CN102547517B - 一种低音信号的谐波产生方法、装置和声音播放设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于音频处理领域，提供了一种低音信号的谐波产生方法、装置和声音播放设备，所述方法包括：根据低音信号产生若干低音信号的n次谐波，所述n次谐波包括偶次谐波和奇次谐波，当该n次谐波为偶次谐波时，该n次谐波利用乘法器将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘得到，当该n次谐波为奇次谐波时，该n次谐波利用乘法器将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘得到，其中，n等于所述谐波的频率相对于低音信号的频率的倍数，且n为大于1的整数；采用加法器将各谐波相加并输出相加后的谐波。本发明可以产生差频的频率相对固定的低音信号的各谐波，从而可以独立的调整各谐波的幅度、提高扬声器输出低音信号的音质。

Description

一种低音信号的谐波产生方法、装置和声音播放设备

技术领域

本发明属于音频处理领域，尤其涉及一种低音信号的谐波产生方法、装置和声音播放设备。

背景技术

电声系统是多媒体系统中必不可少的组成部分，音频效果的好坏直接影响多媒体系统的性能。随着电子设备的小型化发展，尤其像平板电视之类的多媒体设备，轻薄化的趋势越来越明显。因此也要求扬声器的体积越来越小，越来越薄。但是从电声系统来说，小体积的扬声器有一个很不利的因素，即扬声器的半径和它的截止频率一般成反比。小半径的扬声器一般截止频率较高，扬声器的截止频率较高将使得扬声器无法恢复低音信号(如男声，普通乐器的低频部分)，从而将降低扬声器输出的音频的质量。

针对这个问题，传统的处理方法有两种，一种是对低音信号采用低音炮扬声器，但低音炮扬声器体积大，成本高。另一种是采用低音信号补偿技术，对低音信号做预放大处理，但这种方法功耗大，容易引起失真。

目前有一种音频处理方法叫做“虚拟低音”技术，其基本原理是利用人耳的听觉特性来设计的。一般来说，音调，音响，音色，音形是反应一个声音的主要属性。音调是人耳对于音阶高低的一种感受，音调的高低主要由声波的频率决定，对于单频率正弦波，其音调主要由单频率正弦波的频率决定，对于复合频率，其音调主要由基频或者谐波差频决定。当我们把基频从这种复合信号中去掉后，我们仍然可以听到和基频一样的音调，这种现象叫做“消失的基频”现象。因此对于扬声器无法恢复的低音信号，可以通过倍频产生低音的2、3、4次等谐波，从而让人耳感受到原始低音的效果。

现有技术公开了一种低音信号的谐波产生方法。如图1所示，其原理是采用反馈乘法环路来产生低音信号的所有谐波，这种方法的好处是实现方法简单，其不足之处是只能控制主谐波的幅度，而无法控制每个谐波分量的幅度，对于不同频率的低音由于原理所限，其产生的谐波幅度不一样，这样就容易产生声音的失真。

现有技术还提供了一种采用多个乘法器来产生低音信号的谐波的方法，如图2所示，通过将1次基波分别和2、3、4……m-1次谐波相乘的方法。通过对这种方法的原理进行分析，容易发现，将原始低音及一次谐波分别和1、2、3、4……m-1次谐波相乘产生2、3、4……m次谐波时，假设原始低音为A₀cos(ωt)，则m-1次谐波设为A_mcos((m-1)ωt)，根据三角函数公式：

A₀cos(ωt)*A_mcos((m-1)ωt)＝A₀*A_m/2*(cos((m-2)ωt)+cos(mωt))

