专利名称：一种音频控制的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种音频控制的方法及系统，尤其涉及一种在根据用户设置对音频进行控制的过程中，进行溢出控制的音频控制方法及系统。
背景技术：
音频控制方法通常是根据用户的设置对音频数据进行处理，或者是对音量的突然变化进行自动调节及根据用户设置进行音频控制的联合控制。根据用户设置进行音频控制是根据用户的设置进行重低音/高音控制、左右声道均衡控制以及根据用户设置的音量大小进行手动音量调节。参见图1上述模块频谱变化示意图，这样处理过的数据在转换到线性域，并经过叠加之后，有可能超过音频数据的比特位表示范围造成溢出，比如超出原编码的8bit或者16bit范围，而造成音频的失真。
Philips UOC3的datasheet对上面提到的超过音频数据比特位的问题进行了处理，具体方法是使用软件针对各种溢出设定不同的标识，当溢出发生时，根据溢出情况分成四种类型，分别对每种类型的重低音、高音和手动音量调节进行增益控制；这种方式下，需要对各种情况进行划分，而且对同一类情况的处理手段相同。因此，对于同一类型中的不同情况难以进行适应性处理，可能产生失真。
为了克服上述问题，需要一种可以自适应进行音频控制的方法和系统，进行溢出控制，防止处理后音频数据失真。这种方法及系统不仅仅可以应用于电视系统，更可以推广到移动终端、广播系统、电脑、车载CD等使用音频信号的领域。
发明内容
本发明的目的是针对使用现有音频控制技术可能造成音频失真的缺陷，提供一种溢出控制的方法，防止处理后的数据超过音频数据的比特位数表示范围。
为实现上述目的，本发明提供了一种音频控制的方法，包括下述步骤步骤1、按照用户的设置对输入音频的低频和/或高频部分进行增强；步骤2、按照用户的设置对输入音频的音量进行调节；步骤3、按照用户的设置对输入音频的左右声道音量进行控制；步骤4、进行溢出控制计算后输出。
步骤4所述溢出控制计算的具体步骤如下步骤41、分别获取按照用户的设置对输入音频的低频和/或高频部分进行增强、音量进行调节和左右声道进行均衡的音频数据；步骤42、判断是否发生溢出；步骤43、如果发生溢出，则根据按照用户的设置对输入音频的音量进行调节的增益情况以及是否进行了响度补偿，对按照用户的设置对输入音频的音量进行调节的增益进行调整。
本发明还提供了一种音频控制的系统，包括依次连接的重低音/高音控制模块、音量调节模块和左右声道均衡模块；所述重低音/高音控制模块按照用户的设置对输入音频的低频和/或高频部分进行增强；所述音量调节模块按照用户的设置对输入音频的音量进行调节；所述左右声道均衡模块按照用户的设置对输入音频的左右声道音量进行控制；还包括溢出控制模块，溢出控制模块分别与重低音/高音控制模块、音量调节模块和左右声道均衡模块连接，接收重低音/高音控制模块、音量调节模块和左右声道均衡模块发送的音频信息，并将溢出控制处理后的增益调整数据发送给音量调节模块。
因此，本发明在音频控制过程中进行溢出控制，防止了处理后数据超过音频数据的比特位数表示范围而造成音频失真。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为现有技术中音频控制模块频谱变化示意图；图2为现有技术中音频控制方法的流程图；图3为本发明根据用户设置进行音频控制的流程图；图4为现有技术中进行音频控制的系统框图；图5为本发明根据用户设置进行音频控制的系统框图。
具体实施例方式
通常的音频控制将输入音频数据转换为数字音频数据，并根据用户设置进行控制，再转换为模拟音频数据输出；同时，为了克服音量的突然变化，在根据用户设置控制音频数据之前，加入自动音量调节的方法。参见图2，是现有技术中音频控制方法的流程图。
