專利名稱：對(duì)包含低頻成分的信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備，并且涉及用于對(duì)至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的方法。
背景技術(shù)：
多媒體計(jì)算機(jī)一般包括用于將捕捉到的模擬語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的聲卡，該語音模擬信號(hào)由用戶通過麥克風(fēng)或者線路輸入插孔輸入到計(jì)算機(jī)中，而該數(shù)字信號(hào)還可以被一個(gè)處理單元進(jìn)一步處理，如被一個(gè)微處理器處理。為了將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，在聲卡中提供模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
然而，在信號(hào)被施加到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器以進(jìn)行數(shù)字化之前，許多投入使用的聲卡會(huì)衰減甚至切除模擬信號(hào)的一些成份。通常，這種聲卡具有預(yù)定的邊界頻率值。因而普通聲卡一般無法檢測(cè)并處理頻率低于該預(yù)定邊界頻率值的模擬信號(hào)，例如，不可能捕捉并處理帶有直流(DC)信號(hào)成份的模擬信號(hào)。邊界頻率值的一個(gè)示例是頻率20Hz，即許多聲卡不能捕捉并處理頻率范圍在0Hz到20Hz之間的模擬信號(hào)。
雖然音頻模擬信號(hào)通常具有高于該邊界頻率值(如20Hz)的頻率，但當(dāng)試圖將聲卡同樣應(yīng)用于非音頻模擬信號(hào)的測(cè)量時(shí)就會(huì)產(chǎn)生問題，因?yàn)橛捎谥挥袔в懈哂诼暱A(yù)定邊界頻率值并在聲卡頻率范圍之內(nèi)的頻率成份的模擬高頻信號(hào)才能被聲卡完整地捕捉到，具有低于預(yù)定邊界頻率值的頻率成份的模擬低頻信號(hào)就不能被聲卡完整地捕捉到。
在本說明書中的“模擬低頻信號(hào)”是指帶有至少一個(gè)低于聲卡預(yù)定邊界頻率值的重要頻率成份的信號(hào)?！爸匾l率成份”在這里是指由聲卡，或者更廣泛地，由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器對(duì)這種信號(hào)所進(jìn)行的捕捉與處理會(huì)導(dǎo)致從其輸出的信號(hào)中無法再重現(xiàn)輸入的模擬低頻信號(hào)。所以，模擬低頻信號(hào)可以是例如DC信號(hào)或者帶有一個(gè)或多個(gè)低于聲卡預(yù)定邊界頻率的重要頻率成份的信號(hào)。
于是，就不可能將這種聲卡應(yīng)用于模擬低頻信號(hào)的測(cè)量。
美國(guó)5,987,541公開了一種帶有聲卡的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，聲卡包括一個(gè)用于數(shù)字化語音信號(hào)在預(yù)定頻率的載波信號(hào)上的調(diào)制/從預(yù)定頻率的載波信號(hào)中的解調(diào)的調(diào)制接口。于是，模擬語音信號(hào)被聲卡檢測(cè)到、被轉(zhuǎn)換為數(shù)字化語音信號(hào)并被調(diào)制到載波信號(hào)上。這是為了在被不同的外圍設(shè)備同時(shí)使用的計(jì)算機(jī)總線上使用不同的頻率信道。但是，對(duì)這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說，如果它被使用在上述情況下，由于聲卡的邊界頻率，對(duì)模擬低頻信號(hào)的測(cè)量仍然是不可能進(jìn)行的。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的之一就是提供一種以只能捕捉頻率在預(yù)定邊界頻率值之上的頻率范圍中的模擬信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器對(duì)至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的方法。
該目的是通過一種只能捕捉并轉(zhuǎn)換頻率在預(yù)定邊界頻率值之上的模擬信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器對(duì)至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的方法而達(dá)到的，其中提供至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)和至少一個(gè)模擬高頻信號(hào)。根據(jù)上述定義，模擬低頻信號(hào)是帶有至少一個(gè)低于預(yù)定邊界頻率值的重要頻率成份的信號(hào)，如非音頻低頻信號(hào)或者甚至是直流信號(hào)，該信號(hào)應(yīng)被模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換。模擬高頻信號(hào)是只含有高于預(yù)定邊界頻率值并在模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的頻率范圍之內(nèi)的頻率成份的模擬信號(hào)。使用模擬低頻信號(hào)和模擬高頻信號(hào)，可以生成模擬中間信號(hào)，該模擬中間信號(hào)具有可能從模擬中間信號(hào)中重現(xiàn)模擬低頻信號(hào)的特征模擬特性。進(jìn)一步，模擬中間信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字中間信號(hào)，即模擬中間信號(hào)在模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器中被數(shù)字化。這種數(shù)字化是通過諸如對(duì)模擬中間信號(hào)進(jìn)行采樣的方法來完成的。如此產(chǎn)生的數(shù)字中間信號(hào)具有可能從數(shù)字中間信號(hào)中確定數(shù)字低頻信號(hào)的特征數(shù)字特性。簡(jiǎn)單地，這種特征數(shù)字特性可以是數(shù)字化的特征模擬特性。最后一步，期望的數(shù)字低頻信號(hào)被從數(shù)字中間信號(hào)中使用特征數(shù)字特性確定出來。
應(yīng)當(dāng)注意的是，模擬中間信號(hào)也可以具有低于預(yù)定邊界頻率值的頻率成份。然而，它必須具有足夠的高于預(yù)定邊界頻率值的頻率成份，以便在模擬中間信號(hào)被模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器捕捉并數(shù)字化并且數(shù)字低頻信號(hào)被從數(shù)字中間信號(hào)中確定出來之后，有可能從數(shù)字化低頻信號(hào)中重現(xiàn)模擬低頻信號(hào)。
因此，依據(jù)本發(fā)明，有可能處理，即捕捉并轉(zhuǎn)換帶有至少一個(gè)低于模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器預(yù)定邊界頻率值的重要頻率成份的至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)。
