JPH10242780A - オーディオ機器のひずみを自動的に制限するための方法およびこの方法を実施するための回路装置 - Google Patents
オーディオ機器のひずみを自動的に制限するための方法およびこの方法を実施するための回路装置Info
- Publication number
- JPH10242780A JPH10242780A JP9262282A JP26228297A JPH10242780A JP H10242780 A JPH10242780 A JP H10242780A JP 9262282 A JP9262282 A JP 9262282A JP 26228297 A JP26228297 A JP 26228297A JP H10242780 A JPH10242780 A JP H10242780A
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- JP
- Japan
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- distortion
- frequency
- audio device
- harmonic distortion
- frequency range
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3005—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in amplifiers suitable for low-frequencies, e.g. audio amplifiers
- H03G3/301—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in amplifiers suitable for low-frequencies, e.g. audio amplifiers the gain being continuously variable
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 オーディオ機器のひずみに自動的適応する方
法と装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、高調波ひずみ率を検出するた
めのひずみ検出器３の出力がオーディオ機器の利得制御
入力部にフィードバックされる、ひずみ検出器によって
オーディオ機器のひずみを自動的に制限するための方法
に関する。ひずみ検出器３はオーディオ機器２の出力信
号の高調波ひずみ率を周波数に依存して検出し、周波数
に依存して調節可能な高調波ひずみ率の閾値を上回ると
きに、オーディオ機器２の利得を低い値に調節する制御
信号を発生する。
法と装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、高調波ひずみ率を検出するた
めのひずみ検出器３の出力がオーディオ機器の利得制御
入力部にフィードバックされる、ひずみ検出器によって
オーディオ機器のひずみを自動的に制限するための方法
に関する。ひずみ検出器３はオーディオ機器２の出力信
号の高調波ひずみ率を周波数に依存して検出し、周波数
に依存して調節可能な高調波ひずみ率の閾値を上回ると
きに、オーディオ機器２の利得を低い値に調節する制御
信号を発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ機器の
ひずみを自動的に制限するための方法およびこの方法を
実施するための回路装置に関する。
ひずみを自動的に制限するための方法およびこの方法を
実施するための回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】増幅器の増幅特性は非線形ではないの
で、入力信号の振幅が非常に小さいときに、ひずみが発
生する。ひずみの尺度は高調波ひずみ率である。高調波
ひずみ率は出力部での基本波に対する高調波実効値の比
を示す。特にカーラジオにおいてしばしば、出力ステー
ジが過度に制御され、それによって大きな高調波ひずみ
率が生じるように、音量が調節される。これは例えば、
前もって音量が高調波ひずみ率に関して受入れられる値
に調節されているときに、比較的に低い周波数偏移を有
するトランスミッタから比較的に高い周波数偏移を有す
るトランスミッタに切り換えられるときにも発生する。
従って、大きすぎる高調波ひずみ率を回避するために、
固定された閾値は０．２〜２０パーセントの高調波ひず
み率に調節される。この閾値を上回ると、高調波ひずみ
率がその限界値を再び下回るまで、オーディオ機器の利
得が低減される。
で、入力信号の振幅が非常に小さいときに、ひずみが発
生する。ひずみの尺度は高調波ひずみ率である。高調波
ひずみ率は出力部での基本波に対する高調波実効値の比
を示す。特にカーラジオにおいてしばしば、出力ステー
