所公開的技術(shù)總體涉及超聲波音頻系統(tǒng)，以及更具體地，一些實(shí)施方式涉及用于超聲波音頻系統(tǒng)的誤差校正系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

非線性轉(zhuǎn)換源自將足夠強(qiáng)烈的、音頻調(diào)制的超聲信號引入氣柱中。自解調(diào)或下變頻沿著氣柱發(fā)生，導(dǎo)致產(chǎn)生可聽到的聲頻信號。該過程因?yàn)槿缦乱阎锢碓矶l(fā)生：當(dāng)在同一媒介中同時(shí)輻射具有不同頻率的兩種聲波時(shí)，通過這兩種聲波的非線性(參數(shù)化)交互產(chǎn)生包括這兩個(gè)頻率的和與差的調(diào)制波形。當(dāng)兩個(gè)原始聲波為超聲波及其之間的差被選擇為音頻頻率時(shí)，可以通過參數(shù)化交互生成可聽見的聲音。

參數(shù)化音頻再生系統(tǒng)通過發(fā)生在諸如空氣的媒介中的非線性過程中的兩個(gè)聲頻信號的外差作用來產(chǎn)生聲音。聲頻信號通常在超聲波頻率范圍中。媒介的非線性導(dǎo)致由該媒介產(chǎn)生的聲頻信號，該聲頻信號為聲頻信號的和與差。因此，在頻率上分離的兩個(gè)超聲信號可以形成不同的音調(diào)，該音調(diào)在20hz至20,000hz的人聽覺范圍內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)所公開的技術(shù)的實(shí)施方式，包括用于超聲波音頻系統(tǒng)中的誤差校正的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施方式中，一種用于去除或減小超聲波音頻系統(tǒng)中的失真的方法可以包括：接收第一音頻信號，其中，所述第一音頻信號表示將使用所述超聲波音頻系統(tǒng)再現(xiàn)的音頻內(nèi)容；計(jì)算用于所述超聲波音頻系統(tǒng)的第一誤差函數(shù)，所述第一誤差函數(shù)包括通過由所述超聲波音頻系統(tǒng)對所述音頻內(nèi)容的再現(xiàn)所引入的失真的估計(jì)；通過將所述第一誤差函數(shù)與所述第一音頻信號組合，將所述第一音頻信號變換為第一預(yù)調(diào)音頻信號；以及將變換的音頻信號調(diào)制到超聲載波上。

在本實(shí)施方式和其它實(shí)施方式中，被用于誤差校正的系統(tǒng)接收的第一音頻信號可以為被傳送以供超聲波音頻系統(tǒng)回放的音頻內(nèi)容的電子表示。這可以為原始未經(jīng)處理的音頻內(nèi)容，或它可以為被一種或多種各個(gè)技術(shù)處理的預(yù)處理音頻內(nèi)容。該預(yù)處理可以包括例如用于使用各種誤差校正技術(shù)的誤差校正的壓縮、均衡、濾波、和處理。因此，誤差校正技術(shù)可以直接被應(yīng)用，或它們可以利用相同的、類似的或其它的誤差校正技術(shù)而以遞歸方式(無論之前還是之后)來應(yīng)用。

在各個(gè)實(shí)施方式中，第一誤差函數(shù)可以為h(x)²+x²，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換，以及組合該誤差函數(shù)的反相。在各個(gè)實(shí)施方式中，h(x)²+x²的反相為h(x)²+x²的加法逆元，以及將第一誤差函數(shù)的反相與第一音頻信號組合可以包括將第一誤差函數(shù)的反相與第一音頻信號相加。在其它實(shí)施方式中，第一誤差函數(shù)可以包括h(x)²-x²，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換。

在各個(gè)實(shí)施方式中，操作還可以包括：在組合步驟之前，將相移、或振幅調(diào)節(jié)、或相移和振幅調(diào)節(jié)二者作為頻率的函數(shù)應(yīng)用于第一誤差函數(shù)，以調(diào)節(jié)發(fā)射器或?yàn)V波器響應(yīng)。

在各個(gè)實(shí)施方式中，操作還可以包括：接收第一預(yù)調(diào)音頻信號；計(jì)算用于超聲波音頻系統(tǒng)的第二誤差函數(shù)，其中，所述第二誤差函數(shù)包括通過由超聲波音頻系統(tǒng)對音頻內(nèi)容的再現(xiàn)所引入的失真的第二估計(jì)；以及通過將第二誤差函數(shù)與預(yù)調(diào)音頻信號組合，將預(yù)調(diào)音頻信號變換為第二預(yù)調(diào)音頻信號；其中，將變換的音頻信號調(diào)制到超聲載波上可以包括將變換的預(yù)調(diào)音頻信號調(diào)制到超聲載波上。第一誤差函數(shù)和第二誤差函數(shù)中的一者可以包括h(x)²+x²的加法逆元，以及第一誤差函數(shù)和第二誤差函數(shù)中的另一者可以包括h(x)²-x²，其中，χ為接收的音頻信號且h(x)為希爾伯特變換。

在一些實(shí)施方式中，操作還可以包括：將相移、或振幅調(diào)節(jié)、或相移和振幅調(diào)節(jié)二者作為頻率的函數(shù)應(yīng)用于第一誤差函數(shù)和第二誤差函數(shù)中的一者或兩者以調(diào)節(jié)發(fā)射器或?yàn)V波器響應(yīng)。

在各個(gè)實(shí)施方式中，第一誤差函數(shù)可以包括h(x)²-x²，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換，以及操作還可以包括誤差校正的附加循環(huán)，該附加循環(huán)可以包括：在調(diào)制之前接收用于誤差校正的附加循環(huán)的變換的音頻信號和第一誤差函數(shù)；計(jì)算第一誤差函數(shù)的加法逆元；計(jì)算用于超聲波音頻系統(tǒng)的第二誤差函數(shù)，該第二誤差函數(shù)包括h(x1)²-x1²，其中，x1為接收的變換的音頻信號且h(x1)為該變換的音頻信號的希爾伯特變換；將第二誤差函數(shù)與第一誤差函數(shù)的加法逆元組合以生成第三誤差函數(shù)；以及通過將第三誤差函數(shù)與變換的音頻信號組合來變換第一預(yù)調(diào)音頻信號；其中，將變換的音頻信號調(diào)制到超聲載波上的步驟可以包括將變換的預(yù)調(diào)音頻信號調(diào)制到超聲載波上。第一誤差函數(shù)可以包括h(x)²+x²的加法逆元，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換，以及操作還可以包括誤差校正的附加循環(huán)，且該附加循環(huán)可以包括：在調(diào)制之前接收用于誤差校正的附加循環(huán)的變換的音頻信號和第一誤差函數(shù)；計(jì)算用于超聲波音頻系統(tǒng)的第二誤差函數(shù)，該第二誤差函數(shù)包括h(x1)²+x1²，其中，x1為接收的變換的音頻信號且h(x1)為該變換的音頻信號的希爾伯特變換；將第二誤差函數(shù)與第一誤差函數(shù)的加法逆元組合以生成第三誤差函數(shù)；以及計(jì)算第三誤差函數(shù)的加法逆元；通過將第三誤差函數(shù)的加法逆元與變換的音頻信號組合來變換第一預(yù)調(diào)音頻信號；其中，將變換的音頻信號調(diào)制到超聲載波上的步驟可以包括將變換的預(yù)調(diào)音頻信號調(diào)制到超聲載波上。

第一誤差函數(shù)可以包括h(x)²+x²的加法逆元，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換，以及操作還可以包括誤差校正的附加循環(huán)，該附加循環(huán)可以包括：在調(diào)制之前接收用于誤差校正的附加循環(huán)的變換的音頻信號和第一誤差函數(shù)；計(jì)算用于超聲波音頻系統(tǒng)的第二誤差函數(shù)，該第二誤差函數(shù)包括h(x1)²+x1²的加法逆元，其中，x1為接收的變換的音頻信號且h(x1)為該變換的音頻信號的希爾伯特變換；通過將第二誤差函數(shù)與變換的音頻信號組合來變換第一預(yù)調(diào)音頻信號；其中，將變換的音頻信號調(diào)制到超聲載波上的步驟可以包括將變換的預(yù)調(diào)音頻信號調(diào)制到超聲載波上。

在一些實(shí)施方式中，第一誤差函數(shù)可以包括h(x)²-x²，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換，以及操作還可以包括誤差校正的附加循環(huán)，該附加循環(huán)可以包括：在調(diào)制之前接收用于誤差校正的附加循環(huán)的變換的音頻信號和第一誤差函數(shù)；計(jì)算用于超聲波音頻系統(tǒng)的第二誤差函數(shù)，該第二誤差函數(shù)包括h(x1)²-x1²，其中，x1為接收的變換的音頻信號且h(x1)為該變換的音頻信號的希爾伯特變換；通過將第二誤差函數(shù)與變換的音頻信號組合來變換第一預(yù)調(diào)音頻信號；其中，將變換的音頻信號調(diào)制到超聲載波上的步驟可以包括將變換的預(yù)調(diào)音頻信號調(diào)制到超聲載波上。

第一誤差函數(shù)可以包括h(x)²+x²的加法逆元，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換，以及操作還可以包括將相移、或振幅調(diào)節(jié)、或相移和振幅調(diào)節(jié)二者作為頻率的函數(shù)應(yīng)用于接收的第一音頻信號以調(diào)節(jié)發(fā)射器或?yàn)V波器響應(yīng)。操作還可以包括：在組合步驟之前，將相移、或振幅調(diào)節(jié)、或相移和振幅調(diào)節(jié)二者作為頻率的函數(shù)應(yīng)用于第一誤差函數(shù)，以調(diào)節(jié)發(fā)射器或?yàn)V波器響應(yīng)。

