the output to set the target level with a very short decay time of 20 ms to very quickly intervene through the input signal remove.
  • the 50 ms rise time takes longer to maintain the time frame for the entire duration of the signal intervention, regardless of which the signal is weakened.
  • the compressor 15 calms the peak values of the signals regardless of the volume control and without adding unwanted interference. The sound is kept clean and is free of artifacts, i.e. of undesirable perceptible disturbances. Because level detection is feedforward, the peak compression depends only on the input signals AL and AR.

Landscapes

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Abstract

The invention concerns an apparatus for amplifying frequencies of bass sounds of an audio signal. The bass components are sent to an adjustable amplifier. The comparator circuit compares the amplifier input and output signals. When the feed forward signal level is higher than the feedback signal level, the bass performance is reduced, otherwise it is increased. The oscillation peak values are reduced in time and frequency for flat loudspeakers.

Description

Gerät zur Nerstärkung von Bass FrequenzenDevice for amplifying bass frequencies
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Nerstärkung von Bass Frequenzen eines Audiosignals, das erste Mittel zur Aufspaltung des Audiosignals in einen ersten Signalteil und in einen zweiten Signalteil aufweist, einen Verstärker, der einen Scheitelwert Kompressor mit einer regelbaren Nerstärkungsschaltung und einer Steuerungsschaltung zur Kompression des zweiten Signalteils aufweist und mit zweiten Mitteln zum des ersten Signalteils und des komprimierten zweiten Signalteils.The invention relates to a device for the amplification of bass frequencies of an audio signal, which has first means for splitting the audio signal into a first signal part and into a second signal part, an amplifier which has a peak value compressor with a controllable nerp gain circuit and a control circuit for compressing the second signal part has and with second means for of the first signal part and the compressed second signal part.
Solch ein Gerät ist aus der US-PS 6, 359, 655 bekannt. Dieses Gerät weist einen über eine Rückkopplung regelbaren Verstärker auf, dessen Nerstärkung in Abhängigkeit von Bass Komponenten variiert. Bei niedrigem Pegel ist die Nerstärkung der Bass Signale höher und bei hohen Pegeln niedriger. Diese Art der Bass Nerstärkung ist ausreichend, um eine gute Akustik über elektrodynamische Lautsprecher mit einer konischen Lautsprechermembran zu erzielen.Such a device is known from US Pat. No. 6,359,655. This device has an amplifier that can be regulated via feedback, the amplification of which varies depending on the bass components. When the level is low, the amplification of the bass signals is higher, and at high levels it is lower. This type of bass amplification is sufficient to achieve good acoustics via electrodynamic loudspeakers with a conical loudspeaker membrane.
Für eine Klangwiedergabe über flache Lauf sprecher ist diese Art der Bass Nerstärkung nicht geeignet. Flache Lautsprecher weisen eine in einer Ebene liegende Abstrahlungsfläche, im folgenden auch Paneel genannt, auf und werden auch als im Nerteilungsmodus arbeitende Lautsprecher (distributed mode Speaker) bezeichnet. Flache Lautsprecher finden aus ästhetischen Gründen eine immer breiter werdende Verwendung. Mit den flachen Lautsprechern kann die Bass Wiedergabe immer weniger befriedigt werden. Gemäß der mechanischen Konstruktion ist eine Schwingung eines flachen Lautsprechers im Vergleich mit einem elektrodynamischen Lautsprecher mit konischer Membran begrenzt. Eine Verstärkung der Bass Frequenzen durch elektrische Mittel kann schnell zu einer Verzerrung, insbesondere zu einem mechanischen Abkappen und einer akustischen Störung führen, oft genug bevor ein elektrisches Abkappen durch den Verstärker erfolgt.This type of bass enhancement is not suitable for sound reproduction via flat speakers. Flat loudspeakers have a radiation surface lying in one plane, hereinafter also referred to as a panel, and are also referred to as loudspeakers operating in distributed mode (distributed mode speakers). Flat speakers are being used more and more for aesthetic reasons. With the flat speakers the bass reproduction can be satisfied less and less. According to the mechanical construction, vibration of a flat speaker is limited compared to an electrodynamic speaker with a conical membrane. Amplification of the bass frequencies by electrical means can quickly lead to distortion, in particular mechanical clipping and acoustic interference, often enough before electrical clipping by the amplifier.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verstärker für flache Lautsprecher anzugeben.The invention is therefore based on the object of specifying an amplifier for flat loudspeakers.
