信号处理装置及电子设备、以及信号处理方法与流程

1.本技术涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种信号处理装置，一种包括该信号处理装置的电子设备，以及一种信号处理方法。


背景技术：

2.目前，在数字信号处理中，有时需要将数字信号分成不同的频段进行独立的动态范围控制(drc，dynamic range control)处理，以便于将复杂的数字信号简单化，但现有技术中，同一输入信号分成不同的频段的信号进行独立动态范围控制后，再合成的信号经常发生数据紊乱现象。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供了一种信号处理装置及电子设备、以及一种信号处理方法，以确保同一输入信号分成不同频段的信号进行独立动态范围控制后，再由各个频段的信号合成的信号不会发生数据紊乱现象。
4.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
5.一种信号处理装置，包括：
6.分频模块，所述分频模块包括n个信号处理支路，所述n个信号处理支路的输入端与所述信号处理装置的输入端相连，用于对所述信号处理装置的输入端输入的信号进行处理，输出n个频段的信号，n为不小于2的正整数；
7.控制模块，所述控制模块包括n个动态范围控制单元，所述动态范围控制单元与所述信号处理支路一一对应，用于对其对应的所述信号处理支路输出的信号进行动态范围控制；
8.信号合成模块，所述信号合成模块与各所述动态范围控制单元的输出端相连，用于将各所述动态范围控制单元输出的信号合并成一路信号输出；
9.其中，所述分频模块包括多组滤波支路，每一组滤波支路包括第一滤波支路和第二滤波支路，同一组的第一滤波支路的输入端和第二滤波支路的输入端为同一输入端，且同一组的所述第一滤波支路和所述第二滤波支路对应的截止频率相同；
10.位于同一组的所述第一滤波支路包括k个串联的二阶低通滤波器，所述第二滤波支路包括t个串联的二阶高通滤波器，k、t为大于零的偶数；
11.所述n个信号处理支路中每个所述信号处理支路包括m个滤波单元，各所述滤波单元包括一组滤波支路中的至少一条滤波支路，且所述m个滤波单元中各滤波单元的截止频率分别对应所述n个频段的分割频率，各所述信号处理支路输入的信号依次经过所述m个滤波单元中的各滤波单元后输出，m 为n-1。
12.相应的，本技术实施例还提供了一种包括上述任一项所述信号处理装置的电子设备。
13.另外，本技术实施例还提供了一种信号处理方法，该方法包括：
14.对输入信号进行处理，输出n个频段的信号，所述n个频段的信号中不同频段的信号之间没有相位差，n为不小于2的正整数；
15.对所述n个频段的信号分别进行动态范围控制；
16.将所述n个频段的信号分别进行动态范围控制后形成的信号，合成一路信号输出。
17.本技术实施例所提供的信号处理装置包括：分频模块，所述分频模块包括n个信号处理支路，所述n个信号处理支路包括多组滤波支路，每一组滤波支路包括第一滤波支路和第二滤波支路，同一组的第一滤波支路的输入端和第二滤波支路的输入端为同一输入端，且位于同一组的所述第一滤波支路包括k个串联的二阶低通滤波器，所述第二滤波支路包括t个串联的二阶高通滤波器，k、t为大于零的偶数。由于一个二阶低通滤波器和一个二阶高通滤波器的各个频点的相位差为固定的180
°
，因此，同一组的所述第一滤波支路和所述第二滤波支路输出的信号的各个频点的相位差均为360
°
的整数倍，以使得同一组的所述第一滤波支路输出的信号与所述第二滤波支路输出的信号在合成时没有相位差。
18.而且，所述n个信号处理支路中每个所述信号处理支路包括m个滤波单元，各所述滤波单元包括一组滤波支路中的至少一条滤波支路，且所述m个滤波单元中各滤波单元的截止频率分别对应所述n个频段的分割频率，在对所述信号处理装置输入端输入的信号进行分频处理时，各所述信号处理支路输入的信号依次经过所述m个滤波单元中的各滤波单元后输出，从而使得每一个信号处理支路中的信号从其输入端输入到其输出端输出的过程中，都会经历各个分割频率对应的滤波单元，且在所述信号处理支路中的信号传输方向上，各信号处理支路中的信号经过的滤波单元的数量相同。
19.又因为同一组滤波支路中第一滤波支路和第二滤波支路输出的信号之间没有相位差，因此，当每个信号处理支路中的信号从其输入端向输出端传输的过程中，所经历的滤波单元包括各个分割频率对应的滤波单元，且所经历的滤波单元数量相同时，可以使得各信号处理支路输出的信号之间没有相位差。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术一个实施例提供的信号处理装置的结构示意图；
22.图2-图6为图1所示信号处理装置中的信号处理支路的位置分布图；
23.图7为本技术又一个实施例提供的信号处理装置的结构示意图；
24.图8为二阶低通滤波器和二阶高通滤波器的幅度随频率变化而变化的曲线图；
25.图9为二阶低通滤波器和二阶高通滤波器的相位随频率变化而变化的曲线图；
26.图10为本技术一个实施例所提供的信号处理装置中，第一滤波支路和第二滤波支路分别包括两个滤波器时的幅频响应曲线图；
27.图11为本技术另一个实施例提供的信号处理装置的结构示意图；
28.图12-图16为图11所示信号处理装置中的信号处理支路的位置分布图；
29.图17为本技术一个实施例提供的信号处理方法的流程图。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
32.正如背景技术部分所述，现有技术中同一输入信号分成不同的频段的信号进行独立动态范围控制后，再合成的信号经常发生数据紊乱现象。
