Equipo de audio y procedimiento de procesamiento de señales del mismo.

Un equipo (1) de audio que comprende, un convertidor (2) analógico / digital que puede ser operado paraconvertir una señal de audio analógica en una señal (S) de audio digital y,

al menos un procesador (3), pudiendo elal menos un procesador (3) ser operado para separar la señal (S) de audio digital en paquetes, para aplicar unaTransformada Rápida de Fourier (FFT) a estos paquetes, y para detectar la frecuencia fundamental o las frecuenciasfundamentales de cada paquete en secuencia; caracterizado por poder ser operado el al menos un procesador (3)después de la supresión de la frecuencia fundamental o de las frecuencias fundamentales, para crear el efecto de lafundamental suprimida, para determinar los nuevos valores de amplitud de los armónicos de la frecuenciafundamental o de las frecuencias fundamentales mediante la asociación de la amplitud del armónico relacionado enel paquete anterior y su amplitud en el paquete que está siendo procesado, con un coeficiente de ponderaciónespecífico para la frecuencia del armónico relacionado.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/067302.

Solicitante: ARCELIK ANONIM SIRKETI.

Nacionalidad solicitante: Turquía.

Dirección: E5 ANKARA ASFALTI UZERI, TUZLA 34950 ISTANBUL TURQUIA.

Inventor/es: BASARAN,FAHRETTIN, SERAFETTINOGLU,AHMET HAKAN, YUZBASIOGLU,RECEP CAGRI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G10L21/02 SECCION G — FISICA.G10 INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA.G10L ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE LA VOZ; PROCESAMIENTO DE LA VOZ O EL HABLA; CODIFICACION O DESCODIFICACION DEL AUDIO O LA VOZ.G10L 21/00 Tratamiento de la señal de la voz para producir otra señal audible o no audible, p.ej. visual o táctil, con el fin de modificar su calidad o su inteligibilidad (G10L 19/00  tiene prioridad). › Mejora de la inteligibilidad de la voz, p.ej. reducción de ruido o eliminación de ecos (reducción de efectos de eco en los sistemas de transmisión en línea H04B 3/20; supresión de eco en teléfonos de manos libres H04M 9/08).
  • H04R3/04 SECCION H — ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04R ALTAVOCES, MICROFONOS, CABEZAS DE LECTURA PARA GRAMOFONOS O TRANSDUCTORES ACUSTICOS ELECTROMECANICOS ANALOGOS; APARATOS PARA SORDOS; SISTEMAS PARA ANUNCIOS EN PUBLICO (producción de sonidos cuya frecuencia no está determinada por la frecuencia de alimentación G10K). › H04R 3/00 Circuitos para transductores (disposiciones para producir una reverberación sonora o un eco G10K 15/08; amplificadores H03F). › para corregir la de respuesta en frecuencia.

PDF original: ES-2404084_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Equipo de audio y procedimiento de procesamiento de señales del mismo

Campo técnico

La presente invención se refiere a un equipo de audio el cual utiliza el fenómeno de la fundamental suprimida en el procesamiento de la señal de audio.

Técnica anterior

Los equipos de audio convierten las señales eléctricas de audio que incorporan contenidos tales como música y voz en un sonido audible. Estos equipos comprenden unos transductores electroacústicos, como unos altavoces, que llevan a cabo dicha conversión. Los transductores electroacústicos operan en una gama de frecuencias determinada y no pueden convertir las señales de audio en sonido fuera de esta gama de frecuencias. Esta situación afecta de manera negativa a la calidad del sonido cuando se requiere que se generen sonidos graves en particular con frecuencias bajas. Ello se debe a que los transductores tienen una determinada frecuencia de corte baja y no pueden convertir en sonido las señales de audio por debajo de esta frecuencia. Una de las soluciones utilizadas para resolver este problema consiste en utilizar el fenómeno de la fundamental suprimida provocando un efecto psicoacústico. La frecuencia fundamental es la frecuencia más baja provocada por un instrumento. Además de la frecuencia fundamental, se generan, así mismo, los armónicos de esta frecuencia fundamental. De acuerdo con el fenómeno de la fundamental suprimida, incluso si la frecuencia fundamental de la señal de audio no existe en el sonido generado, la audiencia escucha los armónicos de la frecuencia fundamental y, de esta manera, se supone que escucha la misma frecuencia fundamental. En una señal de audio hay más de una frecuencia fundamental, en cuyo contenido hay más de un instrumento tocado de manera simultánea. El fenómeno de la fundamental suprimida es, así mismo, válido para señales de audio, en cuyo contenido hay más de una frecuencia fundamental. En otras palabras, incluso si las frecuencias fundamentales referidas no existen en el sonido generado, la audiencia escucha los armónicos de estas frecuencias fundamentales y perciben las mismas frecuencias fundamentales.

