KR101864464B1

KR101864464B1 - Method and device for reducing distortion

Info

Publication number: KR101864464B1
Application number: KR1020137026733A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 데이비드 버논
Original assignee: 손티아 로직 리미티드
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2018-06-04
Also published as: JP2014519745A; GB2491130A; WO2012160329A1; CN103688555B; JP6117187B2; CN103688555A; KR20140027145A; GB201108646D0; GB2491130B

Abstract

라우드스피커에 의해 도입되는 왜곡의 감소가 도시된다. 초음파 생성기(408)는 초음파 신호를 생성한다. 신호 프로세서는 변조 신호를 생성하기 위해 입력 신호를 처리하고, 변조된 초음파 신호를 생성하기 위해 초음파 신호를 변조하도록 구성된다. 결합기(403)는 출력 신호를 생성하기 위해서 입력 신호를 변조된 초음파 신호와 결합한다. 신호 프로세서는 절대값들을 계산하기 위한 수단(406) 및 변조 신호를 생성하기 위해 절대값들을 반전시키기 위한 반전 수단(407)을 포함한다.A reduction in the distortion introduced by the loudspeaker is shown. The ultrasound generator 408 generates an ultrasound signal. The signal processor is configured to process the input signal to generate a modulated signal and to modulate the ultrasonic signal to produce a modulated ultrasonic signal. The combiner 403 combines the input signal with the modulated ultrasonic signal to produce an output signal. The signal processor includes means for calculating absolute values (406) and inverting means (407) for inverting absolute values to produce a modulated signal.

Description

METHOD AND DEVICE FOR REDUCING DISTORTION < RTI ID = 0.0 >

본 출원은 2011년 5월 23일에 출원된 영국 특허출원(No. 11 08 646.9)을 기초로 우선권을 주장하며, 최초 출원의 모든 내용은 여기에 온전히 참조에 의해 통합되어 있다.
본 발명은 라우드스피커(loudspeaker)에 의해 도입되는(introduced) 왜곡을 감소시키는 기술에 관한 것이다.This application claims priority based on a British patent application (No. 11 08 646.9) filed on May 23, 2011, the entire contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
The present invention relates to a technique for reducing distortion introduced by a loudspeaker.

라우드스피커의 알려진 한 가지 문제점은, 그 구성으로 인하여, 비교적 쉽게 왜곡을 도입시킨다는 점이다. 이러한 왜곡 중 일부는 주로 주파수 및/또는 위상에 기반을 두고 있으며, 필터링 과정을 통해 제거될 수 있다. One known problem with loudspeakers is that they introduce distortion relatively easily due to their configuration. Some of these distortions are primarily frequency and / or phase dependent and can be eliminated through a filtering process.

