本發(fā)明涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種音頻信號(hào)處理裝置及方法。

背景技術(shù)：

在電子設(shè)備中，音頻信號(hào)是一種非常常見的信號(hào)，尤其是現(xiàn)行的智能語(yǔ)音電子產(chǎn)品，其內(nèi)部必定設(shè)置有音頻信號(hào)處理裝置。

現(xiàn)有的音頻信號(hào)處理裝置如圖1A所示，音頻信號(hào)處理裝置90通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊95與受控體90a電性連接，音頻信號(hào)處理裝置90控制驅(qū)動(dòng)模塊95驅(qū)動(dòng)受控體90a的運(yùn)作。受控體90a可以是振動(dòng)裝置(包括但不限制于馬達(dá)、電子設(shè)備內(nèi)的線性致動(dòng)器等)或者發(fā)光裝置(包括但不限制于LED等)等，本發(fā)明中僅以受控體90a為振動(dòng)裝置為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。微控制器93內(nèi)嵌有Analog-to-digital模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊(以下簡(jiǎn)稱為ADC模塊)931和Pulse Width Modulation脈沖寬度調(diào)制輸出模塊(以下簡(jiǎn)稱為PWM輸出模塊)933，音頻信號(hào)處理裝置90根據(jù)音頻信號(hào)模塊91提供的音頻信號(hào)來(lái)控制振動(dòng)裝置的振動(dòng)，具體為：音頻信號(hào)模塊91接收外來(lái)音頻信號(hào)或自行產(chǎn)生音頻信號(hào)，該音頻信號(hào)為模擬信號(hào)，ADC模塊931對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣后獲得采樣數(shù)據(jù)，采樣數(shù)據(jù)傳遞給PWM輸出模塊933，PWM輸出模塊933對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行脈寬調(diào)制后獲得PWM信號(hào)，驅(qū)動(dòng)模塊95根據(jù)接收到的PWM信號(hào)驅(qū)使振動(dòng)裝置運(yùn)作。

如圖1B所示為圖1A中音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)微控制器93內(nèi)之ADC模塊931對(duì)音頻信號(hào)S(t)進(jìn)行采樣，當(dāng)前采樣點(diǎn)的音頻信號(hào)S(t)幅值即決定了當(dāng)前PWM模塊933輸出的PWM信號(hào)的脈沖寬度。PWM信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)模塊95驅(qū)使受控體90a運(yùn)作。

為了保證PWM信號(hào)的精準(zhǔn)度，通常需要提高ADC模塊931對(duì)音頻信號(hào)的采樣頻率，如此，PWM信號(hào)周期短，單位時(shí)間內(nèi)的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)受控體90a的次數(shù)過(guò)多。圖1B中為了清楚圖示，故此示意的PWM信號(hào)頻率較低，而實(shí)際上，現(xiàn)有的PWM輸出模塊933的采樣頻率高達(dá)4KHZ-384KHZ，每秒時(shí)間內(nèi)，輸出PWM信號(hào)4000-384000次，振動(dòng)裝置被驅(qū)動(dòng)至4000-384000次之多。然而，人體對(duì)振動(dòng)的感覺(jué)或視覺(jué)的感覺(jué)等與耳朵的聽覺(jué)相比，要遲鈍很多，每秒輸出PWM信號(hào)過(guò)高反而導(dǎo)致受控體90的運(yùn)作效果不佳，人體對(duì)受控體90a的運(yùn)作體驗(yàn)較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有音頻信號(hào)處理裝置在單位時(shí)間內(nèi)PWM信號(hào)輸出次數(shù)過(guò)多的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種音頻信號(hào)處理裝置及方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：提供一種音頻信號(hào)處理裝置，其用于電性連接受控體，通過(guò)音頻信號(hào)控制受控體運(yùn)作，音頻信號(hào)處理裝置包括音頻信號(hào)模塊，微控制器，微控制器內(nèi)置或外接有采樣模塊和PWM輸出模塊，音頻信號(hào)模塊提供音頻信號(hào)，采樣模塊對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣獲得采樣數(shù)據(jù)，PWM輸出模塊輸出PWM信號(hào)控制受控體運(yùn)作，在PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度與第n個(gè)周期內(nèi)采樣模塊采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，n為正整數(shù)。

優(yōu)選地，所述采樣模塊和音頻信號(hào)模塊之間連接有濾波器，采樣模塊對(duì)經(jīng)過(guò)濾波器濾波處理后的音頻信號(hào)進(jìn)行采樣以獲得采樣數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述濾波器數(shù)量為至少1個(gè)，濾波器與采樣模塊一一對(duì)應(yīng)電性連接，或僅部份采樣模塊連接濾波器，所述各個(gè)采樣模塊采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)分別通過(guò)不同的PWM輸出模塊輸出PWM信號(hào)以控制不同的受控體運(yùn)作，或所述各個(gè)采樣模塊采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算后通過(guò)一個(gè)PWM輸出模塊輸出PWM信號(hào)以控制一個(gè)受控體運(yùn)作。

優(yōu)選地，所述各個(gè)采樣模塊的采樣數(shù)據(jù)比重相同或不同。

優(yōu)選地，所述濾波器為高通濾波器、低通濾波器或帶通濾波器中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述采樣模塊為ADC模塊或比較器。

優(yōu)選地，PWM模塊第n個(gè)周期內(nèi)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)之和或平均值為M₁，所述PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度為W，W＝M₁*c₁(c₁為可變常數(shù))。

優(yōu)選地，所述PWM輸出模塊位元數(shù)與微控制器處理后的采樣數(shù)據(jù)處理能力不匹配時(shí)，PWM輸出模塊對(duì)接收到的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行去低位處理或左移位處理，或按比例處理。

