专利名称：一种音量调节的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及音频处理及嵌入式领域，特别是涉及音量调节的方法及装置。
背景技术：
随着电子技术的发展，各种电子产品充斥在人们的周围。人们在享受娱乐的同时， 最求更好的视听效果。
一般电子系统都存在音频处理功能，例如车载DVD，笔记本电脑，手机，音视频设备，平板电脑，电视，蓝牙耳机等。这些系统中经常会遇到音频播放出的音量时大时小的问题。例如，用电脑播放多个mp3(MPEG-l layer 3MPEG-1，音频第三层标)歌曲时，由于不同歌曲在录制时的音量不同而存在差异，播放时如果采用相同的信号放大倍数(即音频信号增益)，则导致听到有的歌曲音量太小，而有的歌曲音量又太大。有时突然的大音量甚至对听力存在损伤，太小的音量也使得音乐效果不近人意，产生不良效果。对于电视播放不同频道时，也存在类似问题，当切换电视频道时，可能出现音量突然变得太小或太大，造成听觉不悦。
但目前大多是人工手动调节音量，若音量时大时小，则需要人为的频繁调节，操作极为不便。发明内容
本发明实施例提供一种调节音量的方法及装置，用于实现音量的调整，以提高听觉的舒适度。
一种音量调节方法，包括以下步骤
对音频信号进行音频解码，得到解码后的音频信号；
对解码后的音频信号进行数模转换；
输出音频信号；
对该输出的音频信号进行音量分析，获得音量的值；
判断获得的音量的值是否在预设的音量范围内；
当所述的音量的值不在预设的音量范围内时，调节所述数模转换中对所述音频信号的放大或缩小的倍数。
一种用于音量调节的装置，包括
音频解码模块，用于对音频信号进行音频解码；
数模转换模块，用于对音频解码后得到的音频信号进行数模转换，并将数模转化后的模拟信号输出；
音量分析模块，用于根据输出的模拟信号分析该模拟信号中音量的值；判断获得的音量的值是否在预设的音量范围内；当所述的音量的值不在预设的音量范围内时，输出音量调节信号至数模转换模块并调节数模转换过程中对所述音频信号的放大或缩小的倍数。4
本发明实施例中对输出的音频信号进行提取或捕捉，并分析输出的音频信号的音量是否超过预设的音量范围，若超过，则对输入的音频信号的音量进行调节，从而实现音量的调整，以提高听觉的舒适度。
图I为本发明实施例中调节音量的方法流程图2A为本发明实施例中装置的主要结构图2B为本发明实施例中装置的优选结构图3为本发明实施例中音量分析模块的结构图4-图7为本发明实施例中不同实现方式下装置的详细结构图。
具体实施方式
本发明实施例中对输出的音频信号进行提取或捕捉，并分析输出的音频信号的音量是否超过预设的音量范围，若超过，则对输入的音频信号的音量进行调节，从而实现音量的调整，以提高听觉的舒适度。
参见图1，本实施例中调节音量的方法流程如下
步骤101 :对音频信号进行音频解码，得到解码后的音频信号；
步骤102 :对解码后的音频信号进行数模转换；
步骤103 :输出音频信号；
步骤104 :对该输出的音频信号进行音量分析，获得音量的值；
步骤105 :判断获得的音量的值是否在预设的音量范围内；
步骤106 :当所述的音量的值不在预设的音量范围内时，调节所述数模转换中对所述音频信号的放大或缩小的倍数。
当在预设的音量范围内时，则不进行调节，按原有策略输出音频信号。
其中，步骤101有多种实现方式如方式一获得音频功率放大后的音频信号，并通过对该输出的音频信号进行音量分析，获得音量的值。方式二 通过音频接收器获得输出的音频信号，并通过对该输出的音频信号进行音量分析，获得音量的值。当采用方式二时， 在通过音频接收器获得输出的音频信号后，对获得的输出的音频信号进行模数转换，然后对模数转换后的音频信号进行音量分析，获得音量的值。方式三获得模拟增益控制后的音频信号，并通过对该输出的音频信号进行音量分析，获得音量的值。
以上音量调节过程可由装置实现，下面对装置的内部结构进行介绍。
现有的音频处理装置包括音频读取模块、音频解码模块、数模转换模块(DAC)、 模拟增益控制模块、音频功率放大器和音频输出器。
音频读取模块用于从存储器读取音频文件或音频信号。该存储器可以是磁盘或缓存等，音频文件或音频信号的来源可以是有线或无线网络等。音频信号可以是视频信号中的音频部分。音频解码模块用于对音频信号进行解码。由于目前大多读取的音频信号为数字信号，则数模转换模块用于将解码后的音频信号转换为模拟的音频信号。模拟增益控制模块用于根据音量调节按键所设置的音量对模拟的音频信号进行模拟增益控制，即乘以相应的模拟增益信号。音频功率放大器用于对模拟增益控制模块输出的信号进行功率放大。音频输出器用于输出功率放大后的音频信号，音频输出器可以是耳机或扬声器等。
本实施例在此基础上主要增加了音量分析模块，参见图2A所示，用于调节音量的装置包括音频获取模块200和音量分析模块202。
音频获取模块200用于获得输入的音频信号。
音量分析模块202用于获得输出的音频信号及该音频信号中音量的值；判断获得的音量的值是否在预设的音量范围内；当不在预设的音量范围内时，按照输出的音频信号的音量到音量范围的方向，对音频获取模块200获得的输入的音频信号的音量进行调节。
较佳的，参见图2B:
音频解码模块203用于对音频信号进行音频解码；
