專利名稱：使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子領域，尤其涉及一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的方法及裝置。
背景技術：
日常生活中，帶揚聲器的聲音播放裝置經常由于所播放的音視頻信號的信號源不同造成音量變化忽大忽小，例如在使用電視或收音裝置時，更換不同電臺往往會造成聲音忽大忽小的變化，甚至在同一個電臺播放不同節目時也會有音量大小的顯著變化，尤其在夜深人靜時這個問題的影響更加明顯，用戶需要在節目收看或收聽過程中不斷調節音量， 非常麻煩。現有的許多音視頻產品中，為了控制輸出的聲音信號保持一致，通常在音頻功放或音頻功放的前置放大電路加入自動增益控制AGC (Automatic GainControl)電路，以達到自動控制音頻產品的輸出聲音信號不會隨著更前端輸入信號源的波動而產生太大的變化， 使之保持足夠的一致性。但是，目前電視內部的AGC電路主要的作用是在同一頻道、同一電視節目中起著對聲音電平進行自動調節作用，主要針對接收來的電視信號進行處理，確保電視信號不超出后級處理信號要求范圍，由于不同的電視節目信號內部包含的音頻信號強度不一樣，雖然能保證電視信號正常工作，但解碼出來的音頻信號卻不能保證完全一致，所以同一電視臺的不同節目音量還是會不同，不同電視臺音量就更沒法保證一致。且AGC —般的增益倍數最大是40db，自動音量控制的范圍不夠大，不夠細致，不能完全滿足調整范圍，如果超過這個范圍，聲音就無法調節回來，還可能變更大或變更小，因此傳統的自動增益控制AGC電路不能完全解決聲音播放裝置由于信號源不同造成的音量變化忽大忽小的問題。
發明內容
鑒于上述現有技術所存在的問題，本發明實施例提供了一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的方法及裝置，能有效解決聲音播放裝置由于信號源不同造成的音量變化忽大忽小的問題。為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的方法，包括通過傳感器模塊感測揚聲器當前的振動數據和/或磁場變動數據；將感測到的當前振動數據和/或磁場變動數據經數據處理后與存儲的調節數據進行比較，得出比較結果；根據所述比較結果自動調節揚聲器當前音量。進一步的，所述方法還包括在用戶通過手動調節音量操作停止時，將所述傳感器模塊感測到的揚聲器的振動數據和/或磁場變動數據經過數據處理后保存為所述調節數據。
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進一步的，所述振動數據包括振幅數據；所述磁場變動數據包括磁場變化波峰值。進一步的，所述傳感器模塊包括三維加速度傳感器、陀螺儀、地磁儀中的任一種或多種的組合。相應的，本發明實施例還提供了一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的裝置，包括傳感器模塊，用于感測揚聲器當前的振動數據和/或磁場變動數據；數據處理模塊，與所述傳感器模塊相連，用于對所述振動數據和/或磁場變動數據進行數據處理；存儲模塊，與所述數據處理模塊相連，用于存儲調節數據；音量控制模塊，分別與所述數據處理模塊和所述存儲模塊相連，用于根據所述數據處理模塊處理后的所述揚聲器當前振動數據和/或磁場變動數據及所述存儲模塊內存儲的調節數據自動調節揚聲器當前音量。進一步的，所述音量控制模塊包括比較單元，分別與所述數據處理模塊和所述存儲模塊相連，用于將所述數據處理模塊處理后的所述揚聲器當前振動數據和/或磁場變動數據與所述存儲模塊內存儲的調節數據進行比較，得出比較結果；調節單元，與所述比較單元相連，用于根據所述比較結果自動調節揚聲器當前音量。進一步的，所述存儲模塊在用戶通過手動調節音量操作停止時，將所述傳感器模塊所感測到的揚聲器的振動數據和/或磁場變動數據經數據處理模塊處理后保存為調節數據。進一步的，所述振動數據包括振幅數據；所述磁場變動數據包括磁場變化波峰值。進一步的，所述傳感器模塊包括三維加速度傳感器、陀螺儀、地磁儀中的任一種或多種的組合。實施本發明實施例，將最近一次用戶通過手動調節音量操作停止時，傳感器模塊感測到的揚聲器振動數據和/或磁場變動數據經數據處理后保存為調節數據，然后將傳感器模塊感測到的揚聲器當前的振動數據和/或磁場變動數據經數據處理后與所述調節數據進行比較，根據比較結果自動調節揚聲器當前音量，能有效解決聲音播放裝置由于信號源不同造成的音量變化忽大忽小的問題。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明實施例一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的方法的流程圖；圖2是本發明實施例一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的裝置的結構示意圖。