33.发明人研究发现，同一输入信号分成不同的频段的信号进行独立动态范围控制后，会产生一定的相位差，从而使得进行独立动态范围控制后的信号号在合并之后形成的数据会发生时域数据紊乱现象。
34.有鉴于此，本技术提供了一种信号处理装置及电子设备、以及一种信号处理方法。下面结合附图对本技术实施例所提供的信号处理装置及电子设备、以及信号处理方法进行描述。
35.本技术实施例所提供的信号处理装置包括：分频模块、控制模块和信号合成模块，具体的，所述分频模块包括n个信号处理支路，所述n个信号处理支路的输入端输入所述信号处理装置的输入端接收的信号，用于对所述信号处理装置的输入端接收的信号进行处理，输出n个频段的信号，即所述n 个信号处理支路的输入端分别与所述信号处理装置的输入端相连，从而对所述信号处理装置输入端输入的信号进行处理，输出n个不同频段的信号，每个信号处理支路输出一个频段的信号，其中，n为不小于2的正整数；所述控制模块包括n个动态范围控制单元，所述动态范围控制单元与所述信号处理支路一一对应，用于对其对应的所述信号处理支路输出的信号进行动态范围控制；所述信号合成模块与各所述动态范围控制单元的输出端分别相连，用于将各所述动态范围控制单元输出的信号合并成一路信号输出。
36.需要说明的是，由于低通滤波器并不能完全阻挡高于其截止频率的信号通过，只能对高于其截止频率的信号的幅度进行衰减，同理，高通滤波器也不能完全阻挡低于其截止频率的信号通过，只能对低于其截止频率的信号的幅度进行衰减，从而使得所述n个信号处理支路对所述信号处理装置的输入端输入的信号进行处理，输出n个频段的信号时，每个信号处理支路输出的信号可能都是所述信号处理装置输入端输入的信号的全频段，但只有部分频段的信号幅度与所述信号处理装置输入端输入的信号的幅度相同，未发生衰减。因此，在本技术实施例中，所述n个信号处理支路对所述信号处理装置的输入端输入的信号进行处理，输出n个频段的信号，每个信号处理支路对应n个频段中的一个频段是指：所述n个信号处理支路对所述信号处理装置的输入端输入的信号进行处理，输出n个信号幅度未衰减的频段的信号，每个信号处理支路对应的频段为其输出信号中信号幅度未发生衰减的频段。
37.还需要说明的是，在本技术的描述中，为了描述方便，将所述信号处理支路输出的信号中信号幅度未发生衰减的频段简称为该信号处理支路输出的信号频段。
38.可选的，如图1所示，在本技术一个实施例中，所述信号处理装置包括分频模块200、控制模块300和信号合成模块40，其中，所述分频模块200 包括五个信号处理支路，所述控制模块300包括五个动态范围控制单元，所述五个信号处理支路的输入端10分别与所述信号处理装置的输入端10相连，用于对所述信号处理装置的输入端10输入的信号进行处理，输出五个频段的信号，每个信号处理支路输出一个频段的信号。
39.具体的，在本技术实施例中，如图2-图6所示，图2-图6为图1所示的信号处理装置中各信号处理支路的位置分布图，所述五条信号处理支路包括第一信号处理支路21、第二信号处理支路22、第三信号处理支路23、第四信号处理支路24和第五信号处理支路25；所述五个动态范围控制单元包括第一动态范围控制单元31、第二动态范围控制单元32、第三动态范围控制单元33、第四动态范围控制单元34和第五动态范围控制单元35。
40.其中，如图2所示，所述第一动态范围控制单元31对应第一信号处理支路21，用于对第一信号处理支路21输出的信号进行动态范围控制；如图3所示，第二动态范围控制单元32对应第二信号处理支路22，用于对第二信号处理支路22输出的信号进行动态范围控制；如图4所示，第三动态范围控制单元33对应第三信号处理支路23，用于对第三信号处理支路23输出的信号进行动态范围控制；如图5所示，第四动态范围控制单元34对应第四信号处理支路24，用于对第四信号处理支路24输出的信号进行动态范围控制；如图6 所示，第五动态范围控制单元35对应第五信号处理支路25，用于对第五信号处理支路25输出的信号进行动态范围控制。
41.继续参考图1，所述信号合成模块40的输入端与第一动态范围控制单元 31、第二动态范围控制单元32、第三动态范围控制单元33、第四动态范围控制单元34和第五动态范围控制单元35的输出端均相连，用于将第一动态范围控制单元31、第二动态范围控制单元32、第三动态范围控制单元33、第四动态范围控制单元34和第五动态范围控制单元35的输出端输出的信号合并成一路信号输出。
42.在上述实施例的基础上，在本技术一个实施例中，所述分频模块包括多组滤波支路，每一组滤波支路包括第一滤波支路和第二滤波支路，同一组的第一滤波支路的输入端和第二滤波支路的输入端为同一输入端，且同一组的所述第一滤波支路和所述第二滤波支路对应的截止频率相同，其中，位于同一组的所述第一滤波支路包括k个串联的二阶低通滤波器，所述第二滤波支路包括t个串联的二阶高通滤波器，从而使得同一组滤波支路中的第一滤波支路和第二滤波支路对其输入端输入的信号中不同频段的信号进行滤波。
43.具体的，所述二阶低通滤波器对其输入端输入的信号中高于其截止频率的信号进行滤波，使其输入端输入的信号中高于其截止频率的信号的幅度发生衰减，而不会对其输入端输入的信号中低于其截止频率的信号进行滤波，使其输入端输入的信号中低于其截止频率的信号的幅度不发生衰减；同理，所述二阶高通滤波器对其输入端输入的信号中低于其截止频率的信号进行滤波，使其输入端输入的信号中低于其截止频率的信号的幅度发生衰减，而不会对其输入端输入的信号中高于其截止频率的信号进行滤波，使其输入端输入的信号中高于其截止频率的信号的幅度不发生衰减。
44.需要说明的是，在本技术实施例中，一个二阶低通滤波器输出的信号和一个二阶高通滤波器输出的信号在各个频点的相位差为固定的180
°
，而k、 t为大于零的偶数，因此，本技术实施例中，位于同一组滤波支路中的所述第一滤波支路和所述第二滤波支路输出的
信号在各个频点的相位差为360
°
