一种分布式舞台音效统一调配系统的制作方法
【专利摘要】通过本发明的分布式舞台音效统一调配系统，实现了对舞台音效系统中多个扬声器单元统一调配，通过整体的方案设计，能达到最佳的系统音效，而无需人工现场一一调试，提高了效率，具有广泛的应用前景。
【专利说明】一种分布式舞台音效统一调配系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及舞台控制领域，尤其涉及一种分布式舞台音效统一调配系统。
【背景技术】
[0002]目前舞台音效系统一般会包括多个扬声器单元，为了实现预定的声音效果，对多个扬声器单元组成的舞台音效系统的常规调整系统如下:(I)先调整单个扬声器的音频信号处理单元的输入处理参数和输出处理参数；(2)对舞台音效系统的效果进行测试，凭经验和进一步细化测试数据对相关扬声器的音频信号处理单元参数进行调整；(3)再次对舞台音效系统的整体效果进行测试，根据测试结果，再次对扬声器单元的音频信号处理单元参数进行调整。也就是说，为实现较佳的系统声学效果，需要不断地根据整体声学效果，反复对各个扬声器的音频信号处理单元的参数进行调整。
[0003]这种舞台音效系统的调配系统存在以下问题:
[0004](I)系统调配操作繁琐、复杂，工作量大。由于影响系统声学效果的因素很多，调整哪些扬声器，以及调整扬声器的哪些参数，并无明确规定，只能工程人员只能逐个扬声器或逐区域(区域内的扬声器也是逐个进行调整)进行调整，调整后再根据测试结果重新对各个扬声器进行调整，即需要不断地重复测量系统的声学效果并调整各个扬声器，才能达到较佳的系统音效。
[0005](2)系统即使经过多次调整调配，但仍不能保证可以得到较佳的声学效果。如上所述，影响声学效果的因素很多，很多时候，为节省时间，工程人员往往会根据经验判断哪些应所述调整哪些扬声器的哪些参数。即使工程人员逐个扬声器进行调整，但是由于舞台音效系统是一项系统工程，各个扬声器之间会相互影响，而工程人员在对各个扬声器进行调整的时候，很难预测判断调整后的扬声器，会对其他扬声器产生什么影响(或者是其他扬声器会对这个扬声器产生什么影响)，因此只能凭经验进行预估。因此，这种调配系统，不用说普通人员，即便是对于经过专业训练的人员，也无法保障可以得到令人满意的系统音效。
[0006]因此简化舞台音效系统扬声器调配操作，提高调试效率，并保障系统调试效果是一个亟待解决的技术问题。
[0007]分布式控制系统是由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统。所述系统的目标是对现场的控制功能，实现远程控制，它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统。随着分布式控制技术的发展，对于由多个子系统(单元)组成的系统提供了有效的解决方案。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0009]根据本发明的实施方式，提出了一种分布式舞台音效统一调配系统，所述系统包括舞台音效中央控制单元、CAN总线以及多个扬声器单元，每个扬声器单元包括音频信号输入单元、音频信号处理单元、分布式控制单元、分布式控制接口、功率放大单元和喇机；所述音频信号输入单元依次连接音频信号处理单元、功率放大单元和喇叭，所述音频信号处理单元还连接分布式控制单元，所述分布式控制单元通过分布式控制接口连接CAN总线。
[0010]根据本发明的实施方式，所述音频信号输入单元用于接收扬声器外部输入的音频信号，并传输至所述音频信号处理单元；