進(jìn)而，本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種用于對(duì)至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備能夠使用只能檢測(cè)頻率高于預(yù)定邊界頻率值的模擬信號(hào)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器處理模擬低頻信號(hào)，其中模擬低頻信號(hào)具有至少一個(gè)低于預(yù)定邊界頻率值的重要頻率成份。
該目的是通過一個(gè)包含模擬中間信號(hào)發(fā)生單元的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的。使用該模擬中間信號(hào)發(fā)生單元，至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)被與相應(yīng)的模擬高頻信號(hào)混合在一起。
在這種情況下，當(dāng)混合兩個(gè)信號(hào)時(shí)，可以將兩個(gè)信號(hào)相加、相減、相乘或者卷積(convolve)。通常在這種情況下，混合可以是在兩個(gè)信號(hào)上的任何線性或非線性運(yùn)算，只要該運(yùn)算能夠產(chǎn)生滿足上面所解釋的要求的模擬中間信號(hào)即可。
由模擬中間信號(hào)發(fā)生單元產(chǎn)生的模擬中間信號(hào)被輸入到具有預(yù)定邊界頻率值的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器中，該轉(zhuǎn)換器會(huì)衰減或去除頻率低于該邊界頻率值的輸入模擬信號(hào)。也就是說，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入端與模擬中間信號(hào)發(fā)生單元的輸出端相連。
借助模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，模擬中間信號(hào)被數(shù)字化，即例如被采樣，從而生成數(shù)字中間信號(hào)。數(shù)字中間信號(hào)具有至少一個(gè)特征數(shù)字特性，利用它就有可能從數(shù)字中間信號(hào)中確定數(shù)字低頻信號(hào)。
輸出的數(shù)字中間信號(hào)被輸入到至少一個(gè)低頻確定單元，該單元的輸入端與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出端相連。利用該低頻確定單元可以使用特征數(shù)字特性從數(shù)字中間信號(hào)中確定數(shù)字低頻信號(hào)。
于是就生成了期望的數(shù)字低頻信號(hào)。
低頻確定單元可以用獨(dú)立的硬件單元來實(shí)施?；蛘?，可替換地，低頻確定單元也可以由軟件程序來實(shí)現(xiàn)，該軟件程序可以為例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的任何處理器，例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中央處理單元所執(zhí)行，這樣它就成為了低頻確定單元。換句話說，從數(shù)字中間信號(hào)中對(duì)數(shù)字低頻信號(hào)的確定不一定是在聲卡自身中進(jìn)行的，也可以在遠(yuǎn)端處理器中進(jìn)行。
例如，當(dāng)使用模擬低頻信號(hào)和模擬高頻信號(hào)的振幅調(diào)制時(shí)，特征模擬特性可以是模擬中間信號(hào)的振幅和/或其導(dǎo)數(shù)；當(dāng)使用模擬低頻信號(hào)和模擬高頻信號(hào)的頻率調(diào)制時(shí)，特征模擬特性可以是模擬中間信號(hào)的頻率和/或其導(dǎo)數(shù)；當(dāng)使用模擬低頻信號(hào)和模擬高頻信號(hào)的相位調(diào)制時(shí)，特征模擬特性可以是模擬中間信號(hào)的相位和/或其導(dǎo)數(shù)；當(dāng)使用模擬低頻信號(hào)和模擬高頻信號(hào)的脈沖調(diào)制時(shí)，特征模擬特性可以是模擬中間信號(hào)的脈沖和/或其導(dǎo)數(shù)；或者特征模擬特性可以是上述特征模擬特性的任意組合。
特征數(shù)字特性可以是數(shù)字化的特征模擬特征，即例如，當(dāng)使用振幅調(diào)制時(shí)，可以是數(shù)字中間信號(hào)的振幅和/或其導(dǎo)數(shù)；當(dāng)使用頻率調(diào)制時(shí)，可以是數(shù)字中間信號(hào)的頻率和/或其導(dǎo)數(shù)；當(dāng)使用相位調(diào)制時(shí)，可以是數(shù)字中間信號(hào)的相位和/或其導(dǎo)數(shù)；當(dāng)使用脈沖調(diào)制時(shí)，可以是數(shù)字中間信號(hào)的脈沖和/或其導(dǎo)數(shù)；或者可以是上述特征數(shù)字特性的任意組合。
這樣，特征特性，不管是特征模擬特性還是特征數(shù)字特性，能夠使解調(diào)，即對(duì)低頻信號(hào)的重現(xiàn)得以進(jìn)行，或者是模擬低頻信號(hào)或者是數(shù)字低頻信號(hào)。
進(jìn)而，本發(fā)明還提供了一個(gè)模擬中間信號(hào)發(fā)生單元，用于處理至少一個(gè)具有低于預(yù)定邊界頻率值的重要頻率成份的模擬低頻信號(hào)，該中間信號(hào)發(fā)生單元產(chǎn)生模擬中間信號(hào)以便該模擬中間信號(hào)可以被模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器捕捉到，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器只能捕捉頻率在預(yù)定邊界頻率值之上的頻率范圍之內(nèi)的模擬信號(hào)。模擬中間信號(hào)發(fā)生單元包括使用至少一個(gè)頻率高于預(yù)定邊界頻率值的模擬高頻信號(hào)來產(chǎn)生模擬中間信號(hào)的單元。
依據(jù)本發(fā)明的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備或者模擬中間信號(hào)發(fā)生單元最好與聲卡結(jié)合使用。如上所述，普通聲卡通常具有不能被用來捕捉頻率低于聲卡預(yù)定邊界頻率值的模擬非音頻信號(hào)的缺點(diǎn)。于是，將依據(jù)本發(fā)明的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備或者模擬中間信號(hào)發(fā)生單元與這種聲卡結(jié)合使用的優(yōu)點(diǎn)就變得很明顯。如果聲卡結(jié)合使用時(shí)，與依據(jù)本發(fā)明的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備在下面將被稱為“聲卡設(shè)備”。
可以使用頻率高于預(yù)定邊界頻率值的正弦波信號(hào)作為模擬高頻信號(hào)。理想地，正弦波信號(hào)具有大約5,000Hz的頻率。應(yīng)當(dāng)注意的是，許多聲卡能夠捕捉頻率范圍從20Hz到20,000Hz的模擬信號(hào)。于是，選擇大約5,000Hz的頻率作為高頻正弦波信號(hào)的頻率可以導(dǎo)致良好的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換而幾乎沒有模擬輸入信號(hào)衰減造成的振幅信息損失。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，聲卡的模擬輸出端與模擬中間信號(hào)發(fā)生單元的輸入端相連。這樣，在該情況下為全雙工聲卡的聲卡也可以被用作產(chǎn)生模擬高頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器。有時(shí)，聲卡的模擬輸出端與地電位相連(接地)，而也被稱為線路輸入插孔的聲卡模擬輸入端也與地電位相連(接地)。這可能會(huì)干擾隨后使用聲卡線路輸入插孔進(jìn)行的模擬中間信號(hào)捕捉。為了解決這個(gè)問題，在本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，提供一個(gè)隔離單元，如隔離轉(zhuǎn)換器(isolating transformer)，其輸入端與聲卡的模擬輸出端相連。利用該隔離單元，聲卡模擬輸入端的地電位與聲卡模擬輸出端的地電位被相互隔離開來。這樣，隨后使用聲卡的線路輸入插孔進(jìn)行模擬中間信號(hào)的捕捉就不會(huì)再發(fā)生問題。