ジが過度に制御され、それによって大きな高調波ひずみ
率が生じるように、音量が調節される。これは例えば、
前もって音量が高調波ひずみ率に関して受入れられる値
に調節されているときに、比較的に低い周波数偏移を有
するトランスミッタから比較的に高い周波数偏移を有す
るトランスミッタに切り換えられるときにも発生する。
従って、大きすぎる高調波ひずみ率を回避するために、
固定された閾値は０．２〜２０パーセントの高調波ひず
み率に調節される。この閾値を上回ると、高調波ひずみ
率がその限界値を再び下回るまで、オーディオ機器の利
得が低減される。
【０００３】このような装置は例えばドイツ連邦共和国
特許出願公開第４３４０１６７号公報によって知られて
いる。この場合、オーディオ機器の出力ステージで、予
め定めた駆動程度を示す信号をピックアップすることが
できる。積分要素を経て案内された信号は、高調波ひず
み率を表す電圧を形成し、予め定めた特性曲線によって
操作量を求める。この操作量はオーディオ信号の利得の
ための最終制御要素に送られる。この公知の装置は、低
音バーストが発生するときに高調波ひずみ率を上回り、
オーディオ信号の周波数全体にわたってその出力が低下
するという欠点がある。それによって、いわゆる“ブリ
ージング”が生じる。すなわち、オーディオ信号の可聴
音量全体が、発生する低音バーストのリズムで変化す
る。
特許出願公開第４３４０１６７号公報によって知られて
いる。この場合、オーディオ機器の出力ステージで、予
め定めた駆動程度を示す信号をピックアップすることが
できる。積分要素を経て案内された信号は、高調波ひず
み率を表す電圧を形成し、予め定めた特性曲線によって
操作量を求める。この操作量はオーディオ信号の利得の
ための最終制御要素に送られる。この公知の装置は、低
音バーストが発生するときに高調波ひずみ率を上回り、
オーディオ信号の周波数全体にわたってその出力が低下
するという欠点がある。それによって、いわゆる“ブリ
ージング”が生じる。すなわち、オーディオ信号の可聴
音量全体が、発生する低音バーストのリズムで変化す
る。
【０００４】米国特許第５，２５５，３２４号明細書に
より、オーディオ機器のひずみに適応する装置が知られ
ている。この場合、“ブリージング”を避けるために低
音範囲が選択的に観察可能および制御可能に形成されて
いる。その原理はこの文献の図２に基づいて詳細に説明
可能である。高調波ひずみ率のために、周波数に依存す
る固定された限界値が定められる。任意の信号周波数で
オーディオ機器の出力信号が高調波ひずみ率の限界値を
上回ると、先ず最初に、低音範囲において高調波ひずみ
率の限界値を上回っているかどうか検査される。上回っ
ていると、低音利得だけが低減され、出力信号が限界値
よりも大きいかどうか新たに検査される。もしそうであ
ると、低音範囲の限界値をまだ上回っているかどうか検
査される。低音範囲の限界値を上回らなくなり、それに
もかかわらず出力信号が高調波ひずみ率の限界値をまだ
上回っているときに初めて、周波数範囲全体の利得が低
減される。この公知装置は制御（調整）が複雑で遅いと
いう欠点がある。
より、オーディオ機器のひずみに適応する装置が知られ
ている。この場合、“ブリージング”を避けるために低
音範囲が選択的に観察可能および制御可能に形成されて
いる。その原理はこの文献の図２に基づいて詳細に説明
可能である。高調波ひずみ率のために、周波数に依存す
る固定された限界値が定められる。任意の信号周波数で
オーディオ機器の出力信号が高調波ひずみ率の限界値を
上回ると、先ず最初に、低音範囲において高調波ひずみ
率の限界値を上回っているかどうか検査される。上回っ
ていると、低音利得だけが低減され、出力信号が限界値
よりも大きいかどうか新たに検査される。もしそうであ
ると、低音範囲の限界値をまだ上回っているかどうか検
査される。低音範囲の限界値を上回らなくなり、それに
もかかわらず出力信号が高調波ひずみ率の限界値をまだ
上回っているときに初めて、周波数範囲全体の利得が低
減される。この公知装置は制御（調整）が複雑で遅いと
いう欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の根底
をなす技術的問題は、オーディオ機器のひずみに自動的
適応する簡単な方法と、この方法を実施するための回路
装置を提供することである。
をなす技術的問題は、オーディオ機器のひずみに自動的
適応する簡単な方法と、この方法を実施するための回路
装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この問題は請求項１，
２，７記載の特徴によって解決される。出力信号の高調
波ひずみ率を周波数に応じて検出し、高調波ひずみ率の
閾値を周波数に応じて調節することにより、面倒な制御
を行わずに、オーディオ機器のひずみに適応することが
できる。更に、高調波ひずみ率の閾値を周波数に依存し
て調節することにより、使用者の個別的な聴覚要求、音
