[发明专利]一种声场均衡实现系统及方法

说明书

本发明公开了一种声场均衡实现系统及方法，该系统包括扩声单元、控制单元及噪声检测单元，所述扩声单元、噪声检测单元分别与控制单元连接，所述扩声单元包括多个喇叭组件，所述噪声检测单元的信号输出端与控制单元连接。本发明通过将当前扩音单元的各个喇叭组件分别对应的当前声音传播时长与预设数据库中存储的对应数据进行比较后，对当前扩音单元的各个喇叭组件的输出增益分别进行调节，使得当前扩音单元的各个喇叭组件的输出声音在对应的室内墙面处的声压级为预设值M，从而保证室内场所如教室、会议室的声场均衡及语音的清晰度，有效解决了室内场所中演讲者讲话后通过喇叭组件输出声音时的声压级不均衡的情况，进而提升了听讲者的直观体验度。

技术领域

本发明涉及音频信号处理技术领域，尤其是涉及一种声场均衡实现系统及方法。

背景技术

由于现有使用的教学扩声设备一般是安装在讲台前面，而声音传播的特性是随着距离的增加，声音的声压级是逐步降低，这就造成坐在靠近讲台前面的学生在听到老师讲话时会感觉到刺耳，影响听力，而坐在后排的学生听起来会比较吃力，影响学习。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种声场均衡实现系统及方法，通过扩声设备各个音频通道的独立可调来实现室内声场均衡的效果，有效避免了在室内通过扩声设备来讲话导致声压级不均衡的情况。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

第一方面，提供了一种声场均衡实现系统，其包括扩声单元、控制单元及噪声检测单元，所述扩声单元、噪声检测单元分别与控制单元连接，所述扩声单元包括多个喇叭组件，所述噪声检测单元的信号输出端与控制单元连接，所述噪声检测单元用于获取喇叭组件在室内环境下对应的声音传播检测信号，并通过信号输出端将检测信号发送给控制单元，所述控制单元用于基于喇叭组件在室内环境下对应的预设距离r及初始声压级A对该喇叭组件的当前输出增益进行调节，使得喇叭组件的输出声音在对应的室内墙面处的声压级为预设值M。

在其中一个实施例中，所述控制单元包括CPU、通道均衡器及功放音频放大器，所述噪声检测单元的信号输出端及通道均衡器均与CPU连接，所述功放音频放大器与通道均衡器连接，所述扩声单元与功放音频放大器连接，所述喇叭组件与功放音频放大器连接，通过通道均衡器将音频信号进行调节后发送给功放音频放大器，再由对应的喇叭组件输出声音；所述噪声检测单元用于获取各个喇叭组件对应的声音传播检测信号，并将检测信号发送给CPU。

在其中一个实施例中，所述噪声检测单元包括运放器U18A、电容C255、电容C258、电容C261、电容C267、电阻R32、电阻R55、电阻R93、电阻R209、电阻R210、电阻R213及咪头J8，所述运放器U18A的正输入端分别连接电阻R32一端、电阻R55一端、电容C255一端，所述电阻R32另一端连接第一电源端VDD，所述电阻R55另一端及电容C255另一端均接地；所述运放器U18A的负输入端连接电阻R209一端、电阻R213一端及电容C267一端，所述电阻R209另一端连接电容C261，所述电容C261另一端与电阻R93一端及咪头J8连接，所述电阻R93另一端连接第二电源端BISE，所述运放器U18A的输出端连接电容C258一端、电阻R213另一端及电容C267另一端，所述电容C258另一端连接电阻R210一端，所述电阻R210另一端接地，其中，所述电容C258另一端对应噪声检测单元的信号输出端MIC_ADC。

第二方面，提供了一种声场均衡实现方法，其包括如下步骤：

步骤S110、建立预设数据库；其中，预设数据库中包含CPU采集的电压值与喇叭组件输出声压级之间的对应关系、预设距离r处的声压级为预设值M与初始声压级A的对应关系；

步骤S120、获取当前扩音单元其中一个喇叭组件对应的当前声音传播时长△t₀，计算得到当前喇叭组件与对应的室内墙面之间的当前距离r₀＝V_声*△t₀/2；