[發(fā)明專利]音頻相位檢測和自動校正設備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710073156.2
• 申請日: 2007-01-31
• 公開（公告）號: CN101051456A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 張建平;范國華
• 申請（專利權）人: 張建平
• 主分類號: G10H1/00
• 分類號: G10H1/00;G01H17/00;G01R25/00;H04S7/00;H04R29/00
• 代理公司: 深圳市啟明專利代理事務所
• 代理人: 張信寬

技術領域

本發(fā)明涉及一種音頻設備，特別是一種音頻相位檢測和自動校正設備。?

背景技術

近年來，隨著計算機和多媒體技術的發(fā)展，越來越多的數字音頻技術被應用到電臺和電視臺的音頻節(jié)目制作和播出過程中。電臺和電視臺為提高播出節(jié)目的水平，也越來越重視播出節(jié)目的音頻質量，采用各種最新的技術和設備來提高節(jié)目的音頻質量。?

音頻信號是一種正弦波。在正弦波中，相位、幅度和頻率是正弦波的三個特征量，是反映正弦波任何時刻狀態(tài)的物理量。相位差是指兩個頻率相同的正弦波的相位的差，其范圍在0°-180°之間，如果相位差為0°，則兩個正弦波疊加后信號幅度相加；如果相位差為180°，則兩個正弦波疊加后信號幅度相減，這種情況也稱為反相。在立體聲或雙聲道音頻信號中，左右兩個通道的相位對節(jié)目的音頻質量有著關鍵的影響。特別是當左右通道的相位相反時，會導致播出節(jié)目的音頻產生嚴重失真甚至音量很小。?

在電臺和電視臺的音頻節(jié)目制作過程中，造成左右通道相位異常的原因很多，例如，在節(jié)目的采集錄音時，如果兩個麥克風的位置不當，就可能產生相位相加或相減的現象；當麥克風的音頻相位相同時，會使兩只麥克風的輸出相加，導致音量提升而產生回聲；當麥克風的音頻相位相反時，會使兩只麥克風的輸出相減，導致輸出的音量不足和失真。?

由于音頻信號是由一系列不同頻率的諧波組成，每個諧波都有特定的相位特征，故音頻信號的相位的檢測比普通正弦信號的相位檢測要復雜很多。當前，有一些專業(yè)的音頻設備雖然可以對音頻相位檢測和顯示，但無法對相位異常的音頻進行自動校正和?處理。因此只能發(fā)現問題而不能解決問題。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服上述現有技術之不足，提供一種既可以檢測音頻流的相位并能夠自動校正相位異常音頻信號的設備。?

上述目的采用下述的技術方案就可以實現：本技術方案的設備包括一個音頻信號處理主板、至少一個音頻信號接收/發(fā)送單板和一個用戶界面板；?

其中，音頻信號處理主板包括一個微處理器ARM9、一個與微處理器連接的FLASH數據存儲芯片及一個SDRAM1數據存儲芯片；一個與微處理器連接的可編程邏輯陣列PFGA芯片、一個與可編程邏輯陣列芯片連接的SDRAM2數據存儲芯片；微處理器還擴展了以太網接口、USB接口、UART串口和用戶界面板的全部驅動端口；?

音頻信號接收/發(fā)送單板包括一個模擬信號解編碼芯片、一個數字信號接收芯片、一個數字信號發(fā)送芯片和輸入、輸出接口；?

用戶界面板包括LCD顯示器、LED顯示器和一個五位按鍵，五位按鍵通過微處理器可以設置各種功能模式，LCD顯示器、LED顯示所設置的各種功能模式及狀態(tài)；?

數字或模擬音頻流由音頻信號接收/發(fā)送單板的輸入接口輸入，在音頻信號接收/發(fā)送單板中進行數字音頻信號的調制和解調，并實現格式音頻流的編解碼，解碼成I2S格式數據，送入可編程邏輯陣列芯片的FF?T模塊單元做快速傅立葉運算，運算結果暫存在SDRAM2數據存儲芯片中，微處理器根據運算結果及系統(tǒng)設置參數判斷相位的正確與否：若信號正常，微處理器控制發(fā)送芯片將重新編碼后的數據送出到音頻信號接收/發(fā)送單板中向外輸出；若信號錯誤，微處理器做反轉處理修正，再發(fā)送到音頻信號接收/發(fā)送單板中向外輸出。?

上述技術方案中的所說的所說的微處理器是ARM9處理器；所說的可編程邏輯陣列芯片是FPGA芯片；所說的模擬信號解編碼芯片是一個高性能，高集成的音頻多媒體編解碼芯片，分辨率24bit，它可以完成音頻信號模擬到數字，數字到模擬的轉換，采樣頻率高達；所說的接收芯片是一個單片集成的解碼芯片，它可以接收符合IEC60958，S/PDIF，EIAJ，CP1201或者AES3接口標準數字音頻格式的信號，通過它的I2C總線控制端口，可以方便的設置工作模式和讀取數據；所說的發(fā)送芯片也是一個單片集成的編碼芯片，它可以發(fā)送符合IEC60958，S/PDIF，EIAJ，CP1201或者AES3接口標準數字音頻格式的信號，通過它的I2C總線控制端口，可以方便的設置工作模式和讀取數據?

本發(fā)明的有益效果是：?

(1)本發(fā)明的設備不但可以檢測音頻流的相位，并且能夠自動校正相位異常音頻信號的設備，從而保證輸出音頻信號的相位正常；主要應用在廣播電臺，電視臺數字化安全播出，集音頻相位檢測，報警，音頻相位反相處理等功能為一體的新型數字音頻處理設備；?