楽およびまたはオーディオ機器の環境に方法をきわめて
簡単に適合させることができる。請求項２記載の方法の
場合には更に、オーディオ機器が常に最大許容利得で作
動する。そのために、高調波ひずみ率の閾値を下回ると
きには、高調波ひずみ率の閾値が新たに上回るまで、利
得が再び自動的に高められる。本発明の他の有利な実施
形は従属請求項に記載してある。個々の周波数スロット
において高調波ひずみ率の閾値をそれぞれ一定に定める
ことにより、高調波ひずみ率の閾値を検査するときに低
コストのデジタル部品によって方法を実施することがで
きる。人の聴力は低音範囲（＜４００Ｈｚ）でのパルス
ひずみを感知できないので、低音範囲での高調波ひずみ
率の閾値を上側周波数範囲（＞４００Ｈｚ）よりも大き
く選択することは音響効果全体にとって有利である。他
の実施形では、高調波ひずみ率の閾値が、低音範囲にお
いて非常に低い周波数のために大きな閾値によって一定
になり、かつ高い周波数の方へ線形にまたは放物線状に
減少するように定められている。低音範囲の外では、高
調波ひずみ率の閾値は低いレベルで一定になるように再
び定められる。それによって、ひずみを感知する人の聴
力にほとんど最適に最適に適合する。本発明は自動車の
オーディオ機器に有利に使用される。
２，７記載の特徴によって解決される。出力信号の高調
波ひずみ率を周波数に応じて検出し、高調波ひずみ率の
閾値を周波数に応じて調節することにより、面倒な制御
を行わずに、オーディオ機器のひずみに適応することが
できる。更に、高調波ひずみ率の閾値を周波数に依存し
て調節することにより、使用者の個別的な聴覚要求、音
楽およびまたはオーディオ機器の環境に方法をきわめて
簡単に適合させることができる。請求項２記載の方法の
場合には更に、オーディオ機器が常に最大許容利得で作
動する。そのために、高調波ひずみ率の閾値を下回ると
きには、高調波ひずみ率の閾値が新たに上回るまで、利
得が再び自動的に高められる。本発明の他の有利な実施
形は従属請求項に記載してある。個々の周波数スロット
において高調波ひずみ率の閾値をそれぞれ一定に定める
ことにより、高調波ひずみ率の閾値を検査するときに低
コストのデジタル部品によって方法を実施することがで
きる。人の聴力は低音範囲（＜４００Ｈｚ）でのパルス
ひずみを感知できないので、低音範囲での高調波ひずみ
率の閾値を上側周波数範囲（＞４００Ｈｚ）よりも大き
く選択することは音響効果全体にとって有利である。他
の実施形では、高調波ひずみ率の閾値が、低音範囲にお
いて非常に低い周波数のために大きな閾値によって一定
になり、かつ高い周波数の方へ線形にまたは放物線状に
減少するように定められている。低音範囲の外では、高
調波ひずみ率の閾値は低いレベルで一定になるように再
び定められる。それによって、ひずみを感知する人の聴
力にほとんど最適に最適に適合する。本発明は自動車の
オーディオ機器に有利に使用される。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、好ましい実施の形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。回路装置１はオーディオ
機器２と周波数選択式ひずみ検出器３とコンパレータ４
を備えている。オーディオ機器２は信号入力部５と調節
可能な入力利得制御部（入力利得調整部）６と信号出力
部７を備えている。信号出力部は周波数選択式ひずみ検
出器３の入力部に接続されている。このひずみ検出器の
出力部はコンパレータ４の入力部に接続されている。コ
ンパレータ４の出力部８は入力利得制御部６に接続され
ている。
いて本発明を詳細に説明する。回路装置１はオーディオ
機器２と周波数選択式ひずみ検出器３とコンパレータ４
を備えている。オーディオ機器２は信号入力部５と調節
可能な入力利得制御部（入力利得調整部）６と信号出力
部７を備えている。信号出力部は周波数選択式ひずみ検
出器３の入力部に接続されている。このひずみ検出器の
出力部はコンパレータ４の入力部に接続されている。コ
ンパレータ４の出力部８は入力利得制御部６に接続され
ている。
【０００８】オーディオ機器２はその信号入力部５から
オーディオ信号を得る。このオーディオ信号は例えばア
ンテナからの周波数変調無線信号である。しかし、本発
明にとって復調の過程は重要でないので、簡単にするた
めに、信号は可聴周波数のオーディオ信号であると仮定
する。このオーディオ信号は入力利得制御部の調節され
た利得（ゲイン）に従って増幅され、信号出力部７を経
て図示していないスピーカまたはブースタに供給され
る。信号出力部７の出力信号から、ひずみ検出器３は出
力信号のそれぞれの周波数のための個々の高調波ひずみ
率を周波数選択式に検出する。それぞれの高調波ひずみ
率のための検出された値はコンパレータ４の入力部に進
み、そこでこの値は個々の周波数のために予め設定され
た高調波ひずみ率の閾値と比較される。高調波ひずみ率