的整数倍，从而使得同一组滤波支路中的所述第一滤波支路输出的信号与所述第二滤波支路输出的信号之间没有相位差。
45.如图7所示，在图7所示的信号处理装置中，所述分频模块200包括多组滤波支路，如第一组滤波支路50，第二组滤波支路60，第三组滤波支路70、第四组滤波支路80等，而且每一组滤波支路均包括第一滤波支路和第二滤波支路两条滤波支路，以所述第一组滤波支路50为例，所述第一组滤波支路50 包括所述第一滤波支路51和第二滤波支路52，所述第一滤波支路51的输入端和所述第二滤波支路52的输入端为同一输入端10，所述第一滤波支路51 包括k个串联的二阶低通滤波器511，所述第二滤波支路52包括t个串联的二阶高通滤波器521，使得同一组滤波支路中的所述第一滤波支路51和所述第二滤波支路52对其输入端输入的信号中不同频段的信号分别进行滤波，且同一组的所述第一滤波支路输出的信号与所述第二滤波支路输出的信号之间没有相位差。
46.具体的，在本技术实施例中，当所述输入信号输入到同一组滤波支路的输入端时，该组滤波支路中，所述第一滤波支路中的二阶低通滤波器对其输入端输入的信号进行滤波，由于所述二阶低通滤波器不对低于其截止频率的信号的幅度进行衰减，而对高于其截止频率的信号的幅度进行衰减，因此，所述第一滤波支路输出的信号中低于其截止频率的信号的幅度远大于高于其截止频率的信号的幅度；当所述输入信号输入到同一组滤波支路的输入端时，该组滤波支路中，所述第二滤波支路中的二阶高通滤波器对所述输入的信号进行滤波，由于所述二阶高通滤波器不对高于其截止频率的信号的幅度进行衰减，而对低于其截止频率的信号的幅度进行衰减，因此，所述第二滤波支路输出的信号中高于其截止频率的信号的幅度远大于低于其截止频率的信号的幅度，又由于所述二阶低通滤波器和二阶高通滤波器的截止频率相同，因此，在本技术实施例中，同一组的所述第一滤波支路和所述第二滤波支路可以将其输入端输入的信号分成不同频段的信号进行输出，且同一组的所述第一滤波支路和所述第二滤波支路输出的信号频段之和为其输入端输入的信号频段。
47.需要说明的是，在上述实施例中，位于同一组滤波支路中的所述第一滤波支路包括k个串联的二阶低通滤波器，所述第二滤波支路包括t个串联的二阶高通滤波器，在对输入到同一组滤波支路的公共输入端的信号进行分频时，当所述输入信号沿着所述第一滤波支路的信号传输方向传输时，会经过k 个二阶低通滤波器，当所述输入信号沿着所述第二滤波支路的信号传输方向传输时，会经过t个二阶高通滤波器，由于一个二阶低通滤波器和一个二阶高通滤波器输出的信号在各个频点的相位差为固定的180
°
，且k、t为大于零的偶数，因此，同一组滤波支路中的所述第一滤波支路和所述第二滤波支路输出的信号在各个频点的相位差为360
°
的整数倍，使得由同一组滤波支路中的所述第一滤波支路输出的信号与所述第二滤波支路输出的信号之间没有相位差。
48.在上述实施例的基础上，在本技术一个可选实施例中，k为2，t为2，以在保证同一组滤波支路中第一滤波支路和第二滤波支路输出的信号之间没有相位差的基础上，简化所述信号处理装置的结构，降低所述信号处理装置的成本，但本技术对此并不做限定，在本技术其他实施例中，k还可以为4、 6、8等，同理，t也可以为4、6、8等，只需保证由同一组滤波支路中的所述第一滤波支路输出的信号与所述第二滤波支路输出的信号之间没有相位差即可。
49.在本技术另一个实施例中，位于同一组滤波支路中的所述第一滤波支路还可以包
括k个串联的二阶高通滤波器，所述第二滤波支路包括t个串联的二阶低通滤波器，本技术对此并不做限定，只需保证由同一组滤波支路中的所述第一滤波支路输出的信号与所述第二滤波支路输出的信号之间没有相位差即可。
50.如图8和图9所示，图8和图9为二阶滤波器的波特图(bode diagram，即为对数频率特性曲线图)，具体的，图8所示为二阶滤波器的幅度随频率变化而变化的曲线图，图9所示为二阶滤波器的相位随频率变化而变化的曲线图，其中，在图8和图9中，实线为二阶低通滤波器的曲线图，虚线为二阶高通滤波器的曲线图。
51.从图8和图9可以看出，所述二阶低通滤波器和所述二阶高通滤波器输出的信号在各个频点的相位差为180
°
，因此，在本技术实施例中，所述第一滤波支路包括k个串联的二阶低通滤波器，所述第二滤波支路包括t个串联的二阶高通滤波器，k、t为大于零的偶数，可以使得在对输入到同一组滤波支路的公共输入端的信号进行分频时，同一组滤波支路中的所述第一滤波支路输出的信号与所述第二滤波支路输出的信号之间的相位差为360
°
的整数倍，即同一组滤波支路中的所述第一滤波支路输出的信号与所述第二滤波支路输出的信号之间没有相位差。
52.在上述任一实施例的基础上，在本技术一个实施例中，所述输入信号为数字信号，但本技术对此并不做限定，在本技术的其他实施例中，所述输入信号还可以为模拟信号，具体视情况而定。
53.下面以所述输入信号为数字信号为例，继续对本技术实施例所提供的信号处理装置进行描述。
54.在上述任一实施例中，所述n个信号处理支路中每个所述信号处理支路包括m个滤波单元，各所述滤波单元包括一组滤波支路中的至少一条滤波支路，且所述m个滤波单元中各滤波单元的截止频率分别对应所述n个频段的分割频率，在对所述信号处理装置输入端输入的信号进行分频处理时，各所述信号处理支路输入的信号依次经过所述m个滤波单元中的各滤波单元后输出，从而使得每一个信号处理支路中的信号从其输入端输入到其输出端输出的过程中，都会经历各个分割频率对应的滤波单元，且在所述信号处理支路中的信号传输方向上，各信号处理支路中的信号经过的滤波单元的数量相同。其中，m为n-1且m为不小于1的正整数。
55.又因为同一组滤波支路中第一滤波支路和第二滤波支路输出的信号之间没有相位差，因此，当每个信号处理支路中的信号从其输入端向输出端传输的过程中，所经历的滤波单元包括各个分割频率对应的滤波单元，且所经历的滤波单元数量相同时，可以使得各信号处理支路输出的信号之间没有相位差。