하지만, 일반적으로 고조파 왜곡(harmonic distortion)이라 불리우는 원 신호의 고조파를 도입시키는 왜곡은 걸러내거나(filter out) 제어하기가 어렵다. However, distortion that introduces harmonics of the original signal, commonly referred to as harmonic distortion, is difficult to filter out and control.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 라우드스피커에 의해 도입되는 왜곡을 감소시키는 방법이 제공되며, 여기에서 입력 신호는 증폭기에 공급되며, 라우드스피커는 상기 증폭기로부터 출력 신호를 수신하게 되는데, 이 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다: 라우드스피커가 동작 가능한 주파수 대역(operational band) 위의 주파수를 갖는 고주파 신호를 생성하는 단계; 변조 신호(modulation signal)를 생성하기 위해서 상기 입력 신호를 정류하고 반전하는 단계; 바이어스 신호(bias signal)를 생성하기 위해서 상기 변조 신호로 상기 고주파 신호를 변조하는 단계; 및 상기 증폭기에의 적용을 위한 변형된 입력 신호를 생성하기 위해서, 상기 바이어스 신호를 상기 입력 신호와 결합(combine)하는 단계가 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 라우드스피커의 왜곡을 감소시키기 위한 장치가 제공되며, 다음을 포함한다: 초음파 신호를 생성하도록 구성된 초음파 발생기; 변조 신호를 발생시키기 위해서 입력 신호를 정류 및 반전시키며, 변조된 초음파 신호를 생성하기 위해서 상기 변조 신호로 상기 초음파 신호를 변조하도록 구성된 신호 프로세서(signal processor); 및 출력 신호를 생성하기 위해서 상기 변조된 초음파 신호를 상기 입력 신호와 결합하도록 구성된 결합기(combiner)가 있다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 오디오 재생 디바이스가 제공되며, 이 장치는 디지털 오디오 입력 소켓; 디지털 신호 프로세싱 시스템; 증폭기; 적어도 하나 이상의 라우드스피커를 위한 하우징(housing)을 포함한다. 여기서 상기 디지털 신호 프로세싱 시스템은 상기 적어도 하나 이상의 라우드스피커에 의해 발생되는 왜곡을 감소시키기 위해서 역진폭 변조(inverse-amplitude modulated)된 초음파 신호를 도입하도록 구성된다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 오디오 트랜스듀서(audio transducer)에서의 고조파 왜곡의 효과를 경감시키는 방법이 제공되며, 이 방법은 상기 오디오 트랜스듀서의 동작 주파수 대역 위의 주파수를 갖는 역진폭 변조된 신호를 도입하는 과정을 포함한다.According to a first aspect of the present invention there is provided a method of reducing distortion introduced by a loudspeaker wherein the input signal is supplied to an amplifier and the loudspeaker receives an output signal from the amplifier, Comprising the steps of: generating a high frequency signal having a frequency above an operational band in which the loudspeaker is operable; Rectifying and inverting the input signal to generate a modulation signal; Modulating the high frequency signal with the modulated signal to generate a bias signal; And combining the bias signal with the input signal to generate a modified input signal for application to the amplifier.
According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus for reducing distortion of a loudspeaker, comprising: an ultrasonic generator configured to generate an ultrasonic signal; A signal processor configured to rectify and invert the input signal to generate a modulated signal and to modulate the ultrasonic signal with the modulated signal to produce a modulated ultrasonic signal; And a combiner configured to combine the modulated ultrasonic signal with the input signal to produce an output signal.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an audio playback device, comprising: a digital audio input socket; Digital signal processing system; amplifier; And a housing for at least one or more loudspeakers. Wherein the digital signal processing system is configured to introduce an inverse-amplitude modulated ultrasonic signal to reduce distortion caused by the at least one loudspeaker.
According to a fourth aspect of the present invention there is provided a method of alleviating the effect of harmonic distortion in an audio transducer comprising applying an inverse amplitude modulated And introducing a signal.

본원 발명에 따르면, 신호 프로세서는 라우드스피커에 의해 발생되는 형태의 왜곡을 감소시키도록 구성되어 있다.According to the present invention, the signal processor is configured to reduce distortion of the shape caused by the loudspeaker.

도 1은 오디오 재생 디바이스를 도시한다.
도 2는 대안적인 오디오 재생 디바이스를 도시한다.
도 3은 도 1 및 도 2의 실시형태의 도식적 표현을 도시한다.
도 4는 도 3에서 식별된 신호 프로세서 유형의 실시예를 도시한다.
도 5a, 5b 및 5c는 파형의 예시들을 도시한다.
도 6은 디지털 신호 프로세서에 의해 실행되는 절차를 도시한다.Figure 1 shows an audio playback device.
Figure 2 shows an alternative audio playback device.
Figure 3 shows a schematic representation of the embodiment of Figures 1 and 2.
Figure 4 illustrates an embodiment of the type of signal processor identified in Figure 3;
Figures 5A, 5B and 5C illustrate examples of waveforms.
6 shows a procedure executed by a digital signal processor.

