一種環境自適應的音頻增益控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型是一種環境自適應的音頻增益控制裝置，涉及音頻增益控制應用領域。
【背景技術】
[0002]廣電領域中的音頻播出設備非常多，但是因為其音量只能通過手動調節的模式來調節大小，不能隨著外界噪音的大小自動調節音量，導致使用者在戶外環境或者嘈雜不穩定的環境，需要對音響裝置重復微調達到音量要求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題，是針對上述存在的技術不足，提供了一種環境自適應的音頻增益控制裝置，采用CPU控制模塊控制峰值檢測器和增益調節模塊以及信號縮放單元，通過傳感器接收到的外界音頻信號來調節音頻增益控制裝置的音量大小，達到了根據外界噪音分貝大小，自動調節音頻大小和修復音頻失真的效果。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:包括傳感器模塊、自動控制模塊、直流電平搬移電路、數字內插濾波器、等比調整器、驅動電路和擴音器，傳感器模塊電路連接到自動控制模塊；自動控制模塊根據音頻數據信號自動檢測音頻高低和修正音頻大小；修正后的音頻數據通過直流電平搬移電路傳遞到數字內插濾波器；數字內插濾波器根據音頻數據對噪音進行過濾；過濾后的音頻數據通過等比調整器傳遞到驅動電路；驅動電路電聯擴音器。
[0005]進一步優化本技術方案，所述的自動控制模塊包括峰值檢測器、增益調節模塊、(PU控制模塊和信號縮放單元；音頻數據通過峰值檢測器監測音頻數據是否正常，通過增益調節模塊來修復音頻失真數據；CPU控制模塊對峰值檢測器和增益調節模塊進行自動控制；修復后的音頻數據通過信號縮放單元將音頻數據傳遞到直流電平搬移電路。
[0006]進一步優化本技術方案，所述的CPU控制模塊為PT2313L音頻處理器，增益調節模塊(22)采用高速浮點DSP為處理核心，通過簡單的增益控制算法完成增益自動控制；采用直流電平搬移電路(3)為交流耦合形式A / D采樣電壓范圍是O?2.5 V，使被采樣信號與A / D匹配避免削波失真，將輸入信號比例放大或縮小，并將中心電壓搬移至1.25 V附近，增加音頻數據修復功能。
[0007]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:1、CPU控制模塊為PT2313L音頻處理器，對輸入信號進行檢測，即前饋控制，對輸出信號進行檢測，這樣在輸人時若音量較大，輸出會被限幅，避免影響收聽效果，采用高速浮點DSP為處理核心，通過簡單的增益控制算法完成增益自動控制；2、采用直流電平搬移電路對于一般音頻輸出設備音量大小不一且為交流耦合形式，而監E的A / D采樣電壓范圍是O?2.5 V，為了使被采樣信號與A / D匹配避免削波失真，需要將輸入信號比例放大(或縮小)，并將中心電壓搬移至1.25 V附近，增加了音頻數據修復功能。
【附圖說明】
[0008]圖1是一種環境自適應的音頻增益控制裝置的系統框圖。
[0009]圖2是一種環境自適應的音頻增益控制裝置的電路原理圖。
[0010]圖3是直流電平搬移電路的電路原理圖。
[0011]圖4是自動控制模塊的系統框圖。
[0012]圖中，1、傳感器模塊；2、自動控制模塊；3、直流電平搬移電路；4、數字內插濾波器；5、等比調整器；6、驅動電路；7、擴音器；21、峰值檢測器；22、增益調節模塊；23、CPU控制模塊；24、信號縮放單元。
【具體實施方式】
[0013]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。
[0014]【具體實施方式】:如圖1-4所示，包括傳感器模塊1、自動控制模塊2、直流電平搬移電路3、數字內插濾波器4、等比調整器5、驅動電路6和擴音器7，傳感器模塊I電路連接到自動控制模塊2 ;自動控制模塊2根據音頻數據信號自動檢測音頻高低和修正音頻大小；修正后的音頻數據通過直流電平搬移電路3傳遞到數字內插濾波器4 ;數字內插濾波器4根據音頻數據對噪音進行過濾；過濾后的音頻數據通過等比調整器5傳遞到驅動電路6 ;驅動電路6電聯擴音器7 ;自動控制模塊2包括峰值檢測器21、增益調節模塊22、CPU控制模塊23和信號縮放單元24 ;音頻數據通過峰值檢測器21監測音頻數據是否正常，通過增益調節模塊22來修復音頻失真數據.’CPU控制模塊23對峰值檢測器21和增益調節模塊22進行自動控制；修復后的音頻數據通過信號縮放單元24將音頻數據傳遞到直流電平搬移電路3 ;CPU控制模塊23為PT2313L音頻處理器；對輸入信號進行檢測，即前饋控制，對輸出信號進行檢測，如果輸入的音量較大，輸出會被限幅，避免影響收聽效果，增益調節模塊22采用高速浮點DSP為處理核心，通過簡單的增益控制算法完成增益自動控制；采用直流電平搬移電路3對于一般音頻輸出設備音量大小不一且為交流耦合形式，而監￡的A / D采樣電壓范圍是O?2.5 V，為了使被采樣信號與A / D匹配避免削波失真，需要將輸入信號比例放大(或縮小)，并將中心電壓搬移至1.25 V附近，增加音頻數據修復功能。