Diese Aufgabe wird gemäß der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß weist der Verstärker eine Vergleichsschaltung mit einem vorwärtsgekoppelten Schleifenteil zu einem Eingang und mit einem rückgekoppelten Schleifenteil zu einem Ausgang des Scheitelwert Kompressors auf. Der vorwärtsgekoppelte Schleifenteil ist Teil einer Vorwärtsregelung, die verhindert, dass ein Signal mit tödlichem Scheitelwert dem Verstärker zugeführt und dann zu dem Lautsprecher weitergeleitet wird. Damit ist ein vorwärts geregeltes, Bass komprimierendes Audio-System und -Verfahren angegeben, das die Bass Leistung erhöht und gleichzeitig wahrnehmbare Störungen wie mechanisches Abkappen des Lautsprechers verhindert. Der Durchschnittswert des Bass Signals ist bereichsweise sowohl in der Zeit als auch in der Frequenz maximiert. Die Idee ist, den Flächenlautsprechern Bass-Signale hinzuzufügen, die den wahrnehmbaren Klang maximieren, während gleichzeitig Schwingungsscheitelwerte in der Zeit und in der Frequenz für Flächenlautsprecher verringert werden.This object is achieved in accordance with the features of claim 1. According to the invention, the amplifier has a comparison circuit with a feed forward loop part to an input and with a feedback loop part to an output of the peak compressor. The feedforward loop part is part of a feedforward control that prevents a lethal peak signal from being fed to the amplifier and then passed on to the speaker. This specifies a forward-regulated, bass-compressing audio system and method that increases the bass performance and at the same time prevents perceptible disturbances such as mechanical cutting of the loudspeaker. The average value of the bass signal is maximized in both time and frequency. The idea is to add bass signals to the surface speakers that maximize the perceptible sound while reducing vibration peaks in time and frequency for surface speakers.
In vorteilhafter Weise beaufschlagt die Vergleichsschaltung von dem vorwärtsgekoppelten Schleifenteil eingehende Eingangswerte mit einem Faktor von 0,3 - 0,7, in vorteilhafter Weise von 0,4 - 0,6 und insbesondere mit einem Faktor von 0,5. Wird ein in der Vorwärtsregelung detektierter Scheitelwert mit dem Faktor 0,5 verstärkt, was einer Kompressionsrate von 50 % entspricht, kann im Vergleich zu einer abgeschalteten Scheitelwert Kompression die Lautstärkeregelung mehr als 3 dB höher geschaltet werden. Die Regelung der Lautstärke ist auch abhängig von der Abklingzeit der Verstärkungsregelung in dem Scheitelwert-Kompressionsgerät, die Abklingzeit wird im folgenden auch als Ausschwingzeit bezeichnet.The comparison circuit advantageously applies input values from the feed-forward loop part with a factor of 0.3-0.7, advantageously between 0.4-0.6 and in particular with a factor of 0.5. If a peak value detected in the forward control is amplified by a factor of 0.5, which corresponds to a compression rate of 50%, the volume control can be switched more than 3 dB higher than when the compression peak value is switched off. The regulation of the volume is also dependent on the decay time of the gain control in the peak value compression device, the decay time is also referred to below as the decay time.