도 1
도 1에서, 오디오 재생 디바이스(101)가 도시되어 있다. 본 재생 디바이스는 하우징(102) 및 디지털 오디오 입력 소켓(103)을 포함한다. 내부적으로, 본 재생 디바이스는 디지털 신호 프로세싱 시스템, 증폭기 및 하나 이상의 라우드스피커를 포함한다. 본 디지털 신호 프로세싱 시스템은 라우드스피커의 왜곡을 감소시키기 위해서 변조된 초음파 신호를 도입하도록 구성된다.
도 1의 실시예에서, 본 디지털 오디오 입력 소켓(103)은 휴대용 디바이스(104)로부터 디지털 오디오 입력 신호를 수신하도록 구성된다. 본 실시형태에서, 해당 재생 디바이스는 또한, 보통 도크(dock)라고 불리우는 구성으로 휴대용 디바이스(104)를 물리적으로 지지하도록 구성되어 있다.
도 2
도 2에서, 대체 오디오 재생 디바이스(201)가 도시되어 있다. 본 실시예에서, 디바이스의 후면부에 있는 디지털 오디오 입력 소켓은 텔레비전 세트(202) 또는 컴퓨터 모니터로부터 디지털 오디오 입력 신호를 수신하도록 구성되어 있다. 디바이스(201)의 하우징은 본 텔레비전 세트 아래에 위치되도록 구성되어 있고, 본 구성은 일반적으로 사운드 바(sound bar)라고 불린다.
도 3
도 3에서, 도 1 및 도 2의 실시형태의 도식적 표현이 도시되어 있다. 음원(sound source; 301)은 오디오 신호를 생성한다. 실시형태에서 본 오디오 신호는 스테레오 오디오 신호의 디지털 표현이다. 디지털 출력이 음원(301)으로부터 신호 프로세서(302)로 공급된다. 본 신호 프로세서(302)는 디지털 대 아날로그로 변환을 수행하여, 아날로그 신호 또는 아날로그 신호들을 아날로그 증폭기(303)에 전달할 수 있다. 증폭된 아날로그 출력 신호(또는 신호들)는 아마도 스테레오 필드(stereo field)를 제공하기 위해서 상이한 장소에 배치된 라우드스피커(304) 또는 다수의 라우드스피커들 및/또는 상이한 주파수 대역들에 최적화된 상이한 구성들을 갖는 라우드스피커에 공급될 수 있다. 실시형태에서, 신호 프로세서(302)는 영국 특허권(GB 2437399 B)에 명시되어 있는 것처럼, 3차원적인 효과를 시뮬레이션하도록 구성될 수 있고, 이러한 특허는 현재 본원 출원인에게 양도되어 있다. 다른 실시형태에서, 신호 프로세서(302)는 WO 2010/119253 A1으로서 국제공개된 본 출원인의 국제특허출원에 명시된 것처럼 개선된 베이스 응답(bass response)을 시뮬레이션할 수 있다.
본원 발명에 따르면, 신호 프로세서(302)는 또한 라우드스피커(304)에 의해 도입되는 형태의 왜곡을 감소시키도록 구성되어 있다.
도 4
도 4에서, 신호 프로세서(302)의 실시예가 도시되어 있다. 입력신호가 입력 포트(401)에서 수신되고, 증폭기(303)로 보내질 출력은 출력 포트(402)에서 제공된다. 결합기(combiner; 403)는 상기 입력 포트(401)로부터의 입력 신호를, 변조기(404)로부터 수신된 변조된 바이어스 신호와 결합한다.
상기 입력 신호는 분리기(splitter; 405)에서 수신되고, 결과적으로 입력 신호가 결합기(403), 정류기(406) 및 검출기(410)로 공급되게 된다. 검출기(410)는 초음파 생성기(408)를 동작시키며(activate), 그에 따라 입력 신호가 미리 결정된 시구간(period of time) 동안 부재할 때, 초음파 생성기(408)는 동작이 억제된다. 유사하게, 입력 신호의 존재 동안에는, 검출기(410)는 초음파 생성기(408)를 동작시킨다. 따라서, 신호 프로세서는 변조 신호를 생성하기 위해 입력 신호를 처리하도록 그리고, 변조된 초음파 신호를 생성하기 위해 초음파 신호를 변조하도록 구성된다. 그리하여, 결합기는 출력 신호를 생성하기 위해서 입력 신호를 변조된 초음파 신호와 결합하도록 구성된다. 출력 신호는 증폭기(303)에 공급된다. 실시형태에서, 초음파 신호는 35 kHz 위의 주파수에서 생성되고, 구체적인 실시형태에서, 초음파 신호는 40kHz의 주파수에서 생성된다.
바람직한 실시형태에서, 출력 신호는 디지털 신호이며, 증폭기는 디지털 대 아날로그 변환 수단을 포함한다. 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이, 이러한 수단은 클래스 D 증폭기(class D amplifier)의 형태로 구현될 수 있고, 이러한 증폭기는 증폭 디바이스 및 저역 통과 필터가 부착된 펄스폭 변조 디바이스(pulse width modulation device)를 포함한다. 본 형태의 구성에서, 상기 저역 통과 필터는 변조된 초음파 신호가 전달될 수 있도록 선택된다. 하지만, 선호되는 동작을 위해서는, 변조된 초음파 신호는 바람직하게는 라우드스피커의 주파수 응답 위의 주파수를 가져야 한다. 이러한 방식으로, 라우드스피커로 전달되는 에너지는 오디오 신호가 자신의 영 레벨(zero level)을 통과할 때 왜곡의 도입을 방지한다. 한편, 이와 동시에, 초음파 신호가 초음파 주파수에서의 오디오 출력을 실제로 생성시키는 것이 방지되는 것이 바람직하다.
도 4에서 도시된 실시형태에서, 정류기(406)는 절대값을 계산하고, 효과적으로 입력 신호의 음의 성분(negative component)을 양의 성분(positive component)으로 정류한다. 반전기(407)는 변조 신호를 생성하기 위해서, 이러한 절대값을 반전시킨다. 변조 신호는 레벨 조정기(level adjuster; 409)를 통해서 변조기(404)에 공급된다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c
도 5a에서, 입력 포트(401)에서 수신되는 입력 신호의 실시예가 도시된다. 본 입력 신호는 반파(half cycle; 501)와 같은 양의 성분 및 반파(502)와 같은 음의 성분을 포함한다.
앞서 명시된 것처럼, 이러한 입력 신호는 음의 성분을 양의 성분으로 효과적으로 반전시키는 정류기(406)에 공급된다. 따라서, 반파(501)는 반파(503)로서 비교적 변화없이 유지된다. 그렇지만, 음의 반파(502)는 양의 반파(504)로서 정류되게 된다.
정류기(406)의 출력은 반전기(407)로 공급된다. 도 5c에서 볼 수 있듯, 양의 반파(503)가 반전된다. 따라서, 양의 반파(503)의 상승 에지(rising edge; 505)는 하강 에지(falling edge; 506)가 된다.
레벨 조정기(409)는 화살표(507)에 의해 도시된 것처럼 레벨 조정을 할 수 있으며, 그에 따라 변조 신호가 제거되는 지점이 정해진다. 따라서, 변조 신호는 영 레벨(zero level; 508) 밑으로 떨어지진 않지만, 영역(509)에 도시된 것처럼 평활해지고, 변조 신호가 영 값을 갖게 됨을 도시한다.
이로부터, 입력 신호가 비교적 작을 때, 결합기(403)에서 비교적 큰 진폭의 초음파 신호가 결합되는 것을 알 수 있다. 그렇지만, 입력 신호의 값이 증가함에 따라, 라우드스피커(304)로 더 높은 전압이 전달되는 결과가 발생하고, 초음파 신호의 진폭이 감소되므로 레벨 조정기(409)에 의해 정해지는 일정한 임계값을 넘어서면, 초음파 신호는 더 이상 존재하지 않는다.