Al tiempo que se genera el efecto de la fundamental suprimida, se suprimen la frecuencia o frecuencias fundamentales, las cuales existen en la señal de audio y las cuales son más bajas que la frecuencia de corte del transductor electroacústico y las amplitudes de los armónicos de la frecuencia o frecuencias fundamentales se incrementan y la señal de audio procesada es aplicada al transductor electroacústico. De esta manera, el transductor electroacústico, el cual no podrá generar la frecuencia o frecuencias fundamentales que son más bajas que la frecuencia de corte, genera los armónicos de la frecuencia o frecuencias fundamentales y, de esta manera, se crea el efecto de la escucha de la misma frecuencia o frecuencias fundamentales en la audiencia, de una manera psicoacústica. El procedimiento que se utiliza ampliamente en las soluciones que utilizan dicho fenómeno consiste en separar la señal de audio digital en paquetes mediante diversos procedimientos y procesar cada paquete por separado. La señal de audio procesada en paquetes es, a continuación, llevada al estado final mediante la concatenación de nuevo de los paquetes. Sin embargo, aunque los paquetes procesados son de nuevo concatenados de forma electroacústica, se producen algunas discordancias entre los paquetes secuenciales. Esta discordancia algunas veces se produce a un nivel audible y perturba la audición.

En el estado de la técnica, el Documento de Patente estadounidense No. US6370502, describe un procedimiento para la eliminación de la discontinuidad entre los paquetes de la señal de audio procesada. En esta invención, se describe la eliminación de las discontinuidades de bloque inducidas por la cuantificación por medio de la técnica de la transformada de ondícula mediante la utilización de una memoria intermedia.

BEN-TZUR D ET AL: “El efecto del sistema de potenciación de graves psicoacústicos MaxxBass sobre el diseño de los altavoces” [“The effecct of the MaxxBass psychoacoustic bass enhancement system on loudspeaker design”], AUDIO ENGINEERING SOCIETY 106TH COVENTION, 8 de mayo de 1999, divulga un equipo de audio que implanta la supresión de la fundamental y la determinación de una serie armónica relacionada.

Breve Descripción de la Presente Invención El objetivo de la presente invención es la realización de un equipo de audio, en el que se mejoran las prestaciones de los graves.

De acuerdo con el equipo de audio y con el procedimiento del procesamiento de la señal realizados con el fin de alcanzar el objetivo de la presente invención, explicado en las reivindicaciones 1 y 3, la señal de audio analógica es convertida en una señal de audio digital por medio de un convertidor analógico / digital y procesada por medio de un procesador. Como resultado de estos procesos, se obtiene una señal de audio, la cual presenta el efecto de la fundamental suprimida y se elimina la discordancia entre los paquetes de la señal.

La señal de audio digital es, en primer lugar, separada en n paquetes en el procesador. A continuación, se aplica una Transformada de Fourier Rápida (FFT) a estos paquetes. La frecuencia o frecuencias fundamentales de cada paquete se determinan en secuencia. Con el fin de crear el efecto de la fundamental suprimida, se determinan nuevos valores de amplitud de los armónicos de la frecuencia o frecuencias fundamentales después de que son

suprimidas esta frecuencia o frecuencias fundamentales. Se determinan nuevos valores de amplitud de los armónicos mediante la asociación de la amplitud del armónico relacionado en el paquete anterior y su amplitud en el paquete que está siendo procesado, mediante la utilización de un coeficiente de ponderación específico para la frecuencia del armónico relacionado. De esta manera, se eliminan las discordancias entre paquetes, las cuales se pueden producir en los límites de los paquetes dependiendo del incremento de las amplitudes de los armónicos de la frecuencia o frecuencias fundamentales al crear el efecto de la fundamental suprimida.

Descripción detallada de la presente invención El equipo de audio realizado con el fin de alcanzar el objetivo de la presente invención se ilustra en las figuras adjuntas, en las que:

Figura 1 -es la vista esquemática del equipo de audio de la presente invención.

Figura 2 -es el diagrama de flujo de datos del procedimiento de procesamiento de la señal de la presente invención.

Figura 3 -es el gráfico de amplitud -tiempo que ilustra la señal de audio original, la señal de audio en la que se crea el efecto de la fundamental suprimida de acuerdo con la técnica anterior, y la señal de audio en la que se crea el efecto de la fundamental suprimida de acuerdo con la presente invención.