In vorteilhafter Weise weisen die ersten Mittel zur Aufspaltung des Audiosignals einen Bandpass auf. Mit bandbegrenzten Signalen kann der Scheitelwert Kompressor sauber arbeiten. Zudem besteht keine Notwendigkeit, Frequenzen, insbesondere zu niedrige Frequenzen aufzublähen, die der Lautsprecher nicht wiedergeben kann. In vorteilhafter Weise weisen die ersten Mittel zur Aufspaltung desThe first means for splitting the audio signal advantageously have a bandpass. With band-limited signals, the compressor peak value can work properly. In addition, there is no need to inflate frequencies, especially frequencies that are too low, that the loudspeaker cannot reproduce. Advantageously, the first means for splitting the
Audiosignals eine Additionsschaltung auf. Werden Frequenzen verstärkt, die unterhalb der Resonanzfrequenz des Lautsprechers liegen, also Frequenzen, deren Quelle ein Zuhörer nicht orten kann, so können Bassfrequenzen zweier oder mehrerer Kanäle in einer oder mehreren Additionsschaltungen zusammengefasst, von einem einzelnen Kompressor bearbeitet und über einen oder mehrere Lautsprecher wiedergegeben werden.Audio signal an addition circuit. If frequencies are amplified which are below the resonance frequency of the loudspeaker, i.e. frequencies whose source a listener cannot locate, bass frequencies of two or more channels can be combined in one or more addition circuits, processed by a single compressor and reproduced via one or more loudspeakers ,
Während die Bass-Signale bearbeitet werden, können die Signale, die auf dem direkten Pfad liegen, von einem frei wählbaren Hochpassfilter oberhalb der Resonanz- Frequenz des Lautsprechers gefiltert werden. Darum werden nur die einzeln bearbeiteten minimisierten Schwingungsscheitelwerte des Bass-Signals dem Lautsprecher zugeführt. In vorteilhafter Weise weist der Verstärker eine automatische Verstärkungsregelung auf. Die Verstärkungsregelung überprüft die Ausgangspegel der Audio-Anordnung und verringert die Leistung im Basspfad, wenn die überprüften Pegel oberhalb eines definierten Zielpegels liegen. Damit ist ein mechanisches Abkappen bei sehr hohen Ausgangspegeln verhindert. Die Ausgangspegel sind die Pegel, die sich nach der Addition des ersten und des zweiten komprimierten Signalteiles und nach der von Hand einstellbaren Lautstärkeregelung ergeben.While the bass signals are being processed, the signals on the direct path can be filtered by a freely selectable high-pass filter above the resonance frequency of the loudspeaker. That is why only the individually processed, minimized vibration peak values of the bass signal are fed to the loudspeaker. The amplifier advantageously has an automatic gain control. The gain control checks the output levels of the audio arrangement and reduces the power in the bass path if the checked levels are above a defined target level. This prevents mechanical clipping at very high output levels. The output levels are the levels that result after the addition of the first and the second compressed signal part and after the manually adjustable volume control.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenFor a better understanding of the invention, an embodiment is explained below with reference to the drawing. Show it
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Gerätes zur Verstärkung von Bass Frequenzen mit einem Scheitelwert Kompressor undFig. 1 is a block diagram of a device for amplifying bass frequencies with a peak compressor and
Fig. 2 ein Schaltbild des Scheitelwert KompressorsFig. 2 is a circuit diagram of the peak compressor