56.具体的，在本技术一个实施例中，继续参考图2-图6，所述信号处理装置包括五个信号处理支路，而各所述信号处理支路包括四个滤波单元，各所述信号处理支路输入的信号依次经过这四个滤波单元中的各滤波单元后输出。其中，如图2所示，第一信号处理支路21中的四个滤波单元沿其信号传输方向分别为：lpf3所在滤波支路组成的滤波单元、lpf4所在滤波支路和hpf4 所在滤波支路组成的滤波单元、lpf2所在滤波支路组成的滤波单元以及lpf1 所在滤波支路组成的滤波单元；如图3所示，第二信号处理支路22中的四个滤波单元沿其信号传输方向分别为：lpf3所在滤波支路组成的滤波单元、lpf4所在滤波支路和hpf4所在滤波支路组成的滤波单元、lpf2所在滤波支路组成的滤波单元以及hpf1所在滤波
支路组成的滤波单元；如图4所示，第三信号处理支路23中的四个滤波单元沿其信号传输方向分别为：lpf3所在滤波支路组成的滤波单元、lpf4所在滤波支路和hpf4所在滤波支路组成的滤波单元、hpf2所在滤波支路组成的滤波单元以及hpf1所在滤波支路和 lpf1所在滤波支路组成的滤波单元；如图5所示，第四信号处理支路24中的四个滤波单元沿其信号传输方向分别为：hpf3所在滤波支路组成的滤波单元、lpf1所在滤波支路和hpf1所在滤波支路组成的滤波单元、lpf2所在滤波支路和hpf2所在滤波支路组成的滤波单元以及lpf4所在滤波支路组成的滤波单元；如图6所示，第五信号处理支路25中的四个滤波单元沿其信号传输方向分别为：hpf3所在滤波支路组成的滤波单元、lpf1所在滤波支路和 hpf1所在滤波支路组成的滤波单元、lpf2所在滤波支路和hpf2所在滤波支路组成的滤波单元以及hpf4所在滤波支路组成的滤波单元。
57.需要说明的是，在上述实施例中，hpf表示二阶高通滤波器，lpf表示二阶低通滤波器，其中，lpf1和hpf1的截止频率为fc1，lpf2和hpf2的截止频率为fc2，lpf3和hpf3的截止频率为fc3，lpf4和hpf4的截止频率为fc4，且fc1《fc2《fc3《fc4。
58.由图2-图6可得，所述信号处理装置中的五个信号处理支路中，每个信号处理支路中的信号都会经过截止频率分别对应fc1、fc2、fc3和fc4的四个滤波单元，且每个滤波单元包括具有该截止频率的一组滤波支路中的至少一条滤波支路，而同一组的所述第一滤波支路输出的信号和第二滤波支路输出的信号之间没有相位差，因此，本技术实施例所提供的信号处理装置中，各所述信号处理支路输出的各频段的信号之间也没有相位差，从而使得所述信号处理装置在将同一输入信号分成不同频段的信号进行独立动态范围控制后，再由各个频段的信号合成的信号不会发生数据紊乱现象。
59.需要说明的是，图2-图6所示具有不同截止频率的滤波单元在信号传输方向上的设置顺序，只是一种实现方式，本技术对此并不做限定，在本技术的其他实施例中，具有不同截止频率的滤波单元的设置顺序可以进行适当变换，只要保证各信号处理支路输出的信号频段各不相同，且各信号处理支路输出的信号之间没有相位差即可。
60.可选的，在上述任一实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，所述第一滤波支路和第二滤波支路中所包括的二阶滤波器的数量相同。如图10所示，图10为第一滤波支路和第二滤波支路分别包括两个滤波器的幅频响应曲线图，其中，两条虚线分别为截止频率相同的第一滤波支路和第二滤波支路输出的信号的幅频响应曲线图，实线为截止频率相同的第一滤波支路和第二滤波支路输出的信号的幅频响应求和曲线图，横坐标为频率f与截止频率fc 的比值，纵坐标为二阶滤波器的增益。可选的，在本技术实施例中，所述二阶滤波器的q值为0.707，其中，q值表示了滤波器中通带到阻带的过渡带衰减的快慢，q值越大时，过渡带越窄，幅频响应曲线下降越陡，q值越小时，过渡带越宽，幅频响应曲线下降越缓。
61.从图10中的虚线可以看出，第一滤波支路和第二滤波支路的幅频响应在截止频率附近的增益会衰减6db，从图10中的实线可以看出，位于同一组的第一滤波支路和第二滤波支路对其输入端输入的信号进行分频处理时，其输出端输出的信号再合成后形成的信号在任意频率下的增益都为0db，即输入到同一组滤波支路的公共输入端的输入信号，由该组的所述第一滤波支路和所述第二滤波支路进行分频处理后再合并为一路输出信号时，其输出信号的幅度在任意频率下都为0db，因此，在本技术实施例中，如果同一组的滤波支路中，所述第一滤波支路包括两个二阶滤波器，所述第二滤波支路也包括两个二阶滤波器，则同一
组滤波支路中所述第一滤波支路和所述第二滤波支路对其输入端输入的信号进行分频处理时，其输出端输出的信号再合成后形成的信号的幅度不受滤波器的影响，从而使得本技术实施例所提供的信号处理装置中，所述输入的信号经过多组滤波支路分成n个频段的信号后，再由所述信号合成模块合并成一路信号输出时，所述输出的信号的幅度与所述输入的信号的幅度相同，即所述信号处理装置输出的信号幅度与其输入的信号幅度相同，使得各所述信号处理支路中各滤波器对所述信号处理装置输出的信号幅度不会造成影响。
62.需要说明的是，虽然上述实施例是以滤波器的q值为0.707为例进行描述的，但本技术对此并不做限定，在本技术的其他实施例中，所述滤波器的q 值还可以为其他数值，只要该q值可以使得所述第一滤波支路和第二滤波支路输出的信号合成后的信号幅度与其输入端输入的信号幅度相同即可，以使得所述n个信号处理支路输出的信号合成后的信号幅度与所述信号处理装置输入端输入的信号幅度相同。
63.还需要说明的是，在本技术的其他实施例中，还可以通过设置所述滤波器的增益和/或截止频率，使得所述n个信号处理支路输出的信号合成后的信号幅度与所述信号处理装置输入端输入的信号幅度相同，本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