具體實施例方式本發明實施例提供了一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的方法及裝置，將音量調節操作停止時，傳感器模塊感測到的揚聲器振動數據經數據處理后保存為調節數據，然后將傳感器模塊感測到的揚聲器當前振動數據與所述調節數據進行比較，根據比較結果調節揚聲器當前音量，能有效解決聲音播放裝置由于訊息不均造成的音量變化忽大忽小的問題。下面結合附圖詳細說明本發明的實施例。參見圖1，為本發明實施例一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的方法的流程圖，包括如下步驟步驟101 通過傳感器模塊感測揚聲器當前的振動數據和/或磁場變動數據，所述感測到的當前揚聲器的振動數據和/或磁場變動數據可以為當前一定時間內揚聲器的振動數據和/或磁場變動數據，所述傳感器模塊包括三維加速度傳感器、陀螺儀、地磁儀中的任一種或多種的組合，將所述傳感器模塊安裝在揚聲器附近較容易取得振動和/或磁場信息的地方，如喇叭紙盆上或其他地方，這樣聲音的檢拾是透過振動的方式檢拾的，不會被周圍環境中其他聲音，如由空氣傳來的聲音所干擾，可靠性高。所述傳感器模塊感測到的揚聲器振動數據可包括振幅數據，振動頻率等。步驟102 將感測到的當前振動數據和/或磁場變動數據經數據處理后與存儲的調節數據進行比較，得出比較結果；所述調節數據是用戶在通過遙控器或其他方式進行手動調節音量操作停止時，系統自動保存的經過數據處理后的所述傳感器模塊感測到的揚聲器的振動數據和/或磁場變動數據，為了確保調節數據的準確性，調節數據的檢拾時間可以設定在用戶在通過遙控器或其他方式進行手動調節音量操作停止后的一定時間內，其中感測的所述振動數據可以為振動波形，所述磁場變動數據可以為磁場變動波形，所述數據處理可以是將振動波形和/ 或磁場變動波形經運算得到最大振幅和/或磁場變化波峰值，將一定時間內檢測到的最大振幅和/或磁場變化波峰值作為調節數據，所述調節數據作為目前音量的基準，保存后作為步驟102中比較的依據。所述調節數據會在每一次用戶手動調節音量后進行更新，即調節數據為用戶在最近的一次手動調節音量操作停止時，系統保存的經過數據處理后的所述傳感器模塊感測到的揚聲器的振動數據和/或磁場變動數據，該調整數據作為后面音量調節對比的標準數據。所述傳感器模塊感測的振動數據經數據處理的處理過程包括依實際應用對振動數據和/或磁場變動數據進行濾波處理，然后經運算得到最大振幅，使得處理后的振動數據具有可保存性和可比性。步驟103 根據所述比較結果自動調節揚聲器當前音量，本步驟是將所述調節數據作為對比的標準數據，調節數據對應的音量為標準音量，當所述比較結果顯示當前一定時間內振動數據和/或磁場變動數據比所述調節數據小時，調高當前揚聲器輸出音量到標準音量，而當所述比較結果顯示當前一定時間內振動數據和/或磁場變動數據比所述調節數據大時，及時調低當前揚聲器輸出音量到標準音量，使得當前音量保持在用戶前期設定的音量區域內，而當聲音播放裝置完全沒有聲音信號輸出時，所述傳感器模塊幾乎感測不到振動和/或磁場變化數據，此時不對音量進行自動調節，以防止誤調。通過此方式還能補償某些特定音域因揚聲器或音響設備的誤差所造成的聲音大小差異。所述傳感器模塊感測到的揚聲器的數據包括振動數據和/或磁場變動數據，其中所述振動數據包括振幅數據，振動頻率等，所述磁場變動數據包括磁場變化波峰值，實際操作時，可以以振動數據中的振幅數據或磁場變動數據中的磁場變化波峰值作為音量調節對比的標準，如用戶使用遙控器或其他方式調整音量時，在音量調整操作停止時，保存經過數據處理后的一定時間內所述傳感器模塊感測到的揚聲器的最大振幅數據和/或磁場變化波峰值作為調節數據，當換臺或換另外的節目后，由于不同的節目錄制基準音量不一致， 這時，傳感器感測到的當前喇叭上的振幅數據經數據處理后與所述調節數據做比較，當比較結果為當前一定時間內的振幅數據和/或磁場變動數據大于調節數據，則揚聲器內部電路調低當前輸出聲音訊號，反之，則調高，以使揚聲器音量在所有節目、所有頻道都能與原來的進行音量調節時保存下來的喇叭振幅數據一致，到達保持換臺或換節目后音量一致的目的。由于本發明實施例采用傳感器模塊來檢拾揚聲器的輸出音量，傳感器可以感測振動數據達72db以上的動態范圍，相比傳統電子電路AGC的方式只能調節45db以內的動態范圍，在控制范圍和細致度上有顯著優勢，本發明實施例能更充分的解決較廣范圍的應用需求。上面介紹了本發明實施例中實現揚聲器聲音自動調校的方法，下面結合圖2介紹本發明實施例中揚聲器聲音調校裝置的結構。