一種音頻信號播放系統及電子設備的制作方法
【專利摘要】本發明于信號處理【技術領域】，提供了一種音頻信號播放系統及電子設備。其中的系統包括：兩個或兩個以上揚聲器，用于分別播放不同頻率段的音頻信號；濾波單元，用于對輸入的音頻信號進行濾波處理后，放大輸出給相應的揚聲器；反饋控制單元，用于采集兩個或兩個以上揚聲器播放的音頻信號，并識別音頻信號在不同頻率段的功率大小，之后根據識別結果調整濾波單元對濾波處理后的音頻信號相應頻率段的放大倍數，從而實現了對各揚聲器音頻播放強度的反饋控制，以使得各揚聲器之間響度一致，優化系統的音頻播放效果，可使得聽眾獲得跟好的收聽體驗，有利于產品的推廣及應用。
【專利說明】一種音頻信號播放系統及電子設備
【技術領域】
[0001]本發明屬于信號處理【技術領域】，尤其涉及一種音頻信號播放系統及電子設備。
【背景技術】
[0002]公知地，人耳所能聽見的音頻信號頻率范圍是20Hz-20KHz，特別是對音頻信號中的低頻部分較為敏感。為了使得揚聲器具有更好的低音效果，并同時具有不錯的高音效果，傳統方式是通過增加揚聲器尺寸來實現的，例如，52mm直徑、26mm高的揚聲器在160Hz左右的低頻部分有較好的表現。但隨著電子設備的小型化，電子設備中揚聲器的可占用空間越來越小，大尺寸的揚聲器難以適用于多數的電子設備。
[0003]為了在不增加揚聲器占用空間的前提下優化音頻信號播放效果，現有技術提出了一種音頻信號播放系統。該音頻信號播放系統包括兩個或兩個以上具有不同頻率響應范圍的揚聲器，該兩個或兩個以上的揚聲器相互配合，實現對較寬頻率范圍的音頻信號的播放。例如，該音頻信號播放系統可以包括兩個揚聲器，一個揚聲器的頻率響應范圍是50Hz-3000Hz，另一個揚聲器的頻率響應范圍是1000Hz-12KHz，待播放的音頻信號直接輸入該兩個揚聲器實現播放。
[0004]然而，由于頻率響應范圍不一致，該音頻信號播放系統中的各揚聲器之間容易產生響度不一致的問題:當頻率響應范圍處于相對較高頻段的揚聲器較響時，人耳就基本聽不到頻率響應范圍處于相對較低頻段的揚聲器播放的音頻信號，反之亦然，從而使得音頻信號的播放效果較差，聽眾的體驗性不佳，不利于產品的推廣及應用。
【發明內容】
[0005]本發明實施例的目的在于提供一種音頻信號播放系統，旨在解決現有技術提供的音頻信號播放系統包括兩個或兩個以上具有不同頻率響應的揚聲器，各揚聲器之間容易產生響度不一致的問題，導致播放效果差的問題。
[0006]本發明實施例是這樣實現的，一種音頻信號播放系統，所述系統包括:
[0007]兩個或兩個以上揚聲器，用于分別播放不同頻率段的音頻信號；
[0008]濾波單元，用于對輸入的音頻信號進行濾波處理后，放大輸出給相應的所述揚聲器；
[0009]反饋控制單元，用于采集所述兩個或兩個以上揚聲器播放的所述音頻信號，并識別采集到的所述音頻信號在不同頻率段的功率大小，之后根據識別結果調整所述濾波單元對濾波處理后的所述音頻信號相應頻率段的放大倍數。
[0010]本發明實施例的另一目的在于提供一種電子設備，所述電子設備包括一如上所述的音頻信號播放系統。
[0011]本發明實施例提供的音頻信號播放系統在兩個或兩個以上揚聲器的基礎上，還包括一對揚聲器發出的音頻信號進行頻率分析，并根據分析結果調節相應揚聲器音頻播放強度的反饋控制單元，實現了對各揚聲器音頻播放強度的反饋控制，以使得各揚聲器之間響度一致，優化系統的音頻播放效果，可使得聽眾獲得跟好的收聽體驗，有利于產品的推廣及應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明實施例提供的音頻信號播放系統的結構圖；
[0013]圖2是圖1中濾波單元的一種結構圖；
[0014]圖3是圖2中反饋控制單元的結構圖；
[0015]圖4是圖3中數字信號處理模塊的結構圖；
[0016]圖5是當本發明實施例提供的電子設備為電話機時的一種外部示意圖；
[0017]圖6是當本發明實施例提供的電子設備為移動通信終端時的一種外部示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0019]針對現有技術存在的問題，本發明實施例提供的音頻信號播放系統在現有兩個或兩個以上具有不同頻率響應范圍的揚聲器的基礎上,還包括一對揚聲器發出的音頻信號進行頻率分析，并根據分析結果調節相應揚聲器音頻播放強度的反饋控制單元。