从中可以看出，m-1次谐波和原始低音相乘，会产生差频m-2次和和频m次谐波，而m-3次谐波和原始低音相乘也会产生m-2次谐波，而且谐波的相位不同，相加的幅度就不同。因此，这种方法无法精确控制谐波的幅度，如果要把每个乘法器产生的差频滤掉，由于每个差频的频率不一样，可以从公式看出，差频有1、2、3……m-2次谐波，因此需要用多个滤波器才能实现，这样过于复杂。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种低音信号的谐波产生方法，旨在解决如何产生差频的频率相对固定的低音信号的各谐波，以便于独立调整各谐波的幅度、提高低音信号的音质的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种低音信号的谐波产生方法，所述方法包括：

根据低音信号产生若干所述低音信号的n次谐波，所述根据低音信号产生若干所述低音信号的n次谐波的步骤包括：利用乘法器将低音信号和低音信号相乘产生2次谐波和直流信号；通过低音信号和产生的2次谐波相乘产生3次谐波；当所述n大于3且所述n次谐波为偶次谐波时，所述n次谐波利用乘法器将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘得到，当所述n大于3且当所述n次谐波为奇次谐波时，所述n次谐波利用乘法器将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘得到，其中，n等于所述谐波的频率相对于低音信号的频率的倍数；

采用加法器将各谐波相加并输出相加后的谐波。

本发明实施例的另一目的在于提供一种低音信号的谐波产生装置，所述装置包括：

第一乘法器组，包括多个乘法器，用于根据低音信号产生若干低音信号的n次谐波，所述根据低音信号产生若干所述低音信号的n次谐波的包括：利用所述第一乘法器组将低音信号和低音信号相乘产生2次谐波和直流信号；通过低音信号和产生的2次谐波相乘产生3次谐波；当所述n大于3且所述n次谐波为偶次谐波时，所述n次谐波利用第一乘法器组将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘得到，当所述n大于3且当所述n次谐波为奇次谐波时，所述n次谐波利用第一乘法器组将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘得到，其中，n等于所述谐波的频率相对于低音信号的频率的倍数；

加法器，连接第一乘法器组的各乘法器的输出端，用于将各谐波相加并输出相加后的谐波。

本发明实施例的另一目的在于提供一种声音播放设备，包括扬声器和上述低音信号的谐波产生装置。

在本发明实施例中，根据低音信号产生若干该低音信号的n次谐波，其中，通过乘法器将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘来产生上述n次谐波中的偶次谐波，通过乘法器将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘来产生上述n次谐波中的奇次谐波，其中，n等于谐波的频率相对于低音信号的频率的倍数，n为大于1的整数，然后采用加法器将各谐波相加并输出相加后的谐波信号。从而使得各个乘法器产生的低音信号的各谐波只产生需要的谐波和一次谐波或直流，即可以产生差频的频率相对固定的低音信号的各谐波，这样只要在谐波输出时接一个高通滤波器滤掉2次谐波以下的频率，即可得到单一的谐波，便于独立的调整各谐波的幅度、提高扬声器输出低音信号的音质。

附图说明

图1是现有技术提供的采用反馈乘法环路产生低音信号的谐波的装置示意图；

图2是现有技术提供的采用多个乘法器来产生低音信号的谐波的装置示意图；

图3是本发明低音信号的谐波产生方法第一实施例的实现流程图；

图4是本发明低音信号的谐波产生方法第二实施例的实现流程图；

图5是本发明低音信号的谐波产生方法第三实施例的实现流程图；

图6是本发明低音信号的谐波产生装置第一实施例的结构示意图；

图7是本发明低音信号的谐波产生装置第二实施例的结构示意图；

图8是本发明低音信号的谐波产生装置第三实施例的结构示意图；

图9是本发明低音信号的谐波产生装置中用于产生2、3、4次谐波的实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中，根据低音信号产生若干该低音信号的n次谐波，其中，通过乘法器将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘来产生上述n次谐波中的偶次谐波，通过乘法器将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘来产生上述n次谐波中的奇次谐波，其中，n等于谐波的频率相对于低音信号的频率的倍数，n为大于1的整数，然后采用加法器将各谐波相加并输出相加后的谐波信号。从而使得各个乘法器产生的低音信号的各谐波只产生需要的谐波和一次谐波或直流，即可以产生差频的频率相对固定的低音信号的各谐波，这样只要在谐波输出时接一个高通滤波器滤掉2次谐波以下的频率，即可得到单一的谐波。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图3示出了本发明实施例提供的低音信号的谐波产生方法的实现流程，详述如下：

