RU2771919C1 - Signal processing apparatus with multiple acoustic-electrical converters - Google Patents

Signal processing apparatus with multiple acoustic-electrical converters Download PDF

Info

Publication number
RU2771919C1
RU2771919C1 RU2021106260A RU2021106260A RU2771919C1 RU 2771919 C1 RU2771919 C1 RU 2771919C1 RU 2021106260 A RU2021106260 A RU 2021106260A RU 2021106260 A RU2021106260 A RU 2021106260A RU 2771919 C1 RU2771919 C1 RU 2771919C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic
frequency response
transducer
frequency
electric
Prior art date
Application number
RU2021106260A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Синь ЦИ
Лей Чжан
Original Assignee
Шэньчжэнь Шокз Ко., Лтд.
Filing date
Publication date
Application filed by Шэньчжэнь Шокз Ко., Лтд. filed Critical Шэньчжэнь Шокз Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2771919C1 publication Critical patent/RU2771919C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: audio data processing.
SUBSTANCE: use: for processing an audio signal. The substance of the invention consists in the apparatus for processing an audio signal containing a first acoustic-electric converter with a first frequency response, wherein the first acoustic-electric converter includes a first combination structure of an acoustic channel component and an acoustic sensing component, wherein the first acoustic-electric converter is configured to receive an audio signal and generate a first sub-band signal in accordance with the audio signal received by the first acoustic-electric converter; and a second acoustic-electric converter with a second frequency response, wherein the second frequency response differs from the first frequency response, wherein the second acoustic-electric converter includes a second combination structure of an acoustic channel component and an acoustic sensing component, wherein the second acoustic-electric converter is configured to receive an audio signal and generate a second sub-band signal in accordance with the audio signal received by the second acoustic-electric converter.
EFFECT: reduction in the time consumption for generating sub-band signals.
10 cl, 1 tbl, 48 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится, в общем, к обработке сигнала и, в частности, к способам и устройствам для генерации сигналов поддиапазонов согласно аудиосигналам.The present invention relates generally to signal processing and more particularly to methods and apparatus for generating subband signals according to audio signals.

Уровень техникиState of the art

Технология разложения на поддиапазоны широко применяется в различных сферах обработки сигнала, таких как распознавание речи, подавление шумов или усиление сигнала, кодирование изображения или другие подобные задачи или комбинации таких задач. Аудиосигнал, принятый акустико-электрическим преобразователем, может быть далее обработан для генерации цифрового сигнала, на основе которого могут быть затем сформированы несколько сигналов поддиапазонов. Процедура генерации сигналов поддиапазонов из цифрового сигнала может требовать больших затрат времени из-за используемых при этом вычислительных процессов. Таким образом, желательно создать технологию и устройство для обработки аудиосигнала с целью генерации сигналов поддиапазонов более эффективным способом.The subband decomposition technology is widely used in various signal processing applications such as speech recognition, noise suppression or signal amplification, image coding, or other similar tasks or combinations of such tasks. The audio signal received by the acoustic-electric transducer can be further processed to generate a digital signal, from which multiple subband signals can then be generated. The procedure for generating subband signals from a digital signal can be time consuming due to the computational processes involved. Thus, it is desirable to provide an audio signal processing technology and apparatus in order to generate subband signals in a more efficient manner.

Раскрытие сущности изобретения Disclosure of the essence of the invention

Настоящее изобретение относится к устройству для обработки аудиосигнала. Устройство может содержать первый акустико-электрический преобразователь и второй акустико-электрический преобразователь. Первый акустико-электрический преобразователь может иметь первую частотную характеристику и может быть конфигурирован для приема аудиосигнала и генерации первого сигнала поддиапазона в соответствии с принятым аудиосигналом. Второй акустико-электрический преобразователь может иметь вторую частотную характеристику, так что эта вторая частотная характеристика отличается от первой частотной характеристикой. Второй акустико-электрический преобразователь может быть конфигурирован для приема аудиосигнала и генерации второго сигнала поддиапазона в соответствии с принятым аудиосигналом.The present invention relates to an audio signal processing device. The device may include a first acoustic-electrical transducer and a second acoustic-electrical transducer. The first acoustic-to-electric transducer may have a first frequency response and may be configured to receive an audio signal and generate a first subband signal in accordance with the received audio signal. The second acoustic-electric transducer may have a second frequency response such that the second frequency response differs from the first frequency response. The second acoustic-to-electrical transducer may be configured to receive the audio signal and generate a second subband signal in accordance with the received audio signal.

В некоторых вариантах, первый акустико-электрический преобразователь имеет первую ширину частотной характеристики, и второй акустико-электрический преобразователь имеет вторую ширину частотной характеристики, отличную от первой ширины частотной характеристики.In some embodiments, the first acoustic-electric transducer has a first frequency response width, and the second acoustic-electric transducer has a second frequency response width different from the first frequency response width.

В некоторых вариантах, вторая ширина частотной характеристики может быть больше первой ширины частотной характеристики, а вторая центральная частота второго акустико-электрического преобразователя может быть выше первой центральной частоты первого акустико-электрического преобразователя.In some embodiments, the second width of the frequency response may be greater than the first width of the frequency response, and the second center frequency of the second acoustic-electric transducer may be higher than the first center frequency of the first acoustic-electric transducer.

В некоторых вариантах, устройство может далее содержать третий акустико-электрический преобразователь. Третья центральная частота третьего акустико-электрического преобразователя может быть выше второй центральной частоты второго акустико-электрического преобразователя.In some embodiments, the device may further comprise a third acoustic-electric transducer. The third center frequency of the third acoustic-electric transducer may be higher than the second center frequency of the second acoustic-electric transducer.

В некоторых вариантах, первая частотная характеристика и вторая частотная характеристика пересекаются в точке, которая может находиться поблизости от точки уровня половинной мощности первой частотной характеристики и точки уровня половинной мощности второй частотной характеристики.In some embodiments, the first frequency response and the second frequency response intersect at a point that may be in the vicinity of the half power level point of the first frequency response and the half power level point of the second frequency response.

В некоторых вариантах, первая частотная характеристика и вторая частотная характеристика пересекаются в точке, которая может находиться поблизости от точки уровня половинной мощности первой частотной характеристики и точки уровня половинной мощности второй частотной характеристики.In some embodiments, the first frequency response and the second frequency response intersect at a point that may be in the vicinity of the half power level point of the first frequency response and the half power level point of the second frequency response.

В некоторых вариантах, устройство может далее содержать первый дискретизирующий модуль, соединенный с первым акустико-электрическим преобразователем и конфигурированный для дискретизации первого сигнала поддиапазона с целью генерации первого дискретизированного сигнала поддиапазона, и второй дискретизирующий модуль, соединенный со вторым акустико-электрическим преобразователем и конфигурированный для дискретизации второго сигнала поддиапазона с целью генерации второго дискретизированного сигнала поддиапазона.In some embodiments, the apparatus may further comprise a first sampling module coupled to the first acoustic-electrical transducer and configured to sample the first subband signal to generate a first sampled subband signal, and a second sampling module coupled to the second acoustic-electrical transducer and configured to sample a second subband signal to generate a second sampled subband signal.

В некоторых вариантах, по меньшей мере один из модулей - первый дискретизирующий модуль или второй дискретизирующий модуль, может представлять собой полосовой дискретизирующий модуль.In some embodiments, at least one of the modules, the first sampling module or the second sampling module, may be a bandpass sampling module.

В некоторых вариантах, устройство может далее содержать модуль обратной связи, конфигурированный для регулирования по меньшей мере одного из преобразователей - первого акустико-электрического преобразователя и/или второго акустико-электрического преобразователя.In some embodiments, the device may further comprise a feedback module configured to control at least one of the first acoustic-electric transducer and/or the second acoustic-electric transducer.

В некоторых вариантах, модуль обратной связи может быть конфигурирован для регулирования по меньшей мере одного из преобразователей - первого акустико-электрического преобразователя и/или второго акустико-электрического преобразователя, в соответствии по меньшей мере с одним из сигналов первым дискретизированным сигналом поддиапазона и/или вторым дискретизированным сигналом поддиапазона.In some embodiments, the feedback module may be configured to adjust at least one of the first ac-to-electric transducer and/or the second ac-to-electric transducer in accordance with at least one of the first sampled subband signal and/or the second sampled subband signal.

В некоторых вариантах, устройство может далее содержать модуль обработки сигнала, конфигурированный для соответственной обработки первого дискретизированного сигнала поддиапазона и второго дискретизированного сигнала поддиапазона с целью генерации первого обработанного сигнала поддиапазона и второго обработанного сигнала поддиапазона, где модуль обратной связи может быть конфигурирован для регулирования по меньшей мере одного из преобразователей - первого акустико-электрического преобразователя и/или второго акустико-электрического преобразователя, в соответствии с первым обработанным сигналом поддиапазона и/или вторым обработанным сигналом поддиапазона.In some embodiments, the device may further comprise a signal processing module configured to respectively process the first sampled subband signal and the second sampled subband signal to generate a first processed subband signal and a second processed subband signal, where the feedback module can be configured to adjust at least one of the transducers - the first acoustic-electrical transducer and/or the second acoustic-electrical transducer, in accordance with the first processed subband signal and/or the second processed subband signal.

В некоторых вариантах, первый акустико-электрический преобразователь может содержать акустический чувствительный компонент, конфигурированный для генерации электрического сигнала в соответствии с аудиосигналом, и акустический канальный компонент.In some embodiments, the first acoustic-to-electric transducer may include an acoustic sensing component configured to generate an electrical signal in response to the audio signal and an acoustic channel component.

В некоторых вариантах, акустический канальный компонент может содержать компонент второго порядка, а акустический чувствительный компонент может содержать полосовую диафрагму кратного порядка.In some embodiments, the acoustic channel component may comprise a second order component and the acoustic sensing component may comprise a multiple order bandpass diaphragm.

В некоторых вариантах, полосовая диафрагма кратного порядка может содержать полосовую диафрагму второго порядка.In some embodiments, a multiple order bandpass orifice may comprise a second order bandstop.

В некоторых вариантах, акустический канальный компонент может содержать полосовой кантилеверный элемент второго порядка.In some embodiments, the acoustic channel component may comprise a second order strip cantilever element.

В некоторых вариантах, полосовой кантилеверный элемент второго порядка может содержать пьезоэлектрический кантилеверный элемент.In some embodiments, the second order strip cantilever element may comprise a piezoelectric cantilever element.

В некоторых вариантах, первый акустико-электрический преобразователь содержит полосовой фильтр первого порядка.In some embodiments, the first acoustic-electric transducer comprises a first order band pass filter.

В некоторых вариантах, первый акустико-электрический преобразователь может содержать полосовой фильтр кратного порядка.In some embodiments, the first acoustic-electric transducer may include a multiple order band pass filter.

В некоторых вариантах, полосовой фильтр кратного порядка может содержать полосовой фильтр второго порядка, полосовой фильтр четвертого порядка или полосовой фильтр шестого порядка.In some embodiments, the multiple order bandpass filter may comprise a second order bandpass filter, a fourth order bandpass filter, or a sixth order bandpass filter.

В некоторых вариантах, первый акустико-электрический преобразователь может содержать гамматоновый фильтр.In some embodiments, the first acoustic-electric transducer may include a gamma-tone filter.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 10 акустико-электрических преобразователей первого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь первого порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 20 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 10 first order ac-to-electric transducers, where each first-order ac-to-electric transducer corresponds to a frequency range not exceeding 20 kHz.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 20 акустико-электрических преобразователей второго порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь второго порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 20 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 20 second-order acoustic-electric transducers, where each second-order acoustic-electric transducer corresponds to a frequency range that is not greater than 20 kHz.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 30 акустико-электрических преобразователей третьего порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь третьего порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 20 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 30 3rd order AO transducers, where each 3rd order AO transducer corresponds to a frequency range up to 20 kHz wide.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 40 акустико-электрических преобразователей четвертого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь четвертого порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 20 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 40 4th order AO transducers, where each 4th order AO transducer corresponds to a frequency band that is not more than 20 kHz wide.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 8 акустико-электрических преобразователей первого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь первого порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 8 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 8 first order acoustic-electric transducers, where each first-order acoustic-electric transducer corresponds to a frequency range not exceeding 8 kHz.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 13 акустико-электрических преобразователей второго порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь второго порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 8 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 13 second order acoustic-electric transducers, where each second-order acoustic-electric transducer corresponds to a frequency range not exceeding 8 kHz.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 19 акустико-электрических преобразователей третьего порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь третьего порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 8 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 19 third-order acoustic-electric transducers, where each third-order acoustic-electric transducer corresponds to a frequency range that is not more than 8 kHz wide.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 26 акустико-электрических преобразователей четвертого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь четвертого порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 8 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 26 4th order AO transducers, where each 4th order AO transducer corresponds to a frequency range not exceeding 8 kHz.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 4 акустико-электрических преобразователей первого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь первого порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 4 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 4 first order acoustic-electric transducers, where each first-order acoustic-electric transducer corresponds to a frequency range not exceeding 4 kHz.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 8 акустико-электрических преобразователей второго порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь второго порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 4 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 8 second order acoustic-electric transducers, where each second-order acoustic-electric transducer corresponds to a frequency range not exceeding 4 kHz.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 12 акустико-электрических преобразователей третьего порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь третьего порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 4 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 12 third-order acoustic-electric transducers, where each third-order acoustic-electric transducer corresponds to a frequency range that is not more than 4 kHz wide.

В некоторых вариантах, устройство может содержать не более 15 акустико-электрических преобразователей четвертого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь четвертого порядка соответствует частотному диапазону, ширина которого не превышает 4 кГц.In some embodiments, the device may comprise no more than 15 4th order AO transducers, where each 4th order AO transducer corresponds to a frequency band that is not more than 4 kHz wide.

В некоторых вариантах, первый акустико-электрический преобразователь может представлять собой акустико-электрический преобразователь с воздушной проводимостью, а второй акустико-электрический преобразователь может представлять собой акустико-электрический преобразователь с костной проводимостью.In some embodiments, the first AE transducer may be an air conduction AE and the second AE may be a bone conduction AE.

В некоторых вариантах, первый акустико-электрический преобразователь может представлять собой широкополосный акустико-электрический преобразователь высокого порядка, а второй акустико-электрический преобразователь может представлять собой узкополосный акустико-электрический преобразователь высокого порядка.In some embodiments, the first acoustic-electric transducer may be a wideband high-order acoustic-electric transducer and the second acoustic-electric transducer may be a narrow-band high-order acoustic-electric transducer.

В некоторых вариантах, широкополосный акустико-электрический преобразователь высокого порядка может содержать несколько акустических чувствительных компонентов с пониженным демпфированием, соединенных параллельно.In some embodiments, a high-order wideband acoustic-to-electrical transducer may include multiple acoustically-reduced damped sensing components connected in parallel.

В некоторых вариантах, совокупность указанных нескольких акустических чувствительных компонентов с пониженным демпфированием содержит первый акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, имеющий четвертую частотную характеристику, второй акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, имеющий пятую частотную характеристику, и третий акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, имеющий шестую частотную характеристику. Пятая центральная частота второго акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием может быть выше четвертой центральной частоты первого акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием, и шестая центральная частота третьего акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием может быть выше пятой центральной частоты второго акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием. Четвертая частотная характеристика и пятая частотная характеристика пересекаются в точке, которая может располагаться рядом с точкой половинной мощности четвертой частотной характеристики и с точкой половинной мощности пятой частотной характеристики.In some embodiments, the plurality of the multiple reduced damping acoustic sensing components comprises a first damped acoustic sensing component having a fourth frequency response, a second damped acoustic sensing component having a fifth frequency response, and a third damped acoustic sensing component having sixth frequency response. The fifth center frequency of the second reduced damping acoustic sensing component may be higher than the fourth center frequency of the first reduced damping acoustic sensing component, and the sixth center frequency of the third reduced damping acoustic sensing component may be higher than the fifth center frequency of the second reduced damping acoustic sensing component. The fourth frequency response and the fifth frequency response intersect at a point that may be adjacent to the half power point of the fourth frequency response and to the half power point of the fifth frequency response.

В некоторых вариантах, совокупность указанных нескольких акустических чувствительных компонентов с пониженным демпфированием содержит первый акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, имеющий четвертую частотную характеристику, и второй акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, имеющий пятую частотную характеристику. Четвертая частотная характеристика и пятая частотная характеристика пересекаются в точке, которая может располагаться рядом с точкой половинной мощности четвертой частотной характеристики и с точкой половинной мощности пятой частотной характеристики.In some embodiments, the plurality of the multiple reduced damping acoustic sensing components comprises a first reduced damping acoustic sensing component having a fourth frequency response and a second reduced damping acoustic sensing component having a fifth frequency response. The fourth frequency response and the fifth frequency response intersect at a point that may be adjacent to the half power point of the fourth frequency response and to the half power point of the fifth frequency response.

В некоторых вариантах, узкополосный акустико-электрический преобразователь высокого порядка может содержать несколько акустических чувствительных компонентов с пониженным демпфированием, соединенных последовательно.In some embodiments, the high order narrowband AM transducer may comprise multiple reduced damping acoustic sensing components connected in series.

Дополнительные признаки будут установлены частично в последующем описании и частично станут понятны специалистам в рассматриваемой области после изучения последующего описания и прилагаемых чертежей или могут стать ясны в результате изготовления или эксплуатации приведенных здесь примеров. Эти признаки настоящего изобретения могут быть реализованы или достигнуты на практике или могут использовать различные аспекты методологии, инструментария и их комбинаций, установленные в подробных примерах, осуждаемых ниже.Additional features will be set forth in part in the following description and in part will become apparent to those skilled in the art upon examination of the following description and the accompanying drawings, or may become apparent from the manufacture or use of the examples herein. These features of the present invention can be implemented or achieved in practice or can use various aspects of the methodology, tools and combinations thereof, set out in the detailed examples discussed below.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Настоящее изобретение далее описано в терминах примерах вариантов. Эти примеры вариантов описаны со ссылками на чертежи. Эти варианты представляют собой неисчерпывающие примеры вариантов, где подобные цифровые позиционные обозначения представляют аналогичные структуры на нескольких чертежах и на которых:The present invention is further described in terms of exemplary embodiments. These examples of options are described with reference to the drawings. These options are non-exhaustive examples of options where similar reference numbers represent similar structures in several drawings and in which:

фиг. 1 иллюстрирует известное устройство обработки сигнала;fig. 1 illustrates a known signal processing device;

фиг. 2 иллюстрирует пример устройства обработки сигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 2 illustrates an example of a signal processing device according to some embodiments of the present invention;

фиг. 3 представляет логическую схему примера процедуры обработки аудиосигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 3 is a logic diagram of an example audio signal processing procedure according to some embodiments of the present invention;

фиг. 4 представляет упрощенную схему примера акустико-электрического преобразователя согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 4 is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer according to some embodiments of the present invention;

фиг. 5A иллюстрирует пример акустического канального компонента согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 5A illustrates an example of an acoustic channel component according to some embodiments of the present invention;

фиг. 5B иллюстрирует пример эквивалентной схемы модели акустического канального компонента, показанного на фиг. 5A согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 5B illustrates an example equivalent circuit of the acoustic channel component model shown in FIG. 5A according to some embodiments of the present invention;

фиг. 6A представляет упрощенную схему примера механической модели акустического чувствительного компонента согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 6A is a simplified diagram of an exemplary mechanical model of an acoustic sensing component in accordance with some embodiments of the present invention;

Фиг. 6B представляет упрощенную схему примера механической модели акустического чувствительного компонента согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;Fig. 6B is a simplified diagram of an exemplary mechanical model of an acoustic sensing component in accordance with some embodiments of the present invention;

Фиг. 6C иллюстрирует пример эквивалентной схемы, соответствующей механической модели, показанной на фиг. 6A и 6B согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;Fig. 6C illustrates an example of an equivalent circuit corresponding to the mechanical model shown in FIG. 6A and 6B according to some embodiments of the present invention;

фиг. 7A представляет упрощенную схему механической модели примера акустического чувствительного компонента согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 7A is a simplified diagram of a mechanical model of an example acoustic sensing component in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 7B иллюстрирует примеры частотных характеристик, соответствующих различным акустическим чувствительным компонентам, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 7B illustrates examples of frequency responses corresponding to various acoustic sensing components, according to some embodiments of the present invention;

фиг. 7C иллюстрирует примеры частотных характеристик, соответствующих различным акустическим чувствительным компонентам, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 7C illustrates examples of frequency responses corresponding to various acoustic sensing components, according to some embodiments of the present invention;

фиг. 8A представляет упрощенную схему примера механической модели, соответствующей акустическому чувствительному компоненту 420, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 8A is a simplified diagram of an example of a mechanical model corresponding to an acoustic sensing component 420, in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 8B иллюстрирует примеры частотных характеристик, соответствующих различным акустическим чувствительным компонентам согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 8B illustrates examples of frequency responses corresponding to various acoustic sensing components according to some embodiments of the present invention;

фиг. 9A иллюстрирует комбинационную структуру акустического канального компонента и акустического чувствительного компонента согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 9A illustrates the combinational structure of an acoustic channel component and an acoustic sensing component according to some embodiments of the present invention;

фиг. 9B представляет упрощенную схему примера эквивалентной схемы комбинационной структуры, показанной на фиг. 9A согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 9B is a simplified diagram of an equivalent circuit example of the combinational structure shown in FIG. 9A according to some embodiments of the present invention;

фиг. 9C иллюстрирует примеры частотных характеристик двух комбинационных структур согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 9C illustrates examples of frequency responses of two combinational structures according to some embodiments of the present invention;

фиг. 9D иллюстрирует пример частотной характеристики комбинационной структуры согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 9D illustrates an example of the frequency response of a combination structure according to some embodiments of the present invention;

фиг. 10A иллюстрирует пример частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 10A illustrates an example of the frequency response of an acoustic-electric transducer module according to some embodiments of the present invention;

фиг. 10B иллюстрирует пример частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 10B illustrates an example of the frequency response of an acoustic-electric transducer module according to some embodiments of the present invention;

фиг. 10C иллюстрирует пример частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 10C illustrates an example of the frequency response of an acoustic-electric transducer module according to some embodiments of the present invention;

фиг. 11A иллюстрирует пример частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 11A illustrates an example of the frequency response of an acoustic-electric transducer module according to some embodiments of the present invention;

фиг. 11B иллюстрирует пример частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 11B illustrates an example of the frequency response of an acoustic-electric transducer module according to some embodiments of the present invention;

фиг. 12 иллюстрирует частотные характеристики акустико-электрических преобразователей различного порядка согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 12 illustrates the frequency responses of various orders of acoustic-electric transducers according to some embodiments of the present invention;

фиг. 13A иллюстрирует пример частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 13A illustrates an example of the frequency response of an acoustic-electric transducer module according to some embodiments of the present invention;

фиг. 13B иллюстрирует пример частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 13B illustrates an example of the frequency response of an acoustic-electric transducer module according to some embodiments of the present invention;

фиг. 14A представляет упрощенную схему примера акустико-электрического преобразователя согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 14A is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer according to some embodiments of the present invention;

фиг. 14B представляет упрощенную схему примера генератора акустической силы в акустико-электрическом преобразователе, показанном на фиг. 14A, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 14B is a simplified diagram of an example of an acoustic force generator in the acoustic-electric transducer shown in FIG. 14A according to some embodiments of the present invention;

фиг. 14C представляет упрощенную схему примера генератора акустической силы в акустико-электрическом преобразователе, показанном на фиг. 14B, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 14C is a simplified diagram of an example of an acoustic force generator in the acoustic-electric transducer shown in FIG. 14B, in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 14D представляет упрощенную эквивалентную схему структуры, показанной на фиг. 14C, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 14D is a simplified equivalent circuit diagram of the structure shown in FIG. 14C, according to some embodiments of the present invention;

фиг. 15 иллюстрирует пример частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 15 illustrates an example of the frequency response of an acoustic-electric transducer module according to some embodiments of the present invention;

фиг. 16A представляет упрощенную схему примера акустико-электрического преобразователя согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 16A is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer according to some embodiments of the present invention;

фиг. 16B представляет упрощенную схему примера генератора акустической силы в акустико-электрическом преобразователе, показанном на фиг. 16A, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 16B is a simplified diagram of an example of an acoustic force generator in the acoustic-electric transducer shown in FIG. 16A according to some embodiments of the present invention;

фиг. 17 представляет упрощенную схему примера акустико-электрического преобразователя согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 17 is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer according to some embodiments of the present invention;

фиг. 18 иллюстрирует пример частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 18 illustrates an example of the frequency response of an acoustic-electric transducer module according to some embodiments of the present invention;

фиг. 19A представляет упрощенную схему примера акустико-электрического преобразователя согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 19A is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer according to some embodiments of the present invention;

фиг. 19B представляет упрощенную схему примера кантилеверного элемента согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 19B is a simplified diagram of an example of a cantilever element according to some embodiments of the present invention;

фиг. 19C представляет упрощенную схему примера механической модели, соответствующей акустическому чувствительному компоненту, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 19C is a simplified diagram of an example of a mechanical model corresponding to an acoustic sensing component, in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 19D представляет упрощенную эквивалентную схему примера механической модели, показанной на фиг. 19C, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 19D is a simplified equivalent circuit of an example of the mechanical model shown in FIG. 19C, according to some embodiments of the present invention;

фиг. 20A представляет упрощенную схему примера акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 20A is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer module in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 20B представляет упрощенную схему примера узкополосного акустико-электрического преобразователя высокого порядка согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 20B is a simplified diagram of an example of a high-order narrow-band acoustic-electric transducer according to some embodiments of the present invention;

фиг. 20C представляет упрощенную схему примера широкополосного акустико-электрического преобразователя высокого порядка согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 20C is a simplified diagram of an example of a high-order wideband acoustic-electric transducer in accordance with some embodiments of the present invention;

фиг. 21A представляет упрощенную схему примера устройство обработки сигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 21A is a simplified diagram of an example signal processing device according to some embodiments of the present invention;

фиг. 21B представляет упрощенную схему примера акустико-электрического преобразователя согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 21B is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer according to some embodiments of the present invention;

фиг. 22 представляет упрощенную схему примера устройства обработки сигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 22 is a simplified diagram of an example of a signal processing device according to some embodiments of the present invention;

фиг. 23 представляет упрощенную схему примера устройства обработки сигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения;fig. 23 is a simplified diagram of an example of a signal processing apparatus according to some embodiments of the present invention;

фиг. 24 представляет упрощенную схему примера устройства обработки сигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения; иfig. 24 is a simplified diagram of an example of a signal processing apparatus according to some embodiments of the present invention; and

фиг. 25 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую пример процедуры модуляции сигнала, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.fig. 25 is a simplified diagram illustrating an example of a signal modulation procedure, in accordance with some embodiments of the present invention.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Для иллюстрации технических решений, относящихся к вариантам настоящего изобретения, ниже приведено краткое введение к чертежам, относящимся к изобретению, в описании вариантов. Очевидно, что чертежи, описываемые ниже, представляют собой только некоторые примеры или варианты настоящего изобретения. Согласно этим чертежам, даже рядовые специалисты в рассматриваемой области смогут применить настоящее изобретение к другим аналогичным сценариям. Если только противоположное не указано прямо или не является очевидным из контекста, одинаковое цифровое позиционное обозначение на чертежах присвоено одной и той же структуре и операции.In order to illustrate the technical solutions related to the embodiments of the present invention, the following is a brief introduction to the drawings related to the invention in the description of the variants. Obviously, the drawings described below are only some examples or variations of the present invention. According to these drawings, even ordinary people skilled in the art will be able to apply the present invention to other similar scenarios. Unless the opposite is expressly stated or is obvious from the context, the same reference numerals throughout the drawings are assigned to the same structure and operation.

Как используется в настоящем описании и в прилагаемой Формуле изобретения, формы единственного числа охватывают также ссылки на множественное число, если только содержание четко не диктует противоположное. Также должно быть понятно, что термины «содержит», «содержащий», «включает (в себя)» и/или «включающий», когда они используются в настоящем описании, специфицируют присутствие утверждаемых этапов и элементов, но не препятствуют присутствию или добавлению одного или нескольких других этапов и элементов.As used herein and in the appended claims, the singular also encompasses plural references, unless the content clearly dictates otherwise. It should also be understood that the terms "comprises", "comprising", "includes (in itself)" and / or "comprising", when used in the present description, specify the presence of the asserted steps and elements, but do not preclude the presence or addition of one or several other stages and elements.

Ссылки на некоторые модули в системе могут осуществляться различными способами согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Однако в терминале клиента и/или в аппаратуре сервера может быть использовано любое число различных модулей. Эти модули предназначены служить иллюстрациями и не имеют целью ограничить объем настоящего изобретения. Различные модули могут быть использованы в разных аспектах системы и способа.Some modules in the system may be referenced in various ways according to some embodiments of the present invention. However, any number of different modules may be used in the client terminal and/or server hardware. These modules are intended to be illustrative and are not intended to limit the scope of the present invention. Different modules may be used in different aspects of the system and method.

Согласно некоторым вариантам настоящего изобретения, для иллюстрации операций, выполняемых системой, используются логические схемы. Следует ясно понимать, что операции выше или ниже по схеме могут быть или не быть выполнены именно в этом порядке. Напротив, эти операции могут быть выполнены в обратном порядке или одновременно. Кроме того, к логическим схемам могут быть добавлены одна или несколько операций, либо из этих логических схем могут быть исключены одна или несколько операций.According to some embodiments of the present invention, logic diagrams are used to illustrate the operations performed by the system. It should be clearly understood that operations above or below the diagram may or may not be performed in that order. On the contrary, these operations can be performed in reverse order or simultaneously. In addition, one or more operations may be added to the logic circuits, or one or more operations may be excluded from these logic circuits.

Эти и другие признаки и характеристики настоящего изобретения, равно как способы работы и функции относящихся к этому элементов структуры и комбинации частей, а также экономические характеристики производства могут стать более очевидными из последующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи, которые все составляют часть настоящего описания. Следует ясно понимать, однако, что эти чертежи служат только для целей иллюстрации и описания и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Следует также понимать, что чертежи выполнены не в масштабе.These and other features and characteristics of the present invention, as well as the modes of operation and functions of the related structural elements and combinations of parts, as well as the economics of manufacture, may become more apparent from the following description with reference to the accompanying drawings, which all form part of the present description. It should be clearly understood, however, that these drawings are for purposes of illustration and description only and are not intended to limit the scope of the present invention. It should also be understood that the drawings are not to scale.