參見圖2，為本發明實施例一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的裝置的結構示意圖，包括傳感器模塊10，用于感測揚聲器當前的振動數據和/或磁場變動數據，所述傳感器模塊10包括三維加速度傳感器、陀螺儀、地磁儀中的任一種或多種的組合。將所述傳感器模塊10安裝在揚聲器附近較容易取得振動信息的地方，如喇叭紙盆上或其他地方，這樣聲音的檢拾是透過振動的方式檢拾的，不會被周圍環境中其他聲音，如由空氣傳來的聲音所干擾，可靠性高。所述傳感器模塊感測到的揚聲器振動數據可包括振幅數據，振動頻率寸。數據處理模塊20，與所述傳感器模塊10相連，用于對所述振動數據和/或磁場變動數據進行數據處理，所述振動數據可以為振動波形，所述磁場變動數據可以為磁場變動波形，所述數據處理是指對一定時間內的振動波形和/或磁場變動波形進行運算，以得到最大振幅和/或磁場變化波峰值，使得處理后的振動數據具有可保持性和可比性，所述數據處理模塊20可以為一個處理芯片。存儲模塊30，與所述數據處理模塊20相連，用于存儲調節數據；所述存儲模塊30 在用戶通過遙控器或其他方式進行手動調節音量操作停止時，將所述傳感器模塊所感測到的揚聲器的振動數據和/或磁場變動數據經數據處理模塊處理后保存為調節數據，所述振動數據可以為振動波形，所述磁場變動數據可以為磁場變動波形，所述數據處理是指將一定時間內的振動波形和/或磁場變動波形，經運算得到最大振幅和/或磁場變化波峰值，將最大振幅和/或磁場變化波峰值作為調節數據，所述調節數據作為目前音量的基準，保存后作為以后比較的依據。所述調節數據會在每一次用戶手動調節音量后進行更新，即調節數據為用戶在最近的一次手動調節音量操作停止時，存儲模塊30保存的經過數據處理后的所述傳感器模塊感測到的揚聲器的振動數據和/或磁場變動數據，所述調整數據作為后面音量調節對比的標準數據。音量控制模塊40，分別與所述數據處理模塊20和所述存儲模塊30相連，用于根據所述數據處理模塊20處理后的所述揚聲器當前振動數據和/或磁場變動數據及所述存儲模塊30內存儲的調節數據自動調節揚聲器當前音量，所述當前振動數據和/或磁場變動數據指當前一定時間內的振動數據和/或磁場變動數據。音量控制時，將所述調節數據作為對比的標準數據，當所述比較結果顯示當前一定時間內的振動數據和/或磁場變動數據比所述調節數據小時，調高當前揚聲器輸出音量，而當所述比較結果顯示當前一定時間內的振動數據和/或磁場變動數據比所述調節數據大時，調低當前揚聲器輸出音量，使得當前音量保持在用戶前期設定的音量區域內，而當聲音播放裝置完全沒有聲音信號輸出時，所述傳感器模塊10幾乎感測不到振動數據，此時不對音量進行自動調節，以防止誤調。通過此方式還能補償某些特定音域因揚聲器或音響設備的誤差所造成的聲音大小差異。其中，所述音量控制模塊40可進一步包括比較單元401，分別與所述數據處理模塊20和所述存儲模塊30相連，用于將所述數據處理模塊20處理后的所述揚聲器當前振動數據和/或磁場變動數據與所述存儲模塊 30內存儲的調節數據進行比較，得出比較結果；調節單元402，與所述比較單元401相連，用于根據所述比較結果自動調節揚聲器
當前音量。本實施例中，所述傳感器模塊10感測到的揚聲器的數據包括振動數據和/或磁場變動數據，其中所述振動數據包括振幅數據，振動頻率等，實際操作時，可以以振動數據中的振幅數據或磁場變動數據中的磁場變化波峰值作為音量調節對比的標準，如用戶使用遙控器或其他方式調整音量時，在音量調整操作停止時，存儲模塊30保存經過數據處理模塊20處理后的所述傳感器模塊10感測到的揚聲器的在一定時間內的最大振幅數據和/或磁場變化波峰值作為調節數據，當換臺或換另外的節目后，由于不同的節目錄制基準音量不一致，這時，傳感器模塊10感測到的當前喇叭上的振動數據和/或磁場變動數據經數據處理后傳到音量控制模塊40中的比較單元401，與所述存儲模塊30中存儲的調節數據進行比較，當比較結果為當前一定時間內的振幅數據和/或磁場變動數據大于調節數據，則通過調節單元402調低揚聲器當前輸出聲音訊號，反之，則調高，以使揚聲器音量在所有節目、所有頻道都能與原來的進行音量調節時保存下來的喇叭振幅數據一致，到達保持換臺或換節目后音量一致的目的。由于本發明實施例采用傳感器模塊來檢拾揚聲器的輸出音量，傳感器可以感測振動數據達72db以上的動態范圍，相比傳統電子電路AGC的方式只能調節45db以內的動態范圍，在控制范圍和細致度上有顯著優勢，本發明實施例能更充分的解決較廣范圍的應用需求。且將所述傳感器模塊安裝在揚聲器附近較容易取得振動信息和磁場信息的地方，如喇叭紙盆上或其他地方，這樣聲音的檢拾是透過振動的方式檢拾的，不會被周圍環境中其他聲音，如由空氣傳來的聲音所干擾，可靠性高。本發明實施例通過反饋信號的形式進行揚聲器聲音的自動調校，適用于電視或其他帶揚聲器的電子設備，如收音機、MP3、筆記本電腦、臺式電腦音箱等，能有效解決聲音播放裝置由于訊息不均造成的音量變化忽大忽小的問題。