依據(jù)本發(fā)明的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備還可以被提供在視頻卡設(shè)備或者通用多媒體卡設(shè)備中，或者只是作為一個(gè)獨(dú)立設(shè)備。
依據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，提供每一個(gè)都帶有低于預(yù)定邊界頻率值的重要頻率成份的多個(gè)模擬低頻信號(hào)，以及每一個(gè)都帶有高于預(yù)定邊界頻率值的頻率的多個(gè)模擬高頻信號(hào)。在本實(shí)施例中，模擬中間信號(hào)是使用模擬低頻信號(hào)與相應(yīng)的模擬高頻信號(hào)來生成的，其中模擬中間信號(hào)具有可能從來自模擬中間信號(hào)的多個(gè)模擬低頻信號(hào)中確定出每個(gè)模擬低頻信號(hào)的特征模擬特性。數(shù)字中間信號(hào)具有可能從數(shù)字中間信號(hào)中確定多個(gè)數(shù)字低頻信號(hào)的特征數(shù)字特性，其中多個(gè)數(shù)字低頻信號(hào)與所述多個(gè)模擬低頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)。
為了生成多個(gè)模擬高頻信號(hào)，可以提供一個(gè)信號(hào)發(fā)生器來產(chǎn)生所有所述的多個(gè)模擬高頻信號(hào)，或者提供多個(gè)信號(hào)發(fā)生器，其中的每個(gè)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生所述多個(gè)模擬高頻信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)。進(jìn)而，信號(hào)發(fā)生器的數(shù)目可以多于一個(gè)，但少于應(yīng)產(chǎn)生的模擬高頻信號(hào)的數(shù)目，其中每個(gè)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生多個(gè)模擬高頻信號(hào)中的某些信號(hào)。
在提供一個(gè)信號(hào)發(fā)生器的情況下，該信號(hào)發(fā)生器的輸出端與一個(gè)頻率分離單元相連，例如與多個(gè)帶通濾波器相連，以生成相應(yīng)的多個(gè)高頻信號(hào)。
依據(jù)本發(fā)明的這種單一信號(hào)發(fā)生器最好是由用于捕捉并轉(zhuǎn)換模擬中間信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)，更理想的是，如果依據(jù)本發(fā)明的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備被用作聲卡設(shè)備的話，該信號(hào)發(fā)生器由聲卡的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)。在模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端(特別是聲卡的模擬輸出端)提供的模擬高頻信號(hào)被所述頻率分離單元分離為多個(gè)模擬高頻信號(hào)，多個(gè)模擬高頻信號(hào)中的每一個(gè)都具有高于預(yù)定邊界頻率值的頻率。所提供的每個(gè)模擬高頻信號(hào)最好具有唯一的頻率范圍。
進(jìn)而，頻率分離單元各自的輸出端， (如所述多個(gè)帶通濾波器的輸出端)可以可選地與多個(gè)用于上述目的的隔離單元相連。
在提供多個(gè)信號(hào)發(fā)生器的情況下，每個(gè)信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生頻率高于預(yù)定邊界頻率值的模擬高頻信號(hào)，其中信號(hào)發(fā)生器與模擬中間信號(hào)發(fā)生單元的輸入端相連。每個(gè)信號(hào)發(fā)生器可以包括隔離單元，以可靠地將其輸出與通用電位分離開。
模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備最好在或者為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供。應(yīng)當(dāng)注意的是，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)、MacintoshTM計(jì)算機(jī)、筆記本電腦以及掌上電腦等。


圖1是一個(gè)方塊圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的基本概念；圖2是一個(gè)方塊圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的中間信號(hào)發(fā)生單元的概念；圖3是一個(gè)方塊圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的信號(hào)發(fā)生單元；圖4是一個(gè)方塊圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)字低頻信號(hào)確定單元的概念；圖5是一個(gè)方塊圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的包含幾個(gè)與計(jì)算機(jī)總線相連的組件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；圖6是一個(gè)方塊圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的包含幾個(gè)與計(jì)算機(jī)總線相連的組件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其修改進(jìn)行詳細(xì)描述。
1.本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例在圖5中，顯示了一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500包括-中央處理單元(CPU)501，-隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)502，-總線判優(yōu)器503，-視頻卡504，-硬盤驅(qū)動(dòng)器505，-CD-ROM驅(qū)動(dòng)器506，以及-聲卡設(shè)備507，所有這些組件都與計(jì)算機(jī)總線508相連。
聲卡設(shè)備507包括用于通過麥克風(fēng)(未顯示)或傳感器(未顯示)輸入模擬信號(hào)的輸入端509。