本發(fā)明還提供一種音頻信號(hào)處理方法，用于通過(guò)音頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理以生成PWM信號(hào)來(lái)控制受控體運(yùn)作，提供音頻信號(hào)；在PWM信號(hào)的第n個(gè)周期內(nèi)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行至少2次采樣以獲得采樣數(shù)據(jù)；根據(jù)PWM信號(hào)的第n個(gè)周期內(nèi)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)輸出第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)；所述PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度與第n個(gè)周期內(nèi)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，n為正整數(shù)。

優(yōu)選地，音頻信號(hào)處理方法包括步驟：對(duì)PWM信號(hào)第n個(gè)周期內(nèi)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行求和或求平均值，PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度與第n個(gè)周期內(nèi)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)之和或平均值相關(guān)聯(lián)。

優(yōu)選地，PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度正比于或反比于第n個(gè)周期內(nèi)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)之和或平均值。

優(yōu)選地，第n個(gè)周期內(nèi)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)之和或平均值為M₁，所述PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度為W，W＝f_(M1)，f_(M1)為分段函數(shù)。

優(yōu)選地，對(duì)所述音頻信號(hào)進(jìn)行采樣的采樣頻率等于2的X次方乘以PWM信號(hào)的頻率,X為正整數(shù)。

優(yōu)選地，PWM信號(hào)周期為0.8ms-50ms。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)采樣模塊對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣獲得采樣數(shù)據(jù)，PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度與第n個(gè)周期內(nèi)采樣模塊采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，如此，可以大大降低PWM信號(hào)在單位時(shí)間內(nèi)的輸出次數(shù)，以使的用戶體驗(yàn)更好。無(wú)需像現(xiàn)有技術(shù)中的當(dāng)前采樣點(diǎn)即當(dāng)即輸出對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)。PWM信號(hào)在單位時(shí)間內(nèi)的輸出次數(shù)雖然降低，但是由于當(dāng)前周期的幅值相關(guān)于前一周期中的采樣數(shù)據(jù)，采樣數(shù)據(jù)樣本多，其保證了音頻信號(hào)對(duì)受控體的控制精準(zhǔn)度。尤其是PWM信號(hào)的當(dāng)前周期的幅值與前一周期中的采樣數(shù)據(jù)之和或平均值相關(guān)，音頻信號(hào)對(duì)受控體的控制精準(zhǔn)度達(dá)到最佳。更進(jìn)一步，本發(fā)明中對(duì)硬件要求比較低，尤其是對(duì)采樣模塊及PWM輸出模塊的硬件要求大大降低。本發(fā)明所提供的音頻信號(hào)處理方法同樣具有如上優(yōu)點(diǎn)。

【附圖說(shuō)明】

圖1A是現(xiàn)有音頻信號(hào)處理裝置驅(qū)使受控體運(yùn)作的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1B為現(xiàn)有音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)PWM模塊對(duì)其進(jìn)行脈寬調(diào)制的信號(hào)仿真示意圖。

圖2A是本發(fā)明第一實(shí)施例音頻信號(hào)處理裝置驅(qū)使受控體運(yùn)作的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2B是本發(fā)明第一實(shí)施例中音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)PWM輸出模塊輸出的信號(hào)仿真示意圖。

圖3A是本發(fā)明第二實(shí)施例音頻信號(hào)處理裝置驅(qū)使受控體運(yùn)作的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3B是本發(fā)明第二實(shí)施例中音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)PWM輸出模塊輸出的信號(hào)仿真示意圖。

圖4是本發(fā)明第三實(shí)施例音頻信號(hào)處理裝置驅(qū)使受控體運(yùn)作的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明第四實(shí)施例音頻信號(hào)處理裝置驅(qū)使受控體運(yùn)作的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】

為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖2A，本發(fā)明第一實(shí)施例提供音頻信號(hào)處理裝置10，音頻信號(hào)處理裝置10通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊15與受控體10a電性連接，音頻信號(hào)處理裝置10通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)模塊15控制受控體10a的運(yùn)作。受控體10a可以是振動(dòng)裝置或者發(fā)光裝置等，本發(fā)明中僅以受控體10a為振動(dòng)裝置為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

音頻信號(hào)處理裝置10包括依次電性連接的音頻信號(hào)模塊11、微控制器13，微控制器13嵌入有ADC模塊131和PWM輸出模塊133，音頻信號(hào)處理裝置10根據(jù)音頻信號(hào)模塊11發(fā)出的音頻信號(hào)來(lái)控制振動(dòng)裝置的振動(dòng)，即音頻信號(hào)模塊11接收來(lái)自環(huán)境的音頻信號(hào)，或者接收其他信號(hào)源所產(chǎn)生的音頻信號(hào)，或其自行產(chǎn)生音頻信號(hào)，ADC模塊131為采樣模塊，其對(duì)音頻信號(hào)模塊11提供的音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)微控制器13計(jì)算后獲得計(jì)算數(shù)據(jù)，PWM輸出模塊133根據(jù)所述計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行PWM信號(hào)輸出，PWM信號(hào)驅(qū)使驅(qū)動(dòng)模塊15控制振動(dòng)裝置振動(dòng)。