Технические решения вариантов настоящего изобретения описаны со ссылками на чертежи, как указано ниже. Очевидно, что описанные здесь варианты не являются исчерпывающими и не ограничивают изобретение. Другие варианты, которые могут быть получены на основе вариантов, представленных в настоящем описании, даже рядовыми специалистами в рассматриваемой области без каких-либо творческих усилий, также попадают в пределы объема настоящего изобретения.The technical solutions of the embodiments of the present invention are described with reference to the drawings, as indicated below. Obviously, the options described here are not exhaustive and do not limit the invention. Other options that can be obtained based on the options presented in the present description, even ordinary experts in this field without any creative effort, also fall within the scope of the present invention.

Здесь предложено устройство, содержащее несколько акустических преобразователей, имеющих различные частотные характеристики. Эти акустические преобразователи могут принимать аудиосигнал и генерировать несколько сигналов поддиапазонов соответственно. Устройство использует внутренние свойства акустических преобразователей для генерации сигналов поддиапазонов, что позволяет экономить время на обработке цифровых сигналов.Here, a device is proposed that contains several acoustic transducers having different frequency characteristics. These acoustic transducers can receive an audio signal and generate multiple subband signals respectively. The device uses the intrinsic properties of acoustic transducers to generate subband signals, saving time on digital signal processing.

Фиг. 1 иллюстрирует известное устройство обработки сигнала. Известное устройство 100 обработки сигнала может содержать акустико-электрический преобразователь 110, дискретизирующий модуль 120, модуль 130 фильтрации поддиапазонов и модуль 140 обработки сигнала. Аудиосигнал 105 может быть сначала преобразован в электрический сигнал 115 посредством акустико-электрического преобразователя 110. Дискретизирующий модуль 120 может преобразовать электрический сигнал 115 в цифровой сигнал 125 для обработки. Модуль 130 фильтрации поддиапазонов может разлагать цифровой сигнал 125 на несколько сигналов поддиапазонов (например, сигналы 1351, 1352, 1353, … , 1354 поддиапазонов). Модуль 140 обработки сигнала может далее обрабатывать сигналы поддиапазонов.Fig. 1 illustrates a known signal processing device. The known signal processing device 100 may include an acoustic-electric converter 110, a sampling module 120, a subband filtering module 130, and a signal processing module 140. The audio signal 105 may first be converted to an electrical signal 115 by means of an acoustic-electrical converter 110. The sampling module 120 may convert the electrical signal 115 to a digital signal 125 for processing. Subband filter module 130 may decompose digital signal 125 into multiple subband signals (eg, subband signals 1351, 1352, 1353, ... , 1354 subbands). The signal processing module 140 may further process the subband signals.

В одном отношении, для дискретизации электрического сигнала 115 с более широкой полосой частот дискретизирующему модулю 120 может потребоваться более высокая частота дискретизации. В другом отношении, для генерации нескольких сигналов поддиапазонов фильтрующие схемы модуля 130 фильтрации поддиапазонов должны быть относительно сложными и иметь относительно высокий порядок. Кроме того, для генерации нескольких сигналов поддиапазонов модуль 130 фильтрации поддиапазонов может осуществлять цифровую обработку сигнала с использованием программного обеспечения, что может потребовать In one respect, in order to sample the electrical signal 115 with a wider bandwidth, the sampling module 120 may require a higher sampling rate. In another respect, in order to generate multiple subband signals, the filter circuits of the subband filter module 130 must be relatively complex and have a relatively high order. In addition, to generate multiple subband signals, the subband filter module 130 may perform digital signal processing using software, which may require

много времени, а также в ходе такой цифровой обработки сигнала могут появиться дополнительные шумы. Таким образом, необходимо создать систему и способ для генерации сигналов поддиапазонов. a lot of time, and additional noise may appear during such digital signal processing. Thus, it is necessary to provide a system and method for generating subband signals.

Фиг. 2 иллюстрирует пример устройства 200 обработки сигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Как показано на фиг. 2, устройство 200 обработки сигнала может содержать акустико-электрический преобразовательный модуль 210, дискретизирующий модуль 220 и модуль 240 обработки сигнала. Fig. 2 illustrates an example of a signal processing device 200 according to some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 2, the signal processing device 200 may include an acoustic-electric conversion module 210, a sampling module 220, and a signal processing module 240.

Акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может содержать несколько акустико-электрических преобразователей (например, акустико-электрические преобразователи 211, 212, 213, …, 214, иллюстрируемые на фиг. 2). Эти акустико-электрические преобразователи могут быть соединены параллельно. Например, эти акустико-электрические преобразователи могут быть соединены электрически параллельно. В качестве другого примера, эти акустико-электрические преобразователи могут быть соединены топологически параллельно.Acoustic-electrical transducer module 210 may include multiple acoustic-electrical transducers (eg, acoustic-electrical transducers 211, 212, 213, ..., 214 illustrated in FIG. 2). These acoustic-electric transducers can be connected in parallel. For example, these acoustic-electric transducers may be electrically connected in parallel. As another example, these acoustic-electric transducers may be topologically connected in parallel.

Акустико-электрический преобразователь (например, акустико-электрический преобразователь 211, 212, 213 и/или 214) акустико-электрического преобразовательного модуля 210 может быть конфигурирован для преобразования аудиосигналов в электрические сигналы. В некоторых вариантах, один или несколько параметров акустико-электрического преобразователя 211 могут изменяться в ответ на прием аудиосигнала (например, аудиосигнала 205). Примерами таких параметров могут быть электрическая емкость, заряд, ускорение, интенсивность света или другие подобные параметры либо их сочетания. В некоторых вариантах, изменения в одном или нескольких параметрах могут соответствовать частоте аудиосигнала и могут быть преобразованы в соответствующие электрические сигналы. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразователь такого акустико-электрического преобразовательного модуля 210 может представлять собой микрофон, гидрофон, акустооптический модулятор или другое подобное устройство, либо комбинацию таких устройств.The acoustic-electrical converter (eg, acoustic-electrical converter 211, 212, 213, and/or 214) of the acoustic-electrical converter module 210 may be configured to convert audio signals into electrical signals. In some embodiments, one or more parameters of the acoustic-electric transducer 211 may change in response to the reception of an audio signal (eg, audio signal 205). Examples of such parameters may be capacitance, charge, acceleration, light intensity, or other similar parameters, or combinations thereof. In some embodiments, changes in one or more parameters may correspond to the frequency of the audio signal and may be converted into corresponding electrical signals. In some embodiments, the acoustic-to-electrical transducer of such an acoustic-to-electrical transducer module 210 may be a microphone, hydrophone, acousto-optical modulator, or other similar device, or a combination of such devices.

В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразователь может представлять собой акустико-электрический преобразователь первого порядка или акустико-электрический преобразователь кратного порядка (например, второго порядка, четвертого порядка, шестого порядка и т.д.). В некоторых вариантах, частотная характеристика акустико-электрического преобразователя высокого порядка может иметь более резкий срез.In some embodiments, the acoustic-electric transducer may be a first order acoustic-electric transducer or a multiple order (eg, second-order, fourth-order, sixth-order, etc.) acoustic-electrical transducer. In some embodiments, the frequency response of the high order AO transducer may have a sharper cutoff.

В некоторых вариантах, совокупность акустико-электрических преобразователей в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 может содержать один или несколько пьезоэлектрических акустико-электрических преобразователей (например, микрофон) и/или один несколько пьезомагнитных акустико-электрических преобразователей. Просто в качестве примера, каждый из этих акустико-электрических преобразователей может представлять собой микрофон. В некоторых вариантах, совокупность акустико-электрических преобразователей может содержать один или несколько акустико-электрических преобразователей с воздушной проводимостью и один или несколько акустико-электрических преобразователей с костной проводимостью. В некоторых вариантах, совокупность акустико-электрических преобразователей может содержать один или несколько широкополосных акустико-электрических преобразователей высокого порядка и/или один или несколько узкополосных акустико-электрических преобразователей высокого порядка. Как используется здесь термин «широкополосный акустико-электрический преобразователь высокого порядка» может обозначать широкополосный акустико-электрический преобразователь, имеющий порядок больше 1. Как используется здесь термин «узкополосный акустико-электрический преобразователь высокого порядка» может обозначать узкополосный акустико-электрический преобразователь, имеющий порядок больше 1. Подробные описания широкополосного акустико-электрического преобразователя и/или узкополосного акустико-электрического преобразователя могут быть понятны для специалистов в рассматриваемой области и могут не быть повторены здесь. In some embodiments, the plurality of acoustic-electric transducers in the acoustic-electric transducer module 210 may comprise one or more piezoelectric acoustic-electric transducers (eg, a microphone) and/or one or more piezomagnetic acoustic-electric transducers. Just as an example, each of these acoustic-electric transducers can be a microphone. In some embodiments, the plurality of acoustic-electrical transducers may comprise one or more air-conducting acoustic-electrical transducers and one or more bone-conducting acoustic-electrical transducers. In some embodiments, the plurality of acoustic-electric transducers may comprise one or more high-order wide-band acoustic-electric transducers and/or one or more narrow-band high-order acoustic-electric transducers. As used herein, the term "high-order wide-band AO" may refer to a broadband AO transducer having an order of magnitude greater than 1. As used herein, the term "narrow-band high-order AO transducer" may refer to a narrow-band AO transducer having an order of magnitude greater than 1. Detailed descriptions of a wideband AO transducer and/or a narrow band AO transducer may be understood by those skilled in the art and may not be repeated here.

В некоторых вариантах, по меньшей мере два из нескольких акустико-электрических преобразователей могут иметь разные частотные характеристики, которые могут иметь разные центральные частоты и/или разные частотные полосы пропускания (также называемые шириной частотной характеристики). Например, акустико-электрические преобразователи 211, 212, 213 и 214 могут иметь первую частотную характеристику, вторую частотную характеристику, третью частотную характеристику и четвертую частотную характеристику, соответственно. В некоторых вариантах, эти первая частотная характеристика, вторая частотная характеристика, третья частотная характеристика и четвертая частотная характеристика могут отличаться одна от другой. В альтернативном варианте, указанные первая частотная характеристика, вторая частотная характеристика и третья частотная характеристика могут отличаться одна от другой, тогда как четвертая частотная характеристика может быть такой же, как третья частотная характеристика. В некоторых вариантах, акустико-электрические преобразователи в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 могут иметь частотные полосы пропускания одинаковой ширины (как это иллюстрирует фиг. 11A и описания к нему) или частотные полосы пропускания разной ширины (как это иллюстрирует фиг. 11B и описания к нему). Фиг. 11A иллюстрирует частотную характеристику примера акустико-электрического преобразовательного модуля (также называемого здесь первым акустико-электрическим преобразовательным модулем). Фиг. 11B иллюстрирует частотную характеристику другого примера акустико-электрического преобразовательного модуля (также называемого здесь вторым акустико-электрическим преобразовательным модулем), отличную от частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля, показанной на фиг. 11A. Как иллюстрируют фиг. 11A и фиг. 11B, первый акустико-электрический преобразовательный модуль или второй акустико-электрический преобразовательный модуль может содержать 8 акустико-электрических преобразователей. В некоторых вариантах, области наложения между частотными характеристиками акустико-электрических преобразователей можно подстраивать путем регулирования структурных параметров акустико-электрических преобразователей с целью изменения центральной частоты и/или полосы пропускания одного или нескольких из этих акустико-электрических преобразователей. В некоторых вариантах, первый акустико-электрический преобразовательный модуль или второй акустико-электрический преобразовательный модуль может содержать определенное число акустико-электрических преобразователей, так что полосы частот сигналов поддиапазонов, генерируемых акустико-электрическими преобразователями, могут покрывать весь частотный диапазон, который нужно обработать. В некоторых вариантах, акустико-электрические преобразователи во втором акустико-электрическом преобразовательном модуле могут иметь разные центральные частоты. В некоторых вариантах, по меньшей мере один акустико-электрический преобразователь с узкой полосой пропускания может быть настроен для генерации сигнала поддиапазона в некотором диапазоне частот. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразователь с более высокой центральной частотой характеристики может быть настроен так, чтобы иметь более широкую полосу пропускания. In some embodiments, at least two of the plurality of acoustic-electric transducers may have different frequency responses, which may have different center frequencies and/or different frequency bandwidths (also referred to as bandwidth). For example, acoustic-electric transducers 211, 212, 213, and 214 may have a first frequency response, a second frequency response, a third frequency response, and a fourth frequency response, respectively. In some embodiments, these first frequency response, second frequency response, third frequency response, and fourth frequency response may be different from one another. Alternatively, said first frequency response, second frequency response, and third frequency response may be different from one another, while the fourth frequency response may be the same as the third frequency response. In some embodiments, the ac-to-electric transducers in the ac-to-electric converter module 210 may have equal frequency bandwidths (as illustrated in FIG. 11A and its descriptions) or different frequency bandwidths (as illustrated in FIG. 11B and its descriptions). him). Fig. 11A illustrates the frequency response of an example acoustic-electric conversion module (also referred to herein as the first acoustic-electric conversion module). Fig. 11B illustrates the frequency response of another example of the ac-electric conversion module (also referred to herein as the second ac-electric conversion module) different from the frequency response of the ac-electric conversion module shown in FIG. 11A. As illustrated in FIG. 11A and FIG. 11B, the first acoustic-electric transducer module or the second acoustic-electric transducer module may include 8 acoustic-electric transducers. In some embodiments, the areas of overlap between the frequency responses of the acoustic-electric transducers can be adjusted by adjusting the structural parameters of the acoustic-electric transducers to change the center frequency and/or bandwidth of one or more of the acoustic-electric transducers. In some embodiments, the first acoustic-electrical transducer module or the second acoustic-electrical transducer module may comprise a certain number of acoustic-electrical transducers such that the subband signal bands generated by the acoustic-electrical transducers can cover the entire frequency range to be processed. In some embodiments, the acoustic-electric transducers in the second acoustic-electric transducer module may have different center frequencies. In some embodiments, at least one narrow-bandwidth acoustic-electric transducer may be configured to generate a subband signal over a range of frequencies. In some embodiments, an ac-to-electric transducer with a higher center frequency response may be tuned to have a wider bandwidth.

В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразователь с более высокой центральной частотой характеристики, чем другой акустико-электрический преобразователь, может иметь более широкую полосу пропускания, чем этот другой акустико-электрический преобразователь. In some embodiments, an acoustic-electric transducer with a higher center frequency response than another acoustic-electric transducer may have a wider bandwidth than that other acoustic-electric transducer.

Акустико-электрические преобразователи в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 могут принимать аудиосигнал 205. Аудиосигнал 205 может исходить от акустического источника, способного генерировать аудиосигнал. Этот акустический источник может представлять собой живой объект, такой как пользователь устройства 200 обработки сигнала и/или неживой объект, такой как CD-плеер, телевизор или другой подобный объект, либо комбинацию таких объектов. В некоторых вариантах, аудиосигнал может также содержать внешний шумовой фон. Аудиосигнал 205 может иметь некоторую полосу частот. Например, аудиосигнал 205, генерируемый пользователем устройства 200 обработки сигнала может иметь полосу частот 10-30,000 Гц. Акустико-электрические преобразователи могут генерировать, в соответствии с аудиосигналом 205, несколько электрических сигналов поддиапазонов (например, электрические сигналы 2151, 2152, 2153, …, и 2154 поддиапазонов, иллюстрируемые на фиг. 2). Под электрическим сигналом поддиапазона, генерируемым в соответствии с аудиосигналом 205, здесь понимают сигнал с полосой частот уже полосы частот полного аудиосигнала 205. Полоса частот сигнала поддиапазона может находиться в пределах полосы частот соответствующего аудиосигнала 205. Например, аудиосигнал 205 может иметь полосу частот 10-30,000 Гц, а полоса частот аудиосигнала поддиапазона может составлять 100-200 Гц, что попадает в пределы полосы частот полного аудиосигнала 205, т.е. в полосу 10-30,000 Гц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразователь может принимать аудиосигнал 205 и генерировать один сигнал поддиапазона в соответствии с принятым аудиосигналом. Например, акустико-электрические преобразователи 211, 212, 213 и 214 могут принимать аудиосигнал 205 и генерировать электрический сигнал поддиапазона 2151, электрический сигнал поддиапазона 2152, электрический сигнал поддиапазона 2153 и электрический сигнал поддиапазона 2154, соответственно, согласно принимаемому этими преобразователями аудиосигналу. В некоторых вариантах, по меньшей мере два из нескольких сигналов поддиапазонов, генерируемых указанными акустико-электрическими преобразователями, могут иметь разные полосы частот. Как иллюстрируется выше, по меньшей мере два из этих акустико-электрических преобразователей могут иметь разные частотные характеристики, результатом чего могут быть два разных сигнала поддиапазонов в соответствии с приемом одного и того же аудиосигнала 205 двумя разными акустико-электрическими преобразователями. Акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может передавать генерируемые им сигналы поддиапазонов дискретизирующему модулю 220. Акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может передавать эти сигналы поддиапазонов через один или несколько передающих компонентов (не показаны). Примерами таких передающих компонентов могут быть коаксиальный кабель, кабель связи (например, телекоммуникационный кабель, гибкий кабель, спиральный кабель, кабель в неметаллической оболочке, кабель в металлической оболочке, многожильный кабель, кабель типа «витая пара», ленточный кабель, экранированный кабель, двухпроводной кабель, оптоволокно или другой подобный объект или комбинация таких объектов). В некоторых вариантах, сигналы поддиапазонов могут быть переданы дискретизирующему модулю 220 через передающий компонент для сигнала. В некоторых вариантах, сигналы поддиапазонов могут быть переданы дискретизирующему модулю 220 через несколько передающих компонентов поддиапазонов, соединенных параллельно. Каждый из этих нескольких передающих компонентов поддиапазонов может быть соединен с одним из акустико-электрических преобразователей в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 и может передавать сигнал поддиапазон, генерируемый этим акустико-электрическим преобразователем, дискретизирующему модулю 220. Например, совокупность передающих компонентов поддиапазонов может содержать первый передающий компонент поддиапазона, соединенный с акустико-электрическим преобразователем 211, и второй передающий компонент поддиапазона, соединенный с акустико-электрическим преобразователем 212. Эти первый передающий компонент поддиапазона и второй передающий компонент поддиапазона могут быть соединены параллельно. Первый передающий компонент поддиапазона и второй передающий компонент поддиапазона могут передавать электрический сигнал 2151 поддиапазона и электрический сигнал 2152 поддиапазона дискретизирующему модулю 220, соответственно. The acoustic-to-electric converters in the acoustic-to-electric converter module 210 may receive an audio signal 205. The audio signal 205 may come from an acoustic source capable of generating an audio signal. This acoustic source may be a living object, such as the user of the signal processing device 200 and/or a non-living object, such as a CD player, television, or the like, or a combination of such objects. In some embodiments, the audio signal may also contain external noise. The audio signal 205 may have some bandwidth. For example, the audio signal 205 generated by the user of the signal processing device 200 may have a frequency band of 10-30,000 Hz. Acoustic-to-electrical transducers may generate, in response to audio signal 205, multiple subband electrical signals (eg, subband electrical signals 2151, 2152, 2153, ..., and 2154, illustrated in FIG. 2). The electrical subband signal generated in accordance with the audio signal 205 is here understood to mean a signal with a bandwidth narrower than that of the composite audio signal 205. The bandwidth of the subband signal may be within the bandwidth of the corresponding audio signal 205. For example, the audio signal 205 may have a bandwidth of 10-30,000 Hz, and the bandwidth of the subband audio signal may be 100-200 Hz, which falls within the bandwidth of the composite audio signal 205, i.e. in the band 10-30,000 Hz. In some embodiments, the acoustic-to-electric converter may receive the audio signal 205 and generate one subband signal in accordance with the received audio signal. For example, acoustic-to-electric transducers 211, 212, 213, and 214 may receive audio signal 205 and generate subband electrical signal 2151, subband electrical signal 2152, subband electrical signal 2153, and subband electrical signal 2154, respectively, according to the audio signal received by these transducers. In some embodiments, at least two of the multiple subband signals generated by said acoustic-electric transducers may have different frequency bands. As illustrated above, at least two of these ac-to-electric transducers may have different frequency responses, resulting in two different subband signals corresponding to the two different ac-to-electric transducers receiving the same audio signal 205. Acoustic-electrical converter module 210 may transmit the subband signals it generates to sampling module 220. Acoustic-electrical converter module 210 may transmit these subband signals via one or more transmission components (not shown). Examples of such transmission components can be coaxial cable, communication cable (e.g. telecommunications cable, flexible cable, spiral cable, non-metallic cable, metal sheath cable, multi-core cable, twisted pair cable, ribbon cable, screened cable, two-wire cable, optical fiber or other similar object or a combination of such objects). In some embodiments, the subband signals may be transmitted to sampler 220 via a signal transmitting component. In some embodiments, the subband signals may be transmitted to sampler 220 via multiple subband transmit components connected in parallel. Each of these multiple subband transmitting components may be coupled to one of the acto-electric transducers in ac-to-electric converter module 210 and may transmit the subband signal generated by that ac-electric converter to sampling module 220. For example, the plurality of subband transmission components may comprise a first a subband transmitting component coupled to an acoustic-electrical transducer 211; and a second subband transmitting component coupled to an acoustic-electrical transducer 212. These first subband transmitting component and the second subband transmitting component may be connected in parallel. The first subband transmitting component and the second subband transmitting component may transmit the subband electrical signal 2151 and the subband electrical signal 2152 to the sampling module 220, respectively.

Частотная характеристика акустико-электрического преобразовательного модуля 210 может зависеть от частотных характеристик акустико-электрических преобразователей, входящих в этот акустико-электрический преобразовательный модуль 210. Например, «плоскостность» (равномерность) частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля 210 может быть связана с тем, где частотные характеристики акустико-электрических преобразователей в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 пересекаются одна с другими. Как иллюстрируют фиг. 10A-10C (и описания к этим чертежам ниже), когда частотные характеристики акустико-электрических преобразователей пересекаются поблизости от точки (ек) половинной мощности или в этой точке (ах), частотная характеристика акустико-электрического преобразовательного модуля 210, содержащего эти акустико-электрические преобразователи, может быть более плоской, чем характеристика такого акустико-электрического преобразовательного модуля 210, в котором характеристики составляющих его акустико-электрических преобразователей не пересекаются поблизости от точки (ек) половинной мощности или в этой точке (ах). Как используется здесь, под точкой половинной мощности для некоторой частотной характеристики понимают частотную точку (и) с уровнем мощности -3 дБ. Как используется здесь, две частотные характеристики можно считать пересекающимися поблизости от точки половинной мощности, когда они пересекаются в частотной точке поблизости от точки половинной мощности. Как используется здесь, частотную точку можно считать расположенной поблизости от точки половинной мощности, когда разность мощностей между этой частотной точкой и точкой половинной мощности не превышает 2dB. В некоторых вариантах, когда частотные характеристики акустико-электрических преобразователей в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 пересекаются одна с другой в некоторой частотной точке (например, в точке одной четверти мощности или в точке одной восьмой мощности и т.д.) с уровнем мощности более чем на 2 дБ ниже уровня в точке половинной мощности, область наложения между частотными характеристиками соседних акустико-электрических преобразователей может быть относительно низкой, вследствие чего уровень частотной характеристики комбинации соседних акустико-электрических преобразователей понижается в области наложения, таким образом, оказывая нежелательное воздействие на качество сигналов поддиапазонов с выходов соседних акустико-электрических преобразователей. В некоторых вариантах, когда частотные характеристики акустико-электрических преобразователей в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 пересекаются одна с другой в некоторой частотной точке (например, в точке трех четвертей мощности или в точке семи восьмых мощности и т.д.) с уровнем мощности на 1 дБ выше, чем в точке половинной мощности, область наложения между частотными характеристиками соседних акустико-электрических преобразователей может быть относительно высокой, порождая тем самым диапазон относительно высоких помех между сигналами поддиапазонов с выходов акустико-электрических преобразователей.The frequency response of the acoustic-electric transducer module 210 may depend on the frequency response of the acoustic-electric transducers included in this acoustic-electric transducer module 210. For example, the "flatness" (uniformity) of the frequency response of the acoustic-electric converter module 210 may be due to where the frequency responses of the acoustic-electric transducers in the acoustic-electric converter module 210 intersect with one another. As illustrated in FIG. 10A-10C (and descriptions of these drawings below), when the frequency responses of the acoustic-electric transducers intersect near or at the half-power point(s), the frequency response of the acoustic-electric transducer module 210 containing these acoustic-electric transducers may be flatter than the response of such an acoustic-electric transducer module 210 in which the characteristics of its constituent acoustic-electric transducers do not intersect near or at the half power point(s). As used here, the half power point for some frequency response is understood to mean the frequency point(s) with a power level of -3 dB. As used here, two frequency responses can be considered to intersect near the half power point when they intersect at a frequency point near the half power point. As used here, a frequency point can be considered to be in the vicinity of a half power point when the power difference between that frequency point and the half power point does not exceed 2dB. In some embodiments, when the frequency responses of the ac-to-electric transducers in the ac-to-electric transducer module 210 intersect at some frequency point (e.g., one-quarter power point or one-eighth power point, etc.) with a power level greater than than 2 dB below the level at the half power point, the aliasing area between the frequency responses of adjacent AO transducers may be relatively low, whereby the frequency response level of the combination of adjacent AO transducers is lowered in the overlap region, thus having an undesirable effect on quality. subband signals from the outputs of neighboring acoustic-electric transducers. In some embodiments, when the frequency responses of the ac-to-electric transducers in the ac-to-electric converter module 210 intersect at some frequency point (e.g., three-quarter power point or seven-eighth power point, etc.) with a power level of 1 dB higher than at the half power point, the area of overlap between the frequency responses of adjacent AM transducers can be relatively large, thereby generating a range of relatively high interference between the subband signals from the outputs of the AM transducers.

В некоторых вариантах, для определенного диапазона частот в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 может быть допустимо иметь лишь ограниченное число акустико-электрических преобразователей. В акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может быть включено большее число акустико-электрических преобразователей, когда эти акустико-электрические преобразователи имеют пониженное демпфирование по сравнению с преобразователями, не имеющими пониженного демпфирования. Просто в качестве примера, фиг. 13A иллюстрирует частотную характеристику акустико-электрического преобразовательного модуля 210, содержащего четыре акустико-электрических преобразователя (четыре штриховые линии показывают частотные характеристики четырех индивидуальных акустико-электрических преобразователей без пониженного демпфирования, если они работают по отдельности; и сплошная линия представляет частотную характеристику комбинации четырех акустико-электрических преобразователей без пониженного демпфирования). В некоторых вариантах, в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 может быть, допустимо иметь больше акустико-электрических преобразователей, когда один или несколько из этих акустико-электрических преобразователя находятся в состоянии пониженного демпфирования. Например, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может содержать шесть или более акустико-электрических преобразователей с пониженным демпфированием. Просто в качестве примера, фиг. 13B иллюстрирует частотную характеристику акустико-электрического преобразовательного модуля 210, имеющего шесть акустико-электрических преобразователей с пониженным демпфированием.In some embodiments, for a certain range of frequencies, the acoustic-electric transducer module 210 may only be allowed to have a limited number of acoustic-electric transducers. More AE transducers may be included in the AE transducer module 210 when the AE transducers have reduced damping compared to those that do not have reduced damping. Just as an example, FIG. 13A illustrates the frequency response of an ac-to-electric transducer module 210 comprising four ac-to-electric transducers (the four dashed lines show the frequency response of the four individual ac-to-electric transducers without damping if they are operated individually; and the solid line represents the frequency response of the combination of the four ac-to-electric transducers. electrical transducers without reduced damping). In some embodiments, it may be possible to have more acoustic-electric transducers in the acoustic-electric transducer module 210 when one or more of these acoustic-electric transducers are in a reduced damping state. For example, acoustic-electric transducer module 210 may comprise six or more reduced-damping acoustic-electric transducers. Just as an example, FIG. 13B illustrates the frequency response of an acoustic-electric transducer module 210 having six reduced-damping acoustic-electric transducers.

Дискретизирующий модуль 220 может содержать несколько дискретизирующих блоков (например, дискретизирующие модули 221, 222, 223, …, 224, иллюстрирующие на фиг. 2). Эти дискретизирующие блоки соединены параллельно.Sampler 220 may comprise multiple samplers (eg, samplers 221, 222, 223, ..., 224 illustrated in FIG. 2). These sampling blocks are connected in parallel.

Дискретизирующий блок (например, дискретизирующий блок 221, дискретизирующий блок 222, дискретизирующий блок 223 и/или дискретизирующий блок 224) в дискретизирующем модуле 220 может осуществлять связь с одним из акустико-электрических преобразователей и быть конфигурирован для приема и дискретизации сигнала поддиапазона, генерируемого этим акустико-электрическим преобразователем. Дискретизирующий блок может осуществлять связь со своим акустико-электрическим преобразователем через передающий компонент поддиапазона. Просто в качестве примера, дискретизирующий блок 221 может быть соединен с первым передающим компонентом поддиапазона и конфигурирован для дискретизации электрического сигнала 2151 поддиапазона, принимаемого от этого передающего компонента, тогда как дискретизирующий блок 222 может быть соединен со вторым передающим компонентом поддиапазона и конфигурирован для дискретизации электрического сигнала 2152 поддиапазона, принимаемого от этого передающего компонента. A sampling unit (e.g., sampling unit 221, sampling unit 222, sampling unit 223, and/or sampling unit 224) in sampling module 220 may be in communication with one of the acoustic-electrical transducers and be configured to receive and sample the subband signal generated by that acoustically - electrical converter. The sampler may communicate with its acoustic-to-electrical converter via the subband transmitting component. Just as an example, sampler 221 may be coupled to a first subband transmitting component and configured to sample the electrical subband signal 2151 received from that transmitting component, while sampler 222 may be coupled to a second subband transmitting component and configured to sample the electrical signal 2152 subband received from this transmitting component.

