CN101494752A - 一种音量调整的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种音量调整的方法和装置，所述的装置包括自动电平控制放大器、时间常数变换器和MCU，所述时间常数变换器与所述的自动电平控制放大器相连，用来在搜台后第一次正常工作时变换所述自动电平控制放大器的放电时间常数；所述的MCU用来调用所存储的当前频道对应的ALC控制值，向所述自动电平控制放大器的控制电压端输出；所述自动电平控制放大器用来根据当前频道对应的ALC控制值调整其增益，控制对所述当前频道声音信号的放大。本方案提供的技术方案能很好地解决电视机及音响设备在接收不同频道节目时，声音大小差异较大的问题，且不会出现传统解决方法中的“气音效应”，提供给用户更好的使用体验，更好的满足了用户需求。

Description

一种音量调整的方法及装置

技术领域

本发明属于音量控制技术领域，尤其涉及对电视机或者机顶盒换台时的音量进行自动控制的技术。

背景技术

电视机、机顶盒及音响设备等在每次开机后进入正常收看状态时，用户一般会根据此时的实际需要对声音大小作一次调整，使音量合适，之后通常便不再调整，只切换频道浏览节目。

由于不同电台的声音信号调制度不同，至使不同电台的声音大小有很大差异，常常出现当切换到某一频道时声音突然变得很大，特别是在深夜时很容易影响别人，观看者只得在慌乱中将音量降低；而再切换到另一频道时，声音又可能会突然变得很小，甚至听不清楚，观看者又只得将音量调高，此种现象给用户带来了很大的不便。

针对上述问题，现有的解决方法一般采用自动电平控制ALC电路(也有称为“智能”音量AVC电路)，目前这种电路已经集成在伴音IC里面被广泛应用。它主要是通过一个声音信号电平检测器检测当时的声音信号电平，再用检测到的声音信号电平经过一个具有固定时间常数的充放电电路去控制“压控放大器”，以调节放大器的增益，使放大器增益随声音信号的大小而改变：声音信号强则放大器增益小，反之则增益大，最后使输出声音电平基本维持不变。

图1所示为ALC控制电压与声音信号的波形示意图，图2为噪声(背景音)幅度变化示意图。由于一般情况下伴音幅度相对较小，且持续时间相对较长，因控制“压控放大器”的充放电电路的放电时间常数相对较长，于是，随着时间的延长，控制电压将会因放电而逐步下降(图1中虚线下降沿部分)，而ALC放大器的增益则会逐渐上升，电路中的噪声将随之增大，如图2表示的背景噪声幅度变化，当增益上升到一定程度时，便能明显听到较大的背景噪音；另一方面，当声音信号中出现较大幅度的内容时，因一般ALC电路充电时间常数都很小(通常在毫秒级)，放大器增益的控制电压会迅速上升(如图1中虚线的上升沿部分)，放大器增益则快速下降，背景噪声突然减小(图2中虚线圆内所示的背景噪声突然由大变小)，于是形成“气音效应”。

因此，现有的ALC电路虽然可以解决上述问题，但由于ALC控制时间常数(放电时)相对较小，它容易产生“气音效应”，即在没有声音信号期间，背景噪声会逐渐高涨，而一旦出现声音信号，它就嘎然而止，听起来很不舒服。

发明内容

本发明的目的在于提供一种音量调整的方法及装置，旨在解决现有技术中ALC电路对音量进行控制时存在的“气音效应”的问题。

本发明是这样实现的，一种音量调整的装置，所述的装置包括自动电平控制放大器、时间常数变换器和MCU，其中：

所述的MCU用来调用所存储的当前频道对应的ALC控制值，向所述自动电平控制放大器的控制电压端输出；

所述时间常数变换器与所述的自动电平控制放大器相连，用来在搜台后第一次正常工作时变换所述自动电平控制放大器的放电时间常数；

所述自动电平控制放大器用来根据所述的当前频道对应的ALC控制值调整其增益，控制对所述当前频道声音信号的放大。

所述的MCU还用来在搜台后第一次正常接收时检测各个频道对应的自动电平控制放大器输出的声音信号幅度，并用来根据所检测的声音信号幅度确定各个频道对应的ALC控制值后存储。

所述的MCU还用来存储与各个频道的ALC控制值对应的频道标识。

所述时间常数变换器用来控制所述的自动电压放大控制器在搜台后第一次正常工作时首先采用小的放电时间常数，并用来在所述自动电压放大控制器检测到声音信号的第一个上升值后采用大的放电时间常数。

所述时间常数变换器包括电子可控开关K1和与其串联的电阻R1以及电子可控开关K2和电阻R2，所述自动电平控制放大器时间常数电路的电容一端连接所述电子可控开关K1和电子可控开关K2，另一端连接所述电阻R1和R2，所述的电子可控开关K1和电子可控开关K2的通断受所述MCU的控制。

