[发明专利]一种带有保护功能的音频系统及其调节方法

说明书

本发明公开了一种带有保护功能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；EQ单元对转换成数字信号的当前帧音频信号进行增益处理；压缩单元接收EQ单元输出的当前帧音频信号，比较当前帧音频信号的能量与压缩启动阈值，根据比较结果，判断是否需要对当前帧音频信号进行压缩；D/A转换单元将压缩单元处理后的当前帧音频信号转化为模拟信号；功放单元将D/A转化单元输出的模拟信号放大，驱动扬声器播放声音；本发明提供的带有保护功能的音频系统及其调节方法，所述的音频系统中，增加了起保护作用的压缩单元，避免功放单元所接收的信号能量过大造成烧毁。

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，特别涉及一种带有保护功能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、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；

2、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；

3、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带有保护功能的音频系统及其调节方法，在EQ单元和功放单元之间增加压缩单元，起保护作用，避免功放单元所接收的信号能量过大造成烧毁。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种带有保护功能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、EQ单元对转换成数字信号的当前帧音频信号进行增益处理；

S300、压缩单元接收EQ单元输出的当前帧音频信号，若当前帧音频信号的能量大于设定的压缩启动阈值，压缩单元根据设定的压缩比率对当前帧音频信号的能量进行压缩；若当前帧音频信号的能量小于等于设定的压缩启动阈值，压缩单元停止工作；

S400、D/A转换单元将压缩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。

所述的带有保护功能的音频系统的调节方法中，还包括步骤：

S310、自动调节单元接收经压缩单元处理后的当前帧音频信号；

S311、自动调节单元根据当前帧音频信号，计算得到当前帧音频信号的频谱及各个频段的能量值；