[0020]圖1示出了本發明實施例提供的音頻信號播放系統的結構，為了便于說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分。
[0021]本發明實施例提供的音頻信號播放系統包括:兩個或兩個以上揚聲器11，兩個或兩個以上揚聲器11具有不同的頻率響應范圍，用于分別播放不同頻率段的音頻信號；濾波單元12，用于對輸入的音頻信號進行濾波處理后放大輸出給相應的揚聲器11，以避免多個揚聲器11在播放音頻信號時容易發生混響的問題。與現有的音頻信號播放系統不同，本發明實施例提供的音頻信號播放系統還包括:反饋控制單元13，用于采集兩個或兩個以上揚聲器11播放的音頻信號，并識別采集到的音頻信號在不同頻率段的功率大小，之后根據識別結果調整濾波單元12對濾波處理后的音頻信號相應頻率段的放大倍數。
[0022]與現有技術不同，本發明實施例提供的音頻信號播放系統在兩個或兩個以上揚聲器的基礎上，還包括一對揚聲器發出的音頻信號進行頻率分析，并根據分析結果調節相應揚聲器音頻播放強度的反饋控制單元，實現了對各揚聲器音頻播放強度的反饋控制，以使得各揚聲器之間響度一致，優化系統的音頻播放效果，可使得聽眾獲得跟好的收聽體驗，有利于產品的推廣及應用。
[0023]其中，濾波單元12可以包括:兩個或兩個以上的濾波器，用于分別對輸入的音頻信號進行濾波處理后輸出；兩個或兩個以上的功率放大器，該兩個或兩個以上的功率放大器分別一一對應連接在濾波器和揚聲器之間，用于對相應濾波器輸出的音頻信號進行放大后輸出給相應揚聲器。
[0024]舉例來說，當本發明實施例提供的音頻信號播放系統包括兩個揚聲器11時，如圖2所示，此時的濾波單元12可以包括:低通濾波器121，用于對輸入的音頻信號進行低通濾波處理后輸出第一頻率段的音頻信號，以濾除輸入的音頻信號中的高頻分量而讓低頻分量得以通過；第一功率放大器123，用于將低通濾波器121輸出的音頻信號進行放大后，輸出給一揚聲器11，由一揚聲器11對第一頻率段的音頻信號進行播放；高通濾波器122,用于對輸入的音頻信號進行高通濾波處理后輸出第二頻率段的音頻信號，以濾除輸入的音頻信號中的低頻分量而讓高頻分量得以通過；第二功率放大器124，用于將高通濾波器122輸出的音頻信號進行放大后，輸出給另一揚聲器11，由另一揚聲器11對第二頻率段的音頻信號進行播放。其中的低通濾波器121和/或高通濾波器122可以是無限脈沖響應數字濾波器(Infinite Impulse Response, IIR)。其中，第一頻率段的頻率響應范圍為(O, fO],第二頻率段的頻率響應范圍為[Π，+⑴]，f0為第一頻率段的上截頻，Π為第二頻率段的下截頻。
[0025]進一步地，如圖3所示，反饋控制單元13可以包括:麥克風131，用于采集兩個揚聲器11發出的音頻信號；數字信號處理模塊132，用于識別麥克風131采集到的音頻信號分別在第二頻率段和第一頻率段的功率大小，之后根據識別結果調整第一功率放大器123和/或第二功率放大器124的放大倍數。
[0026]更進一步地，如圖4所示，數字信號處理模塊132又可以包括:模數轉換模塊1321，用于對麥克風131采集到的音頻信號進行模數轉換，輸出數字音頻信號；時域-頻域變換模塊1322，用于采用快速傅里葉變換算法將模數轉換模塊1321輸出的數字音頻信號從時域變換到頻域，數字音頻信號由隨時間變化信號轉換到隨頻率變化信號；功率識別模塊1323，用于識別出時域-頻域變換模塊1322變換后的數字音頻信號分別在第二頻率段和第一頻率段的功率大小；功放控制模塊1324，用于根據功率識別模塊1323識別出的數字音頻信號分別在第二頻率段和第一頻率段的功率大小，調整第一功率放大器123和/或第二功率放大器124的放大倍數:當功率識別模塊1323識別出的數字音頻信號在第二頻率段的功率低于數字音頻信號在第一頻率段的功率一預設值時，功放控制模塊1324提高第二功率放大器124的放大倍數，而當功率識別模塊1323識別出的數字音頻信號在第一頻率段的功率低于數字音頻信號在第二頻率段的功率一預設值時，功放控制模塊1324則降低第二功率放大器124的放大倍數。
[0027]本發明實施例還提供了一種電子設備，包括一如上所述的音頻信號播放系統。優選地，該電子設備是電話機或移動通信終端，如圖5為該電話機的一種外部示意圖，如圖6為該移動通信終端的一種外部不意圖，而揚聲器11或麥克風131可以布置于電子設備的任一表面位置，而不僅限于如圖5或圖6所不的位置。
