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English to Spanish: HARMONIC BANDWIDTH EXTENSION OF AUDIO SIGNALS General field: Law/Patents Detailed field: Electronics / Elect Eng
Source text - English I. Claim of Priority
[0001] The present application claims priority from U.S. Provisional Application No. 61/939,585, filed February 13, 2014, and U.S. Non-Provisional Application No. 14/617,524, filed February 9, 2015, both entitled “HARMONIC BANDWIDTH EXTENSION OF AUDIO SIGNALS,” the content of which is incorporated by reference in its entirety.
II. Field
[0002] The present disclosure is generally related to harmonic bandwidth extension of audio signals.
III. Description of Related Art
[0003] Advances in technology have resulted in smaller and more powerful computing devices. For example, there currently exist a variety of portable personal computing devices, including wireless computing devices, such as portable wireless telephones, personal digital assistants (PDAs), and paging devices that are small, lightweight, and easily carried by users. More specifically, portable wireless telephones, such as cellular telephones and Internet Protocol (IP) telephones, can communicate voice and data packets over wireless networks. Further, many such wireless telephones include other types of devices that are incorporated therein. For example, a wireless telephone can also include a digital still camera, a digital video camera, a digital recorder, and an audio file player.
[0004] In traditional telephone systems (e.g., public switched telephone networks (PSTNs)), signal bandwidth is limited to the frequency range of 300 Hertz (Hz) to 3.4 kiloHertz (kHz). In wideband (WB) applications, such as cellular telephony and voice over internet protocol (VoIP), signal bandwidth may span the frequency range from 50 Hz to 7 kHz. Super wideband (SWB) coding techniques support bandwidth that extends up to around 16 kHz. Extending signal bandwidth from narrowband telephony at 3.4 kHz to SWB telephony of 16 kHz may improve the quality of signal reconstruction, intelligibility, and naturalness.
[0005] SWB coding techniques typically involve encoding and transmitting the lower frequency portion of the signal (e.g., 50 Hz to 7 kHz, also called the “low-band”). For example, the low-band may be represented using filter parameters and/or a low-band excitation signal. In order to improve coding efficiency, the higher frequency portion of the signal (e.g., 7 kHz to 16 kHz, also called the “high-band”) may not be fully encoded and transmitted. A receiver may utilize signal modeling to generate a synthesized high-band signal. In some implementations, data associated with the high-band may be provided to the receiver to assist in the high-band synthesis. Such data may be referred to as “side information,” and may include gain information, line spectral frequencies (LSFs, also referred to as line spectral pairs (LSPs)), etc. The side information may be generated by comparing the high-band and a synthesized high-band signal derived from the low-band. For example, the synthesized high-band signal may be based on the low-band signal and a non-linear function. A single non-linear function may be used to generate the synthesized high-band signal for low-band signals having distinct characteristics. Applying the same non-linear function for signals having distinct characteristics may result in generation of a low quality synthesized high-band signal in certain situations (e.g., speech vs. music). As a result, the synthesized high-band signal may be weakly correlated to the high-band signal.
IV. Summary
[0006] Systems and methods for harmonic bandwidth extension of audio signals are disclosed. An encoder may use a low-band portion of an audio signal to generate information (e.g., adjustment parameters) used to reconstruct a high-band portion of the audio signal at a decoder. For example, the encoder may extend the low-band portion of the audio signal based on characteristics of the low-band portion. The extended low-band portion may have a greater bandwidth than the low-band portion. The encoder may determine the adjustment parameters based on the extended low-band portion and the high-band portion.
[0007] The encoder may use a selected non-linear processing function to generate the extended low-band portion. The non-linear processing function may be selected from a plurality of non-linear processing functions based on the characteristics of the low-band portion of the audio signal. The audio signal may correspond to a particular audio frame or packet. If the low-band portion indicates that the audio signal is strongly periodic (e.g., has strong harmonic components and/or corresponds to speech), the signal encoder may select a higher order non-linear function. If the low-band portion indicates that the audio signal is strongly noisy (e.g., corresponds to music), the signal encoder may select a lower order non-linear function. The encoder may determine the adjustment parameters based on a comparison of the high-band and the extended low-band portion.
[0008] A decoder may receive low-band data and the adjustment parameters from the encoder. The decoder may generate a synthesized low-band signal based on the low-band data. The decoder may generate a synthesized extended low-band portion based on the synthesized low-band signal and a selected non-linear processing function. The decoder may generate a synthesized high-band signal based on the synthesized extended low-band portion and the adjustment parameters. An output signal may be generated by combining the synthesized low-band signal and the synthesized high-band signal at the decoder.
[0009] In a particular embodiment, a method includes separating, at a device, an input audio signal into at least a low-band signal and a high-band signal. The low-band signal corresponds to a low-band frequency range and the high-band signal corresponds to a high-band frequency range. The method also includes selecting a non-linear processing function of a plurality of non-linear processing functions. The method further includes generating a first extended signal based on the low-band signal and the non-linear processing function. The method also includes generating at least one adjustment parameter based on the first extended signal, the high-band signal, or both.
[0010] In another particular embodiment, a method includes receiving, at a device, low-band data corresponding to at least a low-band signal of an input audio signal. The method also includes decoding the low-band data to generate a synthesized low-band audio signal. The method further includes selecting a non-linear processing function of a plurality of non-linear processing functions. The method also includes generating a synthesized high-band audio signal based on the synthesized low-band audio signal and the non-linear processing function.
[0011] In another particular embodiment, an apparatus includes a memory and a processor. The processor is configured to separate an input audio signal into at least a low-band signal and a high-band signal. The low-band signal corresponds to a low-band frequency range and the high-band signal corresponds to a high-band frequency range. The processor is also configured to select a non-linear processing function of a plurality of non-linear processing functions. The processor is further configured to generate a first extended signal based on the low-band signal and the non-linear processing function. The processor is also configured to generate at least one adjustment parameter based on the first extended signal, the high-band signal, or both.
[0012] In another particular embodiment, an apparatus includes a memory and a processor. The processor is configured to receive low-band data corresponding to at least a low-band signal of an input audio signal. The processor is also configured to decode the low-band data to generate a synthesized low-band audio signal. The processor is further configured to select a non-linear processing function of a plurality of non-linear processing functions. The processor is also configured to generate a synthesized high-band audio signal based on the synthesized low-band audio signal and the non-linear processing function.
[0013] In another particular embodiment, a computer-readable storage device stores instructions that, when executed by a processor, cause the processor to perform operations including separating an input audio signal into at least a low-band signal and a high-band signal. The low-band signal corresponds to a low-band frequency range and the high-band signal corresponds to a high-band frequency range. The operations also include selecting a non-linear processing function of a plurality of non-linear processing functions. The operations further include generating a first extended signal based on the low-band signal and the non-linear processing function. The operations also include generating at least one adjustment parameter based on the first extended signal, the high-band signal, or both.
[0014] In another particular embodiment, a computer-readable storage device stores instructions that, when executed by a processor, cause the processor to perform operations including receiving low-band data corresponding to at least a low-band signal of an input audio signal. The operations also include decoding the low-band data to generate a synthesized low-band audio signal. The operations further include selecting a non-linear processing function of a plurality of non-linear processing functions. The operations also include generating a synthesized high-band audio signal based on the synthesized low-band audio signal and the non-linear processing function.
[0015] Particular advantages provided by at least one of the disclosed embodiments may include improving quality of a synthesized high-band portion of an output signal. The quality of the output signal may be improved by generating the synthesized high-band portion using a non-linear function selected from multiple available non-linear processing functions based on audio characteristics of a low-band portion. The selected non-linear function may improve the correlation between a high-band portion of an input signal at an encoder and the synthesized high-band portion of the output signal at the decoder in both speech and non-speech (e.g., music) situations. Other aspects, advantages, and features of the present disclosure will become apparent after review of the application, including the following sections: Brief Description of the Drawings, Detailed Description, and the Claims.
V. Brief Description of the Drawings
[0016] FIG. 1 is a diagram to illustrate a particular embodiment of an encoder system that is operable to perform harmonic bandwidth extension of audio signals;
[0017] FIG. 2 is a diagram of another particular embodiment of a decoder system that is operable to perform harmonic bandwidth extension of audio signals;
[0018] FIG. 3 is a diagram of another particular embodiment of a system that is operable to perform harmonic bandwidth extension of audio signals;
[0019] FIG. 4 is a flowchart to illustrate a particular embodiment of a method of performing harmonic bandwidth extension of audio signals;
[0020] FIG. 5 is a flowchart to illustrate another particular embodiment of a method of performing harmonic bandwidth extension of audio signals; and
[0021] FIG. 6 is a block diagram of a wireless device operable to perform signal processing operations in accordance with the systems and methods of FIGS. 1-5.
VI. Detailed Description
[0022] Referring to FIG. 1, a diagram of a particular embodiment of an encoder system that is operable to perform harmonic bandwidth extension of audio signals is shown and is generally designated 100. In a particular embodiment, the encoder system 100 may be integrated into an encoding (or decoding) system or apparatus (e.g., in a wireless telephone or coder/decoder (CODEC)). In other embodiments, the encoder system 100 may be integrated into a set top box, a music player, a video player, an entertainment unit, a navigation device, a communications device, a personal digital assistant (PDA), a fixed location data unit, or a computer.
[0023] It should be noted that in the following description, various functions performed by the encoder system 100 of FIG. 1 are described as being performed by certain components or modules. This division of components and modules is for illustration only and not to be considered limiting. In an alternate embodiment, a function performed by a particular component or module may be divided amongst multiple components or modules. Moreover, in an alternate embodiment, two or more components or modules of FIG. 1 may be integrated into a single component or module. Each component or module illustrated in FIG. 1 may be implemented using hardware (e.g., a field-programmable gate array (FPGA) device, an application-specific integrated circuit (ASIC), a digital signal processor (DSP), a controller, etc.), software (e.g., instructions executable by a processor), or any combination thereof.
[0024] The encoder system 100 includes an analysis filter bank 110 coupled to a low-band encoder 108, a harmonicity estimator 106, a signal generator 112, and a parameter estimator 190. The signal generator 112 is coupled to a filter 114 and a mixer 116. The signal generator 112 may include a function selector 180.
[0025] During operation, the analysis filter bank 110 may receive an input audio signal 102. For example, the input audio signal 102 may be provided by a microphone or other input device. The input audio signal 102 may include speech, noise, music, or a combination thereof. The input audio signal 102 may be a super wideband (SWB) signal that includes data in the frequency range from approximately 50 hertz (Hz) to approximately 16 kilohertz (kHz). The analysis filter bank 110 may separate the input audio signal 102 into multiple portions based on frequency. For example, the analysis filter bank 110 may separate the input audio signal 102 into at least a low-band signal 122 and a high-band signal 124. In a particular embodiment, the analysis filter bank 110 may include a set of analysis filter banks. The set of analysis filter banks may separate the input audio signal 102 into at least the low-band signal 122 and the high-band signal 124. In a particular embodiment, the analysis filter bank 110 may generate more than two outputs.
[0026] In the example of FIG. 1, the low-band signal 122 and the high-band signal 124 occupy non-overlapping frequency bands. For example, the low-band signal 122 and the high-band signal 124 may occupy non-overlapping frequency bands of 50 Hz – 7 kHz and 7 kHz – 16 kHz, respectively. In an alternate embodiment, the low-band signal 122 and the high-band signal 124 may occupy non-overlapping frequency bands of 50 Hz – 8 kHz and 8 kHz – 16 kHz, respectively. In another alternate embodiment, the low-band signal 122 and the high-band signal 124 overlap (e.g., 50 Hz – 8 kHz and 7 kHz – 16 kHz, respectively), which may enable a low-pass filter and a high-pass filter of the analysis filter bank 110 to have a smooth rolloff, which may simplify design and reduce cost of the low-pass filter and the high-pass filter. Overlapping the low-band signal 122 and the high-band signal 124 may also enable smooth blending of low-band and high-band signals at a receiver, which may result in fewer audible artifacts.
[0027] It should be noted that although the example of FIG. 1 illustrates processing of a SWB signal, this is for illustration only and not to be considered limiting. In an alternate embodiment, the input audio signal 102 may be a wideband (WB) signal having a frequency range of approximately 50 Hz to approximately 8 kHz. In such an embodiment, the low-band signal 122 may correspond to a frequency range of approximately 50 Hz to approximately 6.4 kHz and the high-band signal 124 may correspond to a frequency range of approximately 6.4 kHz to approximately 8 kHz.
[0028] The analysis filter bank 110 may provide the low-band signal 122 to the low-band encoder 108 and may provide the high-band signal 124 to the parameter estimator 190. The parameter estimator 190 may be configured to compare a first extended signal 182 and the high-band signal 124 to generate one or more adjustment parameters 178, as described herein. The encoder system 100 may generate the first extended signal 182 based on the low-band signal 122 and a selected non-linear processing function, as described herein. The mixer 116 may be configured to generate the first extended signal 182 by modulating a second extended signal 172 using a noise signal 176. The filter 114 may be configured to generate the second extended signal 172 by filtering a third extended signal 174 from the signal generator 112.
[0029] The low-band encoder 108 may receive the low-band signal 122 from the analysis filter bank 110 and may generate low-band parameters 168. The low-band parameters 168 may indicate characteristics of the low-band signal 122. The low-band parameters 168 may include values associated with spectral tilt, pitch gain, lag, speech mode, or a combination thereof, of the low-band signal 122.
[0030] Spectral tilt may relate to a shape of a spectral envelope over a passband and may be represented by a quantized first reflection coefficient. For voiced sounds, a spectral energy may decrease with increasing frequency, such that the first reflection coefficient is negative and may approach -1. Unvoiced sounds may have a spectrum that is either flat, such that the first reflection coefficient is close to zero, or has more energy at high frequencies, such that the first reflection coefficient is positive and may approach +1.
[0031] Speech mode (also called voicing mode) may indicate whether an audio frame associated with the low-band signal 122 represents voiced or unvoiced sound. A speech mode parameter may have a binary value based on one or more measures of periodicity (e.g., zero crossings, normalized autocorrelation functions (NACFs), pitch gain, etc.) and/or voice activity for the audio frame, such as a relation between such a measure and a threshold value. In other implementations, the speech mode parameter may have one or more other states to indicate modes such as silence or background noise, or a transition between silence and voiced speech. The low-band encoder 108 may provide the low-band parameters 168 to the signal generator 112.
[0032] In a particular embodiment, the signal generator 112 may generate the low-band signal 122 based on the low-band parameters 168. For example, the signal generator 112 may include a local decoder (or a decoder emulator). The local decoder may emulate behavior of a decoder at a receiving device. For example, the local decoder may be configured to decode the low-band parameters 168 to generate the low-band signal 122. In an alternative embodiment, the signal generator 112 may receive the low-band signal 122 from the analysis filter bank 110.
[0033] The function selector 180 may select a non-linear processing function of a plurality of available non-linear processing functions 118. The plurality of available non-linear processing functions 118 may include an absolute value function, a full-wave rectification function, a half-wave rectification function, a squaring function, a cubing function, a power of four function, a clipping function, or a combination thereof.
[0034] The function selector 180 may select the non-linear processing function based on a characteristic of the low-band signal 122. To illustrate, the function selector 180 may determine a value of the characteristic based on the low-band parameters 168 or the low-band signal 122. A noise factor may indicate a periodicity of an audio frame corresponding to the low-band signal 122. For example, the noise factor may correspond to pitch gain, speech mode, spectral tilt, NACFs, zero-crossings, or a combination thereof, associated with the low-band signal 122. If the noise factor satisfies a first noise threshold, the function selector 180 may select a first non-linear processing function. For example, if the noise factor indicates that the low-band signal 122 is strongly periodic (e.g., corresponds to speech), the function selector 180 may select a high order power function (e.g., a power of four function). If the noise factor satisfies a second noise threshold, the function selector 180 may select a second non-linear processing function. For example, if the noise factor indicates that the low-band signal 122 is not very periodic or is noise-like (e.g., corresponds to music), the function selector 180 may select a low order power function (e.g., a squaring function).
[0035] In a particular embodiment, the function selector 180 may select a non-linear processing function from the plurality of available non-linear processing functions 118 on an audio frame by audio frame basis. Further, different non-linear processing functions may be selected for consecutive frames of the input audio signal 102. Thus, the function selector 180 may select a first non-linear processing function of the plurality of non-linear processing functions in response to determining that a parameter associated with a first audio frame satisfies a first condition, and may select a second non-linear processing function of the plurality of non-linear processing functions in response to determining that a parameter associated with a second audio frame satisfies a second condition. As an illustrative example, a different non-linear processing function may be applied when the input audio signal 102 corresponds to speech during a telephone call than when the input audio signal 102 corresponds to music-on-hold during the telephone call. In a particular embodiment, the parameter associated with the frame is one of a coding mode chosen to encode the low-band signal, a periodicity of the frame, an amount of non-periodic noise in the frame, and a spectral tilt corresponding to the frame.
[0036] The signal generator 112 may harmonically extend a spectrum of the low-band signal 122 to include a higher frequency range (e.g., a frequency range corresponding to the high-band signal 124). For example, the signal generator 112 may upsample the low-band signal 122. The low-band signal 122 may be upsampled to reduce aliasing upon application of the selected non-linear processing function. In a particular embodiment, the signal generator 112 may upsample the low-band signal 122 by a particular factor (e.g., 8). In a particular embodiment, the upsampling operation may include zero-stuffing the low-band signal 122. The signal generator 112 may generate the third extended signal 174 by applying the selected non-linear processing function to the upsampled signal.
[0037] The filter 114 may receive the third extended signal 174 from the signal generator 112. The filter 114 may generate the second extended signal 172 by filtering the third extended signal 174. For example, the filter 114 may downsample the third extended signal 174 such that a frequency range (e.g., 7 kHz – 16 kHz) of the second extended signal 172 corresponds to the frequency range associated with the high-band signals 124. To illustrate, the filter 114 may apply a band-pass (e.g., high-pass) filtering operation to the third extended signal 174 to generate the second extended signal 172. In a particular embodiment, the filter 114 may apply a linear transformation (e.g., a discrete cosine transform (DCT)) to the third extended signal 174 and may select transform coefficients corresponding to the high frequency range (e.g., 7 kHz – 16 kHz). The filter 114 may provide the second extended signal 172 to the mixer 116.
[0038] The mixer 116 may combine the second extended signal 172 and the noise signal 176. The mixer 116 may receive the noise signal 176 from a noise generator (not shown). The noise generator may be configured to produce a unit-variance white pseudorandom noise signal. In a particular embodiment, the noise signal 176 may not be white and may have a power density that varies with frequency. In a particular embodiment, the noise generator may be configured to output the noise signal 176 as a deterministic function that may be duplicated at a decoder of a receiving device. For example, the noise generator may be configured to generate the noise signal 176 as a deterministic function of the low-band parameters 168.
[0039] The mixer 116 may combine a first proportion of the noise signal 176 and a second proportion of the second extended signal 172. For example, the mixer 116 may generate the first extended signal 182 to have a ratio of harmonic energy to noise energy similar to that of the high-band signal 124. The mixer 116 may determine the first proportion and the second proportion based on a harmonicity factor 170. For example, the first proportion may be higher than the second proportion if the harmonicity factor 170 indicates that the high-band signal 124 is associated with unvoiced sound (e.g., music or noise). As another example, the second proportion may be higher than the first proportion if the harmonicity factor 170 indicates that the high-band signal 124 is associated with voiced speech. In a particular embodiment, the mixer 116 may determine the first proportion (or the second proportion) from the harmonicity factor 170 and may derive the second proportion (or the first proportion) according to an equation, such as
(the first proportion)2+(the second proportion)2 = 1, (Equation 1).
[0040] Alternatively, the mixer 116 may select, based on the harmonicity factor 170, a corresponding pair of proportions from a plurality of pairs of proportions, where the pairs are pre-calculated to satisfy a constant-energy ratio, such as Equation (1). Values of the first proportion may range from 0.1 to 0.7 and values of the second proportion may range from 0.7 to 1.0.
[0041] The harmonicity estimator 106 may determine the harmonicity factor 170 based on an estimate of a characteristic (e.g., periodicity) of the input audio signal 102. In a particular embodiment, the harmonicity estimator 106 may generate the harmonicity factor 170 based on at least one of the high-band signal 124 and the low-band parameters 168. For example, the harmonicity estimator 106 may determine the harmonicity factor 170 based on characteristics (e.g., periodicity) of the low-band signal 122 indicated by the low-band parameters 168. To illustrate, the harmonicity estimator 106 may assign a value to the harmonicity factor 170 that is proportional to pitch gain. As another example, the harmonicity estimator 106 may determine the harmonicity factor 170 based on speech mode. To illustrate, the harmonicity factor 170 may have a first value in response to the speech mode indicating voiced audio (e.g., speech) and may have a second value in response to the speech mode indicating unvoiced audio (e.g., music).
[0042] As another example, the harmonicity estimator 106 may determine the harmonicity factor 170 based on characteristics (e.g., periodicity) of the high-band signal 124. To illustrate, the harmonicity estimator 106 may determine the harmonicity factor 170 based on a maximum value of an autocorrelation coefficient of the high-band signal 124, where the autocorrelation is performed over a search range that includes a delay of one pitch lag and does not include a delay of zero samples. In a particular embodiment, the harmonicity estimator 106 may generate high-band filter parameters corresponding to the high-band signal 124 and may determine the characteristics of the high-band signal 124 based on the high-band filter parameters.
[0043] In a particular embodiment, the harmonicity estimator 106 may determine the harmonicity factor 170 based on another indicator of periodicity (e.g., pitch gain) and a threshold value. For example, the harmonicity estimator 106 may perform an autocorrelation operation on the high-band signal 124 if the pitch gain indicated by the low-band parameters 168 satisfies a first threshold value (e.g., greater than or equal to 0.5). As another example, the harmonicity estimator 106 may perform the autocorrelation operation if the speech mode indicates a particular state (e.g., voiced speech). The harmonicity factor 170 may have a default value if the pitch gain does not satisfy the first threshold value and/or if the speech mode indicates other states.
[0044] The harmonicity estimator 106 may determine the harmonicity factor 170 based on characteristics other than, or in addition to, periodicity. For example, the harmonicity factor may have a different value for speech signals having a large pitch lag than for speech signals having a small pitch lag. In a particular embodiment, the harmonicity estimator 106 may determine the harmonicity factor 170 based on a measure of energy of the high-band signal 124 at multiples of a fundamental frequency relative to a measure of energy of the high-band signal 124 at other frequency components.
[0045] The harmonicity estimator 106 may provide the harmonicity factor 170 to the mixer 116. The mixer 116 may generate the first extended signal 182 based on the harmonicity factor 170, as described herein. The mixer 116 may provide the first extended signal 182 to the parameter estimator 190.
[0046] The parameter estimator 190 may generate the adjustment parameters 178 based on at least one of the high-band signal 124 or the first extended signal 182. For example, the parameter estimator 190 may generate the adjustment parameters 178 based on a relation between the high-band signal 124 and the first extended signal 182, such as difference or ratio between energies of the two signals. In a particular embodiment, the adjustment parameters 178 may correspond to one or more gain adjustment parameters indicating the difference or ratio between the energies of the two signals. In an alternative embodiment, the adjustment parameters 178 may correspond to a quantized index of the gain adjustment parameters. In a particular embodiment, the adjustment parameters 178 may include high-band parameters indicating characteristics of the high-band signal 124. In a particular embodiment, the parameter estimator 190 may generate the adjustment parameters 178 based on the high-band signal 124 and not based on the first extended signal 182.
[0047] The parameter estimator 190 may provide the adjustment parameters 178 and the low-band encoder 108 may provide the low-band parameters 168 to a multiplexer (MUX). The MUX may multiplex the adjustment parameters 178 and the low-band parameters 168 to generate an output bit stream. The output bit stream may represent an encoded audio signal corresponding to the input audio signal 102. For example, the MUX may be configured to insert the adjustment parameters 178 into an encoded version of the input audio signal 102 to enable gain adjustment during reproduction of the input audio signal 102. The output bit stream may be transmitted (e.g., over a wired, wireless, or optical channel) by a transmitter and/or stored. At a receiving device, reverse operations may be performed by a demultiplexer (DEMUX), a low-band decoder, a high-band decoder, and a filter bank to generate an audio signal (e.g., a reconstructed version of the input audio signal 102 that is provided to a speaker or other output device), as described with reference to FIG. 2. In a particular embodiment, the harmonicity estimator 106 may provide the harmonicity factor 170 to the MUX and the MUX may include the harmonicity factor 170 in the output bit stream.
[0048] The encoder system 100 generates a synthesized high-band signal (e.g., the first extended signal 182), at an encoder, using a non-linear processing function selected based on characteristics of the low-band signal 122. Using the selected non-linear processing function may increase the correlation between the synthesized high-band signal and the high-band signal 124 in both voiced and unvoiced cases.
[0049] Referring to FIG. 2, a particular embodiment of a decoder system that is operable to perform harmonic bandwidth extension of audio signals is shown and is generally designated 200. The encoder system 100 and the decoder system 200 may be included in a single device or in separate devices.
[0050] In a particular embodiment, the decoder system 200 may be integrated into an encoding (or decoding) system or apparatus (e.g., in a wireless telephone or coder/decoder (CODEC)). In other embodiments, the decoder system 200 may be integrated into a set top box, a music player, a video player, an entertainment unit, a navigation device, a communications device, a personal digital assistant (PDA), a fixed location data unit, or a computer.
[0051] It should be noted that in the following description, various functions performed by the decoder system 200 of FIG. 2 are described as being performed by certain components or modules. This division of components and modules is for illustration only and not to be considered limiting. In an alternate embodiment, a function performed by a particular component or module may be divided amongst multiple components or modules. Moreover, in an alternate embodiment, two or more components or modules of FIG. 2 may be integrated into a single component or module. Each component or module illustrated in FIG. 2 may be implemented using hardware (e.g., a field-programmable gate array (FPGA) device, an application-specific integrated circuit (ASIC), a digital signal processor (DSP), a controller, etc.), software (e.g., instructions executable by a processor), or any combination thereof.
[0052] The decoder system 200 includes a low-band decoder 208 coupled to the signal generator 112, the filter 114, the mixer 116, a high-band signal generator 216, and a synthesis filter bank 210.
[0053] During operation, the low-band decoder 208 may receive low-band data 268. The low-band data 268 may correspond to an output bit stream generated by the encoder system 100 of FIG. 1. For example, a receiver at the decoder system 200 may receive (e.g., over a wired, wireless, or optical channel) an input bit stream. The input bit stream may correspond to an output bit stream generated by the encoder system 100. The receiver may provide the input bit stream to a demultiplexer (DEMUX). The DEMUX may generate the low-band data 268 and the adjustment parameters from the input bit stream. In a particular embodiment, the DEMUX may extract a harmonicity factor from the input bit stream. The DEMUX may provide the low-band data 268 to the low-band decoder 208.
[0054] The low-band decoder 208 may extract low-band parameters from the low-band data 268. The low-band parameters may correspond to the low-band parameters 168 of FIG. 1. The low-band decoder 208 may generate a synthesized low-band signal 222 based on the low-band parameters. The synthesized low-band signal 222 may approximate the low-band signal 122 of FIG. 1.
[0055] The signal generator 112 may receive the synthesized low-band signal 222 from the low-band decoder 208. The signal generator 112 may generate a third extended signal 274 based on the synthesized low-band signal 222, as described with reference to FIG. 1. For example, the function selector 180 may select a non-linear processing function from a plurality of available non-linear processing functions 218 based on the synthesized low-band signal 222. The signal generator may extend the synthesized low-band signal 222 and may apply the selected non-linear processing function to generate the third extended signal 274. The third extended signal 274 may approximate the third extended signal 174 of FIG. 1. In a particular embodiment, the function selector 180 selects a non-linear processing function based on a received parameter. For example, the decoder system 200 may receive a parameter that identifies (e.g., by index) a particular non-linear processing function that was applied by an encoder system (e.g., the encoder system 100) to encode a particular audio frame or sequence of audio frames. Such a parameter may be received for each frame or when the non-linear processing function to be used changes.
[0056] The filter 114 may generate a second extended signal 272 by filtering the third extended signal 274, as described with reference to FIG. 1. The second extended signal 272 may approximate the second extended signal 172 of FIG. 1.
[0057] The mixer 116 may generate the first extended signal 282 by combining a noise signal 276 and the second extended signal 272 based on a harmonicity factor 270, as described with reference to FIG. 2. The noise signal 276 may approximate the noise signal 176 of FIG. 1 and the first extended signal 282 may approximate the first extended signal 182 of FIG. 1.
[0058] The harmonicity decoder 206 may receive the low-band data 268, the adjustment parameters 178, a received harmonicity factor (e.g., parameter), or a combination thereof. For example, the harmonicity decoder 206 may receive the low-band data 268, the adjustment parameters 178, the received harmonicity factor, or a combination thereof, from a DEMUX of the decoder system 200. The harmonicity decoder 206 may generate the harmonicity factor 270 based on the low-band data 268, the adjustment parameters 178, the received harmonicity factor, or a combination thereof. For example, the harmonicity decoder 206 may extract low-band parameters from the low-band data 268. As another example, the harmonicity decoder 206 may extract high-band parameters from the adjustment parameters 178. The harmonicity decoder 206 may generate a calculated harmonicity factor based on the low-band parameters, the high-band parameters, or both, as described with reference to FIG. 1.
[0059] The harmonicity decoder 206 may set the harmonicity factor 270 to be the calculated harmonicity factor or the received harmonicity factor. In a particular embodiment, the harmonicity decoder 206 may set the harmonicity factor 270 to the calculated harmonicity factor in response to detecting an error in the received harmonicity factor. The harmonicity decoder 206 may detect the error in response to determining that a difference between the received harmonicity factor and the calculated harmonicity factor satisfies a particular threshold value. The harmonicity decoder 206 may provide the harmonicity factor 270 to the mixer 116. The mixer 116 may provide the first extended signal 282 to the high-band signal generator 216.
[0060] The high-band signal generator 216 may generate a synthesized high-band signal 224 based on at least one of the adjustment parameters 178 and the first extended signal 282. For example, the high-band signal generator 216 may apply the adjustment parameters 178 to the first extended signal 282 to generate the synthesized high-band signal 224. To illustrate, the high-band signal generator 216 may scale the first extended signal 282 by a factor that is associated with at least one of the adjustment parameters 178. In a particular embodiment, one or more of the adjustment parameters 178 may correspond to gain adjustment parameters. The high-band signal generator 216 may apply the gain adjustment parameters to the first extended signal 282 to generate the synthesized high-band signal 224. The synthesis filter bank 210 may receive the synthesized high-band signal 224 and the synthesized low-band signal 222. The output audio signal 278 may be provided to a speaker (or other output device) by the synthesis filter bank 210 and/or stored.
[0061] The decoder system 200 may enable a synthesized high-band signal to be generated at a decoder using a non-linear processing function selected based on low-band parameters indicating characteristics of a low-band portion of an input signal received at an encoder. Using the selected non-linear processing function to generate the synthesized high-band signal may improve the correlation between the synthesized high-band signal and a high-band portion of the input signal in both voiced and unvoiced cases.
[0062] Referring to FIG. 3, a particular embodiment of a system that is operable to perform harmonic bandwidth extension of audio signals is shown and is generally designated 300.
[0063] In a particular embodiment, the system 300 (or portions thereof) may be integrated into an encoding (or decoding) system or apparatus (e.g., in a wireless telephone or coder/decoder (CODEC)). In other embodiments, the system 300 (or portions thereof) may be integrated into a set top box, a music player, a video player, an entertainment unit, a navigation device, a communications device, a personal digital assistant (PDA), a fixed location data unit, or a computer.
[0064] It should be noted that in the following description, various functions performed by the system 300 of FIG. 3 are described as being performed by certain components or modules. This division of components and modules is for illustration only and not to be considered limiting. In an alternate embodiment, a function performed by a particular component or module may be divided amongst multiple components or modules. Moreover, in an alternate embodiment, two or more components or modules of FIG. 3 may be integrated into a single component or module. Each component or module illustrated in FIG. 3 may be implemented using hardware (e.g., a field-programmable gate array (FPGA) device, an application-specific integrated circuit (ASIC), a digital signal processor (DSP), a controller, etc.), software (e.g., instructions executable by a processor), or any combination thereof.
[0065] The system 300 includes the analysis filter bank 110, the low-band encoder 108, the harmonicity estimator 106, the parameter estimator 190, and the decoder system 200.
[0066] During operation, the analysis filter bank 110 may receive the input audio signal 102. The analysis filter bank 110 may separate the input audio signal 102 into at least the low-band signal 122 and the high-band signal 124.
[0067] The low-band encoder 108 may receive the low-band signal 122 from the analysis filter bank 110. The low-band encoder 108 may determine low-band parameters 168 based on the low-band signal 122, as described with reference to FIG. 1. The low-band encoder 108 may provide the low-band parameters 168 to the decoder system 200.
[0068] The harmonicity estimator 106 may receive the high-band signal 124 and may generate the harmonicity factor 170 based on the high-band signal 124. For example, the harmonicity estimator 106 may generate the harmonicity factor 170 based on high-band parameters indicating characteristics of the high-band signal 124, as described with reference to FIG. 1. The harmonicity estimator 106 may provide the harmonicity factor 170 to the decoder system 200.