Los elementos ilustrados en las figuras se enumeran como sigue:

1. Equipo de audio

2. Convertidor analógico / digital

3. Procesador

El equipo (1) de audio comprende un convertidor (2) analógico / digital el cual convierte la señal de audio analógica en una señal (S) de audio digital y al menos un procesador (3) el cual separa la señal (S) de audio digital en paquetes, aplica la Transformada de Fourier Rápida (FFT) a estos paquetes, detecta la frecuencia o frecuencias fundamentales de cada paquete en secuencia; y, después de la supresión de estas frecuencia o frecuencias fundamentales para crear el efecto de la fundamental suprimida, determina los nuevos valores de amplitud de los armónicos de estas frecuencia o frecuencias fundamentales mediante la asociación de la amplitud del armónico relacionada en el paquete anterior y su amplitud en el paquete que está siendo procesado, con un coeficiente de ponderación específico para la frecuencia del armónico relacionada (Figura 1) .

El procedimiento de procesamiento de audio utilizado para el efecto de la fundamental suprimida en el equipo (1) de audio comprende las siguientes etapas:

-La conversión de la señal de audio analógica en una señal (S) de audio digital (101) ,

-La separación de la señal (S) de audio digital en paquetes (102)

-La aplicación de la FFT a los paquetes (103) ,

-El procesamiento de los paquetes en secuencia, teniendo en cuenta el paquete anterior, con el fin de crear el efecto (104) de la fundamental suprimida,

-La terminación del procesamiento (105) de la señal.

(Figura 2)

En el equipo (1) de audio, la señal de audio analógica es convertida en una señal (S) de audio digital por medio de un convertidor (2) analógico / digital (101) . En el procesamiento de la señal... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un equipo (1) de audio que comprende, un convertidor (2) analógico / digital que puede ser operado para convertir una señal de audio analógica en una señal (S) de audio digital y, al menos un procesador (3) , pudiendo el al menos un procesador (3) ser operado para separar la señal (S) de audio digital en paquetes, para aplicar una Transformada Rápida de Fourier (FFT) a estos paquetes, y para detectar la frecuencia fundamental o las frecuencias fundamentales de cada paquete en secuencia; caracterizado por poder ser operado el al menos un procesador (3) después de la supresión de la frecuencia fundamental o de las frecuencias fundamentales, para crear el efecto de la fundamental suprimida, para determinar los nuevos valores de amplitud de los armónicos de la frecuencia fundamental o de las frecuencias fundamentales mediante la asociación de la amplitud del armónico relacionado en el paquete anterior y su amplitud en el paquete que está siendo procesado, con un coeficiente de ponderación específico para la frecuencia del armónico relacionado.

2. Un equipo (1) de audio de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado por poder ser operado el al menos un procesador (3) para determinar el nuevo valor (F’n (i) ) de la FFT del armónico (i) el cual pertenece a la frecuencia fundamental o a una de las frecuencias fundamentales del paquete que está siendo procesado (n) , y cuya nueva amplitud será determinada, mediante la utilización de

-el valor (Fn (i) ) de la FFT del armónico (i) , cuya nueva amplitud será determinada en el paquete que está siendo procesado (n) ,

-el valor (Fn-1 (i) ) de la FFT del armónico (i) , cuya amplitud será determinada en el paquete que está siendo procesado (n) , en el paquete (n-1) anterior al paquete que está siendo procesado,

-un coeficiente de ponderación (K (i) ) el cual se determina de antemano por el fabricante para diversos valores de frecuencia o gamas de frecuencias, y el cual varía entre 0 y 1,

de acuerdo con la siguiente fórmula: F’n (i) = (Fn-1 (1) * (1 -K (i) ) ) + (Fn (i) * K (i) )

3. Un procedimiento de procesamiento de la señal de un equipo (1) de audio de acuerdo con la Reivindicación 2, que comprende las siguientes etapas:

-la conversión de una señal de audio analógica en una señal (S) de audio digital (101) ,

-la separación de la señal (S) de audio digital en paquetes (102) ,

-la aplicación a estos paquetes (103) de una Transformada Rápida de Fourier (FFT) ,

-la detección de la frecuencia fundamental o caracterizada por frecuencias de cada paquete en secuencia; caracterizada por, después de la supresión de la frecuencia fundamental o caracterizada por frecuencias, crear el efecto de la fundamental suprimida, la determinación de los nuevos valores de amplitud de los armónicos de la frecuencia fundamental o caracterizada por frecuencias, mediante la asociación de la amplitud del armónico relacionado del paquete anterior y la amplitud del mismo en el paquete que está siendo procesado, con un coeficiente de ponderación específico para la frecuencia del referido armónico (104) , y

-la terminación del procesamiento (105) de la señal.


 

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