在本實(shí)施例中，進(jìn)一步假設(shè)模擬信號(hào)510經(jīng)過輸入端509被輸入到聲卡設(shè)備507中，其中模擬信號(hào)510包括帶有至少一個(gè)低于預(yù)定邊界頻率值的重要頻率的信號(hào)成份，并且因此是一個(gè)模擬低頻信號(hào)。在本實(shí)施例中，預(yù)定邊界頻率值為20Hz，因?yàn)樗枋龅钠胀暱?12不能處理，即捕捉并轉(zhuǎn)換帶有低于20Hz頻率成份的信號(hào)。
經(jīng)過聲卡設(shè)備507的輸入端509，模擬低頻信號(hào)510被輸入到模擬中間信號(hào)發(fā)生單元511。
如圖2中所示，模擬低頻信號(hào)510被輸入到模擬中間信號(hào)發(fā)生單元511中，在其中使用模擬低頻信號(hào)510和模擬高頻信號(hào)201生成一個(gè)模擬中間信號(hào)203。
模擬高頻信號(hào)201是只帶有高于預(yù)定邊界頻率值的頻率成份的模擬信號(hào)。
模擬高頻信號(hào)201由信號(hào)發(fā)生器202產(chǎn)生，這將在稍后進(jìn)行描述。依據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的模擬高頻信號(hào)201是頻率為5,000Hz的正弦波信號(hào)。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在模擬中間信號(hào)發(fā)生單元511中，以模擬高頻正弦波信號(hào)201為載波，對(duì)模擬低頻信號(hào)510執(zhí)行振幅調(diào)制。在模擬高頻信號(hào)為正弦波形式的情況下，所述振幅調(diào)制可以通過將模擬低頻信號(hào)與模擬高頻正弦波信號(hào)相加并將結(jié)果信號(hào)輸入到作為非線性設(shè)備的二極管中來實(shí)現(xiàn)。從而在該二極管的輸出端提供模擬中間信號(hào)203。
應(yīng)當(dāng)注意的是，如上面所解釋的，替代所使用的振幅調(diào)制，任何其他調(diào)制技術(shù)或者任何線性或非線性變換都可以被應(yīng)用于模擬中間信號(hào)203的發(fā)生。例如-頻率調(diào)制，-相位調(diào)制，-脈沖調(diào)制，-分別改變模擬低頻信號(hào)的振幅、頻率、相位或脈沖，或者-上述技術(shù)的任意組合。
模擬中間信號(hào)發(fā)生單元511的輸出端與聲卡設(shè)備507的普通聲卡512的輸入端相連，在本實(shí)施例中聲卡512為Sound BlasterTM。聲卡512實(shí)際上會(huì)去除頻率范圍從0Hz到20Hz的模擬信號(hào)。聲卡512的工作范圍在20Hz到20,000Hz之間。在本實(shí)施例中，聲卡512的采樣率為22,050Hz，而每次采樣的比特?cái)?shù)目為16。
應(yīng)當(dāng)注意到，由于使用了線性或非線性變換，就有可能從模擬中間信號(hào)203中使用調(diào)制信息或者關(guān)于線性或非線性變換的一般信息作為特征模擬特性來確定，即重現(xiàn)模擬低頻信號(hào)510。
在聲卡512中，一般意義上來說，在一個(gè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器中，施加的模擬中間信號(hào)203被數(shù)字化，從而產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字中間信號(hào)301(圖3)，在聲卡512的數(shù)字輸出端302提供該數(shù)字中間信號(hào)。而且，聲卡512包括模擬輸出端303，也被稱為線路/揚(yáng)聲器輸出插孔。在這個(gè)模擬輸出端303提供5,000Hz的正弦波信號(hào)304。
通過聲卡512進(jìn)行的數(shù)字化，不會(huì)丟失屬于振幅調(diào)制的信息。這種信息使得模擬低頻信號(hào)的重現(xiàn)成為可能。于是，同樣有可能在數(shù)字化之后對(duì)數(shù)字中間信號(hào)301進(jìn)行解調(diào)，以重現(xiàn)(現(xiàn)在是數(shù)字化的)低頻信號(hào)。所以，應(yīng)當(dāng)注意到，一般來說，被用作特征模擬特性的調(diào)制信息或者關(guān)于線性或非線性變換的信息在數(shù)字化之后就成為了特征數(shù)字特性，利用它就有可能重現(xiàn)數(shù)字低頻信號(hào)。
應(yīng)當(dāng)注意，在聲卡512的模擬輸出端303提供的模擬高頻信號(hào)304可以具有聲卡512能夠產(chǎn)生的任意信號(hào)形式，不必一定是正弦波信號(hào)。
出于聲卡512的隔離線路/揚(yáng)聲器輸出插孔303與線路輸入插孔的目的，正弦波信號(hào)304被輸入到隔離單元515。應(yīng)當(dāng)從這里理解到，依據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，聲卡512還作為信號(hào)發(fā)生器203來工作，以產(chǎn)生被中間信號(hào)發(fā)生單元511所使用的模擬高頻信號(hào)。然而，也可以依據(jù)本發(fā)明使用任何其他類型的信號(hào)發(fā)生器203，它會(huì)產(chǎn)生頻率成份全部處于聲卡512的頻率范圍之內(nèi)并高于預(yù)定邊界頻率值的模擬信號(hào)。
隔離單元515的輸出端進(jìn)而與中間信號(hào)發(fā)生單元511的輸入端相連，從而向其施加模擬高頻信號(hào)201。
數(shù)字中間信號(hào)301被輸入到低頻信號(hào)確定單元513(見圖1和5)，在其中產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字低頻信號(hào)514。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D4對(duì)低頻信號(hào)確定單元513進(jìn)行詳細(xì)描述。
值得注意的是，數(shù)字中間信號(hào)301是被轉(zhuǎn)換過的(數(shù)字)信號(hào)。
數(shù)字低頻信號(hào)確定單元513包括-帶通濾波器401，依據(jù)本實(shí)施例，它顯著衰減頻率范圍4,000Hz到6,000Hz之外的頻率。
-包絡(luò)線提取(envelop extractor)單元402，將在后面對(duì)其進(jìn)行描述，-低通濾波器403，它顯著衰減高于150Hz的頻率成份，-參數(shù)計(jì)算單元404，將在后面對(duì)其進(jìn)行描述，以及-移位-縮放(shift-and-scale)單元405，將在后面對(duì)其進(jìn)行描述。
如從圖4中所能看到的那樣，數(shù)字中間信號(hào)301被輸入到帶通濾波器401。
經(jīng)過過濾的、主要處于頻率范圍4,000Hz到6,000Hz之間的數(shù)字中間信號(hào)406被輸入到包絡(luò)線提取單元402。
在包絡(luò)線提取單元402中，以下面的方式對(duì)經(jīng)過過濾的數(shù)字中間信號(hào)進(jìn)行處理。
給定經(jīng)過過濾的數(shù)字中間信號(hào)406 x(1)，…，x(N)，包絡(luò)線提取單元402的輸出為通過以下公式得到的數(shù)字提取信號(hào)407 數(shù)字提取信號(hào)407被輸入到低通濾波器403。
作為由低通濾波器403所產(chǎn)生的信號(hào)，經(jīng)過數(shù)字低通濾波的信號(hào)z(n)408可以寫為以下形式z(n)＝A·s(n)+B其中A和B為常數(shù)，s(n)實(shí)際上與期望模擬低頻信號(hào)510的數(shù)字版本相同。使用當(dāng)模擬低頻信號(hào)510為零時(shí)z(n)＝B的情況，常數(shù)B可以根據(jù)下列公式由B1來估算(通過參數(shù)計(jì)算單元404)B1=1MΣn=1Mz(n)]]>