本发明提出一种针对现有技术中根据用户设置进行音频控制产生溢出失真的缺陷，进行溢出控制的音频控制方法，参见图3，包括如下步骤步骤101、按照用户的设置进行重低音/高音控制，对输入音频的低频和/或高频部分进行增强，达到用户希望的音频效果；步骤102、判断用户是否设置为静音，是则执行步骤103，否则执行步骤104；步骤103、进行软静音处理，使当前音量平滑降至静音，并执行步骤105；步骤104、按照用户的设置对输入音频的音量进行调节，达到用户希望的音量大小；步骤105、根据等响度曲线(Equal Loudness Curve)，基于用户音量控制和频率对当前的音量进行响度补偿，达到用户设置的响度等级；
步骤106、按照用户的设置对输入音频的左右声道音量进行均衡控制，使声音按照用户的要求从左声道向右声道移动，或者右声道向左声道移动；步骤107、分别计算所获取的按照用户的设置对输入音频的低频和/或高频部分进行增强、音量进行调节和左右声道进行均衡的音频数据；步骤108、判断是否发生溢出；如果发生溢出，执行步骤109，否则，执行步骤110；步骤109、根据按照用户的设置对输入音频的音量进行调节的增益情况以及是否进行了响度补偿，对按照用户的设置对输入音频的音量进行调节的增益进行调整；步骤110、输出数据。
其中，步骤103中的软静音处理，是指当用户将音量调节设置为静音时，通过软静音处理技术将音量应该由当前的音量大小平滑地降低为零(即没有声音)，且在此过程中不引入任何噪声。通常，最直接的软静音处理技术采用逐步降低音量的方法，其每步降低音量的大小以及总共所需的步数取决于当前音量的大小。这一过程也可能通过低通滤波器来实现，通过合理设置时间常数，达到平滑降低音量的效果。
在执行步骤104、105和106的同时，获取这三个步骤输出的音频数据，作为步骤107进行计算的数据，使用dBbass和dBtreble，dBMVC分别表示重低音，高音和音量调节模块的控制增益。定义dbLoudbass＝dBMVC/2，该增益随着dBMVC的变化而变化。
步骤107的算法计算方法是dBinput+6+MAX(dBbass，dBtreble)+MAX(dBLoudbass，dBMVC)；执行步骤108，如果6+MAX(dBbass，dBtreble)+MAX(dBLoudbass，dBMVC)＜0dB，则判断不会发生溢出；当6+MAXdBbass，dBtreble)+MAX(dBLoudness，dBMVC)总和大于0dB时，溢出就会发生。
溢出发生时，执行步骤109来调整dBMVC使得上式之和小于0dB以防止溢出，具体方法如下首先，求出MAX(dBbass，dBtreble)，如下
cTotalBass＝(0＞dBbass)？0dBbass；cTotalTreble＝((0＞dBtreble)？0dBtreble)；cMaxGain＝(cTotalBass＞cTotalTreble)？cTotalBasscTotalTreble；然后根据dBMVC的实际值(正或负)以及是否进行了响度补偿分别处理当dBMVC＜0且进行了响度补偿处理时，调整手动音量调节增益为dBMVC＝(-6-cMaxGain)*2；否则，dBMVC＝-6-cMaxGain；经过增益调整后的数据输出，作为音频控制的输出数据。
参见图4，是现有技术中进行音频控制的系统示意图，包括依次连接的A/D转换模块、音频控制模块和D/A转换模块；其中，音频控制模块根据用户设置对音频数据进行控制处理，达到用户设置的音频效果；同时，为了克服音量的突然变化，在音频控制模块之前，加入自动音量调节模块。
参见图5，本发明是对图4中的音频控制模块进行溢出控制而提出的音频控制系统，本系统按照用户的设置对输入音频数据进行处理，达到用户设置的音频效果；包括依次连接的重低音/高音控制模块1、音量调节模块2、响度补偿控制模块3、软静音模块4和左右声道均衡模块5；还包括溢出控制模块6，溢出控制模块分别重低音/高音控制模块1、音量调节模块2、左右声道均衡模块5连接，接收上述模块发送的音频信息，并将溢出控制处理后的增益调整数据发送给手动音量调节模块2。