在步骤S310中，根据低音信号产生若干该低音信号的n次谐波，该n次谐波包括偶次谐波和奇次谐波，当该n次谐波为偶次谐波时，该n次谐波利用乘法器将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘得到，当该n次谐波为奇次谐波时，该n次谐波利用乘法器将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘得到，其中，n等于谐波的频率相对于低音信号的频率的倍数，且n为大于1的整数。

在本实施例中，根据正弦波相乘的公式可以知道，将两个频率的波形相乘将得到一个差频的信号和一个和频的信号。因此，若采用乘法器将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘时，将产生n次谐波和直流信号，此处的n次谐波是偶次谐波(即额定频率为基波频率偶数倍的谐波)，如2次谐波、4次谐波和6次谐波等，低音信号作为基波；若采用乘法器将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘时，将产生n次谐波和一次谐波，此处的n次谐波是奇次谐波(即额定频率为基波频率奇数倍的谐波)，如3次谐波、5次谐波和7次谐波等。

在本发明实施例中，通过上述方法来产生低音信号的各谐波，各个乘法器只产生需要的谐波和一次谐波、或者产生需要的谐波和直流信号，例如：利用乘法器将低音信号和低音信号相乘将得到2次谐波和直流信号，将低音信号和2次谐波相乘将得到3次谐波和1次谐波(1次谐波的频率与低音信号相同)，将2次谐波和2次谐波相乘将得到4次谐波和直流信号等等。从而使得产生的低音信号的各谐波的差频的频率相对固定，这样只要在谐波输出时滤掉2次谐波以下的信号，即可得到单一的谐波。

在步骤S320中，采用加法器将上述各谐波相加并输出相加后的谐波。

在本发明优选实施例中，步骤S310中的根据低音信号产生若干该低音信号的谐波具体包括下述步骤：

步骤S311、利用乘法器将低音信号和低音信号相乘产生2次谐波和直流信号；

步骤S312、通过滤波器将与2次谐波一起产生的直流信号滤除，只留下2次谐波；在本实施例中，可以采用高通滤波器等具有滤波功能的器件来滤除将原始低音信号和原始低音信号相乘而产生的直流信号；

步骤S313、按照n从小到大的次序产生其他谐波，其中在产生谐波(即n次谐波)时需要使用的(n-1)/2次谐波、n/2次谐波和(n+1)/2次谐波根据n的值分别选自低音信号、2次谐波或者在前产生的谐波。由于已经通过低音信号和低音信号相乘产生了2次谐波，因此可以用低音信号和上述已经产生的2次谐波相乘产生3次谐波，用两个2次谐波相乘产生4次谐波，之后再用2次谐波和上述3次谐波相乘产生5次谐波……

图4示出了本发明另一实施例提供的低音信号的谐波产生方法的实现流程，其中步骤S410与图3中的步骤S310相同，其不同之处在于，还包括了以下步骤，详述如下：

在步骤S420中，由幅度控制单元根据原始低音信号的幅度产生分别对应各谐波的增益系数；

在步骤S430中，采用乘法器将各谐波与对应的增益系数相乘得到响度动态特性与低音信号一致的谐波；

在步骤S440中，采用加法器将经过增益后的各谐波相加并输出相加后的谐波信号。

其中，由幅度控制单元根据原始低音信号的幅度产生分别对应各谐波的增益系数具体是指由幅度控制单元对低音信号做包络检测，得到低音信号的幅度包络，根据幅度包络产生各谐波对应的增益系数G_n，上述增益系数 其中，g_n为用于调节谐波幅度的常数，在调试听音效果时可以根据需要来调节并确定下来，E(f)表示频率为f的低音信号的幅度，R_n为n次谐波的幅度控制参数。下面说明的推导过程：

