[發明專利]基于多DSP系統的有源揚聲器

在審

• 申請號: 201210594387.9
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103916754A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 李志雄;鄧俊曦
• 申請（專利權）人: 廣州勵豐文化科技股份有限公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 深圳市隆天聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 劉耿;萬振雄

技術領域

本發明涉及揚聲器技術，具體是一種基于多DSP系統的有源揚聲器。

背景技術

有源一體化音箱（在本技術中揚聲器和音箱表示相同意思）是指集成了DSP模塊和功放模塊的音箱。為實現揚聲器系統的快速調試校正，可以在DSP模塊的輸入處理部分設置多層音效處理，例如包括音箱層DSP處理（針對音箱自身）、陣列層DSP處理（針對一組音箱）和系統層DSP處理（針對整個揚聲器系統），然后通過控制主機對揚聲器系統的音箱進行單獨控制、組同步控制或系統同步控制，簡化系統調試難度，縮短系統調試時間。但是實現多層音效處理需要對DSP處理的要求較高，一般的單個DSP處理器較難實現這種多層音效處理。

（1）多層音效處理的是同時設置多個同一種類的音效處理其來實現的，以三層EQ均衡處理為例，需要在DSP處理器中同時設置音箱層EQ處理器、陣列層EQ處理器和系統層EQ處理器等三個音效處理器，這無疑會極大增加DSP處理器的數據處理量。而且很多音效處理器都是通過FIR濾波器或IIR濾波器實現的（例如EQ均衡、分頻、空氣衰減補償等），本來計算量就比較大，加上同時設置三層。因此性能一般的DSP處理器可能將無法順利實現多層音效處理。

（2）對于多分頻音箱，DSP模塊除了需要設置輸入處理模塊外，還需要針對每個喇叭單元設置一個輸出處理模塊。輸入處理模塊對輸入音箱的音頻信號做總的音效處理并將處理后的音頻信號分成多路信號到各個輸出處理模塊，每個輸出處理模塊再根據所對應的喇叭單元特性做有針對性的音效處理。而且輸入處理模塊和各個輸出處理模塊中所采用的音效處理器的種類可以是任意的。因此對于分頻音箱，DSP處理模塊的數據處理量和計算量本來就很大。

因此提高DSP模塊是的處理功能是有源揚聲器領域的技術難題之一。

此外，DSP模塊的核心器件是DSP處理器（Digital?Signal?Processor，也稱為數字信號處理器）。由于DSP處理器只能處理數字信號，如果輸入音頻信號為模擬音頻信號，則需要先通過ADC（Analog?to?Digital?Converter，模數轉換器）將模擬音頻信號轉換成數字信號。數字信號經過DSP處理器進行各種設定的信號處理步驟后，再通過DAC(Digital?to?Analog?Converter，數模轉換器)轉換成模擬信號傳輸至下一個音箱模塊，例如功放模塊、喇叭模塊等（由一個或多個獨立的喇叭單元組成）。

但是由于DAC自身的特性，經過DAC轉換輸出的模擬信號會帶有一定量的本底噪音，這個本底噪音的大小是大致固定的，只和DAC自身相關，和輸入音箱的數字音頻信號或集成該DAC的器件無關。雖然普通情況下聽眾一般不易察覺這個噪音的存在，但是這個噪音畢竟還是存在的，功放模塊會把這個噪音連同有效音頻信號一起放大輸出。當輸入音箱的音頻信號音量（電平）過小時，經喇叭單元還原出聲音的噪音將會變得明顯起來，嚴重時甚至會影響音箱的擴音效果和音響系統整體聲效。

然而，隨著用戶對音效處理要求的提高，用戶希望DSP模塊可以提供更多的音頻處理功能，例如相位響應調整（BPPA）、多層處理（音箱層、陣列層、系統層）等。這些功能超出了傳統的由單一DSP芯片構建DSP模塊信號處理能力，影響音頻傳輸的實時性和可靠性。

因此降低DAC本底噪音是有源揚聲器領域的另一個技術難題。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種具有較低噪音的基于多DSP系統的有源揚聲器，并使其數字音頻處理模塊具有更強的處理能力。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種基于多DSP系統的有源揚聲器，包括按照信號流向依次設置的信號輸入模塊、數字音頻處理模塊、功放模塊、喇叭模塊，以及用于對上述一個或多個模塊進行控制的音箱控制模塊，所述信號輸入模塊用于接收輸入所述揚聲器的音頻信號并傳輸至所述數字音頻處理模塊，所述數字音頻處理模塊包括多個串聯的音效處理器，其中：

所述數字音頻處理模塊包括按信號流向串聯的多個DSP處理器，起始的一個DSP處理器與所述信號輸入模塊連接，最后的一個DSP處理器與所述功放模塊連接，且所述最后一個DSP處理器集成有DAC，所述多個音效處理器按信號流向分配至所述多個DSP處理器中。