[0069] The parameter estimator 190 may generate the adjustment parameters 178 based on the high-band signal 124. For example, the adjustment parameters 178 may correspond to high-band parameters indicating characteristics of the high-band signal 124. The parameter estimator 190 may provide the adjustment parameters 178 to the decoder system 200. The decoder system 200 may generate the synthesized high-band signal 224 based on the adjustment parameters 178, the low-band parameters 168, the harmonicity factor 170, or a combination thereof, as described with reference to FIG. 2.
[0070] The system 300 enables a synthesized high-band signal to be generated at a decoder using a non-linear processing function selected based on characteristics of a synthesized low-band signal. The system 300 may generate the adjustment parameters 178 based on the high-band signal 124 and not based on an extended version of the low-band signal. In a particular embodiment, the system 300 may generate the adjustment parameters 178 faster than the encoder system 100 by saving processing time to extend the input audio signal 102 and mix the extended signal with a noise signal.
[0071] Referring to FIG. 4, a flowchart of a particular embodiment of a method of performing harmonic bandwidth extension of audio signals is shown and is generally designated 400. The method 400 may be performed by the encoder system 100 of FIG. 1.
[0072] The method 400 may include separating, at a device, an input audio signal into at least a low-band signal and a high-band signal, at 402. The low-band signal may correspond to a low-band frequency range and the high-band signal may correspond to a high-band frequency range. For example, the analysis filter bank 110 of FIG. 1 may separate the input audio signal 102 into at least the low-band signal 122 and the high-band signal 124, as described with reference to FIG. 1. The low-band signal 122 may correspond to a low-band frequency range (e.g., 50 hertz (Hz) – 7 kilohertz (kHz)) and the high-band signal 124 may correspond to a high-band frequency range (e.g., 7 kHz – 16 kHz).
[0073] The method 400 may also include selecting a non-linear processing function of a plurality of non-linear processing functions, at 404. For example, the function selector 180 of FIG. 1 may select a particular non-linear processing function of the plurality of available non-linear processing functions 118, as described with reference to FIG. 1.
[0074] The method 400 may further include generating a first extended signal based on the low-band signal and the non-linear processing function, at 406. For example, the mixer 116 of FIG. 1 may generate the first extended signal 182 based on the low-band signal 122 and the selected non-linear processing function, as described with reference to FIG. 1.
[0075] The method 400 may also include generating at least one adjustment parameter based on at least one of the first extended signal or the high-band signal, at 408. For example, the parameter estimator 190 may generate the adjustment parameters 178 based on at least one of the first extended signal 182 or the high-band signal 124, as described with reference to FIG. 1.
[0076] The method 400 may enable generating a synthesized high-band signal (e.g., the first extended signal 182), at an encoder, using a non-linear processing function selected based on characteristics of the low-band signal 122. Using the selected non-linear processing function may increase the correlation between the synthesized high-band signal and the high-band signal 124 in both voiced and unvoiced cases.
[0077] In a particular embodiment, the method 400 of FIG. 4 may be implemented via hardware (e.g., a field-programmable gate array (FPGA) device, an application-specific integrated circuit (ASIC), etc.) of a processing unit, such as a central processing unit (CPU), a digital signal processor (DSP), or a controller, via a firmware device, or any combination thereof. As an example, the method 400 of FIG. 4 can be performed by a processor that executes instructions, as described with respect to FIG. 6.
[0078] Referring to FIG. 5, a flowchart of a particular embodiment of a method of performing harmonic bandwidth extension of audio signals is shown and is generally designated 500. The method 500 may be performed by the decoder system 200 of FIG. 2.
[0079] The method 500 may include receiving, at a device, low-band data corresponding to at least a low-band signal of an input audio signal, at 502. For example, a DEMUX of the decoder system 200 may receive an input bit stream via a receiver, as described with reference to FIG. 2. As another example, the low-band decoder 208 may receive the low-band data 268, as described with reference to FIG. 2.
[0080] The method 500 may also include decoding the low-band data to generate a synthesized low-band audio signal, at 504. For example, the low-band decoder 208 may decode the low-band data 268 to generate the synthesized low-band signal 222, as described with reference to FIG. 2.
[0081] The method 500 may further include selecting a non-linear processing function of a plurality of non-linear processing functions, at 506. For example, the function selector 180 may select a particular non-linear processing function of the plurality of available non-linear processing functions 118, as described with reference to FIG. 2.
[0082] The method 500 may also include generating a synthesized high-band audio signal based on the synthesized low-band audio signal and the non-linear processing function, at 508. For example, the high-band signal generator 216 may generate the synthesized high-band signal 224 based on the synthesized low-band signal 222 and the selected non-linear processing function, as described with reference to FIG. 2.
[0083] The method 500 may enable a synthesized high-band signal to be generated at a decoder using a non-linear processing function selected based on low-band parameters indicating characteristics of a low-band portion of an input signal received at an encoder. Using the selected non-linear processing function to generate the synthesized high-band signal may improve the correlation between the synthesized high-band signal and a high-band portion of the input signal in both voiced and unvoiced cases.
[0084] In a particular embodiment, the method 500 of FIG. 5 may be implemented via hardware (e.g., a field-programmable gate array (FPGA) device, an application-specific integrated circuit (ASIC), etc.) of a processing unit, such as a central processing unit (CPU), a digital signal processor (DSP), or a controller, via a firmware device, or any combination thereof. As an example, the method 500 of FIG. 5 can be performed by a processor that executes instructions, as described with respect to FIG. 6.
[0085] Referring to FIG. 6, a block diagram of a particular illustrative embodiment of a wireless communication device is depicted and generally designated 600. The device 600 includes a processor 610 (e.g., a central processing unit (CPU), a digital signal processor (DSP), etc.) coupled to a memory 632. The memory 632 may include instructions 660 executable by the processor 610. The processor 610 may also include a coder/decoder (CODEC) 634, as shown. The CODEC 634 may perform, and/or the instructions 660 may be executable by the processor 610 to perform, methods and processes disclosed herein, such as the method 400 of FIG. 4, the method 500 of FIG. 5, or both.
[0086] The CODEC 634 may include an encoder 690 and a decoder 692. The encoder 690 may include one or more of the analysis filter bank 110, the harmonicity estimator 106, the low-band encoder 108, the mixer 116, the signal generator 112, the filter 114, and the parameter estimator 190, as shown. The decoder 692 may include one or more of the synthesis filter bank 210, the harmonicity decoder 206, the low-band decoder 208, the high-band signal generator 216, the mixer 116, and the filter 114, as shown. In alternate embodiments, the encoder 690 and the decoder 692 may reside within or part of multiple processors. For example, the device 600 may include multiple processors, such as a DSP and an application processor, and the encoder 690 and decoder 692, or components thereof, may be included in some or all of the multiple processors.
[0087] The analysis filter bank 110, the harmonicity estimator 106, the low-band encoder 108, the mixer 116, the signal generator 112, the filter 114, the parameter estimator 190, the synthesis filter bank 210, the harmonicity decoder 206, the low-band decoder 208, the high-band signal generator 216, or a combination thereof, may be implemented via dedicated hardware (e.g., circuitry), by a processor executing instructions to perform one or more tasks, or a combination thereof. As an example, such instructions may be stored in a memory device, such as a random access memory (RAM), magnetoresistive random access memory (MRAM), spin-torque transfer MRAM (STT-MRAM), flash memory, read-only memory (ROM), programmable read-only memory (PROM), solid state memory, erasable programmable read-only memory (EPROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), registers, hard disk, a removable disk, or a compact disc read-only memory (CD-ROM).
[0088] FIG. 6 also shows a display controller 626 that is coupled to the processor 610 and to a display 628. A speaker 636 and a microphone 638 can be coupled to the device 600. For example, the microphone 638 may generate the input audio signal 102 of FIG. 1, and the device 600 may generate an output bit stream for transmission to a receiver based on the input audio signal 102, as described with reference to FIG. 1. For example, the output bit stream may be transmitted by a transmitter via the processor 610, a wireless controller 640, and an antenna 642. As another example, the speaker 636 may be used to output a signal reconstructed by the device 600 from an input bit stream received by a receiver (e.g., via the wireless controller 640 and the antenna 642), as described with reference to FIG. 2.
[0089] In a particular embodiment, the processor 610, the display controller 626, the memory 632, and the wireless controller 640 are included in a system-in-package or system-on-chip device (e.g., a mobile station modem (MSM)) 622. In a particular embodiment, an input device 630, such as a touchscreen and/or keypad, and a power supply 644 are coupled to the system-on-chip device 622. Moreover, in a particular embodiment, as illustrated in FIG. 6, the display 628, the input device 630, the speaker 636, the microphone 638, the antenna 642, and the power supply 644 are external to the system-on-chip device 622. Each of the display 628, the input device 630, the speaker 636, the microphone 638, the antenna 642, and the power supply 644 can be coupled to a component of the system-on-chip device 622, such as an interface or a controller.
[0090] In conjunction with the described embodiments, a first apparatus may include means for separating an input audio signal into at least a low-band signal and a high-band signal, such as the analysis filter bank 110, one or more other devices or circuits configured to separate an audio signal, or any combination thereof. The low-band signal may correspond to a low-band frequency range and the high-band signal may correspond to a high-band frequency range. The apparatus may also include means for selecting a non-linear processing function of a plurality of non-linear processing functions, such as the function selector 180, one or more other devices or circuits configured to select a non-linear processing function from a plurality of non-linear processing functions, or any combination thereof. The apparatus may further include first means for generating a first extended signal based on the low-band signal and the non-linear processing function, such as the mixer 116, one or more other devices or circuits configured to generate a signal based on a low-band signal and a non-linear processing function, or any combination thereof. The apparatus may also include second means for generating at least one adjustment parameter based on the first extended signal, the high-band signal, or both, such as the parameter estimator 190, one or more other devices or circuits configured to generate at least one adjustment parameter based on an extended signal and/or a high-band signal, or any combination thereof.
[0091] In conjunction with the described embodiments, a second apparatus may include means for receiving low-band data corresponding to at least a low-band signal of an input audio signal, such as a component (e.g., a receiver) of or coupled to the decoder system 200, one or more other devices or circuits configured to receive low-band data corresponding to a low-band signal of an input audio signal, or any combination thereof. The apparatus may also include means for decoding the low-band data to generate a synthesized low-band audio signal, such as the low-band decoder 208, one or more other devices or circuits configured to decode low-band data to generate a synthesized low-band audio signal, or any combination thereof. The apparatus may further include means for selecting a non-linear processing function of a plurality of non-linear processing functions, such as the function selector 180, one or more other devices or circuits configured to select a non-linear processing function of a plurality of non-linear processing functions, or any combination thereof. The apparatus may also include means for generating a synthesized high-band audio signal based on the synthesized low-band audio signal and the non-linear processing function, such as the high-band signal generator 216, one or more other devices or circuits configured to generate a synthesized high-band audio signal based on a synthesized low-band audio signal and a non-linear processing function, or any combination thereof.
[0092] Those of skill would further appreciate that the various illustrative logical blocks, configurations, modules, circuits, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented as electronic hardware, computer software executed by a processing device such as a hardware processor, or combinations of both. Various illustrative components, blocks, configurations, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or executable software depends upon the particular application and design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application, such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.
[0093] The steps of a method or algorithm described in connection with the embodiments disclosed herein may be embodied directly in hardware, in a software module executed by a processor, or in a combination of the two. A software module may reside in a memory device, such as random access memory (RAM), magnetoresistive random access memory (MRAM), spin-torque transfer MRAM (STT-MRAM), flash memory, read-only memory (ROM), programmable read-only memory (PROM), erasable programmable read-only memory (EPROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), registers, hard disk, a removable disk, or a compact disc read-only memory (CD-ROM). An exemplary memory device is coupled to the processor such that the processor can read information from, and write information to, the memory device. In the alternative, the memory device may be integral to the processor. The processor and the storage medium may reside in an application-specific integrated circuit (ASIC). The ASIC may reside in a computing device or a user terminal. In the alternative, the processor and the storage medium may reside as discrete components in a computing device or a user terminal.
[0094] The previous description of the disclosed embodiments is provided to enable a person skilled in the art to make or use the disclosed embodiments. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the disclosure. Thus, the present disclosure is not intended to be limited to the embodiments shown herein and is to be accorded the widest scope possible consistent with the principles and novel features as defined by the following claims.
Translation - Spanish EXTENSIÓN ARMÓNICA DE ANCHO DE BANDA DE SEÑALES DE AUDIO
REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional de Estados Unidos no. 61/939,585, presentada el 13 de febrero de 2014, y la solicitud no provisional de Estados Unidos no. 14/617,524, presentada el 9 de febrero de 2015, ambas tituladas "EXTENSIÓN ARMÓNICA DE ANCHO DE BANDA DE SEÑALES DE AUDIO", cuyo contenido se incorpora por referencia en su totalidad en la presente.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente descripción se refiere en general a la extensión armónica de ancho de banda de señales de audio.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los avances en la tecnología han dado como resultado dispositivos de computación más pequeños y más potentes. Por ejemplo, actualmente existen una variedad de dispositivos de computación portátiles personales, incluidos los dispositivos de computación inalámbricos, tales como teléfonos portátiles inalámbricos, asistentes digitales personales (PDAs) y dispositivos de localización que son pequeños, ligeros y fácilmente llevados por los usuarios. Más específicamente, los teléfonos inalámbricos portátiles, tales como teléfonos celulares y teléfonos de Protocolo de Internet (IP), pueden comunicar paquetes de voz y datos a través de redes inalámbricas. Además, muchos de tales teléfonos inalámbricos incluyen otros tipos de dispositivos que se incorporan en los mismos. Por ejemplo, un teléfono inalámbrico también puede incluir una cámara digital de imágenes fijas, una cámara de video digital, un grabador digital y un reproductor de archivos de audio.
En los sistemas telefónicos tradicionales (por ejemplo, redes telefónicas públicas conmutadas (PSTNs)), el ancho de banda de la señal se limita a la gama de frecuencia de 300 Hertz (Hz) a 3.4 kiloHertz (kHz). En aplicaciones de banda ancha (WB), como la telefonía celular y voz sobre protocolo de Internet (VoIP), el ancho de banda de la señal puede abarcar la gama de frecuencias de 50 Hz a 7 kHz. Técnicas de codificación de súper banda ancha (SWB) soportan ancho de banda que se extiende hasta alrededor de 16 kHz. La extensión de señal de ancho de banda de telefonía de banda estrecha a 3.4 kHz a la telefonía SWB de 16 kHz puede mejorar la calidad de la reconstrucción de la señal, inteligibilidad y naturalidad.
Técnicas de codificación SWB por lo general implican la codificación y transmisión de la porción de baja frecuencia de la señal (por ejemplo, 50 Hz a 7 kHz, también llamada la "banda baja"). Por ejemplo, la banda baja se puede representar utilizando parámetros de filtro y/o una señal de excitación de banda baja. Con el fin de mejorar la eficiencia de codificación, la porción de mayor frecuencia de la señal (por ejemplo, 7 kHz a 16 kHz, también llamada la "banda alta") no puede ser totalmente codificada y transmitida. Un receptor puede utilizar el modelado de señales para generar una señal de banda alta sintetizada. En algunas implementaciones, los datos asociados con la banda alta se pueden proporcionar al receptor para ayudar en la síntesis de banda alta. Tales datos pueden ser referidos como "información lateral", y pueden incluir información de ganancia, la frecuencias espectrales de línea (LSF, también conocida como pares espectrales de líneas (LSP)), etc. La información puede generarse mediante la comparación de la banda alta y una señal de banda alta sintetizada derivada de la banda baja. Por ejemplo, la señal de banda alta sintetizada puede estar basada en la señal de banda baja y una función no lineal. Una función no lineal solo se puede usar para generar la señal de banda alta sintetizada para señales de banda baja que tienen características distintas. Aplicando la misma función no lineal para señales que tienen distintas características pueden resultar en la generación de una señal de banda alta sintetizada de baja calidad en ciertas situaciones (por ejemplo, voz vs. música). Como resultado, la señal de banda alta sintetizada puede ser correlacionada débilmente a la señal de banda alta.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención divulga sistemas y métodos para la extensión armónica del ancho de banda de las señales de audio. Un codificador puede utilizar una porción de banda baja de una señal de audio para generar información (por ejemplo, parámetros de ajuste) utilizados para reconstruir una porción de señal de banda alta de audio en un decodificador. Por ejemplo, el codificador puede extender la porción de banda baja de la señal de audio con base en las características de la porción de banda baja. La porción de banda baja extendida puede tener un ancho de banda mayor que la porción de banda baja. El codificador puede determinar los parámetros de ajuste con base en la porción de banda baja extendida y la porción de banda alta.
El codificador puede utilizar una función de procesamiento no lineal seleccionada para generar la porción de banda baja extendida. La función de procesamiento no lineal se puede seleccionar entre una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales con base en las características de la porción de banda baja de la señal de audio. La señal de audio puede corresponder a una trama de audio en particular o paquete. Si la porción de banda baja indica que la señal de audio es fuertemente periódica (por ejemplo, tiene fuertes componentes armónicos y/o corresponde a voz), el codificador de señal puede seleccionar una función no lineal de orden superior. Si la porción de banda baja indica que la señal de audio es fuertemente ruidosa (por ejemplo, corresponde a música), el codificador de señal puede seleccionar una función no lineal de orden inferior. El codificador puede determinar los parámetros de ajuste con base en una comparación de la banda alta y la porción de banda baja extendida.
Un decodificador puede recibir datos de banda baja y los parámetros de ajuste del codificador. El decodificador puede generar una señal sintetizada de banda baja con base en los datos de banda baja. El decodificador puede generar una porción de banda baja extendida sintetizada con base en la señal sintetizada de banda baja y una función de procesamiento no lineal seleccionada. El decodificador puede generar una señal de banda alta sintetizada con base en la porción de banda baja extendida sintetizada y los parámetros de ajuste. Una señal de salida puede ser generada al combinar la señal de banda baja y la señal sintetizada de banda alta sintetizada en el decodificador.
En una modalidad particular, un método incluye separar, en un dispositivo, una señal de audio de entrada al menos en una señal de banda baja y una señal de banda alta. La señal de banda baja corresponde a un rango de frecuencia de banda baja y la señal de banda alta corresponde a un rango de frecuencia de banda alta. El método también incluye seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales. El método incluye además generar una primera señal extendida con base en la señal de banda baja y la función de procesamiento no lineal. El método también incluye generar al menos un parámetro de ajuste con base en la primera señal extendida, la señal de banda alta, o ambas.
En otra modalidad particular, un método incluye recibir, en un dispositivo, datos de banda baja que corresponden al menos a una señal de banda baja de una señal de audio de entrada. El método también incluye decodificar los datos de banda baja para generar una señal de audio de banda baja sintetizada. El método incluye además seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales. El método también incluye generar una señal de audio de banda alta sintetizada con base en la señal de audio de banda baja sintetizada y la función de procesamiento no lineal.
En otra modalidad particular, un aparato incluye una memoria y un procesador. El procesador está configurado para separar una señal de audio de entrada al menos en una señal de banda baja y una señal de banda alta. La señal de banda baja corresponde a un rango de frecuencia de banda baja y la señal de banda alta corresponde a un rango de frecuencia de banda alta. El procesador también está configurado para seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales. El procesador además está configurado para generar una primera señal extendida con base en la señal de banda baja y la función de procesamiento no lineal. El procesador también está configurado para generar al menos un parámetro de ajuste con base en la primera señal extendida, la señal de banda alta, o ambas.
En otra modalidad particular, un aparato incluye una memoria y un procesador. El procesador está configurado para recibir datos de banda baja correspondientes al menos a una señal de banda baja de una señal de audio de entrada. El procesador también está configurado para decodificar los datos de banda baja para generar una señal de audio de banda baja sintetizada. El procesador además está configurado para seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales. El procesador también está configurado para generar una señal de audio de banda alta sintetizada con base en la señal de audio de banda baja sintetizada y la función de procesamiento no lineal.
En otra modalidad particular, un dispositivo de almacenamiento legible por computadora que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por un procesador, hacen que el procesador realice operaciones que incluyen separar una señal de audio de entrada al menos en una señal de banda baja y una señal de banda alta. La señal de banda baja corresponde a un rango de frecuencia de banda baja y la señal de banda alta corresponde a un rango de frecuencia de banda alta. Las operaciones incluyen también seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales. Las operaciones además incluyen generar una primera señal extendida con base en la señal de banda baja y la función de procesamiento no lineal. Las operaciones incluyen también generar al menos un parámetro de ajuste con base en la primera señal extendida, la señal de banda alta, o ambas.
En otra modalidad particular, un dispositivo de almacenamiento legible por computadora que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por un procesador, hacen que el procesador realice operaciones que incluyen recibir datos de banda baja correspondientes al menos a una señal de banda baja de una señal de audio de entrada. Las operaciones también incluyen decodificar los datos de banda baja para generar una señal de audio de banda baja sintetizada. Las operaciones además incluyen seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales. Las operaciones incluyen también generar una señal de audio de banda alta sintetizada con base en la señal de audio de banda baja sintetizada y la función de procesamiento no lineal.
Las ventajas particulares proporcionadas por al menos una de las modalidades descritas pueden incluir la mejora de la calidad de una porción de banda alta sintetizada de una señal de salida. La calidad de la señal de salida puede ser mejorada mediante la generación de la porción de banda alta sintetizada utilizando una función no lineal seleccionada de múltiples funciones de procesamiento no lineales disponibles en función de las características de audio de una porción de banda baja. La función no lineal seleccionada puede mejorar la correlación entre una porción de banda alta de una señal de entrada a un codificador y la porción de banda alta sintetizada de la señal de salida en el decodificador en situaciones tanto de voz y sin voz (por ejemplo, música). Otros aspectos, ventajas y características de la presente invención se harán evidentes después de la revisión de la solicitud, incluyendo las siguientes secciones: Breve descripción de las figuras, descripción detallada y las reivindicaciones.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Figura 1 es un diagrama para ilustrar una modalidad particular de un sistema codificador que es operable para realizar una extensión armónica de ancho de banda de señales de audio.
La Figura 2 es un diagrama de otra modalidad particular de un sistema decodificador que es operable para realizar una extensión armónica de ancho de banda de señales de audio.
La Figura 3 es un diagrama de otra modalidad particular de un sistema que es operable para realizar una extensión armónica de ancho de banda de señales de audio.
La Figura 4 es un diagrama de flujo para ilustrar una modalidad particular de un método para realizar una extensión armónica de ancho de banda de señales de audio.
La Figura 5 es un diagrama de flujo para ilustrar otro modo de realización particular de un método para realizar una extensión armónica de ancho de banda de señales de audio.
La Figura 6 es un diagrama de bloques de un dispositivo inalámbrico operable para realizar operaciones de procesamiento de señal de acuerdo con los sistemas y métodos de las Figuras 1 a 5.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Haciendo referencia a la Figura 1, se muestra un diagrama de una modalidad particular de un sistema codificador que es operable para realizar una extensión armónica de ancho de banda de señales de audio y, en general se designa con la referencia 100. En una modalidad particular, el sistema codificador 100 puede estar integrado en un sistema o aparato de codificación (o decodificación) (por ejemplo, en un teléfono inalámbrico o codificador/decodificador (CODEC)). En otras modalidades, el sistema codificador 100 puede estar integrado en un decodificador, un reproductor de música, un reproductor de video, una unidad de entretenimiento, un dispositivo de navegación, un dispositivo de comunicaciones, un asistente digital personal (PDA), una unidad de datos de ubicación fija o una computadora.
Hay que señalar que en la siguiente descripción, diversas funciones realizadas por el sistema codificador 100 de la Figura 1 se describen como siendo realizadas por ciertos componentes o módulos. Esta división de los componentes y módulos es para ilustración solamente y no debe considerarse limitante. En una modalidad alternativa, una función realizada por un componente o módulo en particular se puede dividir entre varios componentes o módulos. Además, en una modalidad alternativa, dos o más componentes o módulos de la Figura 1 pueden estar integrados en un solo componente o módulo. Cada componente o módulo ilustrado en la Figura 1 se puede implementar usando hardware (por ejemplo, un dispositivo de arreglo de compuertas programables en campo (FPGA), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), un procesador de señal digital (DSP), un controlador, etc.), software (por ejemplo, instrucciones ejecutables por un procesador), o cualquier combinación de los mismos.
El sistema codificador 100 incluye un banco de filtros de análisis 110 acoplado a un codificador de banda baja 108, un estimador de armonicidad 106, un generador de señales 112, y un estimador de parámetros 190. El generador de señales 112 se acopla a un filtro 114 y un mezclador 116. El generador de señales 112 puede incluir un selector de funciones 180.
Durante la operación, el banco de filtros de análisis 110 puede recibir una señal de audio de entrada 102. Por ejemplo, la señal de audio de entrada 102 puede ser proporcionada por un micrófono u otro dispositivo de entrada. La señal de audio de entrada 102 puede incluir voz, ruido, música, o una combinación de los mismos. La señal de audio de entrada 102 puede ser una señal de súper banda ancha (SWB) que incluye datos en la gama de frecuencias de aproximadamente 50 Hertz (Hz) a aproximadamente 16 kiloHertz (kHz). El banco de filtros de análisis 110 puede separar la señal de audio de entrada 102 en múltiples porciones con base en la frecuencia. Por ejemplo, el banco de filtros de análisis 110 puede separar la señal de audio de entrada 102 al menos en una señal de banda baja 122 y una señal de banda alta 124. En una modalidad particular, el banco de filtros de análisis 110 puede incluir un conjunto de bancos de filtros de análisis. El conjunto de bancos de filtros de análisis puede separar la señal de audio de entrada 102 al menos en la señal de banda baja 122 y la señal de banda alta 124. En una modalidad particular, el banco de filtros de análisis 110 puede generar más de dos salidas.
En el ejemplo de la Figura 1, la señal de banda baja 122 y la señal de banda alta 124 ocupan las bandas de frecuencia que no se traslapan. Por ejemplo, la señal de banda baja 122 y la señal de banda alta 124 pueden ocupar las bandas de frecuencia que no se traslapan de 50 Hz - 7 kHz y 7 kHz - 16 kHz, respectivamente. En una modalidad alternativa, la señal de banda baja 122 y la señal de banda alta 124 pueden ocupar bandas de frecuencia no se traslapan de 50 Hz - 8 kHz y 8 kHz - 16 kHz, respectivamente. En otra modalidad alternativa, la señal de banda baja 122 y la señal de banda alta 124 se traslapan (por ejemplo, 50 Hz - 8 kHz y 7 kHz - 16 kHz, respectivamente), lo que puede permitir a un filtro pasa bajas y un filtro pasa altas del banco de filtros de análisis 110 tener una atenuación progresiva suave, lo que puede simplificar el diseño y reducir el coste del filtro pasa bajas y el filtro pasa altas. La superposición de la señal de banda baja 122 y la señal de banda alta 124 también puede permitir una mezcla suave de las señales de banda baja y de banda alta en un receptor, lo cual puede resultar en menos artefactos audibles.
Hay que señalar que, aunque el ejemplo de la Figura 1 ilustra el procesamiento de una señal SWB, esto es para ilustración solamente y no debe considerarse limitante. En una modalidad alternativa, la señal de audio de entrada 102 puede ser una señal de banda ancha (WB) que tiene un rango de frecuencia de aproximadamente 50 Hz a aproximadamente 8 kHz. En tal modalidad, la señal 122 de banda baja puede corresponder a un rango de frecuencia de aproximadamente 50 Hz a aproximadamente 6.4 kHz y la señal de banda alta 124 puede corresponder a una gama de frecuencias de aproximadamente 6.4 kHz a aproximadamente 8 kHz.
El filtro de análisis del banco 110 puede proporcionar la señal de banda baja 122 al codificador de banda baja 108 y puede proporcionar la señal de banda alta 124 al estimador de parámetros 190. El estimador de parámetros 190 puede estar configurado para comparar una primera señal extendida 182 y la señal de banda alta 124 para generar uno o más parámetros de ajuste 178, como se describe en el presente documento. El sistema codificador 100 puede generar la primera señal extendida 182 con base en la señal de banda baja 122 y una función de procesamiento no lineal seleccionada, como se describe en el presente documento. El mezclador 116 puede estar configurado para generar la primera señal extendida 182 mediante la modulación de una segunda señal extendida 172 usando una señal de ruido 176. El filtro 114 puede estar configurado para generar la segunda señal extendida 172 mediante el filtrado de una tercera señal extendida 174 del generador de señales 112.
El codificador de banda baja 108 puede recibir la señal de banda baja 122 del banco de filtros de análisis 110 y puede generar parámetros de banda baja 168. Los parámetros de banda baja 168 pueden indicar las características de la señal de banda baja 122. Los parámetros de banda baja 168 pueden incluir valores asociados a la inclinación espectral, ganancia de tono, retardo, modo de voz, o una combinación de los mismos, de la señal de banda baja 122.
La inclinación espectral puede referirse a una forma de una envolvente espectral sobre una banda de paso y se puede representar por un primer coeficiente de reflexión cuantificado. Para sonidos de voz, una energía espectral puede disminuir con el aumento de la frecuencia, de tal manera que el primer coeficiente de reflexión es negativo y puede aproximarse a -1. Sonidos sordos pueden tener un espectro que es o bien plano, de tal manera que el primer coeficiente de reflexión es cercano a cero, o tiene más energía a altas frecuencias, de manera que el primer coeficiente de reflexión es positivo y puede aproximarse a +1.
El modo de voz (también llamado modo de sonorización) puede indicar si una trama de audio asociada con la señal de banda baja 122 representa sonido de voz o sin voz. Un parámetro de modo de voz puede tener un valor binario con base en una o más mediciones de periodicidad (por ejemplo, cruces por cero, funciones de autocorrelación normalizadas (NACFs), ganancia de tono, etc.) y/o actividad de voz para la trama de audio, tal como una relación entre una medición de este tipo y un valor umbral. En otras implementaciones, el parámetro de modo de voz puede tener uno o más de otros estados para indicar modos tales como el silencio o ruido de fondo, o una transición entre el silencio y la voz sonora. El codificador de banda baja 108 puede proporcionar los parámetros de banda baja 168 al generador de señales 112.
En una modalidad particular, el generador de señales 112 puede generar la señal de banda baja 122 con base en los parámetros de banda baja 168. Por ejemplo, el generador de señales 112 puede incluir un decodificador local (o un emulador de decodificador). El decodificador local puede emular el comportamiento de un decodificador en un dispositivo de recepción. Por ejemplo, el decodificador local puede ser configurado para decodificar los parámetros de banda baja 168 para generar la señal de banda baja 122. En una modalidad alternativa, el generador de señales 112 puede recibir la señal de banda baja 122 del banco de filtros de análisis 110.
El selector de funciones 180 puede seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales disponibles 118. La pluralidad de funciones de procesamiento no lineales disponibles 118 puede incluir una función de valor absoluto, una función de rectificación de onda completa, una función de rectificación de media onda, una función de elevación al cuadrado, una función de elevación al cubo, una función de elevación a la cuarta potencia, una función de recorte, o una combinación de las mismas.
El selector de funciones 180 puede seleccionar la función de procesamiento no lineal con base en una característica de la señal de banda baja 122. Para ilustrar, el selector de funciones 180 puede determinar un valor de la característica con base en los parámetros de banda baja 168 o la señal de banda baja 122. Un factor de ruido puede indicar una periodicidad de una trama de audio correspondiente a la señal de banda baja 122. Por ejemplo, el factor de ruido puede corresponder a ganancia de tono, modo de voz, inclinación espectral, NACF, cruces por cero, o una combinación de los mismos, asociados con la señal de banda baja 122. Si el factor de ruido satisface un primer umbral de ruido, el selector de funciones 180 puede seleccionar una primera función de procesamiento no lineal. Por ejemplo, si el factor de ruido indica que la señal de banda baja 122 es fuertemente periódica (por ejemplo, corresponde a voz), el selector de funciones 180 puede seleccionar una función de potencia de orden alto (por ejemplo, una función de elevación a la cuarta potencia). Si el factor de ruido satisface un segundo umbral de ruido, el selector de funciones 180 puede seleccionar una segunda función de procesamiento no lineal. Por ejemplo, si el factor de ruido indica que la señal de banda baja 122 no es muy periódica o es similar al ruido (por ejemplo, corresponde a música), el selector de funciones 180 puede seleccionar una función de potencia de orden inferior (por ejemplo, una función de elevación al cuadrado).
En una modalidad particular, el selector de funciones 180 puede seleccionar una función de procesamiento no lineal de la pluralidad de funciones de procesamiento no lineales disponibles 118 en una trama de audio a trama audio. Además, diferentes funciones de procesamiento no lineales pueden seleccionarse para las tramas consecutivas de la señal de audio de entrada 102. Por lo tanto, el selector de funciones 180 puede seleccionar una primera función de procesamiento no lineal de la pluralidad de funciones de procesamiento no lineales en respuesta a la determinación de que un parámetro asociado con una primera trama de audio satisface una primera condición, y puede seleccionar una segunda función de procesamiento no lineal de la pluralidad de funciones de procesamiento no lineales en respuesta a la determinación de que un parámetro asociado con una segunda trama de audio satisface una segunda condición. Como ejemplo ilustrativo, una función de procesamiento no lineal diferente puede ser aplicada cuando la señal de audio de entrada 102 corresponde a voz durante una llamada telefónica que cuando la señal de audio de entrada 102 corresponde a la música en espera durante la llamada telefónica. En una modalidad particular, el parámetro asociado con la trama es uno de un modo de codificación seleccionado para codificar la señal de banda baja, una periodicidad de la trama, una cantidad de ruido no periódico en la trama, y una inclinación espectral que corresponde a la trama.