實施本發明實施例，將用戶通過手動調節音量操作停止時，傳感器模塊感測到的揚聲器振動數據和/或磁場變動數據經數據處理后保存為調節數據，然后將傳感器模塊感測到的揚聲器當前的振動數據和/或磁場變動數據經數據處理后與所述調節數據進行比較，根據比較結果自動調節揚聲器當前音量，能有效解決聲音播放裝置由于信號源不同造成的音量變化忽大忽小的問題。以上所揭露的僅為本發明一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利范圍，因此依本發明權利要求所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可借助軟件加必需的硬件平臺的方式來實現，當然也可以全部通過硬件來實施。基于這樣的理解， 本發明的技術方案對背景技術做出貢獻的全部或者部分可以以軟件產品的形式體現出來， 該計算機軟件產品可以存儲在存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
權利要求
1.一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的方法，其特征在于，包括通過傳感器模塊感測揚聲器當前的振動數據和/或磁場變動數據；將感測到的當前振動數據和/或磁場變動數據經數據處理后與存儲的調節數據進行比較，得出比較結果；根據所述比較結果自動調節揚聲器當前音量。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在用戶通過手動調節音量操作停止時，將所述傳感器模塊感測到的揚聲器的振動數據和/或磁場變動數據經過數據處理后保存為所述調節數據。
3.如權利要求1或2所述方法，其特征在于所述振動數據包括振幅數據；所述磁場變動數據包括磁場變化波峰值。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述傳感器模塊包括三維加速度傳感器、陀螺儀、地磁儀中的任一種或多種的組合。
5.一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的裝置，其特征在于，包括傳感器模塊，用于感測揚聲器當前的振動數據和/或磁場變動數據；數據處理模塊，與所述傳感器模塊相連，用于對所述振動數據和/或磁場變動數據進行數據處理；存儲模塊，與所述數據處理模塊相連，用于存儲調節數據；音量控制模塊，分別與所述數據處理模塊和所述存儲模塊相連，用于根據所述數據處理模塊處理后的所述揚聲器當前振動數據和/或磁場變動數據及所述存儲模塊內存儲的調節數據自動調節揚聲器當前音量。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述音量控制模塊包括比較單元，分別與所述數據處理模塊和所述存儲模塊相連，用于將所述數據處理模塊處理后的所述揚聲器當前振動數據和/或磁場變動數據與所述存儲模塊內存儲的調節數據進行比較，得出比較結果；調節單元，與所述比較單元相連，用于根據所述比較結果自動調節揚聲器當前音量。
7.如權利要求5或6所述的裝置，其特征在于所述存儲模塊在用戶通過手動調節音量操作停止時，將所述傳感器模塊所感測到的揚聲器的振動數據和/或磁場變動數據經數據處理模塊處理后保存為調節數據。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于所述振動數據包括振幅數據；所述磁場變動數據包括磁場變化波峰值。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述傳感器模塊包括三維加速度傳感器、陀螺儀、地磁儀中的任一種或多種的組合。
全文摘要
本發明提供了一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的方法，通過傳感器模塊感測揚聲器當前的振動數據和/或磁場變動數據；將感測到的當前振動數據和/或磁場變動數據經數據處理后與存儲的調節數據進行比較，得出比較結果；根據所述比較結果自動調節揚聲器當前音量，相應的，本發明還提供了一種使用傳感器實現大動態范圍聲音自動控制的裝置，能有效解決聲音播放裝置由于信號源不同造成的音量變化忽大忽小的問題。
文檔編號H04R3/00GK102316396SQ20101022480
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月9日 優先權日2010年7月9日
發明者廖明忠 申請人:廖明忠