在一些實(shí)施方式中，第一誤差函數(shù)可以包括h(x)²-x²，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換，以及操作還可以包括將相移、或振幅調(diào)節(jié)、或相移和振幅調(diào)節(jié)二者作為頻率的函數(shù)應(yīng)用于接收的第一音頻信號以調(diào)節(jié)發(fā)射器或?yàn)V波器響應(yīng)。操作還可以包括：在組合步驟之前，將相移、或振幅調(diào)節(jié)、或相移和振幅調(diào)節(jié)二者作為頻率的函數(shù)應(yīng)用于第一誤差函數(shù)，以調(diào)節(jié)發(fā)射器或?yàn)V波器響應(yīng)。

在其它實(shí)施方式中，第一誤差函數(shù)可以包括h(x)²+x²的加法逆元，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換，以及操作還可以包括誤差校正的附加循環(huán)，該附加循環(huán)包括：在調(diào)制之前接收用于誤差校正的附加循環(huán)的變換的音頻信號和第一誤差函數(shù)；計(jì)算用于超聲波音頻系統(tǒng)的第二誤差函數(shù)，該第二誤差函數(shù)包括h(x1)²+x1²的加法逆元，其中，x1為接收的變換的音頻信號且h(x1)為該變換的音頻信號的希爾伯特變換；通過將第二誤差函數(shù)與接收的第一音頻信號組合來變換第一預(yù)調(diào)音頻信號；其中，將變換的音頻信號調(diào)制到超聲載波上的步驟可以包括將變換的預(yù)調(diào)音頻信號調(diào)制到超聲載波上。

在其它實(shí)施方式中，第一誤差函數(shù)可以包括h(x)²-x²，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換，以及操作還可以包括誤差校正的附加循環(huán)，該附加循環(huán)包括：在調(diào)制之前接收用于誤差校正的附加循環(huán)的變換的音頻信號和第一誤差函數(shù)；計(jì)算用于超聲波音頻系統(tǒng)的第二誤差函數(shù)，該第二誤差函數(shù)包括h(x1)²-x1²，其中，x1為接收的變換的音頻信號且h(x1)為該變換的音頻信號的希爾伯特變換；通過將第二誤差函數(shù)與第一音頻信號組合來變換第一預(yù)調(diào)音頻信號；其中，將變換的音頻信號調(diào)制到超聲載波上的步驟可以包括將變換的預(yù)調(diào)音頻信號調(diào)制到超聲載波上。

在各個(gè)實(shí)施方式中，第一誤差函數(shù)可以包括h(x)²-x²，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換，以及操作還可以包括誤差校正的附加循環(huán)，該附加循環(huán)可以包括：在調(diào)制之前接收用于誤差校正的附加循環(huán)的變換的音頻信號和第一誤差函數(shù)；計(jì)算第一誤差函數(shù)的加法逆元；計(jì)算用于超聲波音頻系統(tǒng)的第二誤差函數(shù)，該第二誤差函數(shù)包括h(x1)²-x1²，其中，x1為接收的變換的音頻信號且h(x1)為該變換的音頻信號的希爾伯特變換；將第二誤差函數(shù)與第一誤差函數(shù)的加法逆元組合以生成第三誤差函數(shù)；以及通過將第三誤差函數(shù)與變換的音頻信號組合來變換第一預(yù)調(diào)音頻信號；其中，將變換的音頻信號調(diào)制到超聲載波上的步驟可以包括將變換的預(yù)調(diào)音頻信號調(diào)制到超聲載波上。而且，操作還可以包括：將相移、或振幅調(diào)節(jié)、或相移和振幅調(diào)節(jié)二者作為頻率的函數(shù)應(yīng)用于接收的第一音頻信號，以調(diào)節(jié)發(fā)射器或?yàn)V波器響應(yīng)。

在一些其它實(shí)施方式中，第一誤差函數(shù)可以包括h(x)²+x²的加法逆元，其中，x為接收的第一音頻信號且h(x)為希爾伯特變換，以及操作還可以包括誤差校正的附加循環(huán)，該附加循環(huán)可以包括：在調(diào)制之前接收用于誤差校正的附加循環(huán)的變換的音頻信號和第一誤差函數(shù)；計(jì)算用于超聲波音頻系統(tǒng)的第二誤差函數(shù)，該第二誤差函數(shù)包括h(x1)²+x1²，其中，x1為接收的變換的音頻信號且h(x1)為該變換的音頻信號的希爾伯特變換；將第二誤差函數(shù)與第一誤差函數(shù)的加法逆元組合以生成第三誤差函數(shù)；以及計(jì)算第三誤差函數(shù)的加法逆元；通過將第三誤差函數(shù)的加法逆元與變換的音頻信號組合來變換第一預(yù)調(diào)音頻信號；其中，將變換的音頻信號調(diào)制到超聲載波上的步驟可以包括將變換的預(yù)調(diào)音頻信號調(diào)制到超聲載波上。操作還可以包括：將相移、或振幅調(diào)節(jié)、或相移和振幅調(diào)二者節(jié)作為頻率的函數(shù)應(yīng)用于接收的第一音頻信號，以調(diào)節(jié)發(fā)射器或?yàn)V波器響應(yīng)。

在其它實(shí)施方式中，一種用于去除或減小超聲波音頻系統(tǒng)中的失真的系統(tǒng)可以包括：接收器；誤差校正模塊，該誤差校正模塊通信地聯(lián)接到接收器且配置成(i)接收表示將使用超聲波音頻系統(tǒng)再現(xiàn)的音頻內(nèi)容的第一音頻信號，以及(ii)計(jì)算用于超聲波音頻系統(tǒng)的第一誤差函數(shù)，該第一誤差函數(shù)包括通過由超聲波音頻系統(tǒng)對音頻內(nèi)容的再現(xiàn)所引入的失真的估計(jì)；求和模塊，該求和模塊配置成通過將第一誤差函數(shù)與第一音頻信號組合來將第一音頻信號變換為第一預(yù)調(diào)音頻信號。還可以提供調(diào)制器以在執(zhí)行誤差校正之前或之后將信號調(diào)制到超聲載波上。該系統(tǒng)可以配置成執(zhí)行如上文所陳述的方法。

從結(jié)合附圖進(jìn)行的如下詳細(xì)描述，所公開技術(shù)的其它特征和方面將變得明顯，附圖以示例方式示出了根據(jù)所公開技術(shù)的實(shí)施方式的特征。發(fā)明內(nèi)容不意圖限制本文中所描述的任何發(fā)明的范圍，該范圍僅由所附權(quán)利要求限定。

附圖說明

參照附圖詳細(xì)地描述本文中根據(jù)一個(gè)或多個(gè)各種實(shí)施方式所公開的技術(shù)。僅出于說明目的提供附圖，以及附圖僅僅描繪了所公開技術(shù)的典型的或示例性實(shí)施方式。這些附圖被提供以促進(jìn)讀者對所公開技術(shù)的理解且不應(yīng)當(dāng)被視為限制所公開技術(shù)的寬度、范圍或適用性。應(yīng)當(dāng)注意，為了簡化和方便說明，這些附圖不一定按比例繪制。

圖1為示出適合于與本文中所描述的發(fā)射器技術(shù)一起使用的超聲波聲音系統(tǒng)的圖。

圖2為示出適合于與本文中所描述的發(fā)射器技術(shù)一起使用的信號處理系統(tǒng)的另一示例的圖。

圖3為示出未校正的雙音調(diào)輸入的示例的圖。

圖4為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的誤差校正信號(等式3)的一個(gè)應(yīng)用的效果的圖。

圖5表示等式3的遞歸應(yīng)用。

圖6為示出等式4的示例性應(yīng)用的圖。

圖7為示出應(yīng)用等式4的第二輪的示例的圖。

圖8為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的互調(diào)誤差校正的一個(gè)應(yīng)用的信號路徑的示例的圖。

圖9示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的諧波失真誤差校正的示例性應(yīng)用。

圖10為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的遞歸地應(yīng)用多輪誤差校正的示例的圖。

圖11為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的用于基本互調(diào)誤差校正的示例性方框的圖。

圖12為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的用于基本諧波失真誤差校正的示例性方框的圖。

圖13為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的互調(diào)誤差校正和諧波誤差校正的遞歸應(yīng)用的示例的圖。

圖14為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的利用原始音頻輸入作為遞歸過程的輸入的互調(diào)失真校正的示例的圖。

圖15為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的利用原始音頻輸入作為遞歸過程的輸入的諧波失真誤差校正的示例的圖。

圖16為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的使用原始音頻輸入(即，非前饋)的遞歸處理的示例的圖。

圖17為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的具有前饋處理的示例性互調(diào)誤差校正的圖。

圖18為示出根據(jù)本文中所公開的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的具有前饋處理的諧波失真誤差校正的示例的圖。

圖19為示出根據(jù)本文中所公開的系統(tǒng)和方法的另一實(shí)施方式的前向遞歸處理的示例的圖。

圖20示出可以在實(shí)施所公開技術(shù)的實(shí)施方式的各種特征中使用的示例性計(jì)算模塊。

這些圖不意圖是詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的精確形式。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以利用修改和變更來實(shí)踐，以及所公開技術(shù)僅受權(quán)利要求及其等效物限制。

具體實(shí)施方式

本文中所描述的系統(tǒng)和方法的實(shí)施方式提供超聲音頻系統(tǒng)或用于各種各樣不同應(yīng)用的其它參數(shù)化或超聲波音頻系統(tǒng)。特定實(shí)施方式提供音頻再生系統(tǒng)，該音頻再生系統(tǒng)使用超聲波發(fā)射器發(fā)射音頻調(diào)制的超聲信號且并入誤差校正系統(tǒng)以補(bǔ)償諧波失真、互調(diào)失真或二者。

為了提供根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式的對于誤差校正的基礎(chǔ)，討論失真是有用的。失真可以被認(rèn)為是在輸出端的不同于所期望的信號或聲音。非線性失真涉及創(chuàng)建不在輸入中的音調(diào)或頻率。許多超聲波音頻傳輸系統(tǒng)已經(jīng)采用非線性失真來從超聲波創(chuàng)建音頻。因此，這些系統(tǒng)可能易受不想要的非線性失真的影響。本文中所公開的技術(shù)的各個(gè)實(shí)施方式可以被實(shí)施為工作以通過修改輸入音頻補(bǔ)償該失真，從而當(dāng)最終在空中解調(diào)時(shí)，實(shí)際上或盡可能如實(shí)地再現(xiàn)原始信號。

