一种定向扬声器及其信号处理方法

摘要

本发明涉及一种定向扬声器及其信号处理方法，定向扬声器包括：预处理模块和信号调制模块，所述的预处理模块包括：无失真信号生成单元和逆滤波器；所述的信号调制模块包括：插零升采样处理单元、带通滤波器和DA转换单元；该方法在音频采样频率下进行预处理，再通过信号调制模块完成音频采样频率到超声采样频率的升采样和单边带调制，产生定向扬声器输入信号。本发明采用多速率采样技术，使得预处理模块在较低的音频采样下进行操作，从而大大减小了系统复杂度。

主权项

一种定向扬声器，包括：预处理模块和信号调制模块，其特征在于，所述的预处理模块包括：无失真信号生成单元和逆滤波器；所述的无失真信号生成单元，用于通过迭代算法生成与音频输入信号对应的无失真信号；所述的逆滤波器，在超声采样频率下，测量超声换能器阵的频率响应，将超声换能器阵的频率响应折叠为在音频采样率下的频率响应，并根据音频采样率下的频率响应设计逆滤波器系数；上述的无失真信号再经由逆滤波器在音频采样频率下进行滤波输出；所述的信号调制模块包括：插零升采样处理单元、带通滤波器和DA转换单元；所述的插零升采样处理单元，用于对预处理模块输出的信号进行插零升采样处理；所述的升采样率为超声采样率和音频采样率的比值M；所述的带通滤波器，用于对升采样后的信号进行单边带调制处理；所述的带通滤波器的带宽与输入音频信号带宽相同；对于下边带调制，其中心频率为超声载波频率减去音频信号带宽；对于上边带调制，其中心频率为超声载波频率加上音频信号带宽；所述的DA转换单元，用于对带通滤波器滤波输出的信号进行DA转换后输出到功率放大器馈给超声换能器发射。