如圖2B所示，PWM輸出模塊133輸出信號(hào)波形為PWM-A，假定PWM-A周期為T，音頻信號(hào)處理裝置10的具體信號(hào)處理過(guò)程為：PWM-A每隔時(shí)間T則輸出一次PWM信號(hào)，PWM-A在其第n(n為正整數(shù))個(gè)周期內(nèi)，ADC模塊131對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣以獲得采樣數(shù)據(jù)，PWM-A在其第(n+1)個(gè)周期內(nèi)輸出的脈沖寬度與PWM-A在其第n個(gè)周期內(nèi)ADC模塊131采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地，PWM-A當(dāng)前周期內(nèi)的脈沖寬度與PWM-A該當(dāng)前周期的上一個(gè)周期內(nèi)ADC模塊131采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)之平均值關(guān)聯(lián)。優(yōu)選微控制器13將ADC模塊131采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)微控制器13計(jì)算平均值以作為PWM-A的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)之脈沖寬度基數(shù)M₁，PWM信號(hào)之脈沖寬度W＝M₁*c₁(c₁為可變常數(shù))。具體地，微控制器13對(duì)PWM-A的第n個(gè)周期內(nèi)ADC模塊131的采樣數(shù)據(jù)具體處理方式為：假定ADC模塊131在每個(gè)PWM-A的周期內(nèi)采樣k(k為大于等于2的正整數(shù))次,k優(yōu)選為2的X次方，X為正整數(shù)。采樣k次獲得的采樣數(shù)據(jù)為V₁，V₂···V_(k-1)，V_k，微控制器13對(duì)ADC模塊131在PWM-A的第n個(gè)周期內(nèi)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行求和后計(jì)算平均值獲得M₁，M₁＝(V₁+V₂·+··+V_(k-1)+V_k)/k。M₁乘以c₁獲得PWM-A的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)之脈沖寬度。作為一種選擇，PWM信號(hào)之脈沖寬度W正比于脈沖寬度基數(shù)M₁或反比于脈沖寬度基數(shù)M₁。優(yōu)選c₁值因應(yīng)ADC模塊131的參考電壓同音頻信號(hào)的最高峰值來(lái)設(shè)定，優(yōu)選c₁＝V_ADC/V_s(t)max，V_ADC為ADC模塊131的參考電壓,V_s(t)max為音頻信號(hào)的最高峰值。假設(shè)ADC模塊131的參考電壓可設(shè)定等同音頻信號(hào)的最高峰值,c₁＝1,假設(shè)ADC模塊131的參考電壓是2倍于音頻信號(hào)的最高峰值,c₁＝2。

作為一種變形，微控制器13將ADC模塊131采樣獲得的音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)微控制器13計(jì)算和值以作為PWM-A的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)之脈沖寬度基數(shù)M₁。

可以理解，PWM-A在其第(n+1)個(gè)周期內(nèi)輸出的脈沖寬度與PWM-A在其第n個(gè)周期內(nèi)ADC模塊131采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，即PWM-A在其第(n+1)個(gè)周期內(nèi)輸出PWM信號(hào)之脈沖寬度W＝F_{(V1，V2···V(k-1)，Vk)},V₁，V₂···V_(k-1)，V_k為ADC模塊131在第n個(gè)周期內(nèi)采樣第k次獲得的采樣數(shù)據(jù)，W取值為以采樣數(shù)據(jù)為自變量的函數(shù)值，該函數(shù)值可以是自變量的和值，或自變量的平均值，或以自變量乘以不同的因子后所獲得的和值或平均值，或其他任意計(jì)算獲得的與采樣數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的數(shù)值，可以理解F_{(V1，V2···V(k-1)}，_Vk)可以是線性函數(shù)或非線性函數(shù)。作為一種選擇，W＝F_(M1),W取值為以采樣數(shù)據(jù)為自變量的函數(shù)值，該函數(shù)可以是線性函數(shù)或非線性函數(shù)。作為一種選擇，F(xiàn)_(M1)為分段函數(shù)，優(yōu)選：

M₁為ADC模塊131在第n個(gè)周期內(nèi)采樣k次獲得的采樣數(shù)據(jù)之平均值或和值。當(dāng)M₁小于等于某一數(shù)值X₁時(shí)，脈沖寬度W為恒定值L₁，當(dāng)M₁大于等于某一數(shù)值X₂時(shí)，脈沖寬度W為恒定值L₂，當(dāng)M₁大于數(shù)值X₁小于數(shù)值X₂時(shí)，脈沖寬度W與M₁呈函數(shù)關(guān)系，其可以是線性函數(shù)關(guān)系或非線性函數(shù)關(guān)系。如此，高音量音頻信號(hào)和低音量音頻信號(hào)都可以獲得較好的PWM信號(hào)輸出。本實(shí)施例中關(guān)于對(duì)采樣數(shù)據(jù)計(jì)算以獲得脈沖寬度W的方法同樣適用于其他實(shí)施例。

在PWM-A的第n個(gè)周期內(nèi)，所述ADC模塊131對(duì)音頻信號(hào)的采樣頻率根據(jù)ADC模塊131，微控制器13等的運(yùn)算速度及PWM-A周期中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)決定。當(dāng)然，ADC模塊131對(duì)音頻信號(hào)的采樣頻率必然滿足采樣定律。作為一種選擇，ADC模塊131對(duì)音頻信號(hào)的采樣頻率等于PWM-A在其第n個(gè)周期內(nèi)的取樣次數(shù)乘以PWM-A的頻率，以取樣次數(shù)為64為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，假定PWM-A每秒輸出64次6位元的PWM信號(hào)，即PWM-A的頻率為64Hz，那么ADC模塊131對(duì)音頻信號(hào)的采樣頻率可以取64*2⁶＝4096Hz。

為了克服音頻信號(hào)處理裝置在單位時(shí)間內(nèi)PWM信號(hào)輸出次數(shù)過(guò)多的問(wèn)題，作為一種優(yōu)選,PWM-A在每秒內(nèi)輸出的PWM信號(hào)次數(shù)為20-1250次，PWM-A頻率為20Hz-1250Hz，進(jìn)一步優(yōu)選為100Hz-400Hz。優(yōu)選地，PWM-A的周期最佳為0.8ms-50ms，進(jìn)一步優(yōu)選為2.44ms-10ms。如此振動(dòng)裝置運(yùn)作效果佳，振動(dòng)裝置的振動(dòng)頻率更容易被人體靈敏感覺(jué)到。

優(yōu)選地，所述ADC模塊131位元、微處理器13位元及PWM輸出模塊133位元之間的相互兼容匹配，數(shù)據(jù)處理能力相互匹配以防止數(shù)據(jù)溢出或硬件資源浪費(fèi)。