非線性失真自身以兩種形式出現(xiàn)：互調(diào)失真和諧波失真?；フ{(diào)失真為不同頻率的創(chuàng)建。例如，如果2khz和3khz創(chuàng)建了互調(diào)失真，則形成的頻率將會為3khz-2khz＝1khz。諧波失真創(chuàng)建雙倍與總和。如上文，如果給出2khz信號和3khz信號，則諧波失真將會創(chuàng)建3個(gè)不同頻率：2*2＝4khz，2*3＝6khz和2+3＝5khz。這兩種類型的失真均存在于典型超聲波音頻應(yīng)用中，但是在振幅和相位方面是不同的。

圖1為示出適合于結(jié)合本文中所描述的系統(tǒng)和方法一起使用的超聲波聲音系統(tǒng)的圖。在這個(gè)示例性超聲波音頻系統(tǒng)1中，接收來自音頻源2的音頻內(nèi)容，例如，該音頻源2諸如麥克風(fēng)、存儲器、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、流媒體源、mp3、cd、dvd、機(jī)頂盒、或其它音頻源。根據(jù)該源，可以解碼音頻內(nèi)容并將其從數(shù)字形式轉(zhuǎn)換為模擬形式。使用調(diào)制器將由超聲波音頻系統(tǒng)1接收的音頻內(nèi)容調(diào)制到頻率f1的超聲載波上。該調(diào)制器通常包括用于生成超聲載波信號的本地振蕩器3、和用于將音頻信號調(diào)制到載波信號上的調(diào)制器4。形成的信號為具有處于頻率f1的載波和一個(gè)或多個(gè)旁瓣的雙邊帶或單邊帶信號。在一些實(shí)施方式中，該信號為參數(shù)化超聲波或hss信號。在大多數(shù)情況下，所使用的調(diào)制方案為振幅調(diào)制或am，但是也可以使用其它調(diào)制方案。振幅調(diào)制可以通過將超聲載波乘以信息攜帶信號來實(shí)現(xiàn)，該信息攜帶信號在本情況下為音頻信號。調(diào)制信號的頻譜可具有兩個(gè)邊帶(上邊帶和下邊帶)和載波本身，這兩個(gè)邊帶相對于載波頻率是對稱的。

調(diào)制的超聲信號被提供給超聲換能器或發(fā)射器6，該超聲換能器或發(fā)射器6將超聲信號發(fā)射到空氣中，產(chǎn)生超聲波7。當(dāng)通過換能器以足夠高的聲壓級回放時(shí)，由于‘播放’或傳輸其所通過的空氣的非線性行為，信號中的載波與一個(gè)或多個(gè)邊帶混合以解調(diào)信號并再現(xiàn)音頻內(nèi)容。這有時(shí)被稱為自解調(diào)。因此，即使對于單邊帶實(shí)現(xiàn)方式，載波也被包括在發(fā)射的信號中，從而自解調(diào)可以發(fā)生。

盡管圖1中所示的系統(tǒng)使用單一換能器來發(fā)射音頻內(nèi)容的單一信道，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本說明書之后將理解如何可以使用多個(gè)混合器、放大器和換能器來使用超聲載波傳輸多個(gè)音頻信道。根據(jù)應(yīng)用可以將超聲換能器安裝在任何預(yù)期位置上。

在圖2中示意性地示出了適合于與本文中所描述的技術(shù)一起使用的信號處理系統(tǒng)10的一個(gè)示例。在本實(shí)施方式中，各個(gè)處理電路或部件以根據(jù)一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式對其布置的次序(關(guān)于信號的處理路徑)來示出。將理解，處理電路的部件可以改變，只要可以通過各個(gè)電路或部件按該次序處理輸入信號即可。而且，根據(jù)該實(shí)施方式，處理系統(tǒng)10可以包括比所示的部件或電路更多或更少的部件或電路。

而且，在圖1中所示的示例被優(yōu)化以用于處理兩個(gè)輸入和輸出信道(例如“立體聲”信號)，其中各個(gè)部件或電路包括對于信號的每個(gè)信道基本上匹配的部件。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本說明書之后將理解，音頻系統(tǒng)可以使用單一信道(例如，“單耳”或“單聲道”信號)、兩個(gè)信道(如圖2所示)、或更大數(shù)量的信道來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)在參照圖2，示例性信號處理系統(tǒng)10可以包括音頻輸入端，該音頻輸入端可以對應(yīng)于音頻輸入信號的左信道12a和右信道12b。該音頻輸入端可以包括例如接收音頻輸入的接收器。該接收器可以包括例如輸入線、電路(例如形成運(yùn)算放大器或其它信號接收器)、或大量傳統(tǒng)可用的或傳統(tǒng)使用的線輸入接收器中的任一者。對于dsp或其它類似環(huán)境，可以將接收的音頻輸入數(shù)字化以供數(shù)字處理。均衡網(wǎng)絡(luò)14a、均衡網(wǎng)絡(luò)14b可以被包括以提供信號的均衡。該均衡網(wǎng)絡(luò)例如可以提高或抑制預(yù)定頻率或頻率范圍以增大由參數(shù)化發(fā)射器組件的發(fā)射器/電感器組合自然而然提供的益處。

在使音頻信號均衡之后，可以包括壓縮電路16a、壓縮電路16b以壓縮輸入信號的動(dòng)態(tài)范圍，有效地提高輸入信號的某些部分的振幅且降低輸入信號的某些其它部分的振幅。更特別地，可以包括壓縮電路16a、壓縮電路16b以使音頻振幅的范圍變窄。在一個(gè)方面，壓縮器以不小于大約2:1的比率使輸入信號的峰間振幅變小。將輸入信號調(diào)節(jié)到較窄范圍的振幅可以被進(jìn)行以使失真最小化，這是這種調(diào)制系統(tǒng)的受限動(dòng)態(tài)范圍的特性。在其它實(shí)施方式中，均衡網(wǎng)絡(luò)14a、均衡網(wǎng)絡(luò)14b可以被提供在壓縮器16a、壓縮器16b之后，以使壓縮后的信號均衡。

可以包括低通濾波電路18a、低通濾波電路18b以提供該信號的高部分的切斷，以及包括提供音頻信號的低部分的切斷的高通濾波電路20a、高通濾波電路20b。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，使用低通濾波器18a、低通濾波器18b來切斷高于大約15khz至20khz的信號，以及使用高通濾波器20a、高通濾波器20b來切斷低于大約20hz至200hz的信號。

低通濾波器18a、低通濾波器18b可以配置成消除較高頻率，該較高頻率在調(diào)制之后可以導(dǎo)致產(chǎn)生不想要的可聽見的聲音。通過示例，如果低通濾波器切斷大于15khz的頻率且載波頻率為大約44khz，則差信號將不低于大約29khz，這仍在人的可聽范圍之外。然而，如果允許高達(dá)25khz的頻率通過濾波電路，則生成的差信號可以在19khz的范圍中，這在人聽力范圍內(nèi)。

在示例性信號處理系統(tǒng)10中，在通過低通濾波器和高通濾波器之后，通過調(diào)制器22a、調(diào)制器22b調(diào)制音頻信號。調(diào)制器22a、調(diào)制器22b將音頻信號與由振蕩器23生成的載波信號混合或組合。例如，在一些實(shí)施方式中，使用單一振蕩器(在一個(gè)實(shí)施方式中，該振蕩器在所選頻率40khz至150khz下被驅(qū)動(dòng)，該范圍對應(yīng)于在振蕩器中可使用的現(xiàn)成的晶體)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)調(diào)制器22a、22b。通過將單一振蕩器用于多個(gè)調(diào)制器，將相同載波頻率提供給多個(gè)信道，該多個(gè)信號從調(diào)制器被輸出在24a、24b處。將相同載波頻率用于每個(gè)通道降低了任何可聽見的拍頻可發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

高通濾波器27a、高通濾波器27b也可以被包括在調(diào)制階段之后。高通濾波器27a、高通濾波器27b可用于傳遞調(diào)制的超聲載波信號且確保無音頻頻率借助輸出端24a、輸出端24b進(jìn)入放大器。因此，在一些實(shí)施方式中，高通濾波器27a、高通濾波器27b可配置成過濾掉低于大約25khz的信號。

如上所述，當(dāng)通過換能器以足夠高的聲壓級發(fā)送調(diào)制的載波時(shí)，該信號中的載波與一個(gè)或多個(gè)邊帶混合以解調(diào)信號且再現(xiàn)音頻內(nèi)容。這有時(shí)被稱為自解調(diào)?？諝庹贾饕獌?yōu)勢地為線性介質(zhì)，但是當(dāng)足夠強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)，空氣具有非線性成分。這可以用輸入-輸出模型來表示，

air(x)＝a′x+gx²，...............................(1)

其中，air(x)表示空氣中的對于給定輸入x的輸出壓力波。a’為線性系數(shù)且g為非線性系數(shù)。在常溫和常壓下，g＜＜a’，這解釋了為什么常規(guī)音頻行進(jìn)很長距離而在常規(guī)聽力水平下無失真。

參數(shù)化音頻通過使用x^2的混頻效應(yīng)而利用第二項(xiàng)。為了說明該效應(yīng)，考慮輸入，

xin＝acos(ω1t)+bcos(ω2t)。

使用等式1，空氣中的輸出因此為，

air(xin)＝a′xin+g(a²cos²(ω1t)+b²cos²(ω2t)+

2abcos(ω1t)cos(ω2t))...................(2)

如下三角恒等式可用于以更易理解的形式對其重寫：

cos²(θ)＝.5-.5cos(2θ)，

cos(a)cos(b)＝.5(cos(a-b)+cos(a+b))。

等式2然后可以被重寫為(去除dc)，

air(xin)＝a′xin

+g(-.5a²cos(2ω1t)