El generador de señales 112 puede extender armónicamente un espectro de la señal de banda baja 122 para incluir un intervalo de frecuencia superior (por ejemplo, un rango de frecuencia correspondiente a la señal de banda alta 124). Por ejemplo, el generador de señales 112 puede sobremuestrear la señal de banda baja 122. La señal de banda baja 122 puede ser sobremuestreada para reducir el aliasing tras la aplicación de la función de procesamiento no lineal seleccionada. En una modalidad particular, el generador de señales 112 puede sobremuestrear la señal de banda baja 122 por un factor particular (por ejemplo, 8). En una modalidad particular, la operación de muestreo ascendente puede incluir un relleno cero de la señal de banda baja 122. El generador de señales 112 puede generar la tercera señal extendida 174 al aplicar la función de procesamiento no lineal seleccionada a la señal de muestreo superior.
El filtro 114 puede recibir la tercera señal extendida 174 del generador de señales 112. El filtro 114 puede generar la segunda señal extendida 172 mediante el filtrado de la tercera señal extendida 174. Por ejemplo, el filtro 114 puede reducir la resolución de la tercera señal extendida 174 de tal manera que una gama de frecuencias (por ejemplo, 7 kHz - 16 kHz) de la segunda señal extendida 172 corresponde a la gama de frecuencias asociada con la banda alta señales 124. Para ilustrar, el filtro 114 puede aplicar una operación de filtrado de paso de banda (por ejemplo, pasa altas) a la tercera señal extendida 174 para generar la segunda señal extendida 172. En una modalidad particular, el filtro 114 puede aplicar una transformación lineal (por ejemplo, una transformada de coseno discreta (DCT)) para la tercera señal extendida 174 y puede seleccionar los coeficientes de transformación correspondientes a la gama de alta frecuencia (por ejemplo, 7 kHz - 16 kHz). El filtro 114 puede proporcionar la segunda señal extendida 172 al mezclador 116.
El mezclador 116 puede combinar la segunda señal extendida 172 y la señal de ruido 176. El mezclador 116 puede recibir la señal de ruido 176 a partir de un generador de ruido (no mostrado). El generador de ruido puede estar configurado para producir una señal de ruido blanco pseudoaleatorio por unidad de varianza. En una modalidad particular, la señal de ruido 176 no puede ser blanca y puede tener una densidad de potencia que varía con la frecuencia. En una modalidad particular, el generador de ruido puede estar configurado para emitir la señal de ruido 176 como una función determinista que puede ser duplicada a un decodificador de un dispositivo de recepción. Por ejemplo, el generador de ruido puede estar configurado para generar la señal de ruido 176 como una función determinista de los parámetros de banda baja 168.
El mezclador 116 puede combinar una primera proporción de la señal de ruido 176 y una segunda proporción de la segunda señal extendida 172. Por ejemplo, el mezclador 116 puede generar la primera señal extendida 182 para tener una relación de energía armónica a energía de ruido similar a la de la señal de banda alta 124. El mezclador 116 puede determinar la primera proporción y la segunda proporción con base en un factor de armonicidad 170. Por ejemplo, la primera proporción puede ser mayor que la segunda proporción si el factor de armonicidad 170 indica que la señal de banda alta 124 se asocia con el sonido sin voz (por ejemplo, música o ruido). Como otro ejemplo, la segunda proporción puede ser mayor que la primera proporción si el factor de armonicidad 170 indica que la señal de banda alta 124 se asocia con la voz sonora. En una modalidad particular, el mezclador 116 puede determinar la primera proporción (o la segunda proporción) del factor armonicidad 170 y puede derivar la segunda proporción (o la primera proporción) de acuerdo con una ecuación, como por ejemplo:
(la primera proporción)2 + (la segunda proporción)2 = 1
(Ecuación 1).
Alternativamente, el mezclador 116 puede seleccionar, con base en el factor de armonicidad 170, un par correspondiente de proporciones de una pluralidad de pares de proporciones, donde los pares son pre-calculados para satisfacer una relación de energía constante, tal como en la Ecuación (1). Los valores de la primera proporción pueden variar de 0.1 a 0.7 y los valores de la segunda proporción pueden variar desde 0.7 hasta 1.0.
El estimador de armonicidad 106 puede determinar el factor de armonicidad 170 con base en una estimación de una característica (por ejemplo, la periodicidad) de la entrada de señal de audio 102. En una modalidad particular, el estimador de armonicidad 106 puede generar el factor de armonicidad 170 con base al menos en una de las señales de banda alta 124 y los parámetros de banda baja 168. Por ejemplo, el estimador de armonicidad 106 puede determinar el factor de armonicidad 170 con base en las características (por ejemplo, la periodicidad) de la señal de banda baja 122 indicadas por los parámetros de banda baja 168. Para ilustrar, el estimador de armonicidad 106 puede asignar un valor al factor armonicidad 170 que es proporcional a la ganancia de tono. Como otro ejemplo, el estimador de armonicidad 106 puede determinar el factor de armonicidad 170 con base en el modo de voz. Para ilustrar, el factor de armonicidad 170 puede tener un primer valor en respuesta al modo de voz que indica audio sonoro (por ejemplo, voz) y puede tener un segundo valor en respuesta al modo de voz que indica audio sin voz (por ejemplo, música).
Como otro ejemplo, el estimador de armonicidad 106 puede determinar el factor de armonicidad 170 con base en las características (por ejemplo, la periodicidad) de la señal de banda alta 124. Para ilustrar, el estimador de armonicidad 106 puede determinar el factor de armonicidad 170 con base en un valor máximo de un coeficiente de autocorrelación de la señal de banda alta 124, donde la autocorrelación se lleva a cabo en un intervalo de búsqueda que incluye un retardo de un desfase de tono y que no incluye un retardo de cero muestras. En una modalidad particular, el estimador de armonicidad 106 puede generar parámetros de filtro de banda alta correspondientes a la señal de banda alta 124 y puede determinar las características de la señal de banda alta 124 con base en los parámetros de filtro de banda alta.
En una modalidad particular, el estimador de armonicidad 106 puede determinar el factor de armonicidad 170 con base en otro indicador de periodicidad (por ejemplo, ganancia de tono) y un valor umbral. Por ejemplo, el estimador de armonicidad 106 puede realizar una operación de autocorrelación de la señal de banda alta 124 si la ganancia de paso indicada por los parámetros de banda baja 168 satisface un primer valor umbral (por ejemplo, mayor que o igual a 0.5). Como otro ejemplo, el estimador de armonicidad 106 puede realizar la operación de autocorrelación si el modo de voz indica un estado en particular (por ejemplo, voz hablada). El factor armonicidad 170 puede tener un valor por defecto si la ganancia de tono no satisface el primer valor umbral y/o si el modo de voz indica otros estados.
El estimador de armonicidad 106 puede determinar el factor de armonicidad 170 con base en las características distintas de, o además de, la periodicidad. Por ejemplo, el factor de armonicidad puede tener un valor diferente para las señales de voz que tienen un gran retardo de paso que para señales de voz que tienen un pequeño desfase de tono. En una modalidad particular, el estimador de armonicidad 106 puede determinar el factor de armonicidad 170 con base en una medición de energía de la señal de banda alta 124 en múltiplos de una frecuencia relativa fundamental a una medición de la energía de la señal de banda alta 124 en otros componentes de frecuencia.
El estimador de armonicidad 106 puede proporcionar el factor de armonicidad 170 al mezclador 116. El mezclador 116 puede generar la primera señal extendida 182 con base en el factor de armonicidad 170, como se describe en el presente documento. El mezclador 116 puede proporcionar la primera señal extendida 182 al estimador de parámetros 190.
El estimador de parámetros 190 puede generar los parámetros de ajuste 178 con base al menos en una de la señal de banda alta 124 o la primera señal extendida 182. Por ejemplo, el estimador de parámetros 190 puede generar los parámetros de ajuste 178 con base en una relación entre la señal de banda alta 124 y la primera señal extendida 182, como diferencia o relación entre las energías de las dos señales. En una modalidad particular, los parámetros de ajuste 178 pueden corresponder a uno o más parámetros de ajuste de ganancia que indican la diferencia o relación entre las energías de las dos señales. En una modalidad alternativa, los parámetros de ajuste 178 pueden corresponder a un índice cuantificado de los parámetros de ajuste de ganancia. En una modalidad particular, los parámetros de ajuste 178 pueden incluir parámetros de banda alta que indican características de la señal de banda alta 124. En una modalidad particular, el estimador de parámetros 190 puede generar los parámetros de ajuste 178 con base en la señal de banda alta 124 y no con base en la primera señal extendida 182.
El estimador de parámetros 190 puede proporcionar los parámetros de ajuste 178 y el codificador de banda baja 108 puede proporcionar los parámetros de banda baja 168 a un multiplexor (MUX). El MUX pueden multiplexar los parámetros de ajuste 178 y los parámetros de banda baja 168 para generar un flujo de bits de salida. El flujo de bits de salida puede representar una señal de audio codificada correspondiente a la señal de audio de entrada 102. Por ejemplo, el MUX puede estar configurado para insertar los parámetros de ajuste 178 en una versión codificada de la señal de audio de entrada 102 para permitir el ajuste de ganancia durante la reproducción de la señal de audio de entrada 102. El flujo de bits de salida puede ser transmitido (por ejemplo, sobre un canal cableado, inalámbrico u óptico) por un transmisor y/o ser almacenado. En un dispositivo de recepción, operaciones de reversión pueden ser realizadas por un demultiplexor (DEMUX), un decodificador de banda baja, un decodificador de banda alta, y un banco de filtros para generar una señal de audio (por ejemplo, una versión reconstruida de la señal de audio de entrada 102 que se proporciona a un altavoz o a otro dispositivo de salida), como se describe con referencia a la Figura 2. En una modalidad particular, el estimador de armonicidad 106 puede proporcionar el factor de armonicidad 170 al MUX y el MUX puede incluir el factor de armonicidad 170 en el flujo de bits de salida.
El sistema codificador 100 genera una señal de banda alta sintetizada (por ejemplo, la primera señal extendida 182), en un codificador, utilizando una función de procesamiento no lineal seleccionada con base en las características de la señal de banda baja 122. El uso de la función de procesamiento no lineal seleccionada puede aumentar la correlación entre la señal de banda alta sintetizada y la señal de banda alta 124 en ambos casos con voz y sin voz.
Haciendo referencia a la Figura 2, una modalidad particular de un sistema decodificador que es operable para realizar una extensión armónica de ancho de banda de señales de audio que se muestra y se designa generalmente con la referencia 200. El sistema codificador 100 y el sistema decodificador 200 pueden ser incluidos en un solo dispositivo o en dispositivos separados.
En una modalidad particular, el sistema de decodificador 200 puede estar integrado en un sistema de codificación (o decodificación) o aparato (por ejemplo, en un teléfono inalámbrico o codificador/decodificador (CODEC)). En otras modalidades, el sistema decodificador 200 puede estar integrado en un decodificador, un reproductor de música, un reproductor de video, una unidad de entretenimiento, un dispositivo de navegación, un dispositivo de comunicaciones, un asistente digital personal (PDA), una unidad de datos de posición fija o una computadora.
Hay que señalar que en la siguiente descripción, diversas funciones realizadas por el sistema decodificador 200 de la Figura 2 se describen como siendo realizadas por ciertos componentes o módulos. Esta división de los componentes y módulos es para ilustración solamente y no debe considerarse limitante. En una modalidad alternativa, una función realizada por un componente o módulo en particular se puede dividir entre varios componentes o módulos. Además, en una modalidad alternativa, dos o más componentes o módulos de la Figura 2 pueden estar integrados en un solo componente o módulo. Cada componente o módulo ilustrado en la Figura 2 pueden implementarse utilizando hardware (por ejemplo, un dispositivo de arreglo de compuertas programables en campo (FPGA), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), un procesador de señal digital (DSP), un controlador, etc.), software (por ejemplo, instrucciones ejecutables por un procesador), o cualquier combinación de los mismos.
El sistema de decodificador 200 incluye un decodificador de banda baja 208 acoplado al generador de señales 112, el filtro 114, el mezclador 116, un generador de señales de banda alta 216, y un banco de filtros de síntesis 210.
Durante la operación, el decodificador 208 de banda baja puede recibir datos de banda baja 268. Los datos de banda baja 268 pueden corresponder a un flujo de bits de salida generado por el sistema codificador 100 de la Figura 1. Por ejemplo, un receptor en el sistema decodificador 200 puede recibir (por ejemplo, sobre un canal cableado, inalámbrico u óptico) un flujo de bits de entrada. El flujo de bits de entrada puede corresponder a un flujo de bits de salida generado por el sistema codificador 100. El receptor puede proporcionar el flujo de bits de entrada a un demultiplexor (DEMUX). El DEMUX puede generar los datos de banda baja 268 y los parámetros de ajuste del flujo de bits de entrada. En una modalidad particular, el DEMUX puede extraer un factor de armonicidad del flujo de bits de entrada. El DEMUX puede proporcionar los datos de banda baja 268 al decodificador de banda baja 208.
El decodificador de banda baja 208 puede extraer parámetros de banda baja de los datos de banda baja 268. Los parámetros de banda baja pueden corresponder a los parámetros de banda baja 168 de la Figura 1. El decodificador de banda baja 208 puede generar una señal sintetizada de banda baja 222 con base en los parámetros de banda baja. La señal sintetizada de banda baja 222 puede aproximar la señal de banda baja 122 de la Figura 1.
El generador de señales 112 puede recibir la señal de banda baja sintetizada 222 desde el decodificador de banda baja 208. El generador de señales 112 puede generar una tercera señal extendida 274 con base en la señal sintetizada de banda baja 222, como se describe con referencia a la Figura 1. Por ejemplo, el selector de funciones 180 puede seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales disponibles 218 con base en la señal de banda baja sintetizada 222. El generador de señales se puede extender la señal sintetizada de banda baja 222 y puede aplicar la función de procesamiento no lineal seleccionada para generar la tercera señal extendida 274. La tercera señal extendida 274 puede aproximarse a la tercera señal extendida 174 de la Figura 1. En una modalidad particular, el selector de funciones 180 selecciona una función de procesamiento no lineal con base en un parámetro recibido. Por ejemplo, el sistema de decodificador 200 puede recibir un parámetro que identifica (por ejemplo, al indexar) una función de procesamiento no lineal particular, que se aplicó por un sistema codificador (por ejemplo, el sistema codificador 100) para codificar una trama de audio en particular o secuencia de tramas de audio. Un parámetro de este tipo puede ser recibido por cada imagen o cuando la función de procesamiento no lineal a ser utilizada cambia.
El filtro 114 puede generar una segunda señal extendida 272 mediante el filtrado de la tercera señal extendida 274, como se describe con referencia a la Figura 1. La segunda señal extendida 272 puede aproximar la segunda señal extendida 172 de la Figura 1.
El mezclador 116 puede generar la primera señal extendida 282 al combinar una señal de ruido 276 y la segunda señal extendida 272 con base en un factor de armonicidad 270, como se describe con referencia a la Figura 2. La señal de ruido 276 puede aproximar la señal de ruido 176 de la Figura 1 y la primera señal extendida 282 puede aproximar la primera señal extendida 182 de la Figura 1.
El decodificador de armonicidad 206 puede recibir los datos de banda baja 268, los parámetros de ajuste 178, un factor de armonicidad recibido (por ejemplo, parámetros), o una combinación de los mismos. Por ejemplo, el decodificador de armonicidad 206 puede recibir los datos de banda baja 268, los parámetros de ajuste 178, el factor de armonicidad recibido, o una combinación de los mismos, a partir de un DEMUX del sistema de decodificador 200. El decodificador 206 armonicidad puede generar el factor de armonicidad 270 con base en los datos de banda baja 268, los parámetros de ajuste 178, el factor de armonicidad recibido, o una combinación de los mismos. Por ejemplo, el decodificador 206 armonicidad puede extraer parámetros de banda baja de los datos de banda baja 268. Como otro ejemplo, el decodificador 206 armonicidad puede extraer parámetros de banda alta a partir de los parámetros de ajuste 178. El decodificador de armonicidad 206 puede generar una armonicidad calculado factor con base en los parámetros de banda baja, los parámetros de banda alta, o ambos, como se describe con referencia a la Figura 1.
El decodificador de armonicidad 206 puede ajustar el factor de armonicidad 270 a ser el factor armonicidad calculado o el factor de armonicidad recibido. En una modalidad particular, el decodificador de armonicidad 206 puede definir el factor de armonicidad 270 al factor de armonicidad calculado en respuesta a la detección de un error en el factor de armonicidad recibido. El decodificador de armonicidad 206 puede detectar el error en respuesta a la determinación de que una diferencia entre el factor de armonicidad recibido y el factor de armonicidad calculada satisface un valor umbral particular. El decodificador de armonicidad 206 puede proporcionar el factor de armonicidad 270 al mezclador 116. El mezclador 116 puede proporcionar la primera señal extendida 282 para el generador de señales de banda alta 216.
El generador de señales de banda alta 216 puede generar una señal de banda alta sintetizada 224 con base al menos en uno de los parámetros de ajuste 178 y la primera señal extendida 282. Por ejemplo, el generador de señales de banda alta 216 puede aplicar los parámetros de ajuste 178 a la primera señal extendida 282 para generar la señal de banda alta sintetizada 224. Para ilustrar, el generador de señales de banda alta 216 puede escalar la primera señal extendida 282 por un factor que está asociado con al menos uno de los parámetros de ajuste 178. En una modalidad particular, uno o más de los parámetros de ajuste 178 pueden corresponder a parámetros de ajuste de ganancia. El generador de señales de banda alta 216 puede aplicar los parámetros de ajuste de ganancia a la primera señal extendida 282 para generar la señal de banda alta sintetizada 224. El banco de filtros de síntesis 210 puede recibir la señal de banda alta sintetizada 224 y la señal sintetizada de banda baja señal de audio 222. La salida 278 se puede proporcionar a un altavoz (u otro dispositivo de salida) por el banco de filtros de síntesis 210 y/o almacenar.
El sistema de decodificador 200 puede permitir que una señal de banda alta sintetizada pueda ser generada en un decodificador utilizando una función de procesamiento no lineal seleccionada con base en los parámetros de banda baja que indican características de una porción de banda baja de una entrada de señal recibida en una codificador. El uso de la función de procesamiento no lineal seleccionada para generar la señal de banda alta sintetizada puede mejorar la correlación entre la señal de banda alta sintetizada y una porción de señal de banda alta de entrada en ambos casos con voz y sin voz.
Haciendo referencia a la Figura 3, una modalidad particular de un sistema que es operable para realizar una extensión armónica de ancho de banda de señales de audio se muestra y se designa en general con la referencia 300.
En una modalidad particular, el sistema 300 (o porciones del mismo) puede estar integrado en un sistema de codificación (o decodificación) o aparato (por ejemplo, en un teléfono inalámbrico o codificador/decodificador (CODEC)). En otras modalidades, el sistema 300 (o porciones del mismo) puede estar integrado en un decodificador, un reproductor de música, un reproductor de video, una unidad de entretenimiento, un dispositivo de navegación, un dispositivo de comunicaciones, un asistente digital personal (PDA), una unidad de datos de ubicación fija, o una computadora.
Hay que señalar que en la siguiente descripción, diversas funciones realizadas por el sistema 300 de la Figura 3 se describen como siendo realizadas por ciertos componentes o módulos. Esta división de los componentes y módulos es para ilustración solamente y no debe considerarse limitante. En una modalidad alternativa, una función realizada por un componente o módulo en particular se puede dividir entre varios componentes o módulos. Además, en una modalidad alternativa, dos o más componentes o módulos de la Figura 3 pueden estar integrados en un solo componente o módulo. Cada componente o módulo ilustrado en la Figura 3 se puede implementar usando hardware (por ejemplo, un dispositivo de arreglo de compuertas programables en campo (FPGA), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), un procesador de señal digital (DSP), un controlador, etc.), software (por ejemplo, instrucciones ejecutables por un procesador), o cualquier combinación de los mismos.
El sistema 300 incluye el banco de filtros de análisis 110, el codificador de banda baja 108, el estimador de armonicidad 106, el estimador de parámetros 190, y el sistema decodificador 200.
Durante la operación, el banco de filtros de análisis 110 puede recibir la señal de audio de entrada 102. El banco de filtros de análisis 110 puede separar la señal de audio de entrada 102 al menos en la señal de banda baja 122 y la señal de banda alta 124.
El codificador de banda baja 108 puede recibir la señal de banda baja 122 del banco de filtros de análisis 110. El codificador de banda baja 108 puede determinar los parámetros de banda baja 168 con base en la señal de banda baja 122, como se ha descrito con referencia a la Figura 1. El codificador de banda baja 108 puede proporcionar parámetros de la banda baja 168 al sistema decodificador 200.
El estimador de armonicidad 106 puede recibir la señal de banda alta 124 y puede generar el factor de armonicidad 170 con base en la señal de banda alta 124. Por ejemplo, el estimador de armonicidad 106 puede generar el factor de armonicidad 170 con base en los parámetros de banda alta indicando características de la señal de banda alta 124, como se describe con referencia a la Figura 1. El estimador de armonicidad 106 puede proporcionar el factor armonicidad 170 al sistema decodificador 200.
El estimador de parámetros 190 puede generar parámetros de ajuste 178 con base en la señal de banda alta 124. Por ejemplo, los parámetros de ajuste 178 pueden corresponder a los parámetros de banda alta que indican características de la señal de banda alta 124. El estimador de parámetros 190 puede proporcionar parámetros de ajuste 178 para el sistema de decodificador 200. El decodificador de sistema 200 puede generar la señal de banda alta sintetizada 224 con base en parámetros de ajuste 178, los parámetros de banda baja 168, el factor de armonicidad 170, o una combinación de los mismos, como descrito con referencia a la Figura 2.
El sistema 300 permite que una señal de banda alta sintetizada pueda ser generada en un decodificador utilizando una función de procesamiento no lineal seleccionada con base en características de una señal de banda baja sintetizada. El sistema 300 puede generar los parámetros de ajuste 178 con base en la señal de banda alta 124 y no se basa en una versión extendida de la señal de banda baja. En una modalidad particular, el sistema 300 puede generar los parámetros de ajuste 178 más rápido que el sistema codificador 100 por el ahorro de tiempo de procesamiento para ampliar la entrada de señal de audio 102 y mezclar la señal extendida con una señal de ruido.
Haciendo referencia a la Figura 4, un diagrama de flujo de una modalidad particular de un método para realizar una extensión armónica de ancho de banda de señales de audio se muestra y se designa generalmente con la referencia 400. El método 400 puede ser realizado por el sistema codificador 100 de la Figura 1.
El método 400 puede incluir separar, en un dispositivo, una señal de audio de entrada al menos en una señal de banda baja y una señal de banda alta, en 402. La señal de banda baja puede corresponder a un rango de frecuencia de banda baja y la señal de banda alta puede corresponder a una gama de frecuencias de banda alta. Por ejemplo, el banco de filtros de análisis 110 de la Figura 1 puede separar la señal de audio de entrada 102 en por lo menos la señal de banda baja 122 y la señal de banda alta 124, como se describe con referencia a la Figura 1. La señal de banda baja 122 puede corresponder a una gama de frecuencia de banda baja (por ejemplo, 50 Hertz (Hz) - 7 kilohertz (kHz)) de la señal de banda alta 124 puede corresponder a una gama de frecuencia de banda alta y (por ejemplo, 7 kHz - 16 kHz).
El método 400 también puede incluir seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineal, en 404. Por ejemplo, el selector de funciones 180 de la Figura 1 puede seleccionar una función de procesamiento no lineal particular de la pluralidad de funciones de procesamiento no lineales disponibles 118, como se describe con referencia a la Figura 1.
El método 400 puede incluir además generar una primera señal extendida con base en la señal de banda baja y la función de procesamiento no lineal, en 406. Por ejemplo, el mezclador 116 de la Figura 1 puede generar la primera señal extendida 182 con base en la señal de banda baja 122 y la función de procesamiento no lineal seleccionada, como descrito con referencia a la Figura 1.
El método 400 puede incluir también generar al menos un parámetro de ajuste con base al menos en una de la primera señal extendida o la señal de banda alta, en 408. Por ejemplo, el estimador de parámetros 190 puede generar los parámetros de ajuste 178 con base al menos en una de la primera señal extendida 182 o la señal de banda alta 124, como se describe con referencia a la Figura 1.
El método 400 puede permitir generar una señal de banda alta sintetizada (por ejemplo, la primera señal extendida 182), en un codificador, mediante el uso de una función de procesamiento no lineal seleccionada con base en características de la señal de banda baja 122. El uso de la función de procesamiento no lineal seleccionada puede aumentar la correlación entre la señal de banda alta sintetizada y la señal de banda alta 124 en ambos casos con voz y sin voz.
En una modalidad particular, el método 400 de la Figura 4 se puede implementar a través de hardware (por ejemplo, un dispositivo de arreglo de compuertas programables en campo (FPGA), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), etc.) de una unidad de procesamiento, tal como una unidad de procesamiento central (CPU), una cámara digital procesador de señal (DSP), o un controlador, a través de un dispositivo de firmware, o cualquier combinación de los mismos. Como un ejemplo, el método 400 de la Figura 4 puede ser realizado por un procesador que ejecuta las instrucciones, tal como descrito con respecto a la Figura 6.
Haciendo referencia a la Figura 5, un diagrama de flujo de una modalidad particular de un método para realizar una extensión armónica de ancho de banda de señales de audio se muestra y se designa generalmente con la referencia 500. El método 500 puede llevarse a cabo por el sistema de decodificador 200 de la Figura 2.
El método 500 puede incluir recibir, en un dispositivo, datos de banda baja que corresponden al menos a una señal de banda baja de una señal de audio de entrada, en 502. Por ejemplo, un DEMUX del sistema decodificador 200 puede recibir una entrada flujo de bits a través de un receptor, tal como se describe con referencia a la Figura 2. Como otro ejemplo, el decodificador 208 de banda baja puede recibir los datos de banda baja 268, como descrito con referencia a la Figura 2.
El método 500 puede incluir también decodificar los datos de banda baja para generar una señal de audio de banda baja sintetizada, en 504. Por ejemplo, el decodificador 208 de banda baja puede decodificar los datos de banda baja 268 para generar la señal de banda baja sintetizada 222, como descrito con referencia a la Figura 2.
El método 500 puede incluir además seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineal, en 506. Por ejemplo, el selector de funciones 180 puede seleccionar una función de procesamiento no lineal particular de la pluralidad de funciones de procesamiento no lineales disponibles 118, como se describe con referencia a la Figura 2.
El método 500 puede incluir también generar una señal de audio de banda alta sintetizada con base en la señal de audio de banda baja sintetizada y la función de procesamiento no lineal, en 508. Por ejemplo, el generador de señales de banda alta 216 puede generar la señal de banda alta sintetizada 224 con base en la señal sintetizada de banda baja 222 y la función de procesamiento no lineal seleccionada, como se describe con referencia a la Figura 2.
El método 500 puede activar una señal de banda alta sintetizada para ser obtenida a un decodificador usando una función de procesamiento no lineal seleccionada con base en los parámetros de banda baja que indican características de una porción de banda baja de una señal de entrada recibida en un codificador. El uso de la función de procesamiento no lineal seleccionada para generar la señal de banda alta sintetizada puede mejorar la correlación entre la señal de banda alta sintetizada y una porción de señal de banda alta de entrada en ambos casos con voz y sin voz.
En una modalidad particular, el método 500 de la Figura 5 pueden ser implementadas a través de hardware (por ejemplo, un dispositivo de arreglo de compuertas programables en campo (FPGA), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), etc.) de una unidad de procesamiento, tal como una unidad de procesamiento central (CPU), una cámara digital procesador de señal (DSP), o un controlador, a través de un dispositivo de firmware, o cualquier combinación de los mismos. Como un ejemplo, el método 500 de la Figura 5 pueden ser realizadas por un procesador que ejecuta las instrucciones, tal como descrito con respecto a la Figura 6.
Haciendo referencia a la Figura 6, un diagrama de bloques de una modalidad ilustrativa particular de un dispositivo de comunicación inalámbrica se representa y se designa en general con la referencia 600. El dispositivo 600 incluye un procesador 610 (por ejemplo, una unidad central de procesamiento (CPU), un procesador de señal digital (DSP), etc.) acoplado a una memoria 632. La memoria 632 puede incluir instrucciones 660 ejecutables por el procesador 610. El procesador 610 también puede incluir un codificador/decodificador (CODEC) 634, como se muestra. El CODEC 634 puede llevar a cabo, y/o las instrucciones 660 pueden ser ejecutables por el procesador 610 para llevar a cabo, métodos y procesos descritos en este documento, tales como el método 400 de la Figura 4, el método 500 de la Figura 5, o ambos.
El CODEC 634 puede incluir un codificador 690 y un decodificador 692. El codificador 690 puede incluir uno o más del banco de filtros de análisis 110, el estimador de armonicidad 106, el codificador de banda baja 108, el mezclador 116, el generador de señales 112, el filtro 114, y el estimador de parámetros 190, como se muestra. El decodificador 692 puede incluir uno o más del banco de filtros de síntesis 210, el decodificador de armonicidad 206, el decodificador de banda baja 208, el generador de señales de banda alta 216, el mezclador 116, y el filtro 114, como se muestra. En modalidades alternativas, el codificador 690 y el decodificador 692 pueden residir dentro o ser parte de varios procesadores. Por ejemplo, el dispositivo 600 puede incluir múltiples procesadores, tales como un DSP y un procesador de aplicaciones, y el codificador 690 y el decodificador 692, o componentes de los mismos, pueden ser incluidos en todos o algunos de los varios procesadores.
El filtro de banco de análisis 110, el estimador de armonicidad 106, el codificador de banda baja 108, el mezclador 116, el generador de señales 112, el filtro 114, el estimador de parámetros 190, el banco de filtros de síntesis 210, el decodificador de armonicidad 206, el decodificador de banda baja 208, el generador de señales de banda alta 216, o una combinación de los mismos, pueden ser implementados a través de hardware dedicado (por ejemplo, circuitos), por un procesador que ejecuta las instrucciones para realizar una o más tareas, o una combinación de las mismas. Como un ejemplo, tales instrucciones se pueden almacenar en un dispositivo de memoria, tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria de acceso aleatorio magnetorresistiva (MRAM), MRAM de transferencia de spin-par (STT-MRAM), memoria flash, memoria de sólo lectura (ROM), memoria programable de sólo lectura (PROM), memoria de estado sólido, memoria borrable de sólo lectura programable (EPROM), memoria programable borrable eléctricamente de sólo lectura (EEPROM), registros, discos duros, discos extraíbles, o un disco compacto de memoria de sólo lectura (CD-ROM).
La Figura 6 muestra también un controlador de pantalla 626 que está acoplado al procesador 610 y a una pantalla 628. Un altavoz 636 y un micrófono 638 pueden ser acoplados al dispositivo 600. Por ejemplo, el micrófono 638 puede generar la señal de audio de entrada 102 de la Figura 1, y el dispositivo 600 puede generar un flujo de bits de salida para la transmisión a un receptor con base en la señal de audio de entrada 102, como se describe con referencia a la Figura 1. Por ejemplo, el flujo de bits de salida puede ser transmitido por un transmisor a través del procesador 610, un controlador inalámbrico 640, y una antena 642. Como otro ejemplo, el altavoz 636 se puede usar para emitir una señal reconstruida por el dispositivo 600 de un flujo de bits de entrada recibida por un receptor (por ejemplo, a través del mando a distancia 640 y la antena 642), como se describe con referencia a la Figura 2.
En una modalidad particular, el procesador 610, el controlador de pantalla 626, la memoria 632, y el controlador inalámbrico 640 están incluidos en un sistema-en-paquete o dispositivo de sistema-en-chip (por ejemplo, un módem de estación móvil (MSM)) 622. En una modalidad particular, un dispositivo de entrada 630, tal como una pantalla táctil y/o el teclado, y una fuente de alimentación 644 están acoplados al dispositivo de sistema en chip 622. Por otra parte, en una modalidad particular, como se ilustra en la Figura 6, la pantalla 628, el dispositivo de entrada 630, el altavoz 636, el micrófono 638, la antena 642, y la fuente de alimentación 644 son externos al dispositivo de sistema en chip 622. Cada uno de la pantalla 628, el dispositivo de entrada 630, el altavoz 636, el micrófono 638, la antena 642, y la fuente de alimentación 644 pueden acoplarse a un componente del dispositivo 622 de sistema-en-chip, tal como una interfaz o un controlador.