64.下面结合具体实施例，对本技术实施例所提供的信号处理装置中，在各信号处理支路中的信号传输方向上，其滤波单元的设置顺序进行描述。
65.具体的，在本技术一个实施例中，所述n个信号处理支路包括预设信号处理支路，所述预设信号处理支路可以为所述信号处理装置中所包括的各信号处理支路中的任一信号处理支路，所述预设信号处理支路输出的信号中信号幅度未发生衰减的频段中最大频率为第一频率，最小频率为第二频率，所述第一频率大于所述第二频率。
66.在本实施例中，所述预设信号处理支路包括的m个滤波单元中包括沿所述预设信号处理支路中信号传输方向排布的第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一滤波单元的输入端与所述信号处理装置的输入端相连，即所述第一滤波单元为所述信号处理支路中最靠近所述信号处理装置输入端的滤波单元，也即所述信号处理支路输入端的信号先经过所述第一滤波单元，再传输到其他滤波单元。
67.继续以图1所示信号处理装置为例，在图1所示信号处理装置中，如图 2-图6所示的信号处理支路，如果所述预设信号处理支路为所述第一信号处理支路21、所述第二信号处理支路22或第三信号处理支路23，则所述第一滤波单元为lpf3所在滤波支路组成的滤波单元；如果所述预设信号处理支路为第四信号处理支路24或第五信号处理支路25，则所述第一滤波单元为hpf3 所在滤波支路组成的滤波单元。
68.在上述实施例的基础上，在本技术一个实施例中，如果所述第一滤波单元的截止频率不小于所述第一频率，所述第一滤波单元包括低通滤波支路，如果所述第一滤波单元的截止频率不大于所述第二频率，所述第一滤波单元包括高通滤波支路。
69.具体的，当所述预设信号处理支路为第二信号处理支路时，第二信号处理支路输出信号的第一频率为fc2，第二频率为fc1，如果第一滤波单元的截止频率大于或等于fc2，则第一滤波单元为低通滤波支路，以保证第一滤波单元对低于fc2频率的信号的幅度不衰减，如图3的lpf3；如果第一滤波单元的截止频率小于或等于fc1，则第一滤波单元为高通滤波支路，以保证第一滤波单元对高于fc1频率的信号的幅度不衰减，如图11的hpf1。
70.当所述预设信号处理支路为第四信号处理支路时，第四信号处理支路输出信号的
第一频率为fc4，第二频率为fc3，如果第一滤波单元的截止频率小于或等于fc3，则第一滤波单元为高通滤波支路，以保证第一滤波单元对高于 fc3频率的信号的幅度不衰减，如图5的hpf3；如果第一滤波单元的截止频率大于或等于fc4，则第一滤波单元为低通滤波支路，以保证第一滤波单元对低于fc4频率的信号的幅度不衰减。
71.在上述实施例的基础上，在本技术一个实施例中，如果所述第一滤波单元为低通滤波支路，所述第二滤波单元的截止频率大于所述第一滤波单元的截止频率，则所述第二滤波单元包括并联的高通滤波支路和低通滤波支路，且位于同一滤波单元中的高通滤波支路和低通滤波支路的截止频率相同，以保证第一滤波单元输出的信号可以全部经过第二滤波单元，且各频点的信号的幅度不发生衰减。如图2所示，所述预设信号处理支路为第一信号处理支路时，如果第二滤波单元的截止频率为fc4，大于第一滤波单元fc3的截止频率，则第二滤波单元包括并联的高通滤波支路和低通滤波支路，即第二滤波单元包括并联的hpf4所在的滤波支路和lpf4所在的滤波支路。
72.在本技术的另一个实施例中，如果所述第一滤波单元为低通滤波支路，所述第二滤波单元的截止频率小于所述第二频率，则所述第二滤波单元包括并联的高通滤波支路和低通滤波支路，且位于同一滤波单元中的高通滤波支路和低通滤波支路的截止频率相同，以使得所述第一滤波单元输出的信号可以全部经过所述第二滤波单元，且各频点的信号的幅度不发生衰减。如图4 所示，所述预设信号处理支路为第三信号处理支路23时，所述第二频率为fc2，如果第二滤波单元的截止频率为fc1，小于第二频率fc2，则所述第二滤波单元包括并联的高通滤波支路和低通滤波支路，即所述第二滤波单元包括并联的hpf1所在的滤波支路和lpf1所在的滤波支路。
73.在本技术的又一个实施例中，如果所述第一滤波单元为低通滤波支路，所述第二滤波单元的截止频率等于所述第一频率，所述第二滤波单元为低通滤波支路，以使得所述第二滤波单元不对频率不大于第一频率的信号的幅度进行衰减，仅对频率大于第一频率的信号的幅度进行衰减。如图2所示，所述预设信号处理支路为第一信号处理支路时，所述第一频率为fc1，如果所述第二滤波单元的截止频率为第一频率，则所述第二滤波单元为低通滤波支路，即所述第二滤波单元为lpf1所在的滤波支路。
74.在本技术的再一个实施例中，如果所述第一滤波单元为低通滤波支路，所述第二滤波单元的截止频率等于所述第二频率，所述第二滤波单元为高通滤波支路，以使得所述第二滤波单元可以不对不小于第二频率的信号的幅度进行衰减，仅对小于第二频率的信号的幅度进行衰减；如图3所示，所述预设信号处理支路为第二信号处理支路时，第一频率为fc2，所述第二频率为fc1，如果所述第二滤波单元的截止频率为第二频率fc1，则所述第二滤波单元为高通滤波支路，即所述第二滤波单元为hpf1所在的滤波支路。
75.在上述任一实施例的基础上，在本技术一个实施例中，如果所述第一滤波单元为高通滤波支路，所述第二滤波单元的截止频率低于所述第一滤波单元的截止频率，所述第二滤波单元包括并联的高通滤波支路和低通滤波支路，且位于同一滤波单元中的高通滤波支路和低通滤波支路的截止频率相同，以使得所述第一滤波单元输出的信号可以全部经过所述第二滤波单元，且各频点的信号的幅度不发生衰减；如图5和图6所示，所述第一滤波单元的截止频率为fc3，则如果第二滤波单元的截止频率为fc2或fc1，则所述第二滤波单元包括并联的高通滤波支路和低通滤波支路，如第四信号处理支路或第五信号处理支路中，所
