多段drc控制電路及電子設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種多段DRC控制電路及電子設(shè)備，多段DRC控制電路包括：至少兩個對輸入的信號進(jìn)行濾波的靜態(tài)濾波器，靜態(tài)濾波器至少包括一高頻帶和一低頻帶并至少輸出兩個頻段的分頻信號；至少兩個動態(tài)控制電路，動態(tài)控制電路與靜態(tài)濾波器相連，并對靜態(tài)濾波器輸出的分頻信號進(jìn)行動態(tài)范圍控制；一個加法器，加法器的一端與動態(tài)控制電路連接并對動態(tài)控制電路輸出的分頻信號進(jìn)行疊加，在另一端輸出求和信號；一個動態(tài)濾波器，動態(tài)濾波器一端與加法器連接，動態(tài)濾波器還與靜態(tài)濾波器輸入信號的一端連接并根據(jù)靜態(tài)濾波器輸入信號的大小對加法器輸出的求和信號進(jìn)行處理。本實用新型方案提高了信號疊加時分頻點附近區(qū)間的信號幅度的可控性。
【專利說明】
多段DRC控制電路及電子設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及音頻處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多段DRC控制電路及應(yīng)用該多 段DRC控制電路的電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前實現(xiàn)多段DRC(Dynamic Range Compression，動態(tài)范圍壓縮)方案的主要方法 是:信號經(jīng)過濾波后分別得到不同頻率段的信號，然后對不同頻率段的信號分別進(jìn)行動態(tài) 壓縮，最后通過加法器將不同頻率段的信號疊加。例如在兩段DRC方案中，通過高通濾波器 和低通濾波器將信號分成為兩段，然后對高頻信號和低頻信號分別進(jìn)行動態(tài)壓縮，最后再 將兩個頻段的信號疊加輸出。這種方式雖然可實現(xiàn)分別對不同的頻率段進(jìn)行控制，但是由 于實際的高通濾波器和低通濾波器都存在衰減區(qū)間，所以在分頻點附近的信號相加就會大 于動態(tài)范圍壓縮限定值，導(dǎo)致分頻點附近這個區(qū)間的信號幅度無法控制。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的主要目的是提供一種多段DRC控制電路，旨在提高信號疊加時分頻 點附近區(qū)間的信號幅度的可控性。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出的多段DRC控制電路，該多段DRC控制電路用于 對輸入的信號的功率進(jìn)行限制并輸出處理后的信號，該所述多段DRC控制電路包括：
[0005] 至少兩個靜態(tài)濾波器，所述靜態(tài)濾波器的頻帶至少包括一高頻帶和一低頻帶，所 述靜態(tài)濾波器對輸入的信號進(jìn)行濾波，并至少輸出兩個頻段的分頻信號；
[0006] 至少兩個動態(tài)控制電路，所述動態(tài)控制電路與所述靜態(tài)濾波器相連，并對靜態(tài)濾 波器輸出的分頻信號進(jìn)行動態(tài)范圍控制；
[0007] -個加法器，所述加法器的一端與所述動態(tài)控制電路連接，并對所述動態(tài)控制電 路輸出的分頻信號進(jìn)行疊加，在另一端輸出求和信號；
[0008] -個動態(tài)濾波器，所述動態(tài)濾波器一端與所述加法器連接，所述動態(tài)濾波器還與 所述靜態(tài)濾波器輸入信號的一端連接，并根據(jù)所述靜態(tài)濾波器輸入信號的大小對加法器輸 出的求和信號進(jìn)行處理。
[0009] 優(yōu)選地，所述動態(tài)控制電路的數(shù)量與所述靜態(tài)濾波器的數(shù)量相同且一一對應(yīng)。
[0010] 優(yōu)選地，多個所述靜態(tài)濾波器包括高通濾波器和低通濾波器，所述動態(tài)控制電路 的個數(shù)有兩個。
[0011]優(yōu)選地，所述高通濾波器的一端接收輸入的信號，所述高通濾波器的另一端與一 個所述動態(tài)控制電路的連接;所述低通濾波器的一端接收輸入的信號，所述低通濾波器的 另一端與另一所述動態(tài)控制電路連接。
[0012] 優(yōu)選地，所述靜態(tài)濾波器還包括一帶通濾波器，所述動態(tài)控制電路的數(shù)量為三個。
[0013] 優(yōu)選地，所述帶通濾波器的一端接收輸入的信號，所述帶通濾波器的另一端與一 個所述動態(tài)控制電路連接。
[0014] 優(yōu)選地，所述動態(tài)濾波器為傳遞函數(shù)是所述加法器輸出信號倒數(shù)的動態(tài)濾波器。
[0015] 優(yōu)選地，所述動態(tài)控制電路為具有預(yù)設(shè)壓縮門限值的動態(tài)控制電路，所述輸入信 號大于或等于預(yù)設(shè)門限值，所述動態(tài)控制電路的動態(tài)控制功能開啟。