그러므로, 도 5a, 5b 및 5c에서 도시된 과정은, 트랜스듀서의 동작 주파수 대역 위의 주파수를 갖는 역진폭 변조된 신호를 생성함으로써 오디오 트랜스듀서에서의 고조파 왜곡의 효과를 경감시키는 방법을 제공한다.
변조기(404)는 입력 신호의 진폭에 응답하여 초음파 생성기(408)에 의해 생성되는 초음파 신호를 변조한다. 그렇지만, 종래의 진폭 변조와는 다르게 변조가 역으로 발생하므로, 더 높은 바이어스 신호가 입력 신호의 더 낮은 값에 대해 도입된다. 더 나아가, 역진폭 변조된 신호는 입력 신호의 부재를 검출하게 되면 검출기(410)에 의해 억제될 수 있다.
도 6
도 4에서 도시된 신호 프로세서(302)는 본질적으로 본 디바이스 내에 제공되는 기능성에 대한 도식적 표현이다. 실시형태에서, 신호 프로세서(302)는 프로그램 제어 하에 동작하는 프로그램 가능한(programmable) 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP)로 구현될 수 있다. 많은 실시형태에 있어서, DSP 프로그램은 본 발명의 여러 양태를 실시하는 것과 더불어, 상기의 명시된 선택 사항을 실현하거나 다른 능력을 도입하기 위한 많은 루틴(routine)을 포함할 수 있다고 판단된다.
본 발명을 실시하는 DSP 절차의 실시예는 도 6에 도시되어 있다. 단계(601)에서, 입력 샘플(input sample)이 음원(301)으로부터 수신된다. 이러한 샘플은 디지털 표현으로 구성될 수 있고, 아마도 펄스 코드 변조(pulse code modulation)를 사용하여, 도 5a에 도시된 신호를 모델링(modeling)하는 샘플을 정의할 수 있다.
단계(602)에서, 절대값이 계산되고, 이는 효과적으로 음의 샘플을 양의 샘플로 변환시켜서, 도 5b의 파형을 모델링한다.
단계(603)에서, 상기 샘플을 반전시키기 위해서, 상수로부터의 감산이 수행됨에 따라, 도 5c의 파형을 모델링한다.
단계(604)에서, 레벨 조정이 수행되고, 화살표(507)와 관련하여 도시된 것처럼 조정을 용이하게 하여, 단계(605)에서 고주파의 변조가 수행되고, 바람직한 실시형태에서 이러한 변조는 초음파 신호의 역진폭 변조를 포함한다.
단계(606)에서, 원 샘플은 변조된 고주파와 결합된 후에, 단계(607)에서 또 다른 샘플을 처리할지 여부에 대해 질문하게 된다.
단계(607)에서의 질문에 긍정적 답변을 받으면, 다른 입력 샘플이 단계(601)에서 수신된다. 다른 샘플이 없는 경우 입력이 없음을 뜻하므로 단계(607)에서의 질문에 부정적 답변을 받게 되며 절차(procedure)는 휴면 모드(sleep mode)로 들어간다. 1
In Fig. 1, an audio playback device 101 is shown. The playback device includes a housing 102 and a digital audio input socket 103. Internally, the playback device includes a digital signal processing system, an amplifier, and one or more loudspeakers. The digital signal processing system is configured to introduce a modulated ultrasonic signal to reduce distortion of the loudspeaker.
In the embodiment of FIG. 1, this digital audio input socket 103 is configured to receive a digital audio input signal from the portable device 104. In the present embodiment, the playback device is also configured to physically support the portable device 104 with a configuration, commonly referred to as a dock.
2
In Figure 2, a replacement audio playback device 201 is shown. In this embodiment, the digital audio input socket at the back of the device is configured to receive a digital audio input signal from television set 202 or a computer monitor. The housing of the device 201 is configured to be located below the main television set, and this configuration is generally referred to as a sound bar.
3
In Figure 3, a diagrammatic representation of the embodiment of Figures 1 and 2 is shown. A sound source 301 generates an audio signal. In the embodiment, the audio signal is a digital representation of the stereo audio signal. A digital output is supplied from the sound source 301 to the signal processor 302. The present signal processor 302 may perform a conversion to digital to analog to deliver analog or analog signals to the analog amplifier 303. [ The amplified analog output signal (or signals) may be a loudspeaker 304 or a plurality of loudspeakers placed at different locations to provide a stereo field and / or a different configuration optimized for different frequency bands Lt; RTI ID = 0.0 > loudspeaker < / RTI > In an embodiment, the signal processor 302 may be configured to simulate a three-dimensional effect as specified in the British Patent (GB 2437399 B), which is now assigned to the present assignee. In another embodiment, the signal processor 302 may simulate an improved bass response as specified in the applicant's international patent application, which is internationally published as WO 2010/119253 A1.