В некоторых вариантах, дискретизирующий блок (например, дискретизирующий блок 221, дискретизирующий блок 222, дискретизирующий блок 223 и/или дискретизирующий блок 224) в дискретизирующем модуле может дискретизировать принятый сигнал поддиапазона и генерировать цифровой сигнал на основе дискретизированного сигнала поддиапазона. Например, дискретизирующий блок 221, дискретизирующий блок 222, дискретизирующий блок 223 и дискретизирующий блок 224 могут дискретизировать сигналы поддиапазонов и генерировать цифровой сигнал 2351, цифровой сигнал 2352, цифровой сигнал 2353 и цифровой сигнал 2354, соответственно. In some embodiments, a sampler (eg, sampler 221, sampler 222, sampler 223, and/or sampler 224) in the sampler module may sample the received subband signal and generate a digital signal based on the sampled subband signal. For example, sampler 221, sampler 222, sampler 223, and sampler 224 may sample the subband signals and generate digital signal 2351, digital signal 2352, digital signal 2353, and digital signal 2354, respectively.

В некоторых вариантах, дискретизирующий блок может осуществлять дискретизацию сигнала поддиапазона с использованием технологии дискретизации в полосе частот. Например, дискретизирующий блок может быть конфигурирован для дискретизации сигнала поддиапазона с использованием дискретизации в полосе частот, где частоту дискретизации выбирают в соответствии с полосой частот сигнала поддиапазона. Просто в качестве примера, дискретизирующий блок может выполнять дискретизацию сигнала поддиапазон в полосе частот не меньше удвоенной ширины полосы частот сигнала поддиапазона. В некоторых вариантах, дискретизирующий блок может осуществлять дискретизацию сигнала поддиапазона в полосе частот не меньше удвоенной ширины полосы частот сигнала поддиапазона и не больше учетверенной ширины полосы частот сигнала поддиапазона. В некоторых вариантах, в результате использования дискретизации в полосе частот вместо дискретизации в полосе пропускания или способа дискретизации низких частот, дискретизирующий блок может осуществлять дискретизацию сигнала поддиапазона с относительно низкой частотой дискретизации, уменьшая сложность и стоимость процедуры дискретизации. Кроме того, при использовании способа дискретизации в полосе частот в процедуру дискретизации могут быть внесены лишь небольшие шумы или искажения сигнала. Как описано в связи с фиг. 1, система 100 обработки сигнала (например, модуль 130 фильтрации поддиапазонов) может осуществлять процедуру цифровой обработки сигнала с использованием программы для генерации сигналов поддиапазонов, которая может вносить искажения сигнала из-за влияния таких факторов, как алгоритмы, используемые в процессе обработки сигнала, способы дискретизации, применяемые в процессе дискретизации, и структуры компонентов в системе 100 обработки сигнала (например, акустико-электрический преобразователь 110, дискретизирующий модуль 120 и/или модуль 130 фильтрации поддиапазонов). По сравнению с модулем 130 фильтрации поддиапазонов, система 200 обработки сигнала может генерировать сигналы поддиапазонов на основе структур и характеристик акустико-электрических преобразователей.In some embodiments, the sampling unit may sample the subband signal using an in-band sampling technique. For example, the sampling unit may be configured to sample the subband signal using in-band sampling, where the sampling rate is selected according to the bandwidth of the subband signal. Just as an example, the sampling unit may sample the subband signal in a bandwidth of at least twice the bandwidth of the subband signal. In some embodiments, the sampling unit may sample the subband signal in a bandwidth of at least twice the bandwidth of the subband signal and at most four times the bandwidth of the subband signal. In some embodiments, by using bandpass sampling instead of passband sampling or a low frequency sampling technique, the sampling unit can sample the subband signal at a relatively low sampling rate, reducing the complexity and cost of the sampling procedure. In addition, only small noises or signal distortions can be introduced into the sampling procedure using the bandpass sampling method. As described in connection with FIG. 1, the signal processing system 100 (for example, the subband filtering module 130) may perform a digital signal processing procedure using a program for generating subband signals, which may introduce signal distortion due to factors such as the algorithms used in the signal processing, methods sampling applied in the sampling process, and component structures in signal processing system 100 (eg, acoustic-electric converter 110, sampling module 120, and/or subband filtering module 130). Compared to the subband filtering module 130, the signal processing system 200 can generate subband signals based on structures and characteristics of acoustic-electrical transducers.

Дискретизирующий блок может передавать сформированный им цифровой сигнал в модуль 240 обработки сигнала. В некоторых вариантах, цифровые сигналы могут передаваться через параллельные передающие компоненты. В некоторых вариантах, цифровые сигналы могут передаваться через передающий компонент согласно определенному протоколу связи. К примерам таких протоколов связи могут относиться протокол AES3 (общество аудио инженеров (audio engineering society)), протокол AES/EBU (Европейский вещательный союз (European broadcast union)), протокол EBU (Европейский вещательный союз), протокол ADAT (автоматическое накопление и передача данных (Automatic Data Accumulator and Transfer)), протокол I2S (звук между IC (Inter-IC Sound)), протокол временного уплотнения TDM (Time Division Multiplexing), протокол MIDI (цифровой интерфейс музыкальных инструментов (Musical Instrument Digital Interface)), протокол CobraNet, протокол Ethernet AVB (Этернет аудио/видео соединение (Ethernet Audio/VideoBridging)), протокол Dante, протоколы Международного союза электросвязи ITU (International Telecommunication Union) ITU-T G.728, ITU-T G.711, ITU-T G.722, ITU-T G.722.1, ITU-T G.722.1 Annex C (Приложение C), AAC (усовершенствованное аудиокодирование (Advanced Audio Coding))-LD, или другие подобные протоколы, либо их комбинации. Цифровой сигнал может быть передан в определенном формате, включая формат компакт-дисков CD(Compact Disc), формат WAVE, формат AIFF (файловый формат для обмена аудиоданными (Audio Interchange File Format)), форматы Группы экспертов по кинематографии MPEG (Moving Picture Experts Group) MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, MPEG-4, MIDI (цифровой интерфейс музыкальных инструментов), формат WMA (формат аудиофайлов для Windows (Windows Media Audio)), формат RealAudio, формат VQF (взвешенное векторное квантование с перемежением в области преобразования (Transform-domain Weighted Interleave Vector Quantization)), формат AMR (адаптивный многоскоростной (Adaptive Multi-Rate)),формат APE, формат FLAC (свободный аудиокодек без потерь (Free Lossless Audio Codec)), формат AAC (усовершенствованное аудиокодирование) или другой подобный формат, либо комбинация таких форматов. The digitizing block can transmit the digital signal generated by it to the signal processing module 240 . In some embodiments, digital signals may be transmitted through parallel transmission components. In some embodiments, digital signals may be transmitted through a transmitter component according to a specific communication protocol. Examples of such communication protocols may include the AES3 (audio engineering society) protocol, the European broadcast union (AES/EBU) protocol, the European Broadcasting Union (EBU) protocol, the ADAT (automatic accumulation and transmission) protocol (Automatic Data Accumulator and Transfer) protocol), I2S protocol (Sound between ICs (Inter-IC Sound)), TDM protocol (Time Division Multiplexing), MIDI protocol (Musical Instrument Digital Interface), protocol CobraNet, Ethernet protocol AVB (Ethernet Audio/Video Bridging), Dante protocol, International Telecommunication Union (ITU) protocols ITU-T G.728, ITU-T G.711, ITU-T G .722, ITU-T G.722.1, ITU-T G.722.1 Annex C (Annex C), AAC (Advanced Audio Coding)-LD, or other similar protocols, or combinations thereof. The digital signal can be transmitted in a specific format, including CD(Compact Disc) format, WAVE format, AIFF (Audio Interchange File Format) format, MPEG (Moving Picture Experts Group) formats ) MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, MPEG-4, MIDI (Musical Instrument Digital Interface), WMA (Windows Audio File Format (Windows Media Audio)), RealAudio format, VQF (Weighted Vector Quantization Interleaved) Transform-domain Weighted Interleave Vector Quantization), AMR (Adaptive Multi-Rate), APE, FLAC (Free Lossless Audio Codec), AAC (Advanced Audio Coding) ) or another similar format, or a combination of such formats.

Модуль 240 обработки сигнала может обрабатывать данные, принятые от других компонентов устройства 200 обработки сигнала. Например, модуль 240 обработки сигнала может обрабатывать цифровые сигналы, переданные от дискретизирующих блоков из дискретизирующего модуля 220. Модуль 240 обработки сигнала может обращаться и получать доступ к информации и/или данным, сохраненным в дискретизирующем модуле 220. В качестве другого примера, модуль 240 обработки сигнала может быть непосредственно соединен с дискретизирующим модулем 220 для доступа к информации и/или данным, сохраненным в последнем. В некоторых вариантах, модуль 240 обработки сигнала может быть реализован процессором, таким как микроконтроллер, микропроцессор, компьютер с уменьшенным набором команд (reduced instruction set computer (RISC)), специализированные интегральные схемы (application specific integrated circuit (ASIC)), процессор со специализированным набором команд (application-specific instruction-set processor (ASIP)), центральный процессор (central processing unit (CPU)), графический процессор (graphics processing unit (GPU)), физический процессор (physics processing unit (PPU)), блок микроконтроллера, цифровой процессор сигнала (digital signal processor (DSP)), программируемая пользователем вентильная матрица (field programmable gate array (FPGA)), усовершенствованная машина с сокращенным набором команд (advanced RISC machine (ARM)), программируемое логическое устройство (programmable logic device (PLD)) какая-либо схема или процессор, способный выполнять одну или несколько функций, или другое подобное устройство, либо комбинация таких устройств.The signal processing unit 240 may process data received from other components of the signal processing device 200 . For example, signal processing module 240 may process digital signals transmitted from sampling units from sampling module 220. Signal processing module 240 may access and access information and/or data stored in sampling module 220. As another example, processing module 240 The signal may be directly connected to sampling module 220 to access information and/or data stored in the latter. In some embodiments, signal processing module 240 may be implemented by a processor, such as a microcontroller, microprocessor, reduced instruction set computer (RISC), application specific integrated circuit (ASIC), application specific integrated circuit (ASIC) processor, instruction set (application-specific instruction-set processor (ASIP)), central processing unit (CPU), graphics processing unit (GPU), physical processor (physics processing unit (PPU)), microcontroller unit , digital signal processor (DSP), field programmable gate array (FPGA), advanced RISC machine (ARM), programmable logic device ( PLD)) any circuit or processor capable of performing one or more functions, or the like. device, or a combination of such devices.

Следует отметить, что приведенное выше описание устройства 200 обработки сигнала дано просто для целей иллюстрации и не предназначено для ограничения объема настоящего изобретения. Даже рядовой специалист в рассматриваемой области может внести многочисленные изменения и модификации в соответствии с положениями настоящего изобретения. Однако эти изменения и модификации не отклоняются от объема настоящего изобретения. Например, устройство 200 обработки сигнала может далее содержать запоминающее устройство для сохранения сигналов, принятых от других компонентов этого устройства 200 обработки сигнала (например, акустико-электрического преобразовательного модуля 210 и/или дискретизирующего модуля 220). К примерам запоминающего устройства могут относиться запоминающее устройство большой емкости, сменное запоминающее устройство, энергозависимое устройство для чтения и записи информации, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ (read-only memory (ROM))) или другое подобное устройство, либо комбинация таких устройств. В качестве другого примера, один или несколько передатчиков могут быть исключены. Указанная совокупность нескольких сигналов поддиапазонов может быть передана посредством волн несущих, таких как инфракрасная волна, электромагнитная волна, звуковая волны или другая подобная волна, либо комбинация таких волн. В качестве другого примера, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может содержать 2, 3 или 4 акустико-электрических преобразователя.It should be noted that the above description of the signal processing apparatus 200 is merely for purposes of illustration and is not intended to limit the scope of the present invention. Even an ordinary person skilled in the art can make numerous changes and modifications in accordance with the provisions of the present invention. However, these changes and modifications do not deviate from the scope of the present invention. For example, signal processing device 200 may further comprise a memory for storing signals received from other components of signal processing device 200 (eg, acoustic-electrical converter module 210 and/or sampling module 220). Examples of a storage device may include a mass storage device, a removable storage device, a volatile device for reading and writing information, a read-only memory (ROM))) or other similar device, or a combination of such devices. As another example, one or more transmitters may be excluded. Said plurality of multiple subband signals may be transmitted by carrier waves such as an infrared wave, electromagnetic wave, sound wave, or other similar wave, or a combination of such waves. As another example, the acoustic-electrical transducer module 210 may comprise 2, 3, or 4 acoustic-electrical transducers.

На фиг. 3 представлена логическая схема примера процедуры обработки аудиосигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. По меньшей мере часть процедуры 300 может быть реализована в устройстве 200 обработки сигнала, иллюстрированном на фиг. 2. In FIG. 3 is a logic diagram of an example audio signal processing procedure according to some embodiments of the present invention. At least a portion of the procedure 300 may be implemented in the signal processor 200 illustrated in FIG. 2.

На этапе 310, может быть принят аудиосигнал 205. Этот аудиосигнал 205 может быть принят несколькими акустико-электрическими преобразователями. В некоторых вариантах, эти акустико-электрические преобразователи могут иметь разные частотные характеристики. Эти несколько акустико-электрических преобразователя могут быть расположены в одном и том же устройстве 200 обработки сигнала, как это иллюстрирует фиг. 2. Аудиосигнал 205 может иметь некоторую полосу частот.At 310, an audio signal 205 may be received. This audio signal 205 may be received by multiple acoustic-electric transducers. In some embodiments, these acoustic-electric transducers may have different frequency responses. These multiple acoustic-electric transducers may be located in the same signal processing device 200, as illustrated in FIG. 2. Audio signal 205 may have some bandwidth.

На этапе 320, в ответ на аудиосигнал 205 можно генерировать несколько сигналов поддиапазонов. Эти несколько сигналов поддиапазонов могут формироваться указанными несколькими акустико-электрическими преобразователями. По меньшей мере два из сформированных сигналов поддиапазонов могут иметь разные полосы частот. Каждый из сигналов поддиапазонов может иметь полосу частот, находящуюся в пределах полосы частот аудиосигнала 205. At 320, multiple subband signals may be generated in response to audio signal 205. These multiple subband signals may be generated by said multiple acoustic-electric transducers. At least two of the generated subband signals may have different frequency bands. Each of the subband signals may have a frequency band that is within the bandwidth of the audio signal 205.

Следует отметить, что приведенное выше описание относительно процедуры 300 дано только лишь для целей иллюстрации и не предназначено для ограничения объема настоящего изобретения. Даже рядовой специалист в рассматриваемой области сможет сделать многочисленные изменения и модификации в соответствии с положениями настоящего изобретения. Однако эти изменения и модификации не будут отклоняться от объема настоящего изобретения. В некоторых вариантах, одна или нескольких операций процедуры 300 могут быть исключены, либо одна или несколько дополнительных операций могут быть добавлены. Например, процедура 300 может дополнительно содержать операцию дискретизации сигналов поддиапазонов после операции 320.It should be noted that the above description regarding procedure 300 is for illustrative purposes only and is not intended to limit the scope of the present invention. Even an ordinary person skilled in the art will be able to make numerous changes and modifications in accordance with the provisions of the present invention. However, these changes and modifications will not deviate from the scope of the present invention. In some embodiments, one or more steps of procedure 300 may be omitted, or one or more additional steps may be added. For example, procedure 300 may further comprise an operation to sample the subband signals after operation 320.

На фиг. 4 представлена упрощенная схема примера акустико-электрического преобразователя согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. The акустико-электрический преобразователь 211 может быть конфигурирован для преобразования аудиосигнала в электрический сигнал. Этот акустико-электрический преобразователь 211 может содержать акустический канальный компонент 410, акустический чувствительный компонент 420 и схемный компонент 430.In FIG. 4 is a simplified diagram of an example acoustic-electric transducer according to some embodiments of the present invention. The acoustic-electrical converter 211 may be configured to convert an audio signal into an electrical signal. This acoustic-electric transducer 211 may include an acoustic channel component 410, an acoustic sensing component 420, and a circuit component 430.

Акустический канальный компонент 410 может влиять на путь, по которому аудиосигнал передается к акустическому чувствительному компоненту 420 посредством акустической структуры указанного акустического канального компонента, каковой может обрабатывать аудиосигнал прежде, чем этот аудиосигнал достигнет акустического чувствительного компонента 420. В некоторых вариантах, аудиосигнал может представлять собой звуковой сигнал воздушной проводимости и тогда акустическая структура акустического канального компонента 410 может быть конфигурирована для обработки звукового сигнала воздушной проводимости. В качестве альтернативы, аудиосигнал может представлять собой звуковой сигнал костной проводимости и тогда акустическая структура акустического канального компонента 410 может быть конфигурирована для обработки звукового сигнала костной проводимости. В некоторых вариантах, акустическая структура может содержать одну или несколько камерных структур, одну или несколько трубчатых структур или другие подобные структуры, либо комбинацию таких структур. The acoustic channel component 410 may influence the path that the audio signal is transmitted to the acoustic sensing component 420 by said acoustic channel component's acoustic structure, which can process the audio signal before the audio signal reaches the acoustic sensing component 420. In some embodiments, the audio signal may be an audio signal. the air conduction signal, and then the acoustic structure of the acoustic channel component 410 can be configured to process the air conduction audio signal. Alternatively, the audio signal may be a bone conduction audio signal, in which case the acoustic structure of the acoustic channel component 410 may be configured to process the bone conduction audio signal. In some embodiments, the acoustic structure may comprise one or more chamber structures, one or more tubular structures, or other similar structures, or a combination of such structures.

В некоторых вариантах, акустическое полное сопротивление акустической структуры может изменяться в соответствии с частотой принимаемого аудиосигнала. В некоторых вариантах, акустическое полное сопротивление акустической структуры может изменяться в пределах определенного диапазона. Таким образом, в некоторых вариантах, частотный диапазон аудиосигнала может вызывать соответствующие изменения акустического полного сопротивления акустической структуры. Другими словами, акустическая структура может функционировать в качестве фильтра, обрабатывающего какой-либо поддиапазон принимаемого аудиосигнала. В некоторых вариантах, акустическая структура, содержащая главным образом камерную структуру, может функционировать в качестве фильтра верхних частот, тогда как акустическая структура, содержащая главным образом трубчатую структуру, в качестве фильтра нижних частот.In some embodiments, the acoustic impedance of the acoustic structure may vary according to the frequency of the received audio signal. In some embodiments, the acoustic impedance of the acoustic structure may vary within a certain range. Thus, in some embodiments, the frequency range of the audio signal may cause corresponding changes in the acoustic impedance of the acoustic structure. In other words, the acoustic structure can function as a filter processing some subband of the received audio signal. In some embodiments, an acoustic structure comprising a predominantly chamber structure may function as a high pass filter, while an acoustic structure comprising a predominantly tubular structure as a low pass filter.

В некоторых вариантах, акустическое полное сопротивление акустической структуры, которая содержит главным образом камерную структуру, может быть определено в соответствии с Уравнением (1) следующим образом:In some embodiments, the acoustic impedance of an acoustic structure that contains primarily a chamber structure may be determined in accordance with Equation (1) as follows:

Figure 00000001
…(1),
Figure 00000001
…(one),

Здесь Z обозначает акустическое полное сопротивление, ω обозначает угловую частоту (например, камерной структуры), j обозначает мнимую единицу, Cα обозначает акустическую емкость, ρ0 обозначает плотность воздуха, c0 обозначает скорость звука и V0 обозначает эквивалентный объем камеры. Here, Z denotes the acoustic impedance, ω denotes the angular frequency (e.g. of a chamber structure), j denotes the imaginary unit, C α denotes the acoustic capacitance, ρ 0 denotes the air density, c 0 denotes the speed of sound, and V 0 denotes the equivalent volume of the chamber.

В некоторых вариантах, акустическое полное сопротивление акустической структуры, которая главным образом содержит трубчатую структуру, может быть определено в соответствии с Уравнением (2) следующим образом:In some embodiments, the acoustic impedance of an acoustic structure that primarily comprises a tubular structure may be determined in accordance with Equation (2) as follows:

Figure 00000002
…(2),
Figure 00000002
…(2),

Здесь Z обозначает акустическое полное сопротивление, Mα обозначает акустическую массу, ω обозначает угловую частоту акустическую структуры (например, трубчатой структуры), ρ0 обозначает плотность воздуха, l0 обозначает эквивалентную длину трубки и S обозначает площадь поперечного сечения просвета трубки. Here, Z denotes the acoustic impedance, M α denotes the acoustic mass, ω denotes the angular frequency of the acoustic structure (e.g., tubular structure), ρ 0 denotes the air density, l 0 denotes the tube equivalent length, and S denotes the cross-sectional area of the tube lumen.

Структура камера-трубка представляет собой сочетание звуковой емкости и акустической массы, соединенных последовательно, например, резонатор Гельмгольца, так что может быть образован резонансный контур индуктивность-конденсатор (LC). Акустическое полное сопротивление структуры камера-трубка может быть определено в соответствии с Уравнением (3) следующим образом:The chamber-tube structure is a combination of sound capacitance and acoustic mass connected in series, such as a Helmholtz resonator, so that an inductor-capacitor (LC) resonant circuit can be formed. The acoustic impedance of the chamber-tube structure can be determined according to Equation (3) as follows:

Figure 00000003
…(3).
Figure 00000003
…(3).

Согласно Уравнению (3), структура камера-трубка может функционировать в качестве полосового фильтра. Центральная частота полосового фильтра может быть определена в соответствии с Уравнением (4) следующим образом:According to Equation (3), the chamber-tube structure can function as a bandpass filter. The center frequency of the bandpass filter can be determined according to Equation (4) as follows:

Figure 00000004
…(4).
Figure 00000004
…(4).

Если в структуре камера-трубка используется акустический резистивный материал, может быть образован последовательный контур резистор-индуктивность-конденсатор (RLC), а акустическое полное сопротивление этого последовательного RLC-контура может быть определено в соответствии с Уравнением (5) следующим образом:If an acoustic resistive material is used in the chamber-tube structure, a series resistor-inductor-capacitor (RLC) circuit can be formed, and the acoustic impedance of this series RLC circuit can be determined according to Equation (5) as follows:

Figure 00000005
…(5),
Figure 00000005
…(5),

где Rα обозначает акустическое сопротивление последовательного RLC-контура. Структура камера-трубка может также функционировать в качестве полосового фильтра. Регулирование величины акустического сопротивления Rα может изменить полосу пропускания полосового фильтра. Центральная частота такого полосового фильтра может быть определена Уравнением (6) следующим образом:where R α denotes the acoustic impedance of the series RLC circuit. The chamber-tube structure can also function as a bandpass filter. Adjusting the value of the acoustic impedance R α can change the bandwidth of the bandpass filter. The center frequency of such a bandpass filter can be determined by Equation (6) as follows:

Figure 00000004
…(6).
Figure 00000004
…(6).

Акустический чувствительный компонент 420 может преобразовывать аудиосигнал, переданный акустическим канальным компонентом, в электрический сигнал. Например, этот акустический чувствительный компонент 420 может преобразовывать аудиосигнал в изменения электрических параметров, что может быть воплощено в электрический сигнал. Структура акустического чувствительного компонента 420 может содержать диафрагмы, пластинки, кантилеверные элементы и т.д. В некоторых вариантах, акустический чувствительный компонент 420 может содержать одну или несколько диафрагм. Подробности относительно структуры акустического чувствительного компонента 420, содержащего диафрагму, могут быть найдены в других местах настоящего описания (например, на фиг. 6A и 6B и в описаниях к ним). Подробности относительно структуры акустического чувствительного компонента 420, содержащего несколько диафрагму могут быть найдены в других местах настоящего описания (например, на фиг. 7A и 7B и в описаниях к ним). Диафрагмы, входящие в акустический чувствительный компонент 420, могут быть соединены параллельно (например, как это иллюстрирует фиг. 7A) или последовательно (например, как это иллюстрирует фиг. 8A). В некоторых вариантах, как показано на фиг. 7B и 7C и в описаниях к ним, полоса пропускания частотной характеристики акустического чувствительного компонента 420, имеющего несколько диафрагм, соединенных параллельно, может быть шире и более равномерной (плоской), чем полоса частотной характеристики акустического чувствительного компонента 420, имеющего одну диафрагму. В некоторых вариантах, как показано на фиг. 8B и в описаниях к нему, частотная характеристика акустического чувствительного компонента 420, имеющего несколько диафрагм, соединенных последовательно, в полосе пропускания может иметь более резкий край, чем частотная характеристика акустического чувствительного компонента 420, имеющего только одну диафрагму, в полосе пропускания. Совокупность материалов для изготовления акустического чувствительного компонента 420 может содержать пластмассы, металлы, композитные материалы, пьезоэлектрические материалы и т.п. Более подробное описание акустического чувствительного компонента 420 может быть найдено в других местах настоящего описания (например, на фиг. 6A-9D и в описаниях к ним). The acoustic sensing component 420 may convert the audio signal transmitted by the acoustic channel component into an electrical signal. For example, this acoustic sensing component 420 may convert an audio signal into changes in electrical parameters, which may be embodied in an electrical signal. The structure of the acoustic sensing component 420 may include diaphragms, plates, cantilever elements, and so on. In some embodiments, the acoustic sensing component 420 may include one or more diaphragms. Details regarding the structure of the acoustic sensitive component 420 containing the diaphragm can be found elsewhere in the present description (for example, in Fig. 6A and 6B and in the descriptions to them). Details regarding the structure of the multi-diaphragm acoustic sensing component 420 can be found elsewhere in this specification (eg, in and in the descriptions of FIGS. 7A and 7B). The diaphragms included in the acoustic sensing component 420 may be connected in parallel (eg, as illustrated in Fig. 7A) or in series (eg, as illustrated in Fig. 8A). In some embodiments, as shown in FIG. 7B and 7C and in their descriptions, the frequency response bandwidth of an acoustic sensing component 420 having multiple diaphragms connected in parallel may be wider and more uniform (flat) than the frequency response bandwidth of an acoustic sensing component 420 having a single diaphragm. In some embodiments, as shown in FIG. 8B and its descriptions, the passband frequency response of an acoustic sensing component 420 having multiple diaphragms connected in series may have a sharper edge than the frequency response of an acoustic sensing component 420 having only one diaphragm in the passband. The set of materials for manufacturing the acoustic sensing component 420 may include plastics, metals, composite materials, piezoelectric materials, and the like. A more detailed description of the acoustic sensing component 420 can be found elsewhere in this specification (eg, in FIGS. 6A-9D and in the descriptions thereto).

Как описано в соединении с акустическим канальным компонентом 410, акустический канальный компонент 410 или акустический чувствительный компонент 420 может функционировать в качестве фильтра. Структура, содержащая акустический канальный компонент 410 и акустический чувствительный компонент 420, также может функционировать в качестве фильтра. Подробное описание такой структуры может быть найдено на фиг. 9A и фиг. 9B и в описаниях к ним. As described in connection with acoustic channel component 410, acoustic channel component 410 or acoustic sensing component 420 may function as a filter. The structure containing the acoustic channel component 410 and the acoustic sensing component 420 can also function as a filter. A detailed description of such a structure can be found in FIG. 9A and FIG. 9B and in their descriptions.

В некоторых вариантах, модифицируя параметр (ы) (например, параметры структуры) акустического канального компонента 410 и/или акустического чувствительного компонента 420, можно соответствующим образом подстраивать частотную характеристику комбинации акустического канального компонента 410 и акустического чувствительного компонента 420. Например, фиг. 9C иллюстрирует пример частотных характеристик двух комбинированных структур согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Штриховая линия 931 представляет частотную характеристику комбинации акустического канального компонента и акустического чувствительного компонента (называемой также первой комбинационной структурой). Один или несколько параметров (например, структурных параметров) акустического канального компонента или акустического чувствительного компонента могут быть модифицированы, результатом чего будет вторая комбинационная структура, отличная от первой комбинационной структуры. Сплошная линия 933 может обозначать частотную характеристику второй комбинационной структуры. Как иллюстрирует фиг. 9C, частотная характеристика второй комбинационной структуры (т.е. сплошная линия 933) может быть более равномерной (плоской, сглаженной) чем частотная характеристика первой комбинационной структуры (т.е. штриховая линия 931), в полосе частот 20 Гц-20,000 Гц.In some embodiments, by modifying the parameter(s) (eg, structure parameters) of the acoustic channel component 410 and/or the acoustic sensing component 420, the frequency response of the combination of the acoustic duct component 410 and the acoustic sensing component 420 can be appropriately tuned. For example, FIG. 9C illustrates an example of the frequency responses of two combined structures according to some embodiments of the present invention. The dashed line 931 represents the frequency response of the combination of the acoustic channel component and the acoustic sensing component (also referred to as the first combination pattern). One or more parameters (eg, structural parameters) of the acoustic channel component or the acoustic sensing component may be modified, resulting in a second combination structure different from the first combination structure. The solid line 933 may indicate the frequency response of the second combination pattern. As illustrated in FIG. 9C, the frequency response of the second combination pattern (i.e., solid line 933) may be more uniform (flatter, smoother) than the frequency response of the first combination pattern (i.e., dashed line 931) in the 20 Hz-20,000 Hz frequency band.

В некоторых вариантах, частотная характеристика комбинации акустического канального компонента 410 и акустического чувствительного компонента 420 может быть связана с частотной характеристикой акустического канального компонента 410 и/или акустического чувствительного компонента 420. Например, резкость (крутизна спада) краев частотной характеристики комбинации акустического канального компонента 410 и акустического чувствительного компонента 420 может быть связана с расстоянием, на которое частота отсечки частотной характеристики акустического канального компонента 410 близка к частоте отсечки частотной характеристике акустического чувствительного компонента 420. Края частотной характеристики комбинации акустического канального компонента 410 и акустического чувствительного компонента 420 могут быть резче (круче), когда частота отсечки частотной характеристики акустического канального компонента 410 и частота отсечки частотной характеристики акустического чувствительного компонента 420 располагаются ближе одна к другой. Например, фиг. 9D иллюстрирует пример частотной характеристики комбинационной структуры согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Штриховая линия 941 представляет частотную характеристику акустического чувствительного компонента. Пунктирная линия 943 представляет частотную характеристику акустического канального компонента, и сплошная линия 945 может обозначать частотную характеристику акустического канального компонента и акустического чувствительного компонента. Как иллюстрирует фиг. 9D, критическая частота (также называемая частотой отсечки) акустического канального компонента (т.е. пунктирной линии 943) может быть близка к или быть такой же, как критическая частота акустического чувствительного компонента (т.е. штриховой линии 941), результатом чего может быть то, что частотная характеристика комбинации акустического канального компонента и акустического чувствительного компонента (т.е. сплошная линия 945) имеет более резкий (крутой) край.In some embodiments, the frequency response of the combination of acoustic channel component 410 and acoustic sensing component 420 may be related to the frequency response of acoustic channel component 410 and/or acoustic sensing component 420. of the acoustic channel component 420 can be related to the distance that the cutoff frequency of the acoustic channel component 410 is close to the cutoff frequency of the acoustic channel component 420. when the cutoff frequency of the acoustic channel component 410 and the cutoff frequency of the acoustic sensing component 420 located closer to each other. For example, FIG. 9D illustrates an example of the frequency response of a combination structure according to some embodiments of the present invention. The dashed line 941 represents the frequency response of the acoustic sensing component. The dotted line 943 represents the frequency response of the acoustic channel component, and the solid line 945 may indicate the frequency response of the acoustic channel component and the acoustic sensing component. As illustrated in FIG. 9D, the cut-off frequency (also referred to as the cut-off frequency) of the acoustic channel component (i.e., dashed line 943) may be close to or be the same as the cut-off frequency of the acoustic sensing component (i.e., dashed line 941), resulting in be that the frequency response of the combination of acoustic channel component and acoustic sensitive component (ie, solid line 945) has a sharper (steep) edge.