数模转换模块204用于对音频解码后得到的音频信号进行数模转换，并将数模转化后的模拟信号输出；
音量分析模块202用于根据输出的模拟信号分析该模拟信号中音量的值；判断获得的音量的值是否在预设的音量范围内；当所述的音量的值不在预设的音量范围内时，输出音量调节信号至数模转换模块并调节数模转换过程中对所述音频信号的放大或缩小的倍数。
具体的
音频获取模块200包括音频读取模块201、音频解码模块203、数模转换模块 (DAC) 204、模拟增益控制模块205。所述装置还包括音频功率放大器206和音频输出器 207。各模块之间按顺序串联，其功能如前所述。
针对方式一，音量分析模块202与音频功率放大器206的输出端连接，并从音频功率放大器206处获得输出的音频信号(模拟信号)。
针对方式二，音频接收器208，用于获得音频输出器207输出的音频信号。此处的音频输出器207最好为扬声器，耳机的效果不是很理想。该音频接收器208可以是麦克风等能够将声波转换为电信号的设备。音量分析模块202与音频接收器208的输出端连接， 并从音频接收器208处获得输出的音频信号(模拟信号)。
或者，所述装置还包括模数转换器209，与音频接收器208的输出端连接，用于对音频接收器208输出的音频信号进行模数转换，得到数字的音频信号。音量分析模块202与模数转换器209的输出端连接，并从模数转换器209处获得输出的音频信号(数字信号)。
针对方式三，音量分析模块202与模拟增益控制模块205的输出端连接，并从模拟增益控制模块205处获得输出的音频信号(模拟信号)。
音量分析模块202获得的音频信号为数字信号时，音量分析模块202为可编程逻辑器件，例如为FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)等。音量分析模块202可通过软件方式获得数字音频信号中表示音量的比特位的值，从而确定音量的值。
音量分析模块202获得的音频信号为模拟信号时，音量分析模块202包括第一比较器301和第二比较器302，参见图3所示。第一比较器301用于将音频信号的音量值与预设的第一电压门限值VRl进行比较，并通过比较结果A对音量进行调节；第二比较器302 用于将音频信号的音量值与预设的第二电压门限值VR2进行比较，并通过比较结果B对音量进行调节；其中，第一电压门限值与第二电压门限值构成的范围为所述预设的音量范围。例如，第一电压门限值VRl小于第二电压门限值VR2,如果输出的音频信号的音量值小于第一电压门限值VR1，则需要调高输出的音频信号的音量值；如果输出的音频信号的音量值大于第二电压门限值VR2，则需要调低输出的音频信号的音量值。
音量分析模块202还可以包括滤波器303，以便第一比较器301和第二比较器302 获得较稳定的音频信号，滤波后的音频信号用FA表示，其电压值越大音量越高。
音量分析模块202获得音频信号后，对该音频信号的音量进行分析，当获得的音量值不在预设的音量范围内时，则对输入的音频信号的音量进行调节。针对输入的音频信号进行调节有多种实现方式。
音量分析模块202的输出端与数模转换模块204连接，在对音频信号进行数模转换过程中对输入的音频信号的音量进行调节。如果数模转换模块204为电阻型，则音量分析模块202通过调节数模转换模块204的参考电压值或电流镜镜像比例来调节数模转换模块204输出电阻的大小，从而调节音频信号的音量。使调节后的音量更靠近预设的音量范围或者位于预设的音量范围内。例如，数模转换模块204内有多个支路，每个支路的参考电压值或电流镜不同，音量分析模块202向数模转换模块204的各支路输出控制信号，使部分支路导通部分支路断开，从而控制输出的电阻。如果数模转换模块204为电容型，则音量分析模块202通过调节数模转换模块204的耦合电容的比例来调节数模转换模块204输出的增益，从而调节音频信号的音量。使调节后的音量更靠近预设的音量范围或者位于预设的音量范围内。
本实施例中音频信号获取方式的方式一、二和三与音量调节方式可任意组合。例如，方式二与音量调节方式的组合方案参见图4和图5所示。方式一与音量调节方式的组合方案参见图6所示。方式三与音量调节方式的组合方案参见图7所示。
本发明实施例中对输出的音频信号进行提取或捕捉，并分析输出的音频信号的音量是否超过预设的音量范围，若超过，则对输入的音频信号的音量进行调节，从而实现音量的调整，以提高听觉的舒适度。本发明实施例中获得输出的音频信号有多种途径，进行音量调节的输入的音频信号也有多种途径，适用于多种场景的需要。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指CN 102547523 A令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种音量调节方法，其特征在于，包括以下步骤对音频信号进行音频解码，得到解码后的音频信号；对解码后的音频信号进行数模转换，并输出音频信号；其特征在于，该方法还包括对该输出的音频信号进行音量分析，获得音量的值；判断获得的音量的值是否在预设的音量范围内；当所述的音量的值不在预设的音量范围内时，调节所述数模转换中对所述音频信号的放大或缩小的倍数。