According to the present invention, the signal processor 302 is also configured to reduce the distortion of the form introduced by the loudspeaker 304. [
4
In Figure 4, an embodiment of signal processor 302 is shown. An input signal is received at the input port 401 and an output to be sent to the amplifier 303 is provided at the output port 402. A combiner 403 combines the input signal from the input port 401 with the modulated bias signal received from the modulator 404.
The input signal is received by a splitter 405 and the input signal is supplied to the combiner 403, the rectifier 406 and the detector 410. The detector 410 activates the ultrasound generator 408 so that when the input signal is absent for a predetermined period of time, the ultrasound generator 408 is inhibited from operation. Similarly, during the presence of an input signal, the detector 410 operates the ultrasound generator 408. Thus, the signal processor is configured to process the input signal to generate a modulated signal and to modulate the ultrasonic signal to produce a modulated ultrasonic signal. Thus, the combiner is configured to combine the input signal with the modulated ultrasonic signal to produce an output signal. The output signal is supplied to the amplifier 303. In an embodiment, an ultrasound signal is generated at a frequency above 35 kHz, and in a specific embodiment, an ultrasound signal is generated at a frequency of 40 kHz.
In a preferred embodiment, the output signal is a digital signal and the amplifier comprises digital to analog conversion means. As is known in the art, such means may be implemented in the form of a class D amplifier, which may be a pulse width modulation device with an amplifying device and a low-pass filter . In the configuration of this embodiment, the low-pass filter is selected so that the modulated ultrasonic signal can be transmitted. However, for preferred operation, the modulated ultrasonic signal should preferably have a frequency above the frequency response of the loudspeaker. In this way, the energy delivered to the loudspeaker prevents the introduction of distortion as the audio signal passes its zero level. Meanwhile, at the same time, it is desirable that the ultrasonic signal is prevented from actually producing the audio output at the ultrasonic frequency.
In the embodiment shown in FIG. 4, the rectifier 406 calculates the absolute value and effectively rectifies the negative component of the input signal to a positive component. The inverter 407 inverts this absolute value to generate a modulated signal. The modulated signal is supplied to a modulator 404 through a level adjuster 409.
Figures 5A, 5B and 5C
5A, an embodiment of an input signal received at an input port 401 is shown. This input signal includes a positive component such as a half cycle 501 and a negative component such as a half-wave 502.
As noted above, this input signal is fed to a rectifier 406 which effectively inverts the negative component into a positive component. Thus, the half-wave 501 is maintained as a half-wave 503 with relatively no change. However, the negative half-wave 502 becomes rectified as the positive half-wave 504.