[0016] 本實用新型還提出一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括如上所述的多段DRC控制電 路，所述多段DRC控制電路包括:至少兩個靜態(tài)濾波器，所述靜態(tài)濾波器的頻帶至少包括一 高頻帶和一低頻帶，所述靜態(tài)濾波器對輸入的信號進(jìn)行濾波，并至少輸出兩個頻段的分頻 信號;至少兩個動態(tài)控制電路，所述動態(tài)控制電路與所述靜態(tài)濾波器相連，并對靜態(tài)濾波器 輸出的分頻信號進(jìn)行動態(tài)范圍控制；一個加法器，所述加法器的一端與所述動態(tài)控制電路 連接，并對所述動態(tài)控制電路輸出的分頻信號進(jìn)行疊加，在另一端輸出求和信號;一個動態(tài) 濾波器，所述動態(tài)濾波器一端與所述加法器連接，所述動態(tài)濾波器還與所述靜態(tài)濾波器輸 入信號的一端連接，并根據(jù)所述靜態(tài)濾波器輸入信號的大小對加法器輸出的求和信號進(jìn)行 處理。
[0017] 本實用新型技術(shù)方案通過設(shè)置靜態(tài)濾波器、動態(tài)控制電路、加法器及動態(tài)濾波器， 實現(xiàn)了一種多段DRC控制電路。所述靜態(tài)濾波器將輸入的信號分為多個頻段的分頻信號，經(jīng) 所述動態(tài)控制電路進(jìn)行動態(tài)范圍控制后，在通過所述加法器將分頻信號疊加成一路信號并 輸入至所述動態(tài)濾波器;所述動態(tài)濾波器根據(jù)所述靜態(tài)濾波器輸入的信號幅值大小，對加 法器輸出的求和信號進(jìn)行處理。通過所述動態(tài)濾波器對求和信號作進(jìn)一步的處理，能夠?qū)?求和信號的分頻點附近的信號幅值限定在動態(tài)范圍壓縮限定值以內(nèi)，實現(xiàn)了對分頻點附近 區(qū)間的信號幅度的控制，提高了多段DRC控制電路輸出信號的性能，減小了信號的失真。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。
[0019] 圖1為本實用新型多段DRC控制電路一實施例的功能模塊圖；
[0020] 圖2為本實用新型多段DRC控制電路進(jìn)一步實施例的功能模塊圖。
[0021 ] 附圖標(biāo)號說明：
[0023] 本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實施方式】
[0024] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部 的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提 下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0025] 需要說明，如在本實用新型中涉及"第一"、"第二"等的描述僅用于描述目的，而不 能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有 "第一"、"第二"的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的 技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案 的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實用新 型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0026] 本實用新型提出一種多段DRC控制電路。
[0027]參照圖1，在本實用新型實施例中，該多段DRC控制電路用于對輸入的信號Vin的功 率進(jìn)行限制并輸出處理后的信號Vout，所述多段DRC控制電路包括：
[0028]至少兩個靜態(tài)濾波器10,所述靜態(tài)濾波器10的頻帶至少包括一高頻帶和一低頻 帶，所述靜態(tài)濾波器10對輸入的信號進(jìn)行濾波，并至少輸出兩個頻段的分頻信號；
[0029]至少兩個動態(tài)控制電路20,所述動態(tài)控制電路20與所述靜態(tài)濾波器10相連，并對 靜態(tài)濾波器10輸出的分頻信號進(jìn)行動態(tài)范圍控制；
[0030] 一個加法器30,所述加法器30的一端與所述動態(tài)控制電路20連接，并對所述動態(tài) 控制電路20輸出的分頻信號進(jìn)行疊加，在另一端輸出求和信號；
[0031] 一個動態(tài)濾波器40,所述動態(tài)濾波器40-端與所述加法器30連接，所述動態(tài)濾波 器40還與所述靜態(tài)濾波器10輸入信號的一端連接，并根據(jù)所述靜態(tài)濾波器10輸入信號的大 小對加法器30輸出的求和信號進(jìn)行處理。