-.5b²cos(2ω2t)+abcos((ω1-ω2)t)+abcos((ω1+ω2)t)。

這示出了，使用在等式1中給出的模型，空氣將再現(xiàn)輸入頻率以及該輸入的二倍、和與差。如果該輸入為超聲波，則僅有可能被聽見的項(xiàng)為差音(粗體)。所有其它必定為比該輸入更高的頻率且因此不可聽見。

超聲波音頻系統(tǒng)和方法的實(shí)施方式可以配置成接收規(guī)則的音頻輸入流且對其執(zhí)行單邊帶(singlesideband，ssb)調(diào)制。這有效地將輸入音頻頻率添加到載波基準(zhǔn)頻率。例如，如果基帶音頻為處于1khz的音調(diào)且所選的載波頻率為90khz，則調(diào)制的輸出為90khz+1khz＝91khz。如果這在同樣響亮的載波(處于90khz)的旁邊播放，則差音(91khz-90khz)剛好為1khz以及在空中再現(xiàn)該輸入。

當(dāng)利用多個(gè)音調(diào)分析時(shí)，ssb調(diào)制及其隨后在空中的解調(diào)變得更加繁瑣。將2音調(diào)輸入(比如上文示例)而非為超聲頻率的這些作為示例，現(xiàn)在認(rèn)為它們處于聲頻帶中。應(yīng)用ssb調(diào)制且添加載波音調(diào)給出，

ssb(xin)＝.5cos(ωct)+acos(ωct+ω1t)+bcos(ωct+ω2t)

其中，ωc為載波頻率以及a+b＝0.5，從而最大輸出為+/-1。

優(yōu)選方法是具有空氣非線性(等式1)以再現(xiàn)僅2個(gè)音調(diào)(ω1和ω2)，然而當(dāng)應(yīng)用該模型時(shí)(忽略聲頻帶之外的所有音調(diào))，

air(ssb(xin))＝g(.5acos(ω1t)+.5bcos(ω2t)+2abcos(ω1t-ω2t)

這示出在輸入音調(diào)的差頻下產(chǎn)生第三音調(diào)。這是互調(diào)失真且是hssssb方法的基礎(chǔ)結(jié)果。

根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式的系統(tǒng)和方法被實(shí)施為預(yù)測該“誤差”并使輸入音頻預(yù)先失真以包括180度相位差的預(yù)測誤差音調(diào)。包括反相(180°相位差或加法逆元)誤差信號消除了空中的真實(shí)誤差，僅留下兩個(gè)期望的音調(diào)。這是對于如本文中所描述的“誤差校正”的基本依據(jù)。

可以利用如下濾波器從任意輸入生成與輸入系數(shù)的乘積成比例的差音，

errorim(x)＝.5(x²+h(x)2)...................................(3)

其中，h(x)為輸入信號的希爾伯特變換。

將這應(yīng)用于xin將示出其結(jié)果，

errorim(xin)＝.5(a²cos²(ω1t)+b²cos²(ω2t)+

2abcos(ω1t)cos(ω2t)+a²sin²(ω1t)+b²sin²(ω2t)+

2absin(ω1t)sin(ω2t))

＝.5(a²+b²+2abcos(ω1t)cos(ω2t)+2absin(ω1t)sin(ω2t))

＝.5(a²+b²+2ab(cos(ω1t-ω2t)+cos(ω1t+ω2t)+cos(ω1t-ω2t)

-cos(ω1t+ω2t))

＝.5a²+.5b²+abcos(ω1t-ω2t)

應(yīng)用高通濾波器來消除dc(前兩項(xiàng))然后將給出正確頻率和所期望的im失真信號的振幅的評估。在調(diào)節(jié)級別和相位(例如使用經(jīng)驗(yàn)性的測量)之后，從輸入信號減去這個(gè)將刪除非預(yù)期信號。然而，在該減法之后，新頻率被添加到輸入且與這個(gè)新輸入相關(guān)的新互調(diào)失真頻率將開始出現(xiàn)。因此，各個(gè)實(shí)施方式使用“遞歸”誤差校正技術(shù)來至少部分地補(bǔ)償這點(diǎn)。在將來自等式3的誤差濾波器應(yīng)用于先前的第一級誤差校正信號，開始刪除由第一輪創(chuàng)建的不想要的音調(diào)。只要系數(shù)ab＜1，則隨后的各輪應(yīng)當(dāng)繼續(xù)改善總失真特性。

這是im失真背后的理論。為了理解真實(shí)系統(tǒng)中的繁瑣，現(xiàn)在參照圖3。圖3為示出未校正的雙音調(diào)輸入的示例的圖。在圖3的示例中，具有兩個(gè)輸入：f1＝1khz和f2＝5.5khz。為了使它們處于相同級別，a＝0.95且b＝0.05以補(bǔ)償空氣的12db/十進(jìn)制高通濾波器特性。圖3中每個(gè)頻率下方所列的為關(guān)于輸入音調(diào)的每個(gè)音調(diào)的用實(shí)驗(yàn)方法確定的相位。這表示大約75％總諧波失真。

如該圖示出，具有比僅僅預(yù)期的f2-f1多出幾個(gè)不想要的音調(diào)。這些是由更高階的失真產(chǎn)物生成的。例如，可以通過采用xin的四次冪來生成2f1。相關(guān)項(xiàng)為，

ssb(xin)⁴＝…+.25a²cos(2ωc+2ω1)cos(2ωc)+…

圖4為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的誤差校正信號(等式3)的一個(gè)應(yīng)用的效果的圖。如在該圖中可見，極大地減小了目標(biāo)頻率f2-f1(大約10db)，如由曲線的虛線部分所示。添加到信號的新頻率導(dǎo)致f2-2f1的增大，如所預(yù)期的。

圖5表示等式3的遞歸應(yīng)用。它具有降低f2-2f1的預(yù)期效果但是它也降低了f2-f1。這是因?yàn)榇嬖谟懈唠A失真的事實(shí)。不同相地添加的音調(diào)f2-2f1降低了對f2-f1的更高階貢獻(xiàn)。

盡管顯著降低了im失真產(chǎn)物，但是音頻質(zhì)量仍不是完美的。具有將失真貢獻(xiàn)給輸出的諧波失真產(chǎn)物(加倍與總和)。可以以類似于互調(diào)產(chǎn)物的方式刪除這些。要使用的誤差濾波器通過如下給出，

errorhar(x)＝.5(x²-h(x)²)................................(4)

該濾波器以等式3生成差頻的大致相同方式生成加倍與總和。注意，將利用該誤差項(xiàng)刪除的失真產(chǎn)物與im失真產(chǎn)物的相位相差180度。因?yàn)橛傻仁?產(chǎn)生的誤差項(xiàng)與輸入同相，因此它們需要被添加到該信號以刪除非預(yù)期項(xiàng)，而非減去。在圖6中給出了添加等式4的一輪的輸出。特別地，圖6為示出等式4的示例性應(yīng)用的圖。

由此可見，等式4的應(yīng)用提供了對失真產(chǎn)物的大幅降低，如由虛線所示。不僅它極大地降低了第一階(加倍與總和)，而且那些形成的校正也降低了更高階產(chǎn)物。

圖7為示出應(yīng)用等式4的第二輪的示例的圖，這在本示例中刪除了所有失真產(chǎn)物。特別地，2f1、3f1、4f1和f1+f2產(chǎn)物已被去除，如由虛線所示。在其它布置中，可能需要進(jìn)一步改進(jìn)，以及通過改善誤差校正的相位特性，該進(jìn)一步改進(jìn)是可行的。

實(shí)驗(yàn)上，可以找出一系統(tǒng)，該系統(tǒng)由于電子或機(jī)械因素而將在上文舉例的誤差校正的4個(gè)應(yīng)用之后具有殘留的失真音調(diào)。這些音調(diào)中的每一者可以在特定振幅和相位處通過直接應(yīng)用而進(jìn)一步減小。此時(shí)，相位從來不為180度或0度。這意味著，該系統(tǒng)中的相移在發(fā)射器處或在發(fā)射器之前阻止不想要音調(diào)的完全刪除。

因此已描述了誤差校正的實(shí)際效果的示例，現(xiàn)在描述誤差校正的示例性實(shí)施方式。本文中所公開的技術(shù)的實(shí)施方式可以配置成通過分離這兩種類型的非線性失真并針對它們每一者單獨(dú)校正而以新穎方式實(shí)現(xiàn)用于超聲波音頻系統(tǒng)的誤差校正。

傳統(tǒng)的解決方案已使用參數(shù)化解調(diào)失真模型來創(chuàng)建誤差信號。然而，傳統(tǒng)的解決方案趨向于混合互調(diào)失真產(chǎn)物和諧波失真產(chǎn)物二者。超聲波音頻系統(tǒng)的測量已顯示，互調(diào)失真產(chǎn)物和諧波失真產(chǎn)物不總是同相的且實(shí)際上通常可以相位相差180度。因此，傳統(tǒng)的解決方案可以減小一些副產(chǎn)物同時(shí)增大另一些副產(chǎn)物。

困難在于，幾乎所有非線性函數(shù)(abs、log、多項(xiàng)式等)經(jīng)受相同的挑戰(zhàn)。比率可以在非線性因素之間改變，但是失真產(chǎn)物的系統(tǒng)性減小仍然難以捉摸。如果輸入是預(yù)期的且已知的，則系統(tǒng)可以被實(shí)施為預(yù)先移相以進(jìn)行合適校正。然而，誤差校正的重要目標(biāo)是校正任意的且未知的輸入。

根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式，發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了兩個(gè)非線性函數(shù)且這兩個(gè)非線性函數(shù)可以被用在各個(gè)實(shí)施方式中以處理該問題：

intermoderror(x)＝h(x)²+x²

harmonicerror(x)＝h(x)²-x²

其中，h(x)為希爾伯特變換，這是公知的信號處理函數(shù)，以及x為音頻輸入信號。intermoderror為非線性函數(shù)，其僅產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物；以及harmonicerror為非線性函數(shù)，其僅產(chǎn)生諧波失真產(chǎn)物。在各個(gè)實(shí)施方式中可以單獨(dú)地或聯(lián)合地實(shí)施這些函數(shù)，如本文中所描述，以優(yōu)于傳統(tǒng)方法來提供改進(jìn)失真校正的意想不到的結(jié)果。因此，可以實(shí)施允許在參數(shù)化音頻系統(tǒng)中的諧波失真和互調(diào)失真二者的校正的實(shí)施方式。通過將兩種類型的失真分為兩個(gè)單獨(dú)函數(shù)，實(shí)施方式可以被實(shí)施成將它們看待為兩個(gè)單獨(dú)的誤差信號?？梢葬槍蓚€(gè)誤差源實(shí)施校正，通常產(chǎn)生更好結(jié)果。