响度补偿控制模块3接收重低音/高音控制模块1发送的音频数据，根据用户音量控制和频率对当前的音量进行响度补偿，达到用户设置的响度等级，并将处理后的音频数据发送给左右声道均衡模块5。
最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1.一种音频控制的方法，其特征在于，包括下述步骤步骤1、按照用户的设置对输入音频的低频和/或高频部分进行增强；步骤2、按照用户的设置对输入音频的音量进行调节；步骤3、按照用户的设置对输入音频的左右声道音量进行控制；步骤4、进行溢出控制计算后输出。
2.根据权利要求1所述的音频控制的方法，其特征在于，所述步骤2对输入音频的音量进行调节时，还根据等响度曲线，基于用户音量控制输入和频率对当前的音量进行响度补偿，使音量达到用户设置的响度等级。
3.根据权利要求1或2所述的音频控制的方法，其特征在于，所述步骤2中，如果用户将音量调节设置为静音，则进行软静音处理。
4.根据权利要求1或2所述的音频控制的方法，其特征在于，步骤4所述溢出控制计算的具体步骤如下步骤41、分别获取按照用户的设置对输入音频的低频和/或高频部分进行增强、音量进行调节和左右声道进行均衡的音频数据；步骤42、判断是否发生溢出；步骤43、如果发生溢出，则根据按照用户的设置对输入音频的音量进行调节的增益情况以及是否进行了响度补偿，对按照用户的设置对输入音频的音量进行调节的增益进行调整。
5.一种音频控制的系统，其特征在于，包括依次连接的重低音/高音控制模块、音量调节模块和左右声道均衡模块；所述重低音/高音控制模块按照用户的设置对输入音频的低频和/或高频部分进行增强；所述音量调节模块按照用户的设置对输入音频的音量进行调节；所述左右声道均衡模块按照用户的设置对输入音频的左右声道音量进行控制；还包括溢出控制模块，溢出控制模块分别与重低音/高音控制模块、音量调节模块和左右声道均衡模块连接，接收重低音/高音控制模块、音量调节模块和左右声道均衡模块发送的音频信息，并将溢出控制处理后的增益调整数据发送给音量调节模块。
6.根据权利要求5所述的音频控制的系统，其特征在于，还包括响度补偿控制模块，接收重低音/高音控制模块发送的音频数据，根据用户音量控制和频率对当前的音量进行响度补偿，达到用户设置的响度等级，并将处理后的音频数据发送给左右声道均衡模块。
7.根据权利要求5或6所述的音频控制的系统，其特征在于，根据响度补偿控制模块是否开启，溢出控制模块对音量调节模块增益进行不同的调整。
8.根据权利要求5所述的音频控制的系统，其特征在于，所述音量调节模块包括软静音模块，当用户将音量调节设置为静音时，将当前音量平滑的降至静音。
全文摘要
本发明涉及在根据用户的设置对音频数据进行控制的过程中，一种进行溢出控制的音频控制方法及系统，包括按照用户的设置对输入音频的低频和/或高频部分进行增强，对输入音频的音量进行调节和对输入音频的左右声道音量进行控制；获取处理后的音频数据并判断是否发生溢出；发生溢出，则根据对输入音频数据的音量进行调节的增益情况以及是否进行了响度补偿，对增益进行调整。本发明进行溢出控制，防止了处理后数据超过音频数据的比特位数表示范围而造成音频失真。这种方法及系统不仅仅可以应用于电视系统，更可以推广到移动终端、广播系统、电脑、车载CD等使用音频信号的领域。
文档编号H03G9/02GK101022269SQ200610023868
公开日2007年8月22日 申请日期2006年2月14日 优先权日2006年2月14日
发明者易彦 申请人:逐点半导体(上海)有限公司