Figur 1 zeigt ein Gerät 1 zur Verstärkung von Bass Frequenzen mit zwei Eingängen 2 und 3, einen Addierer 4, einen Hochpass 5, einen Bandpass 6, einen zweiten Hochpass 7, einen Verstärker 8, zwei weitere Addierer 9 und 10, zwei Ausgänge 11 und 12 und zwei weitere Eingänge 13 und 14. Der Verstärker 8 weist einen Scheitelwert Kompressor 15 und eine automatische Verstärkungsregelung 16 auf. Der Scheitelwert Kompressor 15 weist eine regelbare Verstärkerschaltung 17, eine Steuerungsschaltung 18 und einen Komparator 19 auf. Ein vorwärts gekoppeltes Schleifenteil 20 verbindet einen Eingang 21 des regelbaren Verstärkers 17 mit dem Komparator 19 und ein rückwärtsgekoppeltes Schleifenteil 22 verbindet einen Ausgang 23 des regelbaren Verstärkers 17 mit dem Komparator 19. Die automatische Verstärkungsregelung 16 weist eine weitere regelbareFIG. 1 shows a device 1 for amplifying bass frequencies with two inputs 2 and 3, an adder 4, a high pass 5, a band pass 6, a second high pass 7, an amplifier 8, two further adders 9 and 10, two outputs 11 and 12 and two further inputs 13 and 14. The amplifier 8 has a peak value compressor 15 and an automatic gain control 16. The peak value compressor 15 has a controllable amplifier circuit 17, a control circuit 18 and a comparator 19. A feedforward loop part 20 connects an input 21 of the controllable amplifier 17 to the comparator 19 and a feedback loop part 22 connects an output 23 of the controllable amplifier 17 to the comparator 19. The automatic gain control 16 has a further controllable one
Verstärkerschaltung 24, eine weitere Steuerungsschaltung 25 und einen zweiten KomparatorAmplifier circuit 24, a further control circuit 25 and a second comparator
26 auf. An den Ausgängen 11 und 12 sind zwei von Hand bedienbare Lautstärkeregelungen26 on. At outputs 11 and 12 there are two manually operated volume controls
27 und 28 angeschlossen, die Signale zu (nicht dargestellten) Lautsprechern abgeben. Die Ausgänge der LautstäJkeregelungen 27 und 28 sind auf die Eingänge 13 und 14 geschaltet, die mittels elektrisch leitender Verbindungen den zweiten Komparator 26 ansteuern.27 and 28 connected, which emit signals to (not shown) speakers. The outputs of the volume controls 27 and 28 are connected to the inputs 13 and 14, which control the second comparator 26 by means of electrically conductive connections.
Die Funktion des Gerätes ist folgende: Zwei digitale Audiosignale AL und AR eines Stereosystems mit einem linken und einem rechten Kanal werden auf die Eingänge 2 und 3 des Gerätes 1 gegeben. Beide Audiosignale AL und AR werden dem Addierer 4 zugeführt, aufsummiert und ein aufsummiertes Signal wird in dem Bandpass 6 im Band begrenzt. Das Gerät 1 weist mit dem Bandpass 6, dem vorwärtsgeregelten Scheitelwert Kompressor 15, der die Scheitelwerte der Amplitude des Bass-Signals komprimiert, und der automatischen Verstärkungsregelung 16, die Werte dann reduziert, wenn die Ausgangspegel zu hoch sind, einen singulär ausgeführten Basspfad 29 auf. Der Bandpass 6 ist ein DR Filter mit einer irifiniten Impuls Antwort (ILR = infinite impulse response). Der Scheitelwert- Kompressor 15 beruhigt die Scheitelwerte des Signals, während gleichzeitig der Schwanz des Impulses beschützt beziehungsweise erhalten bleibt. Am Eingang des Basspfades 29 liegt der Addierer 4, der die Signale des linken und rechten Kanals addiert. Das Ausgangssignal des Basspfades 29 ist dann den hochpassgefilterten Signalen eines linken und rechten Pfades 30 und 31 direkt hinzuaddiert.The function of the device is as follows: Two digital audio signals AL and AR of a stereo system with a left and a right channel are applied to inputs 2 and 3 of device 1. Both audio signals AL and AR are fed to the adder 4, summed up and a summed signal is in the bandpass 6 in the band limited. With the bandpass 6, the forward-regulated peak value compressor 15, which compresses the peak values of the amplitude of the bass signal, and the automatic gain control 16, which reduces the values when the output levels are too high, the device 1 has a singularly executed bass path 29 , The bandpass 6 is a DR filter with an irifinite impulse response (ILR = infinite impulse response). The peak value compressor 15 calms the peak values of the signal, while at the same time protecting or maintaining the tail of the pulse. At the input of the bass path 29 is the adder 4, which adds the signals of the left and right channels. The output signal of the bass path 29 is then added directly to the high-pass filtered signals of a left and right path 30 and 31.