在各個(gè)實(shí)施方式中，優(yōu)化系統(tǒng)可以以經(jīng)驗(yàn)為主地發(fā)生。利用放在期望距離(例如在收聽位置)的麥克風(fēng)，可以將測試音調(diào)應(yīng)用于該系統(tǒng)。這可以為最小2個(gè)音調(diào)，例如，但是理論上不具有最大值，只要它們的和與差是唯一頻率且可以與背景分離即可。多個(gè)系列的音調(diào)可以用于在寬頻率范圍上優(yōu)化系統(tǒng)。

圖8為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的互調(diào)誤差校正的一個(gè)應(yīng)用的信號路徑的示例的圖。該示例包括im誤差模塊325、反相(*-1)模塊327、相位+eq模塊329、求和模塊331和縮放模塊333。

圖8的示例示出了互調(diào)(im)誤差校正的應(yīng)用。互調(diào)誤差校正模塊322接收表示將使用超聲波音頻系統(tǒng)再現(xiàn)的音頻內(nèi)容的音頻信號。接收的音頻輸入信號可以為表示在超聲波音頻系統(tǒng)上待播放的音頻內(nèi)容的模擬信號。在數(shù)字實(shí)現(xiàn)中，例如使用dsp，接收的音頻輸入信號可以為數(shù)字信號或它可以被轉(zhuǎn)換(例如使用諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換器)以供數(shù)字處理。

互調(diào)誤差校正模塊322將上文提出的intermoderror(x)函數(shù)h(x)²+x²應(yīng)用于輸入音頻信號?；フ{(diào)誤差校正模塊322的輸出可以直接前進(jìn)到調(diào)制器用以輸出到發(fā)射器或可以前進(jìn)到更多附加輪的誤差校正。

在該示例性互調(diào)誤差校正模塊322中的第一個(gè)框?yàn)閕m誤差模塊325，該im誤差模塊生成由于互調(diào)失真造成的誤差的估計(jì)。這可以被稱為誤差信號或誤差函數(shù)。通過反相模塊327使這個(gè)估計(jì)的誤差信號326反相以創(chuàng)建反相的估計(jì)的誤差信號328。在一些實(shí)施方式中，反相模塊327配置成將估計(jì)的誤差信號326變換為估計(jì)的誤差信號的加法逆元。這有效地改變估計(jì)的誤差信號326的符號。這可以例如通過使誤差信號乘以負(fù)1(例如*-1)以改變其符號來完成。

相位+eq模塊329可以配置成將相移或振幅調(diào)節(jié)或二者(作為頻率的函數(shù))應(yīng)用于反相誤差信號328以調(diào)節(jié)發(fā)射器或?yàn)V波器響應(yīng)。相位+eq模塊329還可以用作dc阻塞濾波器。該調(diào)節(jié)可以應(yīng)用于如所示的反相的估計(jì)的誤差信號328(在計(jì)算im誤差估計(jì)之后)。它可以使用線性濾波器來應(yīng)用以及該應(yīng)用可以通過調(diào)節(jié)系數(shù)的表格(諸如，例如在dsp中)來進(jìn)行。系數(shù)可以基于獲得的結(jié)果來調(diào)節(jié)。例如，可以進(jìn)行失真測量以及可以基于獲得的結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)。

作為另一示例，麥克風(fēng)可以放在輸出端以獲得源自于由發(fā)射器(未示出)發(fā)射的信號的音頻，相應(yīng)地，可以進(jìn)行失真測量和進(jìn)行相位+eq調(diào)節(jié)。例如，這可以使用作為音頻輸入的一系列音調(diào)以及基于由發(fā)射器對那些音調(diào)的再現(xiàn)測量失真來完成。在一些實(shí)施方式中可以將反饋和調(diào)節(jié)配置為在音頻系統(tǒng)的操作期間實(shí)時(shí)(例如一直)運(yùn)行以在持續(xù)的基礎(chǔ)上優(yōu)化調(diào)節(jié)。例如，可以對音頻信號應(yīng)用傅立葉變換，從其確定頻率分量，以及通過分析這些頻率分量確定失真。在各個(gè)實(shí)施方式中，相位+eq可以被實(shí)施為一系列有限沖擊響應(yīng)(finiteimpulseresponse，fir)濾波器、無限沖擊響應(yīng)(infiniteimpulseresponse，iir)濾波器、或一些其它數(shù)字濾波器，這可以例如使用dsp或其它數(shù)字技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。在另一實(shí)施方式中，相位+eq可以利用dsp之外的模擬電路來實(shí)現(xiàn)。

將調(diào)節(jié)的信號330(例如應(yīng)用了均衡化的反相誤差函數(shù))與音頻輸入324組合，通過將反相誤差函數(shù)與音頻信號組合而將該音頻信號變換為預(yù)調(diào)節(jié)的音頻信號。在反相誤差信號328為估計(jì)的誤差信號326的加法逆元的實(shí)施方式中，該組合通過將反相誤差信號328(例如，如通過相位+eq模塊329所調(diào)節(jié))添加到原始音頻信號以有效地從該信號減去噪聲估計(jì)來執(zhí)行。這可以通過求和模塊331來完成。因此，輸出信號為音頻信號減去估計(jì)的誤差，一些縮放如下所述。當(dāng)引入實(shí)際誤差時(shí)，不具有誤差(或具有很小量誤差，這取決于估計(jì)和相位+eq調(diào)節(jié)的質(zhì)量)的原始音頻信號形成。

預(yù)調(diào)節(jié)的音頻信號可以也被稱為預(yù)校正的音頻信號。在各個(gè)實(shí)施方式中，誤差函數(shù)或誤差信號可以被視為誤差(在該情況下為互調(diào)誤差)的估計(jì)，該誤差將被引入再現(xiàn)的音頻中。因此，將音頻信號與該估計(jì)的誤差的加法逆元組合，創(chuàng)建預(yù)調(diào)節(jié)的信號，該預(yù)調(diào)節(jié)的信號在經(jīng)受實(shí)際誤差(再次，在該情況下為互調(diào)誤差)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在一定程度上有效地‘刪除’該實(shí)際誤差。如在本文中別處所陳述，可以執(zhí)行多次遞歸以進(jìn)一步減小或甚至消除誤差。這也類似地應(yīng)用于諧波失真，其中，針對由于諧波失真造成的估計(jì)的或預(yù)測的誤差，預(yù)調(diào)節(jié)該信號。

在一些實(shí)施方式中，求和輸出(例如有效地被減去)被提供給縮放模塊333?？s放模塊可以配置成將組合信號332乘以一常數(shù)。這可以配置成將該輸出調(diào)節(jié)為已知的最大輸出，因?yàn)檎`差校正可以導(dǎo)致該輸出超過輸入?？s放模塊也可以配置成實(shí)時(shí)反應(yīng)以調(diào)節(jié)用于輸出的信號同時(shí)避免超出滿標(biāo)度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，縮放模塊可以調(diào)節(jié)輸出以匹配輸入信號的平均值(例如rms)以及同時(shí)避免超出滿標(biāo)度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，縮放模塊可以調(diào)節(jié)輸出以匹配輸入信號的最大值，該最大值通過定義將永不超出滿標(biāo)度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，縮放模塊可以充當(dāng)動(dòng)態(tài)范圍壓縮器，該動(dòng)態(tài)范圍壓縮器將增益應(yīng)用于低量輸入而非接近滿標(biāo)度的內(nèi)容。

利用設(shè)置為使不想要的互調(diào)音調(diào)區(qū)分于給定輸入測量音調(diào)的麥克風(fēng)，相位+eq設(shè)置可以使用相位+eq模塊329來被調(diào)節(jié)，以減小或最小化輸出中不想要的音調(diào)。這可以包括去除系統(tǒng)中存在的任何dc分量。因此，可以減小輸出中的失真。在以最佳方式補(bǔ)償互調(diào)失真之后，可以將該函數(shù)的輸出饋送到圖9中所示的諧波失真算法。

圖9示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的諧波失真誤差校正的示例性應(yīng)用。在本示例中，諧波誤差校正模塊370包括h誤差模塊373、相位+eq模塊375、求和模塊377和縮放模塊379。諧波誤差校正模塊370的輸出可以直接前進(jìn)到調(diào)制器用以輸出到發(fā)射器或可以前進(jìn)到更多輪的誤差校正。

諧波誤差校正模塊370接收表示將使用超聲波音頻系統(tǒng)再現(xiàn)的音頻內(nèi)容的音頻信號。接收的音頻輸入信號可以為表示在超聲波音頻系統(tǒng)上待播放的音頻內(nèi)容的模擬信號。在數(shù)字實(shí)現(xiàn)中，例如使用dsp，接收的音頻輸入信號可以為數(shù)字信號或它可以被轉(zhuǎn)換(例如使用諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換器)以供數(shù)字處理。

h誤差模塊373可以配置成應(yīng)用harmonicerror(x)函數(shù)h(x)²-x²以生成由音頻系統(tǒng)引入的諧波失真誤差374的估計(jì)。相位+eq模塊375可以配置成應(yīng)用相移或振幅調(diào)節(jié)或二者(作為頻率的函數(shù))以調(diào)節(jié)發(fā)射器或?yàn)V波器響應(yīng)。相位+eq模塊375還可以用作dc阻塞濾波器。該調(diào)節(jié)可以應(yīng)用于如所示的校正的信號(在應(yīng)用諧波失真誤差校正之后)。它可以使用線性濾波器來被應(yīng)用以及該應(yīng)用可以通過調(diào)節(jié)系數(shù)的表格(諸如，例如在dsp中)來進(jìn)行。系數(shù)可以基于獲得的結(jié)果來調(diào)節(jié)。例如，可以采取失真測量以及可以基于獲得的結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為另一示例，麥克風(fēng)可以放在輸出端以獲得源自于由發(fā)射器(未示出)發(fā)射的信號的音頻，相應(yīng)地進(jìn)行失真測量和進(jìn)行相位+eq調(diào)節(jié)。例如，這可以使用作為音頻輸入的一系列音調(diào)以及基于由發(fā)射器對那些音調(diào)的再現(xiàn)測量失真來完成。在一些實(shí)施方式中可以將反饋和調(diào)節(jié)配置為在音頻系統(tǒng)的操作期間實(shí)時(shí)(例如一直)運(yùn)行以在持續(xù)的基礎(chǔ)上優(yōu)化調(diào)節(jié)。例如，可以對音頻信號應(yīng)用傅立葉變換，從其確定頻率分量以及通過分析這些頻率分量確定失真。