A、在本实施例中，为了保证谐波产生的虚拟低音在音量和音色上和原始低音信号一致，即步骤S430中采用乘法器将各谐波与对应的增益系数相乘得到的谐波的响度动态特性需要与低音信号一致，本发明的低音信号的谐波产生方法需要控制低音信号的各阶的谐波幅度，即控制上述各谐波的幅度，根据等响度曲线，在不同的频率点，相同的声压级变化引起的响度变化是不同的，响度变化量与声压级变化量的比值t随频率的变化而变化。t被定义为声压响度扩展比：

$t\left(f\right)=\frac{1.0}{\ln \left(f\right)*0.241-0.579}$

为保持谐波的响度动态特性和基波的一致，设定一个n次谐波的幅度控制参数R_n，该式中n对应n次谐波，运算后得到：

R(n)＝1+ln(f)*0.241*r(f)   (1)

另外，目标谐波信号的能量与低音信号(基波信号)的能量应满足以下关系：

E'(n,f)＝E(f)*R_n+K，转换为线性公式则如下式：

其中，E'(n,f)为所需的n次谐波的幅度，E(f)为低音信号的幅度，K为常数，在实现过程中可以根据需要的听觉效果调节K的值。

对于低音信号，主要考察120hz以下的频率，因此将频率为40hz、50hz、60hz、70hz、80hz、90hz、100HZ和110HZ的低音基波信号代入上述式(1)，可以求得R_n的近似值：R₂≈1.34、R₃≈1.72、R₄≈2.01。一般采用2次谐波、3次谐波和4次谐波基本上就可以达到较好的虚拟低音效果，而且由于n越大，误差越大，因此在本发明优选实施例中，采用2次谐波、3次谐波和4次谐波实现虚拟低音。

B、为了得到响度动态特性与低音信号一致的谐波，需要对通过乘法器产生的谐波进行增益调整，控制各谐波的幅度，本发明通过增益系数G_n实现，定义其中，g_n为常数，可以调节谐波的幅度，在调试听音效果时可以根据需要来调节，r_n为控制系数。若要各谐波与对应的增益系数G_n相乘得到响度动态特性与低音信号一致的谐波，则需要满足：

$E{\left(f\right)}^{r_n}*E{\left(f\right)}^n=E{\left(f\right)}^{R_n}$

其中，属于增益控制部分，EEffⁿ表示n次谐波的幅度，表示增益后的n次谐波的幅度。由上式可得到r_n＝R_n-n，从而可以得到增益系数其中，当n＝2时，R＝1.34；当n＝3时，R＝1.72；当n＝4时，R＝2.01。

在本实施例中，通过对低音信号做包络检测，得到低音信号的幅度包络，根据幅度包络产生各谐波对应的增益系数，然后通过增益系数对产生的低音信号的各谐波进行增益控制，从而可以得到响度动态特性与低音信号一致的谐波，使谐波产生的虚拟低音在音量和音色上和原始低音信号一致。

图5示出了本发明另一实施例提供的低音信号的谐波产生方法的实现流程，其中步骤S510、S520、S530、S540分别与图4中的步骤S410、S420、S430、S440相同，其不同之处在于，还增加了以下步骤，详述如下：

在步骤S550中，通过滤波器将加法器输出的直流信号和一次谐波滤除。

在本实施例中，可以采用高通滤波器等器件滤除加法器输出的谐波中的直流信号和一次谐波。

在本实施例中，由于各乘法器产生各谐波时还形成了直流信号或者一次谐波，因此，采用加法器将经过增益后的各谐波相加后输出的信号中依然包括直流信号和一次谐波成分。因此，本发明的低音信号的谐波产生方法通过高通滤波器等滤波器件滤除上述直流信号和一次谐波，得到单一的谐波信号。