Figur 2 zeigt den Scheitelwert Kompressor 15 mit der Verstärkerschaltung 17, der Steuerungsschaltung 18 und dem Komparator 19. Der Komparator 19 weist an seinem zu dem vorwärtsgeregelten Schleifenteil 20 gelegenen Eingang 32 eine Pegelerkeimungsschaltung 33 auf. Die Schaltung 33 detektiert den größten Signal- Scheitelwert durch Vorwärtsregelung mit einer sehr kurzen Reaktionszeit von 0,1 ms und einer sehr langen Abklingzeit von 3 Sekunden. Der Pegel Erkennungsschaltung 33, im folgenden auch Filter genannt, wird ein digitales Eingangssignal x eines n- Wertes zugeführt und die Erkennungsschaltung 33 gibt ein digitales Signal y des n- Wertes aus, das sich mit Konstanten Ta und Tr wie folgt berechnen lässt:FIG. 2 shows the peak value of the compressor 15 with the amplifier circuit 17, the control circuit 18 and the comparator 19. The comparator 19 has a level germination circuit 33 at its input 32, which is located towards the feedforward loop part 20. Circuit 33 detects the largest signal peak by forward control with a very short response time of 0.1 ms and a very long decay time of 3 seconds. The level detection circuit 33, also called filter below, is supplied with a digital input signal x of an n value and the detection circuit 33 outputs a digital signal y of the n value, which can be calculated as follows with constants Ta and Tr:
y(n) = |x(n)| + Kp* ( y(n-l) - |x(n)| ) + Km * | ( y(n-l) - |x(n)| ) | mity (n) = | x (n) | + Kp * (y (n-l) - | x (n) |) + Km * | (y (n-l) - | x (n) |) | With
Kp = (Kr+Ka)/2Kp = (Kr + Ka) / 2
Km=(Kr-Ka)/2 Kr = exp(-l/(Tr* Musterfrequenz))Km = (Kr-Ka) / 2 Kr = exp (-l / (Tr * pattern frequency))
Ka = exp(-l/(Ta* Musterfrequenz))Ka = exp (-l / (Ta * pattern frequency))
Der absolute Wert des Eingangssignals ist also einem Angriffs- und Freigabefilter 33 erster Ordnung zugeführt. Mit einer kurzen Einschwingzeit Ta und einer längeren Ausschwingzeit Tr liegt am Ausgang des Filters 33 mit dem Signal y(n) der Scheitelwert der Eingangssignale x(n) an. Die Musterfrequenz ist definiert durch das Zeitintervall zwischen dem Auftreten zweier aufeinander folgender Muster.The absolute value of the input signal is thus supplied to a first-order attack and release filter 33. With a short settling time Ta and a longer settling time Tr, the peak value of the input signals x (n) is present at the output of the filter 33 with the signal y (n). The pattern frequency is defined by the time interval between the occurrence of two successive patterns.
Daran schließt sich ein Verstärker 34 an. Der Verstärker 34 verstärkt das Eingangssignal y(n) mit einem Faktor von 0,3 - 0,7, in vorteilhafter Weise von 0,4 - 0,6 und insbesondere mit einem Faktor von 0,5. An einem zweiten dem rückwärtsgekoppelten Schleifenteil 22 zugewandten Eingang 35 liegt eine weitere Pegel Erkennungsschaltung 36. Die Funktion dieser Pegel Erkennungsschaltung 36 arbeitet nach derselben Funktion, wie für die Pegel Erkennungsschaltung 33 erläutert. Die Erkennungsschaltung 33 gibt über den Verstärker 34 Signale und die Erkennungsschaltung 36 gibt Signale direkt auf eine Vergleichsschaltung 37. Von der Vergleichsschaltung 37 gelangt ein Ausgangssignal zu der Steuerungsschaltung 18 mit einer Verstärkungsverminderungsschaltung 38 und einer Verstärkungserhöhungsschaltung 39. Die Schaltungen 33-39 arbeiten wie folgt:This is followed by an amplifier 34. The amplifier 34 amplifies the input signal y (n) with a factor of 0.3-0.7, advantageously between 0.4-0.6 and in particular with a factor of 0.5. On a second, the feedback loop Another level detection circuit 36 is located at the input 35 facing the loop part 22. The function of this level detection circuit 36 works according to the same function as explained for the level detection circuit 33. The detection circuit 33 sends signals via the amplifier 34 and the detection circuit 36 sends signals directly to a comparison circuit 37. From the comparison circuit 37 an output signal reaches the control circuit 18 with a gain reduction circuit 38 and a gain increase circuit 39. The circuits 33-39 operate as follows:
In der Vergleichsschaltung 37 wird die zu um 50 % geminderte Filterantwort des Filters 33 mit der Filterantwort des Filters 36 verglichen. Ist der um 50 % veränderte Wert größer als die Filterantwort aus der rückgekoppelten Schleife des Filters 36, so wird in der Verminderungsschaltung 38 die Verstärkung des Verstärkers mit der Konstante DEC_GALN vermindert. Ist der Wert größer, so wird die Verstärkung des Verstärkers 17 in der Verstärkungserhöhungsschaltung 39 mit der Konstanten INC_GAIN vergrößert. Grenzwerte für den Verstärkungsfaktor sind 1,0 und 0,01.In the comparison circuit 37, the filter response of the filter 33 reduced by 50% is compared with the filter response of the filter 36. If the value changed by 50% is greater than the filter response from the feedback loop of the filter 36, the gain of the amplifier is reduced in the reducing circuit 38 with the constant DEC_GALN. If the value is larger, the amplification of the amplifier 17 in the amplification boost circuit 39 is increased with the constant INC_GAIN. Gain factor limits are 1.0 and 0.01.