[0011]所述音频信号处理单元设有数据存储模块以及输入处理模块，所述数据存储模块用于存储从分布式控制单元接收的音频信号处理参数，所述音频信号处理参数包括扬声器级音频信号处理参数和群组级音频信号处理参数；所述扬声器级音频信号处理参数是针对所述扬声器单元设置的音频信号处理参数，所述群组级音频信号处理参数是针对所述扬声器单元所属群组的各个扬声器节点而设置的音频信号处理参数；所述输入处理模块包括多个串联的音效处理器，各个音效处理器分别与所述扬声器级音频信号处理参数和群组级音频信号处理参数一一对应，每个音效处理器用于根据对应的音频信号处理参数对音频信号进行相应的信号处理操作；
[0012]所述功率放大单元用于接收经过所述输入处理模块处理的音频信号，并将所述音频信号进行放大处理后传输至所述喇叭；
[0013]所述分布式控制单元用于根据外部控制信号对所述组输入处理参数的各个音频信号处理参数进行调整；
[0014]所述分布式控制接口用于从CAN总线接收舞台音效中央控制单元发送的控制信号并传输至所述分布式控制单元。
[0015]根据本发明的实施方式，所述分布式舞台音效统一调配系统执行舞台音效的统一调配具体包括:
[0016]AlO:所述舞台音效中央控制单元建立舞台音效系统模拟映射图，所述舞台音效系统模拟映射图包括多个扬声器模拟映射图，每个扬声器模拟映射图与舞台音效系统中的一个扬声器单元对应，每个扬声器模拟映射图包括一组模拟输入处理参数，所述组模拟输入处理参数包括多个模拟音频信号处理数据，每个模拟音频信号处理数据包括一个扬声器级音频信号处理参数、一个群组级音频信号处理参数，扬声器模拟映射图的各个模拟音频信号处理数据分别与扬声器单元的各个真实音频信号处理数据一一对应；
[0017]A20:选择重新生成或修正群组模拟映射图，执行A30 ;选择修正音频信号处理参数，执行A40 ；
[0018]A30:若重新生成群组模拟映射图，执行A31 ;修正群组模拟映射图节点，执行A32 ；
[0019]A31:建立一个群组模拟映射图，并将一个或多个扬声器模拟映射图与所述群组模拟映射图进行对应，所述群组模拟映射图包含多个群组级音频信号处理参数，所述多个群组级音频信号处理参数分别与扬声器模拟映射图模拟输入处理参数所包含的各个群组级音频信号处理参数一一对应且类型相同；对应至同一群组模拟映射图的各个扬声器模拟映射图的各个群组级音频信号处理参数设置成与所述群组模拟映射图中对应的群组级音频信号处理参数相同的数值；然后执行A20或A50 ;
[0020]A32:选定一个群组模拟映射图，若新增扬声器节点，则将所述扬声器模拟映射图对应至所述群组模拟映射图；若删除扬声器节点，则取消所述扬声器模拟映射图与所述群组模拟映射图的对应；然后执行A20或A50 ；
[0021]A40:若选择修正扬声器级音频信号处理参数，则执行A41 ;若选择修正群组级音频信号处理参数，则执行A42;
[0022]A41:修正所选定的扬声器级音频信号处理参数，并将修正后的数据保存至所述扬声器级音频信号处理参数所属扬声器模拟映射图相应的扬声器级音频信号处理参数中；执行 A43 ；
[0023]A42:修正所选定群组级音频信号处理参数，此时，若所述群组级音频信号处理参数为群组模拟映射图的音频信号处理参数，执行A421 ;若所述群组级音频信号处理参数为扬声器模拟映射图的音频信号处理参数，执行A422 ;
[0024]A421:将修正后的数据保存至所述群组级音频信号处理参数所属群组模拟映射图对应的群组级音频信号处理参数中，并同步修正所述群组模拟映射图所对应的各个扬声器模拟映射图相应的群组级音频信号处理参数；执行A43 ;
[0025]A422:若所述扬声器模拟映射图已对应至一群组模拟映射图，则将修正后的数据保存至所述扬声器模拟映射图相应的群组级音频信号处理参数中，并同步修正所述一群组模拟映射图及其所对应的各个扬声器模拟映射图对应的群组级音频信号处理参数；若所述扬声器模拟映射图未与群组模拟映射图进行对应，此时若所述群组级音频信号处理参数可以被修正，则将修正后的数据保存至所述扬声器模拟映射图相应的群组级音频信号处理参数中;执行A43 ；
