[发明专利]改善音频信号音量调节的控制电路及方法

摘要

本发明涉及一种改善音频信号音量调节的控制电路，其中包括音量控制单元、包络计算单元、压缩系数计算单元、延迟单元、乘法器。本发明还涉及一种改善音频信号音量调节的控制方法。采用该种改善音频信号音量调节的控制电路及方法，由于其中针对每一个溢出的数字音频数据均计算其压缩系数，并对输出数据进行压缩，从而相较于现有技术的无差别压缩后得到的音频波形，更接近于原有音频信号，从而达到了消除噪音影响的目的，不仅结构简单实用，而且处理过程快捷方便，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。

主权项

一种改善音频信号音量调节的控制电路，其特征在于，所述电路包括：音量控制单元，接收数字音频输入信号，并对该输入信号的音量进行增减调节；包络计算单元，接收所述音量控制单元的输出信号，并计算该输出信号的包络值；压缩系数计算单元，接收所述包络计算单元所输出的包络值，并计算相应的音频压缩系数；延迟单元，接收所述音量控制单元的输出信号，并进行时序延迟处理；乘法器，分别接收所述延迟单元的延迟输出信号和所述压缩系数计算单元的音频压缩系数，并将两者进行乘法运算后得到数字音频输出信号；其中，压缩系数计算单元根据所述包络值计算音频压缩系数；所述的包络计算单元对当前音频信号数据与之前N个音频信号数据的绝对值中取最大值，并由当前的最大值与前一个包络值计算新的包络值，以及由当前的包络值与之前第M个包络值计算得到所输出的包络值e(n)；所述对输入信号的音量进行增减调节处理，具体为：根据以下公式计算增减控制后的音频信号数据x(n)：x(n)＝input(n)×10vol(DB)/20；其中，vol为需要增加或减少的分贝数，DB为音量单位分贝，10vol(DB)/20为对应的量化倍数值，input(n)为输入信号，n为输入信号的序列号，n＝1，2，3……；所述的计算该输出信号的包络值计算处理具体为：根据以下公式，从当前音频信号数据与之前N个音频信号数据的绝对值中取最大值xmax(n)：xmax(n)＝max[|x(n‑N)|,|x(n‑N+1)|......|x(n)|]；根据以下公式由当前的最大值xmax(n)与前一个包络值emax(n‑1)计算新的包络值emax(n)：emax(n)＝(xmax(n)+3×emax(n‑1))/4；根据以下公式由当前的包络值emax(n)与之前第M个包络值计算得到所输出的包络值e(n)：e(n)=e(n-1)+1M[emax(n)-emax(n-M)],]]>e(n‑1)为第n－1次所计算出的包络值；所述的根据所述包络值计算音频压缩系数具体为：所述的压缩系数计算单元判断所输出的包络值e(n)是否大于满幅度音量；如果否，则将音频压缩系数设置为1；如果是，则根据以下公式计算得到音频压缩系数g(n)：