作為另一種選擇，所述ADC模塊131位元與PWM輸出模塊133位元之間不匹配時(shí)，音頻信號(hào)處理裝置10對(duì)信號(hào)采用如下處理方式：

a)PWM輸出模塊133位元數(shù)不足以處理經(jīng)過(guò)微處理器13處理過(guò)的采樣數(shù)據(jù)時(shí)，PWM輸出模塊133對(duì)來(lái)自微處理器13處理過(guò)的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行去低位處理，去低位處理即為直接將所述數(shù)據(jù)的高位放入PWM輸出模塊133中。舉例來(lái)說(shuō)，PWM-A在每秒內(nèi)輸出的PWM信號(hào)次數(shù)為32次，每個(gè)PWM周期內(nèi)采樣32次，音頻信號(hào)處理裝置10采用10位元的ADC模塊131進(jìn)行信號(hào)的采樣，采用8位元的PWM輸出模塊133進(jìn)行PWM信號(hào)輸出，音頻信號(hào)峰值為1V,ADC的參考電壓設(shè)定為1V,c₁的取值為1，ADC模塊131針對(duì)采樣獲得的音頻信號(hào)的運(yùn)算數(shù)值可高達(dá)111 1111 1111 1111b(十進(jìn)制為32767，15位)，其求平均值后對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)也需要10位元的PWM輸出模塊133進(jìn)行PWM信號(hào)輸出，此時(shí)，8位元的PWM輸出模塊133的數(shù)據(jù)處理能力顯然是不夠的，微處理器13直接指令將求平均值后的計(jì)算數(shù)據(jù)的總數(shù)的高8位直接截取放入8位元的PWM輸出模塊133中進(jìn)行PWM信號(hào)輸出，如此，可以在一定程度上降低對(duì)PWM輸出模塊133的硬件要求。作為另一種選擇，用戶可對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)按比例處理，具體為調(diào)整如前所述的c₁值來(lái)調(diào)整計(jì)算數(shù)據(jù)，如，同樣是PWM-A在每秒內(nèi)輸出的PWM信號(hào)次數(shù)為32次，每個(gè)PWM週期內(nèi)采樣25次，音頻信號(hào)處理裝置10采用10位元的ADC模塊131進(jìn)行信號(hào)的采樣，采用8位元的PWM輸出模塊133進(jìn)行PWM信號(hào)輸出，取c₁值為1/4，如此，10位元的數(shù)據(jù)平均值乘以c₁值后就降低至8位元數(shù)據(jù)，如此，PWM輸出模塊133還是可以準(zhǔn)確輸出PWM信號(hào)。

b)PWM輸出模塊133位元數(shù)高于經(jīng)過(guò)微處理器13處理過(guò)的采樣數(shù)據(jù)時(shí)，將PWM輸出模塊133對(duì)來(lái)自微處理器13處理過(guò)的采樣數(shù)據(jù)的放入PWM模塊133對(duì)應(yīng)的高位，PWM模塊133對(duì)應(yīng)的低位則清0，其相當(dāng)于PWM輸出模塊133對(duì)來(lái)自微處理器13處理過(guò)的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行左移位處理，即對(duì)采樣數(shù)據(jù)向左移動(dòng)p位(p取正整數(shù))，并對(duì)低位補(bǔ)0，如此，來(lái)自微處理器13處理過(guò)的采樣數(shù)據(jù)被放大2^p倍。如PWM-A在每秒內(nèi)輸出的PWM信號(hào)次數(shù)為32次，每個(gè)PWM週期音頻信號(hào)處理裝置10采用8位元的ADC模塊131進(jìn)行32次的信號(hào)的采樣，采用16位元的PWM輸出模塊133進(jìn)行PWM信號(hào)輸出，ADC模塊131針對(duì)采樣獲得的音頻信號(hào)的運(yùn)算數(shù)值可高達(dá)1 1111 1111 1111b(8191，13位元)，其總數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)為13位元，此時(shí)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行左移位處理，即將所述13位的數(shù)據(jù)與PWM模塊133之最高的13位對(duì)齊并放進(jìn)去，PWM模塊133之剩余的最低位清0。作為一種變形，取c₁值為8，如此，13位元的數(shù)據(jù)乘以c₁值后就成為了16位元數(shù)據(jù)，如此，提高了PWM信號(hào)的輸出精度。

可以理解，每個(gè)PWM周期內(nèi)，采樣模塊的采樣次數(shù)與采樣數(shù)據(jù)(即采樣模塊的硬件條件)的位元數(shù)有關(guān)系，其位元數(shù)正比與采樣次數(shù)。

可以理解，PWM輸出模塊133可以是市面上現(xiàn)有的PWM輸出模塊，作為一種選擇，可用I/O電路來(lái)模擬PWM信號(hào)輸出。

為了進(jìn)一步清楚說(shuō)明音頻信號(hào)處理裝置10的具體信號(hào)處理過(guò)程，本發(fā)明以圖2A中音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)PWM輸出模塊輸出的信號(hào)仿真示意圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，音頻信號(hào)S(t)與背景技術(shù)中的保持一致。ADC模塊131以每0.3125ms采樣一次，即其每秒采樣3200次，PWM-A的周期為10ms，即PWM輸出模塊133每秒輸出100次，在PWM-A的第一個(gè)周期內(nèi)ADC模塊131采樣32次后求和后取一次平均值，作為PWM-A的第二個(gè)周期內(nèi)脈沖寬度基數(shù)M1。圖2B的仿真實(shí)驗(yàn)中，ADC模塊131的參考電壓設(shè)定為1V，在采樣數(shù)據(jù)求和后再取平均值的過(guò)程中，令大于等于1V的音頻信號(hào)的幅值為1V，即，即使單個(gè)采樣信號(hào)的幅值達(dá)到了1.2V，在計(jì)算過(guò)程中，以幅值1V來(lái)進(jìn)行計(jì)算處理。如此，計(jì)算出來(lái)的平均值即為PWM-A的下一個(gè)周期的占空比，確定占空比后可獲得對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)脈沖寬度。與背景技術(shù)部分仿真效果相比，在保持PWM信號(hào)的輸出次數(shù)相同的條件下，相鄰兩PWM信號(hào)之間的時(shí)間間隙增大。人體對(duì)低于0.02s的振動(dòng)延遲是難以分辨的，對(duì)低于0.01s的光的延遲也是較難分辨，如此，保證了用戶體驗(yàn)。

