[實(shí)用新型]一種基于多數(shù)字信號(hào)處理器系統(tǒng)的有源揚(yáng)聲器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220750176.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203289623U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志雄;鄧俊曦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州勵(lì)豐文化科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04R3/00
• 分類號(hào): H04R3/00;G05B19/042
• 代理公司: 深圳市隆天聯(lián)鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44232
• 代理人: 劉耿;萬(wàn)振雄

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及揚(yáng)聲器技術(shù)，具體是一種基于多數(shù)字信號(hào)處理器系統(tǒng)的有源揚(yáng)聲器。?

背景技術(shù)

有源一體化音箱（在本技術(shù)中揚(yáng)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(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的快速調(diào)試校正，可以在DSP模塊的輸入處理部分設(shè)置多層音效處理，例如包括音箱層DSP處理（針對(duì)音箱自身）、陣列層DSP處理（針對(duì)一組音箱）和系統(tǒng)層DSP處理（針對(duì)整個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)），然后通過(guò)控制主機(jī)對(duì)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的音箱進(jìn)行單獨(dú)控制、組同步控制或系統(tǒng)同步控制，簡(jiǎn)化系統(tǒng)調(diào)試難度，縮短系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間。但是實(shí)現(xiàn)多層音效處理需要對(duì)DSP處理的要求較高，一般的單個(gè)DSP處理器較難實(shí)現(xiàn)這種多層音效處理。?

（1）多層音效處理的是同時(shí)設(shè)置多個(gè)同一種類的音效處理其來(lái)實(shí)現(xiàn)的，以三層EQ均衡處理為例，需要在DSP處理器中同時(shí)設(shè)置音箱層EQ處理器、陣列層EQ處理器和系統(tǒng)層EQ處理器等三個(gè)音效處理器，這無(wú)疑會(huì)極大增加DSP處理器的數(shù)據(jù)處理量。而且很多音效處理器都是通過(guò)FIR濾波器或IIR濾波器實(shí)現(xiàn)的（例如EQ均衡、分頻、空氣衰減補(bǔ)償?shù)龋緛?lái)計(jì)算量就比較大，加上同時(shí)設(shè)置三層。因此性能一般的DSP處理器可能將無(wú)法順利實(shí)現(xiàn)多層音效處理。?

（2）對(duì)于多分頻音箱，DSP模塊除了需要設(shè)置輸入處理模塊外，還需要針對(duì)每個(gè)喇叭單元設(shè)置一個(gè)輸出處理模塊。輸入處理模塊對(duì)輸入音箱的音頻信號(hào)做總的音效處理并將處理后的音頻信號(hào)分成多路信號(hào)到各個(gè)輸出處理模塊，每個(gè)輸出處理模塊再根據(jù)所對(duì)應(yīng)的喇叭單元特性做有針對(duì)性的音效處理。而且輸入處理模塊和各個(gè)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(duì)于分頻音箱，DSP處理模塊的數(shù)據(jù)處理量和計(jì)算量本來(lái)就很大。?

因此提高DSP模塊是的處理功能是有源揚(yáng)聲器領(lǐng)域的技術(shù)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(shù)字信號(hào)處理器）。由于DSP處理器只能處理數(shù)字信號(hào)，如果輸入音頻信號(hào)為模擬音頻信號(hào)，則需要先通過(guò)ADC（Analog?to?Digital?Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器）將模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)DSP處理器進(jìn)行各種設(shè)定的信號(hào)處理步驟后，再通過(guò)DAC(Digital?to?Analog?Converter，數(shù)模轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)傳輸至下一個(gè)音箱模塊，例如功放模塊、喇叭模塊等（由一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的喇叭單元組成）。?

但是由于DAC自身的特性，經(jīng)過(guò)DAC轉(zhuǎn)換輸出的模擬信號(hào)會(huì)帶有一定量的本底噪音，這個(gè)本底噪音的大小是大致固定的，只和DAC自身相關(guān)，和輸入音箱的數(shù)字音頻信號(hào)或集成該DAC的器件無(wú)關(guān)。雖然普通情況下聽(tīng)眾一般不易察覺(jué)這個(gè)噪音的存在，但是這個(gè)噪音畢竟還是存在的，功放模塊會(huì)把這個(gè)噪音連同有效音頻信號(hào)一起放大輸出。當(dāng)輸入音箱的音頻信號(hào)音量（電平）過(guò)小時(shí)，經(jīng)喇叭單元還原出聲音的噪音將會(huì)變得明顯起來(lái)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊懸粝涞臄U(kuò)音效果和音響系統(tǒng)整體聲效。?

然而，隨著用戶對(duì)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(yīng)調(diào)整（BPPA）、多層處理（音箱層、陣列層、系統(tǒng)層）等。這些功能超出了傳統(tǒng)的由單一DSP芯片構(gòu)建DSP模塊信號(hào)處理能力，影響音頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性。?

因此降低DAC本底噪音是有源揚(yáng)聲器領(lǐng)域的另一個(gè)技術(shù)難題。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有較低噪音的基于多數(shù)字信號(hào)處理器系統(tǒng)的有源揚(yáng)聲器，并使其數(shù)字音頻處理模塊具有更強(qiáng)的處理能力。?

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：?

一種基于多數(shù)字信號(hào)處理器系統(tǒng)的有源揚(yáng)聲器，包括按照信號(hào)流向依次設(shè)置的信號(hào)輸入模塊、數(shù)字音頻處理模塊、輸出緩沖模塊、功放模塊、喇叭模塊，以及用于對(duì)上述一個(gè)或多個(gè)模塊進(jìn)行控制的音箱控制模塊，所述信號(hào)輸入模塊用于接收輸入所述揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)并傳輸至所述數(shù)字音頻處理模塊，所述數(shù)字音頻處理模塊包括多個(gè)串聯(lián)的音效處理器，經(jīng)所述數(shù)字音頻處理模塊處理的音頻信號(hào)經(jīng)所述喇叭模塊放大處理后傳輸至所述喇叭模塊還原成聲音，其中：

所述數(shù)字音頻處理模塊包括按信號(hào)流向串聯(lián)的多個(gè)DSP處理器，起始的一個(gè)DSP處理器接收來(lái)自所述信號(hào)輸入模塊的信號(hào)，最后的一個(gè)DSP處理器輸出的信號(hào)傳輸至所述功放模塊，且所述最后一個(gè)DSP處理器集成有DAC，所述多個(gè)音效處理器按信號(hào)流向分配至所述多個(gè)DSP處理器中。