Verstärkung = Verstärkung * LNC_GALN Verstärkung = Verstärkung * DEC_GAIN mitGain = Gain * LNC_GALN Gain = Gain * DEC_GAIN with
INC_GAΓN=10 exp(24 / (Einschwingzeit^Musterfrequenz *20)) DEC_GALN=10 exp(-24 / (Abklingzeit* Musterfrequenz *20))INC_GAΓN = 10 exp (24 / (settling time ^ pattern frequency * 20)) DEC_GALN = 10 exp (-24 / (decay time * pattern frequency * 20))
Die um 50 % verminderte Filterantwort des Filters 33 wird ein Zielpegel. Dieser Zielpegel wird mit dem durch Rückkopplung delektierten Scheitelwert verglichen und die Steuerungsschaltung 18 justiert die Verstärkung, die auf den Ausgang angewendet wird, um den Zielpegel festzusetzen, mit einer sehr kurzen Ausschwingzeit von 20 ms, um die Eingriffe durch das Eingangs-Signal sehr schnell zu beseitigen. Die Anstiegszeit von 50 ms dauert länger, um den Zeitrahmen für die gesamte Zeitdauer des Signal-Eingriffs zu erhalten, ungeachtet dessen wird das Signal abgeschwächt. Der Kompressor 15 beruhigt die Scheitelwerte der Signale unabhängig von der Lautstärkeregelung und ohne ungewünschte Störung hinzuzufügen. Der Klang ist sauber gehalten und ist frei von Artefakten, also von unerwünschten wahrnehmbaren Störungen. Weil die Pegeldetektion vorwärts geregelt ist, hängt die Scheitelwert-Kompression nur von den Eingangs-Signalen AL und AR ab. Mit diesem Gerät sind hohe Scheitelwert Kompressionsraten zu erzielen, die niedriger als das 0,5 fache des aus der Vorwärtsregelung detektierten Scheitelwert-Pegels liegen. Weil hier die Schwingung der konischen Lautsprechermembran beziehungsweise des Paneels von Bedeutung ist, ist die Schwingungskurve im Verhältnis zur Frequenz zu beachten. Dieses Verhältnis wird von Lautsprecherkenngrößen wie den Small und Thiele Parametern bestimmt. Von der Kurve und der Druckantwort des Lautsprechers kann die mögliche Bass- Anhebung abgeleitet werden, die die Bass-Frequenzen- Druckantwort maximiert, während das Maximum in der Schwingungskurve nicht erhöht wird.The filter response of filter 33 reduced by 50% becomes a target level. This target level is compared to the peak detected by feedback and the control circuit 18 adjusts the gain applied to the output to set the target level with a very short decay time of 20 ms to very quickly intervene through the input signal remove. The 50 ms rise time takes longer to maintain the time frame for the entire duration of the signal intervention, regardless of which the signal is weakened. The compressor 15 calms the peak values of the signals regardless of the volume control and without adding unwanted interference. The sound is kept clean and is free of artifacts, i.e. of undesirable perceptible disturbances. Because level detection is feedforward, the peak compression depends only on the input signals AL and AR. With this device, high peak compression rates can be achieved that are less than 0.5 times the peak level detected from the feedforward control. Because the vibration of the conical loudspeaker membrane or the panel is important here, the vibration curve in relation to the frequency must be observed. This ratio is determined by speaker parameters such as the Small and Thiele parameters. From the curve and the pressure response of the speaker, the possible bass boost can be derived that maximizes the bass frequency pressure response while not increasing the maximum in the vibration curve.