其中M(M＜＜N)使得信號(hào)段{z(1)，…，z(M)}不包含任何來自模擬低頻信號(hào)510的輸入。估算出的常數(shù)B1409被提供給移位-縮放單元405。
在移位-縮放單元405中，數(shù)字低頻信號(hào)s1(n)514根據(jù)下列公式來產(chǎn)生s1(n)=(z(n)-B1)A1]]>其中A1為出于縮放目的任意選擇的常數(shù)。
在本實(shí)施例中，選擇常數(shù)值A(chǔ)1＝0.001。通過使用已知的輸入模擬低頻信號(hào)510，可以為常數(shù)A選擇良好的估算值來取代任意選擇的數(shù)值A(chǔ)1。
通過調(diào)整任意選定常數(shù)A1直到s1(n)的量值實(shí)際上與已知的輸入模擬低頻信號(hào)510相同為止，值A(chǔ)1就成為常數(shù)A的良好的估算值。
本發(fā)明基本的一般原理將參照?qǐng)D1進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
模擬低頻信號(hào)510被輸入到產(chǎn)生模擬中間信號(hào)203的中間信號(hào)發(fā)生單元511中。聲卡512使用包含能夠被聲卡512所捕捉的頻率成份的模擬中間信號(hào)203并將模擬中間信號(hào)203數(shù)字化，從而產(chǎn)生包含數(shù)字低頻信號(hào)514和數(shù)字高頻信號(hào)的數(shù)字中間信號(hào)301。
數(shù)字中間信號(hào)301被輸入到產(chǎn)生期望數(shù)字低頻信號(hào)514的低頻信號(hào)確定單元513，該數(shù)字低頻信號(hào)514構(gòu)成了模擬低頻信號(hào)510的數(shù)字重現(xiàn)。
2.本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例在第一與第二實(shí)施例中相同的組件被以相同的參考號(hào)碼來表示。
如從圖6中能夠看到的那樣，依據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例，提供n個(gè)模擬低頻信號(hào)601、602、603、604。
n個(gè)模擬低頻信號(hào)601、602、603、604被分別輸入到n個(gè)模擬中間信號(hào)發(fā)生單元605、606、607、608中相應(yīng)號(hào)碼的模擬中間信號(hào)發(fā)生單元中。n個(gè)模擬中間信號(hào)發(fā)生單元605、606、607、608與依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的模擬中間信號(hào)發(fā)生單元相同。
進(jìn)而，n個(gè)模擬中間信號(hào)發(fā)生單元605、606、607、608的每一個(gè)接收對(duì)應(yīng)的n個(gè)模擬高頻信號(hào)609、610、611、612之外的模擬高頻信號(hào)。
與第一實(shí)施例中的模擬低頻信號(hào)相同，每個(gè)模擬低頻信號(hào)601、602、603、604具有至少一個(gè)低于聲卡512預(yù)定邊界頻率值的重要頻率成份。
每個(gè)模擬高頻信號(hào)609、610、611、612具有高于聲卡512預(yù)定邊界頻率值的頻率，其中每個(gè)模擬高頻信號(hào)具有在唯一頻率范圍內(nèi)的頻率。
換句話說，第一模擬高頻信號(hào)609具有例如在2kHz到4kHz之間范圍內(nèi)的頻率，第二模擬高頻信號(hào)610具有在4kHz到6kHz之間范圍內(nèi)的頻率，第三模擬高頻信號(hào)611具有在6kHz到8kHz之間范圍內(nèi)的頻率，…，第n個(gè)模擬高頻信號(hào)612具有在2nkHz到(2n+2)kHz之間范圍內(nèi)的頻率，其中所有這些頻率范圍都處于聲卡512的頻率范圍之內(nèi)。
因此，模擬高頻信號(hào)的總數(shù)n以及依據(jù)本發(fā)明要被處理模擬低頻信號(hào)的總數(shù)n受到聲卡的總輸入帶寬的限制，這是因?yàn)閺哪M低頻信號(hào)和模擬高頻信號(hào)產(chǎn)生的模擬中間信號(hào)的總帶寬之和必須低于聲卡的總輸入帶寬。
模擬高頻信號(hào)609、610、611、612可以以不同的方式產(chǎn)生。
依據(jù)圖6中顯示的第一替代方案，聲卡512在模擬輸出端303提供它的一個(gè)模擬高頻輸出信號(hào)304，該信號(hào)被輸入到多信號(hào)發(fā)生器單元613中。多信號(hào)發(fā)生單元613包括帶有n個(gè)帶通濾波器615的信號(hào)分離單元614，該帶通濾波器615具有依據(jù)n個(gè)模擬高頻信號(hào)609、610、611、612期望的頻率范圍的濾波范圍。n個(gè)帶通濾波器615分別與n個(gè)隔離單元515相連，它們與第一實(shí)施例的隔離單元相同。n個(gè)隔離單元515只有在各自模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端和模擬輸出端共享一個(gè)通用地電位時(shí)才需要，其中依據(jù)本實(shí)施例的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器是聲卡512。在n個(gè)隔離單元515的輸出端提供n個(gè)模擬高頻信號(hào)609、610、611、612。
聲卡512受經(jīng)由又一個(gè)輸入端617的控制信號(hào)616來控制，該控制信號(hào)由CPU501提供，以使聲卡512提供需要的模擬高頻輸出信號(hào)304。模擬高頻輸出信號(hào)304最好是混和模擬信號(hào)，該信號(hào)包含帶有產(chǎn)生n個(gè)高頻信號(hào)609、610、611、612所需頻率的信號(hào)成份。
依據(jù)第二替代方案，n個(gè)模擬高頻信號(hào)609、610、611、612可能由一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的信號(hào)發(fā)生器(未顯示)來提供，例如，它們每一個(gè)可以提供一個(gè)高頻信號(hào)。
在采用一個(gè)信號(hào)發(fā)生器的情況下，所生成的混和模擬高頻信號(hào)被輸入到上述帶有n個(gè)帶通濾波器615的信號(hào)分離單元614中，從而產(chǎn)生n個(gè)模擬高頻信號(hào)609、610、611、612。在采用n個(gè)信號(hào)發(fā)生器的情況下，每個(gè)發(fā)生器直接提供所期望的n個(gè)模擬高頻信號(hào)609、610、611、612中的一個(gè)。
依據(jù)第三替代方案，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，如聲卡512，可以提供多個(gè)模擬輸出端，從而提供多個(gè)模擬高頻輸出信號(hào)，它們可以直接被用于生成n個(gè)高頻信號(hào)609、610、611、612。
進(jìn)而，每個(gè)模擬高頻信號(hào)，不論是由一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的，還是由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(例如聲卡512)產(chǎn)生的，在被施加給相應(yīng)的n個(gè)模擬中間信號(hào)發(fā)生單元605、606、607和608之前，都被可選地輸入到一個(gè)用于上述目的的獨(dú)立隔離單元中。
進(jìn)而，上面所述的替代方案可以相互之間任意組合，從而產(chǎn)生n個(gè)模擬高頻信號(hào)609、610、611、612。