Con relación con las modalidades descritas, un primer aparato puede incluir medios para separar una señal de audio de entrada al menos en una señal de banda baja y una señal de banda alta, tal como el banco de filtros de análisis 110, uno o más de otros dispositivos o circuitos configurados para separar una señal de audio, o cualquier combinación de los mismos. La señal de banda baja puede corresponder a un rango de frecuencia de banda baja y la señal de banda alta puede corresponder a un rango de frecuencia de banda alta. El aparato puede incluir también medios para seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales, tales como el selector de funciones 180, uno o más de otros dispositivos o circuitos configurados para seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales, o cualquier combinación de los mismos. El aparato puede incluir además primeros medios para generar una primera señal extendida con base en la señal de banda baja y la función de procesamiento no lineal, tal como el mezclador 116, uno o más de otros dispositivos o circuitos configurados para generar una señal con base en una señal de banda baja y una función de procesamiento no lineal, o cualquier combinación de los mismos. El aparato puede incluir también un segundo medio para generar al menos un parámetro de ajuste con base en la primera señal extendida, la señal de banda alta, o ambas, tal como el estimador de parámetros 190, uno o más de otros dispositivos o circuitos configurado para generar al menos una parámetro de ajuste con base en una señal extendida y/o una señal de banda alta, o cualquier combinación de los mismos.
Con relación con las modalidades descritas, un segundo aparato puede incluir medios para recibir datos de banda baja que corresponden al menos a una señal de banda baja de una señal de audio de entrada, tal como un componente (por ejemplo, un receptor) de o junto al sistema decodificador 200, uno o más de otros dispositivos o circuitos configurados para recibir datos de banda baja que corresponden a una señal de banda baja de una señal de audio de entrada, o cualquier combinación adecuada. El aparato puede incluir también medios para decodificar los datos de banda baja para generar una señal de audio de banda baja sintetizada, tal como el decodificador de banda baja 208, uno o más de otros dispositivos o circuitos configurados para decodificar los datos de banda baja para generar una señal de audio de banda baja sintetizada, o cualquier combinación adecuada. El aparato puede incluir además medios para seleccionar una función de procesamiento no lineal de una pluralidad de funciones de procesamiento no lineales, tales como el selector de funciones 180, uno o más de otros dispositivos o cir
English to Spanish: FOUR QUADRANT VOLTAGE LIMITER FOR ROTOR FLUX ORIENTED MACHINE CONTROL General field: Law/Patents Detailed field: Mechanics / Mech Engineering
Source text - English CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
[0001] This application claims the benefit under 35 U.S.C. § 119(e) of U.S. Provisional Application Serial No. 61/946,558, filed February 28, 2014. The entire contents and disclosure of the aforementioned provisional application is incorporated by reference as if fully set forth herein.
BACKGROUND
[0002] Machine torque and flux control should be maintained even when the machine is constrained by the inverter's voltage limit. When the commanded volt seconds to the machine exceed the volt seconds available from the inverter, excessive phase current will flow as machine control will be lost. Typical operating conditions which can lead to such situations include high machine speed and/or low inverter dc link voltage.
SUMMARY
[0003] In one aspect of the disclosure, in order to provide a robust mechanism, machine control must be maintained when commanding both motoring and regeneration torque under all operating conditions.
[0004] In one aspect of the disclosure, a four quadrant voltage limiter is provided that properly limits the phase voltage commanded to within the volt second capability of the inverter by maintaining rotor flux and folding back torque under both motoring and regeneration torque commands.
[0005] In one embodiment, a processor-implemented four quadrant voltage limiter method that limits a commanded phase voltage to within a volt second capability of an inverter is provided, the four quadrant voltage limiter method comprising: in a motoring operation, enforcing by the processor an upper limit for a q-axis voltage; and in a regeneration operation, enforcing by the processor a lower limit for the q-axis voltage.
[0006] In another embodiment, a four quadrant voltage limiter system that limits a commanded phase voltage to within a volt second capability of an inverter is provided, the four quadrant voltage limiter system comprising a processor; a memory storing computer readable instructions that, when executed by the processor, implement: a first enforcing unit for enforcing, in a motoring operation, an upper limit for a q-axis voltage; and a second enforcing unit for enforcing, in a regeneration operation, a lower limit for the q-axis voltage.
[0007] In another embodiment a computer readable storage device including a computer program for four quadrant voltage limiting that limits a commanded phase voltage to within a volt second capability of an inverter is provided, the computer program including instructions for: in a motoring operation, enforcing an upper limit for a q-axis voltage; and in a regeneration operation, enforcing a lower limit for the q-axis voltage.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0008] Various objects, features and advantages of the present disclosure will become apparent to one skilled in the art, in view of the following detailed description taken in combination with the attached drawings, in which:
[0009] Fig. 1A illustrates a graph associated with a conventional mechanism which results in overcurrents when voltage is limited in regeneration (in particular, a graph related to Idq in regeneration when voltage is limited);
[0010] Fig. 1B illustrates a graph associated with a conventional mechanism when voltage is limited in regeneration (in particular, a graph related to Vdq in regeneration when voltage is limited);
[0011] Fig. 2 illustrates a series of volt-second ellipsis (according to an aspect of the present disclosure) given a fixed machine speed and inverter dc voltage (it can be seen that for all possible current vectors a reduced absolute value of Iq results in less required dc voltage for a given operating speed);
[0012] Fig. 3 illustrates a graph associated with a voltage limiting mechanism according to an aspect of the present disclosure (in particular, a graph related to Vdq in regeneration when voltage is limited);
[0013] Fig. 4A illustrates a graph associated with a voltage limiting mechanism according to an aspect of the present disclosure (in particular, a graph related to Idq in motoring when voltage is limited);
[0014] Fig. 4B illustrates a graph associated with a voltage limiting mechanism according to an aspect of the present disclosure (in particular, a graph related to Vdq in motoring when voltage is limited);
[0015] Fig. 4C illustrates a graph associated with a voltage limiting mechanism according to an aspect of the present disclosure (in particular, a graph related to Idq in regeneration when voltage is limited).
[0016] Fig. 5 illustrates a block diagram of a device according to an aspect of the present disclosure;
[0017] Fig. 6 illustrates a block diagram of a system according to an aspect of the present disclosure;
[0018] Fig. 7 illustrates a block diagram of a system component according to an aspect of the present disclosure; and
[0019] Fig. 8 illustrates a block diagram of a method according to an aspect of the present disclosure.
DETAILED DESCRIPTION
[0020] For the purpose of describing and claiming the present invention, the term “motoring” is intended to refer to the condition in which a motor is receiving electrical power as an input and is providing torque as an output.
[0021] For the purpose of describing and claiming the present invention, the term “regeneration” (or “generate” or “generating”) is intended to refer to the condition in which a motor is receiving torque as an input and is providing electrical power as an output.
[0022] For the purpose of describing and claiming the present invention, the term “folding back torque” is intended to refer to reducing torque to a value obtainable given the physical constraints of the system (e.g., the inverter dc voltage).
[0023] For the purpose of describing and claiming the present invention, the term “voltage limited” (such as used in the context of voltage being limited in motoring or voltage being limited in regeneration) is intended to refer to a situation in which the inverter is unable to produce a requested torque and flux because the magnitude of the required AC voltage exceeds what is physically possible given the inverter’s DC voltage.
[0024] For the purpose of describing and claiming the present invention, the following notation will be used:
Complex vector quantity
D axis quantity
Q axis quantity
Commanded quantity
Rotor flux linkage
Stator current
Mutual inductance
Rotor inductance
Stator inductance
Stator leakage inductance
Rotor leakage inductance
Electrical speed
Stator resistance
Derivative operator
Coupling coefficient
Electromechanical torque
DC link voltage
Stator voltage quantity
[0025] Reference will now be made to a conventional voltage limiter that provides an upper bound on absolute vq. In such a conventional voltage limiter, D axis priority is correctly given in order to maintain flux allowing 0 id error. When motoring in voltage limit, additional iq is limited by vq bound. When generating in voltage limit, iq runs away as the vq bound limits the additional vq voltage needed to reduce the absolute iq current.
[0026] In connection with such a conventional voltage limiter, the following equations apply:
Equations 1 and 2 [Rotor Flux Oriented Stator Voltages]:
Equation 1
Equation 2
Equations 3-6 [Conventional Voltage Limits]:
Equation 3
Equation 4
Equation 5
Equation 6
[0027] Referring now to Fig. 1A, illustrated is a graph associated with a conventional mechanism which results in overcurrents when voltage is limited in regeneration (in particular, a graph related to Idq in regeneration when voltage is limited). In connection with this Fig. 1A, id Ref (Reference) is shown as trace “A”, iq Ref (Reference) is shown as trace “B”, id Fb (Feedback) is shown as trace “C” and iq Fb (feedback) is shown as trace “D”. In this Fig. 1A, id Ref and iq Ref refer to amounts you want and id Fb and iq Fb refer to amounts that you are getting. As shown by arrow 1, there is immediate overcurrent because voltage cannot increase in order to pull current back.
[0028] Referring now to Fig. 1B, illustrated is a graph associated with a conventional mechanism when voltage is limited in regeneration (in particular, a graph related to Vdq in regeneration when voltage is limited). In connection with this Fig. 1B, vq FF (Feed forward) is shown as trace “A”, vd FF (Feed forward) is shown as trace “B”, vq UL (Upper Limit) is shown as trace “C”, vq LL (Lower Limit) is shown as trace “D”,vd UL (Upper Limit) is shown as trace “E”, vd LL (Lower Limit) is shown as trace “F”,vd is shown as trace “G” and vq is shown as trace “F” (Feed Forward are the predicted d/q voltages that are used as a “feed forward” for the current regulators). As shown by arrow 1, VqUL reduces until it limits Vq. As shown by arrow 2, Vd increases as regeneration power increases.
[0029] Referring now to Fig. 2, illustrated is a series of volt-second ellipsis (according to an aspect of the present disclosure) given a fixed machine speed and inverter dc voltage (it can be seen that for all possible current vectors a reduced absolute value of Iq results in less required dc voltage for a given operating speed)
[0030] Still referring to Fig. 2, the following equations apply:
Equations 7 and 8 [Terminal Voltage]:
Equation 7
Equation 8
Equation 9 [Inverter Voltage Limit]:
Equation 9
Equation 10 [High Speed]:
Equation 10
Equation 11 [Inverter Voltage Limit in Current Terms]:
Equation 11
Equation 12:
Equation 12
[0031] Still referring to Fig. 2, it is seen that in this example Idq voltage limited to 105mVs is shown as trace “A”, Idq voltage limited to 122mVs is shown as trace “B”, Idq voltage limited to 145mVs is shown as trace “C”, and Idq current limited to 1300A is shown as trace “D”.
[0032] Reference will now be made to a voltage limiter according to an aspect of the present disclosure with respect to reducing Iq in generate (in particular, that in order to reduce absolute Iq in generate it is necessary to increase absolute vq). In this regard, the following equations apply (in connection with Equations 14 and 15, it is noted that in both regeneration quadrants vq must increase in order to reduce absolute iq; in connection with Equations 16 and 17, the relationship holds in dynamic terminal voltages):
Equation 13 [Q Axis Current Regulation]:
Equation 13
Equation 14 [Regeneration with Positive Speed]:
Equation 14
Equation 15 [Regeneration with Negative Speed]:
Equation 15
Equations 16 and 17 [Dynamic Terminal Voltage]:
Equation 16
Equation 17
[0033] Reference will now be made to an aspect of the present disclosure in which the limiter in motoring operates as in a convention mechanism but in which the limiter in generate (regeneration) operates to limit vq from below (Vq is always allowed to increase, reducing Iq and lowering terminal voltage).
[0034] Referring now to Fig. 3, illustrated is a graph associated with a voltage limiting mechanism according to an aspect of the present disclosure (in particular, a graph related to Vdq in regeneration when voltage is limited).
[0035] In connection with this Fig. 3, vq FF (Feed forward) shown as trace “A”, vd FF (Feed forward) is shown as trace “B”, vq UL (Upper Limit) is shown as trace “C”, vq LL (Lower Limit) is shown as trace “D”,vd UL (Upper Limit) is shown as trace “E”, vd LL (Lower Limit) is shown as trace “F”,vd is shown as trace “G” and vq is shown as trace “F” (Feed Forward are the predicted d/q voltages that are used as a “feed forward” for the current regulators). As shown by arrow 1,Vq limit fades in from below in order to maintain current regulation as long as possible.
[0036] Still referring to Fig. 3, the following equations apply:
Equations 18 and 19 [Q Axis Limits Positive VqFF]:
Equation 18
Equation 19
Equations 20 and 21 [D axis maintains full priority]:
Equation 20
Equation 21
Equations 23 and 23 [Q Axis Limits Negative VqFF]:
Equation 22
Equation 23
[0037] Referring now to Fig. 4A, illustrated is a graph associated with a voltage limiting mechanism according to an aspect of the present disclosure (in particular, a graph related to Idq in motoring when voltage is limited). In connection with this Fig. 4A, id Ref (Reference) is shown as trace “A”, iq Ref (Reference) is shown as trace “B”, id Fb (Feedback) is shown as trace “C” and iq Fb (feedback) is shown as trace “D”. In this Fig. 4A, id Ref and iq Ref refer to amounts you want and id Fb and iq Fb refer to amounts that you are getting.
[0038] Referring now to Fig. 4B, illustrated is a graph associated with a voltage limiting mechanism according to an aspect of the present disclosure (in particular, a graph related to Vdq in motoring when voltage limited). In connection with this Fig. 4B, vq FF (Feed forward) is shown as trace “A”, vd FF (Feed forward) is shown as trace “B”, vq UL (Upper Limit) is shown as trace “C”, vq LL (Lower Limit) is shown as trace “D”,vd UL (Upper Limit) is shown as trace “E”, vd LL (Lower Limit) is shown as trace “F”,vd is shown as trace “G” and vq is shown as trace “F” (Feed Forward are the predicted d/q voltages that are used as a “feed forward” for the current regulators).
[0039] Referring now to Fig. 4C, illustrated is a graph associated with a voltage limiting mechanism according to an aspect of the present disclosure (in particular, a graph related to Idq in regeneration when voltage limited). In connection with this Fig. 4C, id Ref (Reference) is shown as trace “A”, iq Ref (Reference) is shown as trace “B”, id Fb (Feedback) is shown as trace “C” and iq Fb (feedback) is shown as trace “D”. In this Fig. 4C, id Ref and iq Ref refer to amounts you want and id Fb and iq Fb refer to amounts that you are getting.
[0040] Referring now to Fig. 5, illustrated is block diagram of a device according to an aspect of the present disclosure. As seen in this Fig. 5, device 500 includes processor 502, data bus 504, ROM 506a, RAM 506b, persistent storage 506c, display 508, input device 510, data input port 512a and data output port 512b.
[0041] Referring now to Fig. 6, illustrated is a block diagram of a system according to an aspect of the present disclosure. As seen in this Fig. 6, in one example, implementation may be in a vehicle. The vehicle 600 may include engine 602 (connected to integrated starter generator (ISG) 604). In one example, the integrated starter generator may be of a surface permanent magnet type. The vehicle 600 may also include motor 606 (connected to load 606). Load 608 may comprise, for example, the remainder of a driveline (excluding motor 606). In one example, the motor may be of an induction type. Further, inverter 610 may be disposed between integrated starter generator 604 and battery 612 (which may comprise one or more batteries). Further still, inverter 614 may be disposed between motor 606 and battery 612. Further still, in one example inverter 614 may include therein device 500 of the type shown in Fig. 5 (the device 500 may communicate (such as bi-directionally with inverter 614) via data input port 512a and data output port 512b. Further still, in one example inverter 610 may include therein device 500 of the type shown in Fig. 5 (the device 500 may communicate (such as bi-directionally with inverter 610) via data input port 512a and data output port 512b.
[0042] Referring now to Fig. 7, illustrated is a block diagram of a system component 701 according to an aspect of the present disclosure. This system component 701 is a memory (such as, for example, a type shown in Fig. 5) and includes therein computer readable instructions that, when executed by a processor (such as, for example, a type shown in Fig. 5), implement first enforcing unit 703 (for enforcing, in a motoring operation, an upper limit for q-axis voltage) and second enforcing unit 705 (for enforcing, in a regeneration operation, a lower limit for q-axis voltage).
[0043] Referring now to Fig. 8, illustrated is a block diagram of a method according to an aspect of the present disclosure. As seen in this Fig. 8, the process begins at step 801. At step 803 it is determined whether the system is in a motoring operation or a regeneration operation. If the system is in a motoring operation (arrow “A”) an upper limit for q-axis voltage is enforced at step 805 (after step 805, the method may iteratively repeat at step 801). If, on the other hand, it is determined at step 803 that the system is in a regeneration operation (arrow “B”) a lower limit for q-axis voltage is enforced at step 807 (after step 807, the method may iteratively repeat at step 801).
[0044] As described herein, in one aspect of the disclosure, in order to provide a robust drive, machine control must be maintained when commanding both motoring and regeneration torque under all operating conditions.
[0045] As described herein, in one aspect of the disclosure, a four quadrant voltage limiter is provided that properly limits the phase voltage commanded to within the capability of the inverter by maintaining rotor flux and folding back torque under both motoring and regeneration torque commands. Under rotor flux orientation it can be shown that as the absolute value of q axis current is reduced both the necessary volt seconds and generated torque will be reduced. It is desirable to maintain flux in order to keep low phase currents, as such, d axis current must have priority and, as such, d axis voltage must be allowed to take on any value the inverter can produce. In motoring operation the q axis voltage limit is then limited (have a ceiling) to be the remaining inverter capability in quadrature to the required d axis voltage (used to regulate flux). When regeneration torque is commanded (more voltage is less current), d axis voltage (and/or current) maintains priority, but q axis voltage is limited (have a floor) from below the nominal value necessary to maintain flux (as a reduction in q axis voltage causes additional q axis current to flow - increasing the needed volt seconds). In this aspect of the disclosure, the voltage limiter only changes modes (motoring or regeneration) when q axis current and/or the rotational speed of the machine cross zero. In both situations the phase voltage vector will be low in amplitude, eliminating mode change transients from occurring near the inverter’s voltage limit.
[0046] In one example, a motoring mode may have positive or negative speed. In another example, a regeneration mode may have positive or negative speed.
[0047] In one example, q axis current may be folded back (that is, the absolute value is reduced)as the inverter runs out of voltage (e.g., d axis gets all it wants).
[0048] Aspects of this disclosure are applicable to any machine and inverter operating under rotor flux oriented control, including internal permanent magnet, surface permanent magnet and induction machines.
[0049] As described herein, in various aspects of the disclosure, are techniques to maintain control and provide as much torque as possible.
[0050] In one embodiment, a processor-implemented four quadrant voltage limiter method that limits a commanded phase voltage to within a volt second capability of an inverter is provided, the four quadrant voltage limiter method comprising: in a motoring operation, enforcing by the processor an upper limit for a q-axis voltage; and in a regeneration operation, enforcing by the processor a lower limit for the q-axis voltage.
[0051] In one example, the commanded phase voltage is limited to within the volt second capability of the inverter by maintaining a rotor flux and folding back a torque under both motoring and regeneration torque commands.
[0052] In another example, in the motoring operation, the upper limit is a remaining inverter capability when a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
[0053] In another example, in the regeneration operation, a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
[0054] In another example, in the regeneration operation, the lower limit is below a nominal value necessary to maintain flux.
[0055] In another example, the motoring operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed; and the regeneration operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed.
[0056] In another example, the motoring operation and the regeneration operation are used in a vehicle.
[0057] In another embodiment, a four quadrant voltage limiter system that limits a commanded phase voltage to within a volt second capability of an inverter is provided, the four quadrant voltage limiter system comprising a processor; a memory storing computer readable instructions that, when executed by the processor, implement: a first enforcing unit for enforcing, in a motoring operation, an upper limit for a q-axis voltage; and a second enforcing unit for enforcing, in a regeneration operation, a lower limit for the q-axis voltage.
[0058] In one example, the commanded phase voltage is limited to within the volt second capability of the inverter by maintaining a rotor flux and folding back a torque under both motoring and regeneration torque commands.
[0059] In another example, in the motoring operation, the upper limit is a remaining inverter capability when a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
[0060] In another example, in the regeneration operation, a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
[0061] In another example, in the regeneration operation, the lower limit is below a nominal value necessary to maintain flux.
[0062] In another example, the motoring operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed; and the regeneration operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed.
[0063] In another example, the motoring operation and the regeneration operation are used in a vehicle.
[0064] In another embodiment a computer readable storage device including a computer program for four quadrant voltage limiting that limits a commanded phase voltage to within a volt second capability of an inverter is provided, the computer program including instructions for: in a motoring operation, enforcing an upper limit for a q-axis voltage; and in a regeneration operation, enforcing a lower limit for the q-axis voltage.
[0065] In one example, the commanded phase voltage is limited to within the volt second capability of the inverter by maintaining a rotor flux and folding back a torque under both motoring and regeneration torque commands.
[0066] In another example, in the motoring operation, the upper limit is a remaining inverter capability when a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
[0067] In another example, in the regeneration operation, a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
[0068] In another example, in the regeneration operation, the lower limit is below a nominal value necessary to maintain flux.
[0069] In another example, the motoring operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed; and the regeneration operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed.
[0070] In other examples, any steps described herein may be carried out in any appropriate desired order.
[0071] Aspects of this disclosure relate to a device, a method and a program (computer program).
[0072] Aspects of this disclosure may be utilized in connection with a vehicle (e.g., a bus, a truck, an automobile). In one specific example, aspects of this disclosure may be applied to a hybrid vehicle.
[0073] In one aspect of the disclosure, a controller (such as a system controller) which receives commanded values (and which provides one or more of the techniques disclosed herein) may be included in an inverter. In another aspect of the disclosure, a controller (such as a system controller) which receives commanded values (and which provides one or more of the techniques disclosed herein) may be distinct from an inverter (e.g., may be part of a vehicle-level controller).
[0074] In an aspect of the disclosure, various techniques disclosed herein may be implemented in an FPGA, a microcontroller, and/or in software (e.g., fixed-clock software with a real-time processor).
[0075] In an aspect of the disclosure, a control system includes a processor, at least one data storage device, such as, but not limited to, RAM, ROM and persistent storage, and an external interface.
[0076] The processor is configured to execute one or more programs stored in a computer readable storage device. The computer readable storage device can be RAM, persistent storage or removable storage. For example, the processor can execute instructions in a program that may be loaded into RAM. The processor may include one or more processing units. The processor can be, but is not limited to, a CPU or a GPU.
[0077] A storage device is any piece of hardware that is capable of storing information, such as, for example without limitation, data, programs, instructions, program code, and/or other suitable information, either on a temporary basis and/or a permanent basis.
[0078] In another aspect of the disclosure, an ASIC, FPGA, a PAL and PLA can be used as the processor.
[0079] Various aspects of the present disclosure may be embodied as a program, software, or computer instructions embodied or stored in a computer or machine usable or readable medium, or a group of media which causes the computer or machine to perform the steps of the method when executed on the computer, processor, and/or machine. A program storage device readable by a machine, e.g., a computer readable medium, tangibly embodying a program of instructions executable by the machine to perform various functionalities and methods described in the present disclosure is also provided, e.g., a computer program product.
[0080] The computer readable medium could be a computer readable storage device or a computer readable signal medium. A computer readable storage device, may be, for example, a magnetic, optical, electronic, electromagnetic, infrared, or semiconductor system, apparatus, or device, or any suitable combination of the foregoing; however, the computer readable storage device is not limited to these examples except a computer readable storage device excludes computer readable signal medium. Additional examples of the computer readable storage device can include: a portable computer diskette, a hard disk, a magnetic storage device, a portable compact disc read-only memory (CD-ROM), a random access memory (RAM), a read-only memory (ROM), an erasable programmable read-only memory (EPROM or Flash memory), an optical storage device, or any appropriate combination of the foregoing; however, the computer readable storage device is also not limited to these examples. Any tangible medium that can contain, or store, a program for use by or in connection with an instruction execution system, apparatus, or device could be a computer readable storage device.
[0081] A computer readable signal medium may include a propagated data signal with computer readable program code embodied therein, such as, but not limited to, in baseband or as part of a carrier wave. A propagated signal may take any of a plurality of forms, including, but not limited to, electro-magnetic, optical, or any suitable combination thereof. A computer readable signal medium may be any computer readable medium (exclusive of computer readable storage device) that can communicate, propagate, or transport a program for use by or in connection with a system, apparatus, or device. Program code embodied on a computer readable signal medium may be transmitted using any appropriate medium, including but not limited to wireless, wired, optical fiber cable, RF, etc., or any suitable combination of the foregoing.
[0082] The terms “a control system” and “controller” as may be used in the present disclosure may include a variety of combinations of fixed and/or portable computer hardware, software, peripherals, and storage devices. The controller and/or control system may include a plurality of individual components that are networked or otherwise linked to perform collaboratively, or may include one or more stand-alone components. The hardware and software components of the control system and/or controller of the present disclosure may include and may be included within fixed and portable devices such as desktop, laptop, and/or server, and network of servers (cloud).
[0083] The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting the scope of the disclosure and is not intended to be exhaustive. Many modifications and variations will be apparent to those of ordinary skill in the art without departing from the scope and spirit of the disclosure.
CLAIMS
What is claimed is:
1. A processor-implemented four quadrant voltage limiter method that limits a commanded phase voltage to within a volt second capability of an inverter, the four quadrant voltage limiter method comprising:
in a motoring operation, enforcing by the processor an upper limit for a q-axis voltage; and
in a regeneration operation, enforcing by the processor a lower limit for the q-axis voltage.
2. The method of claim 1, wherein the commanded phase voltage is limited to within the volt second capability of the inverter by maintaining a rotor flux and folding back a torque under both motoring and regeneration torque commands.
3. The method of claim 1, wherein, in the motoring operation, the upper limit is a remaining inverter capability when a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
4. The method of claim 1, wherein, in the regeneration operation, a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
5. The method of claim 4, wherein, in the regeneration operation, the lower limit is below a nominal value necessary to maintain flux.
6. The method of claim 1, wherein:
the motoring operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed; and
the regeneration operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed.
7. The method of claim 1, wherein the motoring operation and the regeneration operation are used in a vehicle.
8. A four quadrant voltage limiter system that limits a commanded phase voltage to within a volt second capability of an inverter, the four quadrant voltage limiter system comprising:
a processor; and
a memory storing computer readable instructions that, when executed by the processor, implement:
a first enforcing unit for enforcing, in a motoring operation, an upper limit for a q-axis voltage; and
a second enforcing unit for enforcing, in a regeneration operation, a lower limit for the q-axis voltage.
9. The system of claim 8, wherein the commanded phase voltage is limited to within the volt second capability of the inverter by maintaining a rotor flux and folding back a torque under both motoring and regeneration torque commands.
10. The system of claim 8, wherein, in the motoring operation, the upper limit is a remaining inverter capability when a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
11. The system of claim 8, wherein, in the regeneration operation, a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
12. The system of claim 11, wherein, in the regeneration operation, the lower limit is below a nominal value necessary to maintain flux.
13. The system of claim 8, wherein:
the motoring operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed; and
the regeneration operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed.
14. The system of claim 8, wherein the motoring operation and the regeneration operation are used in a vehicle.
15. A computer readable storage device including a computer program for four quadrant voltage limiting that limits a commanded phase voltage to within a volt second capability of an inverter, the computer program including instructions for:
in a motoring operation, enforcing an upper limit for a q-axis voltage; and
in a regeneration operation, enforcing a lower limit for the q-axis voltage.
16. The computer readable storage device of claim 15, wherein the commanded phase voltage is limited to within the volt second capability of the inverter by maintaining a rotor flux and folding back a torque under both motoring and regeneration torque commands.
17. The computer readable storage device of claim 15, wherein, in the motoring operation, the upper limit is a remaining inverter capability when a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
18. The computer readable storage device of claim 15, wherein, in the regeneration operation, a d-axis voltage is allowed to take on any value that the inverter can produce.
19. The computer readable storage device of claim 18, wherein, in the regeneration operation, the lower limit is below a nominal value necessary to maintain flux.
20. The computer readable storage device of claim 15, wherein:
the motoring operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed; and
the regeneration operation has a speed selected from the group of: (a) positive speed; and (b) negative speed.
ABSTRACT
Methods, systems and computer readable storage devices for a four quadrant voltage limiter that limits a commanded phase voltage to within a volt second capability of an inverter by maintaining a rotor flux and folding back a torque under both motoring and regeneration torque commands. In one embodiment: (a) in a motoring operation, an upper limit for a q-axis voltage is enforced; and (b) in a regeneration operation a lower limit for the q-axis voltage is enforced.
Translation - Spanish LIMITADOR DE VOLTAJE DE CUATRO CUADRANTES PARA CONTROL DE MÁQUINA DE ROTOR DE FLUJO ORIENTADO
REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS
La presente solicitud reivindica el beneficio bajo 35 U.S.C. § 119(e) de la solicitud provisional de US con no. de serie 61/946,558, presentada el 28 de febrero de 2014. Todo el contenido y la divulgación de la solicitud provisional antes mencionada se incorporan por referencia como si se expusieran en el presente documento.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El control de torque y flujo de una máquina debe mantenerse incluso cuando la máquina está limitada por el límite de voltaje del inversor. Cuando los volt-segundos comandados a la máquina superan los volt-segundos disponibles del inversor, una corriente de fase excesiva fluirá a medida que se pierde el control de la máquina. Las condiciones típicas de operación que pueden conducir a tales situaciones incluyen alta velocidad de máquina y/o bajo voltaje de enlace de DC del inversor.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
En un aspecto de la presente invención, con el fin de proporcionar un mecanismo robusto, el control de la máquina se debe mantener al comandar el torque de motor y de regeneración bajo todas las condiciones operativas.
En un aspecto de la presente invención, se proporciona un limitador de voltaje de cuatro cuadrantes que limita adecuadamente el voltaje de fase comandado dentro de la capacidad de volt-segundos del inversor al mantener el flujo del rotor y al replegar el torque bajo comandos de torque de motor y regeneración.
En una modalidad, se proporciona un método limitador de voltaje de cuatro cuadrantes implementado por procesador que limita un voltaje de fase comandado dentro de una capacidad de volt-segundos de un inversor, el método limitador de voltaje de cuatro cuadrantes comprende: en una operación de motor, imponer por el procesador un límite superior para un voltaje de eje q; y en una operación de regeneración, imponer por el procesador un límite inferior para el voltaje de eje q.
En otra modalidad, se proporciona un sistema limitador de voltaje de cuatro cuadrantes que limita un voltaje de fase comandado dentro de una capacidad de volt-segundos de un inversor, el sistema limitador de voltaje de cuatro cuadrantes comprende un procesador; una memoria que almacena instrucciones legibles por computadora que, cuando son ejecutadas por el procesador, implementan: una primera unidad de imposición para imponer, en una operación de motor, un límite superior para un voltaje de eje q; y una segunda unidad de imposición para imponer, en una operación de regeneración, un límite inferior para el voltaje de eje q.
En otra modalidad, se proporciona un dispositivo de almacenamiento legible por computadora que incluye un programa de computadora para un limitador de voltaje de cuatro cuadrantes que limita un voltaje de fase comandado dentro de una capacidad de volt-segundos de un inversor, el programa de computadora incluye instrucciones para: en una operación de motor, imponer un límite máximo para un voltaje de eje q; y en una operación de regeneración, imponer un límite inferior para el voltaje de eje q.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Varios objetos, características y ventajas de la presente invención, serán evidentes para un experto en la técnica, en vista de la siguiente descripción detallada tomada en combinación con los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1A ilustra una gráfica asociada con un mecanismo convencional que resulta en sobrecorrientes cuando el voltaje está limitado en regeneración (en particular, una gráfica relacionada con Idq en regeneración cuando el voltaje es limitado).
La Figura 1B ilustra una gráfica asociada con un mecanismo convencional cuando el voltaje está limitado en regeneración (en particular, una gráfica relacionada con Vdq en regeneración cuando el voltaje es limitado).
La Figura 2 ilustra una serie de elipses de volt-segundos (de acuerdo con un aspecto de la presente invención) con una velocidad de máquina fija y voltaje DC del convertidor (se puede observar que para todos los posibles vectores de corriente de un valor absoluto reducido de Iq resulta en menos voltaje DC requerido para una velocidad de operación dada).
La Figura 3 ilustra una gráfica asociada con un mecanismo limitador de voltaje de acuerdo con un aspecto de la presente invención (en particular, una gráfica relacionada con Vdq en regeneración cuando el voltaje es limitado).
La Figura 4A ilustra una gráfica asociada con un mecanismo limitador de voltaje de acuerdo con un aspecto de la presente invención (en particular, una gráfica relacionada con Idq en motor cuando el voltaje es limitado).
La Figura 4B ilustra una gráfica asociada con un mecanismo limitador de voltaje de acuerdo con un aspecto de la presente invención (en particular, una gráfica relacionada con Vdq en motor cuando el voltaje es limitado).
La Figura 4C ilustra una gráfica asociada con un mecanismo limitador de voltaje de acuerdo con un aspecto de la presente invención (en particular, una gráfica relacionada con Idq en regeneración cuando el voltaje es limitado).
La Figura 5 ilustra un diagrama de bloques de un dispositivo de acuerdo con un aspecto de la presente invención.
