[发明专利]一种利用检波技术分解声音信号的方法

说明书

技术领域

本发明属于声波技术领域，具体地说涉及一种利用检波技术分解声音信号的方法。

背景技术

模拟声音的信号是个连续量，由许多具有不同振幅和频率的正弦波组成，实际声音信号的计算机获取过程就是声音的数字化的处理过程。数字化的声音易于用计算机软件处理，现在几乎所有的专业化声音录制、编辑器都是数字方式。对模拟音频数字化过程包括音频的采样、量化和编码。声音的模/数转换，首先需对声波采样，用数字方式记录声音，实现这个过程的装置就被称为模/数转换器。 采样和量化的过程可由A/D转换器实现，A/D转换器以固定的频率去采样，即每个周期测量和量化信号一次，经采样和量化后声音信号经编码后就成为数字音频信号，可以将其以文件形式保存在计算机的存储介质中，这样的文件一般称为数字声波文件。现有技术中对模拟信号进行采样时，会采集全部的振幅和频率，再对其进行压缩，这其中包括许多无用的信息，在后期对声音进行量化和编码的过程中，造成编码量巨大，占用较多储存空间，计算机处理过程较复杂，无效劳动过多。

发明内容

本发明提供了一种利用检波技术分解声音信号的方法，解决了背景技术中模拟信号在采样时采集无用信息过多而造成编码量巨大、处理起来较复杂的缺点。

本发明的技术方案是这样实现的：一种利用检波技术分解声音信号的方法，包括下列步骤：模拟信号经过采样、量化、编码，最后转化成数字信号，所述的模拟信号在采样时采用以下方法：传声器将声音信号转换成电压经过声音采集放大电路放大后通过耦合电容得到声音的模拟信号Us，通过线性或非线性器件和低通滤波器滤去高频部分，得到声波的包络线，然后对声波的包络线进行量化和编码，最后转化成数字信号；

所述的线性或非线性器件可以为二极管检波器或三极管检波器或半波精密检波器或全波精密检波器或对数检波器或单片集成检波器或集成射频检波器。

本发明的有益效果是：本发明利用包络检波技术在对声音进行采样的过程中只采集振幅的变化，而直接过滤掉无用的信息，得到声波的包络线，再对声波的包络线进行量化和编码，这种方法最后形成的代码量较小，在后期进行量化和编码过程中计算机处理起来较简单，大大减小了工作量，极大地提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明二极管峰值检波电路；

图2为本发明三极管均值检波电路；

图3为本发明集成运放半波精密检波电路；

图4为本发明声波的包络线图；

图5为本发明二极管峰值正半周检波电路；

图6为本发明声波的正半周包络线检波完成后图；

图7为本发明二极管峰值负半周检波电路；

图8为本发明声波的负半周包络线检波完成后图。

零件说明：1、传声器，2、声音采集放大电路，3、线性或非线性器件，4、低通滤波器。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1（见图1、图4、图5、图6、图7、图8）：传声器1将声音信号转换成的电压经耦合电容C1经放大器T1放大后通过耦合电容C2到达检波二极管D1，检波二极管D1属于非线性器件，再通过耦合电容C3滤去声波的高频部分，在电阻R4两端形成声波包络线，声波的包络线是指声波振幅的顶点形成的曲线，Vcc为供电电压，R1和R3为供电电阻，R2保证T1放大器处于正向偏置。

图4中波浪线为声波，声波上下两条虚线为声波的包络线；图5中，经过采集放大后的模拟信号Us经二极管D1滤去负半周的声波，再经过RL与C3组成的低通滤波器，滤去高频部分得到声波的正半周包络线Uo，即图6中的声波包络线。

图7中，模拟信号Us经二极管D1滤去正半周的声波，再经过RL与C3组成的低通滤波器，滤去高频部分得到声波的负半周包络线Uo，即图8中的声波包络线。

实施例2：见图2，声音的模拟信号Us经过均值检波三极管V，检波三极管V属于非线性器件，再通过RL与C3组成的低通滤波器滤去声波的高频部分，得到声波的包络线Uo，即图6中的声波包络线。Ec为检波三极管V提供较小的偏置电流，检波三极管 V在偏置电流Ec比较小的时候，高频信号的负半周放大比较小，正半周放大比较大，经过这样放大的信号，如果滤掉高频信号，剩下的平均电压就随高频信号幅度变化而变化。

实施例3：见图3，声音的模拟信号Us经过半波整流器，半波整流器为线性器件，即当Us为正时，使集成运放N1的输出为负，从而导致二极管D₁导通，D₂截止，R₂中电流为零，因此无信号输出，当Us为负时，使集成运放N1的输出为正，从而导致二极管D₂导通，D₁截止，电路实现反相比例运算，将负半周信号转换成正信号输出，再通过集成运放N2与C、R4组成的反相输入一阶低通滤波器滤去声波的高频部分，输出声波的包络线Uo。