一种音频信号播放系统及电子设备的制作方法
【专利摘要】本发明于信号处理【技术领域】，提供了一种音频信号播放系统及电子设备。其中的系统包括：两个或两个以上扬声器，用于分别播放不同频率段的音频信号；滤波单元，用于对输入的音频信号进行滤波处理后，放大输出给相应的扬声器；反馈控制单元，用于采集两个或两个以上扬声器播放的音频信号，并识别音频信号在不同频率段的功率大小，之后根据识别结果调整滤波单元对滤波处理后的音频信号相应频率段的放大倍数，从而实现了对各扬声器音频播放强度的反馈控制，以使得各扬声器之间响度一致，优化系统的音频播放效果，可使得听众获得跟好的收听体验，有利于产品的推广及应用。
【专利说明】一种音频信号播放系统及电子设备
【技术领域】
[0001]本发明属于信号处理【技术领域】，尤其涉及一种音频信号播放系统及电子设备。
【背景技术】
[0002]公知地，人耳所能听见的音频信号频率范围是20Hz-20KHz，特别是对音频信号中的低频部分较为敏感。为了使得扬声器具有更好的低音效果，并同时具有不错的高音效果，传统方式是通过增加扬声器尺寸来实现的，例如，52mm直径、26mm高的扬声器在160Hz左右的低频部分有较好的表现。但随着电子设备的小型化，电子设备中扬声器的可占用空间越来越小，大尺寸的扬声器难以适用于多数的电子设备。
[0003]为了在不增加扬声器占用空间的前提下优化音频信号播放效果，现有技术提出了一种音频信号播放系统。该音频信号播放系统包括两个或两个以上具有不同频率响应范围的扬声器，该两个或两个以上的扬声器相互配合，实现对较宽频率范围的音频信号的播放。例如，该音频信号播放系统可以包括两个扬声器，一个扬声器的频率响应范围是50Hz-3000Hz，另一个扬声器的频率响应范围是1000Hz-12KHz，待播放的音频信号直接输入该两个扬声器实现播放。
[0004]然而，由于频率响应范围不一致，该音频信号播放系统中的各扬声器之间容易产生响度不一致的问题:当频率响应范围处于相对较高频段的扬声器较响时，人耳就基本听不到频率响应范围处于相对较低频段的扬声器播放的音频信号，反之亦然，从而使得音频信号的播放效果较差，听众的体验性不佳，不利于产品的推广及应用。
【发明内容】
[0005]本发明实施例的目的在于提供一种音频信号播放系统，旨在解决现有技术提供的音频信号播放系统包括两个或两个以上具有不同频率响应的扬声器，各扬声器之间容易产生响度不一致的问题，导致播放效果差的问题。
[0006]本发明实施例是这样实现的，一种音频信号播放系统，所述系统包括:
[0007]两个或两个以上扬声器，用于分别播放不同频率段的音频信号；
[0008]滤波单元，用于对输入的音频信号进行滤波处理后，放大输出给相应的所述扬声器；
[0009]反馈控制单元，用于采集所述两个或两个以上扬声器播放的所述音频信号，并识别采集到的所述音频信号在不同频率段的功率大小，之后根据识别结果调整所述滤波单元对滤波处理后的所述音频信号相应频率段的放大倍数。
[0010]本发明实施例的另一目的在于提供一种电子设备，所述电子设备包括一如上所述的音频信号播放系统。
[0011]本发明实施例提供的音频信号播放系统在两个或两个以上扬声器的基础上，还包括一对扬声器发出的音频信号进行频率分析，并根据分析结果调节相应扬声器音频播放强度的反馈控制单元，实现了对各扬声器音频播放强度的反馈控制，以使得各扬声器之间响度一致，优化系统的音频播放效果，可使得听众获得跟好的收听体验，有利于产品的推广及应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例提供的音频信号播放系统的结构图；
[0013]图2是图1中滤波单元的一种结构图；
[0014]图3是图2中反馈控制单元的结构图；
[0015]图4是图3中数字信号处理模块的结构图；
[0016]图5是当本发明实施例提供的电子设备为电话机时的一种外部示意图；
[0017]图6是当本发明实施例提供的电子设备为移动通信终端时的一种外部示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供的音频信号播放系统在现有两个或两个以上具有不同频率响应范围的扬声器的基础上,还包括一对扬声器发出的音频信号进行频率分析，并根据分析结果调节相应扬声器音频播放强度的反馈控制单元。
[0020]图1示出了本发明实施例提供的音频信号播放系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