[0032] 需要說明的是，DRC(Dynamic Range Compression，動態(tài)范圍壓縮)技術(shù)廣泛應(yīng)用 于音頻信號處理，例如數(shù)字功放中。在輸入的音頻信號Vin幅值過大時，會導(dǎo)致輸出聲音的 喇叭聲音過大，十分刺耳，嚴(yán)重時還會燒壞喇叭。因此需要將輸入音頻幅值的動態(tài)范圍映射 到預(yù)設(shè)的動態(tài)范圍，從而對音頻信號的幅值進(jìn)行控制。
[0033]在本實施例中，該多段DRC控制電路包括的兩個靜態(tài)濾波器10: -個高通濾波器11 及一個低通濾波器12。靜態(tài)濾波器10為不隨輸入信號的變化而改變?yōu)V波參數(shù)的濾波器。 [0034]具體地，所述高通濾波器11的一端接收輸入的信號，所述高通濾波器11的另一端 與所述動態(tài)控制電路20的連接;所述低通濾波器12的一端接收輸入的信號，所述低通濾波 器12的另一端與所述動態(tài)濾波器20連接。
[0035] 對應(yīng)設(shè)有兩個動態(tài)控制電路20，兩個動態(tài)控制電路20的一端分別與高通濾波器11 連接和低通濾波器12連接;兩個動態(tài)控制電路20的另一端都與加法器30連接。
[0036] 參照圖1，信號Vin經(jīng)過高通濾波器11HPF分頻后得到分頻信號VH1，本實施例中，高 通濾波器11為傳遞函數(shù)為
的高通濾波器，所以分頻信號VH1等于
其中，W為輸入音頻信號的角頻率;W0為特征角頻率，為一常數(shù);Q為 濾波器的等效品質(zhì)因數(shù)。分頻信號經(jīng)過動態(tài)控制電路20后得到分頻信號VH2,其中DRC只在 信號幅值大于或等于設(shè)定的壓縮門限值A(chǔ)時才起作用，而當(dāng)信號小于壓縮門限值A(chǔ)時是不起 作用的，
[0037] 所以，當(dāng)￥丨11<厶時，分頻信號VH2等于
[0038] 當(dāng)Vin彡A時，分頻信號VH2等于
[0039] 易于理解的是，同樣信號Vin經(jīng)過低通濾波器12后得到分頻信號VL1，本實施中，低通濾 波器12為傳遞函數(shù)為
1的低通濾波器，所以VL1等于
分頻信號VL經(jīng)過動態(tài)控制電路20后得到分頻信號VL2,類似地，
[0040] 當(dāng)乂111<厶時，分頻信號VL2等于
[0041 ] 當(dāng)Vin彡A時，分頻信號VL2等于
[0042] 分頻信號VH2和分頻信號VL2經(jīng)過加法器30后得到求和信號Vo。
[0043] 當(dāng) Vin<A 時，
[0044] 當(dāng) Vin^A時，
[0045] 需要說明的是，動態(tài)濾波器40的傳遞函數(shù)與求和信號Vo為倒數(shù)關(guān)系，經(jīng)動態(tài)濾波 器40處理后，能夠保持平坦輸出。
[0046]由于加法器30的傳遞函數(shù)是變化的，因而動態(tài)濾波器40通過檢測輸入信號幅值大 小實時調(diào)整動態(tài)濾波器40的傳遞函數(shù)，具體地：
[0047]當(dāng)檢測到￥丨11<4時，動態(tài)濾波器40為傳遞函數(shù)為
的動態(tài)濾波器；
[0049]當(dāng)檢測到Vin彡A時，動態(tài)濾波器40為傳遞函數(shù)為
:的動態(tài)濾波器。
[0051]因此，不論Vin幅值及頻率大與小，多段DRC控制電路輸出的信號幅值都能得到控 制，保持平坦輸出。
[0052] 本實用新型技術(shù)方案通過設(shè)置靜態(tài)濾波器10、動態(tài)控制電路20、加法器30及動態(tài) 濾波器40,實現(xiàn)了一種多段DRC控制電路。所述靜態(tài)濾波器10將輸入的信號分為多個頻段的 分頻信號，經(jīng)所述動態(tài)控制電路20進(jìn)行動態(tài)范圍控制后，再通過所述加法器30將分頻信號 疊加成一路信號并輸入至所述動態(tài)濾波器40;所述動態(tài)濾波器40根據(jù)所述濾波器輸入的信 號幅值大小，對加法器30輸出的求和信號進(jìn)行處理。通過所述動態(tài)濾波器40對求和信號作 進(jìn)一步的處理，能夠?qū)⑶蠛托盘柕姆诸l點附近的信號幅值限定在動態(tài)范圍壓縮限定值以 內(nèi)，實現(xiàn)了對分頻點附近區(qū)間的信號幅度的控制，提高了多段DRC控制電路輸出信號的性 能。
[0053]本實施例中，所述動態(tài)控制電路20的數(shù)量與所述靜態(tài)濾波器10的數(shù)量相同且-- 對應(yīng)連接。所述動態(tài)控制電路20為具有預(yù)設(shè)壓縮門限值的動態(tài)控制電路20,所述輸入信號 大于或等于預(yù)設(shè)門限值，所述動態(tài)控制電路20的動態(tài)控制功能開啟。
[0054] 參照圖2,進(jìn)一步地，所述靜態(tài)濾波器10還包括一帶通濾波器13。帶通濾波器13為 允許具有上限值和下限制的頻段的波通過的濾波器。