以與依據(jù)第一實(shí)施例的模擬中間信號(hào)發(fā)生單元511相同的方式，n個(gè)模擬中間信號(hào)發(fā)生單元605、606、607、608分別產(chǎn)生模擬中間信號(hào)618、619、620、621。
n個(gè)模擬中間信號(hào)618、619、620、621被輸入到信號(hào)混和單元622，在其中，n個(gè)模擬中間信號(hào)618、619、620、621被混和，例如通過簡(jiǎn)單地將輸入的n個(gè)模擬中間信號(hào)618、619、620、621求和，從而產(chǎn)生模擬混和信號(hào)623。
模擬混和信號(hào)623被輸入到信號(hào)調(diào)節(jié)單元(signal conditioning unit)624。在信號(hào)調(diào)節(jié)單元624中以這樣的方式來處理模擬混和信號(hào)623，即，使所生成的模擬調(diào)節(jié)信號(hào)滿足聲卡512的預(yù)定規(guī)格(例如對(duì)于輸入電壓、電流和阻抗的要求)。
然而，信號(hào)調(diào)節(jié)單元624是可選的。如果通過選擇適當(dāng)?shù)哪M高頻信號(hào)和n個(gè)模擬中間信號(hào)發(fā)生單元605、606、607、608中的適當(dāng)組件，從而確保所產(chǎn)生的模擬混和信號(hào)623滿足聲卡512的預(yù)定規(guī)格，上面的要求能夠被滿足的話，信號(hào)調(diào)節(jié)單元就不是必須的了。
所產(chǎn)生的模擬調(diào)節(jié)信號(hào)經(jīng)過其模擬輸入端被輸入到聲卡512中。
在這種背景下，應(yīng)當(dāng)注意，例如當(dāng)在視頻卡中使用模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器時(shí)，應(yīng)當(dāng)由信號(hào)調(diào)節(jié)單元624以一種明確的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使n個(gè)模擬中間信號(hào)618、619、620、621按這樣一種方式被處理，使得出的模擬調(diào)節(jié)信號(hào)滿足相應(yīng)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格。
進(jìn)而，應(yīng)當(dāng)理解，信號(hào)調(diào)節(jié)單元624還可以被提供在依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的聲卡設(shè)備中。
依據(jù)第二實(shí)施例，低頻信號(hào)確定單元包括n個(gè)低頻信號(hào)確定單元，就象針對(duì)第一實(shí)施例所做的描述那樣。n個(gè)低頻信號(hào)確定單元是這樣構(gòu)造的，以使它們確定期望的n個(gè)相應(yīng)數(shù)字低頻信號(hào)625、626、627、628。n個(gè)數(shù)字低頻信號(hào)625、626、627、628被施加到計(jì)算機(jī)總線508上。
3.本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例(未顯示)，聲卡可以提供k個(gè)模擬輸入端。在這種情況下，由n個(gè)模擬中間信號(hào)發(fā)生單元產(chǎn)生的n個(gè)模擬中間信號(hào)可以被處理到k個(gè)模擬混和信號(hào)中去，或者如果使用了信號(hào)調(diào)節(jié)單元的話，可以被處理到k個(gè)模擬調(diào)節(jié)信號(hào)中去，它們被輸入到聲卡的k個(gè)模擬輸入端。如果聲卡的模擬輸入端數(shù)目k與模擬中間信號(hào)發(fā)生單元的數(shù)目n相等的話，聲卡的每個(gè)模擬輸入端可以各自被直接連接到一個(gè)模擬中間信號(hào)發(fā)生單元的輸出端，即不需要相互連接的信號(hào)混和單元。于是，一個(gè)模擬中間信號(hào)被輸入到聲卡512相應(yīng)的一個(gè)模擬輸入端。
進(jìn)而要提到的是，同樣在本發(fā)明的這個(gè)第三實(shí)施例中，n個(gè)模擬中間信號(hào)可以可選地與多個(gè)用于上面所討論的目的的隔離單元相連。
進(jìn)而，可以在各個(gè)模擬中間信號(hào)發(fā)生單元與聲卡的模擬輸入端之間提供k個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)單元。
權(quán)利要求
1.一種使用只能捕捉頻率高于預(yù)定邊界頻率值的模擬信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器對(duì)至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的方法，其中提供至少一個(gè)帶有至少一個(gè)低于預(yù)定邊界頻率值的頻率成份的模擬低頻信號(hào)，所述至少一個(gè)頻率成份是這樣的，當(dāng)所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換不含所述頻率成份的信號(hào)時(shí)，就不能從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器相應(yīng)的輸出信號(hào)中重現(xiàn)所述模擬低頻信號(hào)；提供至少一個(gè)頻率高于預(yù)定邊界頻率值的高頻信號(hào)；使用模擬低頻信號(hào)和模擬高頻信號(hào)生成模擬中間信號(hào)，該模擬中間信號(hào)具有有可能從模擬中間信號(hào)中確定模擬低頻信號(hào)的特征模擬特性；模擬中間信號(hào)被輸入到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器中；模擬中間信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，從而生成數(shù)字中間信號(hào)，該數(shù)字中間信號(hào)具有有可能從數(shù)字中間信號(hào)中確定數(shù)字低頻信號(hào)的特征數(shù)字特性；以及從數(shù)字中間信號(hào)中使用特征數(shù)字特性確定出數(shù)字低頻信號(hào)。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中生成模擬中間信號(hào)的步驟包括在模擬低頻信號(hào)和模擬高頻信號(hào)上進(jìn)行線性或非線性運(yùn)算。
3.依據(jù)權(quán)利要求2的至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中線性或非線性運(yùn)算包括以下步驟之一-將模擬低頻信號(hào)與模擬高頻信號(hào)相加，-從模擬高頻信號(hào)中減去模擬低頻信號(hào)，-將模擬低頻信號(hào)與模擬高頻信號(hào)相乘，-將模擬低頻信號(hào)與模擬高頻信號(hào)進(jìn)行卷積。
4.依據(jù)權(quán)利要求1的至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中特征數(shù)字特性是至少一個(gè)以下特性-數(shù)字中間信號(hào)的振幅，-數(shù)字中間信號(hào)的頻率，-數(shù)字中間信號(hào)的相位，-數(shù)字中間信號(hào)的脈沖，-數(shù)字中間信號(hào)的振幅變化，-數(shù)字中間信號(hào)的頻率變化，-數(shù)字中間信號(hào)的相位變化，-數(shù)字中間信號(hào)的脈沖變化。