在一优选实施例中，在得到单一的谐波信号之后，本发明的低音信号的谐波产生方法还进一步包括下述步骤：

通过调节增益系数G_n中的常数g_n(如g₂、g₃、g₄……)的值来调节每一个谐波的幅度，从而可以精确的调节各个谐波分量的值，对于还原虚拟低音的效果可以起到积极的作用，使得扬声器输出的虚拟低音的音色与原始低音更加一致。

图6示出了本发明实施例提供的低音信号的谐波产生装置的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该低音信号的谐波产生装置可以用于音频输出设备，例如扬声器等，可以是运行于这些设备内的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，也可以作为独立的挂件集成到这些音频输出设备中或者运行于这些音频输出设备的应用系统中。

该低音信号的谐波产生装置包括第一乘法器组61和加法器70，该第一乘法器组61包括多个乘法器，用于根据低音信号产生若干该低音信号的n次谐波，该n次谐波包括偶次谐波和奇次谐波，当n次谐波为偶次谐波时，该n次谐波利用乘法器将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘得到，当该n次谐波为奇次谐波时，该n次谐波利用乘法器将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘得到，其中，n等于谐波的频率相对于低音信号的频率的倍数，且n为大于1的整数。

在本实施例中，根据正弦波相乘的公式可以知道，将两个频率的波形相乘将得到一个差频的信号和一个和频的信号。因此，若采用乘法器将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘时，将产生n次谐波和直流信号，此处的n次谐波是偶次谐波(即额定频率为基波频率偶数倍的谐波)，如2次谐波、4次谐波和6次谐波等，低音信号作为基波；若采用乘法器将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘时，将产生n次谐波和一次谐波，此处的n次谐波是奇次谐波(即额定频率为基波频率奇数倍的谐波)，如3次谐波、5次谐波和7次谐波等。

在本发明实施例中，通过上述第一乘法器组61来产生低音信号的各谐波，各个乘法器只产生需要的谐波和一次谐波、或者产生需要的谐波和直流信号，例如：利用乘法器将低音信号和低音信号相乘将得到2次谐波和直流信号，将低音信号和2次谐波相乘将得到3次谐波和1次谐波(1次谐波的频率与低音信号相同)，将2次谐波和2次谐波相乘将得到4次谐波和直流信号等等。从而使得产生的低音信号的各谐波的差频的频率相对固定，这样只要在谐波输出时滤掉2次谐波以下的信号，即可得到单一的谐波信号。

上述加法器70连接第一乘法器组61的各乘法器的输出端，用于将上述各谐波相加并输出相加后的谐波。

在本发明优选实施例中，该装置还包括第一高通滤波器81，该第一高通滤波器81连接在第一乘法器组61中用于产生2次谐波的乘法器的输出端和加法器70的输入端之间，用于滤除该乘法器产生的直流信号。

请参阅图7，图7示出了本发明另一实施例提供的低音信号的谐波产生装置的结构，该装置在图6所示的装置的基础上增加了幅度控制单元90和第二乘法器组62，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。其中，该幅度控制单元90的输入端连接低音信号的输入端口，用于接收低音信号，并根据原始低音信号的幅度产生分别对应各谐波的增益系数。具体为，幅度控制单元90对接收的低音信号做包络检测，得到低音信号的幅度包络，根据幅度包络产生各谐波对应的增益系数G_n，上述增益系数其中，g_n为用于调节谐波幅度的常数，在调试听音效果时可以根据需要来调节并确定下来，E(f)表示频率为f的低音信号的幅度，R_n为n次谐波的幅度控制参数。

第二乘法器组62包括多个乘法器，每个乘法器的输入端分别与幅度控制单元90以及第一乘法器组61的输出端连接，第二乘法器组62的输出端连接加法器70的输入端，用于将第一乘法器组61产生的各谐波与幅度控制单元90产生的对应的增益系数相乘，以对产生的各谐波进行增益控制，得到响度动态特性与低音信号一致的谐波信号。加法器70将第二乘法器组62的输出的经过增益控制后的各谐波相加，并输出相加后的信号。

