[發明專利]一種動態改變均衡增益的均衡系統和方法

有效

• 申請號: 201710021753.4
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106877820B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 徐海
• 申請（專利權）人: 廣州市迪聲音響有限公司
• 主分類號: H03D7/14
• 分類號: H03D7/14;H03G3/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;李捷

1.一種動態改變均衡增益的均衡系統，包括音頻輸入終端和音頻輸出終端，其特征在于，所述均衡系統還包括有：模擬信號轉數字信號轉換器、數字信號轉模擬信號轉換器、RMS信號有效值檢測器、電平轉化模塊、電平比較器、啟動閾值輸入模塊、均衡參數輸入模塊、濾波器系數平滑更新器、濾波器系數緩沖器以及頻率響應補償模塊；

所述音頻輸入終端、模擬信號轉數字信號轉換器、RMS信號有效值檢測器、電平轉化模塊以及電平比較器依次連接，所述均衡參數輸入模塊、濾波器系數平滑更新器、濾波器系數緩沖器、頻率響應補償模塊、數字信號轉模擬信號轉換器以及音頻輸出終端依次連接；

所述啟動閾值輸入模塊的輸出端與所述電平比較器的輸入端連接，所述電平轉化模塊與電平比較器的輸出端均與所述濾波器系數平滑更新器的輸入端連接，所述模擬信號轉數字信號轉換器的輸出端還與所述頻率響應補償模塊的輸入端連接；

利用所述模擬信號轉數字信號轉換器將音頻輸入終端輸出的模擬信號轉換為數字信號，并將該數字信號輸入到RMS信號有效值檢測器中；

所述RMS信號有效值檢測器對所述數字信號進行有效值檢測，并將檢測的有效值輸入到所述電平轉化模塊中，所述電平轉化模塊將所述有效值轉化為與所述啟動閾值單位相同的數值Q；

所述均衡參數輸入模塊中的均衡參數包括均衡系統的帶寬，均衡系統的目標電平，均衡系統的中心頻率，均衡增益增大或衰減的比率，均衡增益的起控時間以及均衡增益釋放的時間；

對所述濾波器系數緩沖器中的濾波器系數進行更新過程中，所述均衡系統包括以下三種狀態：

動態均衡未啟動狀態：若所述電平比較器輸出為假，即所述數值Q小于所述啟動閾值，且電平比較器之前的狀態為假，此時動態均衡未啟動；

動態均衡啟動及均衡增益保持狀態：若所述電平比較器輸出為真，即所述數值Q大于所述啟動閾值，且動態均衡處于未啟動狀態，則將濾波器系數平滑更新器的平滑標志置1，將電平比較器的狀態標志置1，并將濾波器系數平滑更新器內的啟動時間計數器賦值為所述起控時間的值；

若啟動時間計數器的啟動時間T不為零，則先計算出幀間增益變化梯度?1，再計算出幀內采樣值間增益變化梯度?2 = ?1/len，其中len為幀長，最后根據幀內采樣值間增益變化梯度?2更新所述濾波器系數緩沖器的濾波器系數,以達到動態均衡啟動時增益的平滑過渡，此時動態均衡開始啟動；

若啟動時間計數器的啟動時間T為零，則保持起控完成后最終增益的提升或衰減，并保持此時的增益值GainHold，此時為均衡增益保持狀態；

動態均衡釋放狀態，若所述電平比較器輸出為假，即所述數值Q小于所述啟動閾值，且先前的狀態為均衡啟動狀態，則先將濾波器系數平滑更新器內的釋放時間計數器賦值為所述釋放時間值,然后計算出釋放時間內幀間的增益變化梯度?3，再根據幀間增益變化梯度?3計算幀內采樣值間增益變化梯度?4 = ?3/len，最后根據幀內采樣值間增益變化梯度?4更新所述濾波器系數緩沖器的濾波器系數，以達到動態均衡釋放時增益的平滑過渡；若釋放時間計數器的值等于零，則保持信號直通。

2.根據權利要求1所述的均衡系統，其特征在于：所述均衡參數輸入模塊包括微控制器，與微控制器連接的顯示屏模塊以及鍵盤模塊。

3.根據權利要求2所述的均衡系統，其特征在于：所述均衡參數輸入模塊還包括與微控制器連接的上位機。

4.根據權利要求3所述的均衡系統，其特征在于：所述音頻輸入終端與模擬信號轉數字信號轉換器之間連接有模擬低通濾波器，所述音頻輸出終端與字信號轉模擬信號轉換器之間連接有模擬低通濾波器。

5.根據權利要求1～4中任意一項所述的均衡系統，其特征在于：所述RMS信號有效值檢測器、電平轉化模塊、電平比較器、濾波器系數平滑更新器、濾波器系數緩沖器以及頻率響應補償模塊集成于一數字信號處理器模塊中。

6.根據權利要求5所述的均衡系統，其特征在于：所述頻率響應補償模塊為雙二階濾波器。