本實(shí)施例中僅以音頻信號(hào)的最大幅值為1V為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。作為一種變形，音頻信號(hào)的最大幅值可以根據(jù)不同的輸入而設(shè)定，如1V，2V等等。

作為一種變形，所述ADC模塊131和PWM輸出模塊133為獨(dú)立模塊，該兩者獨(dú)立外接于微控制器13?？梢岳斫?，音頻信號(hào)處理裝置10的具體電路結(jié)構(gòu)并不做限定，任何可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中所揭示的數(shù)據(jù)處理方式的電路結(jié)構(gòu)的變形都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

請(qǐng)參閱圖3A，音頻信號(hào)處理裝置20通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊25與受控體20a電性連接，音頻信號(hào)處理裝置20控制受控體20a的運(yùn)作。本發(fā)明中僅以受控體20a為振動(dòng)裝置為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

音頻信號(hào)處理裝置20包括依次電性連接的音頻信號(hào)模塊21、比較器22、微控制器23，微控制器23嵌入有PWM輸出模塊233，音頻信號(hào)處理裝置20根據(jù)音頻信號(hào)模塊21發(fā)出的音頻信號(hào)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)模塊25驅(qū)動(dòng)振動(dòng)裝置的振動(dòng)，即音頻信號(hào)模塊21接收來(lái)自環(huán)境的音頻信號(hào)，或者接收其他信號(hào)源所產(chǎn)生的音頻信號(hào)，或其自行產(chǎn)生音頻信號(hào)，比較器22為采樣模塊，其對(duì)音頻信號(hào)模塊21的音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)微控制器23計(jì)算后獲得計(jì)算數(shù)據(jù)，PWM輸出模塊233根據(jù)所述計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行PWM信號(hào)輸出，PWM信號(hào)驅(qū)使驅(qū)動(dòng)模塊25控制振動(dòng)裝置振動(dòng)。

PWM輸出模塊233輸出信號(hào)波形為PWM-B，假定PWM-B周期為T，音頻信號(hào)處理裝置20的具體信號(hào)處理過(guò)程為：PWM-B每隔時(shí)間T則輸出一次PWM信號(hào)，PWM-B在其第n(n為正整數(shù))個(gè)周期內(nèi)，比較器22對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣以獲得采樣數(shù)據(jù)，PWM-B在其第(n+1)個(gè)周期內(nèi)輸出的脈沖寬度與PWM-B在其第n個(gè)周期內(nèi)比較器22采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地，PWM-B當(dāng)前周期內(nèi)的脈沖寬度與PWM-B該當(dāng)前周期的上一個(gè)周期內(nèi)比較器22采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)之和關(guān)聯(lián)。優(yōu)選微控制器23將比較器22采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)微控制器23求和以作為PWM-B的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)之脈沖寬度基數(shù)M₂，PWM-B之脈沖寬度W＝M₂*c₂(c₂為可變常數(shù))。具體地，微控制器23對(duì)PWM-B的第n個(gè)周期內(nèi)比較器22的采樣數(shù)據(jù)具體處理方式為：設(shè)定比較器22的參考電壓為V_R，采樣時(shí)，當(dāng)前采樣點(diǎn)信號(hào)的幅值大于V_R時(shí)，則令當(dāng)前采樣點(diǎn)的采用數(shù)據(jù)為1，當(dāng)前采樣點(diǎn)信號(hào)的幅值小于V_R時(shí)，則令當(dāng)前采樣點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)為0。比較器22在1個(gè)PWM-B的周期內(nèi)采樣j(j為正整數(shù))次，采樣數(shù)據(jù)為V₁，V₂···V_(j-1)，V_j，優(yōu)選地，j值為2的X次方,X為正整數(shù)或等于PWM信號(hào)的位數(shù)，以6位PWM信號(hào)為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，假定PWM-B每秒輸出64次6位的PWM信號(hào)，即PWM-b的頻率為64Hz，那么比較器22對(duì)音頻信號(hào)的采樣頻率既可以取64*2⁶＝4096Hz。微控制器23對(duì)比較器22在PWM-B的第n個(gè)周期內(nèi)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行求和后獲得M₂，M₂＝(V₁+V₂·+··+V_(j-1)+V_j)。M₂或M₂*c₂可直接作為獲得PWM-B的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)之脈沖寬度W。上述例子中，M₂最大值為64，6位的PWM最大值為63，在此情況下，其中一個(gè)解決方法，M₂在最大值時(shí)，自動(dòng)減1。

作為一種變形，微控制器23將比較器22采樣獲得的音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)微控制器23進(jìn)行求和后計(jì)算平均值以作為PWM-B的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)之脈沖寬度基數(shù)M₂，即M₂＝(V₁+V₂·+··+V_(j-1)+V_j)/j。M₂為第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)的占空比，從占空比即可獲得PWM信號(hào)的脈沖寬度。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，PWM信號(hào)之脈沖寬度W正比于脈沖寬度基數(shù)M₂或反比于脈沖寬度基數(shù)M₂。