在求和模塊377，將調(diào)節(jié)的信號376與音頻輸入372求和。求和后的輸出被提供給縮放模塊379?？s放模塊可以配置成將組合信號378乘以一常數(shù)。這可以配置成將該輸出調(diào)節(jié)為已知的最大輸出，因?yàn)檎`差校正可以導(dǎo)致該輸出超過輸入。縮放模塊也可以配置成實(shí)時(shí)反應(yīng)以調(diào)節(jié)用于輸出的信號同時(shí)避免超出滿標(biāo)度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，縮放模塊可以調(diào)節(jié)輸出以匹配輸入信號的平均值(例如rms)以及同時(shí)避免超出滿標(biāo)度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，縮放模塊可以調(diào)節(jié)輸出以匹配輸入信號的最大值，該最大值通過定義將永不超出滿標(biāo)度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，縮放模塊可以充當(dāng)動(dòng)態(tài)范圍壓縮器，該動(dòng)態(tài)范圍壓縮器將增益應(yīng)用于低量輸入而非接近滿標(biāo)度的內(nèi)容。

再者，用于該階段的相位+eq可以使用來自麥克風(fēng)的數(shù)據(jù)來被調(diào)節(jié)以減小或最小化不想要的音調(diào)。該框可以不同于在互調(diào)誤差校正中的等效步驟。盡管互調(diào)失真主要由空氣造成，但是諧波失真主要生成在電子部件和發(fā)射器內(nèi)。因此，對于這兩個(gè)校正的最佳性能所需的相位+eq可以本質(zhì)上不同。例如，校正諧波失真所需的校正振幅可以比校正互調(diào)失真所需的校正振幅小很多。在另一實(shí)例中，放大器內(nèi)的模擬濾波器的相位可以在此被校正，但不一定在互調(diào)校正中。

如上所述，在一些實(shí)施方式中，可以應(yīng)用對于諧波失真和互調(diào)失真二者的校正。可以通過遞歸地添加誤差校正算法的附加應(yīng)用而進(jìn)一步改善校正。因?yàn)閕termoderror(x)或harmonicerror(x)的應(yīng)用主動(dòng)地添加信號，因此它可以添加少量的失真本身。第二次應(yīng)用算法將減小該失真。通常，對于誤差校正的每次遞歸應(yīng)用，添加的失真將逐步地變小。

圖10為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的遞歸地應(yīng)用多輪誤差校正的示例的圖。應(yīng)用多輪可以幫助實(shí)現(xiàn)最佳輸出。每輪可以具有用于相位+eq和縮放的不同值，這可以借助經(jīng)驗(yàn)測量而全部按順序來設(shè)置。

可以使用任意所需數(shù)量的互調(diào)失真誤差校正模塊和諧波失真誤差校正模塊二者。在一些實(shí)施方式中，輪數(shù)僅受計(jì)算能力限制。在本示例中，首先校正互調(diào)誤差(互調(diào)誤差校正模塊322)，然后是諧波失真誤差校正(諧波誤差校正模塊370)。在另一實(shí)施方式中，可以首先進(jìn)行諧波失真誤差校正，然后進(jìn)行互調(diào)失真誤差校正。而且，它們可以例如通過如下方式來交錯(cuò)進(jìn)行：應(yīng)用互調(diào)誤差校正的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用、然后諧波失真誤差校正的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用、然后互調(diào)誤差校正的第二應(yīng)用、以此類推(或它們可以以相反次序來交錯(cuò))。在各個(gè)實(shí)施方式中，各個(gè)誤差校正模塊322、370可以分別使用例如在圖8和圖9中所示的模塊來實(shí)現(xiàn)。

圖11為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的用于基本互調(diào)誤差校正的示例性方框的圖。在本示例中，互調(diào)誤差校正模塊720的操作類似于如上文在圖8中所示的互調(diào)誤差校正模塊322，但是被示出為具有兩個(gè)相位+eq模塊725、731。在本示例中，相位+eq模塊725、731表示取決于頻率的振幅和/或相位變更的應(yīng)用。這些可以例如如上文參照圖8所討論來實(shí)現(xiàn)。如果它們不被需要，則相位+eq模塊725、731中的任一者或二者可以被調(diào)諧為不具有效果(傳遞信號而無修改)。例如為了節(jié)省計(jì)算成本可以如此做。

im誤差模塊727應(yīng)用互調(diào)誤差函數(shù)，這可以如上文參照圖8所描述來應(yīng)用。反相模塊729可以被實(shí)施成提供估計(jì)的誤差信號的加法逆元，以及求和模塊可以被提供為添加來自音頻信號的反相的信號(例如減去估計(jì)的誤差信號)，也如上文參照圖8所描述。

縮放模塊735表示乘常數(shù)，其可以被應(yīng)用于校正因誤差校正而造成的超標(biāo)度輸出?？s放模塊735也可以如上文參照圖8所描述來實(shí)現(xiàn)。

圖12為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的用于基本諧波失真誤差校正的示例性方框的圖。在本示例中，諧波誤差校正模塊770的操作類似于如上文在圖9中所示的諧波誤差校正模塊370，但是被示出為具有兩個(gè)相位+eq模塊771、775。相位+eq模塊771、775表示取決于頻率的振幅和/或相位變更的應(yīng)用。這些可以例如如上文參照圖9所討論來實(shí)現(xiàn)。如果它們不被需要，則相位+eq模塊771、775中的任一者或二者可以被調(diào)諧為不具有效果(傳遞信號而無修改)。例如為了節(jié)省計(jì)算成本可以如此做。

諧波失真誤差模塊773應(yīng)用諧波失真誤差函數(shù)，這可以如上文參照圖9所描述來應(yīng)用?？s放模塊779表示乘常數(shù)，其可以被應(yīng)用于校正因誤差校正而造成的超標(biāo)度輸出?？s放模塊779可以配置成將信號乘以一常數(shù)。這可以配置成將該輸出調(diào)節(jié)為已知的最大輸出，因?yàn)檎`差校正可以導(dǎo)致該輸出超過輸入。縮放模塊也可以配置成實(shí)時(shí)反應(yīng)以調(diào)節(jié)用于輸出的信號同時(shí)避免超出滿標(biāo)度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，縮放模塊可以調(diào)節(jié)輸出以匹配輸入信號的平均值(rms)以及同時(shí)避免超出滿標(biāo)度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，縮放模塊可以調(diào)節(jié)輸出以匹配輸入信號的最大值，該最大值通過定義將永不超出滿標(biāo)度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，縮放模塊可以充當(dāng)動(dòng)態(tài)范圍壓縮器，該動(dòng)態(tài)范圍壓縮器將增益應(yīng)用于低量輸入而非接近滿標(biāo)度的內(nèi)容。

正如上文參照圖8和圖9所描述的實(shí)施方式，以及類似于如圖10所示的實(shí)施方式，在圖11和圖12中所示的濾波器可以連續(xù)地遞歸應(yīng)用以進(jìn)一步減小失真。圖13為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的互調(diào)誤差校正和諧波誤差校正的遞歸應(yīng)用的示例的圖。在本應(yīng)用中，首先應(yīng)用互調(diào)校正n次，然后應(yīng)用諧波校正n次。每種校正的應(yīng)用次數(shù)無需相同，以及次序無需遵循圖13中所示的次序。換言之，可以首先應(yīng)用諧波失真誤差校正，然后應(yīng)用互調(diào)誤差校正。而且，它們可以利用如下方式來交錯(cuò)：互調(diào)誤差校正的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用、然后諧波失真誤差校正的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用、然后互調(diào)誤差校正的第二應(yīng)用、以此類推。在本實(shí)施方式和其它遞歸實(shí)施方式中，每輪可以具有用于相位+eq和縮放的不同值，這可以借助經(jīng)驗(yàn)測量而全部按順序來設(shè)置。

圖14、圖15和圖16為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的互調(diào)誤差校正的示例的圖。特別地，這些示例將原始音頻輸入應(yīng)用到校正過程中。

圖14為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的利用原始音頻輸入作為遞歸過程的輸入的互調(diào)失真校正模塊722的示例的圖。如果這是遞歸中的第一框，“音頻輸入”和“原始音頻輸入”為同一信號。在后續(xù)遞歸的情況下，“音頻輸入”表示先前互調(diào)誤差校正框的輸出737。在各個(gè)實(shí)施方式中，其它框可以使用如上文參照圖11所描述的相同或類似的模塊725、模塊727、模塊729、模塊731、模塊733、和模塊735來實(shí)現(xiàn)。

圖15為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的利用原始音頻輸入作為遞歸過程的輸入的諧波失真誤差校正模塊772的示例的圖。

如果這是遞歸中的第一框，“音頻輸入”和“原始音頻輸入”為同一信號。在后續(xù)遞歸的情況下，“音頻輸入”表示先前互調(diào)誤差校正框的輸出780。在各個(gè)實(shí)施方式中，其它框可以使用如上文參照圖12所描述的相同的模塊771、模塊773、模塊775、模塊777、和模塊779來實(shí)現(xiàn)。

