一种基于动态声压控制技术的音响控制方法及装置与流程

本发明涉及音响控制技术，特别涉及一种基于动态声压控制技术的音响控制方法及装置。

背景技术：

1、音响设备是我们日常生活中不可或缺的一部分，但是使用不当会给人们带来不适。例如，过高的音量会影响人们的听力健康，而过低的音量则会影响音效的表现。为了解决这些问题，人们使用了各种音响控制技术，其中动态声压控制技术是一种较为有效的技术。

2、目前，市场上的动态声压控制技术多数采用压缩扩展算法，其基本原理是通过控制输入信号的动态范围，实现输出信号的动态范围的控制。这种技术可以在一定程度上解决过高或过低的音量问题，但是在音效表现方面并不理想。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于动态声压控制技术的音响控制方法及装置，采用动态压缩技术和动态扩展技术能够对控制信号进行更加精细的处理，实现对声音智能化控制，使得音响设备能够自动调节声音大小，从而避免声音过大或过小的问题。

2、相应的，本发明提供了一种基于动态声压控制技术的音响控制方法，包括：

3、基于声压检测模块采取均方根检测算法实时检测信号的声压大小值；

4、将检测到的声压大小值送入数字信号处理器控制的控制电路；

5、在控制电路中设定目标声压大小值，并将检测到的声压大小值与目标值进行比较；

6、若检测到的声压大小值高于目标值，控制电路将输出一个控制信号来降低输入信号的增益；

7、若检测到的声压大小值低于目标值，控制电路将输出一个控制信号来提高输入信号的增益；

8、采用动态压缩技术和动态扩展技术对控制信号动态范围的压缩或扩展，实现动态声压控制；

9、将动态声压控制后的控制信号输出到音响设备中。

10、优选的，所述基于声压检测模块采取均方根检测算法实时检测信号的声压大小，包括：

11、通过声音传感器采集环境中的声音信号，转化为模拟电信号s(t)，t表示时间；

12、基于pulse code modulation技术将模拟电信号s(t)转化为数字电信号s(n)，n表示采样的时间点，采样频率为fs；

13、

14、通过计算机处理数字信号，将其转换为声音波形图；

15、去除声音波形图背景噪音，增强清晰度并转换回数字信号，w(n)为去噪后的数字信号；

16、将波形图分成若干个周期，wi(n)为第个周期内的数字信号，计算每个周期内的平方和，第i个周期内的平方和为ei；

17、

18、其中n为每个周期的采样点数；

19、对平方和进行平均和开方，得到均方根值，rmsi第i个周期的均方根值；

20、

21、根据均方根值判断声压大小，设定一个中间阈值t，根据方根值rmsi超过阈值t多少，给予声压大大小值信息。

22、优选的，所述将检测到的声压大小值送入数字信号处理器控制的数字电路，包括：

23、使用传感器将声压大小值的声波信号转换为电信号，送入模拟信号处理器；

24、模拟信号处理器将声波信号放大，增强信号强度；

25、模拟信号处理器将模拟信号转换为数字信号，通过模数转换器将模拟信号采样为一组数字信号；

26、数字信号处理器对采样后的数字信号进行数字信号处理，包括滤波、去噪、增强。

27、优选的，所述在控制电路中设定目标声压大小值，并将检测到的声压大小值与目标值进行比较，包括：

28、将检测到的声压大小值与设定的目标声压大小值进行比较；

29、比较结果包括三个状态：小于目标值、等于目标值、大于目标值；

30、基于比较结果分析音响播放元件的工作状态和输出声音大小，获取环境中的实际声压大小接近设定的目标值。

31、优选的，所述若检测到的声压大小值高于目标值，控制电路将输出一个控制信号来降低输入信号的增益，包括：

32、检测到声压大小值高于目标值；

33、控制电路根据检测到的数值计算出需要降低的增益值；

34、控制电路向输入信号的放大器发送一个控制信号；

35、放大器收到控制信号，根据控制信号调整增益值，使得输出信号的声压大小降低到目标值；

36、持续监测输出信号的声压大小，若继续高于目标值，控制电路会继续发出控制信号，直到输出信号的声压大小稳定在目标值。

37、优选的，所述若检测到的声压大小值低于目标值，控制电路将输出一个控制信号来提高输入信号的增益，包括：

38、检测到声压大小值低于目标值；

39、控制电路根据检测到的数值计算出需要提高的增益值；

40、控制电路向输入信号的放大器发送一个控制信号；

41、放大器收到控制信号，根据控制信号调整增益值，使得输出信号的声压大小提高到目标值；

42、持续监测输出信号的声压大小，若继续低于目标值，控制电路会继续发出控制信号，直到输出信号的声压大小稳定在目标值。

43、优选的，所述采用动态压缩技术和动态扩展技术对控制信号动态范围的压缩或扩展，实现动态声压控制，包括：

44、通过内部回路进行自适应控制获取控制信号，对控制信号的最大值和最小值进行检测，确定目标控制信号动态范围大小；

45、将目标动态范围与原始控制信号的动态范围进行比较，计算出需要压缩或扩展的比例；

46、将原始控制信号按照计算出的比例进行压缩或扩展，使其适配设定的目标动态范围；

47、将压缩或扩展后的控制信号输出到控制系统中。

48、本发明还提供了一种基于动态声压控制技术的音响控制装置，所述装置包括：

49、声压检测模块：用于采取均方根检测算法实时检测信号的声压大小值

50、动态声压门限模块：用于检测到的声压大小值高于目标值，控制电路将输出一个控制信号来降低输入信号的增益；

51、动态声压检测模块：用于判断检测到的声压大小值高于目标值还是低于目标值，并输出控制信号；

52、动态压缩模块：用于对控制信号动态范围的压缩；

53、动态扩展模块：用于对控制信号动态范围的扩展；

54、信号输出模块：用于将动态声压控制后的控制信号输出到音响设备；

55、音频输出模块：用于将控制信号转化为音频信号并输出音频信号；

56、控制模块：用于对音响控制装置进行控制。

57、优选的，所述声压检测模块包括：

58、输入子模块：用于使用传感器将声压大小值的声波信号转换为电信号，送入模拟信号处理器；

59、放大增强子模块：用于模拟信号处理器将声波信号放大，增强信号强度；

60、转换子模块：模拟信号处理器将模拟信号转换为数字信号，通过模数转换器将模拟信号采样为一组数字信号；

61、处理子模块：数字信号处理器对采样后的数字信号进行数字信号处理，包括滤波、去噪、增强。

62、优选的，所述控制装置的集成电路采用一次性非易失性存储器。

63、本发明提供了一种基于动态声压控制技术的音响控制方法及装置，这种基于动态声压控制技术的音响控制方法能够实现对声音信能化控制，使得音响设备能够自动调节声音大小，从而避免声音过大或过小的问题。同时，采用动态压缩技术和动态扩展技术能够对控制信号进行更加精细的处理，提高音响输出的质量和稳定性，同时也能减少设备的功耗和损耗，从而延长设备的寿命，因此，该方法具有实用性和经济性，并能够提升用户的音乐体验感。