La Figura 6 ilustra un diagrama de bloques de un sistema de acuerdo con un aspecto de la presente invención.
La Figura 7 ilustra un diagrama de bloques de un componente del sistema de acuerdo con un aspecto de la presente invención.
La Figura 8 ilustra un diagrama de bloques de un método de acuerdo con un aspecto de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Para los fines de describir y reivindicar la presente invención, el término "en motor" ('motoring') pretende referirse a la condición en la que un motor está recibiendo energía eléctrica como una entrada y está proporcionando torque como una salida.
Para los fines de describir y reivindicar la presente invención, el término "en regeneración" (o "generar") pretende referirse a la condición en la que un motor está recibiendo de torque como una entrada y está proporcionando eléctrica potencia como una salida.
Para los fines de describir y reivindicar la presente invención, el término "replegar el torque" ('folding back torque') pretende referirse a la reducción de torque a un valor obtenible dadas las limitaciones físicas del sistema (por ejemplo, el voltaje DC del inversor).
Para los fines de describir y reivindicar la presente invención, el término "voltaje limitado" (tal como se usa en el contexto de un voltaje que se está limitando en motor o el voltaje que se está limitando en regeneración) está destinado a referirse a una situación en la que el inversor es incapaz de producir un torque solicitado y el flujo debido a la magnitud del voltaje AC requerido excede lo que es físicamente posible dado el voltaje DC del inversor.
Con el fin de describir y reivindicar la presente invención, se utilizará la siguiente notación:
Cantidad vectorial complejo
Cantidad eje D
Cantidad eje Q
Cantidad comandada
Vinculación del flujo del rotor
Corriente del estator
Inductancia mutua
Inductancia del rotor
Inductancia del estator
Inductancia de fuga del estator
Inductancia de fuga del rotor
Velocidad eléctrica
Resistencia del estator
Operador derivativo
Coeficiente de acoplamiento
Torque electromecánico
Voltaje de enlace de DC
Cantidad de voltaje del estator
Ahora se hará referencia a un limitador de voltaje convencional que proporciona un límite superior en vq absoluto. En un limitador de voltaje convencional de este tipo, la prioridad del eje D se da correctamente con el fin de mantener un flujo que permite un error 0 id. En motor en el límite de voltaje, iq adicional se limita por el límite iq. En generación en el límite de voltaje, iq se escapa a medida que el límite vq limita el voltaje vq adicional necesario para reducir la corriente iq absoluta.
Con relación a un limitador de voltaje convencional de este tipo, se aplican las siguientes ecuaciones:
Ecuaciones 1 y 2 [Voltajes del Estator Orientados al Flujo del Rotor]:
Ecuación 1
Ecuación 2
Ecuaciones 3-6 [Límites de Voltaje Convencionales]:
Ecuación 3
Ecuación 4
Ecuación 5
Ecuación 6
Con referencia ahora a la Figura 1A, se ilustra una gráfica asociada con un mecanismo convencional que resulta en sobrecorrientes cuando el voltaje está limitado en regeneración (en particular, una gráfica relacionada con Idq en regeneración cuando el voltaje es limitado). Con relación a esta Figura 1A, se muestra id Ref (Referencia) como traza "A", se muestra iq Ref (Referencia) como traza "B", se muestra id Fb (Retroalimentación) como traza "C" y se muestra iq Fb (Retroalimentación) como traza "D". En esta Figura 1A, id Ref e iq Ref se refieren a cantidades deseadas e id Fb e iq Fb se refieren a las cantidades que se están recibiendo. Como se muestra por la flecha 1, hay sobrecorriente inmediata porque el voltaje no puede aumentar con el fin de contener la corriente.
Con referencia ahora a la Figura 1B, se ilustra una gráfica asociada con un mecanismo convencional cuando el voltaje está limitado en regeneración (en particular, una gráfica relacionada con Vdq en regeneración cuando el voltaje es limitado). Con relación a esta Figura 1B, vq FF (Alimentación de Avance) se muestra como traza "A", vd FF (Alimentación de Avance) se muestra como traza "B", vq UL (Límite Superior) se muestra como traza "C", vq LL (Límite Inferior) se muestra como traza "D", vd UL (Límite Superior) se muestra como traza "E", vd LL (Límite Inferior) se muestra como traza "F", vd se muestra como traza "G" y vq se muestra como traza "F" (la Alimentación de Avance son los voltajes d/q predichos que se utilizan como " alimentación de avance" para los reguladores de corriente). Como se muestra por la flecha 1, VqUL reduce hasta que limita Vq. Como se muestra por la flecha 2, Vd aumenta a medida que aumenta la potencia de regeneración.
Con referencia ahora a la Figura 2, se ilustra una serie de elipses de volt-segundos (de acuerdo con un aspecto de la presente invención) con una velocidad de la máquina fija y voltaje DC del convertidor (se puede ver que para todos los posibles vectores de corriente un valor absoluto reducido de Iq resulta en menos voltaje DC continuo necesario para una velocidad de operación dada).
Todavía con referencia a la Figura 2, se aplican las siguientes ecuaciones:
Ecuaciones 7 y 8 [Voltaje Terminal]:
Ecuación 7
Ecuación 8
Ecuación 9 [Limite de voltaje en el inversor]:
Ecuación 9
Ecuación 10 [Alta velocidad]:
Ecuación 10
Ecuación 11 [Limite de voltaje en el inversor en términos de corriente]:
Ecuación 11
Ecuación 12:
Ecuación 12
Todavía con referencia a la Figura 2, se ve que en este ejemplo el voltaje Idq limitado a 105mVs se muestra como traza "A", el voltaje Idq limitado a 122mVs se muestra como traza "B", el voltaje Idq limitado a 145mVs se muestra como traza "C", y la corriente Idq limitada a 1300A se muestra como traza "D".
Ahora se hará referencia a un limitador de voltaje de acuerdo con un aspecto de la presente invención con respecto a la reducción de Iq en generación (en particular, que con el fin de reducir Iq absoluta en generación es necesario aumentar vq absoluta). A este respecto, se aplican las siguientes ecuaciones (Con relación a las ecuaciones 14 y 15, se observa que en ambos cuadrantes de regeneración vq deben aumentar con el fin de reducir iq absoluta; Con relación a las ecuaciones 16 y 17, la relación se mantiene en voltajes terminales dinámicos):
Ecuación 13 [Regulación de corriente del Eje Q]:
Ecuación 13
Ecuación 14 [Regeneración con velocidad positiva]:
Ecuación 14
Ecuación 15 [Regeneración con velocidad negativa]:
Ecuación 15
Ecuaciones 16 y 17 [Voltaje Terminal dinámico]:
Ecuación 16
Ecuación 17
Ahora se hará referencia a un aspecto de la presente invención en el que el limitador en el motor opera como en un mecanismo de convención, pero en el que el limitador en generación (regeneración) opera para limitar vq desde abajo (Vq siempre se permite aumentar, lo que reduce el coeficiente Iq y reduce el voltaje terminal).
Con referencia ahora a la Figura 3, se ilustra una gráfica asociada con un mecanismo limitador de voltaje de acuerdo con un aspecto de la presente invención (en particular, una gráfica relacionada con Vdq en regeneración cuando el voltaje es limitado).
Con relación a esta Figura 3, vq FF (Alimentación de Avance) se muestra como traza "A", vd FF (Alimentación de Avance) se muestra como traza "B", vq UL (Límite Superior) se muestra como traza "C", vq LL (Límite Inferior) es muestra como traza "D", vd UL (Límite Superior) se muestra como traza "e", vd LL (Límite Inferior) se muestra como traza "F", vd se muestra como traza "G" y vq se muestra como traza "F"(Alimentación de Avance son los voltajes d/q predichos que se utilizan como "alimentación de avance" para los reguladores de corriente). Como se muestra por la flecha 1, el límite Vq se desvanece desde abajo con el fin de mantener la regulación actual el mayor tiempo posible.
Todavía con referencia a la Figura 3, se aplican las siguientes ecuaciones:
Ecuaciones 20 y 21 [Eje D mantiene prioridad total]:
Ecuación 20
Ecuación 21
Ecuaciones 22 y 23 [Eje Q limita VqFF negativo]:
Ecuación 22
Ecuación 23
Con referencia ahora a la Figura 4A, se ilustra una gráfica asociada con un mecanismo limitador de voltaje de acuerdo con un aspecto de la presente invención (en particular, una gráfica relacionada con Idq en motor cuando el voltaje es limitado). Con relación a esta Figura 4A, se muestra id Ref (Referencia) como traza "A", iq Ref (Referencia) se muestra como traza "B", id Fb (Retroalimentación) se muestra como traza "C" e iq Fb (Retroalimentación) se muestra como traza "D". En esta Figura 4A, id Ref e iq Ref se refieren a cantidades deseadas e id Fb e iq Fb se refieren a cantidades que se están recibiendo.
Con referencia ahora a la Figura 4B, se ilustra una gráfica asociada con un mecanismo limitador de voltaje de acuerdo con un aspecto de la presente invención (en particular, una gráfica relacionada con Vdq en motor cuando el voltaje es limitado). Con relación a esta Figura 4B, vq FF (Alimentación de Avance) se muestra como traza "A", vd FF (Alimentación de Avance) se muestra como traza "B", vq UL (Límite Superior) se muestra como traza "C", vq LL (Límite Inferior) se muestra como traza "D", vd UL (Límite Superior) se muestra como traza "E", vd LL (Límite Inferior) se muestra como traza "F", vd se muestra como traza "G" y vq se muestra como traza "F" (Alimentación de Avance son los voltajes d/q predichos que se utilizan como "alimentación de avance" para los reguladores de corriente).
Con referencia ahora a la Figura 4C, se ilustra una gráfica asociada con un mecanismo limitador de voltaje de acuerdo con un aspecto de la presente invención (en particular, una gráfica relacionada con Idq en regeneración cuando el voltaje es limitado). Con relación a esta Figura 4C, id Ref (Referencia) se muestra como traza "A", iq Ref (Referencia) se muestra como traza "B", id Fb (Retroalimentación) se muestra como traza "C" e iq Fb (Retroalimentación) se muestra como traza "D". En esta Figura 4C, id Ref e iq Ref se refieren a cantidades deseadas e id Fb e iq Fb se refieren a cantidades que se están recibiendo.
Con referencia ahora a la Figura 5, se ilustra el diagrama de bloques de un dispositivo de acuerdo con un aspecto de la presente invención. Como se ve en esta Figura 5, el dispositivo 500 incluye un procesador 502, bus de datos 504, ROM 506a, RAM 506b, almacenamiento persistente 506c, pantalla 508, dispositivo de entrada 510, puerto de entrada de datos 512a y puerto de salida de datos 512b.
Con referencia ahora a la Figura 6, se ilustra un diagrama de bloques de un sistema de acuerdo con un aspecto de la presente invención. Como se ve en esta Figura 6, en un ejemplo, la implementación puede realizarse en un vehículo. El vehículo 600 puede incluir un motor 602 (conectado al generador de arranque integrado (ISG) 604). En un ejemplo, el generador de arranque integrado puede ser de un tipo de imán permanente de superficie. El vehículo 600 también puede incluir un motor 606 (conectado a una carga 608). La carga 608 puede comprender, por ejemplo, el resto de un sistema de transmisión (excluyendo al motor 606). En un ejemplo, el motor puede ser de un tipo de inducción. Además, el inversor 610 puede estar dispuesto entre el generador de arranque integrado 604 y la batería 612 (que puede comprender una o más pilas). Más aún, el inversor 614 puede estar dispuesto entre el motor 606 y la batería 612. Más aún, en un ejemplo el inversor 614 puede incluirse en el mismo dispositivo 500 del tipo mostrado en la Figura 5 (el dispositivo 500 puede comunicarse (tal como bi-direccionalmente con el inversor 614) a través del puerto de entrada de datos 512a y el puerto de salida de datos 512b. Más aún, en un ejemplo el inversor 610 puede incluirse en el mismo dispositivo 500 del tipo mostrado en la Figura 5 (el dispositivo 500 puede comunicarse (tal como bidireccionalmente con el inversor 610) a través del puerto de entrada de datos 512a y el puerto de salida de datos 512b.
Con referencia ahora a la Figura 7, se ilustra un diagrama de bloques de un componente del sistema 701 de acuerdo con un aspecto de la presente invención. Este componente del sistema 701 es una memoria (tal como, por ejemplo, un tipo que se muestra en la Figura 5) e incluye instrucciones en el mismo legibles por computadora que, al ejecutarse por un procesador (tal como, por ejemplo, un tipo que se muestra en la Figura 5), implementa una primera unidad de imposición 703 (para imponer, en una operación de motor, un límite superior para el voltaje del eje q) y una segunda unidad de imposición 705 (para imponer, en una operación de regeneración, un límite inferior de voltaje del eje q).
Con referencia ahora a la Figura 8, se ilustra un diagrama de bloques de un método de acuerdo con un aspecto de la presente invención. Como se ve en esta Figura 8, el proceso comienza en el paso 801. En el paso 803 se determina si el sistema está en una operación de motor o una operación de regeneración. Si el sistema está en una operación de motor (flecha "A") un límite superior para el voltaje del eje q se aplica en el paso 805 (después del paso 805, el método puede repetirse de forma iterativa en el paso 801). Si, por otro lado, se determina en el paso 803 que el sistema está en una operación de regeneración (flecha "B") un límite inferior para el voltaje del eje q se aplica en el paso 807 (después del paso 807, el método puede repetirse iterativamente en el paso 801).
Como se describe en el presente documento, en un aspecto de la presente invención, con el fin de proporcionar un accionamiento robusto, el control de la máquina se debe mantener al comandar el torque en motor y en regeneración en todas las condiciones de funcionamiento.
Como se describe en el presente documento, en un aspecto de la presente invención, se proporciona un limitador de voltaje de cuatro cuadrantes que limita adecuadamente el voltaje de fase comandado dentro de la capacidad del inversor mediante el mantenimiento del flujo del rotor y replegando el torque bajo ambos comandos de torque en motor y en regeneración. Bajo la orientación del flujo del rotor se puede demostrar que a medida que el valor absoluto de la corriente del eje q se reduce tanto los volt-segundos necesarios y el torque generado se reduce. Es deseable mantener el flujo con el fin de mantener bajas intensidades de fase, tales como corriente, el eje d debe tener prioridad y, como tal, el voltaje del eje d se debe permitir que tome cualquier valor que el inversor puede producir. En funcionamiento en motor se limita entonces el límite de voltaje de eje q (que tiene un límite superior) para ser la capacidad del inversor restante en cuadratura con el voltaje de eje d requerido (utilizado para regular el flujo). Cuando el torque de regeneración se comanda (más voltaje es menos corriente), el voltaje de eje d (y/o corriente) mantiene prioridad, pero el voltaje del eje q está limitado (tiene un límite inferior) por debajo del valor nominal necesario para mantener el flujo (ya que una reducción de voltaje de eje q hace que la corriente adicional de eje q fluya - aumentando los volt-segundos necesarios). En este aspecto de la invención, el limitador de voltaje sólo cambia modos (motor o regeneración) cuando la corriente de eje q y/o la velocidad de rotación de la máquina cruzan por cero. En ambas situaciones el vector de voltaje de fase será bajo en amplitud, eliminando que transitorios de cambio de modo se produzcan cerca de límite de voltaje del inversor.
En un ejemplo, un modo de motor puede tener velocidad positiva o negativa. En otro ejemplo, un modo de regeneración puede tener velocidad positiva o negativa.
En un ejemplo, la corriente de eje q puede replegarse (es decir, se reduce el valor absoluto) a medida que el inversor se queda sin voltaje (por ejemplo, el eje d consigue todo lo que quiere).
Aspectos de la presente invención son aplicables a cualquier máquina y el inversor que opera bajo el control orientado del flujo del rotor, incluyendo máquinas de imán permanente interno, de imán permanente de superficie y de inducción.
Como se describe en este documento, en diversos aspectos de la presente invención, son técnicas para mantener el control y proporcionar tanto torque como sea posible.
En una modalidad, se proporciona un método implementado por procesador limitador de voltaje de cuatro cuadrantes que limita un voltaje de fase comandado dentro de una capacidad de volt-segundos de un inversor, el método limitador de voltaje de cuatro cuadrantes comprende: en una operación de motor, imponer por el procesador un límite superior para un voltaje de eje q; y en una operación de regeneración, imponer por el procesador un límite inferior para el voltaje de eje q.
En un ejemplo, el voltaje de fase comandado está limitado dentro de la capacidad de volt-segundos del inversor al mantener un flujo del rotor y replegar un torque bajo los comandos de torque de motor y regeneración.
En otro ejemplo, en la operación de motor, el límite superior es una capacidad restante del inversor cuando se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor puede producir.
En otro ejemplo, en la operación de regeneración, se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor pueda producir.
En otro ejemplo, en la operación de regeneración, el límite inferior está por debajo de un valor nominal necesario para mantener el flujo.
En otro ejemplo, la operación de motor tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa; y la operación de regeneración tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa.
En otro ejemplo, la operación de motor y la operación de regeneración se utilizan en un vehículo.
En otra modalidad, se proporciona un sistema limitador de voltaje de cuatro cuadrantes que limita un voltaje de fase comandado dentro de una capacidad de volt-segundos de un inversor, el sistema limitador de voltaje de cuatro cuadrantes que comprende un procesador; una memoria que almacena instrucciones legibles por computadora que, cuando son ejecutadas por el procesador, implementan: una primera unidad de imposición para imponer, en una operación de motor, un límite superior para un voltaje de eje q; y una segunda unidad de imposición para imponer, en una operación de regeneración, un límite inferior para el voltaje de eje q.
En un ejemplo, el voltaje de fase comandado está limitado dentro de la capacidad de volt-segundos del inversor al mantener un flujo del rotor y replegar un torque de torsión bajo los comandos de torque de motor y regeneración.
En otro ejemplo, en la operación de motor, el límite superior es una capacidad restante del inversor cuando se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor pueda producir.
En otro ejemplo, en la operación de regeneración, se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor pueda producir.
En otro ejemplo, en la operación de regeneración, el límite inferior está por debajo de un valor nominal necesario para mantener el flujo.
En otro ejemplo, la operación de motor tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa; y la operación de regeneración tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa.
En otro ejemplo, la operación de motor y la operación de regeneración se utilizan en un vehículo.
En otra modalidad de un dispositivo de almacenamiento legible por computadora que incluye un programa de computadora limitador de voltaje de cuatro cuadrantes que limita un voltaje de fase comandado dentro de una capacidad de volt-segundos de un inversor, el programa de computadora que incluye instrucciones para: en una operación de motor, imponer un límite máximo para un voltaje de eje q; y en una operación de regeneración, imponer un límite inferior para el voltaje de eje q.
En un ejemplo, el voltaje de fase comandado está limitado dentro de la capacidad de volt-segundos del inversor al mantener un flujo del rotor y replegar un torque de torsión bajo los comandos de torque de motor y regeneración.
En otro ejemplo, en la operación de motor, el límite superior es una capacidad restante del inversor cuando se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor pueda producir.
En otro ejemplo, en la operación de regeneración, se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor pueda producir.
En otro ejemplo, en la operación de regeneración, el límite inferior está por debajo de un valor nominal necesario para mantener el flujo.
En otro ejemplo, la operación de motor tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa; y la operación de regeneración tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa.
En otros ejemplos, los pasos descritos en este documento puede llevarse a cabo en cualquier orden deseado apropiado.
Los aspectos de la presente invención se refieren a un dispositivo, un método y un programa (programa de computadora).
Los aspectos de presente invención se pueden utilizar en conexión con un vehículo (por ejemplo, un autobús, un camión, un automóvil). En un ejemplo específico, los aspectos de la presente invención pueden ser aplicados a un vehículo híbrido.
En un aspecto de la presente invención, un controlador (como un controlador del sistema) que recibe los valores de comando (y que proporciona una o más de las técnicas descritas en el presente documento) puede incluirse en un inversor. En otro aspecto de la presente invención, un controlador (tal como un controlador del sistema) que recibe los valores de mando (y que proporciona una o más de las técnicas descritas en el presente documento) puede ser distinto de un inversor (por ejemplo, puede ser parte de un controlador a nivel del vehículo).
En un aspecto de la presente invención, diversas técnicas descritas en este documento pueden ser implementadas en un FPGA, un microcontrolador, y/o en software (por ejemplo, software de reloj fijo con un procesador en tiempo real).
En un aspecto de la presente invención, un sistema de control incluye un procesador, al menos un dispositivo de almacenamiento de datos, tal como, pero no limitado a, RAM, ROM y almacenamiento persistente, y una interfaz externa.
El procesador está configurado para ejecutar uno o más programas almacenados en un dispositivo de almacenamiento legible por computadora. El dispositivo de almacenamiento legible por computadora puede ser RAM, almacenamiento persistente o almacenamiento extraíble. Por ejemplo, el procesador puede ejecutar instrucciones en un programa que se pueden cargar en la RAM. El procesador puede incluir una o más unidades de procesamiento. El procesador puede ser, pero no está limitado a, una CPU o una GPU.
Un dispositivo de almacenamiento es cualquier pieza de hardware que es capaz de almacenar información, como, por ejemplo, sin limitación, datos, programas, instrucciones, código de programa, y/u otra información adecuada, ya sea de forma temporal y/o de forma permanente.
En otro aspecto de la presente invención, un ASIC, FPGA, un PAL y PLA pueden ser utilizados como el procesador.
Varios aspectos de la presente invención se pueden realizar como un programa, software, o instrucciones de computadora incorporadas o almacenadas en un medio utilizable o legible por computadora o máquina, o un grupo de medios de comunicación que hace que el equipo o máquina pueda realizar las etapas del método cuando se ejecutan en la computadora, el procesador y/o la máquina. Un dispositivo de almacenamiento de programa legible por una máquina, por ejemplo, también se proporciona un medio legible por computadora, que incorpora tangiblemente un programa de instrucciones ejecutables por la máquina para realizar varias funciones y métodos descritos en la presente invención, por ejemplo, un producto de programa de computadora.
El medio legible por computadora puede ser un dispositivo de almacenamiento legible por computadora o un medio de señal legible por computadora. Un dispositivo de almacenamiento legible por computadora, puede ser, por ejemplo, un sistema magnético, óptico, electrónico, electromagnético, infrarrojo, o semiconductor, aparato o dispositivo, o cualquier combinación adecuada de los anteriores; sin embargo, el dispositivo de almacenamiento legible por computadora no se limita a estos ejemplos, excepto un dispositivo de almacenamiento legible por computadora excluye al medio de señal legible por computadora. Los ejemplos adicionales del dispositivo de almacenamiento legible por computadora pueden incluir: un disquete portátil de computadora, un disco duro, un dispositivo de almacenamiento magnético, un disco compacto portátil de memoria de sólo lectura (CD-ROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de sólo lectura (ROM), una memoria programable y borrable de sólo lectura (EPROM o memoria flash), un dispositivo de almacenamiento óptico, o cualquier combinación adecuada de los anteriores; sin embargo, el dispositivo de almacenamiento legible por computadora que tampoco se limita a estos ejemplos. Cualquier medio tangible que puede contener, o almacenar, un programa para el uso por o en conexión con un sistema de ejecución de instrucciones, aparato o dispositivo podría ser un dispositivo de almacenamiento legible por computadora.
Un medio de señal legible por computadora puede incluir una señal de datos propagados con un código de programa legible por computadora incorporado en el mismo, tal como, pero no limitado a, en la banda de base o como parte de una onda portadora. Una señal propagada puede tomar cualquiera de una pluralidad de formas, incluyendo, pero no limitadas a, electro-magnética, óptica o cualquier combinación adecuada de las mismas. Un medio de señal legible por computadora puede ser cualquier medio legible por computadora (exclusivo del dispositivo de almacenamiento legible por computadora) que se puede comunicar, propagar, o transportar el programa para uso por o en conexión con un sistema, aparato o dispositivo. El código de programa incorporado en un medio legible por computadora de la señal puede ser transmitido utilizando cualquier medio apropiado, incluyendo, pero no limitado a la tecnología inalámbrica, cableada, cable de fibra óptica, RF, etc., o cualquier combinación adecuada de los anteriores.
Los términos "un sistema de control" y "controlador" como se puede usar en la presente invención puede incluir una variedad de combinaciones de dispositivos fijos y/o hardware de la computadora portátil, software, periféricos, y de almacenamiento. El sistema de controlador y/o de control puede incluir una pluralidad de componentes individuales que están conectados en red o de otra manera relacionada para llevar a cabo en colaboración, o puede incluir uno o más componentes independientes. Los componentes de hardware y software del sistema de control y/o controlador de la presente invención pueden incluir, pero pueden incluirse dentro de los dispositivos fijos y portátiles como de escritorio, portátil, y/o en el servidor y la red de servidores (nube).
La terminología usada en este documento tiene el propósito de describir solamente las modalidades particulares y no pretende ser limitante del alcance de la presente invención y no pretende ser exhaustiva. Muchas modificaciones y variaciones serán evidentes para los expertos en la técnica sin apartarse del alcance y el espíritu de la presente invención.
NOVEDAD DE LA INVENCIÓN
Habiendo descrito la presente invención como antecede, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:
REIVINDICACIONES
1. Un método limitador de voltaje de cuatro cuadrantes implementado por procesador que limita el voltaje de fase comandado dentro de una capacidad de volt-segundos de un inversor, el método limitador de voltaje de cuatro cuadrantes se caracteriza porque comprende:
en una operación de motor, imponer por el procesador un límite superior para un voltaje de eje q; y
en una operación de regeneración, imponer por el procesador un límite inferior para el voltaje de eje q.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el voltaje de fase comandado se limita dentro de la capacidad de volt-segundos del inversor al mantener un flujo del rotor y replegar un torque de torsión bajo los comandos de torque de motor y regeneración.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, en la operación de motor, el límite superior es una capacidad restante del inversor cuando se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor pueda producir.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, en la operación de regeneración, se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor pueda producir.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde, en la operación de regeneración, el límite inferior está por debajo de un valor nominal necesario para mantener el flujo.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde:
la operación de motor tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa; y
la operación de regeneración tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la operación de motor y la operación de regeneración se utilizan en un vehículo.
8. Un sistema limitador de voltaje de cuatro cuadrantes que limita el voltaje de fase comandado dentro de una capacidad de volt-segundos de un inversor, el sistema limitador de voltaje de cuatro cuadrantes se caracteriza porque comprende:
un procesador; y
una memoria que almacena las instrucciones legibles por computadora que, cuando se ejecutan por el procesador, implementan:
una primera unidad de imposición para imponer, en una operación de motor, un límite superior para un voltaje de eje q; y
una segunda unidad de imposición para imponer, en una operación de regeneración, un límite inferior del voltaje de eje q.
9. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el voltaje de fase comandado se limita dentro de la capacidad de volt-segundos del inversor al mantener un flujo del rotor y replegar un torque de torsión bajo los comandos de torque de motor y regeneración.
10. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, en donde, en la operación de motor, el límite superior es una capacidad restante del inversor cuando se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor pueda producir.
11. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, en donde, en la operación de regeneración, se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor pueda producir.
12. El sistema de acuerdo con la reivindicación 11, en donde, en la operación de regeneración, el límite inferior está por debajo de un valor nominal necesario para mantener el flujo.
13. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, en donde:
la operación de motor tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa; y
la operación de regeneración tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa.
14. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la operación de motor y la operación de regeneración se utilizan en un vehículo.
15. Un dispositivo de almacenamiento legible por computadora que incluye un programa de computadora para limitador de voltaje de cuatro cuadrantes que limita un voltaje de fase comandado dentro de una capacidad de volt-segundos de un inversor, el programa de computadora incluye instrucciones para:
en una operación de motor, imponer un límite máximo para un voltaje de eje q; y
en una operación de regeneración, imponer un límite inferior del voltaje de eje q.
16. El dispositivo de almacenamiento legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el voltaje de fase comandado se limita dentro de la capacidad de volt-segundos del inversor al mantener un flujo del rotor y replegar un torque de torsión bajo los comandos de torque de motor y regeneración.
17. El dispositivo de almacenamiento legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 15, en donde, en la operación de motor, el límite superior es una capacidad restante del inversor cuando se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor pueda producir.
18. El dispositivo de almacenamiento legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 15, en donde, en la operación de regeneración, se permite que un voltaje de eje d pueda asumir cualquier valor que el inversor pueda producir.
19. El dispositivo de almacenamiento legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 18, en donde, en la operación de regeneración, el límite inferior está por debajo de un valor nominal necesario para mantener el flujo.
20. El dispositivo de almacenamiento legible por computadora de acuerdo con la reivindicación 15, en donde:
la operación de motor tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa; y
la operación de regeneración tiene una velocidad seleccionada del grupo de: (a) velocidad positiva; y (b) velocidad negativa.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Métodos, sistemas y dispositivos de almacenamiento legibles por computadora para un limitador de voltaje de cuatro cuadrantes que limita un voltaje de fase comandado dentro de una capacidad de volt-segundos de un inversor al mantener un flujo del rotor y replegar un torque bajo comandos de torque de motor y regeneración. En una modalidad: (a) en una operación de motor, se impone un límite superior para un voltaje de eje q; y (b) en una operación de regeneración se impone un límite inferior para el voltaje de eje q.
French to Spanish: BACTÉRIE ISOLÉE DU GENRE STREPTOMYCES General field: Law/Patents Detailed field: Chemistry; Chem Sci/Eng
Source text - French L'invention concerne une nouvelle bactérie isolée du genre Streptomyces, une composition comprenant au moins une telle bactérie et une composition acellulaire susceptible d'être obtenue par culture d'au moins une telle bactérie.
Le développement de cultures végétales agricoles intensives est aujourd'hui nécessaire pour satisfaire les besoins alimentaires dans le monde. Ces cultures intensives nécessitent l'utilisation d'agents aptes à optimiser la nutrition des végétaux d'intérêt agricole, à favoriser leur croissance et à minimiser la croissance de végétaux et/ou d'agents pathogènes indésirables. En particulier, on utilise des agents visant à optimiser la nutrition des végétaux, des agents de protection des végétaux vis-à-vis d'organismes pathogènes, notamment vis-à-vis de bactéries phyto-pathogènes et/ou de champignons qui sont susceptibles d'affecter la croissance optimale des végétaux.
Les engrais chimiques se présentent souvent sous forme solide et peu soluble dans le sol, nécessitent d'être apportés massivement au moment précis où ces produits de fertilisation sont nécessaires pour la croissance optimale des végétaux. L'excès de ces produits de fertilisation solides apportés au sol et non prélevés par les végétaux reste momentanément dans le sol et est dissout progressivement par les eaux de pluie ou les eaux d'arrosage, entraînant une pollution des cours d'eau et des nappes phréatiques.
Des solutions pour améliorer l'efficacité de la fertilisation des sols sans polluer l'environnement et en particulier les nappes phréatiques tout en favorisant la croissance des végétaux sont donc recherchées.
L'invention vise donc à apporter une solution à ce problème.
Par ailleurs, de nombreux agents phyto-pathogènes sont susceptibles de se développer dans les cultures végétales et à leurs dépens, en diminuant les rendements et la qualité de la production végétale. Parmi ces agents phyto-pathogènes, on trouve de très nombreuses bactéries telles que, par exemple, Streptomyces scabies qui est susceptible de causer des dommages aux cultures de pomme de terre. On trouve aussi de nombreux champignons phyto-pathogènes tels que, par exemple, Fusarium culmorum, Botrytis cinerea responsable notamment de la pourriture grise ou Phythium ultimum ou encore Phaeomoniella chlamydospora, Phaeomoniella aleophilum, Eutypa lata ou Fomitiporia mediterranea qui sont responsables de pathologies de la vigne.
L'invention vise aussi à apporter une solution pour la protection des végétaux vis-à-vis de certains organismes -bactéries et/ou champignons- qui sont phyto-pathogènes.
Pour ce faire, l'invention concerne une bactérie isolée comprenant une séquence d'ADN, dit ADNr 16S, codant pour l'ARN ribosomal 16S de ladite bactérie, ladite séquence d'ADN étant homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl, ladite bactérie isolée étant choisie dans le groupe formé de :
- la bactérie déposée et enregistrée à la CNCM sous le n° 1-4467, et
- des mutants de ladite bactérie déposée et enregistrée à la CNCM sous le n° 1-4467.
Dans la séquence SEQ ID_NOl ci-dessus, le symbole « n » en positions 1036 et 1049 de la séquence SEQ ID_NOl désigne, selon l'IUPAC (« International Union of Pure and Applied Chemistry »), l'un quelconque des quatre nucléotides a, t, c ou g. Ainsi, le nucléotide n en position 1036 est choisi dans le groupe formé du nucléotide « a », du nucléotide « t », du nucléotide « g » et du nucléotide « c », et le nucléotide n en position 1049 est choisi, indépendamment du nucléotide en position 1036, dans le groupe formé du nucléotide « a », du nucléotide « t », du nucléotide « g » et du nucléotide « c ».
L'invention concerne donc une bactérie isolée comprenant la séquence d'ADNr 16S identifiée SEQ ID_NOl, ladite bactérie isolée étant choisie dans le groupe formé de :
- la bactérie déposée et enregistrée à la CNCM sous le n° 1-4467, et
- des mutants de ladite bactérie déposée et enregistrée à la CNCM sous le n° 1-4467.