[0028]本發明實施例提供的音頻信號播放系統在兩個或兩個以上揚聲器的基礎上，還包括一對揚聲器發出的音頻信號進行頻率分析，并根據分析結果調節相應揚聲器音頻播放強度的反饋控制單元，實現了對各揚聲器音頻播放強度的反饋控制，以使得各揚聲器之間響度一致，優化系統的音頻播放效果，可使得聽眾獲得跟好的收聽體驗，有利于產品的推廣及應用。
[0029]本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來控制相關的硬件完成，所述的程序可以在存儲于一計算機可讀取存儲介質中，所述的存儲介質，如R0M/RAM、磁盤、光盤等。
[0030]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種音頻信號播放系統，其特征在于，所述系統包括: 兩個或兩個以上揚聲器，用于分別播放不同頻率段的音頻信號； 濾波單元，用于對輸入的音頻信號進行濾波處理后，放大輸出給相應的所述揚聲器；反饋控制單元，用于采集所述兩個或兩個以上揚聲器播放的所述音頻信號，并識別采集到的所述音頻信號在不同頻率段的功率大小，之后根據識別結果調整所述濾波單元對濾波處理后的所述音頻信號相應頻率段的放大倍數。
2.如權利要求1所述的音頻信號播放系統，其特征在于，所述濾波單元包括: 兩個或兩個以上的濾波器，用于分別對所述輸入的音頻信號進行濾波處理后輸出； 兩個或兩個以上的功率放大器，所述兩個或兩個以上的功率放大器分別一一對應連接在所述濾波器和所述揚聲器之間，用于對相應濾波器輸出的音頻信號進行放大后輸出給相應揚聲器。
3.如 權利要求2所述的音頻信號播放系統，其特征在于，所述系統包括兩個揚聲器，所述濾波單元包括: 低通濾波器，用于對所述輸入的音頻信號進行低通濾波處理后輸出第一頻率段的音頻信號; 第一功率放大器，用于將所述低通濾波器輸出的所述第一頻率段的音頻信號進行放大后，輸出給一揚聲器； 高通濾波器，用于對所述輸入的音頻信號進行高通濾波處理后輸出第二頻率段的音頻信號; 第二功率放大器，用于將所述高通濾波器輸出的所述第二頻率段的音頻信號進行放大后，輸出給另一揚聲器； 所述第一頻率段的頻率響應范圍為(O，fO]，所述第二頻率段的頻率響應范圍為[Π，+ m ]，且f0為所述第一頻率段的上截頻，fl為所述第二頻率段的下截頻。
4.如權利要求3所述的音頻信號播放系統，其特征在于，所述低通濾波器和/或所述高通濾波器是無限脈沖響應數字濾波器。
5.如權利要求3所述的音頻信號播放系統，其特征在于，所述反饋控制單元包括: 麥克風，用于采集所述兩個揚聲器發出的音頻信號； 數字信號處理模塊，用于識別所述麥克風采集到的所述音頻信號分別在第二頻率段和第一頻率段的功率大小，之后根據識別結果調整所述第一功率放大器和/或第所述二功率放大器的放大倍數。
6.如權利要求5所述的音頻信號播放系統，其特征在于，所述數字信號處理模塊包括: 模數轉換模塊，用于對所述麥克風采集到的所述音頻信號進行模數轉換，輸出數字音頻信號； 時域-頻域變換模塊，用于采用快速傅里葉變換算法將所述模數轉換模塊輸出的所述數字音頻信號從時域變換到頻域； 功率識別模塊，用于識別出所述時域-頻域變換模塊變換后的所述數字音頻信號分別在第二頻率段和第一頻率段的功率大小； 功放控制模塊，用于根據所述功率識別模塊識別出的所述數字音頻信號分別在第二頻率段和第一頻率段的功率大小，調整所述第一功率放大器和/或所述第二功率放大器的放大倍數。
7.如權利要求6所述的音頻信號播放系統，其特征在于，當所述功率識別模塊識別出的所述數字音頻信號在所述第二頻率段的功率低于所述數字音頻信號在所述第一頻率段的功率一預設值時，所述功放控制模塊提高所述第二功率放大器的放大倍數； 當所述功率識別模塊識別出的所述數字音頻信號在所述第一頻率段的功率低于所述數字音頻信號在所述第二頻率段的功率一預設值時，所述功放控制模塊則降低所述第二功率放大器的放大倍數。
8.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括一如權利要求1至7任一項所述的音頻信號播放系統。
9.如權利要求8所述的電子設備，其特征在于，所述電子設備是電話機或移動通信終 端。
【文檔編號】H04R3/00GK103428607SQ201210165488
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年5月25日 優先權日:2012年5月25日
【發明者】程喬喬 申請人:華為技術有限公司