本发明还提供了一种音量调整的方法，所述的方法包括如下步骤：

a、MCU调用所存储的当前频道对应的ALC控制值输出到自动电平控制放大器的控制电压端；

b、所述自动电平控制放大器根据所述的当前频道对应的ALC控制值调整其增益，控制对所述当前频道声音信号的放大。

其中步骤a之前还包括：

a0、MCU在搜台后第一次正常工作时检测各个频道对应的自动电平控制放大器输出的声音信号幅度，并用来根据所检测的声音信号幅度确定各个频道对应的ALC控制值后存储。

所述的MCU存储所述各个频道对应的ALC控制值时，还存储所述ALC控制值对应的频道标识。

其中步骤a0之前还包括：

搜台后第一次正常工作时，时间常数变换器控制所述的自动电压放大控制器在首先采用小的放电时间常数，当所述自动电压放大控制器检测到声音信号的第一个上升值时，所述时间常数变化器控制所述自动电压放大控制器采用大的放电时间常数。

本发明克服现有技术的不足，采用时间常数变换器控制ALC的放电时间常数，在搜台后第一次正常工作时，采用较小的放电时间常数，如果检测到声音信号的第一个上升值，则采用大的时间常数，同时由MCU检测各个频道的声音信号幅度，对检测到的声音信号幅度做平均值运算后作为“ALC控制值”存储，并由MCU根据各个频道的“ALC控制值”控制自动电平控制放大器增益，从而实现对音量的调整的技术方案，本方案提供的技术方案能很好地解决电视机及音响设备在接收不同频道或不同电台节目时，声音大小差异较大的问题，且不会出现传统解决方法中的“气音效应”，同时在实际使用中有同一电台在不同时间音量差异较小的特点，所以本发明采用大放电时间常数、调用过去的ALC控制值这种工作方式能提供给用户更好的使用体验，更好的满足了用户需求。

附图说明

图1是现有技术ALC控制电压与声音信号的波形示意图；

图2是现有技术背景噪声幅度变化示意图；

图3是本发明实施例提供的音量调整装置的原理框图；

图4是本发明实施例时间常数变换器电路图；

图5是本发明实施例提供的音量调整装置的ALC控制电压与声音信号波形图；

图6是本发明实施例所述音量调整装置的背景噪声幅度变化示意图；

图7是本发明实施例流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图3是本发明实施例提供的音量调整装置的原理框图，包括自动电平控制放大器、MCU和时间常数变换器等，它是通过改变ALC放电时间常数电路的时间常数的办法，来改变对自动电平控制放大器控制电压的变化斜率和一定时间内的放电电压的终值，亦即增益的变化速率及终值，具体说明如下：

其中，自动电平控制放大器(ALC)，是一个增益可控放大器，用于放大声音信号，其增益大小取决于ALC控制端上控制电压的高低，该控制电压由MCU输出，由MCU直接控制自动电平控制放大器的增益。

MCU，搜台后进入正常工作状态，令时间常数变换器立刻使用较小时间常数工作，并在检测到声音信号上升值之后令间常数变换器立刻使用较大时间常数工作；将检测到的声音信号的幅值进行平均值运算，该值作为这一频道对应的“ALC控制值”存入存储器(MCU本身带有存储器)，并且与频道信息联储联用，或者在存储时附带上频道标记；以便再次转换到该频道时读出存储器中所存的上述数据，去控制自动电平控制放大器(ALC)的增益。

时间常数变换器，包括两个电路，用来取代ALC中放电时间常数电路中的电阻，一个电路包括电子可控开关K1和与其串联的电阻R1，另一个电路包括电子可控开关K2和电阻R2，这两个电路都并联在ALC的放电时间常数电路的电容C两端，即ALC中放电时间常数电路的电容C一端连接电子可控开关K1和电子可控开关K2，另一端连接电阻R1和R2，电子可控开关K1和电子可控开关K2的通断受MCU的控制。其中，电阻R1的阻值远远大于电阻R2的阻值，当搜台后第一次正常工作时，MCU首先控制电子开关K2接通，电子开关K1断开，则放电时间常数电路的时间常数较小，当ALC的电压检测器检测到声音信号的第一次上升值后，MCU控制电子开关K1接通，电子开关K2断开，则放电时间常数电路的时间常数较大。图4示出的时间常数电路中可控开关K1和与其串联的电阻R1的电路图，电子可控开关K1采用三极管Q1。电子可控开关K2和电阻R2组成的电路的结构以及与电容C的连接关系与图4所示相同。

通过上述的时间常数变换器来改变ALC中放电时间常数电路的放电时间，在搜台后第一次正常工作时，采用较小的放电时间常数，此时ALC的控制电压逐渐增大，对声音信号逐渐放大；当ALC的电压检测器检测到声音信号第一次上升值后，时间常数变换器便采用较大的放电时间常数。由于时间常数大致使放电缓慢，此后即使信号减弱，ALC控制电压也将维持基本不变，因此ALC电路的增益也不变；如果有更大的信号，那么ALC控制电压还将再度上升，使得电路增益进一步下降并维持。这样，使得ALC的控制电压能够维持，避免气音效应。