The output of rectifier 406 is fed to inverter 407. 5C, the positive half wave 503 is inverted. Thus, the rising edge 505 of the positive half-wave 503 becomes a falling edge 506. [
Level adjuster 409 can adjust the level as shown by arrow 507, thereby determining where the modulation signal is removed. Thus, the modulated signal does not fall below zero level 508, but is smoothed as shown in area 509, indicating that the modulated signal has a zero value.
From this, it can be seen that, when the input signal is relatively small, the combiner 403 combines an ultrasonic signal of relatively large amplitude. However, as the value of the input signal increases, a result that a higher voltage is delivered to the loudspeaker 304 occurs, and the amplitude of the ultrasonic signal decreases, so that if a certain threshold value determined by the level adjuster 409 is exceeded , The ultrasonic signal no longer exists.
Therefore, the process shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C provides a way to mitigate the effects of harmonic distortion in the audio transducer by generating an inverted amplitude modulated signal having a frequency above the operating frequency band of the transducer.
The modulator 404 modulates the ultrasonic signal generated by the ultrasonic generator 408 in response to the amplitude of the input signal. However, unlike conventional amplitude modulation, modulation occurs inversely, so a higher bias signal is introduced for the lower value of the input signal. Further, the inverse amplitude modulated signal can be suppressed by the detector 410 when it detects the absence of the input signal.
6
The signal processor 302 shown in Figure 4 is essentially a graphical representation of the functionality provided within the present device. In an embodiment, the signal processor 302 may be implemented as a programmable digital signal processor (DSP) operating under program control. It is contemplated that, in many embodiments, a DSP program may include many routines for implementing the described options or introducing other capabilities, in addition to implementing various aspects of the invention.
An embodiment of a DSP procedure embodying the present invention is shown in Fig. In step 601, an input sample is received from the sound source 301. These samples can be composed of digital representations and possibly using pulse code modulation to define a sample that models the signal shown in Figure 5A.
In step 602, an absolute value is calculated, which effectively transforms the negative sample into a positive sample, thereby modeling the waveform of FIG. 5B.
In step 603, in order to invert the sample, a subtraction from a constant is performed to model the waveform of FIG. 5C.
In step 604, level adjustment is performed, facilitating adjustment as shown in conjunction with arrow 507, and modulation of high frequency is performed in step 605, and in the preferred embodiment this modulation is performed on the And includes inverse amplitude modulation.
At step 606, after the original sample is combined with the modulated high frequency, it is asked at step 607 whether to process another sample.
If an affirmative answer to the question in step 607 is received, then another input sample is received in step 601. If there is no other sample, it means that there is no input, so the negative answer is given to the question in step 607 and the procedure goes into a sleep mode.