圖16為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的使用原始音頻的遞歸處理的示例的圖。注意，用于諧波誤差校正的“原始音頻輸入”790不是絕對的原始音頻輸入718，而非去往諧波遞歸鏈的開端的輸入790。正如遞歸誤差校正的先前實(shí)施方式，互調(diào)誤差校正和諧波誤差校正的應(yīng)用次序可以被顛倒，其中第二校正方案的輸入用作對于該校正方案的“原始音頻輸入”。也可以實(shí)現(xiàn)使這些校正交錯(cuò)，但是應(yīng)當(dāng)成對實(shí)現(xiàn)(例如，一對互調(diào)誤差校正模塊722、隨后是一對諧波誤差校正模塊772、以此類推，反之亦然)，否則它并不顯著地不同于圖15。再者，在本實(shí)施方式和其它遞歸實(shí)施方式中，每輪可以具有用于相位+eq和縮放的不同值，這可以借助經(jīng)驗(yàn)測量而全部按順序來設(shè)置。

現(xiàn)在描述涉及前饋誤差的另一示例性實(shí)施方式。這在用于諧波失真誤差校正的先前文件中為詳細(xì)的。在圖17、圖18和圖19中所示的為示出諧波誤差校正和互調(diào)誤差校正二者的示例的前饋框圖。

圖17為示出根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的具有前饋處理的示例性互調(diào)誤差校正的圖。如在圖17中可見，該示例包括兩個(gè)相位+eq模塊841和853、im誤差校正模塊843、兩個(gè)求和模塊845和847、兩個(gè)反相模塊849和851、以及縮放模塊854。反相模塊849、851可以被實(shí)施為生成其各自的輸入信號的加法逆元(例如執(zhí)行*-1運(yùn)算)。相位+eq模塊841和853、im誤差校正模塊843、求和模塊847、反相模塊851和縮放模塊854可以使用與上文針對圖14中的對應(yīng)框所描述的相同的特征和功能來實(shí)現(xiàn)。

在具有前饋的本示例中，將來自前一循環(huán)(若有的話)的互調(diào)誤差饋送到反相模塊849中，以及通過求和模塊845將該互調(diào)誤差的反相與im誤差校正模塊843的輸出組合(例如，將加法逆元與該輸出求和)。如果當(dāng)前循環(huán)為遞歸中的第一循環(huán)，則0(即無物)被添加到im誤差校正模塊843的輸出。使來自求和模塊845的預(yù)失真輸出可用于遞歸中的下一循環(huán)，除非當(dāng)前循環(huán)為最后一個(gè)循環(huán)。

圖18為示出根據(jù)本文中所公開的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的具有前饋處理的諧波失真誤差校正模塊870的示例的圖。特別地，本示例示出了，在使用多輪諧波失真誤差校正的實(shí)施方式中，來自先前計(jì)算的信息可以被用在當(dāng)前計(jì)算中以改善誤差校正。本示例類似于上文在圖17中所示的示例，然而這示出了諧波失真誤差校正而非互調(diào)誤差校正。本示例包括兩個(gè)相位+eq模塊871、881，諧波失真誤差估計(jì)模塊873，兩個(gè)求和模塊875、877，反相器模塊879，以及縮放模塊884。盡管兩個(gè)相位+eq模塊871、881，但是諧波失真誤差校正模塊870可以利用一個(gè)相位+eq模塊來實(shí)現(xiàn)。例如，相位+eq模塊871或相位+eq模塊881可以被消除或配置成不對信號進(jìn)行任何調(diào)節(jié)。相位+eq模塊871、881，h誤差估計(jì)模塊873，求和模塊883和縮放模塊884可以使用與上文針對圖15中的對應(yīng)模塊所描述的相同的特征和功能來實(shí)現(xiàn)。

在如圖18中的諧波失真誤差校正的情況下，來自前一循環(huán)(若有的話)的諧波失真誤差信號被饋送到反相器模塊879中。通過求和模塊875對來自前一循環(huán)的該誤差信號的反相(例如，加法逆元)與諧波失真誤差估計(jì)模塊873的輸出求和。如果當(dāng)前循環(huán)為遞歸中的第一循環(huán)，則在該步驟不進(jìn)行求和。使來自求和模塊875的預(yù)失真輸出可用于遞歸中的下一循環(huán)，除非當(dāng)前循環(huán)為最后一個(gè)循環(huán)。

圖19為示出根據(jù)本文中所公開的系統(tǒng)和方法的另一實(shí)施方式的前饋遞歸處理的示例的圖。本示例示出了用于互調(diào)誤差校正和諧波失真誤差校正的多輪前饋誤差校正。這還示出了來自給定輪的誤差信號(前饋誤差信號)可以被前饋且被用在下一輪校正中的示例。

如同上文所討論的用于遞歸處理的各個(gè)實(shí)施方式，可以顛倒誤差校正的次序。同樣地，每輪可以具有用于相位+eq和縮放的不同值，這可以借助經(jīng)驗(yàn)測量而全部按順序來設(shè)置。而且，在本示例中，可以使用于不同類型的校正交錯(cuò)，但是這類交錯(cuò)應(yīng)當(dāng)成對進(jìn)行，這是因?yàn)榍梆佌`差信號必須來自相同類型的誤差校正。最后，可以在不同類型的誤差校正之間混合非前饋處理和前饋處理。這意味著，對于互調(diào)校正，例如，可以使用非前饋處理且隨后是用于諧波誤差校正的前饋處理，反之亦然。用于實(shí)現(xiàn)這類混合方法的選擇可以取決于例如所用的發(fā)射器的類型和可用于該過程的處理能力的量。

在上文所描述的實(shí)施方式中，接收電路可以被包括以接收模擬或數(shù)字形式的各種音頻輸入信號(或處理過的音頻輸入信號)。接收的音頻輸入信號可以為表示在超聲波音頻系統(tǒng)上待播放的音頻內(nèi)容的模擬信號，或在多階段實(shí)施方式的后續(xù)階段中為如由先前的一個(gè)或多個(gè)階段處理的預(yù)處理音頻信號。在數(shù)字實(shí)現(xiàn)中，例如使用dsp，接收的音頻輸入信號可以為數(shù)字信號或它可以被轉(zhuǎn)換(例如使用諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換器)以供數(shù)字處理。因此，接收器可以包括例如輸入線、電路(例如形成運(yùn)算放大器或其它信號接收器)、或大量傳統(tǒng)可用的或傳統(tǒng)使用的音頻輸入接收器中的任一者。對于dsp或其它類似的數(shù)字應(yīng)用，在校正模塊接收之前或之后，可以使接收的音頻輸入數(shù)字化以供數(shù)字處理。

參照圖2所描述的處理操作中的一者或多者(諸如均衡、壓縮和濾波)可以在原始音頻輸入信號被校正模塊接收之前進(jìn)行，或它們可以在已應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)校正階段之后被應(yīng)用。盡管在上文所描述的各個(gè)實(shí)施方式中，誤差校正被描述為在調(diào)制到超聲載波上之前應(yīng)用于音頻信號，但是本文中所描述的系統(tǒng)和方法的實(shí)施方式可以如下來實(shí)現(xiàn)：在將音頻信號調(diào)制到超聲載波上之前或之后執(zhí)行誤差校正。

如在本文中所使用，術(shù)語“模塊”可以描述根據(jù)本文中所描述的技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可執(zhí)行的給定功能單元。如在本文中所使用，模塊(包括im誤差模塊、h誤差模塊、求和模塊、反相器、縮放模塊等)可以利用任何形式的硬件、軟件或其組合來實(shí)現(xiàn)。例如，一個(gè)或多個(gè)處理器、控制器、asic、pla、pal、cpld、fpga、邏輯部件、軟件例程或其它機(jī)構(gòu)可以被實(shí)現(xiàn)為組成模塊。例如，對于數(shù)字實(shí)施方式，各個(gè)實(shí)施方式可以使用一個(gè)或多個(gè)dsp和相關(guān)聯(lián)的部件(例如存儲器、i/o、adc、dac等)來實(shí)現(xiàn)。在誤差校正中使用的各個(gè)部件(諸如求和模塊(例如組合器)和反相器、縮放器、以及相位和均衡模塊)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的且可以使用常規(guī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

在實(shí)現(xiàn)中，本文中所描述的各個(gè)模塊可以被實(shí)現(xiàn)為分立模塊，或可以在一個(gè)或多個(gè)模塊之間部分地或總體地共享所描述的功能和特征。換言之，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本說明書之后將清楚，本文中所描述的各個(gè)特征和功能可以被實(shí)施在任何給定應(yīng)用中且可以以各種組合排列被實(shí)施在一個(gè)或多個(gè)分離或共享模塊中。即使各個(gè)特征或功能元件可以單獨(dú)地被描述或宣稱為分離的模塊，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，可以在一個(gè)或多個(gè)公共軟件和硬件元件之間共享這些特征和功能，以及這類描述應(yīng)當(dāng)不要求或暗示使用分離的硬件或軟件部件來實(shí)現(xiàn)這類特征或功能。除非另有說明，否則一個(gè)模塊與其它模塊或與其它部件的通信聯(lián)接可以指直接或間接聯(lián)接。換言之，模塊可以通信地聯(lián)接到另一個(gè)部件，即使可以存在中間部件，信號或數(shù)據(jù)通過該中間部件而在該模塊與該另一個(gè)部件之間傳遞。

在本技術(shù)的部件或模塊整體地或部分地使用軟件來實(shí)現(xiàn)的情況下，在一個(gè)實(shí)施方式中，這些軟件元件可以被實(shí)施為與能夠執(zhí)行關(guān)于其所描述的功能的計(jì)算或處理模塊一起操作。在圖20中示出了一個(gè)這類示例性計(jì)算模塊。依據(jù)該示例性計(jì)算模塊900描述各個(gè)實(shí)施方式。在閱讀本說明書之后，對于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將變得明顯的是如何使用其它計(jì)算模塊或架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)本技術(shù)。