[0026]A43:对于模拟输入处理参数的模拟音频信号处理数据发生修正的扬声器模拟映射图:
[0027]若所述扬声器模拟映射图的所述模拟音频信号处理数据所对应扬声器单元中的对应真实音频信号处理数据包含扬声器级音频信号处理参数、群组级音频信号处理参数，那么所述模拟音频信号处理数据中发生变动的音频信号处理参数同步至对应真实音频信号处理数据中的对应音频信号处理参数中；
[0028]若所述扬声器模拟映射图的所述模拟音频信号处理数据所对应扬声器单元中的对应真实音频信号处理数据只包含扬声器级音频信号处理参数，那么先将所述模拟音频信号处理数据的各层音频信号处理参数叠加计算得到新的音频信号处理参数，并将所述新的音频信号处理参数同步至对应真实音频信号处理数据的扬声器级音频信号处理参数中；执行 A20 或 A50 ；
[0029]A50:将调整后的所述扬声器级音频信号处理参数和群组级音频信号处理参数作为控制信号通过CAN总线发送至所述分布式控制接口。
[0030]通过本发明的分布式舞台音效统一调配系统，实现了对舞台音效系统中多个扬声器单元统一调配，通过整体的方案设计，能达到最佳的系统音效，而无需人工现场一一调试，提高了效率，具有广泛的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0032]附图1示出了根据本发明实施方式的分布式舞台音效统一调配系统结构示意图；
[0033]附图2示出了根据本发明实施方式的分布式舞台音效统一调配系统执行调配的流程图。
【具体实施方式】
[0034]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0035]根据本发明的实施方式，提出了一种分布式舞台音效统一调配系统，如附图1所示，所述系统包括舞台音效中央控制单元、CAN总线以及多个扬声器单元，每个扬声器单元包括音频信号输入单元、音频信号处理单元、分布式控制单元、分布式控制接口、功率放大单元和喇叭；所述音频信号输入单元依次连接音频信号处理单元、功率放大单元和喇叭，所述音频信号处理单元还连接分布式控制单元，所述分布式控制单元通过分布式控制接口连接CAN总线；其中，
[0036]所述音频信号输入单元用于接收扬声器外部输入的音频信号，并传输至所述音频信号处理单元；
[0037]所述音频信号处理单元设有数据存储模块以及输入处理模块，所述数据存储模块用于存储从分布式控制单元接收的音频信号处理参数，所述音频信号处理参数包括扬声器级音频信号处理参数和群组级音频信号处理参数；所述扬声器级音频信号处理参数是针对所述扬声器单元设置的音频信号处理参数，所述群组级音频信号处理参数是针对所述扬声器单元所属群组的各个扬声器节点而设置的音频信号处理参数；所述输入处理模块包括多个串联的音效处理器，各个音效处理器分别与所述扬声器级音频信号处理参数和群组级音频信号处理参数一一对应，每个音效处理器用于根据对应的音频信号处理参数对音频信号进行相应的信号处理操作；
[0038]所述功率放大单元用于接收经过所述输入处理模块处理的音频信号，并将所述音频信号进行放大处理后传输至所述喇叭；
[0039]所述分布式控制单元用于根据外部控制信号对所述组输入处理参数的各个音频信号处理参数进行调整；
[0040]所述分布式控制接口用于从CAN总线接收舞台音效中央控制单元发送的控制信号并传输至所述分布式控制单元；
[0041]所述分布式舞台音效统一调配系统执行舞台音效的统一调配具体包括:
[0042]AlO:所述舞台音效中央控制单元建立舞台音效系统模拟映射图，所述舞台音效系统模拟映射图包括多个扬声器模拟映射图，每个扬声器模拟映射图与舞台音效系统中的一个扬声器单元对应，每个扬声器模拟映射图包括一组模拟输入处理参数，所述组模拟输入处理参数包括多个模拟音频信号处理数据，每个模拟音频信号处理数据包括一个扬声器级音频信号处理参数、一个群组级音频信号处理参数，扬声器模拟映射图的各个模拟音频信号处理数据分别与扬声器单元的各个真实音频信号处理数据一一对应；
[0043]A20:选择重新生成或修正群组模拟映射图，执行A30 ;选择修正音频信号处理参数，执行A40 ；
[0044]A30:若重新生成群组模拟映射图，执行A31 ;修正群组模拟映射图节点，执行A32 ；
[0045]A31:建立一个群组模拟映射图，并将一个或多个扬声器模拟映射图与所述群组模拟映射图进行对应，所述群组模拟映射图包含多个群组级音频信号处理参数，所述多个群组级音频信号处理参数分别与扬声器模拟映射图模拟输入处理参数所包含的各个群组级音频信号处理参数一一对应且类型相同；对应至同一群组模拟映射图的各个扬声器模拟映射图的各个群组级音频信号处理参数设置成与所述群组模拟映射图中对应的群组级音频信号处理参数相同的数值；然后执行A20或A50 ;
[0046]A32:选定一个群组模拟映射图，若新增扬声器节点，则将所述扬声器模拟映射图对应至所述群组模拟映射图；若删除扬声器节点，则取消所述扬声器模拟映射图与所述群组模拟映射图的对应；然后执行A20或A50 ；
[0047]A40:若选择修正扬声器级音频信号处理参数，则执行A41 ;若选择修正群组级音频信号处理参数，则执行A42;
[0048]A41:修正所选定的扬声器级音频信号处理参数，并将修正后的数据保存至所述扬声器级音频信号处理参数所属扬声器模拟映射图相应的扬声器级音频信号处理参数中；执行 A43 ；
[0049]A42:修正所选定群组级音频信号处理参数，此时，若所述群组级音频信号处理参数为群组模拟映射图的音频信号处理参数，执行A421 ;若所述群组级音频信号处理参数为扬声器模拟映射图的音频信号处理参数，执行A422 ;
[0050]A421:将修正后的数据保存至所述群组级音频信号处理参数所属群组模拟映射图对应的群组级音频信号处理参数中，并同步修正所述群组模拟映射图所对应的各个扬声器模拟映射图相应的群组级音频信号处理参数；执行A43 ;
[0051]A422:若所述扬声器模拟映射图已对应至一群组模拟映射图，则将修正后的数据保存至所述扬声器模拟映射图相应的群组级音频信号处理参数中，并同步修正所述一群组模拟映射图及其所对应的各个扬声器模拟映射图对应的群组级音频信号处理参数；若所述扬声器模拟映射图未与群组模拟映射图进行对应，此时若所述群组级音频信号处理参数可以被修正，则将修正后的数据保存至所述扬声器模拟映射图相应的群组级音频信号处理参数中;执行A43 ；
[0052]A43:对于模拟输入处理参数的模拟音频信号处理数据发生修正的扬声器模拟映射图:
[0053]若所述扬声器模拟映射图的所述模拟音频信号处理数据所对应扬声器单元中的对应真实音频信号处理数据包含扬声器级音频信号处理参数、群组级音频信号处理参数，那么所述模拟音频信号处理数据中发生变动的音频信号处理参数同步至对应真实音频信号处理数据中的对应音频信号处理参数中；
[0054]若所述扬声器模拟映射图的所述模拟音频信号处理数据所对应扬声器单元中的对应真实音频信号处理数据只包含扬声器级音频信号处理参数，那么先将所述模拟音频信号处理数据的各层音频信号处理参数叠加计算得到新的音频信号处理参数，并将所述新的音频信号处理参数同步至对应真实音频信号处理数据的扬声器级音频信号处理参数中；执行 A20 或 A50 ；
[0055]A50:将调整后的所述扬声器级音频信号处理参数和群组级音频信号处理参数作为控制信号通过CAN总线发送至所述分布式控制接口。