La bactérie selon l'invention est du genre Streptomyces.
Une souche de la bactérie selon une première variante de l'invention a été déposée par le demandeur et enregistrée en date du 7 avril 2011 sous le n° 1-4467 auprès de la Collection Nationale de Cultures de Microorganismes (CNCM) de l'Institut Pasteur (dont l'adresse est 25, rue du Docteur Roux, 75724 Paris cedex 15) ayant le statut d'autorité de dépôt internationale selon le traité de Budapest. La bactérie selon l'invention a donc été déposée et enregistrée à la CNCM sous le n° 1-4467.
La bactérie selon la première variante de l'invention est une bactérie isolée de tout milieu naturel c'est-à-dire obtenue par isolement à partir de tout milieu naturel d'origine. Elle a été isolée à partir d'un milieu naturel d'origine dans lequel elle préexistait.
Dans une deuxième variante, l'invention concerne une bactérie mutante de la bactérie selon la première variante de l'invention déposée auprès de la CNCM sous le n° 1-4467, c'est-à-dire obtenue par mutation de la bactérie selon la première variante de l'invention. Une bactérie mutante selon l'invention comprend aussi une séquence d'ADNr 16S qui est homologue avec la séquence SEQ ID_NOl.
On obtient une telle bactérie mutante par traitement d'une bactérie selon la première variante de l'invention par toute méthode de mutagenèse, notamment choisie dans le groupe formé des méthodes de mutagenèse aléatoire et des méthodes de mutagenèse dirigée.
On réalise un traitement par mutagenèse aléatoire dans lequel on soumet des bactéries selon la première variante de l'invention à au moins un agent mutagène choisi dans le groupe formé des agents mutagènes physiques -notamment en exposant par exemple des bactéries selon l'invention à une lumière ultraviolette ou à une radiation ionisante- et des agents mutagènes chimiques.
Une bactérie mutante présente des différences de séquence d'ADN par rapport à la bactérie selon la première variante de l'invention déposée auprès de la CNCM sous le n° 1-4467. Ces différences de séquence d'ADN peuvent affecter des séquences d'ADN distinctes de la séquence de l'ADNr 16S de la bactérie selon l'invention.
Avantageusement et selon l'invention, la bactérie isolée présente une séquence d'ADN codant pour la sous unité béta de Γ ARN polymérase (polB) homologue avec la SEQ ID_NO4. La bactérie isolée présente donc la séquence SEQ ID_NO4 à titre de séquence codant pour la sous unité béta de TARN polymérase (polB).
Avantageusement et selon l'invention, la bactérie isolée présente une séquence d'ADN codant pour la gyrase (gyrB) homologue avec la SEQ ID_NO5. La bactérie isolée présente donc la séquence SEQ ID_NO5 à titre de séquence codant pour la gyrase (gyrB). Avantageusement et selon l'invention, la bactérie isolée présente une séquence d'ADN codant pour la recombinase (RecA) homologue avec la SEQ ID_NO6. La bactérie isolée présente donc la séquence SEQ ID_NO6 à titre de séquence codant pour la recombinase (RecA).
Avantageusement et selon l'invention, la bactérie isolée présente une séquence d'ADN codant pour la sous unité béta de la tryptophane synthase (trpB) homologue avec la SEQ ID_NO7. La bactérie isolée présente donc la séquence SEQ ID_NO7 à titre de séquence codant pour la tryptophane synthase (trpB).
Avantageusement et selon l'invention, la bactérie isolée présente une séquence d'ADN codant pour la sous unité béta de ΑΤΡ synthase (AtpB) homologue avec la SEQ ID_NO8. La bactérie isolée présente donc la séquence SEQ ID_NO8 à titre de séquence codant pour la sous unité béta de l'ATP synthase (AtpB).
Avantageusement et selon l'invention, la bactérie isolée présente au moins l'une des séquences SEQ ID_NO4, SEQ ID_NO5, SEQ ID_NO6, SEQ ID_NO7 et SEQ ID_NO8. Avantageusement et selon l'invention, la bactérie isolée présente chacune des séquences SEQ ID_NO4, SEQ ID_NO5, SEQ ID_NO6, SEQ ID_NO7 et SEQ ID_NO8.
Avantageusement, une bactérie selon l'invention, est apte à ralentir la croissance d'au moins un micro-organisme, dit micro-organisme cible, choisi dans le groupe formé de Micrococcus luteus, Bacillus subtilis, Botrytis cinerae, de Fusarium culmorum, de Pythium ultimum, de Phaeomoniella chlamydospora, de Phaeomoniella aelophilum, de Eutypa lata, de Fomitiporia mediterranea et de Botryosphaeria obtusa.
Une bactérie selon l'invention est caractérisée par tout ou partie des caractéristiques ci-après : - elle est non pathogène (inoffensive) pour l'homme ;
- c'est une bactérie à Gram positif ;
- c'est une bactérie saprophyte, c'est-à-dire capable de dégrader la matière organique du sol.
L'invention s'étend à toute bactérie produite par un procédé technique à partir d'une bactérie selon la première variante de l'invention et comprenant une séquence d'ADN homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl. Par « procédé technique », on entend tout procédé de culture bactérienne, de sélection bactérienne, d'isolement, de clonage et/ou de modification du matériel génétique de la bactérie -notamment par mutagenèse-.
L'invention s'étend aussi à une souche bactérienne comprenant au moins une bactérie selon l'invention.
Une souche bactérienne selon l'invention est caractérisée par tout ou partie des caractéristiques ci-après :
- elle présente, lorsqu'elle est cultivée sur milieu ISP-2 ou sur milieu
Bennett solide, par un mycélium, dit mycélium de substrat, ramifié se développant dans l'épaisseur du milieu solide de couleur variant du jaune-brun au gris-brun selon la composition du milieu solide ;
- elle présente, lorsqu'elle est cultivée sur milieu ISP-2 ou sur milieu Bennett solide, par un mycélium aérien se développant à l'interface air/solide qui est de couleur blanche ;
- elle présente une température optimale de croissance qui est comprise entre 12°C et 37°C, préférentiellement entre 28°C et 30°C ;
- elle présente un pH optimal de croissance compris entre 6 et 8 ; - elle est apte à utiliser le D-glucose, le mannitol, le lactose, le saccharose, le maltose et la dextrine à titre de source de carbone ;
- elle n'est pas apte à utiliser préférentiellement le galactose, l'inositol, le sorbose, le fructose, l'arabinose, le raffinose, le rhamnose ou la cellulose à titre de source unique de carbone ;
- elle est apte à utiliser les acides aminés, les sels de nitrate et les sels d'ammonium à titre de source d'azote ; - elle est apte à réduire les nitrates en nitrites, à dégrader l'adénine, le tween 20 et l'acétate de sodium ;
- elle n'est pas apte à hydrolyser l'amidon et à utiliser ses produits d'hydrolyse.
L'invention vise aussi une composition comprenant au moins une bactérie selon l'invention. L'invention vise donc une composition comprenant au moins une bactérie comprenant une séquence d'ADN homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl. Une composition selon l'invention peut comporter, ou non, des bactéries autres que des bactéries selon l'invention. Une composition selon l'invention comprend au moins une bactérie de la souche telle que déposée à la CNCM sous le n° 1-4467 et/ou au moins une bactérie mutante de cette souche déposée à la CNCM et comprenant une séquence d'ADN homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl.
La composition selon l'invention peut comprendre des bactéries selon l'invention, lesdites bactéries selon l'invention pouvant être des bactéries vivantes (c'est-à-dire aptes à croître et se multiplier dans un milieu nutritif adapté) ou encore des bactéries mortes (c'est-à-dire des bactéries inactives et inaptes à croître et se multiplier). On obtient de telles bactéries mortes par tout traitement d' inactivation de micro-organismes connu de l'homme du métier, notamment par un traitement thermique (par exemple par chauffage des cellules selon l'invention à la température de 90°C pendant 15 minutes) de dénaturation des protéines des bactéries selon l'invention.
Avantageusement, la composition selon l'invention comprend un nucléotide comprenant la séquence d'ADN homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NO 1.
Avantageusement, la composition selon l'invention peut comprendre à la fois des bactéries vivantes et des bactéries mortes.
Avantageusement et selon l'invention, la composition comprend au moins un milieu propre à la conservation et au développement des bactéries qu'elle contient.
Une composition selon l'invention peut être une composition liquide comprenant des bactéries selon l'invention dans un milieu liquide. Avantageusement, le milieu liquide est un milieu aqueux.
Une composition liquide selon une première variante de l'invention est caractérisée par tout ou partie des caractéristiques ci-après :
- la composition liquide comprend des bactéries en phase de croissance végétative, c'est à dire présentant un métabolisme actif et/ou se multipliant par division cellulaire. Il s'agit donc de bactéries vivantes en phase de croissance végétative ou en phase stationnaire ;
- ledit milieu liquide est un milieu de culture aqueux, notamment choisi dans le groupe formé des milieux complets et des milieux riches comprenant tous les éléments minéraux et des précurseurs organiques nécessaires à la croissance des bactéries selon l'invention, en particulier une source de carbone, une source d'azote, une source de phosphore, des vitamines et des oligoéléments ;
- ledit milieu liquide comprend du D-glucose, un extrait de levure, du phosphate de potassium dibasique, du sulfate d'ammonium, du chlorure de potassium et du glycérol.
Une composition liquide selon une deuxième variante de l'invention, qui peut être combinée à la variante précédente, est caractérisée par tout ou partie des caractéristiques ci-après :
- la composition liquide comprend des bactéries selon l'invention sous forme de spores. On observe la formation de spores lorsque les bactéries selon l'invention -par exemple les bactéries selon la première variante de l'invention déposée auprès de la CNCM sous le n° 1-4467 ou, selon la deuxième variante de l'invention, mutantes de ladite bactérie déposée et enregistrée à la CNCM sous le n° 1-4467- forment un mycélium primaire se développant à une interface air/solide et initient une croissance aérienne. Des filaments ou « hyphes » aériens non ramifiés se développent alors à partir du mycélium primaire et présentent à leurs extrémités des structures compartimentées précurseurs de spores. Il s'agit donc de bactéries vivantes sous forme de spores ; - lesdites spores comprenant une séquence d'ADN homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl ;
- les spores sont lisses et enchaînées en spirales de type « S », les chaînes de spores lisses présentant en moyenne de 10 à 50 spores ;
- ledit milieu liquide comprend du D-glucose, un extrait de levure, une peptone, du carbonate de calcium (CaCO3) à titre d'inducteur de stress.
On favorise l'obtention de spores de la bactérie selon l'invention -par exemple les bactéries selon la première variante de l'invention déposée auprès de la CNCM sous le n° 1-4467 ou, selon la deuxième variante de l'invention, mutantes de ladite bactérie déposée et enregistrée à la CNCM sous le n° 1-4467- par culture de bactéries selon l'invention dans un milieu de culture susceptible de générer un stress bactérien, notamment un milieu de culture liquide limité ou carencé en carbone et/ou en azote et/ou en phosphore et/ou en vitamines et/ou en oligoéléments.
Avantageusement, de telles spores sont susceptibles d'être placées dans un milieu nutritif et de réhydratation pour former une population de bactéries selon l'invention en phase végétative.
Une composition liquide selon l'invention peut comprendre des bactéries en phase végétative selon l'invention et des bactéries sous forme de spores selon l'invention. En tout état de cause, les formes végétatives et les spores selon l'invention présentent une séquence d'ADNr 16S homologue à
100 % avec la séquence SEQ ID_NOl.
Une composition selon l'invention peut être une composition à l'état solide comprenant au moins une bactérie selon l'invention.
Dans une première variante, une composition solide selon de l'invention comprend au moins une bactérie selon l'invention et un milieu solide de culture -notamment un milieu solide comprenant une proportion d'agar-agar (E406)-.
Dans une deuxième variante, une composition solide selon de l'invention comprend au moins une bactérie selon l'invention dans un milieu de conservation de bactéries à une température inférieure à -20°C -notamment de l'ordre de -80°C ou à une température proche de la température de l'azote liquide-. L'invention vise donc un milieu de conservation -notamment un milieu de conservation contenant du glycérol et/ou du polyéthylène glycol- comprenant au moins une bactérie selon l'invention.
L'invention vise aussi une composition acellulaire susceptible d'être obtenue par un procédé dans lequel :
- on ensemence et on met en culture au moins une bactérie selon l'invention dans un milieu de culture apte à permettre la croissance de ladite bactérie pendant une durée supérieure à 24 heures et à une température comprise entre 12°C et 37°C, puis ;
- on extrait les bactéries du milieu de culture ou on inactive les bactéries de façon à former la composition acellulaire.
L'invention vise aussi une composition acellulaire comprenant au moins un polynucléotide, ledit polynucléotide comprenant une séquence d'ADN homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl. Une telle composition acellulaire est en particulier un milieu de culture qui a permis la croissance de bactéries selon l'invention et qui est sensiblement exempt desdites bactéries. Une telle composition acellulaire peut ou non présenter de l'ADN comprenant une séquence homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NO 1.
Une telle composition acellulaire selon l'invention obtenue après 24 heures de culture de la souche selon l'invention peut présenter par analyse en HPLC sur colonne en phase inverse une pluralité de pics (P24,i) présentant des temps de rétention (1⁄4) listés dans le tableau 1 ci-après.
Tableau 1
Une telle composition acellulaire selon l'invention obtenue après 3 jours (72 heures) de culture de la souche selon l'invention peut présenter en analyse par HPLC sur colonne en phase inverse une pluralité de pics (P72, présentant des temps de rétention (3⁄4) et des aires (A72 ;i) exprimées en valeurs relatives sous lesdits pics (P72, listés dans le tableau 2 ci-après.
Tableau 2 On analyse par HPLC l'extrait obtenu par extraction du milieu de culture de la souche selon l'invention par l'acétate d'éthyle, séchage de la solution d'acétate d'éthyle et solubilisation de l'extrait dans le méthanol. La chromatographie HPLC est réalisée sur une colonne Xbridge (Waters, Guyancourt, France) de dimensions 25ϋπι/4,6ππη/5μπι. L'élution est réalisée par un gradient d'acétonitrile de 20% à 95% dans l'eau avec un débit de 0,8 mL/min. La détection est réalisée à la longueur d'onde de 254 nm.
Avantageusement et selon l'invention, la composition acellulaire est formée d'un milieu de culture bactérien et présente un chromatogramme HPLC, réalisé sur une colonne Xbridge de dimensions 25 ιι/4,6ππη/5μπι avec un gradient d'acétonitrile de 20% à 95% dans l'eau avec un débit de 0,8 mL/min, comprenant un premier signal majeur à un temps de rétention de 11,925 min et un deuxième signal majeur à un temps de rétention de 20,04 min.
Dans les conditions d'extraction et d'analyse ci-dessus mentionnées, avantageusement et selon l'invention, la composition acellulaire obtenue après 3 jours (72 heures) de culture de la souche selon l'invention présente un chromatogramme HPLC comprenant un premier signal majeur (P72)6) à un temps de rétention de 11,925 min et un deuxième signal majeur (P72)14) à un temps de rétention de 20,04 min.
Dans les conditions d'analyse ci-dessus mentionnées, avantageusement et selon l'invention, la composition acellulaire obtenue après 3 jours (72 heures) de culture de la souche selon l'invention présente un chromatogramme HPLC comprenant des signaux dits signaux mineurs, à des temps de rétention de 3,93 min, de 5,30 min, de 6,59 min, de 8,83 min, de 9,63 min, de 12,39 min, de 12,87 min, de 13,76 min, de 13,76 min, de 15,93 min, de 16,27 min, de 18,41 min et de 19,38 min.
L'invention vise aussi une composition formée d'un milieu de culture bactérien présentant un chromatogramme HPLC comprenant un premier signal majeur à un temps de rétention de 11,925 min et un deuxième signal majeur à un temps de rétention de 20,04 min. Avantageusement, le chromatogramme HPLC comprend des signaux dits signaux mineurs, à des temps de rétention de 3,93 min, de 5,30 min, de 6,59 min, de 8,83 min, de 9,63 min, de 12,39 min, de 12,87 min, de 13,76 min, de 13,76 min, de 15,93 min, de 16,27 min, de 18,41 min et de 19,38 min.
Les inventeurs ont démontré qu'une telle composition acellulaire qui est obtenue par mise en contact d'au moins une bactérie selon l'invention, mais qui peut être au moins sensiblement exempte de bactéries selon l'invention et/ou qui peut être ou non exempte d'ADN comprenant la séquence homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl, présente un effet stimulateur de la croissance de plantes en culture telles que le tournesol, le maïs, le colza, le blé et la tomate et présente aussi une activité antifongique - notamment vis-à-vis de Botrytis cinerea- sur les feuilles de vigne.
L'invention s'étend aussi à une composition acellulaire susceptible d'être obtenue par un procédé dans lequel on met en culture au moins une bactérie selon l'invention dans un milieu de culture apte à permettre la croissance de ladite bactérie pendant une durée supérieure à 24 heures.
Avantageusement et selon l'invention, on élimine les bactéries du milieu de culture de façon à former une composition acellulaire au moins sensiblement exempte de bactéries.
Avantageusement et selon l'invention, on élimine l'ADN comprenant la séquence homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl de la composition acellulaire, par exemple par traitement de la composition acellulaire par une nucléase.
En variante, avantageusement et selon l'invention, on n'élimine pas les bactéries du milieu de culture.
En variante, avantageusement et selon l'invention, on n'élimine pas l'ADN comprenant la séquence homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl de la composition acellulaire.
Avantageusement, on ensemence et on met en culture les bactéries selon l'invention dans un milieu de culture et pendant une durée suffisante aptes à permettre leur croissance, c'est-à-dire pendant une durée comprise entre 1 jour et 10 jours, à une température comprise entre 12°C et 37°C, préférentiellement comprise entre 28°C et 30°C, en particulier de l'ordre de 30°C, puis on extrait les bactéries du milieu de culture -par exemple par centrifugation du milieu de culture- ou on inactive les bactéries de façon à former la composition acellulaire. Une telle composition acellulaire est donc un milieu de culture qui ne comprend plus les bactéries selon l'invention ou qui comprend des bactéries mortes, qui a été obtenue par mise en contact et culture de bactéries selon l'invention dans un milieu de culture et dans des conditions adaptés à la croissance des bactéries. Une telle composition acellulaire selon l'invention présente des propriétés -notamment des propriétés antifongiques- qui sont proches sinon équivalentes aux propriétés -notamment aux propriétés antifongiques- des bactéries selon l'invention.
L'invention concerne aussi toute utilisation -notamment en agriculture- d'une bactérie ou d'une souche bactérienne ou d'une composition -liquide ou solide- selon l'invention.
L'invention concerne aussi l'utilisation en agriculture d'une composition de traitement d'un végétal comprenant la séquence d'ADN homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl.
En particulier, avantageusement et selon l'invention, on met au contact d'un végétal une composition de traitement comprenant au moins une matière biologique choisie dans le groupe formé :
- d'une bactérie selon l'invention ;
- d'une composition liquide selon l'invention ;
- d'une composition solide selon l'invention ;
- d'une composition acellulaire selon l'invention.
L'invention concerne également une bactérie, une souche bactérienne, une composition (liquide ou solide) bactérienne et une composition acellulaire caractérisées en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, des exemples illustratifs donnés uniquement à titre non limitatif et des figures annexées dans lesquelles :
- la figure 1 est une reproduction de photographies comparatives (la et lb) de feuilles de vigne montrant l'effet protecteur/curatif vis-à-vis de Botrytis cinerae d'un traitement avec une composition de traitement selon l'invention ;
- la figure 2 est une reproduction d'une photographie d'une boite de
Pétri montrant l'inhibition par les bactéries selon l'invention de la croissance de Phaeomoniella chlamydospora ;
- la figure 3 est une reproduction d'une photographie illustrative de la solubilisation du phosphate de calcium par des bactéries selon l'invention ;
- la figure 4 est une reproduction d'une photographie illustrative de la stimulation de la croissance d'un plant de tournesol par traitement des graines de tournesol avec une composition liquide selon l'invention ;
- la figure 5 est une reproduction d'une photographie illustrative de la stimulation de la croissance d'un plant de maïs par traitement des graines de maïs avec une composition liquide selon l'invention, et ;
- les figures 6a et 6b sont des reproductions de photographies illustratives de la stimulation de la croissance racinaire de plantules de colza par une composition liquide comprenant des bactéries selon l'invention.
La souche bactérienne selon l'invention a été isolée à partir d'un échantillon de la rhizosphère et des racines profondes d'un cep de vigne. Cet échantillon de la rhizosphère a été prélevé à une profondeur comprise entre 10 cm et 50 cm sous la surface du sol et en éliminant la partie superficielle du prélèvement, puis placé dans un sachet stérile fermé hermétiquement et conservé à + 4°C préalablement à l'isolement des souches de Streptomyces.
L'échantillon prélevé est mis en suspension dans de l'eau distillée et stérile à raison de 4 g d'échantillon dans 36 mL d'eau sous agitation magnétique à une vitesse de 200 rotations par minute pendant 30 minutes. La suspension obtenue est ensuite placée à la température de 50°C pendant 10 min puis diluée (xlO) dans l'eau distillée stérile. 0,1 mL de cette dilution sont étalés sur boîte de pétri contenant un milieu de culture gélosé solide SEA (« Soil Extract Agar ») complémenté avec de l'acide nalidixique (10 mg/L) ou de la novobiocine (25 mg/L) à titre d'antibiotiques et/ou avec de l'antifongique cycloheximide (40 mg/L). Les boîtes de pétri sont ensuite placées en incubateurs à 30°C pendant 21 jours.
On isole les souches actinomycètes par étalement, observation en microscopie optique et reconnaissance de leurs caractéristiques morphologiques. Les souches actinomycètes ainsi isolées et pures sont transférées sur milieu Bennett pour clonage. Les colonies isolées sont maintenues à 4°C pendant deux mois, prélevées et mises en suspension dans du glycérol stérile à 20 % puis placées et conservées à -20°C.
Séquençage de l'ADNr 16S des bactéries selon l'invention
On analyse la séquence de l'ADNr 16S des bactéries par des méthodes connues de l'homme du métier. Pour ce faire, on cultive les bactéries selon l'invention dans un milieu liquide puis on extrait leur ADN génomique et on amplifie sélectivement la séquence ADNr 16S par PCR (« Polymerase Chain Reaction ») en utilisant :
- une amorce universelle « 27f » de séquence SEQ ID_NO2 suivante,
« agagtttgat cctggctcag », et ;
- une amorce universelle « 1492r » de séquence SEQ ID_NO3 suivante,
« ggttaccttg ttacgactt ».
Pour ce faire, on cultive les bactéries selon l'invention sous agitation dans 100 mL de milieu ISP-2 (« ISP Médium 2, International Streptomyces Project Yeast Malt Extract Agar ») liquide à 30°C pendant 5 jours. On sépare le mycélium obtenu et le milieu de culture par centrifugation et on lave le mycélium deux fois à l'eau bi-distillée. On réalise une lyse du mycélium dans 500 μΐ de tampon de lyse (Tris-HC 400 mM, EDTA 60 mM, NaC 150 mM, SDS 1 %, pH 8,0) pendant 10 min à température ambiante. On ajoute ensuite au milieu de lyse 150 d'une solution (pH 4,8) obtenue par mélange de 60 mL d'acétate de potassium 5M, 11,5 mL d'acide acétique glacial et 28,5 d'eau distillée et on agite vigoureusement. On centrifuge le milieu de lyse obtenu à 10000 g pendant 1 min. On collecte le surnageant que l'on soumet à une nouvelle étape de centrifugation à 10000 g pendant 1 min. On collecte le surnageant et on lui adjoint un volume égal d'isopropanol. Après agitation, on centrifuge à 10 000g pendant 2 min. L'ADN précipité est lavé avec 300 μL· d'alcool éthylique à 70 %, centrifugé puis séché à l'air et dissout dans 50 μL· d'eau bi-distillée stérile.
On réalise la PCR avec un nécessaire (InVitrogen) et selon un profil thermique (« Techne Touch Gene PCR Thermal Cycler) » :
- dénaturation à 98 °C pendant 3 min ;
- addition de la « Taq-polymérase » ;
- 30 cycles d'amplification comprenant :
une phase de chauffage à 94°C pendant 1 min, suivie de ;
une phase de chauffage à 52°C pendant 1 min, suivie de ;
une phase de chauffage à 72°C pendant 2 min, suivie de ;
- étape d'extension à 72° C pendant 10 min.
Le produit PCR est analysé sur gel d'électrophorèse et révélé par le bromure d'éthidium sous lumière ultraviolette. La comparaison de la séquence SEQ ID_NOl de l'ADNr 16S des bactéries selon l'invention et des séquences référencées dans les bases de données génomiques au moyen du logiciel « NCBI Blast » ne révèle aucune séquence présentant plus de 99 % d'homologie avec la séquence SEQ ID_NOl dans les bases de données génomiques.
EXEMPLE 1 - Production de bactéries selon l'invention. On ensemence un volume d'un inoculum de bactéries selon l'invention telles que déposées à la CNCM sous le n° 1-4467 dans vingt volumes d'un milieu riche. Un tel milieu riche pour la production de biomasse comprend, par exemple, du D-glucose, un extrait de levure, du phosphate de potassium dibasique (K2HPO4), du sulfate d'ammonium ((NH4)2SO4), du chlorure de potassium (KCC) et du glycérol à pH 7,2. On maintient la culture à la température de 30°C pendant 5 jours.
En variante, il est possible de séparer les bactéries selon l'invention et le milieu de culture de façon à former une composition acellulaire selon l'invention au moins sensiblement exempte de bactéries selon l'invention.
EXEMPLE 2 - Production de spores selon l'invention.
On ensemence un volume d'un inoculum de bactéries selon l'invention dans vingt volumes de milieu de sporulation. Par exemple, un milieu liquide de sporulation est formé de D-glucose, d'un extrait de levure, d'une peptone, de carbonate de calcium (CaCO3) et d'eau distillée à pH 7,2.
On maintient la culture à la température de 30°C pendant 6 jours. On obtient une composition selon l'invention comprenant des spores selon l'invention. Il est ensuite possible de séparer les bactéries principalement sous forme de spores selon l'invention et le milieu de culture par tout moyen de séparation liquide/solide, par exemple par centrifugation ou par filtration.
EXEMPLE 3 - Protection vis-à-vis de pathogènes.
Une composition liquide comprenant des bactéries selon l'invention présente des capacités inhibitrices de la croissance de certaines bactéries telles que, par exemple, Micrococcus luteus, Bacillus subtilis et Streptomyces scabies.
L'application préalable de spores selon l'invention sur des feuilles de vigne permet d'inhiber la germination des spores du champignon Botrytis cinerae appliqué ultérieurement sur ces feuilles de vigne et son développement. Une telle application permet aussi de prévenir/éliminer sur les feuilles de vigne prétraitées l'apparition des symptômes (taches brunes sur les feuilles et représentées par un motif grisé (1) sur la figure lb) dus au champignon Botrytis cinerae. Une reproduction de photographies d'une feuille de vigne prétraitée (Fig la) et d'une feuille de vigne non-prétraitée (Fig lb) avec une composition de spores de la bactérie selon l'invention et infectées par Botrytis cinerae est présentée en figure 1. La feuille de la figure la ne présente pas les symptômes d'une infection par Botrytis cinerae et est donc protégée vis-à-vis de Botrytis cinerae par les spores de la bactérie selon l'invention.
EXEMPLE 4 - Inhibition de la croissance d'un micro-organisme cible.
On détermine et on quantifie l'activité inhibitrice de la croissance d'un micro-organisme cible par la méthode des cylindres (Bauer et al, 1996) dans laquelle on ensemence les bactéries de la souche déposée à la CNCM sur un milieu Bennett gélosé solide et on place ce milieu ensemencé pendant 5 jours à 30°C de façon à former une composition de traitement solide. On prélève un fragment cylindrique, par exemple un fragment cylindrique de 6 mm de diamètre, de la composition de traitement solide et on dépose ce fragment cylindrique en surface d'un milieu de culture ensemencé avec un micro-organisme cible, par exemple un micro-organisme cible phyto -pathogène. Le milieu de culture du micro-organisme cible peut être par exemple un milieu PDA (« Potato Dextrose Agar ») pour les champignons phyto-pathogènes ou un milieu Bennett pour les bactéries phyto-pathogènes. On maintient le fragment cylindrique en surface du milieu de culture ensemencé avec le micro-organisme cible pendant 4 heures à la température de 4°C de façon à permettre la diffusion de composés du milieu de culture de la bactérie selon l'invention dans le milieu ensemencé avec le micro-organisme cible.
On place le milieu ensemencé avec le micro-organisme cible pendant 48 heures à 30°C, puis on mesure le diamètre de la zone d'inhibition de la croissance du micro-organisme cible.
Les bactéries selon l'invention présentent une activité inhibitrice de la croissance de bactéries et/ou de champignons. Le spectre d'activité des bactéries selon l'invention vis-à-vis de la croissance de micro-organismes est présentée au tableau 3 ci-après dans lequel le signe (-) correspond à l'absence d'activité inhibitrice, le signe (+) correspond à un diamètre d'inhibition compris entre 10 mm 15 mm, le signe (++) correspond à un diamètre d'inhibition compris entre 15 mm et 20 mm et le signe (+++) correspond à un diamètre d'inhibition supérieur à 20 mm. Micro-organisme cible Activité inhibitrice
Phaeomoniella chlamydospora +++
Phaeomoniella aelophilum +++
Fomitiporia mediterranea ++
Eutypa lata +++
Botryosphaeria obtusa ++
Botryosphaeria dothidea ++
Botrytis cinerea ++
Verticillium dahliae +++
Fusarium culmorum +++
Pythium ultimum ++
Micrococcus luteus +++
Bacillus subtilis +++
Pseudomonas fluoré scens -
Tableau 3
Dans ces conditions, le diamètre d'inhibition de la croissance du mycélium de la souche Botrytis cinerea par la souche selon l'invention est de 28 mm, le diamètre d'inhibition de la croissance du mycélium de la souche Fusarium culmorum est de 30 mm et le diamètre d'inhibition de la croissance du mycélium de la souche Pythium ultimum est de 26 mm.
Les bactéries selon l'invention présentent avantageusement des capacités inhibitrices de la croissance d'agents phyto-pathogènes de la vigne comme, par exemple, Phaeomoniella chlamydospora, Phaeomoniella aelophilum, Eutypa lata, Fomitiporia mediterranea et Botryosphaeria obtusa.
On visualise en figure 2 l'inhibition à grande distance de la croissance du mycélium 8 du champignon Phaeomoniella chlamydospora choisi à titre d'agent pathogène du bois de la vigne par les bactéries 2 de la souche selon l'invention par rapport à l'inhibition de la croissance du mycélium 8 de l'agent pathogène par des souches 3, 4 et 5 d'une collection de souches, distinctes de la souche selon l'invention. Il est à noter que les souches 7 et 8 n'inhibent pas la croissance du mycélium 8 de l'agent pathogène. Les bactéries selon l'invention permettent de limiter le développement d'agents phyto- pathogènes bactériens ou fongiques.
EXEMPLE 5 - Fertilisation
Les bactéries selon l'invention promeuvent la solubilisation d'éléments nutritionnels solides -notamment du phosphore- d'un milieu de culture. Les inventeurs ont observé (figure 3), dans un milieu de culture solide gélosé (9) opacifié par une poudre de phosphate de calcium, la formation d'un halo translucide (10) entourant les colonies (2) de bactéries selon l'invention attestant de la solubilisation du phosphate de calcium par les bactéries. Les bactéries selon l'invention permettent d'augmenter la dissolution -dans la rhizosphère de végétaux- d'un produit de fertilisation solide inassimilable par lesdits végétaux et d'améliorer la nutrition de végétaux.
EXEMPLE 6 - Stimulation de la croissance du tournesol et du maïs.
On prépare une composition liquide selon l'invention comprenant des cellules végétatives et des spores de la bactérie selon l'invention que l'on applique par pelliculage sur des graines de tournesol et sur des graines de maïs. La composition liquide comprend entre 1 et 2 g de bactéries par litre de composition, la masse de bactéries étant la masse des bactéries humides. On réalise en parallèle un semis de graines et une culture de plants de tournesol (fig 4a) et de maïs (fig 5c) à titre de contrôles non traités par une composition selon l'invention. Les inventeurs ont aussi observé une stimulation de la croissance initiale des plants de tournesol (figure 4b) et de plants de maïs (figure 5d)-. Les bactéries selon l'invention en application sur les graines permettent de stimuler la croissance de végétaux -en particulier la croissance des parties aériennes de végétaux- tels que le tournesol et le maïs.
EXEMPLE 7 - Stimulation de la croissance racinaire de plantules de colza.