のための閾値の、このような周波数に依存する設定は、
例えば図２に示してある。その際、Ｂは低音範囲（バス
範囲）を示している。或る周波数で、高調波ひずみ率の
閾値と出力信号の高調波ひずみ率の実際の値との比較
が、閾値を超えないことを示すと、セットされた利得が
維持されるかまたは要求される場合には高い値に調節さ
れる。任意の周波数について高調波ひずみ率の閾値を上
回ると、コンパレータ４が操作量を発生し、この操作量
は、高調波ひずみ率の閾値をもはや上回らなくなるま
で、ゲインを下方値に調節する。個々の周波数のための
閾値が上回るかどうかの、コンパレータ４内での個々の
出力信号の論理結合は、例えば公知のＯＲ演算によって
行われる。周波数選択式ひずみ検出器３とコンパレータ
４は好ましくはオーディオ機器２に一体化されている。
オーディオ信号を得る。このオーディオ信号は例えばア
ンテナからの周波数変調無線信号である。しかし、本発
明にとって復調の過程は重要でないので、簡単にするた
めに、信号は可聴周波数のオーディオ信号であると仮定
する。このオーディオ信号は入力利得制御部の調節され
た利得（ゲイン）に従って増幅され、信号出力部７を経
て図示していないスピーカまたはブースタに供給され
る。信号出力部７の出力信号から、ひずみ検出器３は出
力信号のそれぞれの周波数のための個々の高調波ひずみ
率を周波数選択式に検出する。それぞれの高調波ひずみ
率のための検出された値はコンパレータ４の入力部に進
み、そこでこの値は個々の周波数のために予め設定され
た高調波ひずみ率の閾値と比較される。高調波ひずみ率
のための閾値の、このような周波数に依存する設定は、
例えば図２に示してある。その際、Ｂは低音範囲（バス
範囲）を示している。或る周波数で、高調波ひずみ率の
閾値と出力信号の高調波ひずみ率の実際の値との比較
が、閾値を超えないことを示すと、セットされた利得が
維持されるかまたは要求される場合には高い値に調節さ
れる。任意の周波数について高調波ひずみ率の閾値を上
回ると、コンパレータ４が操作量を発生し、この操作量
は、高調波ひずみ率の閾値をもはや上回らなくなるま
で、ゲインを下方値に調節する。個々の周波数のための
閾値が上回るかどうかの、コンパレータ４内での個々の
出力信号の論理結合は、例えば公知のＯＲ演算によって
行われる。周波数選択式ひずみ検出器３とコンパレータ
４は好ましくはオーディオ機器２に一体化されている。
【図１】方法を実施するための回路の概略的なブロック
線図である。
線図である。
【図２】周波数に対する高調波ひずみ率の閾値の関数を
示す図である。
示す図である。
１ 回路装置 ２ オーディオ機器 ３ ひずみ検出器 ４ コンパレータ ５ 信号入力部 ６ 入力利得制御部 ７ 信号出力部 ８ 出力部 Ｂ 低音範囲
Claims (8)
- 【請求項１】 高調波ひずみ率を検出するためのひずみ
検出器の出力がオーディオ機器の利得制御入力部にフィ
ードバックされる、前記ひずみ検出器によってオーディ
オ機器のひずみを自動的に制限するための方法におい
て、ひずみ検出器（３）がオーディオ機器（２）の出力
信号の高調波ひずみ率を周波数に依存して検出し、周波
数に依存して調節可能な高調波ひずみ率の閾値を上回る
ときに、オーディオ機器（２）の利得を低い値に調節す
る制御信号を発生することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 高調波ひずみ率を検出するためのひずみ
検出器の出力がオーディオ機器の利得制御入力部にフィ
ードバックされる、前記ひずみ検出器によってオーディ
オ機器のひずみを自動的に制限するための方法におい
て、ひずみ検出器（３）がオーディオ機器（２）の出力
信号のひずみを周波数に依存して検出し、周波数に依存
した高調波ひずみ率の閾値に達するまでオーディオ機器
（２）の利得を再調節することを特徴とする方法。 - 【請求項３】 高調波ひずみ率の閾値が周波数スロット
内でそれぞれ一定に定められることを特徴とする請求項
１または２記載の方法。 - 【請求項４】 高調波ひずみ率の閾値が下側の周波数範
囲、特に低音範囲において、上側の周波数範囲よりも大
きく選定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か一つに記載の方法。 - 【請求項５】 高調波ひずみ率の閾値が下側の周波数範
囲において一定に定められ、それに続く中間の周波数範
囲においてほぼ線形にあるいは高い周波数の範囲の方へ
放物線状に低下し、それに続く上側の周波数範囲におい
て再び一定に定められ、下側周波数範囲の高調波ひずみ
率の閾値が上側周波数範囲よりも大きく選定されること
を特徴とする請求項１または２記載の方法。 - 【請求項６】 下側と中間の周波数範囲が低音範囲を形
成していることを特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 オーディオ機器と、このオーディオ機器
の出力部に設けたひずみ検出器とを備え、このひずみ検