[0021]本发明实施例提供的音频信号播放系统包括:两个或两个以上扬声器11，两个或两个以上扬声器11具有不同的频率响应范围，用于分别播放不同频率段的音频信号；滤波单元12，用于对输入的音频信号进行滤波处理后放大输出给相应的扬声器11，以避免多个扬声器11在播放音频信号时容易发生混响的问题。与现有的音频信号播放系统不同，本发明实施例提供的音频信号播放系统还包括:反馈控制单元13，用于采集两个或两个以上扬声器11播放的音频信号，并识别采集到的音频信号在不同频率段的功率大小，之后根据识别结果调整滤波单元12对滤波处理后的音频信号相应频率段的放大倍数。
[0022]与现有技术不同，本发明实施例提供的音频信号播放系统在两个或两个以上扬声器的基础上，还包括一对扬声器发出的音频信号进行频率分析，并根据分析结果调节相应扬声器音频播放强度的反馈控制单元，实现了对各扬声器音频播放强度的反馈控制，以使得各扬声器之间响度一致，优化系统的音频播放效果，可使得听众获得跟好的收听体验，有利于产品的推广及应用。
[0023]其中，滤波单元12可以包括:两个或两个以上的滤波器，用于分别对输入的音频信号进行滤波处理后输出；两个或两个以上的功率放大器，该两个或两个以上的功率放大器分别一一对应连接在滤波器和扬声器之间，用于对相应滤波器输出的音频信号进行放大后输出给相应扬声器。
[0024]举例来说，当本发明实施例提供的音频信号播放系统包括两个扬声器11时，如图2所示，此时的滤波单元12可以包括:低通滤波器121，用于对输入的音频信号进行低通滤波处理后输出第一频率段的音频信号，以滤除输入的音频信号中的高频分量而让低频分量得以通过；第一功率放大器123，用于将低通滤波器121输出的音频信号进行放大后，输出给一扬声器11，由一扬声器11对第一频率段的音频信号进行播放；高通滤波器122,用于对输入的音频信号进行高通滤波处理后输出第二频率段的音频信号，以滤除输入的音频信号中的低频分量而让高频分量得以通过；第二功率放大器124，用于将高通滤波器122输出的音频信号进行放大后，输出给另一扬声器11，由另一扬声器11对第二频率段的音频信号进行播放。其中的低通滤波器121和/或高通滤波器122可以是无限脉冲响应数字滤波器(Infinite Impulse Response, IIR)。其中，第一频率段的频率响应范围为(O, fO],第二频率段的频率响应范围为[Π，+⑴]，f0为第一频率段的上截频，Π为第二频率段的下截频。
[0025]进一步地，如图3所示，反馈控制单元13可以包括:麦克风131，用于采集两个扬声器11发出的音频信号；数字信号处理模块132，用于识别麦克风131采集到的音频信号分别在第二频率段和第一频率段的功率大小，之后根据识别结果调整第一功率放大器123和/或第二功率放大器124的放大倍数。
[0026]更进一步地，如图4所示，数字信号处理模块132又可以包括:模数转换模块1321，用于对麦克风131采集到的音频信号进行模数转换，输出数字音频信号；时域-频域变换模块1322，用于采用快速傅里叶变换算法将模数转换模块1321输出的数字音频信号从时域变换到频域，数字音频信号由随时间变化信号转换到随频率变化信号；功率识别模块1323，用于识别出时域-频域变换模块1322变换后的数字音频信号分别在第二频率段和第一频率段的功率大小；功放控制模块1324，用于根据功率识别模块1323识别出的数字音频信号分别在第二频率段和第一频率段的功率大小，调整第一功率放大器123和/或第二功率放大器124的放大倍数:当功率识别模块1323识别出的数字音频信号在第二频率段的功率低于数字音频信号在第一频率段的功率一预设值时，功放控制模块1324提高第二功率放大器124的放大倍数，而当功率识别模块1323识别出的数字音频信号在第一频率段的功率低于数字音频信号在第二频率段的功率一预设值时，功放控制模块1324则降低第二功率放大器124的放大倍数。
[0027]本发明实施例还提供了一种电子设备，包括一如上所述的音频信号播放系统。优选地，该电子设备是电话机或移动通信终端，如图5为该电话机的一种外部示意图，如图6为该移动通信终端的一种外部不意图，而扬声器11或麦克风131可以布置于电子设备的任一表面位置，而不仅限于如图5或图6所不的位置。