述第二滤波单元包括并联的lpf2所在的滤波支路和hpf2 所在的滤波支路，或所述第二滤波单元包括并联的lpf1所在的滤波支路和 hpf1所在的滤波支路。
76.在本技术的另一个实施例中，如果所述第一滤波单元为高通滤波支路，所述第二滤波单元的截止频率不小于所述第一滤波单元的截止频率且等于所述第二频率，所述第二滤波单元为高通滤波支路，以使得高于第二频率的信号的幅度不发生衰减，低于第二频率的信号的幅度发生衰减；如图6所示，所述预设信号处理支路为第五信号处理支路时，所述第二频率为fc4，如果所述第二滤波单元的截止频率等于fc4，则所述第二滤波单元为高通滤波支路，即所述第二滤波单元为hpf4所在的滤波支路。
77.在本技术的又一个实施例中，如果所述第一滤波单元为高通滤波支路，所述第二滤波单元的截止频率不小于所述第一滤波单元的截止频率且等于所述第一频率，所述第二滤波单元为低通滤波支路，以使得低于第一频率的信号的幅度不衰减，高于第一频率的信号的幅度发生衰减；如图5所示，所述预设信号处理支路为第四信号处理支路时，第一频率为fc4，所述第二频率为 fc3，如果所述第二滤波单元的截止频率等于fc4，则所述第二滤波单元为低通滤波支路，即所述第二滤波单元为lpf4所在的滤波支路。
78.在上述任一实施例的基础上，在本技术一个实施例中，继续参图7，如果所述第二滤波单元包括并联的高通滤波支路和低通滤波支路，所述第二滤波单元还包括：信号合路器90，所述信号合路器90的输入端与所述高通滤波支路的输出端以及所述低通滤波支路的输出端均相连，用于将所述高通滤波支路和所述低通滤波支路输出的信号合并成一路信号输出。
79.下面结合具体实施例，对本技术实施例所提供的信号处理装置的工作过程进行描述。在本技术实施例中，继续参考图2-图6，所述信号处理装置包括第一信号处理支路21、第二信号处理支路22、第三信号处理支路23、第四信号处理支路24以及第五信号处理支路25这五个信号处理支路，各所述信号处理支路都要经四个滤波单元。其中，第一信号处理支路输出的信号中幅度未衰减的频段为fc0～fc1，简记为：第一信号处理支路输出的信号的频段为 fc0～fc1；所述第二信号处理支路输出的信号中幅度未衰减的频段为fc1～fc2，简记为：所述第二信号处理支路输出的信号的频段为fc1～fc2；所述第三信号处理支路输出的信号中幅度未衰减的频段为fc2～fc3，简记为：所述第三信号处理支路输出的信号的频段为fc2～fc3；所述第四信号处理支路输出的信号中幅度未衰减的频段为fc3～fc4，简记为：所述第四信号处理支路输出的信号频段为fc3～fc4；所述第五信号处理支路输出的信号中幅度未衰减的频段为 fc4～fc5，简记为：所述第五信号处理支路输出的信号频段为fc4～fc5。在本实施例中，fc0＜fc1＜fc2＜fc3＜fc4＜fc5，所述信号处理装置的输入端输入的信号的最小频率为fc0，最大频率为fc5，fc1、fc2、fc3和fc4为分割频率点。
80.继续如图1所示，在本实施例中，所述第一滤波单元的截止频率为fc3，则：
81.继续如图2所示，在所述第一信号处理支路21中，当所述信号处理装置输入端输入的fc0～fc5频段的信号，先经过lpf3所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc0～fc3频段的信号，再经过lpf4所在的滤波支路和 hpf4所在的滤波支路组成的滤波单元仍然得到幅度未衰减的fc0～fc3频段的信号，再经过lpf2所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc0～fc2 频段的信号，最后经过lpf1所在的滤波支路组成的滤波单元输出幅度未衰减的fc0～fc1频段的信号；
82.继续如图3所示，在所述第二信号处理支路22中，当所述信号处理装置输入端输入的fc0～fc5频段的信号，先经过lpf3所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc0～fc3频段的信号，再经过lpf4所在的滤波支路和 hpf4所在的滤波支路组成的滤波单元仍然得到幅度未衰减的fc0～fc3频段的信号，再经过lpf2所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc0～fc2 频段的信号，最后经过hpf1所在的滤波支路组成的滤波单元输出幅度未衰减的fc1～fc2频段的信号；
83.继续如图4所示，在所述第三信号处理支路23中，当所述信号处理装置输入端输入的fc0～fc5频段的信号，先经过lpf3所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc0～fc3频段的信号，再经过lpf4所在的滤波支路和 hpf4所在的滤波支路组成的滤波单元仍然得到幅度未衰减的fc0～fc3频段的信号，再经过hpf2所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc2～fc3 频段的信号，最后经过lpf1所在的滤波支路和hpf1所在的滤波支路组成的滤波单元输出幅度未衰减的fc2～fc3频段的信号；
84.继续如图5所示，在所述第四信号处理支路24中，当所述信号处理装置输入端输入的fc0～fc5频段的信号，先经过hpf3所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc3～fc5频段的信号，再经过lpf1所在的滤波支路和 hpf1所在的滤波支路组成的滤波单元仍然得到幅度未衰减的fc3～fc5频段的信号，再经过lpf2所在的滤波支路和hpf2所在的滤波支路组成的滤波单元仍然得到幅度未衰减的fc3～fc5频段的信号，最后经过lpf4所在的滤波支路组成的滤波单元输出幅度未衰减的fc3～fc4频段的信号；