出器がオーディオ機器の利得制御入力部にフィードバッ
クされている、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方
法を実施するための回路装置において、ひずみ検出器
（３）が周波数選択性であり、個々の周波数範囲に割り
当てられ、高調波ひずみ率のための互いに独立した閾値
を有するコンパレータ（４）が、フィードバック経路内
に配置されていることを特徴とする回路装置。 - 【請求項８】 オーディオ機器のための回路装置が自動
車に用いられていることを特徴とする請求項７記載の回
路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19640132.1A DE19640132B4 (de) | 1996-09-28 | 1996-09-28 | Verfahren zur automatischen Begrenzung von Verzerrungen an Audio-Geräten und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE19640132:1 | 1996-09-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10242780A true JPH10242780A (ja) | 1998-09-11 |
| JP4018207B2 JP4018207B2 (ja) | 2007-12-05 |
Family
ID=7807318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26228297A Expired - Lifetime JP4018207B2 (ja) | 1996-09-28 | 1997-09-26 | オーディオ機器のひずみを自動的に制限するための方法およびこの方法を実施するための回路装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6154550A (ja) |
| EP (1) | EP0834988A3 (ja) |
| JP (1) | JP4018207B2 (ja) |
| DE (1) | DE19640132B4 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7606378B2 (en) * | 2001-04-11 | 2009-10-20 | Chrysler Group Llc | Radio distortion processing |
| US6914987B2 (en) * | 2001-12-19 | 2005-07-05 | Visteon Global Technologies, Inc. | Audio amplifier with voltage limiting in response to spectral content |
| DE102005045021A1 (de) * | 2005-09-21 | 2007-03-22 | Robert Bosch Gmbh | Audioanlage mit vermindertem Klirrfaktor und Verfahren zur Verringerung des Klirrfaktors einer Audioanlage |
| KR101356206B1 (ko) * | 2007-02-01 | 2014-01-28 | 삼성전자주식회사 | 자동 오디오 볼륨 기능을 갖는 오디오 재생 방법 및 장치 |
| EP2989442A4 (en) | 2013-07-09 | 2016-12-28 | Halliburton Energy Services Inc | INTEGRATED COMPUTING ELEMENTS HAVING SELECTIVE FREQUENCY SURFACE |
| BR112015028910A2 (pt) | 2013-07-09 | 2017-07-25 | Halliburton Energy Services Inc | elementos computacionais integrados com filtros espectrais lateralmente distribuídos |
| MX363168B (es) | 2013-08-15 | 2019-03-13 | Halliburton Energy Services Inc | Reducción de la distorsión en señales amplificadas en herramientas de registro de pozos. |
| EP2926116A4 (en) | 2013-12-24 | 2016-11-30 | Halliburton Energy Services Inc | IN-SITU MONITORING OF THE MANUFACTURE OF INTEGRATED COMPUTER ELEMENTS |