5.依據(jù)權(quán)利要求1的至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中模擬高頻信號(hào)是正弦波信號(hào)。
6.依據(jù)權(quán)利要求5的至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中模擬高頻信號(hào)具有大約5000Hz的頻率。
7.依據(jù)權(quán)利要求1的至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器是與聲卡結(jié)合使用的。
8.依據(jù)權(quán)利要求7的至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中聲卡的至少一個(gè)模擬輸出信號(hào)被用作至少一個(gè)模擬高頻信號(hào)。
9.依據(jù)權(quán)利要求7的至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中聲卡的模擬輸出信號(hào)被變換為聲卡的隔離輸出信號(hào)，以便隔離聲卡輸出端的地電位，以及，聲卡的該隔離輸出信號(hào)被用作高頻信號(hào)。
10.依據(jù)權(quán)利要求1的模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中，提供多個(gè)模擬低頻信號(hào)，提供多個(gè)模擬高頻信號(hào)，使用模擬低頻信號(hào)與模擬高頻信號(hào)來生成模擬中間信號(hào)，其中模擬中間信號(hào)具有有可能從來自模擬中間信號(hào)的多個(gè)模擬低頻信號(hào)中確定出每個(gè)模擬低頻信號(hào)特征模擬特性，數(shù)字中間信號(hào)具有有可能從數(shù)字中間信號(hào)中確定出多個(gè)數(shù)字低頻信號(hào)的特征數(shù)字特性，以及從數(shù)字中間信號(hào)中使用該特征數(shù)字特性確定出多個(gè)數(shù)字低頻信號(hào)中的該數(shù)字低頻信號(hào)。
11.依據(jù)權(quán)利要求10的模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中每個(gè)模擬高頻信號(hào)具有唯一頻率范圍。
12.依據(jù)權(quán)利要求11的模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器被與聲卡結(jié)合使用，以及聲卡的模擬輸出信號(hào)被分離為多個(gè)輸出信號(hào)，每個(gè)輸出信號(hào)具有各自唯一的頻率范圍，所述多個(gè)輸出信號(hào)被用作模擬高頻信號(hào)。
13.依據(jù)權(quán)利要求12的模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其中聲卡是由計(jì)算機(jī)的處理器來控制的，以便產(chǎn)生聲卡的模擬輸出信號(hào)。
14.用于至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括使用模擬低頻信號(hào)與至少一個(gè)模擬高頻信號(hào)產(chǎn)生模擬中間信號(hào)的模擬中間信號(hào)發(fā)生單元，其中所述模擬低頻信號(hào)具有至少一個(gè)低于預(yù)定邊界頻率值的頻率成份，所述模擬高頻信號(hào)具有高于該預(yù)定邊界頻率值的頻率，其中所生成的模擬中間信號(hào)具有有可能從模擬中間信號(hào)中確定出模擬低頻信號(hào)的特征模擬特性，用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，它與模擬中間信號(hào)發(fā)生單元的輸出端相連，以使模擬中間信號(hào)被輸入到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器中從而生成數(shù)字中間信號(hào)，其中模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器只能捕捉具有高于預(yù)定邊界頻率值的頻率的模擬信號(hào)，而數(shù)字中間信號(hào)具有有可能從數(shù)字中間信號(hào)中確定出數(shù)字低頻信號(hào)的特征數(shù)字特性，用于從數(shù)字中間信號(hào)中使用特征數(shù)字特性來確定數(shù)字低頻信號(hào)的低頻確定單元，該低頻確定單元與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出端相連。
15.依據(jù)權(quán)利要求14的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中模擬中間信號(hào)發(fā)生單元包括用于對(duì)模擬低頻信號(hào)和模擬高頻信號(hào)進(jìn)行線性或非線性運(yùn)算的裝置。
16.依據(jù)權(quán)利要求15的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備，其中模擬中間信號(hào)發(fā)生單元包括用于處理以下運(yùn)算之一的裝置-將模擬低頻信號(hào)與模擬高頻信號(hào)相加，-從模擬高頻信號(hào)中減去模擬低頻信號(hào)，-將模擬低頻信號(hào)與模擬高頻信號(hào)相乘，-將模擬低頻信號(hào)與模擬高頻信號(hào)進(jìn)行卷積。
17.依據(jù)權(quán)利要求14的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備，其中模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器是這樣構(gòu)造的，以使所生成的數(shù)字中間信號(hào)的特征數(shù)字特性是下列特性中的至少一個(gè)-數(shù)字中間信號(hào)的振幅，-數(shù)字中間信號(hào)的頻率，-數(shù)字中間信號(hào)的相位，-數(shù)字中間信號(hào)的振幅變化，-數(shù)字中間信號(hào)的頻率變化，-數(shù)字中間信號(hào)的相位變化。
18.依據(jù)權(quán)利要求14的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備，還包括至少一個(gè)信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生所述模擬高頻信號(hào)。
19.依據(jù)權(quán)利要求18的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備，其中信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生帶有大約5000Hz頻率的正弦波信號(hào)。
20.依據(jù)權(quán)利要求14的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備，其中用于產(chǎn)生模擬中間信號(hào)的模擬中間信號(hào)發(fā)生單元使用多個(gè)模擬低頻信號(hào)，以及多個(gè)模擬高頻信號(hào)，其中所產(chǎn)生的模擬中間信號(hào)具有有可能從模擬中間信號(hào)中確定出模擬低頻信號(hào)的特征模擬特性，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器是以這樣的方式構(gòu)造的，以使所生成的數(shù)字中間信號(hào)具有有可能從數(shù)字中間信號(hào)中確定出數(shù)字低頻信號(hào)的特征數(shù)字特性，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備還包括多個(gè)用于產(chǎn)生所述多個(gè)模擬高頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器與模擬中間信號(hào)發(fā)生單元的輸入端相連。