[0028]本发明实施例提供的音频信号播放系统在两个或两个以上扬声器的基础上，还包括一对扬声器发出的音频信号进行频率分析，并根据分析结果调节相应扬声器音频播放强度的反馈控制单元，实现了对各扬声器音频播放强度的反馈控制，以使得各扬声器之间响度一致，优化系统的音频播放效果，可使得听众获得跟好的收听体验，有利于产品的推广及应用。
[0029]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来控制相关的硬件完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如R0M/RAM、磁盘、光盘等。
[0030]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种音频信号播放系统，其特征在于，所述系统包括: 两个或两个以上扬声器，用于分别播放不同频率段的音频信号； 滤波单元，用于对输入的音频信号进行滤波处理后，放大输出给相应的所述扬声器；反馈控制单元，用于采集所述两个或两个以上扬声器播放的所述音频信号，并识别采集到的所述音频信号在不同频率段的功率大小，之后根据识别结果调整所述滤波单元对滤波处理后的所述音频信号相应频率段的放大倍数。
2.如权利要求1所述的音频信号播放系统，其特征在于，所述滤波单元包括: 两个或两个以上的滤波器，用于分别对所述输入的音频信号进行滤波处理后输出； 两个或两个以上的功率放大器，所述两个或两个以上的功率放大器分别一一对应连接在所述滤波器和所述扬声器之间，用于对相应滤波器输出的音频信号进行放大后输出给相应扬声器。
3.如 权利要求2所述的音频信号播放系统，其特征在于，所述系统包括两个扬声器，所述滤波单元包括: 低通滤波器，用于对所述输入的音频信号进行低通滤波处理后输出第一频率段的音频信号; 第一功率放大器，用于将所述低通滤波器输出的所述第一频率段的音频信号进行放大后，输出给一扬声器； 高通滤波器，用于对所述输入的音频信号进行高通滤波处理后输出第二频率段的音频信号; 第二功率放大器，用于将所述高通滤波器输出的所述第二频率段的音频信号进行放大后，输出给另一扬声器； 所述第一频率段的频率响应范围为(O，fO]，所述第二频率段的频率响应范围为[Π，+ m ]，且f0为所述第一频率段的上截频，fl为所述第二频率段的下截频。
4.如权利要求3所述的音频信号播放系统，其特征在于，所述低通滤波器和/或所述高通滤波器是无限脉冲响应数字滤波器。
5.如权利要求3所述的音频信号播放系统，其特征在于，所述反馈控制单元包括: 麦克风，用于采集所述两个扬声器发出的音频信号； 数字信号处理模块，用于识别所述麦克风采集到的所述音频信号分别在第二频率段和第一频率段的功率大小，之后根据识别结果调整所述第一功率放大器和/或第所述二功率放大器的放大倍数。
6.如权利要求5所述的音频信号播放系统，其特征在于，所述数字信号处理模块包括: 模数转换模块，用于对所述麦克风采集到的所述音频信号进行模数转换，输出数字音频信号； 时域-频域变换模块，用于采用快速傅里叶变换算法将所述模数转换模块输出的所述数字音频信号从时域变换到频域； 功率识别模块，用于识别出所述时域-频域变换模块变换后的所述数字音频信号分别在第二频率段和第一频率段的功率大小； 功放控制模块，用于根据所述功率识别模块识别出的所述数字音频信号分别在第二频率段和第一频率段的功率大小，调整所述第一功率放大器和/或所述第二功率放大器的放大倍数。
7.如权利要求6所述的音频信号播放系统，其特征在于，当所述功率识别模块识别出的所述数字音频信号在所述第二频率段的功率低于所述数字音频信号在所述第一频率段的功率一预设值时，所述功放控制模块提高所述第二功率放大器的放大倍数； 当所述功率识别模块识别出的所述数字音频信号在所述第一频率段的功率低于所述数字音频信号在所述第二频率段的功率一预设值时，所述功放控制模块则降低所述第二功率放大器的放大倍数。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括一如权利要求1至7任一项所述的音频信号播放系统。
9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备是电话机或移动通信终 端。
【文档编号】H04R3/00GK103428607SQ201210165488
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年5月25日 优先权日:2012年5月25日
【发明者】程乔乔 申请人:华为技术有限公司