[发明专利]一种动态改变均衡增益的均衡系统和方法

权利要求书

1.一种动态改变均衡增益的均衡系统，包括音频输入终端和音频输出终端，其特征在于，所述均衡系统还包括有：模拟信号转数字信号转换器、数字信号转模拟信号转换器、RMS信号有效值检测器、电平转化模块、电平比较器、启动阈值输入模块、均衡参数输入模块、滤波器系数平滑更新器、滤波器系数缓冲器以及频率响应补偿模块；

所述音频输入终端、模拟信号转数字信号转换器、RMS信号有效值检测器、电平转化模块以及电平比较器依次连接，所述均衡参数输入模块、滤波器系数平滑更新器、滤波器系数缓冲器、频率响应补偿模块、数字信号转模拟信号转换器以及音频输出终端依次连接；

所述启动阈值输入模块的输出端与所述电平比较器的输入端连接，所述电平转化模块与电平比较器的输出端均与所述滤波器系数平滑更新器的输入端连接，所述模拟信号转数字信号转换器的输出端还与所述频率响应补偿模块的输入端连接；

利用所述模拟信号转数字信号转换器将音频输入终端输出的模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号输入到RMS信号有效值检测器中；

所述RMS信号有效值检测器对所述数字信号进行有效值检测，并将检测的有效值输入到所述电平转化模块中，所述电平转化模块将所述有效值转化为与所述启动阈值单位相同的数值Q；

所述均衡参数输入模块中的均衡参数包括均衡系统的带宽，均衡系统的目标电平，均衡系统的中心频率，均衡增益增大或衰减的比率，均衡增益的起控时间以及均衡增益释放的时间；

对所述滤波器系数缓冲器中的滤波器系数进行更新过程中，所述均衡系统包括以下三种状态：

动态均衡未启动状态：若所述电平比较器输出为假，即所述数值Q小于所述启动阈值，且电平比较器之前的状态为假，此时动态均衡未启动；

动态均衡启动及均衡增益保持状态：若所述电平比较器输出为真，即所述数值Q大于所述启动阈值，且动态均衡处于未启动状态，则将滤波器系数平滑更新器的平滑标志置1，将电平比较器的状态标志置1，并将滤波器系数平滑更新器内的启动时间计数器赋值为所述起控时间的值；

若启动时间计数器的启动时间T不为零，则先计算出帧间增益变化梯度∆1，再计算出帧内采样值间增益变化梯度∆2 = ∆1/len，其中len为帧长，最后根据帧内采样值间增益变化梯度∆2更新所述滤波器系数缓冲器的滤波器系数,以达到动态均衡启动时增益的平滑过渡，此时动态均衡开始启动；

若启动时间计数器的启动时间T为零，则保持起控完成后最终增益的提升或衰减，并保持此时的增益值GainHold，此时为均衡增益保持状态；

动态均衡释放状态，若所述电平比较器输出为假，即所述数值Q小于所述启动阈值，且先前的状态为均衡启动状态，则先将滤波器系数平滑更新器内的释放时间计数器赋值为所述释放时间值,然后计算出释放时间内帧间的增益变化梯度∆3，再根据帧间增益变化梯度∆3计算帧内采样值间增益变化梯度∆4 = ∆3/len，最后根据帧内采样值间增益变化梯度∆4更新所述滤波器系数缓冲器的滤波器系数，以达到动态均衡释放时增益的平滑过渡；若释放时间计数器的值等于零，则保持信号直通。

2.根据权利要求1所述的均衡系统，其特征在于：所述均衡参数输入模块包括微控制器，与微控制器连接的显示屏模块以及键盘模块。

3.根据权利要求2所述的均衡系统，其特征在于：所述均衡参数输入模块还包括与微控制器连接的上位机。

4.根据权利要求3所述的均衡系统，其特征在于：所述音频输入终端与模拟信号转数字信号转换器之间连接有模拟低通滤波器，所述音频输出终端与字信号转模拟信号转换器之间连接有模拟低通滤波器。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的均衡系统，其特征在于：所述RMS信号有效值检测器、电平转化模块、电平比较器、滤波器系数平滑更新器、滤波器系数缓冲器以及频率响应补偿模块集成于一数字信号处理器模块中。

6.根据权利要求5所述的均衡系统，其特征在于：所述频率响应补偿模块为双二阶滤波器。