85.继续如图6所示，在所述第五信号处理支路25中，当所述信号处理装置输入端输入的fc0～fc5频段的信号，先经过hpf3所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc3～fc5频段的信号，再经过lpf1所在的滤波支路和 hpf1所在的滤波支路组成的滤波单元仍然得到幅度未衰减的fc3～fc5频段的信号，再经过lpf2所在的滤波支路和hpf2所在的滤波支路组成的滤波单元仍然得到幅度未衰减的fc3～fc5频段的信号，最后经过hpf4所在的滤波支路组成的滤波单元输出幅度未衰减的fc4～fc5频段的信号。
86.由此可见，本技术实施例所提供的信号处理装置，可以实现对同一输入信号的分频，且各分频信号在后续信号处理过程中，会经过各个分割频率点对应的滤波单元，经过的滤波单元数量相同，其中，每个滤波单元包括一组滤波支路中的至少一条滤波支路，而同一滤波支路中不同滤波支路输出的信号的相位差为360
°
的整数倍，因此，本技术实施例中所提供的信号处理装置在对其输入信号进行分频处理时，可以使得不同频段的信号在合成时没有相位差，避免发生数据紊乱现象。
87.如图11所示，在本技术的另一个实施例中，所述第一滤波单元的截止频率为fc1，则：
88.如图12所示，在所述第一信号处理支路21中，当所述信号处理装置输入端输入的fc0～fc5频段的信号，先经过lpf1所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc0～fc1频段的信号，再经过lpf2所在的滤波支路和 hpf2所在的滤波支路组成的滤波单元仍然得到幅度未衰减的fc0～fc1频段的信号，再经过lpf3所在的滤波支路和hpf3所在的滤波支路组成的滤波单元仍然得到幅度未衰减的fc0～fc1频段的信号，最后经过lpf4所在的滤波支路和hpf4所在的滤波支路组成的滤波单元输出幅度未衰减的fc0～fc1频段的信号；
89.如图13所示，在所述第二信号处理支路22中，当所述信号处理装置输入端输入的
fc0～fc5频段的信号，先经过hpf1所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc1～fc5频段的信号，再经过lpf2所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc1～fc2频段的信号，再经过lpf3所在的滤波支路和hpf3所在的滤波支路组成的滤波单元仍然得到幅度未衰减的fc1～fc2 频段的信号，最后经过lpf4所在的滤波支路和hpf4所在的滤波支路组成的滤波单元输出幅度未衰减的fc1～fc2频段的信号；
90.如图14所示，在所述第三信号处理支路23中，当所述信号处理装置输入端输入的fc0～fc5频段的信号，先经过hpf1所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc1～fc5频段的信号，再经过hpf2所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc2～fc5频段的信号，再经过lpf3所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc2～fc3频段的信号，最后经过lpf4 所在的滤波支路和hpf4所在的滤波支路组成的滤波单元输出幅度未衰减的 fc2～fc3频段的信号；
91.如图15所示，在所述第四信号处理支路24中，当所述信号处理装置输入端输入的fc0～fc5频段的信号，先经过hpf1所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc1～fc5频段的信号，再经过hpf2所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc2～fc5频段的信号，再经过hpf3所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc3～fc5频段的信号，最后经过lpf4 所在的滤波支路组成的滤波单元输出幅度未衰减的fc3～fc4频段的信号；
92.如图16所示，在所述第五信号处理支路25中，当所述信号处理装置输入端输入的fc0～fc5频段的信号，先经过hpf1所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc1～fc5频段的信号，再经过hpf2所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc2～fc5频段的信号，再经过hpf3所在的滤波支路组成的滤波单元得到幅度未衰减的fc3～fc5频段的信号，最后经过hpf4 所在的滤波支路组成的滤波单元输出幅度未衰减的fc4～fc5频段的信号。
93.由此可见，本技术实施例所提供的信号处理装置，可以实现对同一输入信号的分频，且各分频信号在后续信号处理过程中，会经过各个分割频率点对应的滤波单元，经过的滤波单元数量相同，其中，每个滤波单元包括一组滤波支路中的至少一条滤波支路，而同一滤波支路中不同滤波支路输出的信号的相位差为360
°
的整数倍，因此，本技术实施例中所提供的信号处理装置在对其输入信号进行分频处理时，可以使得不同频段的信号在合成时没有相位差，避免发生数据紊乱现象。
94.对比图1和图11可知，图11所示的信号处理装置中所包括的滤波器的数量为40个，图1所示的信号处理装置中所包括的滤波器的数量为32个，小于图5所示信号处理装置中所包括的滤波器的数量。具体的，图1所示信号处理装置，在将其输入端的输入信号分成五个频段的信号输出时，需要八组第一滤波支路和第二滤波支路，即需要十六个二阶高通滤波器和十六个二阶低通滤波器；图11所示信号处理装置将其输入端的输入信号分成五个频段的信号输出时，需要十组第一滤波支路和第二滤波支路，即需要二十个二阶高通滤波器和二十个二阶低通滤波器。