[0056]根据本发明的优选实施方式，所述扬声器单元的所述输入处理参数包括以下的一个或多个真实音频信号处理数据:输入静默数据，输入增益数据，输入延迟数据，输入减极性数据，输入损耗补偿数据，输入幅度限制数据，均衡数据；
[0057]所述音频信号处理单元的输入处理模块包含与所述输入处理参数所包含的真实音频信号处理数据的各个音频信号处理参数对应的音效处理器:
[0058]对于所述输入静默数据所包含的每个输入静默参数，与其对应的音效处理器为用于根据所述输入静默参数对音频信号进行静默开关处理的输入静默音效处理器；
[0059]对于所述输入增益数据所包含的每个输入增益参数，与其对应的音效处理器为用于根据所述输入增益参数对音频信号进行输入增益处理的输入增益音效处理器；
[0060]对于所述输入延迟数据所包含的每个输入延迟参数，与其对应的音效处理器为用于根据所述输入延迟参数对音频信号进行输入延迟处理的输入延迟音效处理器；
[0061]对于所述输入减极性数据所包含的每个输入减极性参数，与其对应的音效处理器为用于根据所述输入减极性参数对音频信号进行减极性操作处理的输入减极性音效处理器;
[0062]对于所述输入损耗补偿数据所包含的每个输入损耗补偿参数，与其对应的音效处理器为用于根据所述输入损耗补偿参数对音频信号进行损耗补偿处理的输入损耗补偿音效处理器；
[0063]对于所述输入幅度限制数据所包含的每个输入幅度限制参数，与其对应的音效处理器为用于根据所述输入幅度限制参数对音频信号进行幅度限制处理的输入幅度限制音效处理器；
[0064]对于每个均衡参数，与其对应的音效处理器为用于根据所述均衡参数对音频信号进行幅度限制处理的均衡音效处理器。
[0065]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种分布式舞台音效统一调配系统，所述系统包括舞台音效中央控制单元、总线以及多个扬声器单元，每个扬声器单元包括音频信号输入单元、音频信号处理单元、分布式控制单元、分布式控制接口、功率放大单元和喇机；所述音频信号输入单元依次连接音频信号处理单元、功率放大单元和喇叭，所述音频信号处理单元还连接分布式控制单元，所述分布式控制单元通过分布式控制接口连接总线。
2.一种如权利要求1所述的系统，所述音频信号输入单元用于接收扬声器外部输入的音频信号，并传输至所述音频信号处理单元； 所述音频信号处理单元设有数据存储模块以及输入处理模块，所述数据存储模块用于存储从分布式控制单元接收的音频信号处理参数，所述音频信号处理参数包括扬声器级音频信号处理参数和群组级音频信号处理参数；所述扬声器级音频信号处理参数是针对所述扬声器单元设置的音频信号处理参数，所述群组级音频信号处理参数是针对所述扬声器单元所属群组的各个扬声器节点而设置的音频信号处理参数；所述输入处理模块包括多个串联的音效处理器，各个音效处理器分别与所述扬声器级音频信号处理参数和群组级音频信号处理参数一一对应，每个音效处理器用于根据对应的音频信号处理参数对音频信号进行相应的信号处理操作； 所述功率放大单元用于接收经过所述输入处理模块处理的音频信号，并将所述音频信号进行放大处理后传输至所述喇叭； 所述分布式控制单元用于根据外部控制信号对所述组输入处理参数的各个音频信号处理参数进行调整； 所述分布式控制接口用于从总线接收舞台音效中央控制单元发送的控制信号并传输至所述分布式控制单元。