[0015]音頻信號輸入CPU控制模塊23為PT2313L音頻處理器，對輸入信號進行檢測，即前饋控制，對輸出信號不進行檢測，這樣在輸人時若增益較大，輸出會被限幅，影響收聽效果，采用高速浮點DSP為處理核心，通過簡單的增益控制算法完成增益自動控制；音頻信號輸出采用直流電平搬移電路3對于一般音頻輸出設備音量大小不一且為交流耦合形式，而監E的A / D采樣電壓范圍是O?2.5 V，為了使被采樣信號與A / D匹配避免削波失真，需要將輸入信號比例放大(或縮小)，并將中心電壓搬移至1.25 V附近，增加了音頻數據修復功能。
[0016]【具體實施方式】二:本實施方式與實施例一的不同之處在于，本裝置可采用觸控面板進行操作，面板兩側分別顯示當前音量的分貝值，通過三色LED燈顯示，綠色表達O到40分貝，橙色表達大于40分貝到70分貝，大于70分貝采用紅色表示，并且每種顏色均使用由淺入深的方式表達。使用時，首先設置傳感器采集參數，通過可觸控面板設置音頻信號與噪聲的抑制比，將音頻信號與噪聲的初始抑制比設定在合適的范圍。可觸控面板內嵌WebServer通過10/100/1000的網絡，可以實現產品的在線升級和靈活修改IP地址和MAC地址，可以監看音頻處理前和處理后的分貝變化，從而方便客戶直觀對處理前后的音頻信號進行對比，同時本實用新型還具有掉電直通功能，支持SNMP協議。
[0017]如圖3所示，直流電平搬移電路采用音頻信號處理的AGC算法，以往的AGC算法中乘除法運算對CPU資源的占用較大，這里提出的AGC算法比較簡單實用，其流程如圖3所示，數組存儲數據達到門限比較要求，進入峰值比較流程，根據存儲的輸入信號數據，采用冒泡排序的算法找出最大幅值，判斷輸入端是否有信號，如果判定沒有音頻信號輸入，則增益不調整，防止由于輸出信號太小而一直增大增益，噪聲過大，或者一旦出現聲音，由于增益過大而出現短時間輸出聲音太大；輸入端有信號，則對輸出端進行檢測，同樣調用冒泡排序程序找出最大幅值，如發現輸出信號大小超過設定門限，則減小增益，反之則增大增益。在減小增益時，步進要大些，而在增大增益時步進要小些，這樣在增益調整時輸出的音量使用戶聽覺上不覺得難受。
[0018]應當理解的是，本實用新型的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本實用新型的原理，而不構成對本實用新型的限制。因此，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。此外，本實用新型所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。
【主權項】
1.一種環境自適應的音頻增益控制裝置，其特征在于:包括傳感器模塊(I)、自動控制模塊⑵、直流電平搬移電路⑶、數字內插濾波器⑷、等比調整器(5)、驅動電路(6)和擴音器(7)，傳感器模塊(I)電路連接到自動控制模塊(2);自動控制模塊(2)根據音頻數據信號自動檢測音頻高低和修正音頻大小；修正后的音頻數據通過直流電平搬移電路(3)傳遞到數字內插濾波器(4);數字內插濾波器(4)根據音頻數據對噪音進行過濾；過濾后的音頻數據通過等比調整器(5)傳遞到驅動電路(6);驅動電路(6)電聯擴音器(7)。
2.根據權利要求1所述的一種環境自適應的音頻增益控制裝置，其特征在于:自動控制模塊(2)包括峰值檢測器(21)、增益調節模塊(22)、CPU控制模塊(23)和信號縮放單元(24);音頻數據通過峰值檢測器(21)監測音頻數據是否正常，通過增益調節模塊(22)來修復音頻失真數據；CPU控制模塊(23)對峰值檢測器(21)和增益調節模塊(22)進行自動控制；修復后的音頻數據通過信號縮放單元(24)將音頻數據傳遞到直流電平搬移電路(3)。
3.根據權利要求2所述的一種環境自適應的音頻增益控制裝置，其特征在于:CPU控制模塊(23)為PT2313L音頻處理器。
【專利摘要】本實用新型是一種環境自適應的音頻增益控制裝置，涉及音頻增益控制應用領域。本實用新型采用CPU控制模塊控制峰值檢測器和增益調節模塊以及信號縮放單元，通過傳感器接收到的外界音頻信號來控制插播裝置的音量大小，達到了根據外界噪音分貝大小，自動調節音頻大小和修復音頻失真的效果。
【IPC分類】H03G3-20
【公開號】CN204465475
【申請號】CN201520280893
【發明人】董振軍
【申請人】廣州市天邦計算機科技有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月30日