Claims

1. A method for reducing distortion introduced by a loudspeaker wherein a modified input signal is fed to an amplifier and receives an output signal from the amplifier,
Generating a high frequency signal having a frequency higher than an operational band of the loudspeaker;
Receiving and rectifying and inverting the input signal to generate a modulation signal;
Modulating the high frequency signal with the modulated signal to generate a bias signal; And
And combining the bias signal with the input signal to generate the modified input signal for application to the amplifier.

The method according to claim 1,
Wherein the distortion is a harmonic distortion.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein said distortion occurs when an audio signal passes its zero level.

The method according to claim 1,
Wherein the high frequency signal is an ultrasonic signal.

5. The method of claim 4,
Wherein the ultrasonic signal has a frequency above 35 kHz.

The method according to claim 1,
Wherein the input signal is a digital signal consisting of discrete input samples.

The method according to claim 6,
Wherein the discrete input samples are rectified by converting the discrete input samples to absolute values and then inverted to produce the modulated signal.

delete

8. The method of claim 7,
Wherein the high frequency signal is comprised of discrete high frequency samples.

The method according to claim 1,
Wherein the bias signal is amplified together with the input signal to contribute to the output signal.

An apparatus for reducing distortion of a loudspeaker,
An ultrasound generator configured to generate an ultrasound signal;
A signal processor configured to rectify and invert an input signal to generate a modulated signal and to modulate the ultrasonic signal with the modulated signal to produce a modulated ultrasonic signal; And
And a combiner configured to combine the input signal with the modulated ultrasonic signal to produce an output signal.

12. The method of claim 11,
Further comprising an amplifier,
And wherein the output signal is supplied to the amplifier.

13. The method of claim 12,
The output signal is a digital signal,
Wherein the amplifier comprises digital to analog conversion means configured to generate an analog output signal.

14. The method of claim 13,
The analog output signal is supplied to a loudspeaker,
Wherein the modulated ultrasonic signal has a frequency above an operating frequency band of the loudspeaker.

12. The method of claim 11,
Wherein the signal processor comprises means for calculating absolute values and inverting the absolute values to rectify and invert the input signal.

An audio playback device comprising a housing, the housing comprising:
A digital audio input socket configured to receive a digital audio input signal;
amplifier;
Loudspeaker; And
The digital signal processing system housing a digital signal processing system,
Generating a high-frequency signal having a frequency higher than an operating frequency band of the loudspeaker,
Generating a modulated signal by rectifying and inverting the digital audio input signal,
Modulating the high-frequency signal with the modulation signal to generate a bias signal,
And to combine the digital audio input signal with the bias signal to produce an output signal for application to the amplifier.

17. The method of claim 16,
Wherein the digital audio input socket is configured to receive the digital audio input signal from a portable device and physically support the portable device.

17. The method of claim 16,
The digital audio input socket being configured to receive the digital audio input signal from a television set or computer monitor,
Wherein the housing is configured to be positioned below the television set or the computer monitor as a sound bar.

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