В некоторых вариантах, один или несколько структурных параметров акустического канального компонента 410 и/или акустического чувствительного компонента 420 могут быть модифицированы или подстроены. Например, расстояние между различными элементами в акустическом канальном компоненте 410 и/или акустическом чувствительном компоненте 420 можно регулировать с помощью двигателя, управляемого модулем обратной связи, иллюстрируемом в других местах настоящего описания. В качестве другого примера, ток, текущий через акустический чувствительный компонент 420, можно регулировать в соответствии с командами, передаваемыми, например, модулем обратной связи. Результатом регулирования одного или нескольких структурных параметров акустического канального компонента 410 и/или акустического чувствительного компонента 420 могут быть изменения характеристик фильтрации этих компонентов. In some embodiments, one or more of the structural parameters of the acoustic channel component 410 and/or the acoustic sensing component 420 may be modified or adjusted. For example, the spacing between the various elements in the acoustic channel component 410 and/or the acoustic sensing component 420 can be controlled by a motor driven feedback module illustrated elsewhere in this description. As another example, the current flowing through the acoustic sensing component 420 can be adjusted in accordance with commands transmitted, for example, by a feedback module. Adjusting one or more structural parameters of the acoustic channel component 410 and/or the acoustic sensing component 420 may result in changes in the filtering characteristics of those components.

Схемный компонент 430 может воспринимать изменения электрических параметров (например, электрический сигнал). В некоторых вариантах, схемный компонент 430 может осуществлять одну или несколько функций применительно к электрическим сигналам для дальнейшей обработки. Совокупность примеров функций может содержать усиление, модуляцию, простую фильтрацию и другие подобные функции или комбинацию таких функций. В некоторых вариантах, регулируя один или несколько параметров схемного компонента 430, можно подстраивать чувствительности в соответствующих полосах пропускания для согласования ее по полосам одних с другими. В некоторых вариантах, схемные компоненты 430 могут регулировать чувствительности в одной или нескольких полосах пропускания в соответствии с такими условиями, как предварительно заданная команда, сигнал обратной связи или сигнал управления, переданный контроллером, или другое подобное условие, либо комбинация таких условий. В некоторых вариантах, схемные компоненты 430 могут регулировать чувствительности в одной или нескольких полосах пропускания автоматически.Circuit component 430 can sense changes in electrical parameters (eg, an electrical signal). In some embodiments, circuit component 430 may perform one or more functions on electrical signals for further processing. The collection of example functions may include amplification, modulation, simple filtering, and other similar functions, or a combination of such functions. In some embodiments, by adjusting one or more parameters of the circuit component 430, it is possible to adjust the sensitivities in the respective passbands to match them across the bands of one with the other. In some embodiments, circuit components 430 may adjust the sensitivities in one or more bandwidths in accordance with conditions such as a predetermined command, a feedback signal, or a control signal transmitted by a controller, or another similar condition, or a combination of such conditions. In some embodiments, the circuit components 430 may adjust the sensitivities in one or more bandwidths automatically.

Фиг. 5A иллюстрирует пример акустического канального компонента 410 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Акустический канальный компонент 410 может содержать одну или несколько трубчатых структур. На фиг. 5A показаны три примера трубчатых структур, а именно, первая трубчатая структура 501, вторая трубчатая структура 502 и третья 503. Каждая трубчатая структура может содержать передний акустический резистивный материал для обнаружения или приема аудиосигнала и задний акустический резистивный материал для передачи на выход сигнала в соответствии с аудиосигналом. Например, первая трубчатая структура 501 может содержать передний акустический резистивный материал 511 и задний акустический резистивный материал 512. Вторая трубчатая структура 502 может содержать передний акустический резистивный материал 513 и задний акустический резистивный материал 514. Третья трубчатая структура 503 может содержать передний акустический резистивный материал 515 и задний акустический резистивный материал 516. Когда звуковое давление P проходит через первую трубчатую структуру 501, вторую трубчатую структуру 502 и третью трубчатую структуру 503 последовательно, это звуковое давление P может превратиться в звуковое давление P3. Пример схемы, соответствующей акустическому канальному компоненту 410 (или называемой акустической фильтрующей схемой) может быть иллюстрирован на фиг. 5B.Fig. 5A illustrates an example of an acoustic channel component 410 according to some embodiments of the present invention. Acoustic channel component 410 may include one or more tubular structures. In FIG. 5A shows three examples of tubular structures, namely, a first tubular structure 501, a second tubular structure 502, and a third 503. Each tubular structure may include a front acoustic resistive material for detecting or receiving an audio signal and a rear acoustic resistive material for outputting a signal in accordance with audio signal. For example, the first tubular structure 501 may include front acoustic resistive material 511 and rear acoustic resistive material 512. Second tubular structure 502 may include front acoustic resistive material 513 and rear acoustic resistive material 514. Third tubular structure 503 may include front acoustic resistive material 515 and rear acoustic resistive material 516. When the sound pressure P passes through the first tubular structure 501, the second tubular structure 502, and the third tubular structure 503 in succession, this sound pressure P can be converted into a sound pressure P 3 . An example of a circuit corresponding to an acoustic channel component 410 (or referred to as an acoustic filter circuit) can be illustrated in FIG. 5b.

Фиг. 5B иллюстрирует пример модели эквивалентной схемы акустического канального компонента 410, показанного на фиг. 5A согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Эта схема может содержать первый резистор 541, второй резистор 542, третий резистор 543, четвертый резистор 544, первую индуктивность 551, вторую индуктивность 552, третью индуктивность 553, четвертую индуктивность 554, первый конденсатор 561, второй конденсатор 562 и третий конденсатор 563. Первый конец первого конденсатора 561 может быть соединен с первым концом первой индуктивности 551 и с первым концом второго резистора 542. Второй конец первой индуктивности 551 может быть соединен с первым концом первого резистора 541. Первый конец второго конденсатора 562 может быть соединен с первым концом второй индуктивности 552 и с первым концом третьего резистора 543. Второй конец второй индуктивности 552 может быть соединен со вторым концом второго резистора 542. Первый конец третьего конденсатора 563 может быть соединен с первым концом третьей индуктивности 553 и с первым концом четвертого резистора 544. Второй конец третьей индуктивности 553 может быть соединен со вторым концом третьего резистора 543. Первый конец четвертой индуктивности 554 может быть соединен со вторым концом четвертого резистора 544.Fig. 5B illustrates an example equivalent circuit model of the acoustic channel component 410 shown in FIG. 5A in accordance with some embodiments of the present invention. This circuit may include a first resistor 541, a second resistor 542, a third resistor 543, a fourth resistor 544, a first inductor 551, a second inductor 552, a third inductor 553, a fourth inductor 554, a first capacitor 561, a second capacitor 562, and a third capacitor 563. First end the first capacitor 561 may be connected to the first end of the first inductance 551 and to the first end of the second resistor 542. The second end of the first inductance 551 may be connected to the first end of the first resistor 541. The first end of the second capacitor 562 may be connected to the first end of the second inductance 552 and to the first end of the third resistor 543. The second end of the second inductance 552 may be connected to the second end of the second resistor 542. The first end of the third capacitor 563 may be connected to the first end of the third inductance 553 and to the first end of the fourth resistor 544. The second end of the third inductance 553 may be connected to the second end of the third p resistor 543. The first end of the fourth inductance 554 may be connected to the second end of the fourth resistor 544.

На фиг. 6A представлена упрощенная схема примера механической модели акустического чувствительного компонента 420 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Один или несколько элементов, составляющих акустический чувствительный компонент 420, могут колебаться в соответствии с падающим на компонент аудиосигналом. Этот аудиосигнал может быть передан от акустического канального компонента 410. В некоторых вариантах, колебания одного или нескольких элементов, составляющих акустический чувствительный компонент 420, могут вести к изменениям электрических параметров акустического чувствительного компонента 420. Акустический чувствительный компонент 420 может быть чувствителен в некоторой полосе частот аудиосигнала. Эта полоса частот аудиосигнала может вызвать соответствующие изменения электрических параметров акустического чувствительного компонента 420. Другими словами, акустический чувствительный компонент 420 может функционировать в качестве фильтра, обрабатывающего поддиапазон аудиосигнала.In FIG. 6A is a simplified diagram of an exemplary mechanical model of an acoustic sensing component 420 in accordance with some embodiments of the present invention. One or more of the elements that make up the acoustic sensing component 420 may oscillate in response to the audio signal incident on the component. This audio signal may be transmitted from the acoustic channel component 410. In some embodiments, vibrations of one or more elements that make up the acoustic sensing component 420 may lead to changes in the electrical parameters of the acoustic sensing component 420. The acoustic sensing component 420 may be sensitive in a certain frequency band of the audio signal. . This bandwidth of the audio signal can cause corresponding changes in the electrical parameters of the acoustic sensing component 420. In other words, the acoustic sensing component 420 can function as a filter processing a subband of the audio signal.

В некоторых вариантах, акустический чувствительный компонент 420 может представлять собой диафрагму. Фиг. 6A иллюстрирует пример диафрагмы, которая может представлять собой диафрагму 611 и эластичный компонент 613. Первая точка диафрагмы 611 может быть соединена с первой точкой эластичного компонента 613. Вторая точка диафрагмы 611 может быть соединена со второй точкой эластичного компонента 613. In some embodiments, the acoustic sensing component 420 may be a diaphragm. Fig. 6A illustrates an example of a diaphragm, which may be a diaphragm 611 and an elastic component 613. The first point of the diaphragm 611 may be connected to the first point of the elastic component 613. The second point of the diaphragm 611 may be connected to the second point of the elastic component 613.

На фиг. 6B представлена упрощенная схема примера механической модели акустического чувствительного компонента 420 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Этот акустический чувствительный компонент 420 может представлять собой диафрагму. Как иллюстрирует фиг. 6B, эта диафрагма может содержать диафрагму 621, демпфирующий компонент 623 и эластичный компонент 625. Первый конец диафрагмы 621 может быть соединен с первым концом демпфирующего компонента 623 и первым концом эластичного компонента 625 (например, пружины). Второй конец демпфирующего компонента 623 может быть фиксированным. Второй конец эластичного компонента 625 может быть фиксированным.In FIG. 6B is a simplified diagram of an example mechanical model of an acoustic sensing component 420 in accordance with some embodiments of the present invention. This acoustic sensing component 420 may be a diaphragm. As illustrated in FIG. 6B, this diaphragm may include a diaphragm 621, a damping component 623, and an elastic component 625. The first end of the diaphragm 621 may be connected to the first end of the damping component 623 and the first end of the elastic component 625 (eg, a spring). The second end of the damping component 623 may be fixed. The second end of the elastic component 625 may be fixed.

На фиг. 6C представлена упрощенная схема примера модели эквивалентной схемы, соответствующей механической модели, показанной на фиг. 6A и 6B согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Схема может содержать резистор 631, индуктивность 633 и конденсатор 635. Первый конец индуктивности 633 может быть соединен с первым концом резистора 631. Второй конец индуктивности 633 может быть соединен с первым концом конденсатором 635. Эта схема может образовать последовательный RLC-контур, который может действовать в качестве полосового фильтра. Центральная частота полосового фильтра может быть определена согласно Уравнению (9) следующим образом:In FIG. 6C is a simplified diagram of an example equivalent circuit model corresponding to the mechanical model shown in FIG. 6A and 6B according to some embodiments of the present invention. The circuit may include a resistor 631, an inductor 633, and a capacitor 635. The first end of the inductor 633 may be connected to the first end of the resistor 631. The second end of the inductor 633 may be connected to the first end of a capacitor 635. This circuit may form a series RLC circuit that can operate as a band pass filter. The center frequency of the bandpass filter can be determined according to Equation (9) as follows:

Figure 00000006
…(9),
Figure 00000006
…(nine),

Здесь Mm обозначает массу диафрагмы, Km обозначает коэффициент упругости диафрагмы, и Rm обозначает демпфирование диафрагмы. Rm можно регулировать для модификации полосы пропускания фильтра, реализованного в виде последовательной RLC-схемы. В некоторых вариантах, акустическая структура, которая может повлиять на путь прохождения аудиосигнала к акустическому чувствительному компоненту 420, или акустический чувствительный компонент 420, который может преобразовать аудиосигнал в электрический сигнал, может оказать воздействие на аудиосигнал и в частотной области, и во временной области. В некоторых вариантах, одну или несколько характеристик акустического чувствительного компонента 420 можно подстраивать, регулируя одну или несколько нелинейных изменяющихся во времени характеристик материалов акустического чувствительного компонента 420 для удовлетворения определенных требований к фильтрации. К примерам нелинейных изменяющихся во времени характеристик могут относиться гистерезисная задержка, ползучесть, неньютоновские характеристики или другие подобные параметры, либо комбинация таких характеристик.Here, M m denotes the mass of the diaphragm, K m denotes the coefficient of elasticity of the diaphragm, and R m denotes the damping of the diaphragm. R m can be adjusted to modify the bandwidth of a filter implemented as a serial RLC circuit. In some embodiments, an acoustic structure that can affect the audio signal path to acoustic sensing component 420, or acoustic sensing component 420 that can convert an audio signal to an electrical signal, can affect the audio signal in both the frequency domain and the time domain. In some embodiments, one or more characteristics of the acoustic sensing component 420 can be tuned by adjusting one or more non-linear time-varying characteristics of the materials of the acoustic sensing component 420 to meet certain filtering requirements. Examples of non-linear time-varying characteristics may include hysteresis delay, creep, non-Newtonian characteristics, or the like, or a combination of such characteristics.

На фиг. 7A представлена упрощенная схема механической модели примера акустического чувствительного компонента 420 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. В некоторых вариантах, несколько акустических чувствительных компонентов могут быть соединены для достижения определенных характеристик фильтрации.In FIG. 7A is a simplified diagram of a mechanical model of an example acoustic sensing component 420 according to some embodiments of the present invention. In some embodiments, multiple acoustic sensing components may be coupled to achieve certain filtering characteristics.

Как показано на фиг. 7A, механическая модель может содержать несколько акустических чувствительных компонентов. Эти акустические чувствительные компоненты могут быть соединены параллельны. Механическая модель, соответствующая каждому акустическому чувствительному компоненту может содержать диафрагму 704, демпфирующий компонент 721 и эластичный компонент 723. Более подробное описание индивидуального акустического чувствительного компонента может быть найдено в других местах настоящего описания (например, фиг. 6B и 6C, и относящиеся к ним описания). В некоторых вариантах, акустический чувствительный компонент 420, содержащий несколько акустических чувствительных компонентов, может осуществлять фильтрацию с несколькими пиками характеристиками, фильтрацию с несколькими центральными частотами или многополосную фильтрацию.As shown in FIG. 7A, a mechanical model may contain multiple acoustic sensing components. These acoustic sensitive components can be connected in parallel. The mechanical model corresponding to each acoustic sensing component may include a diaphragm 704, a damping component 721, and an elastic component 723. A more detailed description of an individual acoustic sensing component can be found elsewhere in this specification (e.g., FIGS. 6B and 6C and related descriptions). ). In some embodiments, an acoustic sensing component 420 containing multiple acoustic sensing components may perform multi-peak filtering, multiple center frequency filtering, or multi-band filtering.

Фиг. 7B иллюстрирует примеры частотных характеристик, соответствующих разным акустическим чувствительным компонентам, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Акустический чувствительный компонент 420 содержит первый акустический чувствительный компонент и второй акустический чувствительный компонент. Эти первый акустический чувствительный компонент и второй акустический чувствительный компонент могут быть соединены параллельно. Центральная частота первого акустического чувствительного компонента может отличаться от центральной частоты второго чувствительного компонента. Например, как показано на фиг. 7B, пунктирная линия 701 представляет частотную характеристику первого акустического чувствительного компонента, тогда как штриховая линия 702 представляет частотную характеристику второго акустического чувствительного компонента. Сплошная линия 703 может обозначать частотную характеристику комбинации первого акустического чувствительного компонента и второго акустического чувствительного компонента. Ширина полосы частотной характеристики комбинации первого акустического чувствительного компонента и второго акустического чувствительного компонента (т.е. сплошной линии 703) больше, а сама кривая 703 является более равномерной (плоской) по сравнению с частотной характеристикой первого акустического чувствительного компонента (т.е. пунктирной линией 701) или с частотной характеристикой второго акустического чувствительного компонента (т.е. штриховой линией 702). Fig. 7B illustrates examples of frequency responses corresponding to different acoustic sensing components, in accordance with some embodiments of the present invention. Acoustic sensing component 420 includes a first acoustic sensing component and a second acoustic sensing component. These first acoustic sensing component and the second acoustic sensing component may be connected in parallel. The center frequency of the first acoustic sensing component may be different from the center frequency of the second sensing component. For example, as shown in FIG. 7B, dashed line 701 represents the frequency response of the first acoustic sensing component, while dashed line 702 represents the frequency response of the second acoustic sensing component. The solid line 703 may indicate the frequency response of the combination of the first acoustic sensing component and the second acoustic sensing component. The frequency response bandwidth of the combination of the first acoustic sensing component and the second acoustic sensing component (i.e., solid line 703) is larger, and the curve 703 itself is more uniform (flatter) than the frequency response of the first acoustic sensing component (i.e., dotted line 701) or with the frequency response of the second acoustic sensing component (ie dashed line 702).

В некоторых вариантах, частотные характеристики первого акустического чувствительного компонента и второго акустического чувствительного компонента могут пересекаться одна с другой. В некоторых вариантах, частотные характеристики первого акустического чувствительного компонента и второго акустического чувствительного компонента могут пересекаться в частотной точке, которая располагается не поблизости от точки половинной мощности. Как описано в связи с фиг. 10A -10C и с описаниями к ним, когда частотные характеристики акустико-электрических преобразователей пересекаются поблизости или в самой точке (ах) половинной мощности, частотная характеристика акустико-электрического преобразовательного модуля 210, содержащего эти акустико-электрические преобразователи, может быть более равномерной (плоской) по сравнению с акустико-электрическим преобразовательным модулем 210, в котором характеристики акустико-электрических преобразователей не пересекаются поблизости или в самой точке (ах) половинной мощности. Однако поскольку первый акустический чувствительный компонент и второй акустический чувствительный компонент располагаются в одном и том же акустическом чувствительном компоненте 420, и наложение частотных характеристик первого акустического чувствительного компонента и второго акустического чувствительного компонента может представлять собой наложение векторов, необходимо учитывать фазы выходных сигналов этих первого акустического чувствительного компонента и второго акустического чувствительного компонента. Таким образом, когда частотные характеристики первого акустического чувствительного компонента и второго акустического чувствительного компонента пересекаются в частотной точке, которая не находится поблизости от точки половинной мощности, частотная характеристика комбинации первого акустического чувствительного компонента и второго акустического чувствительного компонента может быть более равномерной (плоской) и иметь более широкую полосу пропускания, чем характеристика комбинации двух акустических чувствительных компонентов, имеющих частотные характеристики, пересекающиеся поблизости или в самой точке половинной мощности. In some embodiments, the frequency responses of the first acoustic sensing component and the second acoustic sensing component may overlap with each other. In some embodiments, the frequency responses of the first acoustic sensing component and the second acoustic sensing component may intersect at a frequency point that is not in the vicinity of the half power point. As described in connection with FIG. 10A-10C and with their descriptions, when the frequency responses of the ac-to-electric transducers intersect near or at the very half power point(s), the frequency response of the ac-to-electric transducer module 210 containing these ac-to-electric transducers may be more uniform (flat ) compared to the ac-to-electric transducer module 210, in which the characteristics of the ac-to-electric transducers do not intersect near or at the half power point(s). However, since the first acoustic sensing component and the second acoustic sensing component are located in the same acoustic sensing component 420, and the superimposition of the frequency characteristics of the first acoustic sensing component and the second acoustic sensing component can be a vector superposition, it is necessary to take into account the phases of the output signals of these first acoustic sensing components. component and a second acoustic sensing component. Thus, when the frequency responses of the first acoustic sensitive component and the second acoustic sensitive component intersect at a frequency point that is not in the vicinity of the half power point, the frequency response of the combination of the first acoustic sensitive component and the second acoustic sensitive component may be more uniform (flat) and have wider bandwidth than that of a combination of two acoustic sensing components having frequency responses that intersect near or at the half power point itself.

Фиг. 7C иллюстрирует пример частотных характеристик различных акустических чувствительных компонентов согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Как показано на фиг. 7C, акустический чувствительный компонент 420 может содержать первый акустический чувствительный компонент, второй акустический чувствительный компонент и третий акустический чувствительный компонент, соединенные параллельно. Эти первый акустический чувствительный компонент, второй акустический чувствительный компонент и третий акустический чувствительный компонент могут представлять собой акустические чувствительные компоненты с пониженным демпфированием и могут называться первый акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, второй акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием и третий акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, соответственно. Центральная частота каждого акустического чувствительного компонента может отличаться от других компонентов. Например, как показано на фиг. 7C, пунктирная линия 711, штриховая линия 712 и штрих-пунктирная линия 713 представляют частотные характеристики первого акустического чувствительного компонента, второго акустического чувствительного компонента и третьего акустического чувствительного компонента, соответственно. Сплошная линия 714 может обозначать частотную характеристику комбинации первого акустического чувствительного компонента, второго акустического чувствительного компонента и третьего акустического чувствительного компонента. Полоса пропускания частотной характеристики комбинации первого акустического чувствительного компонента, второго акустического чувствительного компонента и третьего акустического чувствительного компонента (т.е. сплошной линии) шире и равномернее частотной характеристики первого акустического чувствительного компонента (т.е. пунктирной линии 711, называемой также четвертой частотной характеристикой), частотной характеристики второго акустического чувствительного компонента (т.е. штриховой линии 712, называемой также пятой частотной характеристикой) или частотной характеристики третьего акустического чувствительного компонента (т.е. штрих-пунктирной линии 713, называемой также шестой частотной характеристикой).Fig. 7C illustrates an example of the frequency responses of various acoustic sensing components in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 7C, acoustic sensing component 420 may include a first acoustic sensing component, a second acoustic sensing component, and a third acoustic sensing component connected in parallel. The first acoustic sensing component, the second acoustic sensing component, and the third acoustic sensing component may be reduced damping acoustic sensing components and may be referred to as first reduced acoustic sensing component, second reduced acoustic sensing component and third reduced damping acoustic sensing component. , respectively. The center frequency of each acoustic sensitive component may differ from other components. For example, as shown in FIG. 7C, dashed line 711, dashed line 712, and dashed line 713 represent the frequency responses of the first acoustic sensing component, the second acoustic sensing component, and the third acoustic sensing component, respectively. The solid line 714 may indicate the frequency response of the combination of the first acoustic sensing component, the second acoustic sensing component, and the third acoustic sensing component. The bandwidth of the frequency response of the combination of the first acoustic sensing component, the second acoustic sensing component, and the third acoustic sensing component (i.e., the solid line) is wider and more uniform than the frequency response of the first acoustic sensing component (i.e., the dotted line 711, also called the fourth frequency response ), the frequency response of the second acoustic sensing component (ie, the dashed line 712, also referred to as the fifth frequency response), or the frequency response of the third acoustic sensing component (ie, the dashed line 713, also referred to as the sixth frequency response).

Центральная частота второго акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием (также называемая пятой центральной частотой) выше центральной частоты первого акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием (также называемой четвертой центральной частотой), а центральная частота третьего акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием (также называемая шестой центральной частотой) выше центральной частоты второго акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием.The center frequency of the second damped acoustic sensing component (also referred to as the fifth center frequency) is higher than the center frequency of the first damped acoustic sensing component (also referred to as the fourth center frequency), and the center frequency of the third damped acoustic sensing component (also referred to as the sixth center frequency) ) above the center frequency of the second acoustically sensitive component with reduced damping.

В некоторых вариантах, четвертая частотная характеристика и пятая частотная характеристика пересекаются в точке, расположенной поблизости от точки половинной мощности четвертой частотной характеристики и точки половинной мощности пятой частотной характеристики. Иными словами, четвертая частотная характеристика и пятая частотная характеристика пересекаются в точке с уровнем мощности не ниже -5 дБ и не выше -1 дБ.In some embodiments, the fourth frequency response and the fifth frequency response intersect at a point adjacent to the half power point of the fourth frequency response and the half power point of the fifth frequency response. In other words, the fourth frequency response and the fifth frequency response intersect at a power level not lower than -5 dB and not higher than -1 dB.

Как описано в связи с фиг. 7B, когда частотные характеристики первого акустического чувствительного компонента и второго акустического чувствительного компонента и третьего акустического чувствительного компонента могут пересекаться в частотных точках, находящихся не поблизости от точки половинной мощности, частотная характеристика комбинации первого акустического чувствительного компонента и второго акустического чувствительного компонента и третьего акустического чувствительного компонента может быть более равномерной (плоской) и широкой, чем характеристика комбинации трех акустических чувствительных компонентов, частотные характеристики которых пересекаются в частотных точках поблизости или в точке половинной мощности.As described in connection with FIG. 7B, when the frequency responses of the first acoustic sensitive component and the second acoustic sensitive component and the third acoustic sensitive component may intersect at frequency points not in the vicinity of the half power point, the frequency response of the combination of the first acoustic sensitive component and the second acoustic sensitive component and the third acoustic sensitive component may be more even (flat) and wider than the response of a combination of three acoustically sensitive components whose frequency responses intersect at frequency points nearby or at half power.

На фиг. 8A представлена упрощенная схема примера механической модели, соответствующей акустическому чувствительному компоненту 420 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Механическая модель, соответствующая акустическому чувствительному компоненту 420, может содержать несколько акустических чувствительных компонентов. Эти несколько акустических чувствительных компонентов могут быть соединены последовательно. Например, как иллюстрирует фиг. 8A, акустический чувствительный компонент 420 может содержать два акустических чувствительных компонента, каждый из которых может иметь диафрагму 811, демпфирующий компонент 815 и эластичный компонент 813. Аудиосигнал (звуковое давление равно P) может падать на диафрагму 811 и побуждать акустический чувствительный компонент 420 генерировать электрический сигнал (не показан). Более подробное описание индивидуального акустического чувствительного компонента можно найти в других местах настоящего описания (например, на фиг. 6B и 6C и в описаниях к ним). In FIG. 8A is a simplified diagram of an example mechanical model corresponding to an acoustic sensing component 420 according to some embodiments of the present invention. The mechanical model corresponding to the acoustic sensing component 420 may include multiple acoustic sensing components. These several acoustic sensitive components can be connected in series. For example, as illustrated in FIG. 8A, the acoustic sensing component 420 may comprise two acoustic sensing components, each of which may have a diaphragm 811, a damping component 815, and an elastic component 813. An audio signal (sound pressure equal to P) may impinge on the diaphragm 811 and cause the acoustic sensing component 420 to generate an electrical signal. (not shown). A more detailed description of the individual acoustic sensing component can be found elsewhere in this specification (eg, in and in the descriptions of FIGS. 6B and 6C).

Фиг. 8B иллюстрирует примеры частотных характеристик, соответствующих разным акустическим чувствительным компонентам согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Сплошная линия 821 представляет частотную характеристику одного акустического чувствительного компонента. Штриховая линия 823 представляет частотную характеристику комбинации двух акустических чувствительных компонентов, соединенных последовательно. Пунктирная линия 825 представляет частотную характеристику комбинации трех акустических чувствительных компонентов, соединенных последовательно. Как иллюстрирует фиг. 8B, число акустических чувствительных компонентов может влиять на частотную характеристику акустического преобразовательного устройства, в котором они установлены. Частотная характеристика комбинации трех акустических чувствительных компонентов, соединенных последовательно, (т.е. пунктирная линия 825) может иметь более резкий (крутой) спад, чем частотная характеристика комбинации двух акустических чувствительных компонентов, соединенных последовательно, (т.е. штриховая линия 823). Частотная характеристика комбинации двух акустических чувствительных компонентов, соединенных последовательно, (т.е. штриховая линия 823) может иметь более резкий (крутой) спад, чем частотная характеристика одного акустического чувствительного компонента (т.е. сплошная линия 821). В некоторых вариантах, когда в одном и том же акустическом преобразовательном устройстве установлено большее число чувствительных компонентов, порядок этого акустического преобразовательного устройства может возрастать.Fig. 8B illustrates examples of frequency responses corresponding to different acoustic sensing components in accordance with some embodiments of the present invention. The solid line 821 represents the frequency response of one acoustic sensitive component. The dashed line 823 represents the frequency response of the combination of two acoustic sensing components connected in series. The dotted line 825 represents the frequency response of a combination of three acoustic sensing components connected in series. As illustrated in FIG. 8B, the number of acoustic sensing components may affect the frequency response of the acoustic transducer device in which they are installed. The frequency response of a combination of three acoustic sensing components connected in series (i.e. dashed line 825) may have a sharper (steep) rolloff than the frequency response of a combination of two acoustic sensing components connected in series (i.e. dashed line 823) . The frequency response of a combination of two acoustic sensing components connected in series (ie, dashed line 823) may have a steeper rolloff than the frequency response of a single acoustic sensing component (ie, solid line 821). In some embodiments, when more sensing components are installed in the same acoustic transducer device, the order of that acoustic transducer device may increase.