On prépare une composition liquide selon l'invention comprenant des cellules végétatives et des spores de la bactérie selon l'invention par mise en suspension dans l'eau d'un volume d'une pré-culture de la souche déposée à la CNCM dans 60 volumes d'eau. La pré-culture est une culture en phase stationnaire de croissance et comprend de l'ordre de 10 g (en masse humide) de bactéries par litre de pré-culture. On applique la composition liquide selon l'invention sur les graines par mélange et homogénéisation de 16,4 g de graines de colza et de 490 μΐ de la composition liquide (c'est-à-dire de l'ordre de 1 tonne de graines de colza dans 30 litres de composition liquide) de façon à former un pelliculage de la composition liquide selon l'invention sur les graines de colza. La composition liquide comprend entre 1 et 2 g de bactéries par litre de composition, la masse de bactéries étant la masse des bactéries humides. On réalise le semis des graines de colza enrobées avec la composition selon l'invention sur un milieu de culture « Pikaw ». Après 8 jours de croissance des plantules, on collecte et on pèse les parties racinaires de 12 plantules obtenues à partir de graines traitées avec la composition selon l'invention. La masse des parties racinaires des plantules de colza obtenues à partir de graines traitées avec la composition selon l'invention est de 85 mg et est supérieure à la masse (59 mg) des parties racinaires de 12 plantules de colza obtenues à partir de graines traitées avec une composition exempte de bactéries selon l'invention à titre de contrôle. Les reproductions de photographies de plantules de colza traitées et non traitées sont données respectivement à la figure 6a et à la figure 6b montrent la croissance accrue des parties racinaires 12 de plantules de colza traitées avec la composition selon l'invention en comparaison avec les parties racinaires 11 de plantules de colza traitées avec une composition exempte de bactéries selon l'invention à titre de contrôle. La composition liquide comprenant des bactéries selon l'invention telles que déposées à la CNCM stimule la germination et la croissance de plantules de colza.
REVENDICATIONS
II- Bactérie isolée comprenant une séquence d'ADN, dit ADNr 16S, codant pour TARN ribosomal 16S de ladite bactérie, ladite séquence d'ADN étant homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl, ladite bactérie isolée étant choisie dans le groupe formé de :
- la bactérie déposée et enregistrée à la CNCM sous le n° 1-4467, et
- des mutants de ladite bactérie déposée et enregistrée à la CNCM sous le n° 1-4467.
21- Bactérie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est du genre Streptomyces.
31- Bactérie selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle présente une séquence d'ADN codant pour la sous unité béta de Γ ARN polymérase (polB) homologue avec la SEQ ID_NO4.
Al- Bactérie selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle présente une séquence d'ADN codant pour la gyrase (gyrB) homologue avec la SEQ ID_NO5.
5/- Bactérie selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle présente une séquence d'ADN codant pour la recombinase (RecA) homologue avec la SEQ ID_NO6.
61- Bactérie selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle présente une séquence d'ADN codant pour la sous unité béta de la tryptophane synthase (trpB) homologue avec la SEQ ID_NO7.
Il- Bactérie selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle présente une séquence d'ADN codant pour la sous unité béta de ATP synthase (AtpB) homologue avec la SEQ ID_NO8.
8/- Bactérie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle est apte à ralentir la croissance d'au moins un micro-organisme, dit micro-organisme cible, choisi dans le groupe formé de Botrytis cinerae, de Fusarium cuimorum, de Pythium ultimum, de Phaeomoniella chlamydospora, de Phaeomoniella aelophilum, de Eutypa lata, de Fomitiporia mediterranea et de Botryosphaeria obtusa.
91- Composition comprenant au moins une bactérie selon l'une des revendications 1 à 8.
10/- Composition selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'il s'agit d'une composition liquide comprenant des bactéries selon l'une des revendications 1 à 8 dans un milieu liquide.
11/- Composition selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comprend des bactéries en phase de croissance végétative.
12/- Composition selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend des bactéries sous forme de spores.
13/- Composition selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle est à l'état solide.
14/- Composition acellulaire susceptible d'être obtenue par un procédé dans lequel :
- on ensemence et on met en culture au moins une bactérie selon l'une des revendications 1 à 8 dans un milieu de culture apte à permettre la croissance de ladite bactérie pendant une durée supérieure à 24 heures et à une température comprise entre 12°C et 37°C, puis ;
- on extrait les bactéries du milieu de culture ou on inactive les bactéries de façon à former la composition acellulaire.
15/- Composition selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un polynucléotide, ledit polynucléotide comprenant une séquence d'ADN homologue à 100 % avec la séquence SEQ ID_NOl.
16/- Composition selon l'une des revendications 14 ou 15 formée d'un milieu de culture bactérien, caractérisée en ce qu'elle présente un chromatogramme HPLC, réalisé sur une colonne Xbridge de dimensions 25αη/4,6ππη/5μπι avec un gradient d'acétonitrile de 20% à 95% dans l'eau avec un débit de 0,8 mL/min, comprenant un premier signal majeur à un temps de rétention de 11,925 min et un deuxième signal majeur à un temps de rétention de 20,04 min.
Translation - Spanish BACTERIA AISLADA DEL GÉNERO STREPTOMYCES
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una nueva bacteria aislada del género Streptomyces, una composición que comprende al menos una de tal bacteria y una composición acelular que se puede obtener mediante el cultivo de al menos una de tal bacteria.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El desarrollo de cultivos vegetales agrícolas intensivos hoy en día se necesita para satisfacer las necesidades de alimentos en todo el mundo. Estos cultivos intensivos requieren el uso de agentes capaces de optimizar la nutrición de plantas de interés agrícola, para promover el crecimiento y reducir el crecimiento de plantas y/o agentes patógenos no deseados. En particular, el uso de agentes para optimizar la nutrición de las plantas, de agentes de protección de las plantas vis-à-vis de organismos patógenos, en particular vis-à-vis de bacterias fitopatógenas y/u hongos que pueden afectar el crecimiento óptimo de las plantas.
Los fertilizantes que a menudo se presentan en forma sólida y son difícilmente solubles en la tierra/suelo, necesitan ser masivamente hechos precisamente cuando se necesitan estos productos fertilizantes para el crecimiento óptimo de las plantas. El exceso de los productos fertilizantes sólidos proporcionados al suelo y no absorbidos por las plantas se mantiene temporalmente en el suelo y se disuelve gradualmente por el agua de lluvia o el agua de riego, causando la contaminación de las corrientes de agua y los mantos freáticos.
Actualmente se buscan soluciones para mejorar la eficiencia de la fertilización del suelo sin contaminar el medio ambiente, particularmente los mantos freáticos, al mismo tiempo que se favorece el crecimiento de las plantas.
Por lo tanto, la presente invención tiene como objetivo proporcionar una solución a este problema.
Por otra parte, muchos agentes fitopatógenos son propensos a crecer en cultivos vegetales, y es por ello que se reducen los rendimientos y la calidad de la producción de cultivos. Entre estos agentes fitopatógenos, podemos encontrar muchas bacterias tales como, por ejemplo, Streptomyces scabies que puede causar se daños a los cultivos de patatas. También hay muchos hongos fitopatógenos tales como, por ejemplo, Fusarium culmorum, Botrytis cinerea responsable en particular de moho gris o Pythium ultimum o también Phaeomoniella chlamydospora, Phaeomoniella aleophilum, Eutypa lata o Fomitiporia mediterranea que son responsables de patologías de la vid.
La invención también tiene como objetivo proporcionar una solución para la protección vis-à-vis de plantas de ciertos organismos-bacterias y/u hongos que son fitopatógenos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Para ello, la presente invención se refiere a una bacteria aislada que comprende una secuencia de ADN, indicado como 16S ADNr, que codifica el ARN ribosómico 16S de dichas bacterias, dicha secuencia de ADN está homologada al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1, dicha bacteria aislada se selecciona del grupo que consiste en:
- La bacteria depositada y registrada en la CNCM bajo el no. I-4467, y
- Mutantes de dicha bacteria depositados y registrados en la CNCM bajo el no. I-4467.
La secuencia SEQ ID_NO1 se describe a continuación:
tagtggcgaa cgggtgagta acacgtgggc aatctgccct gcactctggg acaagccctg 60
gaaacggggt ctaataccgg atatgacacg ctcccgcatg ggatgcgtgt ggaaagctcc 120
ggcggtgcag gatgagcccg cggcctatca gcttgttggt ggggtgatgg cctaccaagg 180
cgacgacggg tagccggcct gagagggcga ccggccacac tgggactgag acacggccca 240
gactcctacg ggaggcagca gtggggaata ttgcacaatg ggcgaaagcc tgatgcagcg 300
acgccgcgtg agggatgacg gccttcgggt tgtaaacctc tttcagcagg gaagaagcga 360
gagtgacggt acctgcagaa gaagcgccgg ctaactacgt gccagcagcc gcggtaatac 420
gtagggcgca agcgttgtcc ggaattattg ggcgtaaaga gctcgtaggc ggcttgtcgc 480
gtcggatgtg aaagcccggg gcttaacccc gggtctgcat tcgatacggg caggctagag 540
ttcggtaggg gagatcggaa ttcctggtgt agcggtgaaa tgcgcagata tcaggaggaa 600
caccggtggc gaaggcggat ctctgggccg atactgacgc tgaggagcga aagcgtgggg 660
agcgaacagg attagatacc ctggtagtcc acgccgtaaa cgttgggaac taggtgtggg 720
cgacattcca cgtcgtccgc gccgcagcta acgcattaag ttccccgcct ggggagtacg 780
gccgcaaggc taaaactcaa aggaattgac ggggggcccg cacaagcggc ggagcatgtg 840
gcttaattcg acgcaacgcg aagaacctta ccaaggcttg acatacaccc ggaaacctct 900
ggagacaggg gccccccttg tggtcggtgt acaggtggtg catggcttgt cgtcagctcg 960
tgtcgtgaga tgttgggtta agtccccgca acgagcgcaa cccttgttct gtgttgccag 1020
catgcctttc gggggntgat ggggacttnc acaggagact gccggggtca actcggagga 1080
aggtggggac gacgtcaagt catcatgccc cttatgtctt gggctgcaca cgtgctacaa 1140
tggccggtac aatgagctgc gaagccgtga ggtggagcga atctcaaaaa gccggtctca 1200
gttcggattg gggtctgcaa ctcgacccca tgaagtcgga gtcgctagta atcgcagatc 1260
agcattgctg cggtgaatac gttcccgggc cttgtacaca ccgcccgtca cgtcacgaaa 1320
gtcggtaaca cctgaa 1336
En la secuencia SEQ ID_NO1 anterior, el símbolo "n" en las posiciones 1036 y 1049 de la secuencia SEQ ID_NO1 significa, de acuerdo con la IUPAC ("Unión Internacional de Química Pura y Aplicada"), cualquiera de los cuatro nucleótidos a, t, c o g. Por lo tanto, el nucleótido n en la posición 1036 se selecciona de entre el grupo constituido por el nucleótido "a", el nucleótido "t", el nucleótido "g" y el nucleótido "c" y el nucleótido n en la posición 1049 se selecciona, independientemente del nucleótido en la posición 1036, del grupo que consiste del nucleótido "a", el nucleótido "t", el nucleótido "g" y el nucleótido "c".
Por consiguiente, la invención se refiere a una bacteria aislada que comprende la secuencia de 16S ADNr identificada en SEQ ID_NO1, dicha bacteria aislada se selecciona del grupo que consiste en:
- La bacteria depositada y registrada en la CNCM bajo el no. I-4467, y
- Los mutantes de dicha bacteria depositados y registrados en la CNCM bajo el no. I-4467.
La bacteria de acuerdo con la invención es del género Streptomyces.
Una cepa de la bacteria en una primera modalidad de la invención ha sido depositada por el solicitante y se registró el 7 de abril de 2011, bajo el no. I-4467 de la Colección Nacional de Cultivos de Microorganismos (CNCM) del Instituto Pasteur (cuya dirección es 25, rue du Docteur Roux, 75724 París cedex 15) que tiene la condición de autoridad internacional de depósito en virtud del Tratado de Budapest. Por consiguiente, la bacteria de acuerdo con la invención se ha depositado y registrado en la CNCM bajo el no. I-4467.
La bacteria de acuerdo con la primera modalidad de la invención es una bacteria aislada de cualquier entorno natural, es decir obtenida por aislamiento a partir del entorno original natural. Fue aislada de un entorno original natural en el que existía.
En una segunda modalidad, la invención se refiere a una bacteria mutante de la bacteria de acuerdo con la primera modalidad de la invención depositada en la CNCM con el no. I-4467, es decir, obtenida por mutación de la bacteria de acuerdo con la primera modalidad de la invención. Una bacteria mutante de acuerdo con la invención también comprende una secuencia de 16S ADNr que es homóloga con la secuencia SEQ ID_NO1.
Una bacteria mutante tal, se obtiene por tratamiento de una bacteria de acuerdo con la primera modalidad de la invención por cualquier método de mutagénesis, en particular seleccionado del grupo que consiste de los métodos de mutagénesis aleatoria y los métodos de mutagénesis dirigida.
La mutagénesis aleatoria se lleva a cabo mediante un tratamiento que comprende someter las bacterias, de acuerdo con la primera modalidad de la invención, al menos a un agente mutagénico seleccionado entre el grupo que consiste en mutágenos físicos, especialmente mediante la exposición de por ejemplo bacterias de la invención a una luz ultravioleta o una radiación ionizante, y agentes mutágenos químicos.
Una bacteria mutante presenta diferencias de la secuencia de ADN con respecto a la bacteria de acuerdo con la primera modalidad de la invención depositada en la CNCM bajo el no. I-4467. Estas diferencias en las secuencias de ADN pueden afectar a las secuencias de ADN distintas de la secuencia de 16S ADNr de las bacterias de acuerdo con la invención.
Ventajosamente y de acuerdo con la invención, la bacteria aislada presenta una secuencia de ADN que codifica la subunidad beta de la ARN polimerasa (polB) homóloga a la SEQ ID_NO4. Así, la bacteria aislada tiene la secuencia SEQ ID_NO4 como secuencia que codifica la subunidad beta de la ARN polimerasa (polB).
Ventajosamente y de acuerdo con la invención, la bacteria aislada presenta una secuencia de ADN que codifica la girasa (gyrB) homóloga a la SEQ ID_NO5. Así, la bacteria aislada tiene la secuencia SEQ ID_NO5 como secuencia que codifica la girasa (gyrB). Ventajosamente y de acuerdo con la invención, la bacteria aislada presenta una secuencia de ADN que codifica la recombinasa (RecA) homóloga a la SEQ ID_NO6. Así, la bacteria aislada tiene la secuencia SEQ ID_NO6 como una secuencia que codifica la recombinasa (RecA).
Ventajosamente y de acuerdo con la invención, la bacteria aislada presenta una secuencia de ADN que codifica la subunidad beta de triptófano sintetasa (trpB) homóloga a la SEQ ID_NO7. Así, la bacteria aislada tiene la secuencia SEQ ID_NO7 como secuencia que codifica la triptófano sintetasa (trpB).
Ventajosamente y de acuerdo con la invención, la bacteria aislada presenta una secuencia de ADN que codifica la unidad de beta sintetasa ΑΤΡ (AtpB) homóloga a la SEQ ID_NO8. Así, la bacteria aislada tiene la secuencia SEQ ID_NO8 como secuencia que codifica la subunidad beta ATP sintetasa (AtpB).
Ventajosamente y de acuerdo con la invención, la bacteria aislada tiene al menos una de las secuencias SEQ ID_NO4, SEQ ID_NO5, SEQ ID_NO6, SEQ ID_NO7 y SEQ ID_NO8. Ventajosamente y de acuerdo con la invención, las bacterias aisladas presentan cada una las secuencias SEQ ID_NO4, SEQ ID_NO5, SEQ ID_NO6, SEQ ID_NO7 y SEQ ID_NO8.
Ventajosamente, una bacteria de acuerdo con la invención, es capaz de ralentizar el crecimiento de al menos un microorganismo, dicho microorganismo objetivo, seleccionado del grupo que consiste en Micrococcus luteus, Bacillus subtilis, Botrytis cinerae, Fusarium culmorum, Pythium ultimum, Phaeomoniella chlamydospora, Phaeomoniella aelophilum, Eutypa lata, Fomitiporia mediterranea y Botryosphaeria obtusa.
Una bacteria de acuerdo con la invención se caracteriza por algunas o todas de las siguientes características:
- es no patógena (inocua) a los seres humanos;
- es una bacteria Gram-positiva;
- es una bacteria saprófita, es decir capaz de degradar la materia orgánica en el suelo.
La invención se extiende a cualquier bacteria producida mediante un proceso técnico a partir de una bacteria de acuerdo con la primera modalidad de la invención y que comprende una secuencia de ADN homólogo al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1. Por "proceso técnico", nos referimos a cualquier proceso de cultivo bacteriano, de selección de bacterias, de aislamiento, de clonación y/o de modificación de material genético de las bacterias, especialmente por mutagénesis.
La invención también se extiende a una cepa bacteriana que comprende al menos una bacteria de acuerdo con la invención.
Una cepa bacteriana de acuerdo con la invención se caracteriza por algunas o todas de las siguientes características:
- presenta, cuando se cultiva en un medio ISP-2 o en un medio Bennett sólido por un micelio, micelio de sustrato, ramificado en desarrollo en el espesor del medio sólido de color que varía desde el amarillo-marrón a gris-marrón, dependiendo de la composición del medio sólido;
- presenta, cuando se cultiva en un medio ISP-2 o en un medio Bennett sólido, un micelio aéreo en desarrollo en la interfaz aire/sólido que es de color blanco;
- tiene una temperatura óptima de crecimiento que se encuentra entre 12 °C y 37 °C, preferiblemente entre 28 °C y 30 °C;
- tiene un pH óptimo de crecimiento entre 6 y 8;
- es capaz de utilizar D-glucosa, manitol, lactosa, sacarosa, maltosa y dextrina como fuente de carbono;
- no es capaz de utilizar preferentemente galactosa, inositol, sorbosa, fructosa, arabinosa, rafinosa, ramnosa o celulosa como única fuente de carbono;
- está adaptada para utilizar aminoácidos, sales de nitrato y sales de amonio como fuente de nitrógeno;
- es capaz de reducir el nitrato a nitrito, para degradar adenina, tween 20 y acetato de sodio;
- no es capaz de hidrolizar almidón y de utilizar sus productos de hidrólisis.
La invención también proporciona una composición que comprende al menos una bacteria de la invención. Por consiguiente, la invención proporciona una composición que comprende al menos una bacteria que comprende una secuencia de ADN homóloga al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1. Una composición de acuerdo con la invención puede comprender, o no, otras bacterias como las bacterias de acuerdo con la invención. Una composición de acuerdo con la invención comprende al menos una bacteria de la cepa depositada en la CNCM bajo el No. I-4467 y o al menos una bacteria mutante de la cepa depositada en la CNCM bajo el No. I-4467 y que comprende una secuencia de ADN homóloga al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1.
La composición de acuerdo con la invención puede incluir las bacterias de acuerdo con la invención, dichas bacterias de acuerdo con la invención pueden ser bacterias vivas (es decir, capaces de crecer y multiplicarse en un medio nutriente adecuado) o bacterias muertas (es decir, bacterias inactivas y no pueden crecer ni multiplicarse). Se obtiene este tipo de bacterias muertas por cualquier tratamiento de inactivación de microorganismos conocido por los expertos en la técnica, en particular mediante un tratamiento térmico (por ejemplo, por calentamiento de células de acuerdo con la invención a una temperatura de 90 °C durante 15 minutos) de desnaturalización de proteína bacteriana de acuerdo con la invención.
Ventajosamente, la composición de acuerdo con la invención comprende un nucleótido que comprende la secuencia de ADN homóloga al 100% con la secuencia SEQ ID_NO 1.
Ventajosamente, la composición de acuerdo con la invención puede incluir bacterias vivas y bacterias muertas.
Ventajosamente y de acuerdo con la invención, la composición comprende al menos un ambiente limpio para la conservación y el desarrollo de bacterias que contiene.
Una composición de la invención puede ser una composición líquida que comprende bacterias de acuerdo con la invención en un medio líquido. Ventajosamente, el medio líquido es un medio acuoso.
Una composición líquida de acuerdo con una primera modalidad de la invención se caracteriza por algunas o todas de las siguientes características:
- la composición líquida comprende bacterias en fase de crecimiento vegetativo, es decir, que tienen un metabolismo activo y/o se multiplican por división celular. Por lo tanto, comprende bacterias vivas en fase de crecimiento vegetativo o fase estacionaria;
- dicho medio líquido es un medio acuoso de cultivo, en particular seleccionado del grupo que consiste de medios completos y medios ricos que comprenden todos los elementos minerales y precursores orgánicos necesarios para el crecimiento de bacterias de acuerdo con la invención, en particular una fuente de carbono, una fuente de nitrógeno, una fuente de fósforo, vitaminas y oligoelementos;
- dicho medio líquido comprende D-glucosa, extracto de levadura, fosfato dibásico de potasio, sulfato de amonio, cloruro de potasio y glicerol.
Una composición líquida de acuerdo con una segunda modalidad de la invención, que se puede combinar con la modalidad anterior, se caracteriza por la totalidad o parte de las siguientes características:
- la composición líquida comprende bacterias de la invención en la forma de esporas. Se observa la formación de esporas cuando las bacterias de acuerdo con la invención, por ejemplo las bacterias de acuerdo con la primera modalidad de la invención depositadas en la CNCM bajo el No. I-4467 o, en la segunda modalidad de la invención, mutantes de dicha bacteria depositados y registrados en la CNCM bajo el no. I-4467, forman un micelio primario en el desarrollo de una interfaz aire/sólido e inician un crecimiento aéreo. Filamentos o 'hifas' aéreos no ramificados se desarrollan a partir del micelio primario y presentan en sus extremos estructuras compartimentadas precursoras de esporas. Por lo tanto, las bacterias vivas están formadas de esporas;
- dichas esporas comprenden una secuencia de ADN homóloga al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1;
- las esporas son lisas y encadenadas en espiral de tipo "S", las cadenas de esporas lisas tienen en promedio de 10 a 50 esporas;
- dicho medio líquido comprende D-glucosa, extracto de levadura, peptona, carbonato de calcio (CaCO3) como inductor de estrés.
Se promueve la obtención de esporas de la bacteria de acuerdo con la invención, por ejemplo las bacterias de acuerdo con la primera modalidad de la invención depositadas en la CNCM bajo el No. I-4467 o, en la segunda modalidad de la invención, mutantes de dicha bacteria depositados y registrados en la CNCM con el no. I-4467, por cultivo de bacterias de acuerdo con la invención en un medio de cultivo capaz de generar un estrés bacteriano, incluyendo un medio de cultivo líquido limitado o deficiente de carbono y/o nitrógeno y/o fósforo y/o vitaminas y/u oligoelementos.
Ventajosamente, dichas esporas pueden ser colocadas en un medio nutriente y de rehidratación para formar una población de bacterias de acuerdo con la invención en la fase vegetativa.
Una composición líquida de acuerdo con la invención puede incluir bacterias en la fase vegetativa de la invención y las bacterias en forma de esporas de la invención. En cualquier caso, las células vegetativas y esporas de la invención tienen una secuencia 16S ADNr homóloga al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1.
Una composición de acuerdo con la invención puede ser una composición en estado sólido que comprende al menos una bacteria de la invención.
En una primera modalidad, una composición sólida de acuerdo con la invención comprende al menos una bacteria de la invención y un medio sólido de cultivo; en particular, un medio sólido que comprende una proporción de agar-agar (E406).
En una segunda modalidad, una composición sólida de acuerdo con la invención comprende al menos una bacteria de la invención en un medio de conservación de bacterias a una temperatura por debajo de -20 °C, especialmente del orden de -80 °C o a una temperatura próxima a la temperatura del nitrógeno líquido. Por consiguiente, la invención se refiere a un medio de conservación, en particular un medio de conservación que contiene glicerol y/o glicol de polietileno, que comprende al menos una bacteria de la invención.
La invención también proporciona una composición acelular que puede obtenerse mediante un procedimiento en el que:
- se coloca y se cultiva al menos una bacteria de la invención en un medio de cultivo capaz de permitir el crecimiento de dicha bacteria por un periodo mayor de 24 horas y a una temperatura entre 12 °C y 37 °C, a continuación;
- se extraen las bacterias del medio de cultivo y se inactivan las bacterias con el fin de formar la composición acelular.
La invención también proporciona una composición acelular que comprende al menos un polinucleótido, dicho polinucleótido comprende una secuencia de ADN homóloga al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1. Tal composición acelular es, en particular, un medio de cultivo que permite el crecimiento de bacterias de acuerdo con la invención y que está sustancialmente libre de dichas bacterias. Tal composición acelular puede o no presentar el ADN que comprende una secuencia homóloga al 100% con la secuencia SEQ ID_NO 1.
Una composición acelular, de este tipo de acuerdo con la invención, obtenida después de 24 horas de cultivo de la cepa de acuerdo con la invención puede presentar en análisis por HPLC en columna de fase inversa una pluralidad de picos (P24,i) que tienen tiempos de retención (ti) indicados en la Tabla 1 a continuación.
Tabla 1
Una composición acelular de este tipo de acuerdo con la invención obtenida después de 3 días (72 horas) de cultivo de la cepa de acuerdo con la invención puede presentar en el análisis por HPLC en la columna de fase inversa una pluralidad de picos (P72,i) que tienen tiempos de retención (ti) y áreas (A72,i) expresadas en valores relativos en dichos picos (P72,i) indicados en la Tabla 2 a continuación.
Tabla 2
Se analizó por HPLC el extracto obtenido por extracción del medio de cultivo de la cepa de acuerdo con la invención con acetato de etilo, secado de la solución de acetato de etilo y la solubilización del extracto en metanol. La cromatografía HPLC se lleva a cabo en una columna XBridge (Waters, Guyancourt, Francia) de dimensiones de 25cm/4.6mm/5μm. La elución se lleva a cabo por un gradiente de acetonitrilo del 20% al 95% en agua con un caudal de 0.8 ml/min. La detección se lleva a cabo en la longitud de onda de 254 nm.
Ventajosamente y de acuerdo con la invención, la composición acelular se forma de un medio de cultivo bacteriano y muestra un cromatograma HPLC, llevado a cabo en una columna XBridge de dimensiones 25cm/4.6mm/5μm con un gradiente de acetonitrilo del 20% al 95% en agua con un caudal de 0.8 ml/min, que comprende una primera señal mayor a un tiempo de retención de 11.925 minutos y una segunda señal mayor a un tiempo de retención de 20.04 min.
En las condiciones de extracción y de análisis mencionado anteriormente, ventajosamente y de acuerdo con la invención, la composición acelular obtenida después de 3 días (72 horas) de cultivo de la cepa de acuerdo con la invención muestra un cromatograma HPLC que comprende una primera señal (P72,6) mayor a un tiempo de retención de 11.925 minutos y una segunda señal (P72,14) mayor a un tiempo de retención de 20.04 min.
En las condiciones de análisis anteriormente mencionadas, ventajosamente y de acuerdo con la invención, la composición acelular obtenida después de 3 días (72 horas) de cultivo de la cepa de la invención tiene un cromatograma HPLC que comprende dichas señales las cuales son menores a tiempos de retención de 3.93 min, 5.30 min, 6.59 min, 8.83 min, 9.63 min, 12.39 min, 12.87 min, 13.76 min, 13.76 min, 15.93 min, 16.27 min, 18.41 min y 19.38 min.
La invención también proporciona una composición formada por un medio de cultivo bacteriano que tiene un cromatograma HPLC que comprende una primera señal mayor a un tiempo de retención de 11.925 minutos y una segunda señal mayor a un tiempo de retención de 20.04 min. Ventajosamente, el cromatograma HPLC comprende dichas señales las cuales son menores a tiempos de retención de 3.93 min, 5.30 min, 6.59 min, 8.83 min, 9.63 min, 12.39 min, 12.87 min, 13.76 min, 13.76 min, 15.93 min, 16.27 min, 18.41 min y 19.38 min.
Los inventores han demostrado que una composición acelular tal, que se obtiene poniendo en contacto al menos una bacteria de la invención, pero que puede ser al menos sustancialmente libre de bacterias de acuerdo con la invención y/o que puede o no estar libre de ADN que comprende la secuencia homóloga al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1, tiene un efecto estimulador de cultivo en crecimiento de las plantas tales como girasol, maíz, semilla de colza, el trigo y el tomate y también exhibe actividad antifúngica, especialmente vis-à-vis de Botrytis cinerea, para las hojas de vid.
La invención se extiende también a una composición acelular capaz de ser obtenida por un método en el que se cultiva al menos una bacteria de la invención en un medio de cultivo capaz de permitir el crecimiento de dicha bacteria por un periodo mayor a las 24 horas.
Ventajosamente y de acuerdo con la invención, se eliminan las bacterias del medio de cultivo para formar una composición acelular al menos sustancialmente libre de bacterias.
Ventajosamente y de acuerdo con la invención, se extrae el ADN que comprende la secuencia homóloga al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1 de la composición acelular, por ejemplo por tratamiento de la composición acelular por una nucleasa.
Alternativamente, ventajosamente y de acuerdo con la invención, no se eliminan las bacterias del medio de cultivo.
Alternativamente, ventajosamente y de acuerdo con la invención, no se elimina el ADN que comprende la secuencia homologa al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1 de la composición acelular.
Ventajosamente, se siembran y se cultivan las bacterias de acuerdo con la invención en un medio de cultivo y durante un tiempo suficiente capaz de permitir su crecimiento, es decir, durante un periodo de entre 1 día y 10 días en una temperatura entre 12 °C y 37 °C, preferiblemente entre 28 °C y 30 °C, especialmente de alrededor de 30 °C, a continuación, se extraen las bacterias del medio de cultivo, por ejemplo por centrifugación del medio de cultivo, o se inactivan las bacterias con el fin de formar la composición acelular. Tal composición acelular es un medio de cultivo que comprende más bacterias de acuerdo con la invención o que comprende bacterias muertas, que se ha obtenido poniendo en contacto y cultivado las bacterias de acuerdo con la invención en un medio de cultivo y condiciones adecuadas para el crecimiento de bacterias. Una composición acelular de este tipo de acuerdo con la invención presenta propiedades, en particular propiedades antifúngicas, que son cercanas o equivalentes a las propiedades, especialmente las propiedades antifúngicas, de las bacterias de acuerdo con la invención.
La invención se refiere también a cualquier uso, especialmente en la agricultura, de una bacteria o una cepa bacteriana o una composición sólida o líquida de acuerdo con la invención.
La invención también se refiere al uso en la agricultura en una composición de tratamiento de plantas que comprende la secuencia de ADN homóloga al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1.
En particular, ventajosamente y de acuerdo con la invención se pone en contacto con una composición de tratamiento de plantas que comprende al menos un material biológico seleccionado del grupo que consiste en:
- una bacteria de acuerdo con la invención;
- una composición líquida de acuerdo con la invención;
- una composición sólida de acuerdo con la invención;
- una composición acelular de acuerdo con la invención.
La invención se refiere también a una bacteria, una cepa bacteriana, una composición bacteriana (líquida o sólida) y una composición acelular caracterizadas en combinación por la totalidad o parte de las características mencionadas anteriormente o a continuación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Otros objetos, características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la lectura de la siguiente descripción detallada, en la cual se proporcionan ejemplos ilustrativos a modo de ejemplo con las figuras adjuntas, en las cuales:
Las Figuras 1a y 1b son una reproducción de fotografías comparativas de hojas de vid que muestran el efecto protector/curativo vis-à-vis de Botrytis cinerae tratadas con una composición de tratamiento de acuerdo con la invención.
La Figura 2 es una reproducción de una fotografía de una placa de Petri que muestra la inhibición de las bacterias de acuerdo con la invención del crecimiento de Phaeomoniella chlamydospora.
La Figura 3 es una reproducción de una fotografía ilustrativa de la solubilización del fosfato de calcio por las bacterias de acuerdo con la invención.
Las Figuras 4a y 4b son una reproducción de una fotografía ilustrativa de la estimulación del crecimiento de una planta de girasol por el tratamiento de semillas de girasol con una composición líquida de acuerdo con la invención.
Las Figuras 5a y 5b son una reproducción de una fotografía ilustrativa de la estimulación del crecimiento de una planta de maíz mediante el tratamiento de semillas de maíz con una composición líquida de acuerdo con la invención.
Las Figuras 6a y 6b son reproducciones de fotografías ilustrativas de la estimulación de crecimiento de las raíces de las plántulas de colza con una composición líquida que comprende bacterias de acuerdo con la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La cepa bacteriana de la invención fue aislada de una muestra de la rizosfera y de las raíces profundas de una vid. Esta muestra de la rizosfera se recoge a una profundidad de entre 10 cm y 50 cm por debajo de la superficie del suelo y se elimina la parte superficial de la muestra, luego se coloca en una bolsa estéril sellada y se conserva a + 4 °C antes del aislamiento de cepas de Streptomyces.
La muestra recogida se suspende en agua destilada y estéril a 4 g de muestra en 36 mL de agua bajo agitación magnética a una velocidad de 200 revoluciones por minuto durante 30 minutos. La suspensión obtenida se coloca entonces a una temperatura de 50 °C durante 10 min y después se diluye (x107) en agua destilada estéril. 0.1 mL de esta dilución se extiende sobre una placa de Petri que contiene medio de cultivo de agar sólido SEA ("Agar de Extracto de Suelo") suplementado con ácido nalidíxico (10 mg/L) o novobiocina (25 mg/L) como un antibiótico y/o antifúngico con cicloheximida (40 mg/L). Las placas de Petri se colocan a continuación en las incubadoras a 30 °C durante 21 días.