95.由此可见，在满足相同的信号分频处理的需求下，图1所示信号处理装置的结构更简单，从而在应用于需要将所述输入的信号分成较多个频段的信号输出时，可以大大简化信号处理装置的结构。
96.因此，在上述任一实施例的基础上，在本技术一个实施例中，如果n个频段对应的m个分割频率点数为奇数，则所述第一滤波单元的截止频率为所述m个分割频率中从小到大排布后的第(m+1)/2个频率点，以使得所述信号处理装置对其输入信号进行处理，输出n个频段的信号时，可以大大简化信号处理装置的结构，本技术对此并不做限定，在本技术的其他实施例中，所述第一滤波单元的截止频率还可以为除所述m个分割频率中从小到大排布后的第(m+1)/2个频率点以外的任一分割频率点，具体视情况而定。
97.在本技术另一个实施例中，如果n个频段对应的m个分割频率点数为偶数，则所述第一滤波单元的截止频率为所述m个分割频率中从小到大排布后的第m/2个频率点或第(m/2)+1个频率点，以使得所述信号处理装置对所述输入信号进行处理，输出n个频段的信号时，可以大大简化信号处理装置的结构，但本技术对此并不做限定，在本技术的其他实施例中，所述第一滤波单元的截止频率还可以为除所述m个分割频率中从小到大排布后的第m/2 个频率点或第(m/2)+1个频率点以外的任一分割频率点，具体视情况而定。
98.需要说明的是，本技术实施例所提供的信号处理装置，虽然是以将所述信号处理装置输入端输入的信号分成5个频段的信号为例进行描述的，但本技术对此并不做限定，在本技术的其他实施例中，所述信号处理装置还可以将其输入端输入的信号分成至少两个频段的信号中的任意个频段的信号，即在本技术实施例中，n可以为大于1的任意整数。
99.相应的，本技术实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述任一实施例所提供的信号处理装置。
100.综上所述，本技术实施例所提供的信号处理装置及电子设备包括：分频模块，所述分频模块包括n个信号处理支路，所述n个信号处理支路包括多组滤波支路，每一组滤波支路包括第一滤波支路和第二滤波支路，同一组的第一滤波支路的输入端和第二滤波支路的输入端为同一输入端，且位于同一组的所述第一滤波支路包括k个串联的二阶低通滤波器，所述第二滤波支路包括t个串联的二阶高通滤波器，k、t为大于零的偶数。由于一个二阶低通滤波器和一个二阶高通滤波器的各个频点的相位差为固定的180
°
，因此，同一组的所述第一滤波支路和所述第二滤波支路输出的信号之间的各个频点的相位差均为360
°
的整数倍，以使得由同一组的所述第一滤波支路输出的信号与所述第二滤波支路输出的信号在合成时没有相位差。
101.而且，所述n个信号处理支路中每个所述信号处理支路包括m个滤波单元，各所述滤波单元包括一组滤波支路中的至少一条滤波支路，且所述m个滤波单元中各滤波单元的截止频率分别对应所述n个频段的分割频率，在对所述信号处理装置输入端输入的信号进行分频处理时，各所述信号处理支路输入的信号依次经过所述m个滤波单元中的各滤波单元后输出，从而使得每一个信号处理支路中的信号从其输入端输入到其输出端输出的过程中，都会经历各个分割频率对应的滤波单元，且在所述信号处理支路中的信号传输方向上，各信号处理支路中的信号经过的滤波单元的数量相同。
102.又因为同一组滤波支路中第一滤波支路和第二滤波支路输出的信号之间没有相位差，因此，当每个信号处理支路中的信号从其输入端向输出端传输的过程中，所经历的滤波单元包括各个分割频率对应的滤波单元，且所经历的滤波单元数量相同时，可以使得各信号处理支路输出的信号之间没有相位差。
103.此外，本技术实施例还提供了一种信号处理方法，如图17所示，该方法包括：
104.s10：对输入信号进行处理，输出n个频段的信号，所述n个频段的信号中不同频段的信号之间没有相位差，n为不小于2的正整数。
105.s20：对所述n个频段的信号分别进行动态范围控制。
106.s30：将所述n个频段的信号分别进行动态范围控制后形成的信号，合成一路信号输出。
107.具体的，在本技术的一个实施例中，应用于上述任一实施例所提供的信号处理装置时，该信号处理方法包括：
108.将待处理信号通过所述信号处理装置的输入端输入到所述信号处理装置中，利用所述信号处理装置中的n个信号处理支路对所述信号处理装置的输入端接收到的信号进行处理，输出n个频段的信号，所述n个频段的信号中不同频段的信号之间没有相位差；
109.利用连接在所述n个信号处理支路后面的n个动态范围控制单元，对其对应的所述信号处理支路输出的信号进行动态范围控制；
110.所述n个频段的信号分别进行动态范围控制后形成的信号，利用连接在所述n个动态范围控制单元后面的信号合成模块将所述n个频段的信号合成一路信号输出，即为所述输出信号。
111.由此可见，本技术实施例所提供的信号处理方法，先对所述信号处理装置输入端输入的信号进行处理，输出n个频段的信号，且所述n个频段的信号中不同频段的信号之间没有相位差，再利用n个动态范围控制单元对其对应的所述信号处理支路输出的信号进行动态范围控制，接着将所述n个频段的信号分别进行动态范围控制后形成的信号，合成一路信号输出。因此，本技术实施例所提供的信号处理方法，在对输入信号进行分频处理时，可以使得不同信号处理支路输出的信号之间没有相位差，在合成时不会发生数据紊乱现象。
112.本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
113.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。