В некоторых вариантах, три акустических чувствительных компонента могут быть соединены последовательно. Как известно специалистам в рассматриваемой области, акустический чувствительный компонент может иметь нижнюю частоту отсечки и верхнюю частоту отсечки. В некоторых вариантах, центральная частота любого из трех акустических чувствительных компонентов может быть больше наименьшей частоты отсечки из нижних частот отсечки рассматриваемых трех акустических чувствительных компонентов и не больше наибольшей частоты отсечки из верхних частот отсечки этих трех акустических чувствительных компонентов. In some embodiments, three acoustic sensing components may be connected in series. As known to those skilled in the art, an acoustic sensing component may have a lower cutoff frequency and an upper cutoff frequency. In some embodiments, the center frequency of any of the three acoustic sensing components may be greater than the lowest cutoff frequency of the lower cutoff frequencies of the three acoustic sensing components under consideration, and not greater than the highest cutoff frequency of the higher cutoff frequencies of the three acoustic sensing components.

Фиг. 9A иллюстрирует структуру комбинации акустического канального компонента и акустического чувствительного компонента согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Эта структура может быть реализована в виде мембранного (диафрагменного) микрофона с передней камерой и задней камерой. Как показано на фиг. 9A, аудиосигнал (звуковое давление равно P) может сначала попасть в звуковое отверстие 915 акустического канального компонента, который может содержать акустический резистивный материал, а затем попадает на диафрагму 914 и заднюю камеру акустического чувствительного компонента. Здесь P обозначает звуковое давление на микрофон, создаваемое аудиосигналом, а S обозначает эффективную площадь диафрагмы. Более подробное описание акустического канального компонента можно найти в других местах настоящего описания (например, на фиг. 5A и 5B и в описаниях к ним). Более подробные описания акустического чувствительного компонента можно найти в других местах настоящего описания (например, на фиг. 6A-6C и в описаниях к ним).Fig. 9A illustrates the structure of a combination of an acoustic channel component and an acoustic sensing component in accordance with some embodiments of the present invention. This structure can be implemented as a membrane (diaphragm) microphone with a front chamber and a rear chamber. As shown in FIG. 9A, the audio signal (sound pressure equal to P) may first enter the sound hole 915 of the acoustic channel component, which may contain acoustic resistive material, and then enter the diaphragm 914 and the rear chamber of the acoustic sensing component. Here, P stands for the sound pressure on the microphone produced by the audio signal, and S stands for the effective diaphragm area. A more detailed description of the acoustic channel component can be found elsewhere in this specification (eg, in and in the descriptions of FIGS. 5A and 5B). More detailed descriptions of the acoustic sensing component can be found elsewhere in this specification (eg, in FIGS. 6A-6C and the descriptions thereto).

На фиг. 9B представлено упрощенное изображение примера схемы комбинационной структуры, показанной на фиг. 9A, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. В этой схеме резистор 922 (с сопротивлением S2Rα) и катушка индуктивности 923 (с индуктивностью S2Rα) могут обозначать акустическое сопротивление и акустическую массу звукового отверстия. Конденсатор 924 (с емкостью S2Cα1) может обозначать акустическую емкость передней камеры. Конденсатор 928 (с емкостью Cα2/s2) может обозначать акустическую емкость задней камеры. Резистор 925 (с сопротивлением Rm), катушка индуктивности 926 (с индуктивностью Mm) и конденсатор 927 (с емкостью Cm) могут обозначать сопротивление диафрагмы, массу диафрагмы и коэффициент упругости диафрагмы, соответственно.In FIG. 9B is a simplified illustration of an example of the combinational structure circuit shown in FIG. 9A according to some embodiments of the present invention. In this circuit, resistor 922 (with resistance S 2 R α ) and inductor 923 (with inductance S 2 R α ) may represent acoustic impedance and acoustic mass of the sound hole. Capacitor 924 (capacitance S 2 C α1 ) may indicate the acoustic capacitance of the front chamber. Capacitor 928 (with capacitance C α 2 /s 2 ) may indicate the acoustic capacitance of the rear chamber. Resistor 925 (with resistance R m ), inductor 926 (with inductance M m ), and capacitor 927 (with capacitance C m ) may represent diaphragm resistance, diaphragm mass, and diaphragm spring factor, respectively.

Фиг. 10A-10C иллюстрируют частотные характеристики различных акустико-электрических преобразовательных модулей согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Фиг. 10A, фиг. 10B, фиг. 10C иллюстрируют частотную характеристику первого акустико-электрического преобразовательного модуля, второго акустико-электрического преобразовательного модуля и третьего акустико-электрического преобразовательного модуля, соответственно. Каждый из этих модулей - первого акустико-электрического преобразовательного модуля, второго акустико-электрического преобразовательного модуля и третьего акустико-электрического преобразовательного модуля, может содержать три акустико-электрических преобразователя. Как иллюстрирует фиг. 10A, первый акустико-электрический преобразовательный модуль может содержать преобразователь 1, преобразователь 2 и преобразователь 3. Частотная характеристика преобразователя 1 пересекает частотную характеристику преобразователя 2 в частотной точке, расположенной не поблизости от точки половинной мощности, и частотная характеристика преобразователя 2 пересекает частотную характеристику преобразователя 3 в частотной точке, расположенной не поблизости от точки половинной мощности. Как иллюстрирует фиг. 10B, первый акустико-электрический преобразовательный модуль может содержать преобразователь 4 (например, первый акустико-электрический преобразователь), преобразователь 5 (например, второй акустико-электрический преобразователь) и преобразователь 6 (например, третий акустико-электрический преобразователь). Преобразователь 4 имеет первую частотную полосу пропускания, а преобразователь 5 имеет вторую частотную полосу пропускания, отличную от первой частотной полосы пропускания. Вторая частотная полоса пропускания больше первой частотной полосы пропускания, а центральная частота преобразователя 5 выше центральной частоты преобразователя 4. Центральная частота преобразователя 6 выше центральной частоты преобразователя 5.Fig. 10A-10C illustrate the frequency responses of various acoustic-electric transducer modules in accordance with some embodiments of the present invention. Fig. 10A, FIG. 10B, FIG. 10C illustrate the frequency response of the first acoustic-electric converter module, the second acoustic-electric converter module, and the third acoustic-electric converter module, respectively. Each of these modules - the first acoustic-electric converter module, the second acoustic-electric converter module and the third acoustic-electric converter module, may contain three acoustic-electric converters. As illustrated in FIG. 10A, the first acoustic-electric transducer module may include transducer 1, transducer 2, and transducer 3. The frequency response of transducer 1 intersects the frequency response of transducer 2 at a frequency point not near the half power point, and the frequency response of transducer 2 intersects the frequency response of transducer 3. at a frequency point that is not near the half power point. As illustrated in FIG. 10B, the first acoustic-electric transducer module may include transducer 4 (eg, a first acoustic-electric transducer), transducer 5 (eg, a second acoustic-electric transducer), and transducer 6 (eg, a third acoustic-electric transducer). The transducer 4 has a first frequency bandwidth and the transducer 5 has a second frequency bandwidth different from the first frequency bandwidth. The second frequency bandwidth is larger than the first frequency bandwidth, and the center frequency of transducer 5 is higher than the center frequency of transducer 4. The center frequency of transducer 6 is higher than the center frequency of transducer 5.

Частотная характеристика преобразователя 4 пересекает частотную характеристику преобразователя 5 в частотной точке поблизости от точки половинной мощности, а частотная характеристика преобразователя 5 пересекает частотную характеристику преобразователя 6 в частотной точке поблизости от точки половинной мощности. Например, частотная характеристика преобразователя 4 и частотная характеристика преобразователя 5 пересекаются в точке, находящейся поблизости от точки половинной мощности частотной характеристики преобразователя 4 и точкой половинной мощности частотной характеристики преобразователя 5. Как иллюстрировано, частотная характеристика преобразователя 4 и частотная характеристика преобразователя 5 пересекаются в точке с уровнем мощности не меньше -5 дБ и не больше -1 дБ. The frequency response of transducer 4 intersects the frequency response of transducer 5 at a frequency point in the vicinity of the half power point, and the frequency response of transducer 5 intersects the frequency response of transducer 6 at a frequency point in the vicinity of the half power point. For example, the frequency response of transducer 4 and the frequency response of transducer 5 intersect at a point near the half power point of the frequency response of transducer 4 and the half power point of the frequency response of transducer 5. As illustrated, the frequency response of transducer 4 and the frequency response of transducer 5 intersect at point c power level not less than -5 dB and not more than -1 dB.

Как иллюстрирует фиг. 10C, первый акустико-электрический преобразовательный модуль может содержать преобразователь 7, преобразователь 8 и преобразователь 9. Частотная характеристика преобразователя 7 пересекает частотную характеристику преобразователя 8 в частотной точке, находящейся не поблизости от точки половинной мощности, а частотная характеристика преобразователя 8 пересекает частотную характеристику преобразователя 9 в частотной точке, находящейся не поблизости от точки половинной мощности. Как иллюстрируют фиг. 10A-10C, частотная характеристика второго акустико-электрического преобразовательного модуля может быть более равномерной (плоской) чем частотная характеристика первого акустико-электрического преобразовательного модуля, а частотная характеристика третьего акустико-электрического преобразовательного модуля показывает больше помех от соседних каналов, чем частотная характеристика второго акустико-электрического преобразовательного модуля. Приведенные ниже описания могут быть созданы для иллюстрации соотношения между частотной характеристикой акустико-электрического преобразовательного модуля и тем, где частотные характеристики акустико-электрических преобразователей в акустико-электрическом преобразовательном модуле пересекают одна другую. As illustrated in FIG. 10C, the first acoustic-electric transducer module may include transducer 7, transducer 8, and transducer 9. The frequency response of transducer 7 intersects the frequency response of transducer 8 at a frequency point not near the half power point, and the frequency response of transducer 8 intersects the frequency response of transducer 9. at a frequency point that is not near the half power point. As illustrated in FIG. 10A-10C, the frequency response of the second AE transducer module may be more flat (flatter) than the frequency response of the first AO transducer module, and the frequency response of the third AO transducer module exhibits more adjacent channel interference than the frequency response of the second AU. - electrical conversion module. The following descriptions may be created to illustrate the relationship between the frequency response of the AO transducer module and where the frequency responses of the AO transducers in the AO transducer module intersect one another.

Частотные характеристики акустико-электрических преобразователей могут пересекать одна другую в некоторых частотных точках, результатом чего является некоторая область наложения между частотными характеристиками. Как используется здесь, термин «область наложения» относится частотной точке, в которой частотные характеристики пересекают одна другую. Такое наложение частотных характеристик акустико-электрических преобразователей может порождать помехи в соседних каналах, конфигурированных для передачи на выход электрических сигналов, генерируемых акустико-электрическими преобразователями в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210. В некоторых случаях, чем больше область наложения, тем больше может быть помех. Центральные частоты и полосы пропускания частотных характеристик акустико-электрических преобразователей можно регулировать для достижения более узкой области наложения между частотными характеристиками акустико-электрических преобразователей.The frequency responses of acoustic-electrical transducers can cross each other at some frequency points, resulting in some overlap between the frequency responses. As used here, the term "overlap" refers to the frequency point at which the frequency characteristics intersect one another. This aliasing of the frequency responses of the AO transducers can generate interference in adjacent channels configured to output the electrical signals generated by the AO transducers in the AO transducer module 210. In some cases, the larger the area of overlap, the more interference there may be. . The center frequencies and bandwidths of the frequency responses of the acoustic-electric transducers can be adjusted to achieve a narrower area of overlap between the frequency responses of the acoustic-electric transducers.

Например, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может содержать несколько акустико-электрических преобразователей первого порядка. Центральную частоту каждого из акустико-электрических преобразователей можно подстраивать, регулируя структурные параметры этих преобразователей, для достижения определенных областей наложения. Область наложения между двумя частотными характеристиками двух соседних акустико-электрических преобразователей может относиться к области интерференции (и помех) между сигналами поддиапазонов, поступающих на выход от акустико-электрических преобразователей. В идеальном сценарии между частотными характеристиками двух соседних акустико-электрических преобразователей области наложения нет. На практике, однако, определенная область наложения может существовать между двумя частотными характеристиками двух соседних акустико-электрических преобразователей, что может повлиять на качество выходных сигналов поддиапазонов от двух акустико-электрических преобразователей. Если между двумя частотными характеристиками двух соседних акустико-электрических преобразователей имеется относительно небольшая область наложения, уровень частотной характеристики комбинации двух соседних акустико-электрических преобразователей может быть уменьшен в пределах области наложения. Снижение уровня частотной характеристики в некоторой полосе частот может обозначать уменьшение уровня мощности в этой полосе частот. Как используется здесь, область наложения между двумя частотными характеристиками может считаться относительно малой, когда частотные характеристики пересекаются в частотной точке с уровнем мощности ниже -5 дБ. Если между двумя частотными характеристиками двух соседних акустико-электрических преобразователей имеется относительно большая область наложения, уровень частотной характеристики комбинации двух соседних акустико-электрических преобразователей может быть увеличен в пределах этой области наложения. Увеличение уровня частотной характеристики в некоторой полосе частот может обозначать более высокий уровень мощности в этой полосе частот по сравнению с другими полосами частот. Область наложения между двумя частотными характеристиками может считаться относительно малой, когда частотные характеристики пересекаются в частотной точке с уровнем мощности выше -1 дБ. Когда частотные характеристики двух соседних акустико-электрических преобразователей пересекаются поблизости или в точке половинной мощности, частотная характеристика каждого акустико-электрического преобразователя может вносить вклад в частотную характеристику комбинации двух соседних акустико-электрических преобразователей таким образом, что нет ни потерь, ни повторения энергий в определенных полосах частот, результатом чего является правильная полоса наложения между частотными характеристиками двух соседних акустико-электрических преобразователей. Частотные характеристики двух соседних акустико-электрических преобразователей могут считаться пересекающимися поблизости или в точке половинной мощности, когда эти частотные характеристики пересекаются в частотной точке с уровнем мощности не ниже -5 дБ и не больше -1 дБ. В некоторых вариантах, регулируя структурные параметры по меньшей мере одного акустико-электрического преобразователя из двух соседних акустико-электрических преобразователей, можно подстраивать центральную частоту и частотную полосу пропускания этого по меньшей мере одного акустико-электрического преобразователя из этих двух соседних акустико-электрических преобразователей, результатом чего является соответствующее регулирование областей наложения между акустико-электрическими преобразователями. For example, acoustic-electrical transducer module 210 may include multiple first-order acoustic-electrical transducers. The center frequency of each of the acoustic-electric transducers can be tuned by adjusting the structural parameters of these transducers to achieve specific areas of overlap. The region of overlap between two frequency responses of two adjacent acoustic-electric transducers may refer to the region of interference (and interference) between subband signals output from the acoustic-electric transducers. In an ideal scenario, there is no overlap between the frequency responses of two adjacent acoustic-electric transducers. In practice, however, a certain area of overlap may exist between the two frequency responses of two adjacent acoustic-electric transducers, which can affect the quality of the subband output signals from the two acoustic-electric transducers. If there is a relatively small area of overlap between two frequency responses of two adjacent AO transducers, the frequency response level of the combination of two adjacent AO transducers can be reduced within the overlap area. A decrease in the frequency response level in a certain frequency band may indicate a decrease in the power level in that frequency band. As used here, the area of overlap between two frequency responses can be considered relatively small when the frequency responses intersect at a frequency point with a power level below -5 dB. If there is a relatively large area of overlap between two frequency responses of two adjacent AO transducers, the frequency response level of the combination of two adjacent AO transducers can be increased within this overlap area. An increase in the frequency response level in a certain frequency band may indicate a higher power level in that frequency band compared to other frequency bands. The area of overlap between two frequency responses can be considered relatively small when the frequency responses intersect at a frequency point with a power level above -1 dB. When the frequency responses of two adjacent AO transducers intersect nearby or at the half power point, the frequency response of each AO transducer can contribute to the frequency response of the combination of the two adjacent AO transducers in such a way that there is neither loss nor repetition of energies in certain frequency bands, resulting in a correct overlap band between the frequency responses of two adjacent acoustic-electric transducers. The frequency responses of two adjacent acoustic-electric transducers may be considered to intersect in the vicinity or at the half power point when these frequency responses intersect at a frequency point with a power level of at least -5 dB and at most -1 dB. In some embodiments, by adjusting the structural parameters of at least one acoustic-electric transducer of two adjacent acoustic-electric transducers, it is possible to adjust the center frequency and frequency bandwidth of this at least one acoustic-electric transducer of these two adjacent acoustic-electric transducers, resulting in which is the appropriate regulation of the areas of overlap between the acoustic-electric transducers.

Фиг. 12 иллюстрирует частотные характеристики акустико-электрических преобразователей различного порядка согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит несколько акустико-электрических преобразователей. Частотные характеристики акустико-электрического преобразователя могут накладываться одна на другую, вводя помехи между соседними каналами обработки сигналов в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210. Как иллюстрирует фиг. 12, сплошная линия 1201 представляет частотную характеристику акустико-электрического преобразователя первого порядка, штриховая линия 1202 представляет частотную характеристику акустико-электрического преобразователя второго порядка, тогда как штрих-пунктирная линия 1204 представляет частотную характеристику акустико-электрического преобразователя четвертого порядка. Край (срез) полосы пропускания частотной характеристики акустико-электрического преобразователя четвертого порядка (т.е. штрих-пунктирной линии 1204) может быть резче (круче) края полосы акустико-электрического преобразователя второго порядка (т.е. штриховой линии 1202). Край (срез) полосы пропускания частотной характеристики акустико-электрического преобразователя второго порядка (т.е. штриховой линии 1202) может быть резче (круче) края полосы акустико-электрического преобразователя первого порядка (т.е. сплошной линии 1201). В некоторых вариантах, чем выше порядок акустико-электрического преобразователя, тем больше может быть крутизна края полосы пропускания акустико-электрического преобразователя. Согласно результатам теоретического анализа крутизна характеристики на краю полосы пропускания акустико-электрического преобразователя первого порядка может составлять 6 дБ/октава, а при увеличении порядка акустико-электрического преобразователя на каждую 1 крутизна характеристики на краю полосы пропускания может увеличиваться на 6 дБ/октава. Таким образом, использование акустико-электрического преобразователя кратного порядка в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 может позволить включить в модуль больше акустико-электрических преобразователей, что обычно желательно для обеспечения охвата более широкой полосы частот принимаемого аудиосигнала.Fig. 12 illustrates the frequency responses of various orders of acoustic-electric transducers in accordance with some embodiments of the present invention. Acoustic-electrical transducer module 210 includes a plurality of acoustic-electrical transducers. The frequency responses of the acoustic-electric transducer may overlap, introducing interference between adjacent signal processing channels in the acoustic-electric transducer module 210. As illustrated in FIG. 12, the solid line 1201 represents the frequency response of the first order acoustic-electric transducer, the dashed line 1202 represents the frequency response of the second-order acoustic-electric transducer, while the dash-dotted line 1204 represents the frequency response of the fourth order acoustic-electric transducer. The edge (cutoff) of the passband of the frequency response of the fourth order acoustic-electric transducer (ie dashed line 1204) may be sharper (steeper) than the band edge of the second order acoustic-electric transducer (ie dashed line 1202). The edge (cutoff) of the passband of the frequency response of the second order acoustic-electric transducer (ie, dashed line 1202) may be sharper (steeper) than the band edge of the first-order acoustic-electric transducer (ie, solid line 1201). In some embodiments, the higher the order of the acoustic-electric transducer, the greater the steepness of the pass-band edge of the acoustic-electric transducer may be. According to the results of the theoretical analysis, the slope of the response at the edge of the passband of the first-order acoustic-electric transducer can be 6 dB/octave, and for every 1 increase in the order of the acoustic-electric transducer, the slope of the response at the edge of the passband can increase by 6 dB/octave. Thus, the use of a multiple order AO transducer in the AO transducer module 210 may allow more AO transducers to be included in the module, which is generally desirable to cover a wider bandwidth of the received audio signal.

В некоторых вариантах, акустико-электрические преобразователи в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 могут представлять собой полосовые акустико-электрические преобразователи с пониженным демпфированием. В некоторых вариантах, полосовой акустико-электрический преобразователь с пониженным демпфированием может иметь более крутой спад частотной характеристики, чем полосовой акустико-электрический преобразователь, не имеющий пониженного демпфирования, поблизости от резонансного пика частотной характеристики акустико-электрического преобразователя. В некоторых вариантах, максимальное число акустико-электрических преобразователей, допустимое в некоторой полосе частот, может быть определено в соответствии с характеристиками фильтрации полосовых акустико-электрических преобразователей. Например, если принять, что частотные характеристики акустико-электрических преобразователей пересекают одна другую в точках половинной мощности, тогда для некоторого частотного диапазона, максимальное число акустико-электрических преобразователей некоторого порядка, которое может быть разрешено для включения в один акустико-электрический преобразовательный модуль 210, может быть показано в таблице 1:In some embodiments, the acoustic-to-electric transducers in the acoustic-to-electric transducer module 210 may be reduced-damping bandpass acoustic-to-electric transducers. In some embodiments, a reduced damping bandpass AM transducer may have a steeper frequency response rolloff than a non-damped bandpass AM transducer in the vicinity of the resonant peak of the AT frequency response. In some embodiments, the maximum number of acoustic-electric transducers allowed in a certain frequency band may be determined in accordance with the filtering characteristics of the band-pass acoustic-electric transducers. For example, if it is assumed that the frequency responses of the acoustic-electric transducers intersect each other at half power points, then for a certain frequency range, the maximum number of acoustic-electric transducers of some order that can be allowed to be included in one acoustic-electric transducer module 210, can be shown in table 1:

Таблица 1. Число акустико-электрических преобразователей для включения в модуль Table 1. Number of acoustic-electric transducers to be included in the module

Полоса частотBandwidth ПорядокOrder 20 Гц - 20 кГц20 Hz - 20 kHz 100 Гц - 8 кГц100 Hz - 8 kHz 300 Гц - 4000 Гц300 Hz - 4000 Hz 1one 10ten 77 44 22 2020 13thirteen 8eight 33 30thirty 19nineteen 1212 44 4040 2626 15fifteen

Например, для полосы частот 20 Гц - 20 кГц, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может содержать не более 10 акустико-электрических преобразователей первого порядка. В некоторых вариантах, посредством перестройки одного или нескольких акустико-электрических преобразователей в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 в состояние с пониженным демпфированием, этот акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может быть переведен в состояние более высокого порядка. Следует ясно понимать, однако, что Табл. 1 приведена исключительно для целей иллюстрации и описания и не предназначена для ограничения объема настоящего изобретения. В некоторых вариантах, специалисты в рассматриваемой области могут внести разнообразные изменения, усовершенствования и модификации, хотя они и не установлены здесь в явном виде. Считается, что эти изменения, усовершенствования и модификации предполагаются настоящим изобретением и находятся в пределах смысла и объема настоящего изобретения. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может содержать несколько первых акустико-электрических преобразователей. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 10 акустико-электрических преобразователей первого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь первого порядка соответствует полосе частот шириной не более 20 кГц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 20 акустико-электрических преобразователей второго порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь второго порядка соответствует полосе частот шириной не более 20 кГц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 30 акустико-электрических преобразователей третьего порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь третьего порядка соответствует полосе частот шириной не более 20 кГц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 40 акустико-электрических преобразователя четвертого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь четвертого порядка соответствует полосе частот шириной не более 20 кГц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 8 акустико-электрических преобразователей первого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь первого порядка соответствует полосе частот шириной не более 8 кГц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 13 акустико-электрических преобразователей второго порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь второго порядка соответствует полосе частот шириной не более 8 кГц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 19 акустико-электрических преобразователей третьего порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь третьего порядка соответствует полосе частот шириной не более 8 кГц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 26 акустико-электрических преобразователей четвертого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь четвертого порядка соответствует полосе частот шириной не более 8 кГц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 4 акустико-электрических преобразователей первого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь соответствует полосе частот шириной не более 4 кГц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 8 акустико-электрических преобразователей второго порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь второго порядка соответствует полосе частот шириной не более 4 кГц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 12 акустико-электрических преобразователей третьего порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь третьего порядка соответствует полосе частот шириной не более 4 кГц. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 содержит не более 15 акустико-электрических преобразователя четвертого порядка, где каждый акустико-электрический преобразователь четвертого порядка соответствует полосе частот шириной не более 4 кГц.For example, for a frequency band of 20 Hz - 20 kHz, the acoustic-electric transducer module 210 may contain no more than 10 first-order acoustic-electric transducers. In some embodiments, by setting one or more AO transducers in AO transducer module 210 to a reduced damping state, the AO transducer module 210 may be placed in a higher order state. It should be clearly understood, however, that Tab. 1 is for purposes of illustration and description only and is not intended to limit the scope of the present invention. In some embodiments, various changes, improvements, and modifications may be made by those skilled in the art, although they are not explicitly stated here. It is believed that these changes, improvements and modifications are contemplated by the present invention and are within the meaning and scope of the present invention. In some embodiments, acoustic-electrical transducer module 210 may include a plurality of first acoustic-electrical transducers. In some embodiments, the acoustic-electrical transducer module 210 includes no more than 10 first-order acoustic-electrical transducers, where each first-order acoustic-electrical transducer corresponds to a bandwidth of no more than 20 kHz. In some embodiments, the acoustic-electrical transducer module 210 includes no more than 20 second-order acoustic-electrical transducers, where each second-order acoustic-electrical transducer corresponds to a bandwidth of no more than 20 kHz. In some embodiments, the acoustic-electrical transducer module 210 includes no more than 30 third-order acoustic-electrical transducers, where each third-order acoustic-electrical transducer corresponds to a bandwidth of no more than 20 kHz. In some embodiments, AO transducer module 210 includes no more than 40 AO quad transducers, where each AO quad corresponds to a bandwidth of no more than 20 kHz. In some embodiments, the acoustic-electrical transducer module 210 includes no more than 8 first-order acoustic-electrical transducers, where each first-order acoustic-electrical transducer corresponds to a bandwidth of no more than 8 kHz. In some embodiments, the acoustic-electrical transducer module 210 includes no more than 13 second-order acoustic-electrical transducers, where each second-order acoustic-electrical transducer corresponds to a bandwidth of no more than 8 kHz. In some embodiments, the acoustic-electrical transducer module 210 includes no more than 19 third-order acoustic-electrical transducers, where each third-order acoustic-electrical transducer corresponds to a bandwidth of no more than 8 kHz. In some embodiments, the acoustic-electric transducer module 210 includes no more than 26 fourth-order acoustic-electric transducers, where each fourth-order acoustic-electric transducer corresponds to a bandwidth of no more than 8 kHz. In some embodiments, the acoustic-electrical transducer module 210 includes no more than 4 first-order acoustic-electrical transducers, where each acoustic-electrical transducer corresponds to a bandwidth of no more than 4 kHz. In some embodiments, the acoustic-electrical transducer module 210 includes no more than 8 second-order acoustic-electrical transducers, where each second-order acoustic-electrical transducer corresponds to a bandwidth of no more than 4 kHz. In some embodiments, the acoustic-electric transducer module 210 includes no more than 12 third-order acoustic-electric transducers, where each third-order acoustic-electric transducer corresponds to a bandwidth of no more than 4 kHz. In some embodiments, the acoustic-electric transducer module 210 includes no more than 15 fourth-order acoustic-electric transducers, where each fourth-order acoustic-electric transducer corresponds to a bandwidth of no more than 4 kHz.

Фиг. 13A и 13B иллюстрируют частотные характеристики примеров акустико-электрических преобразовательных модулей согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Фиг. 13A иллюстрирует частотную характеристику полосового акустико-электрического преобразовательного модуля первого порядка (называется как полосовой акустико-электрический преобразовательный модуль 1 первого порядка). Фиг. 13B иллюстрирует частотные характеристики полосового акустико-электрического преобразовательного модуля (называется как полосовой акустико-электрический преобразовательный модуль 2 первого порядка). Акустико-электрические преобразователи в полосовом акустико-электрическом преобразовательном модуле 1 первого порядка представляют собой акустико-электрические преобразователи без пониженного демпфирования, тогда как акустико-электрические преобразователи в полосовом акустико-электрическом преобразовательном модуле 2 первого порядка представляют собой акустико-электрические преобразователи с пониженным демпфированием. Как можно видеть, на фиг. 13A и фиг. 13B, в акустико-электрический преобразовательный модуль могут быть включены больше акустико-электрических преобразователей, когда эти акустико-электрические преобразователи обладают пониженным демпфированием, чем тогда, когда эти преобразователи не обладают пониженным демпфированием. Полосовой акустико-электрический преобразовательный модуль 1 первого порядка и полосовой акустико-электрический преобразовательный модуль 2 первого порядка содержат 4 полосовых акустико-электрических преобразователей первого порядка и 6 полосовых акустико-электрических преобразователей первого порядка, соответственно. Сплошная линия на фиг. 13A представляет частотную характеристику полосового акустико-электрического преобразовательного модуля 1 первого порядка. Показанные на фиг. 13A 4 штриховые линии представляют частотные характеристики 4 акустико-электрических преобразователей, соответственно. Сплошная линия фиг. 13B представляет частотную характеристику полосового акустико-электрического преобразовательного модуля 2 первого порядка. Показанные на фиг. 13B 6 штриховых линий представляют частотные характеристики 6 акустико-электрических преобразователей, соответственно. Fig. 13A and 13B illustrate frequency responses of examples of acoustic-electric transducer modules in accordance with some embodiments of the present invention. Fig. 13A illustrates the frequency response of a first-order bandpass acoustic-electric converter module (referred to as a first-order bandpass acoustic-electric converter module 1). Fig. 13B illustrates the frequency response of a bandpass AM transducer module (referred to as first-order bandpass AM transducer 2). The AE transducers in the first order bandpass AE transducer module 1 are non-damped AE transducers, while the AE transducers in the first order bandpass AE converter module 2 are damped AE transducers. As can be seen in FIG. 13A and FIG. 13B, more ac-to-electric transducers can be included in the ac-to-electric transducer module when the ac-to-electric transducers have reduced damping than when the ac-to-electric transducers do not have reduced damping. The first order bandpass acoustic-electrical transducer module 1 and the first-order bandpass acoustic-electrical transducer module 2 comprise 4 first-order bandpass acoustic-electrical transducers and 6 first-order bandpass acoustic-electrical transducers, respectively. The solid line in Fig. 13A shows the frequency response of the first-order bandpass acoustic-electric converter module 1. Shown in FIG. 13A, the 4 dashed lines represent the frequency responses of 4 acoustic-electric transducers, respectively. The solid line of Fig. 13B shows the frequency response of the first-order bandpass acoustic-electric converter module 2. Shown in FIG. 13B, the 6 dashed lines represent the frequency responses of 6 acoustic-electric transducers, respectively.