图5是本发明实施例所述的音量调整装置的ALC控制电压与声音信号波形图，图中A-B对应的是较小的时间常数的波形，B-C对应的是较大的时间常数的波形，图6是本发明实施例所述音量调整装置的背景噪声幅度变化示意图，由此看出，ALC电路的增益调节在绝大部分时间里都是单向变化，且变化幅度较小，所产生的背景噪声变化也小(见图6所示)，故能消除“气音效应”。

在搜台后第一次正常工作时，MCU对所接收频道的声音信号幅度进行检测，进行平均值运算，并将数据保存到存储器中，作为该频道对应的“ALC控制值”，接收其它频道，重复此过程，保存各个频道的ALC控制值。电视机经过了第一次使用时的后，下一次的正常开机或者从另一个频道切换到当前频道时，MCU从其存储器中读取该频道对应的“ALC控制值”，输出到自动电平控制放大器的控制电压端，用来控制自动电平控制放大器的增益，调整对声音信号的放大倍数。电视机每搜台一次，上述的“ALC控制值”确定的过程将重复一次，并用新的数据替换存储器中以前存储的“ALC控制值”数据。

本发明实施例流程图如图7所示，具体包括如下的步骤：

1、电视机搜台后第一次正常工作时，时间常数变换器控制ALC放电时间常数电路采用较小的时间常数；

2、ALC的电压检测器检测到声音信号上升值？如果是，转步骤3，否则转步骤1；

3、时间常数变换器控制ALC放电时间常数电路采用较大的时间常数；

4、MCU对该频道的声音信号幅度进行检测，进行平均值运算，得出这些声音信号幅度的平均值；

5、MCU将所述的平均值作为该频道对应的“ALC控制值”存储在其存储器中；

6、下一次的正常开机或者从另一个频道切换到当前频道时，MCU从存储器中调用当前频道对应的“ALC控制值”输出到自动电压放大控制器的控制端；

7、自动电压放大控制器的控制端根据该“ALC控制值”调整其增益。

本实施例中，以电视机为例进行说明，具体应用本发明提供的技术方案时，除了电视机之外，其他的进行频道切换的设备，如机顶盒、收音机、电台等也可以采用本发明提供的技术方案。

本方案提供的音量控制装置能很好地解决电视机及音响设备在接收不同频道或不同节目时，声音大小差异较大的问题，且不会出现传统解决方法中的“气音效应”。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种音量调整的装置，其特作在于，所述的装置包括自动电平控制放大器、时间常数变换器和MCU，其中：

所述的MCU用来调用所存储的当前频道对应的ALC控制值，向所述自动电平控制放大器的控制电压端输出；

所述时间常数变换器与所述的自动电平控制放大器相连，用来在搜台后第一次正常工作时变换所述自动电平控制放大器的放电时间常数；

所述自动电平控制放大器用来根据所述的当前频道对应的ALC控制值调整其增益，控制对所述当前频道声音信号的放大。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的MCU还用来在搜台后第一次正常接收时检测各个频道对应的自动电平控制放大器输出的声音信号幅度，并用来根据所检测的声音信号幅度确定各个频道对应的ALC控制值后存储。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的MCU还用来存储与各个频道的ALC控制值对应的频道标识。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述时间常数变换器用来控制所述的自动电压放大控制器在搜台后第一次正常工作时首先采用小的放电时间常数，并用来在所述自动电压放大控制器检测到声音信号的第一个上升值后采用大的放电时间常数。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述时间常数变换器包括电子可控开关K1和与其串联的电阻R1以及电子可控开关K2和电阻R2，所述自动电平控制放大器时间常数电路的电容一端连接所述电子可控开关K1和电子可控开关K2，另一端连接所述电阻R1和R2，所述的电子可控开关K1和电子可控开关K2的通断受所述MCU的控制。

6、一种音量调整的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

a、MCU调用所存储的当前频道对应的ALC控制值输出到自动电平控制放大器的控制电压端；

b、所述自动电平控制放大器根据所述的当前频道对应的ALC控制值调整其增益，控制对所述当前频道声音信号的放大。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中步骤a之前还包括：

a0、MCU在搜台后第一次正常工作时检测各个频道对应的自动电平控制放大器输出的声音信号幅度，并用来根据所检测的声音信号幅度确定各个频道对应的ALC控制值后存储。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的MCU存储所述各个频道对应的ALC控制值时，还存储所述ALC控制值对应的频道标识。

9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其中步骤a0之前还包括：

搜台后第一次正常工作时，时间常数变换器控制所述的自动电压放大控制器在首先采用小的放电时间常数，当所述自动电压放大控制器检测到声音信号的第一个上升值时，所述时间常数变化器控制所述自动电压放大控制器采用大的放电时间常数。

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