[0055]需要說明的是，所述帶通濾波器13的一端接收輸入的信號，所述帶通濾波器13的 另一端與一個所述動態(tài)控制電路20連接。帶通濾波器13從輸入的音頻信號中分出多個不同 頻段的信號，并使多個不同頻段的信號分別通過動態(tài)控制電路20,并采用上述兩段DRC控制 電路的步驟方法對加法器30輸出的求和信號進(jìn)行處理，從而得到性能更好的信號，并減小 了信號失真。
[0056]本實用新型技術(shù)方案能夠?qū)⑶蠛托盘柕姆诸l點附近的信號幅值限定在動態(tài)范圍 壓縮限定值以內(nèi)，實現(xiàn)了對分頻點附近區(qū)間的信號幅度的控制，提高了多段DRC控制電路輸 出信號的性能，減小了信號的失真。
[0057]本實用新型還提出一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括上述多段DRC控制電路，該多段 DRC控制電路的具體結(jié)構(gòu)參照上述實施例，由于本電子設(shè)備采用了上述所有實施例的全部 技術(shù)方案，因此至少具有上述實施例的技術(shù)方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅 述。
[0058]該電子設(shè)備可以是電視機(jī)、功放、音響等。
[0059]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍， 凡是在本實用新型的發(fā)明構(gòu)思下，利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變 換，或直接/間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種多段DRC控制電路，用于對輸入的信號的功率進(jìn)行限制并輸出處理后的信號，其 特征在于，所述多段DRC控制電路包括： 至少兩個靜態(tài)濾波器，所述靜態(tài)濾波器的頻帶至少包括一高頻帶和一低頻帶，所述靜 態(tài)濾波器對輸入的信號進(jìn)行濾波，并至少輸出兩個頻段的分頻信號； 至少兩個動態(tài)控制電路，所述動態(tài)控制電路與所述靜態(tài)濾波器相連，并對靜態(tài)濾波器 輸出的分頻信號進(jìn)行動態(tài)范圍控制； 一個加法器，所述加法器的一端與所述動態(tài)控制電路連接，并對所述動態(tài)控制電路輸 出的分頻信號進(jìn)行疊加，在另一端輸出求和信號； 一個動態(tài)濾波器，所述動態(tài)濾波器一端與所述加法器連接，所述動態(tài)濾波器還與所述 靜態(tài)濾波器輸入信號的一端連接，并根據(jù)所述靜態(tài)濾波器輸入信號的大小對加法器輸出的 求和信號進(jìn)行處理。2. 如權(quán)利要求1所述的多段DRC控制電路，其特征在于，所述動態(tài)控制電路的數(shù)量與所 述靜態(tài)濾波器的數(shù)量相同且一一對應(yīng)。3. 如權(quán)利要求2所述的多段DRC控制電路，其特征在于，多個所述靜態(tài)濾波器包括高通 濾波器和低通濾波器，所述動態(tài)控制電路的個數(shù)有兩個。4. 如權(quán)利要求3所述的多段DRC控制電路，其特征在于，所述高通濾波器的一端接收輸 入的信號，所述高通濾波器的另一端與一個所述動態(tài)控制電路的連接;所述低通濾波器的 一端接收輸入的信號，所述低通濾波器的另一端與另一所述動態(tài)控制電路連接。5. 如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的多段DRC控制電路，其特征在于，所述靜態(tài)濾波器 還包括一帶通濾波器，所述動態(tài)控制電路的數(shù)量為三個。6. 如權(quán)利要求5所述的多段DRC控制電路，其特征在于，所述帶通濾波器的一端接收輸 入的信號，所述帶通濾波器的另一端與一個所述動態(tài)控制電路連接。7. 如權(quán)利要求5所述的多段DRC控制電路，其特征在于，所述動態(tài)濾波器為傳遞函數(shù)是 所述加法器輸出信號倒數(shù)的動態(tài)濾波器。8. 如權(quán)利要求5所述的多段DRC控制電路，其特征在于，所述動態(tài)控制電路為具有預(yù)設(shè) 壓縮門限值的動態(tài)控制電路，所述輸入信號大于或等于預(yù)設(shè)門限值，所述動態(tài)控制電路的 動態(tài)控制功能開啟。9. 一種電子設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任意一項所述的多段DRC控制電路。
【文檔編號】H04R3/00GK205596314SQ201620405525
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】陳文杰, 朱生林
【申請人】深圳Tcl數(shù)字技術(shù)有限公司