可以理解，PWM-B在其第(n+1)個(gè)周期內(nèi)輸出的脈沖寬度與PWM-B在其第n個(gè)周期內(nèi)比較器22采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，即PWM-B在其第(n+1)個(gè)周期內(nèi)輸出PWM信號(hào)之脈沖寬度W＝F_{(V1，V2···V(j-1)，Vj)},V₁，V₂···V_(j-1)，V_j為比較器22在第n個(gè)周期內(nèi)采樣j次獲得的采樣數(shù)據(jù)，W取值為以采樣數(shù)據(jù)為自變量的函數(shù)值，該函數(shù)值可以是自變量的和值，或自變量的平均值，或以自變量乘以不同的因子后所獲得的和值或平均值，或其他任意計(jì)算獲得的與采樣數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的數(shù)值，可以理解F_{(V1，V2···V(j-1)}，_Vj)可以是線性函數(shù)或非線性函數(shù)。作為一種選擇，W＝F_(M2),W取值為以采樣數(shù)據(jù)為自變量的函數(shù)值，該函數(shù)可以是線性函數(shù)或非線性函數(shù)。作為一種選擇，F(xiàn)_(M2)為如實(shí)施例一中的分段函數(shù)。

在PWM-B的第n個(gè)周期內(nèi)，所述比較器22對(duì)音頻信號(hào)的采樣頻率根據(jù)比較器22，微控制器23的運(yùn)算速度及PWM-B周期中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)決定。當(dāng)然，比較器22對(duì)音頻信號(hào)的采樣頻率必然滿足采樣定量。為了克服音頻信號(hào)處理裝置20在單位時(shí)間內(nèi)PWM信號(hào)輸出次數(shù)過(guò)多的問(wèn)題，作為一種優(yōu)選,PWM-B在每秒內(nèi)輸出的PWM信號(hào)次數(shù)為20-1250次，PWM-B頻率為20Hz-1250Hz，即PWM-A的周期最佳為0.8ms-50ms，進(jìn)一步優(yōu)選2.44ms-10ms。如此振動(dòng)裝置運(yùn)作效果佳，振動(dòng)裝置的振動(dòng)頻率更容易被人體靈敏感覺(jué)到。

優(yōu)選地，所述比較器22電性參數(shù)、微處理器23工作頻及PWM輸出模塊233位元之間的相互兼容匹配，數(shù)據(jù)處理能力相互匹配以防止數(shù)據(jù)溢出。

可以理解，PWM輸出模塊233可以是市面上現(xiàn)有的PWM輸出模塊，作為一種選擇，可用I/O電路來(lái)模擬PWM輸出。

為了進(jìn)一步清楚說(shuō)明音頻信號(hào)處理裝置20的具體信號(hào)處理過(guò)程，本發(fā)明以圖3A中音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)PWM輸出模塊輸出的信號(hào)仿真示意圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。音頻信號(hào)S(t)與背景技術(shù)中的保持一致。PWM-B的周期為10ms，即PWM輸出模塊233每秒輸出100次，每一個(gè)PWM周期內(nèi)比較器22采樣256次，即每秒內(nèi)采樣25600次，V_R取值0.5V，當(dāng)前采樣點(diǎn)的幅值大于0.5V時(shí)，則令當(dāng)前采樣點(diǎn)的值為1，當(dāng)前采樣點(diǎn)的幅值小于0.5V時(shí)，則令當(dāng)前采樣點(diǎn)的值為0,在PWM-B的第一個(gè)周期內(nèi)采樣256次后，將采樣點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)相加作為PWM-B的第二個(gè)周期內(nèi)脈沖寬度基數(shù)M₂。

圖3B的仿真實(shí)驗(yàn)中，與背景技術(shù)部分仿真效果相比，在保持PWM信號(hào)的輸出次數(shù)相同的條件下，相鄰兩PWM信號(hào)之間的時(shí)間間隙增大，如此，可以使用戶獲得更好的體驗(yàn)。

在采樣音頻信號(hào)求和，或求和再取平均值的過(guò)程中，V_R＝0.5V為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。作為一種變形，V_R可以根據(jù)音頻信號(hào)的最大幅值設(shè)定，如1V，2V等等。

作為一種變形，PWM輸出模塊233為獨(dú)立模塊，其獨(dú)立外接于微控制器23。比較器22可以是內(nèi)嵌在微控制器23內(nèi)。

請(qǐng)參閱圖4，音頻信號(hào)處理裝置30通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊35與受控體30a電性連接，音頻信號(hào)處理裝置30通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊35控制受控體30a的運(yùn)作。本發(fā)明中僅以受控體30a為振動(dòng)裝置為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

音頻信號(hào)處理裝置30包括音頻信號(hào)模塊31、低通濾波器321，帶通濾波器322、高通濾波器323、微控制器33、驅(qū)動(dòng)模塊35，微控制器33嵌入有第一ADC模塊330，第二ADC模塊331，第三ADC模塊332以及PWM輸出模塊333，音頻信號(hào)處理裝置30根據(jù)音頻信號(hào)模塊31發(fā)出的音頻信號(hào)來(lái)控制振動(dòng)裝置的振動(dòng)，即音頻信號(hào)模塊31接收來(lái)自環(huán)境的音頻信號(hào)，或者接收其他信號(hào)源所產(chǎn)生的音頻信號(hào)，或其自行產(chǎn)生音頻信號(hào)，音頻信號(hào)模塊31與低通濾波器321，帶通濾波器322以及高通濾波器323均電性相連，音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器321后獲得低頻音頻信號(hào)，音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器322后獲得特定頻段音頻信號(hào)，音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)高通濾波器323后獲得高頻音頻信號(hào)，第一ADC模塊330，第二ADC模塊331，第三ADC模塊332為采樣模塊。第一ADC模塊330對(duì)低頻音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，第二ADC模塊331對(duì)特定頻段音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，第三ADC模塊332對(duì)高頻音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，PWM輸出模塊333輸出信號(hào)波形為PWM-D，在PWM-D在其第n(n為正整數(shù))個(gè)周期內(nèi)，第一ADC模塊330，第二ADC模塊331，第三ADC模塊332采樣，PWM-D在其第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的輸出的脈沖寬度與第一ADC模塊330，第二ADC模塊331及第三ADC模塊332采樣所獲得的采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地，PWM-D當(dāng)前周期內(nèi)的脈沖寬度與PWM-D該當(dāng)前周期的上一個(gè)周期內(nèi)第一ADC模塊330，第二ADC模塊331及第三ADC模塊332采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)之平均值關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地，微控制器33將第一ADC模塊330采樣數(shù)據(jù)平均值D1，第二ADC模塊331采樣數(shù)據(jù)平均值D2和第三ADC模塊332采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)平均值D3經(jīng)過(guò)微控制器33求平均值以作為PWM-D的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)之脈沖寬度基數(shù)M₃，3個(gè)ADC模塊采樣數(shù)據(jù)比重可以相同或各自不同以達(dá)至不同效果，即不同ADC模塊的采樣數(shù)據(jù)量可以相同或不同，或在對(duì)不同ADC模塊采樣獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理的時(shí)候，D1,D2,D3可以乘以相同或不同的因子以獲得脈沖寬度基數(shù)M₃。