图8是本发明另一实施例提供的低音信号的谐波产生装置的结构，该装置在图7所示的装置的基础上增加了第二高通滤波器82，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。其中：

第二高通滤波器82与加法器70的输出端连接，滤除加法器70输出的信号中所包含的直流信号和一次谐波，以便最终得到响度动态特性与低音信号一致的谐波，通过该谐波形成的虚拟低音效果，使扬声器在无法恢复低音信号的情况下，仍然能够让人耳感受到原始低音的效果。

为了便于理解，以下以产生2次谐波、3次谐波和4次谐波为例，对本发明提供的上述方法和装置进行详细的描述。

请参阅图9，其中：

乘法器611将原始低音信号自相乘，得到2次谐波和直流信号。

高通滤波器81滤除掉乘法器611产生的直流信号，得到单一的2次谐波。

乘法器612将低音信号乘以2次谐波，产生3次谐波和1次谐波。

乘法器613将2次谐波自相乘，产生直流信号和4次谐波。

幅度控制单元90：对原始低音信号做包络检测，得到低音信号的幅度，根据低音信号的幅度分别得到3个增益系数G₁、G₂和G₃。

乘法器621、622、623分别将2、3、4次谐波乘以幅度控制单元90产生的相应的增益系数G₁、G₂、G₃，以对2、3、4次谐波进行增益调节。

加法器70把乘法器621、622、623输出的经过增益调节的谐波相加，由上文可知，与3次谐波一起产生的还有1次谐波，与4次谐波一起产生的还有直流信号。

高通滤波器82滤除掉加法器70输出信号中的直流信号和1次谐波信号，从而得到2、3、4次谐波。

值得注意的是，上述装置，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本发明实施例还提供一种声音播放设备，该声音播放设备包括扬声器及上述低音信号的谐波产生装置。

在本发明实施例中，通过乘法器产生若干低音信号的谐波，并且将谐波区分偶次谐波和奇次谐波，其中，通过将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘来产生低音信号的偶次谐波，将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘来产生低音信号的奇次谐波，使得各个乘法器只产生需要的谐波和一次谐波、或者产生需要的谐波和直流信号，从而使得产生的低音信号的各谐波的差频的频率相对固定，这样只要在谐波输出时滤掉2次谐波以下的频率，即可得到单一的谐波。通过对原始低音信号做包络检测，得到低音信号的幅度包络，根据幅度包络产生各次谐波对应的增益控制系数，即可通过增益控制系数对产生的低音信号的各谐波进行增益控制。通过高通滤波器等器件滤除加法器输出信号中的直流信号和一次谐波后，就可以得到单一的谐波信号，这时，再通过调节g_n的值，即可很方便的调节每一个谐波的幅度，从而可以精确的调节各个谐波分量的值，对于还原虚拟低音的效果可以起到积极的作用，使得扬声器输出的虚拟低音的音色与原始低音更加一致。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种低音信号的谐波产生方法，其特征在于，所述方法包括：

根据低音信号产生若干所述低音信号的n次谐波，所述根据低音信号产生若干所述低音信号的n次谐波的步骤包括：利用乘法器将低音信号和低音信号相乘产生2次谐波和直流信号；通过低音信号和产生的2次谐波相乘产生3次谐波；当n大于3且所述n次谐波为偶次谐波时，所述n次谐波利用乘法器将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘得到，当所述n大于3且当所述n次谐波为奇次谐波时，所述n次谐波利用乘法器将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘得到，其中，n等于所述谐波的频率相对于低音信号的频率的倍数；