В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль можно рассматривать в качестве фильтра, конфигурированного для достижения назначенного эффекта фильтрации. В некоторых вариантах, фильтр может представлять собой фильтр первого порядка или фильтр кратного порядка. В некоторых вариантах, фильтр может представлять собой линейный или нелинейный фильтр. В некоторых вариантах, фильтр может быть фильтром, изменяющимся во времени, или фильтром неизменным во времени. Такой фильтр может быть резонансным фильтром, Roex-фильтром, гамматоновым фильтром, Gamachirp-фильтром и т.п.In some embodiments, the acoustic-electrical converter module can be considered as a filter configured to achieve the intended filtering effect. In some embodiments, the filter may be a first order filter or a multiple order filter. In some embodiments, the filter may be a linear or non-linear filter. In some embodiments, the filter may be a time-varying filter or a time-invariant filter. Such a filter may be a resonant filter, a Roex filter, a Gammatone filter, a Gamachirp filter, and the like.

В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразовательный модуль может представлять собой гамматоновый фильтр. В частности, ширина полосы частот согласно частотным характеристикам разных акустико-электрических преобразователей в акустико-электрическом преобразовательном модуле может быть различной. Далее, акустико-электрический преобразователь, имеющий более высокую центральную частоту, может быть настроен на более широкую полосу пропускания. Далее, в некоторых вариантах, центральная частота fc акустико-электрического преобразователя может быть определена в соответствии с Уравнением (1) следующим образом:In some embodiments, the acoustic-electrical conversion module may be a gamma-tone filter. In particular, the bandwidth according to the frequency characteristics of different acoustic-electric transducers in the acoustic-electric transducer module may be different. Further, an acoustic-to-electric transducer having a higher center frequency can be tuned to a wider bandwidth. Further, in some embodiments, the center frequency f c of the acoustic-electric transducer can be determined in accordance with Equation (1) as follows:

Figure 00000007
…(1),
Figure 00000007
…(one),

где fH обозначает частоту отсечки, и α обозначает коэффициент наложения.where f H denotes the cutoff frequency, and α denotes the overlap factor.

Ширина B полосы пропускания акустико-электрического преобразователя может быть установлена в соответствии с Уравнением (2) следующим образом:The bandwidth B of an acoustic-electric transducer can be set according to Equation (2) as follows:

Figure 00000008
…(2).
Figure 00000008
…(2).

На фиг. 14A представлена упрощенная схема примера акустико-электрического преобразователя 211 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Этот акустико-электрический преобразователь 211 может содержать акустический канальный компонент 410, акустический чувствительный компонент 420 и схемный компонент 430.In FIG. 14A is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer 211 in accordance with some embodiments of the present invention. This acoustic-electric transducer 211 may include an acoustic channel component 410, an acoustic sensing component 420, and a circuit component 430.

Акустический канальный компонент 410 может содержать компонент 1450 второго порядка. Акустический чувствительный компонент 420 может содержать полосовую диафрагму 1421 второго порядка и закрытую камеру 1422. Схемный компонент 430 может содержать емкостную детекторную схему 1431 и усилительную схему 1432.Acoustic channel component 410 may include a second order component 1450. Acoustic sensing component 420 may include a second-order bandpass diaphragm 1421 and a closed chamber 1422. Circuit component 430 may include a capacitive detector circuit 1431 and an amplifying circuit 1432.

Акустико-электрический преобразователь 211 может представлять собой акустико-электрический преобразователь с воздушной проводимостью, имеющий две камеры. Диафрагма из полосовой диафрагмы 1421 второго порядка может быть использована для преобразования изменения звукового давления, создаваемого аудиосигналом на поверхности диафрагмы, в механические колебания этой диафрагмы. Емкостная детекторная схема 1431 может быть использована для измерения изменений емкости между диафрагмой и пластиной, вызванных колебаниями диафрагмы. Усилительная схема 1432 может быть использована для регулирования амплитуды выходного напряжения. В первой камере может быть создано звуковое отверстие, в которое при необходимости может быть помещен акустический резистивный материал. Вторая камера может быть закрытой. Акустическое полное сопротивление звукового отверстия и окружающего воздуха может иметь индуктивный характер. Резистивный материал также может иметь акустическое полное сопротивление. Первая камера может иметь емкостное акустическое полное сопротивление. Вторая камера может иметь емкостное акустическое полное сопротивление. Как используется здесь, первая камера может называться передней камерой, а вторая камера может называться задней камерой.The acoustic-electric transducer 211 may be an air conduction acoustic-electric transducer having two chambers. The second order strip diaphragm 1421 can be used to convert the change in sound pressure generated by the audio signal at the surface of the diaphragm into mechanical vibrations of the diaphragm. The capacitive detector circuit 1431 can be used to measure changes in capacitance between the diaphragm and the plate caused by vibrations of the diaphragm. An amplifying circuit 1432 may be used to control the amplitude of the output voltage. In the first chamber, a sound hole may be provided, into which, if necessary, an acoustic resistive material may be placed. The second chamber may be closed. The acoustic impedance of the sound hole and the ambient air can be inductive. The resistive material may also have an acoustic impedance. The first chamber may have a capacitive acoustic impedance. The second chamber may have a capacitive acoustic impedance. As used here, the first camera may be referred to as the front camera and the second camera may be referred to as the rear camera.

На фиг. 14B представлена упрощенная схема примера генератора акустической силы в акустико-электрическом преобразователе, показанном на фиг. 14A, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.In FIG. 14B is a simplified diagram of an example of an acoustic force generator in the acoustic-electric transducer shown in FIG. 14A, in accordance with some embodiments of the present invention.

Этот генератор акустической силы может принимать аудиосигнал 1401 и может содержать первую камеру 1404 и вторую камеру 1406. Первая камера 1404 может содержать звуковое отверстие 1402 и акустический резистивный материал 1403, погруженный в это звуковое отверстие 1402. Первая камера 1404 и вторая камера 1406 могут быть разделены диафрагмой 1407. Эта диафрагма 1407 может быть соединена с эластичным компонентом 1408.This acoustic force generator may receive an audio signal 1401 and may include a first chamber 1404 and a second chamber 1406. The first chamber 1404 may include a sound hole 1402 and an acoustic resistive material 1403 immersed in this sound hole 1402. The first chamber 1404 and the second chamber 1406 may be separated diaphragm 1407. This diaphragm 1407 may be connected to an elastic component 1408.

На фиг. 14C представлена упрощенная схема примера структуры генератора акустической силы, показанного на фиг. 14B, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Как показано на фиг.14C, звуковое давление P может проходить сквозь акустический резистивный материал 1409, погруженный в звуковое отверстие 1410. Это звуковое давление P может быть преобразовано в колебания диафрагмы 1412. Давление P обозначает звуковое давление, действующее на микрофон, Rα1 обозначает акустическое сопротивление акустического материала 1409, Mα1 обозначает массу поблизости от звукового отверстия 1410, Cα1 обозначает акустическую емкость первой камеры, S представляет собой эффективную площадь диафрагмы 1412, Rm обозначает демпфирование диафрагмы 1412, Mm обозначает массу диафрагмы 1412, Km обозначает модуль упругости диафрагмы 1412, и Cα2 обозначает акустическую емкость первой камеры.In FIG. 14C is a simplified diagram of an exemplary structure of the acoustic force generator shown in FIG. 14B, in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 14C, the sound pressure P can pass through an acoustic resistive material 1409 immersed in the sound hole 1410. This sound pressure P can be converted into vibrations of the diaphragm 1412. The pressure P denotes the sound pressure acting on the microphone, R α1 denotes the acoustic resistance of the acoustic material 1409, M α1 denotes the mass in the vicinity of the sound hole 1410, C α1 denotes the acoustic capacitance of the first chamber, S is the effective area of the diaphragm 1412, R m denotes the damping of the diaphragm 1412, M m denotes the mass of the diaphragm 1412, K m denotes the modulus of elasticity diaphragm 1412, and C α2 denotes the acoustic capacitance of the first chamber.

На фиг. 14D представлено упрощенное изображение примера схемы структуры, показанной на фиг. 14B и фиг. 14C согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. На этой схеме резистор 1415 (с сопротивлением S2Rα) и катушка индуктивности 1416 (с индуктивностью S2Mα) могут обозначать акустическое сопротивление и акустическую массу звукового отверстия 1410. Конденсатор 1421 (с емкостью S2Cα1) может обозначать акустическую емкость первой камеры 1404. Конденсатор 1420 (с емкостью Cα2/S2) может обозначать акустическую емкость второй камеры 1406. Резистор 1417 (с сопротивлением Rm), катушка индуктивности 1418 (с индуктивностью Mm) и конденсатор 1419 (с емкостью Cm) могут обозначать сопротивление диафрагмы 1407, массу диафрагмы 1407 и коэффициент упругости этой диафрагмы 1407, соответственно.In FIG. 14D is a simplified illustration of an example of the structure diagram shown in FIG. 14B and FIG. 14C according to some embodiments of the present invention. In this diagram, resistor 1415 (with resistance S 2 R α ) and inductor 1416 (with inductance S 2 M α ) may represent the acoustic impedance and acoustic mass of sound hole 1410. Capacitor 1421 (with capacitance S 2 C α1 ) may represent acoustic capacitance. first chamber 1404. Capacitor 1420 (of capacitance C α2 /S 2 ) may indicate the acoustic capacitance of second chamber 1406. Resistor 1417 (of resistance R m ), inductor 1418 (of inductance M m ), and capacitor 1419 (of capacitance C m ) may denote the resistance of the diaphragm 1407, the mass of the diaphragm 1407 and the coefficient of elasticity of this diaphragm 1407, respectively.

В этой схеме, ток через схему соответствует скорости колебаний диафрагма 1412. Эта скорость νMm колебаний может быть определена в соответствии с Уравнением (10) следующим образом:In this circuit, the current through the circuit corresponds to the oscillation speed of the diaphragm 1412. This oscillation speed ν Mm can be determined according to Equation (10) as follows:

Figure 00000009
…(10),
Figure 00000009
…(ten),

где ω обозначает угловую частоту акустической структуры (например, структуры акустической силы, иллюстрируемой на фиг. 14C), j обозначает мнимую единицу, Z1 обозначает резистора 1415 и катушки индуктивности 1416, Z2 обозначает акустическое полное сопротивление резистора 1417, катушки индуктивности 1418, конденсатора 1419 и конденсатора 1420, описания величин P, S, Rα1, Mα1 и Cα1 могут быть найдены на фиг. 14C и в описаниях к нему, а величина A может быть определена в соответствии с Уравнением (11) следующим образом:where ω denotes the angular frequency of the acoustic structure (e.g., the acoustic force pattern illustrated in Fig. 14C), j denotes the imaginary unit, Z 1 denotes the resistor 1415 and the inductor 1416, Z 2 denotes the acoustic impedance of the resistor 1417, the inductor 1418, the capacitor 1419 and capacitor 1420, descriptions of the quantities P, S, R α1 , M α1 and C α1 can be found in FIG. 14C and in the descriptions to it, and the value of A can be determined in accordance with Equation (11) as follows:

Figure 00000010
…(11),
Figure 00000010
…(eleven),

где ω обозначает угловую частоту акустической структуры (например, структуры акустической силы, иллюстрируемой на фиг. 14C), j обозначает мнимую единицу, а описания величин Rm, Mm, Km и Cα2 могут быть найдены на фиг. 14C и в описаниях к нему.where ω is the angular frequency of the acoustic structure (eg, the acoustic force structure illustrated in FIG. 14C), j is the imaginary unit, and descriptions of the quantities R m , M m , K m , and C α2 can be found in FIG. 14C and in the descriptions for it.

Далее, изменение емкости, передаваемое системой на выход, связано с расстоянием между диафрагмой и пластиной, а это расстояние между диафрагмой связано с деформацией диафрагмы (смещением этой диафрагмы). Поэтому смещение диафрагмы может быть определено в соответствии с Уравнением (12) следующим образом:Further, the change in capacitance transmitted by the system to the output is related to the distance between the diaphragm and the plate, and this distance between the diaphragm is related to the deformation of the diaphragm (displacement of this diaphragm). Therefore, the aperture shift can be determined according to Equation (12) as follows:

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
,
Figure 00000012
,

Figure 00000013
…(12),
Figure 00000013
…(12),

Здесь описания величин P, S, Rα1, Mα1 и Cα1 могут быть найдены на фиг. 14C и в описаниях к нему.Here, descriptions of the quantities P, S, R α1 , M α1 and C α1 can be found in FIG. 14C and in the descriptions for it.

Передаточная функция системы может быть определено в соответствии с Уравнением (13) следующим образом:The transfer function of the system can be determined according to Equation (13) as follows:

Figure 00000014
…(13) ,
Figure 00000014
…(thirteen) ,

где ω обозначает угловую частоту акустической структуры (например, структуры акустической силы, иллюстрируемой на фиг. 14C), j обозначает мнимую единицу и описания величин Rα1, Mα1 и Cα1 могут быть найдены на фиг. 14C и в описаниях к нему.where ω denotes the angular frequency of the acoustic pattern (eg, the acoustic force pattern illustrated in FIG. 14C), j denotes the imaginary unit, and descriptions of the quantities R α1 , M α1 and C α1 can be found in FIG. 14C and in the descriptions for it.

В результате применения преобразования Лапласа передаточная функция может быть выражена следующим образом:As a result of applying the Laplace transform, the transfer function can be expressed as follows:

Figure 00000015
…(14),
Figure 00000015
…(fourteen),

гдеwhere

Figure 00000016
…(15),
Figure 00000016
…(fifteen),

Figure 00000017
…(16),
Figure 00000017
…(sixteen),

Figure 00000018
…(17),
Figure 00000018
…(17),

Figure 00000019
…(18),
Figure 00000019
…(eighteen),

Figure 00000020
…(19).
Figure 00000020
…(nineteen).

В результате, комбинация первой камеры со звуковым отверстием может функционировать в качестве полосового фильтра кратного порядка (например, полосового фильтра второго порядка), и комбинация второй камеры, представляющей собой закрытую камеру, с диафрагмой может функционировать в качестве полосового фильтра второго порядка. Эта диафрагма, которая может функционировать в качестве акустически чувствительного элемента и может преобразовывать аудиосигнал в изменение емкости между диафрагмой и пластиной. В некоторых вариантах, система четвертого порядка может быть образована путем комбинирования акустического канального компонента и акустического чувствительного компонента.As a result, the combination of the first chamber with a sound hole can function as a multiple order bandpass filter (eg, a second order bandpass filter), and the combination of the second chamber, which is a closed chamber, with a diaphragm, can function as a second order bandpass filter. This is a diaphragm that can function as an acoustically sensitive element and can convert the audio signal into a change in capacitance between the diaphragm and the plate. In some embodiments, a 4th order system may be formed by combining an acoustic channel component and an acoustic sensing component.

Акустико-электрический преобразователь, построенный в соответствии с описанной выше конфигурацией, может функционировать в качестве полосового фильтра. Несколько акустико-электрических преобразователей с различными характеристиками фильтрации могут быть собраны в акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 для образования группы фильтров, которая может генерировать несколько сигналов поддиапазонов в соответствии с аудиосигналом. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразователь может быть настроен в состояние с пониженным демпфированием путем регулирования демпфирования в акустическом резистивном материале и диафрагме акустико-электрического преобразователя. Частотные полосы пропускания каждого акустико-электрического преобразователя могут быть установлены для расширения по мере увеличения центральной частоты.An acoustic-to-electric converter built in accordance with the configuration described above can function as a band pass filter. Several ac-to-electric transducers with different filtering characteristics may be assembled in the ac-to-electric converter module 210 to form a filter bank that can generate multiple subband signals in accordance with the audio signal. In some embodiments, the acoustic-electric transducer can be set to a reduced damping state by adjusting the damping in the acoustic resistive material and the diaphragm of the acoustic-electric transducer. The frequency bandwidths of each A/E transducer can be set to expand as the center frequency increases.

Фиг. 15 иллюстрирует пример частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Акустико-электрический преобразовательный модуль может содержать 11 акустико-электрических преобразователей. Изображенные на фиг. 15 11 штриховых линий представляют частотные характеристики индивидуальных 11 акустико-электрических преобразователей. Сплошная линия на фиг. 15 может показывать частотную характеристику акустико-электрического преобразовательного модуля. Как иллюстрировано выше, несколько акустико-электрических преобразователей, каждый из которых может функционировать в качестве полосового фильтра для аудиосигнала, могут быть установлены в одном и том же акустико-электрическом преобразовательном модуле и генерировать сигналы поддиапазонов в соответствии с аудиосигналом. Как показано на фиг. 15, частотные характеристики одиннадцати акустико-электрических преобразователей могут охватывать диапазон частот, слышимых человеческим ухом, а именно 20 Гц - 20 кГц, при этом на фиг. 15 показан только частотный диапазон 20 Гц - 10 кГц. Частотные характеристики 11 акустико-электрических преобразователей могут пересекаться в частотных точках с энергиями в пределах от -1 дБ до -5 дБ, а частотная характеристика акустико-электрического преобразовательного модуля может иметь флуктуации уровня мощности в пределах ±1 дБ.Fig. 15 illustrates an example of the frequency response of an acoustic-electric transducer module in accordance with some embodiments of the present invention. Acoustic-electric transducer module can contain 11 acoustic-electric transducers. Shown in FIG. 15 11 dashed lines represent the frequency responses of individual 11 acoustic-electric transducers. The solid line in Fig. 15 may show the frequency response of the acoustic-electric conversion module. As illustrated above, multiple ac-to-electric transducers, each of which can function as a band-pass filter for an audio signal, can be installed in the same ac-to-electric converter module and generate subband signals in accordance with the audio signal. As shown in FIG. 15, the frequency responses of the eleven acoustic-electric transducers can cover the range of frequencies audible to the human ear, namely 20 Hz - 20 kHz, while in FIG. 15 shows only the frequency range 20 Hz - 10 kHz. The frequency responses of the 11 AECs can intersect at frequency points with energies ranging from -1dB to -5dB, and the frequency response of the AEC can have power level fluctuations of ±1dB.

На фиг. 16A представлена упрощенная схема примера акустико-электрического преобразователя 211 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Этот акустико-электрический преобразователь 211 может содержать акустический канальный компонент 410, акустический чувствительный компонент 420 и схемный компонент 430. Акустический канальный компонент 410 может содержать компонент 1610 второго порядка. Акустический чувствительный компонент 420 может содержать полосовую диафрагму 1621 кратного порядка и закрытую камеру 1622. Схемный компонент 430 может содержать емкостную детекторную схему 1631 и усилительную схему 1632.In FIG. 16A is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer 211 in accordance with some embodiments of the present invention. This acoustic-electric transducer 211 may include an acoustic channel component 410, an acoustic sensing component 420, and a circuit component 430. The acoustic channel component 410 may include a second-order component 1610. Acoustic sensing component 420 may include a multiple order bandpass diaphragm 1621 and a closed chamber 1622. Circuit component 430 may include a capacitive detector circuit 1631 and an amplifier circuit 1632.

Акустико-электрический преобразователь 211 может представлять собой акустико-электрический преобразователь с воздушной проводимостью, имеющий две камеры. Полосовая диафрагма 1621 кратного порядка может быть использована для преобразования изменений звукового давления, вызванных аудиосигналом 205, на поверхности диафрагмы в механические колебания этой диафрагмы. Емкостная детекторная схема 1631 может быть использована для измерения изменений емкости между диафрагмой и пластиной, вызванных колебаниями диафрагмы. Усилительная схема 1632 может быть использована для регулирования выходного напряжения до подходящей амплитуды. В первой камере может создано звуковое отверстие, куда по мере необходимости помещен акустический резистивный материал. Вторая камера может быть закрыта.The acoustic-electric transducer 211 may be an air conduction acoustic-electric transducer having two chambers. A fold strip diaphragm 1621 can be used to convert the sound pressure changes caused by the audio signal 205 on the diaphragm surface into mechanical vibrations of the diaphragm. The capacitive detector circuit 1631 can be used to measure changes in capacitance between the diaphragm and the plate caused by vibrations of the diaphragm. An amplifying circuit 1632 may be used to adjust the output voltage to a suitable amplitude. A sound hole may be provided in the first chamber where acoustic resistive material is placed as needed. The second chamber may be closed.

На фиг. 16B представлена упрощенная схема примера генератора акустической силы из акустико-электрического преобразователя, показанного на фиг. 16A, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.In FIG. 16B is a simplified diagram of an example of an acoustic force generator from the acoustic-electric transducer shown in FIG. 16A, in accordance with some embodiments of the present invention.

Как описано в связи с фиг. 14A, первая камера со звуковым отверстием может функционировать в качестве полосового фильтра второго порядка. В некоторых вариантах, диафрагма конфигурирована в качестве составной колебательной системы. Система, содержащая эту диафрагму и вторую камеру (или называемой закрытой камерой) может функционировать в качестве полосового фильтра высокого порядка (больше второго порядка). В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразователь, иллюстрируемый на фиг. 16B, может иметь более высокий порядок, чем акустико-электрический преобразователь, иллюстрируемый на фиг. 14A.As described in connection with FIG. 14A, the first sound hole chamber may function as a second order band pass filter. In some embodiments, the diaphragm is configured as a composite oscillatory system. A system containing this diaphragm and a second chamber (or called a closed chamber) can function as a high order (greater than second order) band pass filter. In some embodiments, the acoustic-electric transducer illustrated in FIG. 16B may be of higher order than the acoustic-electric transducer illustrated in FIG. 14A.

На фиг. 17 представлена упрощенная схема примера акустико-электрического преобразователя согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.In FIG. 17 is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer according to some embodiments of the present invention.

Акустико-электрический преобразователь 211 может содержать акустический чувствительный компонент 420 и схемный компонент 430. Акустический чувствительный компонент 420 может содержать полосовой кантилеверный элемент 1721 второго порядка. Схемный компонент 430 может содержать детекторную схему 1731 и усилительную схему 1732.Acoustic-electrical transducer 211 may include an acoustic sensing component 420 and a circuit component 430. Acoustic sensing component 420 may include a second order band cantilever element 1721. Circuit component 430 may include a detector circuit 1731 and an amplifier circuit 1732.

Кантилеверный элемент может получить аудиосигналы, переданные кантилеверному элементу и вызывающие изменения электрических параметров материала кантилеверного элемента. Аудиосигнал может представлять собой сигнал воздушной проводимости, сигнал костной проводимости, гидравлический аудиосигнал, сигнал механических колебаний или другой подобный сигнал, либо комбинацию сигналов. Материал кантилеверного элемента может содержать пьезоэлектрический материал. Этот пьезоэлектрический материал может представлять собой пьезоэлектрическую керамику или пьезоэлектрические полимеры. Пьезоэлектрическая керамика может содержать цирконат-титанат свинца (PZT). Детекторная схема 1731 может измерять изменения электрических сигналов материала кантилеверного элемента. Усилительная схема 1732 могут регулировать амплитуды электрических сигналов.The cantilever element can receive audio signals transmitted to the cantilever element and causing changes in the electrical parameters of the material of the cantilever element. The audio signal may be an air conduction signal, a bone conduction signal, a hydraulic audio signal, a mechanical vibration signal, or the like, or a combination of signals. The cantilever element material may comprise a piezoelectric material. This piezoelectric material may be piezoelectric ceramics or piezoelectric polymers. Piezoelectric ceramics may contain lead zirconate titanate (PZT). The detector circuit 1731 can measure changes in the electrical signals of the material of the cantilever element. Amplifier circuit 1732 can adjust the amplitudes of the electrical signals.

Согласно схеме, соответствующей кантилеверному элементу, (которая аналогична схеме, соответствующей диафрагме, показанной на фиг. 6C), полное сопротивление кантилеверного элемента может быть определено в соответствии с Уравнением (20) следующим образом:According to the circuit corresponding to the cantilever element (which is similar to the circuit corresponding to the diaphragm shown in Fig. 6C), the impedance of the cantilever element can be determined in accordance with Equation (20) as follows:

Figure 00000021
…(20),
Figure 00000021
…(20),

Здесь Z обозначает полное сопротивление кантилеверного элемента, ω обозначает угловую частоту акустической структуры (например, кантилеверного элемента), j обозначает мнимую единицу, R обозначает демпфирование кантилеверного элемента, M обозначает массу кантилеверного элемента и K обозначает коэффициент упругости кантилеверного элемента. Here, Z is the impedance of the cantilever element, ω is the angular frequency of the acoustic structure (e.g., the cantilever element), j is the imaginary unit, R is the damping of the cantilever element, M is the mass of the cantilever element, and K is the elastic coefficient of the cantilever element.

В некоторых вариантах, кантилеверный элемент может функционировать в качестве системы второго порядка, а угловая частота может быть определена в соответствии с Уравнением (21) следующим образом:In some embodiments, the cantilever element may function as a second order system and the angular frequency may be determined in accordance with Equation (21) as follows:

Figure 00000022
…(21),
Figure 00000022
…(21),

где ω0 обозначает угловую частоту, M обозначает массу кантилеверного элемента и K обозначает коэффициент упругости кантилеверного элемента.where ω 0 denotes the angular frequency, M denotes the mass of the cantilever element and K denotes the coefficient of elasticity of the cantilever element.

Колебания кантилеверного элемента могут иметь резонансный пик на угловой частоте этого элемента. Таким образом, аудиосигнал может иметь резонансный пик на угловой частоте элемента. Таким образом, можно фильтровать аудиосигнал с использованием кантилеверного элемента. Например, при вычислении полосы пропускания в точке половинной мощности соответствующие частоты отсечки могут быть определены в соответствии с Уравнением (22) и Уравнением (23) следующим образом:The vibrations of a cantilever element may have a resonant peak at the angular frequency of this element. Thus, the audio signal may have a resonant peak at the corner frequency of the element. Thus, it is possible to filter the audio signal using the cantilever element. For example, when calculating the bandwidth at half power point, the corresponding cutoff frequencies can be determined in accordance with Equation (22) and Equation (23) as follows:

Figure 00000023
…(22),
Figure 00000023
…(22),

Figure 00000024
…(23),
Figure 00000024
…(23),

здесь R обозначает демпфирование кантилеверного элемента, M обозначает массу кантилеверного элемента, и K обозначает коэффициент упругости кантилеверного элемента.here R denotes the damping of the cantilever element, M denotes the mass of the cantilever element, and K denotes the coefficient of elasticity of the cantilever element.

Добротность фильтрующего кантилеверного элемента (обозначена Q ниже) может быть определена в соответствии с Уравнением (24) следующим образом:The quality factor of a filter cantilever element (denoted Q below) can be determined according to Equation (24) as follows:

Figure 00000025
…(24),
Figure 00000025
…(24),

где R обозначает демпфирование в кантилеверном элементе, M обозначает массу кантилеверного элемента, и K обозначает коэффициент упругости кантилеверного элемента.where R denotes the damping in the cantilever element, M denotes the mass of the cantilever element, and K denotes the elastic coefficient of the cantilever element.

Можно видеть, что после определения угловой частоты (центральной частоты) фильтра на основе кантилеверного элемента добротность Q фильтрующего кантилеверного элемента можно изменять путем регулирования демпфирования R. Чем меньше демпфирование R, тем больше добротность Q, тем уже полоса пропускания фильтра и тем острее кривая частотной характеристики фильтра.It can be seen that after determining the corner frequency (center frequency) of a cantilever element filter, the quality factor Q of the filter cantilever element can be changed by adjusting the damping R. The smaller the damping R, the larger the quality factor Q, the narrower the filter bandwidth and the sharper the frequency response curve filter.

Фиг. 18 иллюстрирует пример частотной характеристики акустико-электрического преобразовательного модуля согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.Fig. 18 illustrates an example of the frequency response of an acoustic-electric transducer module in accordance with some embodiments of the present invention.

Этот акустико-электрический преобразовательный модуль может содержать 19 акустико-электрических преобразователей. Здесь 19 штриховых линий на фиг. 18 могут представлять собой частотные характеристики 19 акустико-электрических преобразователей, соответственно. Сплошная линия на фиг. 18 может обозначать частотную характеристику акустико-электрического преобразовательного модуля. Как иллюстрировано выше, несколько акустико-электрических преобразователей, каждый из которых может функционировать в качестве полосового фильтра для аудиосигнала, могут быть установлены в одном и том же акустико-электрическом преобразовательном модуле и генерировать сигналы поддиапазонов в соответствии с аудиосигналом. Как показано на фиг. 18, частотные характеристики 19 акустико-электрических преобразователей могут охватывать диапазон частот 300 Гц - 4000 Гц. Частотная характеристика акустико-электрического преобразовательного модуля может иметь флуктуации уровня мощности в пределах ±1 дБ.This acoustic-electric transducer module can contain 19 acoustic-electric transducers. There are 19 dashed lines in Fig. 18 may represent the frequency responses of 19 acoustic-electric transducers, respectively. The solid line in Fig. 18 may indicate the frequency response of the acoustic-electric conversion module. As illustrated above, multiple ac-to-electric transducers, each of which can function as a band-pass filter for an audio signal, can be installed in the same ac-to-electric converter module and generate subband signals in accordance with the audio signal. As shown in FIG. 18, the frequency responses of the 19 acoustic-electric transducers can cover the frequency range of 300Hz to 4000Hz. The frequency response of the acoustic-electric converter module may have fluctuations in the power level within ±1 dB.

На фиг. 19A представлена упрощенная схема примера акустико-электрического преобразователя согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Этот акустико-электрический преобразователь 211 может содержать акустический канальный компонент 410, акустический чувствительный компонент 420 и схемный компонент 430. Акустический канальный компонент 410 может содержать передающий субкомпонент 1910 второго порядка. Акустический чувствительный компонент 420 может представлять собой полосовой кантилеверный элемент 1921 кратного порядка. Схемный компонент 430 может содержать детекторную схему 1931, фильтрующую схему 1932 и усилительную схему 1933.In FIG. 19A is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer in accordance with some embodiments of the present invention. This acoustic-electric transducer 211 may include an acoustic channel component 410, an acoustic sensing component 420, and a circuit component 430. The acoustic channel component 410 may include a second-order transmitting sub-component 1910. Acoustic sensing component 420 may be a strip cantilever element 1921 multiple order. Circuit component 430 may include a detector circuit 1931, a filter circuit 1932, and an amplifier circuit 1933.