| WO2015099706A1 (en) | 2013-12-24 | 2015-07-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Adjusting fabrication of integrated computational elements |
| EP2901135B1 (en) | 2013-12-24 | 2016-08-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Real-time monitoring of fabrication of integrated computational elements |
| WO2015099707A1 (en) | 2013-12-24 | 2015-07-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Fabrication of critical layers of integrated computational elements |
| US11274365B2 (en) | 2013-12-30 | 2022-03-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Determining temperature dependence of complex refractive indices of layer materials during fabrication of integrated computational elements |
| US9371577B2 (en) | 2013-12-31 | 2016-06-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Fabrication of integrated computational elements using substrate support shaped to match spatial profile of deposition plume |
| CN104778949B (zh) * | 2014-01-09 | 2018-08-31 | 华硕电脑股份有限公司 | 音频处理方法及音频处理装置 |
| MX359196B (es) | 2014-02-14 | 2018-09-19 | Halliburton Energy Services Inc | Espectroscopía in situ para el monitoreo de la fabricación de elementos computacionales integrados. |
| CN106105262B (zh) | 2014-02-18 | 2019-08-16 | 杜比国际公司 | 用于对频率相关衰减级进行调谐的设备和方法 |
| US9523786B2 (en) | 2014-03-21 | 2016-12-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Monolithic band-limited integrated computational elements |
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| WO2018075967A1 (en) | 2016-10-21 | 2018-04-26 | Dts, Inc. | Distortion sensing, prevention, and distortion-aware bass enhancement |
| GB2599261B (en) * | 2019-04-30 | 2023-02-22 | Waves Audio Ltd | Dynamic reduction of loudspeaker distortion based on psychoacoustic masking |
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| CN116095579B (zh) * | 2023-04-07 | 2023-06-23 | 张家港市玉同电子科技有限公司 | 一种陶瓷扬声器的谐波处理方法及系统 |
| CN120375856B (zh) * | 2025-05-15 | 2025-12-09 | 苏州界川设计咨询有限公司 | 一种高频声信号检测方法、电子装置控制方法及电子装置 |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
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