現(xiàn)在參照圖20，計(jì)算模塊900可以表示例如在臺式機(jī)、手提電腦和筆記本電腦內(nèi)發(fā)現(xiàn)的計(jì)算或處理能力；手持式計(jì)算設(shè)備(pda、智能手機(jī)、移動(dòng)電話、掌上電腦等)；大型機(jī)、超級計(jì)算機(jī)、工作站或服務(wù)器；或如針對給定應(yīng)用或環(huán)境可預(yù)期的或合適的任何其它類型的專用或通用計(jì)算設(shè)備。計(jì)算模塊900還可以表示嵌入在給定設(shè)備內(nèi)或給定設(shè)備以其它方式可用的計(jì)算能力。例如，可以在其它電子設(shè)備中發(fā)現(xiàn)計(jì)算模塊，例如，該其它電子設(shè)備諸如數(shù)碼相機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)、蜂窩手機(jī)、便攜式計(jì)算設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器、路由器、wap、終端、以及可包括某種形式的處理能力的其它電子設(shè)備。

計(jì)算模塊900可以包括例如一個(gè)或多個(gè)處理器、控制器、控制模塊、或其它處理設(shè)備，諸如處理器904。處理器904可以使用通用或?qū)Ｓ锰幚硪鎭韺?shí)現(xiàn)，例如，該通用或?qū)Ｓ锰幚硪嬷T如微處理器、控制器、數(shù)字信號處理器、或其它控制邏輯。在圖示示例中，處理器904連接到總線902，但是任何通信介質(zhì)可用于促進(jìn)與計(jì)算模塊900的其它部件的交互或用于外部通信。

計(jì)算模塊900還可以包括一個(gè)或多個(gè)存儲模塊，在本文中簡稱為主存儲器908。例如，優(yōu)選地，隨機(jī)存取存儲器(randomaccessmemory，ram)或其它動(dòng)態(tài)存儲器可以用于存儲信息和將由處理器904執(zhí)行的指令。主存儲器908還可以用于在將由處理器904執(zhí)行的指令的執(zhí)行期間存儲臨時(shí)變量或其它中間信息。計(jì)算模塊900同樣地可以包括只讀存儲器(readonlymemory，rom)或聯(lián)接到總線902的其它靜態(tài)存儲設(shè)備，該其它靜態(tài)存儲設(shè)備用以存儲用于處理器904的靜態(tài)信息和指令。

計(jì)算模塊900還可以包括一個(gè)或多個(gè)各種形式的信息存儲機(jī)構(gòu)910，其可以包括例如媒體驅(qū)動(dòng)器912和存儲單元接口920。媒體驅(qū)動(dòng)器912可以包括支持固定的或可移除的存儲媒體914的驅(qū)動(dòng)或其它機(jī)構(gòu)。例如，可以提供硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、cd或dvd驅(qū)動(dòng)器(r或rw)、或其它可移除的或固定的媒體驅(qū)動(dòng)器。因此，存儲媒體914可以包括例如硬盤、軟盤、磁帶、存儲盒、光盤、cd或dvd、或者由媒體驅(qū)動(dòng)器912讀取、寫入媒體驅(qū)動(dòng)器912或被媒體驅(qū)動(dòng)器912訪問的其它固定的或可移除的介質(zhì)。如這些示例示出，存儲媒體914可以包括其中存儲有計(jì)算機(jī)軟件或數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可用存儲介質(zhì)。

在替選實(shí)施方式中，信息存儲機(jī)構(gòu)910可以包括用于允許計(jì)算機(jī)程序或其它指令或數(shù)據(jù)被加載到計(jì)算模塊900中的其它類似工具。這類工具可以包括例如固定的或可移除的存儲單元922和接口920。這類存儲單元922和接口920的示例可以包括程序存儲盒和盒式接口、可移除存儲器(例如，閃存或其它可移除存儲模塊)和存儲槽、pcmcia槽和卡、以及允許將軟件和數(shù)據(jù)從存儲單元922傳送到計(jì)算模塊900的其它固定的或可移除的存儲單元922和接口920。

計(jì)算模塊900還可以包括通信接口924。通信接口924可以用于允許在計(jì)算模塊900和外部設(shè)備之間傳送軟件和數(shù)據(jù)。通信接口924的示例可以包括調(diào)制解調(diào)器或軟調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口(諸如以太網(wǎng)接口、網(wǎng)絡(luò)接口卡接口、無線多媒體接口(wimdia)、ieee802.xx接口或其它接口)、通信端口(諸如例如，usb端口、ir端口、rs232端口、藍(lán)牙接口、或其它端口)、或其它通信接口。借助通信接口924傳送的軟件和數(shù)據(jù)可以通常被攜帶在信號上，該信號可以為電子信號、電磁信號(其包括光信號)或能夠由給定通信接口924交換的其它信號?？梢越柚诺?28將這些信號提供給通信接口924。該信道928可以攜帶信號且可以使用有線或無線通信介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。信道的一些示例可以包括電話線、蜂窩鏈路、rf鏈路、光學(xué)鏈路、網(wǎng)絡(luò)接口、局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)、或者其它有線或無線通信信道。

在本文中，術(shù)語“計(jì)算機(jī)程序介質(zhì)”和“計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)”通常用于指諸如例如存儲器908、存儲單元922、媒體914和信道928的媒體。這些形式和其它各種形式的計(jì)算機(jī)程序介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)可以涉及將一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)序列帶到處理設(shè)備以供執(zhí)行。嵌入在介質(zhì)上的這類指令通常被稱為“計(jì)算機(jī)程序代碼”或“計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品”(其可以以計(jì)算機(jī)程序或其它分組的形式來分組)。當(dāng)被執(zhí)行時(shí)，這類指令可以使計(jì)算模塊900執(zhí)行如本文中所討論的公開技術(shù)的特征或功能。

盡管上文已經(jīng)描述了所公開技術(shù)的各個(gè)實(shí)施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施方式僅以示例而非限制的方式被呈現(xiàn)。同樣地，各個(gè)附圖可以描繪用于所公開技術(shù)的示例性架構(gòu)或其它配置，這被進(jìn)行以幫助理解在所公開技術(shù)中可包括的特征和功能。所公開技術(shù)不限于圖示的示例性架構(gòu)或配置，而是預(yù)期特征可以使用各種各樣的替選架構(gòu)和配置來實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將很明顯，可以如何實(shí)施替選的功能、邏輯或物理分區(qū)和配置以實(shí)現(xiàn)本文中所公開的技術(shù)的預(yù)期特征。而且，除了本文中所描述的那些組成模塊名稱以外的一大批不同的組成模塊名稱可以應(yīng)用于各個(gè)分區(qū)。另外，關(guān)于流程圖、操作描述和方法權(quán)利要求，本文中呈現(xiàn)多個(gè)步驟所按的次序不應(yīng)當(dāng)規(guī)定各個(gè)實(shí)施方式被實(shí)現(xiàn)為按相同次序執(zhí)行所列功能，除非上下文另有指示。

盡管上文按照各個(gè)示例性實(shí)施方式和實(shí)現(xiàn)方式描述了所公開技術(shù)，但是應(yīng)當(dāng)理解，在各個(gè)實(shí)施方式中的一者或多者中所描述的各個(gè)特征、方面和功能在其適用性上不限于描述它們所用的特定實(shí)施方式，而是可以單獨(dú)地或以各種組合應(yīng)用于所公開技術(shù)的其它實(shí)施方式中的一者或多者，是否描述這類實(shí)施方式以及是否呈現(xiàn)這類特征作為所描述實(shí)施方式的一部分。因此，本文中所公開的技術(shù)的寬度和范圍不應(yīng)受上述示例性實(shí)施方式中的任一者限制。

本文中所使用的術(shù)語和短語及其變型應(yīng)當(dāng)被視為開放性的而非限制性的，除非另有明確說明。如前文的示例：術(shù)語“包括”應(yīng)當(dāng)被解讀為意指“包括但不限于”等；術(shù)語“示例”用于提供討論中的項(xiàng)目的示例性實(shí)例、而非其詳盡的或限制性的列表；術(shù)語“一”應(yīng)當(dāng)被解讀為意指“至少一個(gè)”、“一個(gè)或多個(gè)”等；以及諸如“傳統(tǒng)的”、“慣例的”、“常規(guī)的”、“標(biāo)準(zhǔn)的”、“已知的”等形容詞和類似含義的術(shù)語不應(yīng)當(dāng)被視為將所描述項(xiàng)目限制到給定時(shí)間段或給定時(shí)間可用的項(xiàng)目，而是應(yīng)當(dāng)被解讀為涵蓋傳統(tǒng)的、慣例的、常規(guī)的、或標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，該技術(shù)可以現(xiàn)在或在未來的任何時(shí)間是可用的或已知的。同樣地，在本文件引用對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說明顯的或已知的技術(shù)的情況下，這類技術(shù)涵蓋現(xiàn)在或在未來的任何時(shí)間對于技術(shù)人員來說明顯的或已知的技術(shù)。

擴(kuò)展詞和短語(諸如“一個(gè)或多個(gè)”、“至少”、“但不限于”或其它類似短語)在一些實(shí)例中的存在不應(yīng)當(dāng)被解讀為意味著，在可能缺少這類擴(kuò)展短語的實(shí)例中意指或要求更窄情況。術(shù)語“模塊”的使用不暗指，被描述或宣稱為模塊的部分的部件或功能全部被配置在公共包中。實(shí)際上，模塊的各個(gè)部件(不論是控制邏輯部件還是其它部件)中的任一者或全部可以被組合在單一包中或單獨(dú)地維持，以及還可以被分布在多個(gè)分組或包中或分布在多個(gè)位置上。

另外，按照示例性框圖、流程圖和其它圖示描述了本文中所提出的各個(gè)實(shí)施方式。如對于閱讀了本文件的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將變得明顯的是，可以實(shí)現(xiàn)圖示的實(shí)施方式及其各種替選方案而不限制于圖示示例。例如，框圖及其所附描述不應(yīng)當(dāng)被視為規(guī)定特定架構(gòu)或配置。