[发明专利]线性连续可调声强衰减方法及衰减器

说明书

技术领域

本发明涉及信号特别是声强信号的对数衰减方法及衰减器，具体地， 本发明涉及线性连续可调信号特别是声强信号的对数衰减方法及衰减器。

背景技术

1834年，韦伯发现刺激的差别阈限是刺激本身强度的一个线性函数， 被称之为韦伯定律；也就是说，动物反映世界并不是反应自然界各物理参 数绝对量，而是反应它们的相对量，即变化量与参照绝对量的比值。这一 定律适用于各个感觉系统，因此感觉的心理物理量反映的是刺激绝对量与 参照值比值的对数。人对外界刺激(如光亮度、化学分子浓度、机械刺激 压强等)强度的感觉(听、视、嗅、味、体感觉等)是按分贝(对数)来描述 的，如对声音强度是声强(I)，以dB SPL来描述：

I=10lgE1E0orI=20lgP1P0dBSPL---(1)]]>

其中P₀、E₀为参照声音的绝对声压或声能，通常为人的最低感受值，P₁、 E₁为测定声音的绝对声压或声能。

为了适合人类对自然的心理感受，通常设置一最大感受值，再按人类 感受自然的规律进行对数衰减，如对音频信号或其他一些特殊感觉信号 (如光亮度、化学分子浓度、机械刺激压强等)的衰减往往要求按分贝(dB) 刻度的衰减量来进行。根据分贝(dB)的定义，相对于自然刺激强度参 数，这是一种非线性变化关系。

传统的衰减器主要有以下几种：1、电位器衰减器，通过调节一个可 变电阻的阻值来调节衰减器的衰减量，可连续调节，但很难按分贝或对数 刻度来定量指示其衰减量的大小；2、程控衰减器，利用编程的方法来设 置衰减器的衰减量，可按任意方式来设置，但必须可变元器件参与，并且 不利于使用者的手动控制；3、电调衰减器，利用PIN管的可变电阻特性 来对信号进行衰减，大多数应用在微波频段，容易实现衰减信号的阻抗匹 配，缺点也是很难定量指示其衰减量的大小。

因此，提供一种能连续线性调节按分贝或对数刻度衰减量的衰减器， 在各种仪器和仪表以及家电对信号衰减的应用，特别是对音频信号衰减的 应用中，将有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供能够连续线性调节按分贝或对数刻度衰减量 的衰减器及方法。

本发明的一种技术方案是这样实现的：提供一种线性连续可调信号特 别是连续可调声强信号的对数衰减方法，其主要包括以下步骤：生成第一 脉冲(即，脉冲Ts)并基于第一脉冲获得第一信号(即，电容CH的电压 u(0))；生成脉冲宽度可调的第二脉冲(即，脉冲Tw)并基于第二脉冲获 得第二信号(即，电容CH的电压u(Tw))，其中，第二信号是从第一信号 逐渐衰减而成；以及，将按照时序排列的第一信号、处于第一信号与第二 信号之间的变化过程信号、以及第二信号作为衰减量控制信号(即，Pc) 与输入的信号(例如音频信号，即p_i(t))进行乘法运算从而对数衰减该信 号(音频信号)。

具体地，可以通过调节第二脉冲的脉冲宽度从而线性调节信号(如音 频信号)的衰减量。

具体地，可以进一步包括在进行乘法运算之前对衰减量控制信号进行 校正的步骤。