PWM輸出模塊333根據(jù)脈沖寬度基數(shù)M₃進(jìn)行PWM信號(hào)輸出，PWM信號(hào)驅(qū)使驅(qū)動(dòng)模塊35控制振動(dòng)裝置振動(dòng)。微控制器33對(duì)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)求平均值的算法與實(shí)施例一中微控制器13的計(jì)算方式相同。

作為另一種變形，所述第一ADC模塊330，第二ADC模塊331及第三ADC模塊332可以替換為3個(gè)比較器，3個(gè)比較器中的一個(gè)對(duì)低頻音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，3個(gè)比較器中的另一個(gè)對(duì)特定頻段音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，再另一比較器對(duì)高頻音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)微控制器33進(jìn)行求和后計(jì)算平均值以作為PWM-D的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)之脈沖寬度基數(shù)M₃。微控制器33對(duì)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)求平均值的算法與實(shí)施例二中微控制器23的計(jì)算方式相同。所述比較器可以是內(nèi)嵌在微控制器33內(nèi)或獨(dú)立外接于微控制器33。

作為另一種變形，所述第一ADC模塊330，第二ADC模塊331及第三ADC模塊332，PWM輸出模塊333中的一者或多者為獨(dú)立模塊，所述一者或多者獨(dú)立于微控制器33，并與微控制器33電性相連。

可以理解，對(duì)所述低通濾波器321，帶通濾波器322以及高通濾波器323不作限定，其可以替換為其他的濾波器。采樣模塊的數(shù)量與濾波器數(shù)量相同或不同，其可以是一個(gè)或兩個(gè)或多個(gè)。

請(qǐng)參閱圖5，音頻信號(hào)處理裝置40通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)模塊451，第二驅(qū)動(dòng)模塊452，第三驅(qū)動(dòng)模塊453分別電性連接于受控體40a、受控體40b及受控體40c。音頻信號(hào)處理裝置40通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)模塊451，第二驅(qū)動(dòng)模塊452及第三驅(qū)動(dòng)模塊453分別控制受控體40a、受控體40b及受控體40c的運(yùn)作。受控體40a、受控體40b及受控體40c可以為振動(dòng)裝置或發(fā)光裝置等。

音頻信號(hào)處理裝置40包括音頻信號(hào)模塊41、低通濾波器421，帶通濾波器422、高通濾波器423及微控制器43。微控制器43嵌入有第一ADC模塊431，第二ADC模塊432，第三ADC模塊433、第一PWM輸出模塊441、第二PWM輸出模塊442及第三PWM輸出模塊443，音頻信號(hào)處理裝置40根據(jù)音頻信號(hào)模塊41發(fā)出的音頻信號(hào)來(lái)控制受控體運(yùn)作，即音頻信號(hào)模塊41接收來(lái)自環(huán)境的音頻信號(hào)，或者接收其他信號(hào)源所產(chǎn)生的音頻信號(hào)，或其自行產(chǎn)生音頻信號(hào)，音頻信號(hào)模塊41與低通濾波器421，帶通濾波器422以及高通濾波器423均電性相連，音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器421后獲得低頻音頻信號(hào)，音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器422后獲得特定頻段音頻信號(hào)，音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)高通濾波器423后獲得高頻音頻信號(hào)，第一ADC模塊431，第二ADC模塊432及第三ADC模塊433為采樣模塊。第一ADC模塊431對(duì)低頻音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，第二ADC模塊432對(duì)特定頻段音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，第三ADC模塊433對(duì)高頻音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，第一PWM輸出模塊441輸出信號(hào)波形為PWM-E1，第二PWM輸出模塊442輸出信號(hào)波形為PWM-E2，第三PWM輸出模塊443輸出信號(hào)波形為PWM-E3，微控制器43對(duì)來(lái)自第一ADC模塊431，第二ADC模塊432，第三ADC模塊433的信號(hào)處理方式相同，此處以對(duì)第一ADC模塊431采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行的處理方式為例來(lái)說(shuō)，在PWM-E1在其第n(n為正整數(shù))個(gè)周期內(nèi)，第一ADC模塊431采樣，PWM-E1在其第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度與第一ADC模塊431在PWM-E1的第n個(gè)周期內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地，PWM-E1在其第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度與第一ADC模塊431在PWM-E1的第n個(gè)周期內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)的平均值相關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地，微控制器43將第一ADC模塊431在PWM-E1的第n個(gè)周期內(nèi)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)求平均值以作為PWM-E1的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)之脈沖寬度基數(shù)M₄。第一PWM輸出模塊441根據(jù)脈沖寬度基數(shù)M₄進(jìn)行PWM信號(hào)輸出，從第一PWM輸出模塊441輸出的PWM信號(hào)驅(qū)使第一驅(qū)動(dòng)模塊451控制第一受控體40a運(yùn)作。同理，從第二PWM輸出模塊442輸出的PWM信號(hào)驅(qū)使第二驅(qū)動(dòng)模塊452控制第二受控體40b運(yùn)作。從第三PWM輸出模塊443輸出的PWM信號(hào)驅(qū)使第三驅(qū)動(dòng)模塊453控制第三受控體40c運(yùn)作。