Mit einer Verstärkung im Bandpass 6 sind mehr wahrnehmbare Bass Frequenzen zu erzielen, nur Spitzen von Bass Frequenzen sind reduziert. With an amplification in bandpass 6, more noticeable bass frequencies can be achieved, only peaks of bass frequencies are reduced.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Bass Frequenz Verstärkungsgerät 30 Pfad1 bass frequency amplifier 30 path
2 Eingang 31 Pfad2 entrance 31 path
3 Eingang 32 Eingang3 input 32 input
4 Addierer 33 Pegel Erkennungsschaltung4 adders 33 level detection circuit
5 Hochpass 34 Verstärker5 high pass 34 amplifiers
6 Bandpass 35 Eingang6 Bandpass 35 entrance
7 Hochpass 36 Pegel Erkennungsschaltung7 high pass 36 level detection circuit
8 Verstärker 37 Vergleichsschaltung8 amplifier 37 comparison circuit
9 Addierer 38 VerstäJkungsverminderungsschaltu ng9 adder 38 gain reduction circuit
10 Addierer 39 Verstärkungserhöhungsschaltung10 adders 39 boosting circuit
11 Ausgang11 exit
12 Ausgang12 exit
13 Eingang13 entrance
14 Eingang14 entrance
15 Scheitelwert Kompressor15 Compressor peak value
16 Automatische Verstärkungsregelung16 Automatic gain control
17 Verstärkerschaltung17 amplifier circuit
18 Steuerungsschaltung18 control circuit
19 Komparator19 comparator
20 Vorwärtsgeregeltes Schleifenteil20 feedforward loop part
21 Eingang21 entrance
22 Rückwärtsgeregeltes Schleifenteil22 Reverse loop part
23 Ausgang23 exit
24 Verstärkerschaltung24 amplifier circuit
25 Steuerungsschaltung25 control circuit
26 Komparator26 comparator
27 Lautstärkeregelung27 Volume control
28 Lautstärkeregelung28 Volume control
29 Bass Pfad 29 bass path

Claims

ANSPRUCHE: EXPECTATIONS:
1. Gerät (1) zur Verstärkung von Bass Frequenzen eines Audiosignals (AL, AR), das erste Mittel (4, 5, 6 und 7) zur Aufspaltung des Audiosignals (AL, AR) in einen ersten Signalteil und in einen zweiten Signalteil aufweist, einen Verstärker (8), der einen Scheitelwert Kompressor (15) mit einer regelbaren Verstärkungsschaltung (17) und einer Steuerungsschaltung (18) zur Kompression des zweiten Signalteils aufweist und mit zweiten Mitteln (9, 10) zum Zusani nenführen des ersten Signalteils und des komprimierten zweiten Signalteils, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheitelwert Kompressor (15) eine Vergleichsschaltung (19) mit einem vorwärtsgekoppelten Schleifenteil (20) zu einem Eingang (21) und mit einem rückgekoppelten Schleifenteil (22) zu einem Ausgang (23) des Scheitelwert Kompressors (15) aufweist.1. Device (1) for amplifying bass frequencies of an audio signal (AL, AR), which has first means (4, 5, 6 and 7) for splitting the audio signal (AL, AR) into a first signal part and into a second signal part , An amplifier (8) having a peak value compressor (15) with a controllable amplification circuit (17) and a control circuit (18) for compressing the second signal part and with second means (9, 10) for bringing together the first signal part and the compressed second signal part, characterized in that the peak value compressor (15) has a comparison circuit (19) with a feedforward loop part (20) to an input (21) and with a feedback loop part (22) to an output (23) of the peak value compressor ( 15).
