[发明专利]一种具有高灵敏度的音频系统及其调节方法

说明书

本发明公开了一种具有高灵敏度的音频系统及其调节方法，所述调节方法的主要流程为：A/D转换单元将输入的当前帧音频信号转化为数字信号；自动增益单元比较当前帧音频信号的能量值、增益启动阈值和增益目标阈值，根据比较结果，对当前帧音频信号进行衰减或放大；EQ单元对自动增益单元处理后的当前帧音频信号进行增益处理；D/A转换单元将EQ单元处理后的当前帧音频信号转化为模拟信号；功放单元接收D/A转化单元输出的模拟信号并进行放大，驱动扬声器播放声音；本发明提供的具有高灵敏度的音频系统及其调节方法，所述的音频系统中，EQ单元的前端设置有自动增益单元，有效地控制了输入至EQ单元的音频信号的能量值，提高了音频系统的灵敏度。

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，特别涉及一种具有高灵敏度的音频系统及其调节方法。

背景技术

EQ(Equalizer,均衡器)是一种可以调节各频段信号放大量的电子设备，广泛应用于各行各业的音频系统中；典型的设备音响管理器、数字音频处理器通常采用两种EQ，分别为图示EQ和全参量EQ。

FIR(有限长单位冲激响应滤波器)，又称为非递归型滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统，常用于音频的各个系统中。

音频系统EQ调节的原理为：音频信号先由EQ单元进行处理，改变音频信号各频段的增益，然后经D/A转换单元转换为模拟信号，最后，经过功放单元将音频信号放大，驱动扬声器播放出声音。

现有的音频系统EQ调节的原理存在如下缺陷：

1、输入至EQ单元的音频信号的能量值或高或低，影响EQ单元的处理效率，降低音频系统的灵敏度；

2、无保护功能：若大幅度地调高EQ单元对应某频段的增益，会使某频段的能量超过功放单元的承载能力，导致扬声器所播放的声音失真；

3、无自动均衡校正功能：当采用麦克风进行人声信号输入时，若某频段的能量不足，会导致扬声器输出的声音在听觉上感觉不舒服；

4、无相位校准功能：每个功能模块都需要处理时间，即信号源头输入与最终的扬声器输出的信号存在相位的偏移；在一些高级别的音响系统中，输入信号与输出信号之间存在的相位偏移会严重影响听觉效果。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种具有高灵敏度的音频系统及其调节方法，在EQ单元前设置自动增益单元，有效地控制输入至EQ单元的音频信号的能量值，提高音频系统的灵敏度。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种具有高灵敏度的音频系统的调节方法，包括以下步骤：

S100、A/D转换单元将输入的当前帧音频信号转化为数字信号；

S200、自动增益单元将当前帧音频信号的能量值分别与预先设定的增益启动阈值和增益目标阈值比较，若当前帧音频信号的能量值大于增益目标阈值，自动增益单元根据预先设定的增益比率对当前帧音频信号进行衰减；若当前帧音频信号的能量值小于增益目标阈值且大于增益启动阈值，自动增益单元根据增益比率对当前帧音频信号进行放大；

S300、EQ单元对自动增益单元处理后的当前帧音频信号进行增益处理；

S400、D/A转换单元将EQ单元处理后的当前帧音频信号转化为模拟信号；

S500、功放单元接收D/A转化单元输出的模拟信号并进行放大，驱动扬声器播放声音。

所述的具有高灵敏度的音频系统的调节方法中，还包括步骤：