Las cepas de actinomicetos se aíslan mediante siembra, se observan al microscopio óptico y se reconocen sus características morfológicas. Las cepas de actinomicetos así aisladas y puras se transfieren al medio Bennett para la clonación. Las colonias aisladas se mantienen a 4 °C durante dos meses, se recogen y se suspenden en glicerol estéril al 20% y luego se colocan y se almacenan a -20 °C.
Secuenciación del 16S ADNr de las bacterias de acuerdo con la invención
Se analiza la secuencia 16S ADNr de las bacterias por métodos conocidos para un experto en la técnica. Para ello, las bacterias se cultivaron de acuerdo con la invención en un medio líquido, después se extrae su ADN genómico y se amplifica selectivamente la secuencia 16S ADNr por PCR ("Polymerase Chain Reaction") usando:
- Un cebo universal "27F" de la secuencia SEQ ID_NO2 siguiente:
"agagtttgat cctggctcag", y;
- Un cebo universal "1492r" de la secuencia SEQ ID_NO3 siguiente,
"ggttaccttg ttacgactt".
Para ello, las bacterias se cultivaron de acuerdo con la invención bajo agitación en 100 mL de medio líquido ISP-2 ("medio ISP 2, Proyecto Internacional de Streptomyces Agar de Extracto de Malta de Levadura") a 30 °C durante 5 días. Se separa el micelio y el medio de cultivo obtenido por centrifugación y el micelio se lava dos veces con agua bidestilada. Se realiza una lisis del micelio en 500 μl de tampón de lisis (Tris-HCl 400 mM, EDTA 60 mM, NAC 150 mM, 1% SDS, pH 8.0) durante 10 min a temperatura ambiente. A continuación, se añade al medio de lisis 150 μL de una solución (pH 4.8) obtenida mediante la mezcla de 60 mL de acetato de potasio 5 M, 11.5 mL de ácido acético glacial y 28.5 de agua destilada, y se agita enérgicamente. El medio de lisis obtenido se centrifuga a 10000 g durante 1 min. Se recolecta el sobrenadante se somete a un paso más allá de la centrifugación a 10.000 g durante 1 min. Se recoge el flotante y se asocia con un volumen igual de isopropanol. Después de agitar, se centrifuga a 10000 g durante 2 min. El ADN precipitado se lava con 300 μl de etanol a 70%, a continuación se centrifuga, se seca al aire y se disuelve en 50 μL de agua bidestilada estéril.
Se realiza la PCR con un kit (Invitrogen) y de acuerdo con un perfil térmico ("Techne Touch Gene PCR Thermal Cycler)":
- desnaturalización a 98 °C durante 3 min;
- adición de la "Taq polimerasa";
- 30 ciclos de amplificación que comprenden:
una fase de calentamiento a 94 °C durante 1 min, seguida de;
una fase de calentamiento a 52 °C durante 1 min, seguida de;
una fase de calentamiento a 72 °C durante 2 min, seguida de;
- etapa de extensión a 72 °C durante 10 minutos.
El producto PCR se analiza por electroforesis en gel y se visualiza usando bromuro de etidio y luz ultravioleta. La comparación de la secuencia SEQ ID_NO1 de 16S ADNr de las bacterias de acuerdo con la invención y las secuencias de referencia en las bases de datos genómicas utilizando el software "NCBI Blast" no reveló ninguna secuencia que presente más de 99% de homología con la secuencia SEQ ID_NO1 en bases de datos genómicas.
EJEMPLO 1 - Producción de bacterias de acuerdo con la invención.
Se inocula un volumen de un inóculo de bacterias de acuerdo con la invención como se depositó en la CNCM bajo el No. I-4467 en veinte volúmenes de un medio rico. Un medio rico tal para la producción de biomasa incluye, por ejemplo, D-glucosa, extracto de levadura, fosfato dibásico de potasio (K2HPO4), sulfato de amonio ((NH4) 2SO4), cloruro de potasio (KCl) y glicerol con un pH de 7.2. Se mantiene el cultivo a una temperatura de 30 °C durante 5 días.
Alternativamente, es posible separar las bacterias de acuerdo con la invención y el medio de cultivo para formar una composición acelular de acuerdo con la invención, al menos sustancialmente libre de bacterias de acuerdo con la invención.
EJEMPLO 2 - Producción de esporas de acuerdo con la invención.
Se inocula un volumen de un inóculo de bacterias de la invención en veinte volúmenes de medio de esporulación. Por ejemplo, un medio de esporulación líquido se forma de D-glucosa, un extracto de levadura, peptona, carbonato de calcio (CaCO3) y agua destilada con un pH de 7.2.
Se mantiene el cultivo a una temperatura de 30 °C durante 6 días. Se obtiene una composición de acuerdo con la invención que comprende esporas de acuerdo con la invención. A continuación, es posible separar las bacterias principalmente como esporas de acuerdo con la invención y el medio de cultivo por cualquier medio para la separación sólido/líquido, por ejemplo por centrifugación o por filtración.
EJEMPLO 3 - Protección vis-a-vis de los patógenos.
Una composición líquida que comprende bacterias de acuerdo con la invención tiene la capacidad inhibidora del crecimiento de ciertas bacterias, tales como, por ejemplo, Micrococcus luteus, Bacillus subtilis y Streptomyces scabies.
La aplicación previa de las esporas de la invención sobre las hojas de vid inhibe la germinación de esporas del hongo Botrytis cinerae aplicada posteriormente en estas hojas de vid y su desarrollo. Esta aplicación también permite prevenir/eliminar las hojas de vid pretratadas al inicio de los síntomas (manchas marrones en las hojas y representados por un patrón gris (1) en la Figura 1b) debido a los hongos Botrytis cinerae. Una reproducción de fotografías de una hoja de vid pretratada (Figura 1a) y una hoja de vid no pre-tratada (Figura 1b) con una composición de esporas de la bacteria de acuerdo con la invención e infectadas con Botrytis cinerae se presenta en dichas Figuras 1a y 1b. La hoja de la Figura 1a no presenta los síntomas de la infección por Botrytis cinerae y por lo tanto está protegida vis-a-vis de Botrytis cinerae por las esporas de la bacteria de la invención.
EJEMPLO 4 - Inhibición del crecimiento de un microorganismo objetivo.
Se determina y se cuantifica la actividad inhibidora del crecimiento de un microorganismo objetivo por el método de los cilindros (Bauer et al, 1996) en el que se siembran las bacterias de la cepa depositada en la CNCM bajo un medio Bennett de agar sólido y se coloca el medio inoculado durante 5 días a 30 °C para formar una composición de procesamiento sólido. Se necesita una pieza cilíndrica, tal como una pieza cilíndrica de 6 mm de diámetro, de la composición de procesamiento sólido y se deposita esta pieza cilíndrica en la superficie de un medio de cultivo inoculado con un microorganismo objetivo, por ejemplo un microorganismo fitopatógeno objetivo. El medio de cultivo del organismo objetivo puede ser por ejemplo un medio PDA ("Agar de Dextrosa de Papa") para los hongos patógenos de plantas o el medio Bennett para bacterias patógenas de plantas. Se mantiene la pieza cilíndrica en superficie del medio de cultivo inoculado con el microorganismo objetivo durante 4 horas a 4 °C para permitir la difusión de los compuestos del medio de cultivo de las bacterias de acuerdo con la invención en el medio inoculado con el microorganismo objetivo.
Se coloca el medio inoculado con el objetivo microorganismo durante 48 horas a 30 °C y luego se mide el diámetro de la zona de inhibición del crecimiento del microorganismo objetivo.
Las bacterias de acuerdo con la invención muestran actividad inhibidora del crecimiento de bacterias y/u hongos. El espectro de actividad de las bacterias de acuerdo con la invención vis-a-vis del crecimiento de microorganismos se muestra en la Tabla 3 a continuación en la que el signo (-) indica que no hay actividad inhibitoria, el signo (+) corresponde a un diámetro de inhibición entre 10 mm 15 mm, el símbolo (++) representa un diámetro de inhibición de entre 15 mm y 20 mm y el signo (+++) corresponde a un diámetro d inhibición mayor de 20 mm.
Tabla 3
En estas condiciones, el diámetro de la inhibición del crecimiento micelial de la cepa de Botrytis cinerea por la cepa de acuerdo con la invención es 28 mm, el diámetro de la inhibición del crecimiento micelial de la cepa Fusarium culmorum es de 30 mm y el diámetro de la inhibición del crecimiento de micelio de la cepa de Pythium ultimum es de 26 mm.
Las bacterias de acuerdo con la invención tienen ventajosamente capacidades inhibitorias del crecimiento de agentes fitopatógenos de la vid, tales como, Phaeomoniella chlamydospora, Phaeomoniella aelophilum, Eutypa lata, Fomitiporia mediterranea y Botryosphaeria obtusa.
Se visualiza en la inhibición de la Figura 2 a gran distancia del crecimiento del micelio 8 del hongo Phaeomoniella chlamydospora seleccionado como agente patógeno de la vid por las bacterias 2 a la cepa de acuerdo con la invención con relación a la inhibición del crecimiento del micelio 8 del agente patógeno por cepas 3, 4 y 5 de una colección de cepas, distinta de la cepa de la invención. Se debe destacar que las cepas 7 y 8 no inhiben el crecimiento del micelio 8 del agente patógeno. Las bacterias de acuerdo con la invención pueden limitar el desarrollo de agentes fitopatógenos bacterianos o fúngicos.
EJEMPLO 5 - Fertilización
Las bacterias de acuerdo con la invención promueven la solubilización de elementos nutrientes sólidos, especialmente del fósforo, de un medio de cultivo. Los inventores han observado (Figura 3), en un medio de cultivo de agar sólido (9) opacado por un polvo de fosfato de calcio, la formación de un halo translúcido (10) que rodea las colonias (2) bacterias de acuerdo con la invención acreditando la solubilización de fosfato de calcio por bacterias. Las bacterias de acuerdo con la invención pueden aumentar la disolución, en la rizosfera de las plantas, un producto fertilizante sólido no asimilable por dichas plantas y mejorar la nutrición de las plantas.
EJEMPLO 6 - Estimulación del crecimiento de girasol y de maíz.
Se prepara una composición líquida de acuerdo con la invención que comprende las células vegetativas y esporas de la bacteria de la invención que se aplica por revestimiento de película sobre semillas de girasol y semillas de maíz. La composición líquida comprende entre 1 y 2 g de bacterias por litro de la composición, la masa de bacterias es la masa de bacterias húmedas. Se realiza en paralelo un sembrado de semillas y un cultivo de plantas de girasol (Figura 4a) y de maíz (Figura 5a) como controles no tratados por una composición de acuerdo con la invención. Los inventores también han observado una estimulación del crecimiento inicial de las plantas de girasol (Figura 4b) y las plantas de maíz (Figura 5b). Las bacterias de acuerdo con la invención en aplicación con las semillas que se utilizan para estimular el crecimiento de plantas, especialmente el crecimiento de las partes aéreas de las plantas, como el girasol y maíz.
EJEMPLO 7 - estimulación del crecimiento de las raíces de las plántulas de colza.
Se prepara una composición líquida de acuerdo con la invención que comprende las células vegetativas y esporas de la bacteria de la invención mediante la suspensión en agua con un volumen de un precultivo de la cepa depositada en la CNCM en 60 volúmenes de agua. El pre-cultivo es un cultivo en fase de crecimiento estacionario y comprende del orden de 10 g (peso húmedo) de bacterias por litro de cultivo previo. La composición líquida se aplica de acuerdo con la invención sobre las semillas por mezcla y homogeneización de 16.4 g de semilla de colza y 490 μL de la composición líquida (es decir, del orden de 1 tonelada de semillas de colza en 30 litros de composición líquida) para formar un revestimiento de la composición líquida de acuerdo con la invención sobre las semillas de colza. La composición líquida comprende entre 1 y 2 g de bacterias por litro de la composición, en donde la masa de bacterias es la masa de bacterias húmedas. Se realiza la siembra de semillas de colza, revestidas con la composición de acuerdo con la invención en un medio de cultivo "Pikaw". Después de 8 días de crecimiento de las plántulas, se recogieron y se pesaron partes de la raíz de 12 plantas obtenidas a partir de semillas tratadas con la composición de acuerdo con la invención. La masa de las partes de la raíz de las plantas de colza obtenidas a partir de semillas tratadas con la composición de acuerdo con la invención es de 85 mg y es mayor que el peso (59 mg) de las porciones de raíz de 12 plantas de colza obtenidas a partir de semillas tratadas con una composición libre de bacterias de acuerdo con la invención como reivindicada. Las reproducciones de fotografías de plántulas de colza tratadas y no tratadas se muestran en la Figura 6a y la Figura 6b, respectivamente, y muestran un aumento del crecimiento de las porciones de raíz 12 de plántulas de colza tratadas con la composición de acuerdo con la invención en comparación con las partes de la raíz de 11 plántulas de colza tratadas con una composición libre de bacterias de acuerdo con la invención como reivindicada. La composición líquida comprende bacterias de acuerdo con la invención como se depositaron en la CNCM las cuales estimulan la germinación y crecimiento de las plántulas de colza.
NOVEDAD DE LA INVENCIÓN
Habiendo descrito la presente invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:
REIVINDICACIONES
1. Una bacteria aislada del género Streptomyces que comprende una secuencia de ADN, referida como 16S ADNr, que codifica el ARN ribosomal 16S de dicha bacteria, dicha secuencia de ADN es 100% homóloga a la secuencia SEQ ID_NO1, dicha bacteria aislada se selecciona del grupo que consiste en:
- la bacteria depositada y registrada en la CNCM bajo el no. I-4467, y
- los mutantes de dicha bacteria depositados y registrados en la CNCM bajo el no. I-4467.
2. La bacteria de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una secuencia de ADN que codifica la subunidad beta de la ARN polimerasa (polB) homóloga a la SEQ ID_NO4.
3. La bacteria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque tiene una secuencia de ADN que codifica la girasa (gyrB) homóloga a la SEQ ID_NO5.
4. La bacteria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque tiene una secuencia de ADN que codifica la recombinasa (RecA) homóloga a la SEQ ID_NO6.
5. La bacteria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque tiene una secuencia de ADN que codifica la subunidad beta de la triptófano sintetasa homóloga (trpB) a la SEQ ID_NO7.
6. La bacteria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque tiene una secuencia de ADN que codifica la subunidad beta de la ATP sintetasa (AtpB) homóloga a la SEQ ID_NO8.
7. La bacteria de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque es capaz de ralentizar el crecimiento de al menos un microorganismo, dicho microorganismo objetivo, seleccionado del grupo que consiste de Botrytis cinerae, Fusarium culmorum, Pythium ultimum, Phaeomoniella chlamydospora, Phaeomoniella aelophilum, Eutypa lata, Fomitiporia mediterranea y Botryosphaeria obtusa.
8. Una composición que comprende al menos una bacteria de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7.
9. La composición de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque se trata de una composición líquida que comprende bacterias de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 en un medio líquido.
10. La composición de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque comprende bacterias en fase de crecimiento vegetativo.
11. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizada porque comprende las bacterias en forma de esporas.
12. La composición de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque se encuentra en estado sólido.
13. Una composición acelular que se puede obtener por un procedimiento en el que:
- se siembra y se cultiva al menos una bacteria de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 en un medio de cultivo capaz de permitir el crecimiento de dicha bacteria por un periodo mayor de 24 horas y a una temperatura entre 12 °C y 37 °C, a continuación;
- se extraen las bacterias del medio de cultivo o se inactivan las bacterias con el fin de formar la composición acelular.
14. La composición de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque comprende al menos un polinucleótido, dicho polinucleótido comprende una secuencia de ADN homóloga al 100% con la secuencia SEQ ID_NO1.
15. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 ó 14 formada de un medio de cultivo bacteriano, caracterizada porque comprende un cromatograma HPLC, realizado en una columna XBridge de dimensiones 25cm/4.6mm/5μm con un gradiente de acetonitrilo del 20% al 95% en agua con un caudal de 0.8 ml/min, que comprende una primera señal mayor a un tiempo de retención de 11.925 minutos y una segunda señal mayor a un tiempo de retención de 20.04 min.
Spanish to English: CONVENIO COMERCIAL DE COMPRAVENTA General field: Law/Patents Detailed field: Law: Contract(s)
Source text - Spanish
Que con fecha [*] de [*] de [*] celebran:
1. [*] (el "Cliente") con domicilio en [*], teléfono [*], Registro Fiscal [*].
2. [Razón Social del Mercado] ("---------") con domicilio en [*], teléfono [*], Registro Fiscal [*].
Términos y Condiciones
I. Compraventa y Suministro. Las Partes acuerdan que --------- suministrará y venderá en favor del Cliente los productos que se describen en el Anexo A del presente Convenio (los “Productos”) de conformidad con los términos y condiciones del presente Convenio y las Órdenes de Compra (como dicho término se define más adelante).
II. Ordenes de Compra. Para el debido suministro de los Productos, el Cliente enviará a --------- una orden de compra (la “Orden de Compra”), la cual, deberá contener las condiciones de compraventa de los Productos.
Las Partes acuerdan que cada Orden de Compra deberán de ser por un mínimo de $[*] M.N. ([*] 00/100 Moneda Nacional).
III. Precio. El suministro de los Productos estará sujeto a la lista de precios que se acompaña al presente Convenio bajo el Anexo B (la “Lista de Precios”).
a) --------- podrá modificar la Lista de Precios, previo aviso por escrito al Cliente con al menos [*] días de anticipación, lo anterior, en el entendido de que dichas modificaciones no afectarán a Ordenes de Compra enviadas con anterioridad y que hayan sido debidamente aprobadas por ---------.
b) --------- podrá acordar descuentos o beneficios sobre el Precio a Farmacia establecido en la Lista de Precios y dependiendo del tipo de Producto de que se trate, de conformidad con lo siguiente:
• Medicamentos [*] % de descuento
• Cosméticos [*] % de descuento
• Rellenos Estéticos [*] % de descuento
La falta de descuentos o beneficios no constituirán responsabilidad ni penalización alguna en contra de la Vendedora .
c) --------- podrá acordar descuentos o beneficios sobre el Precio a Farmacia establecido en la Lista de Precio distintas al literal III.b, para llevar a cabo negociaciones puntuales de venta y/o de actividades especiales de venta llevadas a cabo por el Cliente por tiempo y carácter definido, las cuales serán oportunamente acordadas y comunicadas bajo el Anexo C (“Formato de Negociación Especial”) al Cliente en ocasión de la entrada en vigor de los mismos.
IV. Forma de Pago. Las Partes acuerdan que el precio de los Productos deberá ser pagado por el Cliente en un plazo máximo de ## (XXX) días contados a partir de la fecha de entrega de los Productos, mediante cheque emitido a favor de --------- o transferencia electrónica a las cuentas:
a) BANCO 1 Cta. [*], CLABE [*], Sucursal [*]
b) BANCO 2 Cta. [*], CLABE [*], Sucursal [*]
Cuando el Cliente cubra el importe del precio con cheque y este sea devuelto, --------- se reserva el derecho de cobrar el XX% o $[*] M.N. ([*] 00/100 Moneda Nacional) por Comisión sobre documentos devueltos.
V. Entrega de los Productos. --------- se obliga a entregar los Productos CIF en el lugar establecido por el Cliente en cada Orden de Compra, lo anterior, en el entendido de que los gastos por concepto de flete serán por cuenta de ---------, la cual, deberá contrarar un seguro para el transporte de los Productos desde su centro de distribución y hasta la entrega de los mismos en el lugar designado por el Cliente. El Cliente será responsable de los Productos una vez entregados en el lugar señalado en cada Orden de Compra.
El Cliente, al momento de la entrega de los Productos, deberá verificar que:
a) --------- cumpla con las condiciones de transportación de los Productos.
b) El número de referencia (“SKU”) coincida con cada Orden de Compra.
c) El número de unidades de Productos por SKU coincidan con cada Orden de Compra.
En caso de reclamaciones, el Cliente deberá indicarlo por escrito a --------- en un plazo no mayor de [*] días contados a partir de la entrega de los Productos, en caso contrario, --------- no será responsable de ninguna reclamación.
VI. Calidad de los Productos. --------- garantizará la calidad de los Productos de conformidad con las especificaciones de los mismos de conformidad con lo establecido en el Anexo A, los cuales contarán con una caducidad no menor a 12 (doce) meses, salvo en aquellos casos donde el Cliente autoricen una caducidad menor en caso de condiciones comerciales especiales.
VII. Devoluciones. --------- aceptará devoluciones de Productos, únicamente por las siguientes causas:
a) Caducidad o Vencimiento. Cuando los Productos facturados no cuenten con la caducidad señalada en el numeral VI. anterior o la acordada por la Partes en cada Orden de Compra.
b) Productos en mal estado o dañados por causas imputables a --------- de conformidad con lo establecido en el numeral V. anterior.
c) Entrega de productos no solicitados de conformidad con lo establecido en el numeral V. anterior.
Para el caso de una solicitud devolución, el Cliente deberá solicitarlo por escrito a --------- en el plazo establecido en el numeral V. del presente Convenio, especificando claramente las causas de devolución, misma que deberá ser autorizada por un representante de ventas, gerente de distrito o gerente nacional de ventas de ---------.
Todas las devoluciones deberán tomarse al Precio de Farmacia establecido en la Lista de Precios vigente, menos el descuento que, en su caso, corresponda.
--------- extenderá una nota de crédito para las devoluciones aceptadas, en el entendido de que no aceptarán cambios físicos de Productos.
Los Productos devueltos, deberán ser enviados al centro de distribución de --------- ubicado en [*], en un horario de [*].
VIII. Cooperación. Las Partes acuerdan que el Cliente cooperará con --------- en caso de recibir una solicitud para retirar del mercado ciertos lotes bajo un número de refrencia SKU determinado, lo cual deberá ser informado de manera inmediata por --------- al Cliente.
IX. Vigencia. Este Convenio será válido y estará en pleno vigor y fuerza legal a partir de la fecha de su celebración y por un plazo de [*] ([*]) años renovables por medio de convenio por escrito firmado por las Partes. Las Partes acuerdan que --------- podrá dar por terminado por anticipado el presente Convenio, sin responsabilidad alguna, previo aviso por escrito al Cliente con 30 (treinta) días de anticipación.
X. Terminación Anticipada. El presente Convenio podrá darse por terminado sin necesidad de resolución judicial previa, en los siguientes casos:
a) En caso de incumplimiento o violación de las Partes a cualquiera de las obligaciones pactadas en este Convenio.
b) En caso de que las Partes sean declaradas en quiebra o concurso mercantil, o si cualquiera de ellas lleva a cabo la cesión de bienes a favor de sus acreedores.
c) La falta de pago oportuno por parte del Cliente del precio de los Productos, en términos del presente Convenio.
XI. Propiedad Industrial. El Cliente reconoce que las marcas y los derechos de propiedad industrial inherentes a los Productos, así como cualquier otro derecho sobre los Productos incluyendo los registros sanitarios son propiedad de --------- por lo que el uso que el Cliente dé a dichos derechos, de conformidad con los términos y condiciones del presente Convenio y la legislación [ Corresponda al Mercado], redundará en beneficio del titular de los mismos.
XII. Territorialidad. El presente Convenio será válido unicamente para el territorio de [ Corresponda al Mercado] por lo que el Cliente no podrá comercializar los Productos, por si mismo a través de algún tercero, fuera de dicho territorio.
XIII. Confidencialidad.Los términos y condiciones del presente Convenio se considerarán información confidencial, así como cualquier otra información proporcionada entre las Partes para el cumplimiento del presente Convenio, incluyendo sin limitación alguna toda información que sea propiedad de las Partes y relacionada con la promoción, comercialización, venta, distribución, importación, exportación, diseño y fabricación de Productos, así como aquellos reportes de ventas, listas de proveedores, clientes, precios, productos, descuentos, estados financieros, estudios de mercado, secretos industriales, especificaciones operacionales, comerciales, avisos comerciales, planes de negocio y de logística, proyecciones, diseños de productos, derechos de autor, documentos, fórmulas, etc. (en lo sucesivo la “Información Confidencial”) son y serán en todo momento consideradas como Información Confidencial.
Las Partes acuerdan que la Información Confidencial que las Partes conozcan con motivo de la ejecución del presente Convenio, deberá considerarse y mantenerse como Información Confidencial, por lo que no podrá publicar o revelar, o permitir publicar o revelar de forma alguna la Información Confidencial.
XIV. Independencia de las Partes. El contenido del presente Convenio no pretende ni deberá interpretarse como una sociedad, relación laboral o de agentes y ninguna de las Partes tendrá la facultad de obligar a la otra Parte de cualquier manera, en el entendido de que las Partes serán responsables por sus propios actos.
XV. Leyes Aplicables y Jurisdicción. El presente Convenio de Coinversión se interpretará y ejecutará de conformidad con las leyes aplicables para la República [ Corresponda al Mercado]. Para todo lo relativo a la interpretación, ejecución y cumplimiento del presente Convenio, las Partes se someten expresamente a la jurisdicción de los tribunales del fuero común [ Corresponda al Mercado], renunciando de forma expresa a cualquier otro fuero que pudiera corresponderles por razón de sus domicilios presentes o futuros, o cualquier otra causa.
En testimonio de lo anterior, las Partes firman el presente Convenio a los [*] días del mes de [*] de 201[*].
Translation - English COMMERCIAL TRADING AGREEMENT
Entered into this [*] day of [*], [*]:
1. [*] (the "Customer") residing at [*], phone [*], Fiscal Record [*].
2. [Market Corporate Name] (“---------") residing at [*], phone [*], Fiscal Record [*].
Terms and Conditions
I. Trading and Delivery. The Parties agree that --------- will provide and sell for the Customer, the products described in Appendix A to this Agreement (the "Products") in accordance with the terms and conditions of this Agreement and the Purchase Orders (as said term is defined below).
II. Purchase Orders. In order to duly supply the Products, the Customer will send to --------- a purchase order (the "Purchase Order"), which shall contain the trading conditions of the Products.
The Parties agree that each Purchase Order must be for a minimum of $ [*] M.N. ([*] 00/100 National Currency).
III. Price. The supply of the products will be subject to the price list accompanying this Agreement under Appendix B (the "Price List").
a) --------- is capable of amending the Price List, through a prior written notice to the Customer at least [*] days in advance, the aforementioned, based on the understanding that said amendments will not affect the Purchase Orders previously sent and which were duly approved by ---------.
b) --------- may agree on discounts or benefits over Pharmacy Price specified in the Price List and depending on the type of product in question, in accordance with the following:
• Medication [*]% discount
• Cosmetics [*]% discount
• Aesthetic Fillings [*]% discount
The lack of discounts or benefits shall not constitute liability or any penalty against the Seller party.
c) --------- may agree on discounts or benefits over Pharmacy Price specified on the Price List different from paragraph III.b to carry out specific sales negotiations and/or special sales activities carried out by the Customer for a definite time and character, which will be duly agreed and reported under Appendix C ("Special Negotiation Format") to the Customer at the time of the entry into force thereof.
IV. Payment Method. The Parties agree that the price of the Products shall be paid by the Customer within a maximum period of ## (XXX) days counted from the date of delivery of the Products, by check issued in favor of --------- or wire transfer to the accounts:
a) BANK 1 Acct. [*], Standarized Banking Key (CLABE)[*], Branch Office [*]
a) BANK 2 Acct. [*], Standarized Banking Key (CLABE)[*], Branch Office [*]
In case that the Customer covers the amount of the price by check and it is returned, --------- reserves the right to charge the XX% or $ [*] M.N. ([*] 00/100 National Currency) as a Commission for the documents returned.
V. Delivery of Products. --------- undertakes to deliver the CIF Products in the place specified by the Customer in each Purchase Order, the aforementioned, based on the understanding that the freight charges will be covered by ---------, which must hire an insurance for the transport of products from its distribution center and until their delivery at the place designated by the Customer. The Customer is responsible for the products once they are delivered to the designated place in each Purchase Order.
The Customer, at the time of delivery of the Products, must verify that:
a) --------- meets the transportation conditions of the products.
b) The reference number ("SKU") matches each Purchase Order.
c) The number of units of Products by SKU matches each Purchase Order.
In case of a complaint, the Customer must indicate in writing to --------- in a period no longer than [*] days counted from the delivery of the products; otherwise, --------- will not be responsible for any complaint.
VI. Quality of the Products. --------- will ensure the quality of the products in accordance with their specifications according to the provisions in Appendix A, which shall have not less than an expiration date of 12 (twelve) months, except in cases where the Customer authorizes a lower expiration date under special commercial conditions.
VII. Returns. --------- accepts returns of Products, only under the following circumstances:
a) Termination or Expiration. When billed products do not have an expiration date indicated in the above numeral VI. or agreed by the Parties on each Purchase Order.
b) Products in disrepair or damaged by causes attributable to --------- under the provisions of the above numeral V.
c) Delivery of unsolicited products in accordance with the provisions of the above numeral V.
In the case of a refund request, the Customer must request in writing to --------- within the period prescribed in numeral V of this Agreement, clearly specifying the reasons of return, and said return must be authorized by a sales representative, district manager or national sales manager of ---------.
All returns must be taken as the Pharmacy Price established in the current Price List, minus the applicable discount, if any.
--------- shall extend a credit note for allowed returns, on the understanding that physical changes of products won’t be accepted.
Returned Products must be sent to the --------- distribution center located at [*], in a schedule of[*].
VIII. Cooperation. The Parties agree that the Customer will cooperate with --------- in case of receiving a request for withdrawing from the market certain batches under a determined reference number SKU, which must be informed immediately by --------- to the Customer.
IX. Validity. This Agreement shall be valid and will be in full force and legal force from the date of execution and for a period of [*] ([*]) renewable years by written Agreement signed by the Parties. The Parties agree that --------- may terminate this Agreement in advance, without liability, previous notice in writing to the Customer with at least thirty (30) days in advance.
X. Early Termination. This Agreement may be terminated without prior court decision, in the following cases:
a) In case of breach or violation of any of the Parties to the obligations agreed in this Agreement.
b) If the Parties are declared under bankrupt or bankruptcy, or if any of them performs the transfer of assets in favor of creditors.
c) Lack of timely payment of the price of the Products by the Customer, in terms of this Agreement.
XI. Industrial Property. The Customer acknowledges that the trademarks and the Industrial Property rights inherent to the Products, as well as any other rights over the products including sanitary registrations are owned by --------- such that the use the Customer may give to such rights, in accordance with the terms and conditions of this Agreement and the applicable legislation [Specific Market], may benefit the holder thereof.
XII. Territoriality. This Agreement shall be valid only for the territory of [Specific Market] so the Customer cannot sell the Products himself through a third party, outside that territory.
XIII. Confidentiality. The terms and conditions of this Agreement shall be considered as confidential information and any other information provided by the Parties for the implementation of this Agreement, including without limitation any information that is owned by the Parties and related to the promotion, marketing, sale, distribution, import, export, design and manufacturing of the Products, as well as sales reports, lists of suppliers, customers, prices, products, discounts, financial statements, market research, trade secrets, operational specifications, advertising, commercial advertisement, business plans and logistics, projections, product designs, copyrights, documents, formulas, etc. (hereinafter as the "Confidential Information") are and shall at all times be considered as Confidential Information.
The Parties agree that all Confidential Information that the parties may know in connection with the execution of this Agreement, shall be deemed and remain as Confidential Information, which neither may be published or disclosed, nor may be allowed to be published or disclosed.
XIV. Independence of the Parties. The content of this Agreement neither is intended nor should be construed as a society, work or agent relationship and none of the Parties shall have the power to bind the other Party in any way, on the understanding that the Parties shall be responsible for their own actions.
XV. Jurisdiction and Applicable Law. This Trading Agreement shall be construed and enforced in accordance with the applicable laws for the Republic [Specific Market]. For all matters concerning the interpretation, implementation and enforcement of this Agreement, the Parties expressly submit to the jurisdiction of the courts of common law [Specific Market], expressly waiving any other jurisdiction that may correspond by reason of their present or future addresses, or any other applicable cause.
In witness whereof, the Parties sign this Agreement on this [*] day of [*], [*]:
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Bio
I'm a Mechatronics Engineer (graduated on 2007) and I have Master in Sciences Degree in Control Electronics Engineering (graduated on May 2016), I'm 31 years old, I’m fluent in English and French, and I’m currently studying German.
Formerly, I was the Patent Technical Services Director at a Spanish Multinational IP Firm. Acting as Senior Patent Agent in the Electronics and Mechanical Areas, I have specialized in Patent Prosecution with main focus in mechanical, electronics, telecomm and computer-implemented inventions, with over 8 years of experience drafting patent applications, elaborating reports, searches and analysis on patentability, giving and attending IP conferences (national and international) and legal and technical advising to domestic and foreign clients as well as counseling for responding to Office Actions focusing in Latin America, US and Europe. I was the Account Manager of several Transnational Companies.
Also part from the work I performed in the Firm, was the patent Application translation, said translation process consisted in translating applications and verifying the correct use of technical terminology and adapt the description, drawings and claims into local practice for MX and for other LatAm countries.
In these +8 years, I have translated more than 2000 patent Applications from EN into SP.
Expertise