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsschaltung (19) von dem Eingang (22) eingehende Eingangswerte mit einem Faktor von 0,3 - 0,7, in vorteilhafter Weise von 0,4 - 0,6 und insbesondere mit einem Faktor von 0,5 beaufschlagt.2. Device according to claim 1, characterized in that the comparison circuit (19) from the input (22) incoming input values with a factor of 0.3 - 0.7, advantageously from 0.4 - 0.6 and in particular with a factor of 0.5.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (4, 5, 6 und 7) zur Aufspaltung des Audiosignals (AL, AR) einen Bandpass (6) aufweisen.3. Device according to claim 1, characterized in that the first means (4, 5, 6 and 7) for splitting the audio signal (AL, AR) have a bandpass (6).
4. Gerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (4, 5, 6 und 7) zur Aufspaltung des Audiosignals (AL, AR) eine Additionsschaltung (4) aufweisen.4. Apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that the first means (4, 5, 6 and 7) for splitting the audio signal (AL, AR) have an addition circuit (4).
5. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker (8) eine automatische Verstärkungsregelung (16) aufweist.5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the amplifier (8) has an automatic gain control (16).
6. Verfahren zur Verstärkung von Bass Frequenzen eines linken und eines rechten digitalen Audiosignals (AL, AR) eines Stereosystems mit einem linken und mit einem rechten Kanal in folgenden Verfahrensschritten: - das Audiosignal (AL, AR) wird bandpassbegrenzt,6. Method for amplifying bass frequencies of a left and a right digital audio signal (AL, AR) of a stereo system with a left and with a right channel in the following method steps: - the audio signal (AL, AR) is bandpass limited,
- danach wird das bandpassbegrenzte Audiosignal in einem vorwärts- und rückwärtsgekoppelten Scheitelwert Kompressor komprimiert,the bandpass-limited audio signal is then compressed in a forward and backward-coupled peak value compressor,
- des weiteren wird das Audiosignal (AL, AR) hochpassgefiltert und- Furthermore, the audio signal (AL, AR) is high-pass filtered and
- das komprimierte Audiosignal wird dem hochpassgefilterten Audiosignal hinzuaddiert.- The compressed audio signal is added to the high-pass filtered audio signal.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das linke und das rechte Audiosignal vor der Bandpassbegrenzung addiert werden und das addierte Signal nach der Komprimierung dem jeweiligen hochpassgefilterten Audiosignal hinzuaddiert ist. 7. The method according to claim 6, characterized in that the left and the right audio signal are added before the bandpass limitation and the added signal is added to the respective high-pass filtered audio signal after compression.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2401744B (en) * 2003-05-14 2006-02-15 Ultra Electronics Ltd An adaptive control unit with feedback compensation
EP1923994B1 (en) * 2006-11-17 2008-11-19 AKG Acoustics GmbH Audio compressor
JP2009044268A (en) * 2007-08-06 2009-02-26 Sharp Corp Sound signal processing device, sound signal processing method, sound signal processing program, and recording medium
CN101489165B (en) * 2008-01-16 2013-05-08 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 Audio frequency compensation apparatus
JP5394905B2 (en) * 2009-01-14 2014-01-22 ローム株式会社 Automatic level control circuit, audio digital signal processor and variable gain amplifier gain control method using the same
US10440477B2 (en) * 2016-01-22 2019-10-08 Glauk S.R.L. Method and apparatus for playing audio by means of planar accoustic transducers

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4466119A (en) * 1983-04-11 1984-08-14 Industrial Research Products, Inc. Audio loudness control system
US4803647A (en) * 1986-05-30 1989-02-07 Rca Licensing Corporation Sampled data audio tone control apparatus
US4739514A (en) * 1986-12-22 1988-04-19 Bose Corporation Automatic dynamic equalizing
US5361381A (en) * 1990-10-23 1994-11-01 Bose Corporation Dynamic equalizing of powered loudspeaker systems
DK1059016T3 (en) * 1997-12-23 2002-09-09 Widex As Dynamic automatic gain control in a hearing aid
US7031474B1 (en) * 1999-10-04 2006-04-18 Srs Labs, Inc. Acoustic correction apparatus
GB2391439B (en) * 2002-07-30 2006-06-21 Wolfson Ltd Bass compressor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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