采用加法器将各谐波相加并输出相加后的谐波。

2.如权利要求1所述的低音信号的谐波产生方法，其特征在于，所述根据低音信号产生若干所述低音信号的n次谐波的还包括：

通过滤波器将与所述2次谐波一起产生的直流信号滤除。

3.如权利要求1所述的低音信号的谐波产生方法，其特征在于，所述方法还包括：

由幅度控制单元根据低音信号的幅度产生分别对应各所述谐波的增益系数；

采用乘法器将各所述谐波与对应的增益系数相乘得到响度动态特性与所述低音信号一致的谐波；

采用所述加法器将经过增益后的各谐波相加并输出相加后的谐波。

4.如权利要求3所述的低音信号的谐波产生方法，其特征在于，所述由幅度控制单元根据原始低音信号的幅度产生分别对应各所述谐波的增益控制参数的步骤具体包括：

由幅度控制单元对低音信号做包络检测，得到低音信号的幅度包络，根据幅度包络产生分别对应各所述谐波的增益控制系数G_n。

5.如权利要求4所述的低音信号的谐波产生方法，其特征在于，所述增益控制系数所述g_n为用于调节谐波幅度的常数，E(f)为所述低音信号的幅度，R_n为n次谐波的幅度控制参数。

6.如权利要求1所述的低音信号的谐波产生方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过滤波器将加法器输出的直流信号和一次谐波滤除。

7.如权利要求1-6任一项所述的低音信号的谐波产生方法，其特征在于，所述根据低音信号产生若干所述低音信号的谐波具体包括：根据低音信号产生所述低音信号的2次谐波、3次谐波和4次谐波。

8.一种低音信号的谐波产生装置，其特征在于，所述装置包括：

第一乘法器组，包括多个乘法器，用于根据低音信号产生若干所述低音信号的n次谐波，所述根据低音信号产生若干所述低音信号的n次谐波的包括：利用所述第一乘法器组将低音信号和低音信号相乘产生2次谐波和直流信号；通过低音信号和产生的2次谐波相乘产生3次谐波；当n大于3且所述n次谐波为偶次谐波时，所述n次谐波利用第一乘法器组将低音信号的n/2次谐波和n/2次谐波相乘得到，当所述n大于3且当所述n次谐波为奇次谐波时，所述n次谐波利用第一乘法器组将低音信号的(n-1)/2次谐波和(n+1)/2次谐波相乘得到，其中，n等于所述谐波的频率相对于低音信号的频率的倍数；

加法器，连接第一乘法器组的各乘法器的输出端，用于将各谐波相加并输出相加后的谐波。

9.如权利要求8所述的低音信号的谐波产生装置，其特征在于，所述装置还包括第一高通滤波器，所述第一高通滤波器连接在第一乘法器组中用于产生2次谐波的乘法器的输出端和加法器的输入端之间，用于滤除所述用于产生2次谐波的乘法器产生的直流信号。

10.如权利要求8所述的低音信号的谐波产生装置，其特征在于，所述装置还包括：

幅度控制单元，所述幅度控制单元的输入端连接低音信号的输入端，用于接收低音信号，对低音信号做包络检测，得到低音信号的幅度包络，根据幅度包络产生各谐波对应的增益系数；

包括多个乘法器的第二乘法器组，所述第二乘法器组中的每个乘法器的输入端分别与所述幅度控制单元以及所述第一乘法器组的各乘法器连接，所述第二乘法器组的输出端连接所述加法器的输入端，用于将所述第一乘法器组产生的各谐波与所述幅度控制单元产生的对应的增益系数相乘，以通过增益控制得到响度动态特性与低音信号一致的谐波信号，并输出给所述加法器。

11.如权利要求10所述的低音信号的谐波产生装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二高通滤波器，与所述加法器的输出端连接，用于滤除所述加法器输出信号中包含的直流信号和一次谐波。

12.一种声音播放设备，包括扬声器，其特征在于，所述声音播放设备还包括权利要求8至11任一项权利要求所述的低音信号的谐波产生装置。