[发明专利]用于减小超声波音频系统中的失真的方法和系统

说明书

用于去除或减小超声波音频系统中的失真的系统和方法可以包括：接收第一音频信号，其中，所述第一音频信号表示将使用所述超声波音频系统再现的音频内容；计算用于所述超声波音频系统的第一误差函数，所述第一误差函数包括通过由所述超声波音频系统对所述音频内容的再现所引入的失真的评估；通过将所述第一误差函数与所述第一音频信号组合，将所述第一音频信号变换为第一预调音频信号；以及将变换的音频信号调制到超声载波上。

技术领域

所公开的技术总体涉及超声波音频系统，以及更具体地，一些实施方式涉及用于超声波音频系统的误差校正系统和方法。

背景技术

非线性转换源自将足够强烈的、音频调制的超声信号引入气柱中。自解调或下变频沿着气柱发生，导致产生可听到的声频信号。该过程因为如下已知物理原理而发生：当在同一媒介中同时辐射具有不同频率的两种声波时，通过这两种声波的非线性(参数化)交互产生包括这两个频率的和与差的调制波形。当两个原始声波为超声波及其之间的差被选择为音频频率时，可以通过参数化交互生成可听见的声音。

参数化音频再生系统通过发生在诸如空气的媒介中的非线性过程中的两个声频信号的外差作用来产生声音。声频信号通常在超声波频率范围中。媒介的非线性导致由该媒介产生的声频信号，该声频信号为声频信号的和与差。因此，在频率上分离的两个超声信号可以形成不同的音调，该音调在20Hz至20,000Hz的人听觉范围内。

发明内容

根据所公开的技术的实施方式，包括用于超声波音频系统中的误差校正的系统和方法。在一些实施方式中，一种用于去除或减小超声波音频系统中的失真的方法可以包括：接收第一音频信号，其中，所述第一音频信号表示将使用所述超声波音频系统再现的音频内容；计算用于所述超声波音频系统的第一误差函数，所述第一误差函数包括通过由所述超声波音频系统对所述音频内容的再现所引入的失真的估计；通过将所述第一误差函数与所述第一音频信号组合，将所述第一音频信号变换为第一预调音频信号；以及将变换的音频信号调制到超声载波上。

在本实施方式和其它实施方式中，被用于误差校正的系统接收的第一音频信号可以为被传送以供超声波音频系统回放的音频内容的电子表示。这可以为原始未经处理的音频内容，或它可以为被一种或多种各个技术处理的预处理音频内容。该预处理可以包括例如用于使用各种误差校正技术的误差校正的压缩、均衡、滤波、和处理。因此，误差校正技术可以直接被应用，或它们可以利用相同的、类似的或其它的误差校正技术而以递归方式(无论之前还是之后)来应用。

在各个实施方式中，第一误差函数可以为H(x)²+x²，其中，x为接收的第一音频信号且H(x)为希尔伯特变换，以及组合该误差函数的反相。在各个实施方式中，H(x)²+x²的反相为H(x)²+x²的加法逆元，以及将第一误差函数的反相与第一音频信号组合可以包括将第一误差函数的反相与第一音频信号相加。在其它实施方式中，第一误差函数可以包括H(x)²-x²，其中，x为接收的第一音频信号且H(x)为希尔伯特变换。

在各个实施方式中，操作还可以包括：在组合步骤之前，将相移、或振幅调节、或相移和振幅调节二者作为频率的函数应用于第一误差函数，以调节发射器或滤波器响应。