作為另一種變形，所述第一ADC模塊431，第二ADC模塊432及第三ADC模塊433可以替換為3個(gè)比較器，3個(gè)比較器中的一個(gè)對(duì)低頻音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，3個(gè)比較器中的另一個(gè)對(duì)特定頻段音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，再另一個(gè)比較器對(duì)高頻音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣獲得的音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)微控制器43進(jìn)行求和后計(jì)算平均值以作為PWM-D的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)之脈沖寬度基數(shù)M₄。微控制器43對(duì)采樣獲得的音頻數(shù)據(jù)求平均值的算法與實(shí)施例二中微控制器23的計(jì)算方式保持一致。

作為另一種變形，所述第一ADC模塊431，第二ADC模塊432及第三ADC模塊433，第一PWM輸出模塊441、第二PWM輸出模塊442及第三PWM輸出模塊443中的一者或多者為獨(dú)立模塊，所述一者或多者獨(dú)立于微控制器43，并與微控制器43電性相連。

可以理解，對(duì)所述低通濾波器421，帶通濾波器422以及高通濾波器423不作限定，其可以替換為其他的濾波器。優(yōu)選地，濾波器數(shù)量不作限制，其可以為一個(gè)或兩個(gè)或多個(gè)，采樣模塊數(shù)量與濾波器數(shù)量可以相同或不同，濾波器與采樣模塊一一對(duì)應(yīng)電性連接，或僅部分采樣模塊連接濾波器，而另一部分采樣模塊不和濾波器連接。不同采樣模塊采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)，采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)不同PWM輸出模塊輸出以驅(qū)動(dòng)不同的受控體。

可以理解，實(shí)施例一和實(shí)施例二中關(guān)于音頻信號(hào)處理裝置的音頻信號(hào)處理方法均適用于本實(shí)施例。

可以理解，本發(fā)明中所提及的關(guān)聯(lián)包括線性關(guān)系及非線性關(guān)聯(lián)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)采樣模塊對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣獲得采樣數(shù)據(jù)，PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度與第n個(gè)周期內(nèi)采樣模塊采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，如此，可以大大降低PWM信號(hào)在單位時(shí)間內(nèi)的輸出次數(shù)，以使的用戶體驗(yàn)更好。無(wú)需像現(xiàn)有技術(shù)中的當(dāng)前采樣點(diǎn)即當(dāng)即輸出對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)。PWM信號(hào)在單位時(shí)間內(nèi)的輸出次數(shù)雖然降低，但是由于當(dāng)前周期的幅值相關(guān)于前一周期中的采樣數(shù)據(jù)，采樣數(shù)據(jù)樣本大，其保證了音頻信號(hào)對(duì)受控體的控制精準(zhǔn)度。尤其是PWM信號(hào)的當(dāng)前周期的幅值與前一周期中的采樣數(shù)據(jù)之和或平均值相關(guān)，音頻信號(hào)對(duì)受控體的控制精準(zhǔn)度達(dá)到最佳。更進(jìn)一步，本發(fā)明中對(duì)硬件要求比較低，尤其是采樣模塊及對(duì)PWM輸出模塊的硬件要求大大降低。

本發(fā)明第五實(shí)施例提供一種音頻信號(hào)處理方法，用于通過(guò)音頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理以生成PWM信號(hào)來(lái)控制受控體運(yùn)作。音頻信號(hào)處理方法包括步驟：

步驟S1:提供一音頻信號(hào)；

步驟S2:在PWM信號(hào)的第n個(gè)周期內(nèi)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行至少2次采樣以獲得采樣數(shù)據(jù)；

步驟S3:根據(jù)PWM信號(hào)的第n個(gè)周期內(nèi)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)輸出第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的PWM信號(hào)。

所述PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度與第n個(gè)周期內(nèi)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，n為正整數(shù)。

優(yōu)選地，對(duì)PWM信號(hào)第n個(gè)周期內(nèi)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行求和或求平均值，PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度與第n個(gè)周期內(nèi)采樣模塊采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)之和或平均值相關(guān)聯(lián)。

優(yōu)選地，對(duì)所述音頻信號(hào)進(jìn)行采樣的采樣頻率等于2的X次方乘以PWM信號(hào)的頻率,X為正整數(shù)。

優(yōu)選地，第n個(gè)周期內(nèi)采樣獲得的采樣數(shù)據(jù)之和或平均值為M₁，所述PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度為W，W＝f_(M1)，f_(M1)為分段函數(shù)。

優(yōu)選地，PWM信號(hào)周期為0.8ms-50ms。

實(shí)施例一至實(shí)施例四中音頻信號(hào)處理裝置中音頻信號(hào)的處理以及相應(yīng)的變形實(shí)施例適用于本實(shí)施例。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在PWM信號(hào)的第n個(gè)周期內(nèi)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣獲得采樣數(shù)據(jù)，PWM信號(hào)的第(n+1)個(gè)周期內(nèi)的脈沖寬度與其第n個(gè)周期內(nèi)采樣數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，如此，可以大大降低PWM信號(hào)在單位時(shí)間內(nèi)的輸出次數(shù)，以使的用戶體驗(yàn)更好。無(wú)需像現(xiàn)有技術(shù)中的當(dāng)前采樣點(diǎn)即當(dāng)即輸出對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)。PWM信號(hào)在單位時(shí)間內(nèi)的輸出次數(shù)雖然降低，但是由于當(dāng)前周期的幅值相關(guān)于于前一周期中的采樣數(shù)據(jù)，采樣數(shù)據(jù)樣本大，其保證了音頻信號(hào)對(duì)受控體的控制精準(zhǔn)度。尤其是PWM信號(hào)的當(dāng)前周期的幅值與前一周期中的采樣數(shù)據(jù)之和或平均值相關(guān)，音頻信號(hào)對(duì)受控體的控制精準(zhǔn)度達(dá)到最佳。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)所作的任何修改，等同替換和改進(jìn)等均應(yīng)包含本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。