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，通过音频接收器获得输出的音频信号，并通过对该输出的音频信号进行音量分析，获得音量的值的步骤包括通过音频接收器获得输出的音频信号；对获得的输出的音频信号进行模数转换；对模数转换后的音频信号进行音量分析，获得音量的值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对模数转换后的音频信号进行音量分析，获得音量的值的步骤包括获得数字音频信号中表示音量的比特位的值。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，通过调节数模转换过程中的参考电压值或电流镜镜像比例来调节数模转换过程中输出电阻的大小，从而调节音频信号的音量；或者通过调节数模转换过程中的耦合电容的比例来调节数模转换过程中输出的增益，从而调节音频信号的音量。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述调节音量的方法还包括对数模转换后的音频信号进行音频模拟增益，所述输出的音频信号为音频模拟增益后的音频信号。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述调节音量的方法还包括对音频模拟增益的音频信后进行功率放大，所述输出的音频信号为音频模拟增益并经过功率放大后的音频信号。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述调节音量的方法还包括对音频模拟增益的音频信后进行功率放大并由音频输出器输出，所述输出的音频信号为经过音频模拟增益及功率放大后并由音频输出器输出的音频信号。
8.一种用于音量调节的装置，包括音频解码模块，用于对音频信号进行音频解码；数模转换模块，用于对音频解码后得到的音频信号进行数模转换，并将数模转化后的模拟信号输出；其特征在于，该装置还包括音量分析模块，用于根据输出的模拟信号分析该模拟信号中音量的值；判断获得的音量的值是否在预设的音量范围内；当所述的音量的值不在预设的音量范围内时，输出音量调节信号至数模转换模块并调节数模转换过程中对所述音频信号的放大或缩小的倍数。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括模数转换器，位于音频接收器与音量分析模块之间，用于对音频接收器输出的音频信号进行模数转换，并输出给音量分析模块。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，音量分析模块获得数字音频信号中表示音量的比特位的值。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，数模转换模块为电阻型；音量分析模块通过调节数模转换模块的参考电压值或电流镜镜像比例来调节数模转换模块输出电阻的大小，从而调节音频信号的音量；数模转换模块为电容型；音量分析模块通过调节数模转换模块的耦合电容的比例来调节数模转换模块输出的增益，从而调节音频信号的音量。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括模拟增益控制模块，用于对数模转换后的音频信号进行音频模拟增益，所述输出的音频信号为音频模拟增益后的音频信号。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括音频功率放大器，用于对音频模拟增益的音频信后进行功率放大，所述输出的音频信号为音频模拟增益并经过功率放大后的音频信号。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括音频输出器还用于对音频模拟增益的音频信后进行功率放大并输出，所述输出的音频信号为经过音频模拟增益及功率放大后并由音频输出器输出的音频信号。
15.如权利要求8至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述音量分析模块获得的音频信号为数字信号时，所述音量分析模块为可编程逻辑器件；或者所述音量分析模块获得的音频信号为模拟信号时，所述音量分析模块包括第一比较器和第二比较器；第一比较器用于将音频信号的音量值与预设的第一电压门限值进行比较，并通过比较结果对音量进行调节；第二比较器用于将音频信号的音量值与预设的第二电压门限值进行比较，并通过比较结果对音量进行调节；其中，第一电压门限值与第二电压门限值构成的范围为所述预设的音量范围。
全文摘要
本发明公开了一种音量调节的方法，用于实现音量的调整，以提高听觉的舒适度。所述方法包括对音频信号进行音频解码，得到解码后的音频信号；对解码后的音频信号进行数模转换；输出音频信号；对该输出的音频信号进行音量分析，获得音量的值；判断获得的音量的值是否在预设的音量范围内；当所述的音量的值不在预设的音量范围内时，调节所述数模转换中对所述音频信号的放大或缩小的倍数。本发明还公开了用于实现所述方法的装置。
文档编号H04R3/00GK102547523SQ20111042257
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者王钊 申请人:无锡中星微电子有限公司