3.一种如权利要求2所述的系统，所述分布式舞台音效统一调配系统执行舞台音效的统一调配具体包括: 八10:所述舞台音效中央控制单元建立舞台音效系统模拟映射图，所述舞台音效系统模拟映射图包括多个扬声器模拟映射图，每个扬声器模拟映射图与舞台音效系统中的一个扬声器单元对应，每个扬声器模拟映射图包括一组模拟输入处理参数，所述组模拟输入处理参数包括多个模拟音频信号处理数据，每个模拟音频信号处理数据包括一个扬声器级音频信号处理参数、一个群组级音频信号处理参数，扬声器模拟映射图的各个模拟音频信号处理数据分别与扬声器单元的各个真实音频信号处理数据一一对应； 八20:选择重新生成或修正群组模拟映射图，执行八30 ；选择修正音频信号处理参数，执行八40 ； 八30:若重新生成群组模拟映射图，执行八31 ；修正群组模拟映射图节点，执行八32 ； 八31:建立一个群组模拟映射图，并将一个或多个扬声器模拟映射图与所述群组模拟映射图进行对应，所述群组模拟映射图包含多个群组级音频信号处理参数，所述多个群组级音频信号处理参数分别与扬声器模拟映射图模拟输入处理参数所包含的各个群组级音频信号处理参数一一对应且类型相同；对应至同一群组模拟映射图的各个扬声器模拟映射图的各个群组级音频信号处理参数设置成与所述群组模拟映射图中对应的群组级音频信号处理参数相同的数值；然后执行八20或八50 ； 八32:选定一个群组模拟映射图，若新增扬声器节点，则将所述扬声器模拟映射图对应至所述群组模拟映射图；若删除扬声器节点，则取消所述扬声器模拟映射图与所述群组模拟映射图的对应；然后执行八20或八50 ； 八40:若选择修正扬声器级音频信号处理参数，则执行八41 ；若选择修正群组级音频信号处理参数，则执行八42； 八41:修正所选定的扬声器级音频信号处理参数，并将修正后的数据保存至所述扬声器级音频信号处理参数所属扬声器模拟映射图相应的扬声器级音频信号处理参数中；执行八43 ； 八42:修正所选定群组级音频信号处理参数，此时，若所述群组级音频信号处理参数为群组模拟映射图的音频信号处理参数，执行八421 ；若所述群组级音频信号处理参数为扬声器模拟映射图的音频信号处理参数，执行八422 ； 八421:将修正后的数据保存至所述群组级音频信号处理参数所属群组模拟映射图对应的群组级音频信号处理参数中，并同步修正所述群组模拟映射图所对应的各个扬声器模拟映射图相应的群组级音频信号处理参数；执行八43 ； 八422:若所述扬声器模拟映射图已对应至一群组模拟映射图，则将修正后的数据保存至所述扬声器模拟映射图相应的群组级音频信号处理参数中，并同步修正所述一群组模拟映射图及其所对应的各个扬声器模拟映射图对应的群组级音频信号处理参数；若所述扬声器模拟映射图未与群组模拟映射图进行对应，此时若所述群组级音频信号处理参数可以被修正，则将修正后的数据保存至所述扬声器模拟映射图相应的群组级音频信号处理参数中；执行八43 ； 八43:对于模拟输入处理参数的模拟音频信号处理数据发生修正的扬声器模拟映射图: 若所述扬声器模拟映射图的所述模拟音频信号处理数据所对应扬声器单元中的对应真实音频信号处理数据包含扬声器级音频信号处理参数、群组级音频信号处理参数，那么所述模拟音频信号处理数据中发生变动的音频信号处理参数同步至对应真实音频信号处理数据中的对应音频信号处理参数中； 若所述扬声器模拟映射图的所述模拟音频信号处理数据所对应扬声器单元中的对应真实音频信号处理数据只包含扬声器级音频信号处理参数，那么先将所述模拟音频信号处理数据的各层音频信号处理参数叠加计算得到新的音频信号处理参数，并将所述新的音频信号处理参数同步至对应真实音频信号处理数据的扬声器级音频信号处理参数中；执行八20或八50 ； 八50:将调整后的所述扬声器级音频信号处理参数和群组级音频信号处理参数作为控制信号通过总线发送至所述分布式控制接口。
【文档编号】G05B19/418GK104460631SQ201410775841
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】谢海歧, 蒋松波, 薛焕新, 朱国良 申请人:浙江大丰实业股份有限公司