[发明专利]一种音频自动增益控制方法及装置

权利要求书

1.一种音频自动增益控制方法，其特征在于，它包括以下步骤：

音频信号经过可编程增益放大器模块和ADC模块后输出待处理的音频数据；

待处理的音频数据进入误差检测模块，计算当前帧音频数据幅度绝对值的最大值和目标幅度峰值的差值，产生误差信号值err；

误差信号值err进入回环滤波模块处理后输出误差信号值err_out；

误差信号值err_out进入增益控制模块处理，根据误差信号值err_out绝对值和预设的误差容限阈值err_th进行比较处理，输出增益控制参数，反馈给可编程增益放大器模块，实现音频信号增益自动控制。

2.根据权利要求1所述的音频自动增益控制方法，其特征在于，所述误差检测模块包含以下步骤：

1)将串行输入的音频数据按规定的帧步长N个样点作为一帧，获取其幅度绝对值的最大值，记为Peak_val，其中，N取值范围为[128,4096]；

2)将Peak_val与设定的噪声阈值N_th进行比较，若Peak_val大于或等于噪声阈值，则计算当前帧的Peak_val与目标幅度峰值Target_val的差值，记为err；若Peak_val小于噪声阈值，则表示当前输入的音频信号为噪声，将当前帧的峰值误差err置为0，可编程增益放大器增益保持不变，不影响系统增益控制；本步骤的err计算公式：

err=Peak_val-Target_valPeak_val>=Nth0else]]>

3)设置一个计数器cnt，假设初始值置为cnt0，其中，cnt0的取值范围为[-128,-4],若值太小，则系统对信号幅值增益突变的反馈能力较慢；若值太大，则系统容易将噪声判断为输入信号突变，影响系统的稳定性；将当前帧的峰值误差err与预设的误差容限阈值err_th进行比较，若err大于err_th，且cnt>cnt0,则计数器减1，但其最小值不小于-16；若err小于err_th，且cnt<cnt1,则计数器加1，但其最大值不大于cnt1，其中，cnt1的取值范围为[4,128],若值太大，则系统对信号幅值增益突变的反馈能力较慢；若值太小，则系统容易将噪声判断为输入信号突变，影响系统的稳定性；cnt计算公式如下：

cnt=cntcnt=cnt0cnt-1cnt>cnt0err≥errthcntcnt=cnt1cnt+1cnt<cnt1err<errth]]>

4)根据步骤3)计数器cnt取值，对峰值误差err进行调整；若计数器值大于或等于0，则表示自动增益控制系统已处于稳定状态，将err置为0；否则，err保持不变；这样可以确保自动增益控制系统的茁壮性，避免其在稳定状态下受噪声干扰，做出错误的处理；本步骤的err计算公式：

err=0cnt>=0errelse]]>