21.依據(jù)權(quán)利要求14的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備，其中用于產(chǎn)生模擬中間信號(hào)的模擬中間信號(hào)發(fā)生單元使用多個(gè)模擬低頻信號(hào)，以及多個(gè)模擬高頻信號(hào)，其中所生成的模擬中間信號(hào)具有有可能從模擬中間信號(hào)的確定出模擬低頻信號(hào)的的特征模擬特性，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器是以這樣的方式構(gòu)造的，以使所生成的數(shù)字中間信號(hào)具有有可能從數(shù)字中間信號(hào)中確定出數(shù)字低頻信號(hào)的特征數(shù)字特性，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備還包括用于生成高頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器，以及用于將高頻信號(hào)分離為所述多個(gè)高頻信號(hào)從而生成所述多個(gè)模擬高頻信號(hào)的頻率分離單元。
22.依據(jù)權(quán)利要求14的帶有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)備的聲卡設(shè)備，其中模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器是聲卡。
23.依據(jù)權(quán)利要求22的聲卡設(shè)備，其中提供模擬輸出信號(hào)的聲卡模擬輸出端與中間信號(hào)發(fā)生單元的輸入端相連，該模擬輸出信號(hào)被用作所述模擬高頻信號(hào)。
24.依據(jù)權(quán)利要求22的聲卡設(shè)備，其中提供模擬輸出信號(hào)的聲卡模擬輸出端與用于產(chǎn)生隔離輸出信號(hào)的隔離單元的輸入端相連，以隔離聲卡輸出端的地電位，并且隔離單元的輸出端與中間信號(hào)發(fā)生單元的輸入端相連，隔離模擬輸出信號(hào)被用作模擬高頻信號(hào)。
25.依據(jù)權(quán)利要求22的聲卡設(shè)備，其中提供模擬輸出信號(hào)的聲卡模擬輸出端與用于將模擬輸出信號(hào)分離為被用作所述多個(gè)模擬高頻信號(hào)的多個(gè)模擬輸出信號(hào)的頻率分離單元的輸入端相連。
26.包含依據(jù)權(quán)利要求22的聲卡設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
27.依據(jù)權(quán)利要求26的包含聲卡設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)處理器與聲卡相連，以便以這樣一種方式來控制聲卡，以提供該聲卡的模擬輸出信號(hào)。
28.一個(gè)與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器相連模擬中間信號(hào)發(fā)生單元，其中該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器只能捕捉并轉(zhuǎn)換頻率高于所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器預(yù)定邊界頻率值的模擬信號(hào)，提供所述模擬中間信號(hào)發(fā)生單元用于處理一個(gè)模擬低頻信號(hào)，該模擬低頻信號(hào)具有至少一個(gè)低于預(yù)定邊界頻率值的頻率成份，所述低頻成份是這樣的，當(dāng)所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器捕捉并轉(zhuǎn)換的信號(hào)不含所述頻率成份時(shí)，就不能從該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)中重現(xiàn)該模擬低頻信號(hào)，所述模擬中間信號(hào)發(fā)生單元包括-所述模擬低頻信號(hào)的輸出端，-頻率高于預(yù)定邊界頻率值的模擬高頻信號(hào)的輸入端，-用于對(duì)模擬低頻信號(hào)和模擬高頻信號(hào)執(zhí)行線性或非線性運(yùn)算的處理單元，以及-用于提供模擬中間信號(hào)的輸出端，該模擬中間信號(hào)是通過所述運(yùn)算產(chǎn)生的并且具有足夠的高于預(yù)定邊界頻率值的頻率成份，以便有可能從由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器對(duì)所述模擬中間信號(hào)的捕捉及轉(zhuǎn)換而得出的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出信號(hào)中重現(xiàn)模擬低頻信號(hào)。
29.帶有依據(jù)權(quán)利要求28的模擬中間信號(hào)發(fā)生單元的聲卡設(shè)備，其中模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器是聲卡。
30.依據(jù)權(quán)利要求29的聲卡設(shè)備，其中提供模擬輸出信號(hào)的聲卡模擬輸出端與中間信號(hào)發(fā)生單元的輸入端相連，模擬輸出信號(hào)被用作所述模擬高頻信號(hào)。
31.依據(jù)權(quán)利要求29的聲卡設(shè)備，其中提供模擬輸出信號(hào)的聲卡模擬輸出端與用于生成隔離輸出信號(hào)的隔離單元的輸入端相連，以隔離聲卡輸出端的地電位，以及隔離單元的輸出端與中間信號(hào)發(fā)生單元的輸入端相連，經(jīng)過隔離的模擬輸出信號(hào)被用作所述模擬。
32.包含依據(jù)權(quán)利要求29的聲卡設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
全文摘要
提供一種方法,用于以只能檢測(cè)頻率高于一個(gè)預(yù)定頻率值的模擬信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器對(duì)至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換,其中提供至少一個(gè)模擬低頻信號(hào)和至少一個(gè)模擬高頻信號(hào)。從所述模擬低頻信號(hào)和所述模擬高頻信號(hào)生成一個(gè)模擬中間信號(hào),并將其輸入到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器中去。模擬中間信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字中間信號(hào),并從該數(shù)字中間信號(hào)中確定出與所述模擬低頻信號(hào)相應(yīng)的數(shù)字低頻信號(hào)。
文檔編號(hào)H03M1/12GK1378720SQ00814128
公開日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2000年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月4日
發(fā)明者陳家才 申請(qǐng)人:艾德斯技術(shù)創(chuàng)新私人有限公司