[发明专利]具有较低本底噪音的高保真有源一体化音箱

说明书

技术领域

本发明涉及音箱技术，具体是一种具有较低本底噪音的高保真有源一体化音箱。

背景技术

有源一体化音箱一般是指集成了数字音频处理模块和功放模块的音箱。其中，数字音频处理模块用于对输入音箱的音频信号进行各种音效处理，例如静音、延时、EQ均衡、增益、极性控制等，该模块的核心器件是DSP处理器（Digital Signal Processor，也称为数字信号处理器）。由于DSP处理器只能处理数字信号，如果输入音频信号为模拟音频信号，则需要先通过ADC（Analog to Digital Converter，模数转换器）将模拟音频信号转换成数字信号。数字信号经过DSP处理器进行各种设定的信号处理步骤后，再通过DAC(Digital to Analog Converter，数模转换器)转换成模拟信号传输至下一个音箱模块，例如功放模块、喇叭模块等（由一个或多个独立的喇叭单元组成）。

然而由于DAC自身的特性，经过DAC转换输出的模拟信号会带有一定量的本底噪音，这个本底噪音的大小是大致固定的，只和DAC自身相关，和输入音箱的数字音频信号或集成该DAC的器件无关。虽然普通情况下听众一般不易察觉这个噪音的存在，但是这个噪音毕竟还是存在的，功放模块会把这个噪音连同有效音频信号一起放大输出。当输入音箱的音频信号音量（电平）过小时，经喇叭单元还原出声音的噪音将会变得明显起来，严重时甚至会影响音箱的扩音效果和音响系统整体声效。

因此降低DAC输出的本底噪音对于设计和制造高保真、高品质有源一体化音箱来说是一个重要技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种具有较低噪音的具有较低本底噪音的高保真有源一体化音箱。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种具有较低本底噪音的高保真有源一体化音箱，包括按照信号流向依次设置的信号输入模块、DAC、数字音频处理模块、输出缓冲模块、功放模块、喇叭模块，以及用于对上述一个或多个模块进行控制的音箱控制模块，经过所述数字音频处理模块处理的数字信号经所述DAC转换成模拟信号后输出至所述功放模块，其中：

所述输出缓冲模块包括第二缩放单元和用于对所述DAC转换输出的模拟信号进行缓冲滤波处理器的一级缓冲单元，所述数字音频处理模块还包括第一缩放单元，所述音箱控制模块包括降噪控制模块，经过所述数字音频处理模块处理的数字信号依次经所述第一缩放单元、所述DAC和所述第二缩放单元传输至所述功放模块；

所述降噪控制模块用于检测经过所述数字音频处理模块处理的数字信号电平，当检测到的信号电平低于预设阀值时，控制所述第一缩放单元按预设倍数放大信号电平，并同时控制所述第二缩放单元按该预设倍数缩小信号电平；当检测到的信号电平高于阀值时，控制所述第一缩放单元和所述第二缩放单元按原信号电平大小输出。

上述技术方案的改进之一：所述降噪控制模块包括：信号电平检测模块，用于检测数字音频处理模块处理的数字信号电平；降噪执行模块，用于判断所述信号电平检测模块检测到电平是否低于预设阀值，若低于阀值则控制所述第一缩放单元按预设倍数放大信号电平，并同时控制所述第二缩放单元按该预设倍数缩小信号电平；若高于阀值则控制所述第一缩放单元和所述第二缩放单元按原信号电平大小输出。

上述技术方案的改进之二：所述第一缩放单元包括第一切换单元、直通通道和缩放通道，所述直通通道和所述缩放通道并联连接于所述第一切换单元和所述DAC，且所述缩放通道上设有用于按所述预设倍数对信号电平进行放大的第一电平缩放单元；所述第一切换单元与所述降噪控制模块连接，用于接收经过所述数字音频处理模块处理的数字信号，并根据所述降噪控制模块的控制信号选择通过所述直通通道或所述缩放通道将该数字信号传输至所述DAC。

上述技术方案的改进之三：所述第二缩放单元包括第二切换单元、直通通道和缩放通道，所述直通通道和所述缩放通道并联连接于所述第二切换单元和所述功放模块，所述缩放通道上设有用于按所述预设倍数对信号电平进行缩小的第二电平缩放单元；所述第二切换单元与所述降噪控制模块连接，用于接收所述DAC输出的模拟信号，并根据所述降噪控制模块的控制信号选择通过所述直通通道或所述缩放通道将该模拟信号传输至所述功放模块。

上述技术方案的改进之四：所述输出缓冲模块还包括二级缓冲单元，所述二级缓冲单元用于对所述第二缩放单元输出的信号进行缓冲处理，并将缓冲处理后的信号传输至所述功放模块。