Кантилеверный элемент может получить аудиосигнал, что приводит к изменению электрических параметров материала кантилеверного элемента. Аудиосигнал может представлять собой сигнал воздушной проводимости, сигнал костной проводимости, гидравлический аудиосигнал, сигнал механических колебаний или другой подобный сигнал, либо комбинацию сигналов. Материал кантилеверного элемента может содержать пьезоэлектрический материал. Этот пьезоэлектрический материал может представлять собой пьезоэлектрическую керамику или пьезоэлектрические полимеры. Пьезоэлектрическая керамика может содержать цирконат-титанат свинца (PZT). Детекторная схема 1931 может измерять изменения электрических сигналов материала кантилеверного элемента. Усилительная схема 1933 могут регулировать амплитуды электрических сигналов. В некоторых вариантах, структура подвески соединена с основанием через эластичный элемент, так что колебания аудиосигналов костной проводимости воздействуют на структуру подвески. Эта структура подвески и соответствующий эластичный элемент могут передавать колебания кантилеверного элемента и составляют акустический канал для передачи аудиосигнала, который (канал) может функционировать в качестве полосового фильтра второго порядка. Кантилеверный элемент, прикрепленный к структуре подвески, может также функционировать в качестве полосового фильтра второго порядка. The cantilever element can receive an audio signal, which leads to a change in the electrical parameters of the material of the cantilever element. The audio signal may be an air conduction signal, a bone conduction signal, a hydraulic audio signal, a mechanical vibration signal, or the like, or a combination of signals. The cantilever element material may comprise a piezoelectric material. This piezoelectric material may be piezoelectric ceramics or piezoelectric polymers. Piezoelectric ceramics may contain lead zirconate titanate (PZT). The detector circuit 1931 can measure changes in the electrical signals of the material of the cantilever element. Amplifier circuit 1933 can adjust the amplitude of the electrical signals. In some embodiments, the suspension structure is connected to the base through an elastic element so that vibrations of the bone conduction audio signals act on the suspension structure. This suspension structure and the corresponding elastic element can transmit vibrations of the cantilever element and constitute an acoustic channel for transmitting an audio signal, which (channel) can function as a second-order band-pass filter. The cantilever element attached to the suspension structure can also function as a second order band pass filter.

На фиг. 19B представлена упрощенная схема примера кантилеверного элемента согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Как показано на фиг. 19B, кантилеверный элемент 1902 может быть соединен с эластичным компонентом 1903. Аудиосигнал, поступивший к эластичному компоненту, (например, к эластичному компоненту 1903) может вызвать колебания этого эластичного компонента. Этот эластичный компонент может передавать колебания кантилеверного элемента 1902. Эластичный компонент и кантилеверный элемент 1902 могут быть установлены в одном и том же акустико-электрическом преобразовательном модуле 210, который может функционировать в качестве полосового фильтра второго порядка. Кантилеверный элемент может получать аудиосигнал 1900, что приводит к изменению электрических параметров материала кантилеверного элемента.In FIG. 19B is a simplified diagram of an example of a cantilever element in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 19B, cantilever element 1902 may be coupled to elastic component 1903. An audio signal applied to elastic component (eg, elastic component 1903) may cause the elastic component to vibrate. This elastic component can transmit vibrations of the cantilever element 1902. The elastic component and the cantilever element 1902 can be installed in the same acoustic-electric transducer module 210, which can function as a second order band pass filter. The cantilever element may receive an audio signal 1900, which results in a change in the electrical parameters of the cantilever element material.

На фиг. 19C представлена упрощенная схема примера механической модели, соответствующей акустическому чувствительному компоненту 420 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Механическая модель может содержать первый кантилеверный элемент 1902, второй кантилеверный элемент 1901, первый эластичный компонент 1908, второй эластичный компонент 1909, первый демпфирующий компонент 1905 и второй демпфирующий компонент 1907. Один конец второго эластичного компонента 1909 может быть закреплен неподвижно. Один конец второго демпфирующего компонента 1907 может быть закреплен неподвижно.In FIG. 19C is a simplified diagram of an example mechanical model corresponding to an acoustic sensing component 420 according to some embodiments of the present invention. The mechanical model may include a first cantilever element 1902, a second cantilever element 1901, a first elastic component 1908, a second elastic component 1909, a first damping component 1905, and a second damping component 1907. One end of the second elastic component 1909 may be fixedly fixed. One end of the second damping component 1907 can be fixed.

На фиг. 19D представлен упрощенный вариант примера схемы механической модели, показанной на фиг. 19C, согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.In FIG. 19D is a simplified version of the schematic example of the mechanical model shown in FIG. 19C, in accordance with some embodiments of the present invention.

Полное сопротивление системы (обозначенное Z ниже) для входного сигнала может быть определено в соответствии с Уравнением (25) следующим образом:The system impedance (denoted Z below) for the input signal can be determined according to Equation (25) as follows:

Figure 00000026
…(25),
Figure 00000026
…(25),

Здесь ω обозначает угловую частоту акустической структуры (например, кантилеверного элемента), j обозначает мнимую единицу, Z1 обозначает полное сопротивление второго кантилеверного элемента 1901, Z2 обозначает полное сопротивление первого кантилеверного элемента 1902, R1 обозначает акустическое сопротивление второго кантилеверного элемента 1901, R2 обозначает акустическое сопротивление первого кантилеверного элемента 1902, M1 обозначает массу второго кантилеверного элемента 1901, M2 обозначает массу первого кантилеверного элемента 1902, K1 обозначает модуль упругости второго кантилеверного элемента 1901, и K2 обозначает модуль упругости первого кантилеверного элемента 1902.Here, ω denotes the angular frequency of the acoustic structure (eg, cantilever element), j denotes an imaginary unit, Z 1 denotes the impedance of the second cantilever element 1901, Z 2 denotes the impedance of the first cantilever element 1902, R 1 denotes the acoustic impedance of the second cantilever element 1901, R 2 indicates the acoustic impedance of the first cantilever element 1902, M 1 indicates the mass of the second cantilever element 1901, M 2 indicates the mass of the first cantilever element 1902, K 1 indicates the elastic modulus of the second cantilever element 1901, and K 2 denotes the elastic modulus of the first cantilever element 1902.

Амплитуда тока в схеме может соответствовать скорости колебаний кантилеверного элемента M2; поэтому, скорость νM2 колебаний кантилеверного элемента M2 может быть определена в соответствии с Уравнением (26) и Уравнением (27) следующим образом:The amplitude of the current in the circuit may correspond to the speed of oscillation of the cantilever element M 2 ; therefore, the oscillation speed ν M2 of the cantilever element M 2 can be determined according to Equation (26) and Equation (27) as follows:

Figure 00000027
…(26),
Figure 00000027
…(26),

Figure 00000028
…(27),
Figure 00000028
…(27),

здесь F обозначает звуковую силу принимаемого аудиосигнала, ω обозначает угловую частоту акустической структуры (например, кантилеверного элемента), j обозначает мнимую единицу, Z1 обозначает акустическое полное сопротивление второго кантилеверного элемента 1901, Z2 обозначает акустическое полное сопротивление первого кантилеверного элемента 1902, R1 обозначает акустическое сопротивление второго кантилеверного элемента 1901, R2 обозначает акустическое сопротивление первого кантилеверного элемента 1902, M1 обозначает массу второго кантилеверного элемента 1901, M2 обозначает массу первого кантилеверного элемента 1901, K1 обозначает модуль упругости второго кантилеверного элемента 1901, и K2 обозначает модуль упругости первого кантилеверного элемента 1902.where F denotes the sound strength of the received audio signal, ω denotes the angular frequency of the acoustic structure (eg, cantilever element), j denotes an imaginary unit, Z 1 denotes the acoustic impedance of the second cantilever element 1901, Z 2 denotes the acoustic impedance of the first cantilever element 1902, R 1 is the acoustic impedance of the second cantilever element 1901, R 2 is the acoustic impedance of the first cantilever element 1902, M 1 is the mass of the second cantilever element 1901, M 2 is the mass of the first cantilever element 1901, K 1 is the modulus of elasticity of the second cantilever element 1901, and K 2 is modulus of elasticity of the first cantilever element 1902.

В некоторых вариантах, смещение SM2 кантилеверного элемента под воздействием аудиосигнала может быть определено в соответствии с Уравнением (28) и Уравнением (29) следующим образом:In some embodiments, the displacement S M2 of the cantilever element under the influence of an audio signal can be determined in accordance with Equation (28) and Equation (29) as follows:

Figure 00000029
…(28),
Figure 00000029
…(28),

Figure 00000030
…(29),
Figure 00000030
…(29),

здесь F обозначает звуковую силу принимаемого аудиосигнала, ω обозначает угловую частоту акустической структуры (например, кантилеверного элемента), j обозначает мнимую единицу, R1 обозначает акустическое сопротивление второго кантилеверного элемента 1901, R2 обозначает акустическое сопротивление первого кантилеверного элемента 1902, M1 обозначает массу второго кантилеверного элемента 1901, M2 обозначает массу второго кантилеверного элемента 1901, K1 обозначает модуль упругости второго кантилеверного элемента 1901, и K2 обозначает модуль упругости первого кантилеверного элемента 1902.where F denotes the sound strength of the received audio signal, ω denotes the angular frequency of the acoustic structure (e.g., cantilever element), j denotes an imaginary unit, R 1 denotes the acoustic impedance of the second cantilever element 1901, R 2 denotes the acoustic impedance of the first cantilever element 1902, M 1 denotes mass of the second cantilever element 1901, M 2 is the mass of the second cantilever element 1901, K 1 is the modulus of elasticity of the second cantilever element 1901, and K 2 is the modulus of elasticity of the first cantilever element 1902.

В результате преобразования Лапласа передаточная функция может быть выражена следующим образом:As a result of the Laplace transform, the transfer function can be expressed as follows:

Figure 00000031
…(30),
Figure 00000031
…(thirty),

и здесьand here

Figure 00000032
…(31),
Figure 00000032
…(31),

Figure 00000033
…(32),
Figure 00000033
…(32),

Figure 00000034
…(33),
Figure 00000034
…(33),

Figure 00000035
…(34),
Figure 00000035
…(34),

Figure 00000036
…(35).
Figure 00000036
…(35).

Как можно определить по передаточной функции, эта система является системой четвертого порядка, а порядок полосового фильтра может быть увеличен описанным выше способом. В дополнение к этому, к схемному компоненту 430 может быть добавлена фильтрующая схема 1932, что позволит фильтровать соответствующий электрический сигнал. Приведенные выше настройки могут вызвать увеличение крутизны края (среза) частотной характеристики фильтрации аудиосигнала в акустико-электрическом преобразователе, чтобы улучшить эффект фильтрации.As can be determined from the transfer function, this system is a fourth order system, and the order of the bandpass filter can be increased in the manner described above. In addition, a filter circuit 1932 may be added to the circuit component 430 to allow the corresponding electrical signal to be filtered. The above settings may cause the edge (cutoff) of the frequency response of the audio signal filtering in the ac-to-electric transducer to be steepened in order to improve the filtering effect.

На фиг. 20A представлена упрощенная схема примера акустико-электрического преобразовательного модуля 210 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.In FIG. 20A is a simplified diagram of an example of an acoustic-to-electric converter module 210 in accordance with some embodiments of the present invention.

Акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может генерировать сигналы поддиапазонов в соответствии с аудиосигналом с использованием нескольких акустико-электрических преобразователей. Акустико-электрические преобразователи могут функционировать в качестве полосовых фильтров. Для различных частотных полос, которые нужно обработать, соответствующие акустико-электрические преобразователи могут быть настроены так, чтобы иметь разные частотные характеристики. В некоторых вариантах, ширина полосы частот в разных акустико-электрических преобразователях в одном акустико-электрическом преобразовательном модуле 210 может быть разной. Ширина полосы пропускания акустико-электрического преобразователя может быть настроена таким образом, чтобы увеличиваться вместе с ростом центральной частоты преобразователя. В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразователь может представлять собой акустико-электрический преобразователь высокого порядка. В некоторых вариантах, для работы в диапазоне низких и средних частот соответствующий акустико-электрический преобразователь может быть узкополосным преобразователем высокого порядка. Для работы в диапазоне средних и высоких частот акустико-электрический преобразователь может быть широкополосным преобразователем высокого порядка.Acoustic-electrical converter module 210 can generate subband signals in accordance with the audio signal using multiple acoustic-electrical converters. Acoustic-electric transducers can function as band pass filters. For the different frequency bands to be processed, the respective acoustic-electric transducers can be tuned to have different frequency responses. In some embodiments, the bandwidth of the different acoustic-electrical transducers in the same acoustic-electrical transducer module 210 may be different. The bandwidth of an acoustic-electric transducer can be adjusted to increase as the center frequency of the transducer increases. In some embodiments, the acoustic-electrical transducer may be a high-order acoustic-electrical transducer. In some embodiments, for operation in the low and medium frequency range, the corresponding acoustic-electric transducer may be a high-order narrow-band transducer. To operate in the range of medium and high frequencies, the acoustic-electric transducer can be a high-order broadband transducer.

Как показано на фиг. 20A, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может содержать один или несколько широкополосных акустико-электрических преобразователей высокого порядка (например, широкополосные акустико-электрические преобразователи 2011, 2012 и т.п. высокого порядка) в диапазоне средних и высоких, и один или несколько узкополосных акустико-электрических преобразователей высокого порядка (например, узкополосные акустико-электрические преобразователи 2013, 2014 и т.п. высокого порядка) в диапазоне низких и средних частот.As shown in FIG. 20A, the acoustic-electric transducer module 210 may comprise one or more wideband high-order acoustic-electric transducers (e.g., high-order wideband acoustic-electric transducers 2011, 2012, etc.) in the mid and high range, and one or more narrowband high-order acoustic-electric transducers (for example, narrow-band high-order acoustic-electric transducers 2013, 2014, etc.) in the low and medium frequency range.

Акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может получать аудиосигнал 205 и передавать на выход несколько электрических сигналов поддиапазонов, например, электрических сигналов 2021, 2022, 2023, … , 2024 поддиапазонов.Acoustic-electrical converter module 210 may receive audio signal 205 and output multiple electrical subband signals, such as electrical subband signals 2021, 2022, 2023, ..., 2024.

На фиг. 20B представлена упрощенная схема примера узкополосного акустико-электрического преобразователя высокого порядка согласно некоторым вариантам настоящего изобретения.In FIG. 20B is a simplified diagram of an example of a high-order narrow-band acoustic-electric transducer in accordance with some embodiments of the present invention.

Как показано на фиг. 20B, узкополосный акустико-электрический преобразователь 2013 высокого порядка может содержать акустический канальный компонент 410, акустический чувствительный компонент 420 и схемный компонент 430.As shown in FIG. 20B, the high-order narrow-band acoustic-to-electric transducer 2013 may include an acoustic channel component 410, an acoustic sensing component 420, and a circuit component 430.

Акустический чувствительный компонент 420 может содержать несколько акустических чувствительных субкомпонентов с пониженным демпфированием (например, акустические чувствительные субкомпоненты 2010, 2030, …, 2050 с пониженным демпфированием). Указанные несколько акустических чувствительных субкомпонентов с пониженным демпфированием могут быть соединены последовательно. Центральные частоты этих акустических чувствительных субкомпонентов с пониженным демпфированием могут быть одинаковыми или близкими одна к другой. Несколько акустических чувствительных субкомпонентов с пониженным демпфированием, будучи соединены последовательно, могут увеличить порядок характеристики фильтрации акустического чувствительного компонента 420. Каждый акустический чувствительный субкомпонент с пониженным демпфированием может уменьшить ширину полосы пропускания и достигнуть узкополосной фильтрации. В некоторых вариантах, преобразователь может функционировать в качестве узкополосного акустико-электрического преобразователя высокого порядка. Как показано на фиг. 20B, узкополосный акустико-электрический преобразователь 2013 высокого порядка может получать аудиосигнал 205 и передавать на выход электрический сигнал 450 поддиапазона на основе аудиосигнала 205.Acoustic sensing component 420 may comprise multiple acoustic sensing sub-components with reduced damping (eg, acoustic sensing sub-components 2010, 2030, ..., 2050 with reduced damping). These several acoustic sensitive sub-components with reduced damping can be connected in series. The center frequencies of these acoustically sensitive sub-components with reduced damping may be the same or close to each other. Several reduced damping acoustic sensing subcomponents, when connected in series, can increase the order of the filtering characteristic of the acoustic sensing component 420. Each reduced damped acoustic sensing subcomponent can reduce the bandwidth and achieve narrowband filtering. In some embodiments, the transducer may function as a high order narrowband acoustic-electrical transducer. As shown in FIG. 20B, the high-order narrow-band acoustic-to-electric transducer 2013 can receive the audio signal 205 and output a subband electrical signal 450 based on the audio signal 205.

На фиг. 20C представлена упрощенная схема примера широкополосного акустико-электрического преобразователя высокого порядка согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. In FIG. 20C is a simplified diagram of an example of a high-order wideband acoustic-electric transducer in accordance with some embodiments of the present invention.

Как показано на фиг. 20C, широкополосный акустико-электрический преобразователь 2011 высокого порядка может содержать акустический канальный компонент 410, акустический чувствительный компонент 420 и схемный компонент 430. Акустический чувствительный компонент 420 может содержать несколько акустических чувствительных субкомпонентов с пониженным демпфированием (например, акустических чувствительных субкомпонентов 2020, 2040, …, 2060 с пониженным демпфированием). Несколько акустических чувствительных субкомпонентов с пониженным демпфированием могут быть соединены параллельно. Центральные частоты акустических чувствительных субкомпонентов с пониженным демпфированием могут быть различными. Параллельное соединение нескольких акустических чувствительных субкомпонентов с пониженным демпфированием может расширить полосу пропускания акустического чувствительного компонента 420. В некоторых вариантах, узкополосный акустико-электрический преобразователь 2011 высокого порядка может функционировать в качестве широкополосного акустико-электрического преобразователя высокого порядка. Как показано на фиг. 20C, узкополосный акустико-электрический преобразователь 2011 высокого порядка может получать аудиосигнал 205 и передавать на выход соответствующий электрический сигнал 450 поддиапазона.As shown in FIG. 20C, the high-order wideband acoustic-to-electric transducer 2011 may comprise an acoustic channel component 410, an acoustic sense component 420, and a circuit component 430. The acoustic sense component 420 may comprise several reduced damping acoustic sense sub-components (e.g., acoustic sense sub-components 2020, 2040, ... , 2060 with reduced damping). Several acoustic sensitive sub-components with reduced damping may be connected in parallel. The center frequencies of the acoustically sensitive sub-components with reduced damping can be different. Parallel connection of multiple acoustic sensing sub-components with reduced damping can expand the bandwidth of the acoustic sensing component 420. In some embodiments, the narrow-band high-order acoustic-electric transducer 2011 can function as a wide-band high-order acoustic-electric transducer. As shown in FIG. 20C, the high-order narrowband acoustic-to-electric transducer 2011 can receive an audio signal 205 and output a corresponding subband electrical signal 450.

На фиг. 21A представлена упрощенная схема примера устройства 2100 обработки сигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Это устройство 2100 обработки сигнала может содержать акустико-электрический преобразовательный модуль 210, несколько дискретизирующих модулей (например, дискретизирующих блоков 221, 222, 223, … , 224), анализаторный модуль 230 обратной связи (называемый также модулем обратной связи) и модуль 240 обработки сигнала. Акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может содержать несколько акустико-электрических преобразователей, (например, акустико-электрические преобразователи 211, 212, 213, … , 214).In FIG. 21A is a simplified diagram of an example of a signal processing device 2100 according to some embodiments of the present invention. This signal processing device 2100 may include an acoustic-electric conversion module 210, several sampling modules (for example, sampling units 221, 222, 223, ... , 224), a feedback analyzer module 230 (also called a feedback module), and a signal processing module 240 . Acoustic-electrical transducer module 210 may include several acoustic-electrical transducers, (eg, acoustic-electrical transducers 211, 212, 213, ..., 214).

Как показано на фиг. 21A, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может получать аудиосигнал 205 и передавать на выход несколько электрических сигналов поддиапазонов (например, электрические сигналы 2152, 2152, 2153, … , 2154 поддиапазонов).As shown in FIG. 21A, acoustic-to-electrical converter module 210 may receive audio signal 205 and output multiple subband electrical signals (eg, subband electrical signals 2152, 2152, 2153, ..., 2154).

Каждый из нескольких акустико-электрических преобразователей может преобразовывать аудиосигнал 205 в электрический сигнал поддиапазона и передавать соответствующий электрический сигнал поддиапазона на выход. Each of the multiple acoustic-electrical transducers can convert the audio signal 205 to a subband electrical signal and output the corresponding subband electrical signal.

Каждый из нескольких дискретизирующих модулей может дискретизировать соответствующий электрический сигнал поддиапазона, преобразовывать этот электрический сигнал поддиапазона в цифровой сигнал и передавать этот цифровой сигнал на выход. Each of the plurality of sampling modules may sample a respective subband electrical signal, convert that subband electrical signal to a digital signal, and output that digital signal.

Анализаторный модуль 230 обратной связи может получать несколько цифровых сигналов, передаваемых несколькими дискретизирующими модулями. Анализаторный модуль 230 обратной связи может анализировать каждый цифровой сигнал, соответствующий электрическому сигналу поддиапазона, формирует на выходе несколько сигналов обратной связи (например, сигналы обратной связи 1, 2, 3, … ,N) и передает каждый сигнал обратной связи соответствующему акустико-электрическому преобразователю. Этот соответствующий акустико-электрический преобразователь может подстраивать свои параметры на основе сигнала обратной связи. Feedback analyzer module 230 may receive multiple digital signals transmitted by multiple sampling modules. The feedback analyzer module 230 can analyze each digital signal corresponding to the subband electrical signal, output multiple feedback signals (for example, feedback signals 1, 2, 3, ..., N) and pass each feedback signal to the corresponding acoustic-electrical transducer. . This corresponding acoustic-electric transducer can adjust its parameters based on the feedback signal.

Модуль 240 обработки сигнала может получать несколько цифровых сигналов (например, цифровых сигналов 2355, 2356, 2357, 2358), передаваемых модулем 230 анализа обратной связи. Эти цифровые сигналы могут передаваться на выход по отдельности по разным параллельным линиям, либо могут использовать совместно одну линию согласно некоторому конкретному протоколу передачи.Signal processing module 240 may receive multiple digital signals (eg, digital signals 2355, 2356, 2357, 2358) transmitted by feedback analysis module 230. These digital signals may be output separately on different parallel lines, or they may share the same line according to some particular transmission protocol.

На фиг. 21B представлена упрощенная схема примера акустико-электрического преобразователя 211 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Этот акустико-электрический преобразователь 211 может содержать акустический канальный компонент 410, акустический чувствительный компонент 420, схемный компонент 430 и процессорный компонент 460 обратной связи.In FIG. 21B is a simplified diagram of an example of an acoustic-electric transducer 211 in accordance with some embodiments of the present invention. This acoustic-electric transducer 211 may include an acoustic channel component 410, an acoustic sensing component 420, a circuit component 430, and a feedback processor component 460.

Процессорный компонент 460 обратной связи может быть конфигурирован для получения сигнала 470 обратной связи от анализаторного модуля 230 обратной связи и регулирования параметров акустико-электрического преобразователя 211. The feedback processor component 460 may be configured to receive a feedback signal 470 from the feedback analyzer module 230 and adjust the parameters of the acoustic-electric transducer 211.

В некоторых вариантах, процессорный компонент 460 обратной связи может регулировать по меньшей мере один из компонентов - акустический канальный компонент 410, акустический чувствительный компонент 420 и/или схемный компонент 430. In some embodiments, feedback processor component 460 may control at least one of acoustic channel component 410, acoustic sensing component 420, and/or circuit component 430.

В некоторых вариантах, процессорный компонент 460 обратной связи может регулировать параметры (например, размер, местонахождение или способ соединения) акустического канального компонента для подстройки характеристик фильтрации акустического канального компонента 410 с использованием электромеханических систем управления. К примерам таких электромеханических систем управления могут относиться пневматические механизмы, механизмы, приводимые в действие двигателями, гидравлические приводы или другие подобные механизмы, либо комбинации таких механизмов.In some embodiments, the feedback processor component 460 may adjust parameters (eg, size, location, or connection method) of the acoustic channel component to adjust the filtering characteristics of the acoustic channel component 410 using electromechanical control systems. Examples of such electromechanical control systems may include pneumatic mechanisms, mechanisms driven by motors, hydraulic actuators or other such mechanisms, or combinations of such mechanisms.

В некоторых вариантах, процессорный компонент 460 обратной связи может регулировать параметры (например, размер, местонахождение или способ соединения) акустического чувствительного компонента 420 для подстройки характеристик фильтрации этого акустического чувствительного компонента с использованием электромеханических систем управления.In some embodiments, the feedback processor component 460 may adjust the parameters (eg, size, location, or connection method) of the acoustic sensing component 420 to adjust the filtering characteristics of the acoustic sensing component using electromechanical control systems.

В некоторых вариантах, процессорный компонент 460 обратной связи может содержать схему обратной связи, непосредственно соединенную со схемным компонентом 430 для подстройки этого схемного компонента 430.In some embodiments, feedback processor component 460 may include a feedback circuit directly coupled to circuit component 430 to adjust that circuit component 430.

На фиг. 22 представлена упрощенная схема примера устройства обработки сигнала 2200 согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Устройство 2200 обработки сигнала может содержать акустико-электрический преобразовательный модуль 210, несколько дискретизирующих блоков (например, дискретизирующие блоки 221, 222, 222, … , и 224), анализаторный модуль 230 обратной связи и модуль 240 обработки сигнала.In FIG. 22 is a simplified diagram of an example signal processor 2200 according to some embodiments of the present invention. The signal processing device 2200 may include an acoustic-electrical converter module 210, several sampling units (eg, sampling units 221, 222, 222, ..., and 224), a feedback analyzer module 230, and a signal processing module 240.

Акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может содержать несколько акустико-электрических преобразователей, (например, акустико-электрические преобразователи 211, 212, 213, …, 214).Acoustic-electrical transducer module 210 may include multiple acoustic-electrical transducers (eg, acoustic-electrical transducers 211, 212, 213, ..., 214).

Как показано на фиг. 22, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может получать аудиосигнал 205 и передавать на выход несколько электрических сигналов поддиапазонов (например, электрические сигналы 2152, 2152, 2153, …, 2154 поддиапазонов).As shown in FIG. 22, acoustic-to-electrical converter module 210 may receive audio signal 205 and output multiple electrical subband signals (eg, electrical subband signals 2152, 2152, 2153, ..., 2154).

Каждый из нескольких акустико-электрических преобразователей может преобразовывать аудиосигнал 205 в соответствующий электрический сигнал поддиапазона и передавать этот соответствующий электрический сигнал поддиапазона на выход. Каждый из указанных нескольких дискретизирующих блоков может дискретизировать соответствующий электрический сигнал поддиапазона, преобразовывать этот электрический сигнал поддиапазона в цифровой сигнал и передавать этот цифровой сигнал на выход. Each of the plurality of acoustic-electrical transducers may convert the audio signal 205 to a respective subband electrical signal and output that respective subband electrical signal. Each of the plurality of sampling units may sample a respective subband electrical signal, convert that subband electrical signal into a digital signal, and output that digital signal.

Модуль 240 обработки сигнала может получать несколько цифровых сигналов (например, цифровые сигналы 2351, 2352, 2353, 2354), передаваемые указанными несколькими дискретизирующими блоками. Цифровые сигналы могут быть переданы на выход по отдельности по параллельным линиям или могут совместно использовать одну линию в соответствии с конкретным протоколом передачи.Signal processing module 240 may receive multiple digital signals (eg, digital signals 2351, 2352, 2353, 2354) transmitted by said multiple sampling units. The digital signals may be output individually on parallel lines, or they may share the same line according to a specific transmission protocol.

Анализаторный модуль 230 обратной связи может получать несколько цифровых сигналов (например, цифровых сигналов 2355, 2357, 2358), передаваемых модулем 240 обработки сигнала. Анализаторный модуль 230 обратной связи может анализировать каждый цифровой сигнал, соответствующий одному из электрических сигналов поддиапазонов, формировать несколько сигналов обратной связи (например, сигналы 1, 2, 3, …, N обратной связи) и передавать каждый сигнал обратной связи соответствующему акустико-электрическому преобразователю. Этот соответствующий акустико-электрический преобразователь может регулировать свои параметры на основе полученного им сигнала обратной связи. Feedback analyzer module 230 may receive multiple digital signals (eg, digital signals 2355, 2357, 2358) transmitted by signal processing module 240. The feedback analyzer module 230 can analyze each digital signal corresponding to one of the electrical subband signals, generate multiple feedback signals (e.g., 1, 2, 3, ..., N feedback signals) and pass each feedback signal to the corresponding acoustic-electric transducer. . This corresponding acoustic-electric transducer can adjust its parameters based on the feedback signal it receives.

Акустико-электрический преобразователь 211 в устройстве 2200 обработки сигнала может быть аналогичным акустико-электрическому преобразователю 211 в устройстве 2100 обработки сигнала. Более подробные описания акустико-электрического преобразователя 211 в устройстве 2200 обработки сигнала могут быть найдены в других местах настоящего описания (например, на фиг. 21B и в описаниях к нему).The acoustic-electrical transducer 211 in the signal processing device 2200 may be similar to the acoustic-electrical transducer 211 in the signal processing device 2100. More detailed descriptions of the acoustic-electric transducer 211 in the signal processing device 2200 can be found elsewhere in this specification (eg, in and in the descriptions of FIG. 21B).

На фиг. 23 представлена упрощенная схема примера устройства 2300 обработки сигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Устройство 2300 обработки сигнала может содержать акустико-электрический преобразовательный модуль 210, несколько полосовых дискретизирующих модулей (например, полосовые дискретизирующие модули 2321, 2322, 2323, …, 2324) и модуль 240 обработки сигнала. In FIG. 23 is a simplified diagram of an example of a signal processing apparatus 2300 according to some embodiments of the present invention. The signal processing device 2300 may include an acoustic-electrical converter module 210, several bandpass sampling modules (eg, bandpass sampling modules 2321, 2322, 2323, ..., 2324) and a signal processing module 240.

Акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может содержать несколько акустико-электрических преобразователей (например, акустико-электрические преобразователи 211, 212, 213, …, 214).Acoustic-electrical transducer module 210 may include multiple acoustic-electrical transducers (eg, acoustic-electrical transducers 211, 212, 213, ..., 214).

Как показано на фиг. 23, акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может получать аудиосигнал 205 и передавать на выход несколько электрических сигналов поддиапазонов. Каждый из указанных нескольких акустико-электрических преобразователей может преобразовывать аудиосигнал 205 в соответствующий электрический сигнал поддиапазона и передавать этот соответствующий электрический сигнал поддиапазона на выход. Каждый из указанных нескольких полосовых дискретизирующих модулей может дискретизировать соответствующий электрический сигнал поддиапазона, преобразовывать электрический сигнал поддиапазона в цифровой сигнал и передавать этот цифровой сигнал на выход. Модуль 240 обработки сигнала может получать несколько цифровых сигналов, передаваемых указанными несколькими полосовыми дискретизирующими модулями.As shown in FIG. 23, acoustic-to-electrical converter module 210 can receive audio signal 205 and output multiple electrical subband signals. Each of the plurality of acoustic-electrical transducers can convert the audio signal 205 into a respective subband electrical signal and output that respective subband electrical signal. Each of the plurality of bandpass sampling modules can sample a respective subband electrical signal, convert the subband electrical signal to a digital signal, and output that digital signal. Signal processing module 240 may receive multiple digital signals transmitted by said multiple bandpass sampling modules.

На фиг. 24 представлена упрощенная схема примера устройства 2400 обработки сигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Акустико-электрический преобразовательный модуль 210 может содержать один или несколько акустико-электрических преобразователей 2410 с воздушной проводимостью (например, акустико-электрические преобразователи 2415, 2416 и 2417 с воздушной проводимостью) и один или несколько акустико-электрических преобразователей 2420 с костной проводимостью (например, акустико-электрические преобразователи 2418, 2419 с костной проводимостью). Акустико-электрический преобразователь с воздушной проводимостью может разлагать принимаемый аудиосигнал на один или несколько электрических сигналов поддиапазонов. Акустико-электрический преобразователь с костной проводимостью может разлагать принимаемый аудиосигнал на один или несколько электрических сигналов поддиапазонов.In FIG. 24 is a simplified diagram of an example signal processing apparatus 2400 in accordance with some embodiments of the present invention. Acoustic-electrical transducer module 210 may include one or more air-conducting acoustic-electrical transducers 2410 (for example, air-conducting acoustic-electrical transducers 2415, 2416, and 2417) and one or more bone-conducting acoustic-electrical transducers 2420 (for example, acoustic-electric transducers 2418, 2419 with bone conduction). The air conduction acoustic-to-electrical transducer may decompose the received audio signal into one or more electrical subband signals. A bone conduction acoustic-to-electrical transducer may decompose the received audio signal into one or more subband electrical signals.

Акустико-электрические преобразователи с воздушной проводимостью могут принимать аудиосигнал и передавать на выход несколько электрических сигналов поддиапазонов. Каждый из акустико-электрических преобразователей с воздушной проводимостью может передавать на выход соответствующий электрический сигнал поддиапазона. Например, акустико-электрические преобразователи 2415, 2517, 2418 с воздушной проводимостью могут принимать аудиосигнал и соответственно передавать на выход электрические сигналы 2421, 2422, 2423 поддиапазонов.Air conduction acoustic-to-electric transducers can receive an audio signal and output multiple electrical sub-band signals. Each of the air conduction acoustic-electrical transducers can output a respective subband electrical signal. For example, air conduction acoustic-to-electrical transducers 2415, 2517, 2418 can receive an audio signal and output subband electrical signals 2421, 2422, 2423, respectively.

Акустико-электрические преобразователи с костной проводимостью могут принимать аудиосигнал и передавать на выход несколько электрических сигналов поддиапазонов. Каждый из акустико-электрических преобразователей с костной проводимостью может передавать на выход соответствующий электрический сигнал поддиапазона. Например, акустико-электрические преобразователи 2418 и 2419 с воздушной проводимостью могут принимать аудиосигнал и соответственно передавать на выход электрические сигналы 2424 и 2415 поддиапазонов.Bone conduction acoustic-to-electrical transducers can receive an audio signal and output multiple sub-band electrical signals. Each of the bone conduction acoustic-electrical transducers can output a respective subband electrical signal. For example, air conduction acoustic-to-electric transducers 2418 and 2419 can receive an audio signal and output subband electrical signals 2424 and 2415, respectively.

В некоторых вариантах, в одной и той же полосе частот, электрический сигнал поддиапазона с выхода акустико-электрического преобразователя с костной проводимостью может быть использован для повышения отношения сигнал/шум (signal-to-noise ratio (SNR)) электрических сигналов поддиапазонов, формируемых акустико-электрическим преобразователем с воздушной проводимостью. Например, электрический сигнал 2422 поддиапазона, генерируемый акустико-электрическим преобразователем 2416 с воздушной проводимостью, может быть наложен на электрический сигнал 2424 поддиапазона, генерируемый акустико-электрическим преобразователем 2418 с костной проводимостью. Электрический сигнал 2424 может иметь более высокое отношение SNR по сравнению с электрическим сигналом 2422 поддиапазона. Электрический сигнал 2423 поддиапазона, генерируемый акустико-электрическим преобразователем 2417 с воздушной проводимостью, может быть наложен на электрический сигнал 2425 поддиапазона, генерируемый акустико-электрическим преобразователем 2419 с костной проводимостью. Электрический сигнал 2425 может иметь более высокое отношение SNR по сравнению с электрическим сигналом 2423 поддиапазона.In some embodiments, in the same frequency band, the subband electrical signal output from the bone conduction acoustic-to-electrical transducer can be used to increase the signal-to-noise ratio (SNR) of the subband electrical signals generated by the acoustically - electrical transducer with air conduction. For example, the subband electrical signal 2422 generated by the air conduction acoustic-electrical transducer 2416 may be superimposed on the subband electrical signal 2424 generated by the bone-conducted acoustic-electrical transducer 2418. The electrical signal 2424 may have a higher SNR than the electrical signal 2422 subband. The subband electrical signal 2423 generated by the air conduction acoustic-electrical transducer 2417 may be superimposed on the subband electrical signal 2425 generated by the bone-conduction acoustic-electrical transducer 2419. The electrical signal 2425 may have a higher SNR than the electrical signal 2423 subband.

В некоторых вариантах, акустико-электрический преобразователь 2401 с воздушной проводимостью может быть использован для дополнения полосы частот, которая не может быть охвачена электрическими сигналами поддиапазонов с выхода акустико-электрического преобразователя 2402 с костной проводимостью.In some embodiments, the air conduction acoustic-electric transducer 2401 may be used to supplement a frequency band that cannot be covered by the electrical subband signals output from the bone conduction acoustic-electric transducer 2402.

На фиг. 25 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая пример процедуры модуляции сигнала согласно некоторым вариантам настоящего изобретения. Как показано на фиг. 25, электрический сигнал поддиапазона может иметь огибающую 2501 в частотной области.In FIG. 25 is a simplified diagram illustrating an example signal modulation procedure in accordance with some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 25, the subband electrical signal may have an envelope 2501 in the frequency domain.

Каждый электрический сигнал поддиапазона можно рассматривать в качестве сигнала (называемого также модуляционным сигналом), имеющего огибающую в частотной области (каковая является такой же, как огибающая 2501 в частотной области), которая модулирует соответствующий сигнал с центральной частотой в качестве несущей для переноса на центральную частоту 2502. Иными словами, электрический сигнал поддиапазона может содержать две части. Одна часть представляет собой сигнал, имеющий огибающую в частотной области, (которая является такой же, как огибающая 2501 в частотной области) в качестве модуляционного сигнала, а другая часть представляет собой сигнал, имеющий центральную частоту (которая является такой же, как центральная частота 2502) в качестве несущей.Each subband electrical signal can be considered as a signal (also referred to as a modulation signal) having a frequency domain envelope (which is the same as the 2501 frequency domain envelope) that modulates the corresponding signal with the center frequency as a carrier to be transferred to the center frequency. 2502. In other words, a subband electrical signal may contain two parts. One part is a signal having a frequency domain envelope (which is the same as the frequency domain envelope 2501) as the modulation signal, and the other part is a signal having a center frequency (which is the same as the center frequency 2502 ) as a carrier.

Главная информация электрического сигнала поддиапазона сконцентрирована в указанной огибающей в частотной области. Поэтому, когда осуществляется дискретизация электрического сигнала поддиапазона, необходимо обеспечить эффективную дискретизацию этой огибающей частотной области, так что частота дискретизации должна быть не менее чем в 2 раза больше ширины полосы частот электрического сигнала поддиапазона. После дискретизации второй сигнал, имеющий некоторую частоту, (которая является такой же как центральная частота 2502) может быть использован в качестве несущей для восстановления электрического сигнала поддиапазона. Таким образом, дискретизацию электрического сигнала поддиапазона можно осуществлять с использованием полосового дискретизирующего модуля. В частности, частота дискретизации может быть не менее чем в 2 раза больше ширины полосы частот и не более чем в 4 раза больше этой ширины полосы. Частоту fs дискретизации устанавливают в соответствии с Уравнением (34) следующим образом:The main information of the electrical signal of the subband is concentrated in the specified envelope in the frequency domain. Therefore, when the subband electrical signal is sampled, it is necessary to efficiently sample this frequency domain envelope so that the sampling frequency must be at least 2 times the bandwidth of the subband electrical signal. After sampling, a second signal having a certain frequency (which is the same as the center frequency 2502) can be used as a carrier to reconstruct the subband electrical signal. Thus, sampling of the electrical subband signal can be performed using a bandpass sampling module. In particular, the sampling frequency may be no less than 2 times the bandwidth and no more than 4 times the bandwidth. The sampling rate f s is set according to Equation (34) as follows:

Figure 00000037
…(34),
Figure 00000037
…(34),

где fB обозначает ширину полосы частот электрического сигнала поддиапазона, иwhere f B denotes the bandwidth of the subband electrical signal, and

Figure 00000038
…(35),
Figure 00000038
…(35),

где f0 обозначает центральную частоту электрического сигнала поддиапазона и r2 обозначает наибольшее целое число меньше r1.where f 0 denotes the center frequency of the subband electrical signal and r 2 denotes the largest integer less than r 1 .

Для реализации различных модулей блоков и их функциональных возможностей, описываемых в настоящем изобретении, компьютерные аппаратные платформы могут быть использованы в качестве аппаратных платформ для одного или нескольких рассматриваемых здесь элементов. Для реализации персонального компьютера (personal computer (PC)), либо рабочей станции или терминала какого-либо другого типа может быть использован компьютер, имеющий элементы интерфейса пользователя. Компьютер может также действовать в качестве сервера, если будет должным образом запрограммирован.To implement the various block modules and their functionality described in the present invention, computer hardware platforms can be used as hardware platforms for one or more of the elements discussed here. A computer having user interface elements can be used to implement a personal computer (PC) or a workstation or some other type of terminal. The computer can also act as a server if properly programmed.

Имея описанные таким способом базовые концепции, для специалистов в рассматриваемой области станет, после прочтения этого подробного описания, понятно, что это приведенное выше описание предназначено служить только примерами и не является исчерпывающим. Здесь возможны разнообразные изменения, усовершенствования и модификации, понятные специалистам, хотя и не представленные здесь в явном виде. Эти изменения, усовершенствования и модификации предполагаются настоящим описанием и находятся в пределах смысла и объема примеров вариантов настоящего изобретения.Having described the basic concepts in this manner, it will be appreciated by those skilled in the art upon reading this detailed description that the above description is intended to serve as examples only and is not intended to be exhaustive. Various changes, improvements and modifications are possible here, understandable to specialists, although not explicitly presented here. These changes, improvements and modifications are intended by the present description and are within the meaning and scope of the exemplary embodiments of the present invention.

Более того, для описания вариантов настоящего изобретения была использована определенная терминология. Например, термины «один вариант», «какой-либо из вариантов» и/или «некоторые варианты» означают, что конкретный признак, структура или характеристика, описываемые в связи с рассматриваемым вариантом, входят по меньшей мере в один вариант настоящего изобретения. Поэтому, подчеркивается и должно быть понятно, что две или более ссылки на «какой-либо вариант» или «один вариант» или «альтернативный вариант» в различных частях настоящего описания не обязательно все относятся к одному и тому же варианту. Более того, возможна комбинация конкретных признаков, структур или характеристик подходящим образом в одном или нескольких вариантах настоящего изобретения.Moreover, certain terminology has been used to describe embodiments of the present invention. For example, the terms "one option", "any of the options" and/or "some options" mean that a particular feature, structure or characteristic described in connection with the considered option, is included in at least one embodiment of the present invention. Therefore, it is emphasized and should be understood that two or more references to "any option" or "one option" or "alternative option" in various parts of this specification do not necessarily all refer to the same option. Moreover, a combination of specific features, structures, or characteristics is appropriate in one or more embodiments of the present invention.

Кроме того, специалист в рассматриваемой области должен понимать, что аспекты настоящего изобретения могут быть иллюстрированы и описаны здесь в любом из ряда патентуемых классов или в контексте, содержащем какие-либо новые и процесс, машину, способ изготовления или композицию вещества, либо какое-либо новое и полезное усовершенствование перечисленных факторов. Соответственно, аспекты настоящего изобретения могут быть реализованы полностью аппаратно, полностью программно (включая встроенное программное обеспечение, резидентное программное обеспечение, микрокод и т.п.), либо в виде комбинации аппаратуры и программного обеспечения, что может в общем случае называться здесь «блок», «модуль» или «система». Кроме того, аспекты настоящего изобретения могут принимать форму компьютерного программного продукта, записанного на одном или нескольких читаемых компьютером носителях информации в виде читаемого компьютером программного кода.In addition, one skilled in the art should understand that aspects of the present invention may be illustrated and described herein in any of a number of patentable classes or in a context containing any novel process, machine, method of manufacture, or composition of matter, or any a new and useful improvement on the listed factors. Accordingly, aspects of the present invention may be implemented entirely in hardware, entirely in software (including firmware, resident software, microcode, and the like), or as a combination of hardware and software, which may be referred to generically as a "unit" here. , "module" or "system". In addition, aspects of the present invention may take the form of a computer program product recorded on one or more computer-readable storage media in the form of computer-readable program code.

Носитель читаемого компьютером сигнала может содержать распространяющийся сигнал данных, который несет программный код, например, в видеодиапазоне или в виде части волны несущей. Такой распространяющийся сигнал может принимать какую-либо из ряда форм, включая электромагнитную, оптическую или какую-либо другую форму, либо комбинацию различных форм. Читаемый компьютером носитель сигнала может представлять собой какой-либо читаемый компьютером носитель, который не является читаемым компьютером носителем для хранения информации и который может передавать, распространять или транспортировать программу для использования посредством или в соединении с системой, аппаратурой или устройством для исполнения команд. Программный код, помещенный на читаемый компьютером носитель сигнала, может быть передан с использованием какого-либо подходящего носителя (среды), включая беспроводную линию, проводную линию, оптоволоконный кабель, радиоволны или другой подобный носитель, либо какую-либо подходящую комбинацию таких носителей.The computer readable signal carrier may comprise a propagating data signal that carries program code, for example in the video band or as part of a carrier wave. Such a propagating signal may take any of a number of forms, including electromagnetic, optical, or some other form, or a combination of various forms. Computer-readable media can be any computer-readable media that is not computer-readable storage media and that can transmit, distribute, or transport a program for use by or in connection with an instruction execution system, apparatus, or device. The program code placed on a computer-readable medium may be transmitted using any suitable medium, including wireless line, wire line, fiber optic cable, radio waves, or other similar medium, or any suitable combination of such media.

Компьютерный программный код, который может нести операции для аспектов настоящего изобретения, может быть записан на какой-либо комбинации одного или нескольких языков программирования, включая объектно-ориентированные языки программирования, такие как Java, Scala, Smalltalk, Eiffel, JADE, Emerald, C++, C#, VB. NET, Python или другие подобные языки, обычные процедурные языки программирования, такие как язык программирования "C", языки Visual Basic, Fortran 2003, Perl, COBOL 2002, PHP, ABAP, языки динамического программирования, такие как Python, Ruby и Groovy, или другие языки программирования. Программный код может быть выполнен целиком на компьютере пользователя, частично на компьютере пользователя, в качестве автономного программного пакета, частично на компьютере пользователя и частично на удаленном компьютере или целиком на удаленном компьютере или сервере. В последнем сценарии удаленный компьютер может быть соединен с компьютером пользователя по сети какого-либо типа, включая локальную сеть связи (local area network (LAN)) или крупномасштабную сеть связи (wide area network (WAN)), или соединение может быть сделано с внешним компьютером (например, через Интернет с использованием Интернет-провайдера), или в облачной компьютерной среде или предоставлено в виде сервиса, такого как «Программное обеспечение как услуга» (Software as a Service (SaaS)).Computer program code that may carry operations for aspects of the present invention may be written in any combination of one or more programming languages, including object-oriented programming languages such as Java, Scala, Smalltalk, Eiffel, JADE, Emerald, C++, C#, VB. NET, Python or other similar languages, conventional procedural programming languages such as the "C" programming language, Visual Basic languages, Fortran 2003, Perl, COBOL 2002, PHP, ABAP, dynamic programming languages such as Python, Ruby and Groovy, or other programming languages. The program code may be executed entirely on the user's computer, partly on the user's computer, as a stand-alone software package, partly on the user's computer, and partly on a remote computer, or entirely on a remote computer or server. In the latter scenario, the remote computer may be connected to the user's computer over some type of network, including a local area network (LAN) or a wide area network (WAN), or the connection may be made to an external computer (for example, via the Internet using an Internet Service Provider), or in a cloud computing environment, or provided as a service such as Software as a Service (SaaS).

Кроме того, приведенный здесь порядок или последовательности обработки элементов, или использование номеров, букв или других обозначений, не имеют целью ограничивать заявляемые процедуры и способы каким-либо порядком за исключением того, которой может быть специфицирован в Формуле изобретения. Хотя приведенное выше описание обсуждает, на различных примерах, что именно на текущий момент считается совокупностью полезных вариантов изобретения, должно быть понятно, что такие подробности предназначены лишь для этой цели и что прилагаемая Формула изобретения не исчерпывается описанными вариантами, а напротив предназначена охватывать модификации и конфигурации, находящиеся в пределах смысла и объема описываемых вариантов. Например, хотя различные компоненты, описываемые выше, могут быть реализованы в аппаратуре, они могут быть также выполнены в виде чисто программного решения, например, инсталлированного на существующем сервисе или мобильном устройстве.In addition, the order or sequences of processing elements given here, or the use of numbers, letters or other designations, are not intended to limit the claimed procedures and methods in any order other than that which may be specified in the Claims. Although the foregoing discussion discusses, by various examples, what is currently considered to be a set of useful embodiments of the invention, it should be understood that such details are for that purpose only and that the appended claims are not limited to the described variations, but rather are intended to cover modifications and configurations. , which are within the meaning and scope of the described options. For example, while the various components described above may be implemented in hardware, they may also be implemented as a pure software solution, such as installed on an existing service or mobile device.

Аналогично, должно быть понятно, что в приведенном выше описании вариантов настоящего изобретения, разнообразные признаки иногда сгруппированы вместе в одном варианте, на чертеже или в описании для целей упрощения описания и способствования пониманию одного или нескольких различных вариантов. Способ, изложенный в описании, однако, не следует интерпретировать как отражающий намерение, что заявляемый предмет изобретения требует больше признаков, чем в явном виде указано в каждом пункте Формулы изобретения. Напротив, заявляемый предмет изобретения может быть заключен в меньшем числе признаков, чем все признаки одного описываемого выше варианта.Likewise, it should be understood that in the above description of embodiments of the present invention, various features are sometimes grouped together in one embodiment, drawing, or description for the purposes of simplifying the description and aiding understanding of one or more of the various embodiments. The method set forth in the description, however, should not be interpreted as reflecting the intent that the claimed subject matter requires more features than are explicitly stated in each claim. On the contrary, the claimed subject matter of the invention may be contained in fewer features than all the features of one option described above.

Claims (21)

1. Устройство для обработки аудиосигнала, содержащее:1. An audio signal processing device, comprising: первый акустико-электрический преобразователь, имеющий первую частотную характеристику, причем первый акустико-электрический преобразователь включает в себя первую комбинационную структуру из акустического канального компонента и акустического чувствительного компонента, при этом первый акустико-электрический преобразователь выполнен с возможностьюa first acoustic-electric transducer having a first frequency response, wherein the first acoustic-electric transducer includes a first combination structure of an acoustic channel component and an acoustic sensitive component, wherein the first acoustic-electric transducer is configured to приема аудиосигнала иaudio reception and генерирования первого сигнала поддиапазона в соответствии с аудиосигналом, принятым первым акустико-электрическим преобразователем; иgenerating a first subband signal in accordance with the audio signal received by the first acoustic-electric transducer; and второй акустико-электрический преобразователь, имеющий вторую частотную характеристику, причем вторая частотная характеристика отличается от первой частотной характеристики, причем второй акустико-электрический преобразователь включает в себя вторую комбинационную структуру из акустического канального компонента и акустического чувствительного компонента, при этом второй акустико-электрический преобразователь выполнен с возможностьюa second acoustic-electric transducer having a second frequency response, the second frequency response being different from the first frequency response, the second acoustic-electric transducer including a second combination structure of an acoustic channel component and an acoustic sensitive component, the second acoustic-electric transducer being with an opportunity приема аудиосигнала иaudio reception and генерирования второго сигнала поддиапазона в соответствии с аудиосигналом, принятым вторым акустико-электрическим преобразователем.generating a second subband signal in accordance with the audio signal received by the second acoustic-electric transducer. 2. Устройство по п. 1, в котором первый акустико-электрический преобразователь имеет первую ширину частотной характеристики, а второй акустико-электрический преобразователь имеет вторую ширину частотной характеристики, отличную от первой ширины частотной характеристики.2. The apparatus of claim. 1, wherein the first acoustic-electric transducer has a first frequency response width, and the second acoustic-electric transducer has a second frequency response width different from the first frequency response width. 3. Устройство по п. 2, в котором вторая ширина частотной характеристики больше первой ширины частотной характеристики и вторая центральная частота второго акустико-электрического преобразователя выше первой центральной частоты первого акустико-электрического преобразователя.3. The apparatus of claim 2, wherein the second frequency response width is greater than the first frequency response width and the second center frequency of the second acoustic-electric transducer is higher than the first center frequency of the first acoustic-electric transducer. 4. Устройство по п. 2, в котором первая частотная характеристика и вторая частотная характеристика пересекаются в точке, расположенной вблизи точки половинной мощности первой частотной характеристики и точки половинной мощности второй частотной характеристики.4. The apparatus of claim 2, wherein the first frequency response and the second frequency response intersect at a point located near the half power point of the first frequency response and the half power point of the second frequency response. 5. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее: 5. The device according to claim 1, further comprising: первый дискретизирующий модуль, соединенный с первым акустико-электрическим преобразователем и выполненный с возможностью дискретизации первого сигнала поддиапазона для генерирования первого дискретизированного сигнала поддиапазона; и a first sampling module connected to the first acoustic-electrical converter and configured to sample the first subband signal to generate a first sampled subband signal; and второй дискретизирующий модуль, соединенный со вторым акустико-электрическим преобразователем и выполненный с возможностью дискретизации второго сигнала поддиапазона для генерирования второго дискретизированного сигнала поддиапазона. a second sampling module connected to the second acoustic-electrical converter and configured to sample the second subband signal to generate a second sampled subband signal. 6. Устройство по п. 5, дополнительно содержащее модуль обратной связи, выполненный с возможностью регулирования по меньшей мере одного из первого акустико-электрического преобразователя и/или второго акустико-электрического преобразователя в соответствии по меньшей мере с одним из первого дискретизированного сигнала поддиапазона и второго дискретизированного сигнала поддиапазона.6. The apparatus of claim. 5, further comprising a feedback module configured to adjust at least one of the first acoustic-electrical transducer and/or the second acoustic-electrical transducer in accordance with at least one of the first sampled subband signal and the second sampled subband signal. 7. Устройство по п. 6, дополнительно содержащее модуль обработки, выполненный с возможностью соответственно обрабатывать первый дискретизированный сигнал поддиапазона и второй дискретизированный сигнал поддиапазона для генерирования первого обработанного сигнала поддиапазона и второго обработанного сигнала поддиапазона, при этом модуль обратной связи выполнен с возможностью регулирования указанного по меньшей мере одного из первого акустико-электрического преобразователя или второго акустико-электрического преобразователя в соответствии с первым обработанным сигналом поддиапазона или вторым обработанным сигналом поддиапазона.7. The apparatus of claim 6, further comprising a processing module configured to respectively process the first sampled subband signal and the second sampled subband signal to generate a first processed subband signal and a second processed subband signal, wherein the feedback module is configured to adjust said at least one of the first acoustic-electrical transducer or the second acoustic-electrical transducer in accordance with the first processed subband signal or the second processed subband signal. 8. Устройство по любому из пп. 1-7, в котором первый акустико-электрический преобразователь представляет собой широкополосный акустико-электрический преобразователь высокого порядка, включающий в себя множество акустических чувствительных компонентов с пониженным демпфированием, соединенных параллельно, а второй акустико-электрический преобразователь представляет собой узкополосный акустико-электрический преобразователь высокого порядка.8. The device according to any one of paragraphs. 1-7, in which the first acoustic-electric transducer is a wideband high-order acoustic-electric transducer, including a plurality of acoustically sensitive components with reduced damping, connected in parallel, and the second acoustic-electrical transducer is a narrow-band high-order acoustic-electric transducer . 9. Устройство по п. 8, в котором указанное множество акустических чувствительных компонентов с пониженным демпфированием содержит первый акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, имеющий четвертую частотную характеристику, второй акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, имеющий пятую частотную характеристику, и третий акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, имеющий шестую частотную характеристику, при этом:9. The apparatus of claim 8, wherein said plurality of reduced damping acoustic sensing components comprises a first reduced damping acoustic sensing component having a fourth frequency response, a second reduced damping acoustic sensing component having a fifth frequency response, and a third acoustic sensing component with reduced damping, having a sixth frequency response, while: пятая центральная частота характеристики второго акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием выше четвертой центральной частоты характеристики первого акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием, а шестая центральная частота характеристики третьего акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием выше пятой центральной частоты характеристики второго акустического чувствительного компонента с пониженным демпфированием, и the fifth center frequency of the second acoustic sensing component with reduced damping is higher than the fourth center frequency of the characteristic of the first acoustic sensing component with reduced damping, and the sixth center frequency of the characteristic of the third acoustic sensing component with reduced damping is higher than the fifth center frequency of the characteristic of the second acoustic sensing component with reduced damping, and четвертая частотная характеристика и пятая частотная характеристика пересекаются в точке, расположенной вблизи точки половинной мощности четвертой частотной характеристики и точки половинной мощности пятой частотной характеристики. the fourth frequency response and the fifth frequency response intersect at a point located near the half power point of the fourth frequency response and the half power point of the fifth frequency response. 10. Устройство по п. 8, в котором указанное множество акустических чувствительных компонентов с пониженным демпфированием содержит первый акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, имеющий четвертую частотную характеристику, и второй акустический чувствительный компонент с пониженным демпфированием, имеющий пятую частотную характеристику, при этом10. The apparatus of claim 8, wherein said plurality of reduced damping acoustic sensing components comprises a first reduced damping acoustic sensing component having a fourth frequency response and a second reduced damping acoustic sensing component having a fifth frequency response, wherein четвертая частотная характеристика и пятая частотная характеристика пересекаются в точке, расположенной вблизи точки половинной мощности четвертой частотной характеристики и точки половинной мощности пятой частотной характеристики.the fourth frequency response and the fifth frequency response intersect at a point located near the half power point of the fourth frequency response and the half power point of the fifth frequency response.
RU2021106260A 2018-09-12 Signal processing apparatus with multiple acoustic-electrical converters RU2771919C1 (en)

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2022112225A Division RU2785002C1 (en) 2022-05-05 Signal processing device having plenty of acoustic-electric transducers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771919C1 true RU2771919C1 (en) 2022-05-13

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6449596B1 (en) * 1996-02-08 2002-09-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wideband audio signal encoding apparatus that divides wide band audio data into a number of sub-bands of numbers of bits for quantization based on noise floor information
WO2009042385A1 (en) * 2007-09-25 2009-04-02 Motorola, Inc. Method and apparatus for generating an audio signal from multiple microphones
RU2439719C2 (en) * 2007-04-26 2012-01-10 Долби Свиден АБ Device and method to synthesise output signal
CN102737646A (en) * 2012-06-21 2012-10-17 佛山市瀚芯电子科技有限公司 Real-time dynamic voice noise reduction method for single microphone

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6449596B1 (en) * 1996-02-08 2002-09-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wideband audio signal encoding apparatus that divides wide band audio data into a number of sub-bands of numbers of bits for quantization based on noise floor information
RU2439719C2 (en) * 2007-04-26 2012-01-10 Долби Свиден АБ Device and method to synthesise output signal
WO2009042385A1 (en) * 2007-09-25 2009-04-02 Motorola, Inc. Method and apparatus for generating an audio signal from multiple microphones
CN102737646A (en) * 2012-06-21 2012-10-17 佛山市瀚芯电子科技有限公司 Real-time dynamic voice noise reduction method for single microphone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11875815B2 (en) Signal processing device having multiple acoustic-electric transducers
KR101422368B1 (en) A method and an apparatus for processing an audio signal
US8948424B2 (en) Hearing device and method for operating a hearing device with two-stage transformation
KR102172831B1 (en) Microphone package and method for generating a microphone signal
US20240071358A1 (en) Systems and methods for noise reduction using sub-band noise reduction technique
RU2785002C1 (en) Signal processing device having plenty of acoustic-electric transducers
KR101850693B1 (en) Apparatus and method for extending bandwidth of earset with in-ear microphone
RU2771919C1 (en) Signal processing apparatus with multiple acoustic-electrical converters
JP2023539972A (en) microphone
US20240161767A1 (en) Signal processing device having multiple acoustic-electric transducers
RU2800552C1 (en) Microphone
RU2792614C1 (en) Systems and methods for noise reduction using su-bband noise reduction technique
US11924608B2 (en) Microphone
US11589172B2 (en) Systems and methods for suppressing sound leakage
CN115914935A (en) Microphone