专利名称：一种自动精确控制发声装置音频频率特性的方法
技术领域：
本发明涉及一种自动精确控制发声装置音频频率特性的方法。
背景技术：
某些情况下需要发声装置具有高精度的音频频率特性，如DTMF(双音多频)音频信号用于固定电话代拨号，即发声装置对着固定电话机的话筒发出DTMF音频信号以代替手工拨号，此时发声装置的音频频率特性要求非常之高，如果频率特性不好(如频响曲线变化不合要求、产品一致性差等，尤其是DTMF所涉及的几个频率点的频率特性)将会导致产品发出的DTMF信号无法识别。遗憾的是批量生产时现有技术条件下生产的发声装置内的发声单元(如喇叭、蜂鸣器等)的频率特性很难符合要求，而且发声单元发出的音频信号还受到诸多因素的干扰，如；喇叭和蜂鸣器所在的腔体内部、壳体外部声音的反射、衍射等，如此更使得发声装置的音频频率特性很难达到很高的精度。通过调节驱动发声单元发声的电信号可以调节发声装置所发出的音频信号，由于电信号较易控制，因此可通过电信号对发声装置产生的音频信号进行补偿，如补偿适当则可一定程度上改善发声装置的音频特性。补偿过程通常是对同一批发声装置的音频特性进行大量的测量和统计后确定一个或一组补偿参数，同一批发声装置采用相同的补偿参数进行补偿，由于如前所述原因，即使同一批生产的发声装置其本身的音频特性都有较大差异(相对高精度的要求)，采用统一的补偿参数，只能一定程度上改善和优化发声装置的频率特性，仍然难以批量生产出高精度的发声装置。在少量生产时虽然可以针对单个发声装置进行手工的精心调节制造出较高精度音频特性的发声装置，但考虑生产效率的缘故大量生产时难以采用此种手工方法调节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种自动精确控制发声装置音频频率特性的方法，以满足大批量生产高精度音频频率特性发声装置的需要。
该技术方案的原理是，直接检测发声装置所发出的音频信号，比较实际测量的频率特性和所设定的目标频率特性的差距，据此采用逐步逼近的算法自动分步调整和优化相应频率的驱动发声的电信号参数，以补偿发声装置本身的频率特性方面的不完善之处，直至发声装置的频率特性达到目标频率特性的要求。
该技术方案一般由两部分组成一、发声装置，内含3个单元数据存储单元，发声驱动单元，发声单元；二是外围检测和数据反馈控制部分，内含2个单元音频信号检测单元，运算控制单元。
数据存储单元主要用来存储音频信号的数据和驱动发声单元用来发声的相关参数，可通过调整相关发声参数完善发声装置的频率特性。发声驱动单元主要根据调取数据存储单元内的音频数据和发声参数驱动发声单元发声。发声单元指喇叭、蜂鸣器等。音频信号检测单元检测发声装置发出的音频信号并将检测结果反馈给运算控制单元，运算控制单元通过比较实际频率特性和目标频率特性的差异，计算出合适的发声参数数据并将其写入数据存储单元，在发声参数调整到最优之前，运算控制单元控制整个系统反复重复参数的调整过程，直至达到最优。
图1、技术方案的结构示意2、参数自动调整的流程图具体实施方式
如图1所示，该技术方案由数据存储单元1，发声驱动单元2，发声单元3，运算控制单元4和音频信号检测单元5组成。发声驱动单元2分别和数据存储单元1以及发声单元3相连，组成发声装置(图中虚线以上部分)的主要部分，而运算控制单元4和音频信号检测单元5相连，组成外围检测和数据反馈控制部分(即图中虚线以下的部分)，自动调整参数时运算控制单元4和发声装置相连以便改写数据存储单元内的发声参数。
本实施例中，运算控制单元与发声装置内的数据存储单元相连，运算控制单元亦可选择与发声驱动单元2相连，通过发声驱动单元2来控制和改写数据存储单元1内的数据。需注意，无论是和数据存储单元直接相连还是和发声驱动单元直接相连，运算控制单元和发声装置之间的连接都需在发声装置上安装相应接口(如计算机接口并增加串口(或并口)的信号转换装置)，该部分属于现有技术，在此不作赘述。
数据存储单元1可以为EEPROM、FLASH等存储器，可以存储程序、发声数据以及发声参数等，也可为发声驱动单元2内置的存储单元，发声驱动单元2一般可为微处理器，而发声单元3指喇叭、蜂鸣器等可直接发音的部件。运算控制单元通常可由计算机或微处理器等来实现，音频信号检测单元指可检测音频频率特性的仪器，如可为带检测信号输出功能的电话分析仪，如本身带计算机接口，如此检测所得频率特性可以直接输出到电脑上，电脑可根据检测值和目标频率特性之间的差值以及逼近算法计算和优化发声参数，优化后的参数存到数据存储单元1中。
参数自动调整的流程如图2所示首先发声驱动单元从数据存储单元中读取音频信号的数据和初始发声参数，以驱动发声单元发声。音频信号检测单元检测到音频信号后将检测结果反馈给运算控制单元，运算控制单元将实测到的频率特性和频率特性的目标值进行比较，如果差值超过允许的误差范围，则根据该差值大小结合逼近算法调整和优化发声参数并将新参数写入到数据存储单元，重新发声、检测等，重复以上过程，直至频率特性的测量值和目标值的差值达到允许的误差范围之内，发声参数确定并达到最优，该调整过程始告结束。
本发明适用的产品有音频拨号器、钢琴定音器、音响等。
权利要求
1.一种自动精确控制发声装置音频频率特性的方法，通过调整驱动发声的电信号补偿发声装置本身音频频率特性的缺陷，其特征在于根据对发声装置实测的音频频率特性，利用运算控制单元和逼近算法自动调整驱动发声的电信号的相关参数直至最优，以获得精确的音频频率特性。
2.根据权利要求1所述的自动精确控制发声装置音频频率特性的方法，其特征在于，通过实测发声装置的音频频率特性，比较实测频率特性和目标频率特性的差异，据此调整和优化驱动发声的参数。
3.根据权利要求1所述的自动精确控制发声装置音频频率特性的方法，其特征在于，该方法利用运算控制单元和逼近算法自动完成发声参数的调整，适合于大批量生产高精度音频频率特性的发声装置。
全文摘要
本发明涉及一种自动精确控制发声装置音频频率特性的方法。主要方法检测发声装置的音频频率特性，比较实测频率特性和目标频率特性的差距，利用运算控制单元和逼近算法自动调整驱动发声的电信号的相关参数直至最优，通过调整电信号补偿发声装置本身的频率特性的缺陷，藉此使发声装置达到高精度的频率特性。该技术方案由两部分五个单元组成1.发声装置，内含3个单元数据存储单元，发声驱动单元，发声单元；2.外围检测和数据反馈控制部分，内含2个单元音频信号检测单元，运算控制单元。本发明适用的产品有音频拨号器、钢琴定音器、音响、收音机等。
文档编号H03G5/00GK1901365SQ20051003600
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月22日 优先权日2005年7月22日
发明者周文良 申请人:周文良