CN101964935A - 音频系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种音频系统。在该音频系统中，当由控制装置的设置部将输入装置的输入端口的自动补偿从关闭状态设置成开启状态时，该输入端口的数字增益被设置成预定值，并且该输入端口的选择器选择来自补偿器的数字信号，当输入端口的自动补偿处于开启状态时，该输入端口的数字增益根据该输入端口的模拟增益而变化，以使得由该输入端口的数字增益的值变化来补偿由调整部引起的该输入端口的模拟增益的值变化，以及当由设置部将输入装置的输入端口的自动补偿从开启状态设置成关闭状态时，输入装置的该输入端口的选择器选择来自AD转换器的数字信号。

Description

音频系统

技术领域

本发明涉及通过将多个装置连接至音频网络所构成的音频系统。

背景技术

在现有技术中，已知通过将多个混音装置并行连接至音频信号被输入至的一个输入装置所构成的混音系统。通过调整部来调整输入至该输入装置的音频信号的增益，并且将调整后的音频信号并行地提供给连接至输入装置的所有混音装置。一个混音装置接收输入装置的调整部对增益进行的调整的量，并且基于接收到的调整量来校正从输入装置提供的音频信号的电平，从而消除该输入装置中的增益的调整量。因此，即使在输入装置中进行了对于各个混音装置未必为最佳的增益调整时，在各个混音装置中也自动取消该增益调整。

在现有技术中，还已知具有自动增益补偿功能的数字混音器。通过模拟增益可变的放大器来调整输入至该数字混音器中的模拟输入端口的模拟信号的电平，然后，通过A/D转换器将该模拟信号转换成数字信号。将来自输入端口的数字信号通过输入转接器(patch)输入至输入通道，并且通过数字增益可变的衰减器来调整该数字信号的电平，然后通过均衡器、压缩器或音量控制器(fader)等调整该数字信号的声学特性。于是，如果在自动增益调整被设置为“开启(on)”的情况下用户改变输入端口的模拟增益，则数字混音器的输入通道中的衰减器的数字增益改变以取消模拟增益的变化，从而自动补偿该增益。

在现有技术中，还已知网络型音频系统。该网络型音频系统由包括以环形连接的多个装置、以使得可以在这些装置之间进行环路传输的音频网络构成。混音系统的输入操作、混音操作和输出操作等的部分操作被分别指派至网络型音频系统的装置，以使得这些装置整体构成单个音频系统。在该音频网络中，可以实时传输音频信号，并且可以通过同一线缆传输控制信号。

相关技术参考文献

[专利文献1]日本专利4052072号公报

[专利文献2]日本特开2007-43249号公报

[专利文献3]日本特开2007-295551号公报

这里，假定传统的网络型音频系统包括具有用于进行输入操作的输入端口的输入装置和具有用于进行混音操作的输入通道的混音装置。如果在将传统的自动增益补偿功能应用于这种网络型音频系统的情况下、用户改变了输入端口的模拟增益，则混音装置的输入通道的数字增益自动改变，从而补偿模拟增益的改变。同时，当从控制台发出了用于调整模拟增益的指令时，根据该指令调整输入装置的模拟增益，并且自动调整混音装置的数字增益。然而，由于在这些装置之间存在音频网络，因此输入装置和混音装置这两者没有同时接收到该指令，由此产生在这两个装置处改变增益的时刻不同的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供可以在不存在时刻偏差的情况下进行自动增益控制的网络型音频系统。

为了实现以上目的，本发明的音频系统包括控制装置和连接至音频网络的多个装置，所述多个装置包括输入装置和混音装置，其中，所述控制装置根据由操作员所进行的操作，直接控制或经由所述音频网络控制所述多个装置中的各装置，所述控制装置包括：设置部，用于将所述输入装置的多个输入端口中的各输入端口的自动补偿设置成开启状态或关闭状态；以及调整部，用于调整所述多个输入端口中的各输入端口的模拟增益，其中，所述输入装置包括所述多个输入端口和发送器，各输入端口包括：放大器，用于基于由所述调整部调整后的模拟增益来控制输入至该输入端口的模拟信号的电平；AD转换器，用于将来自所述放大器的模拟信号转换成数字信号；补偿器，用于基于该输入端口的数字增益来控制来自所述AD转换器的数字信号的电平；以及选择器，用于选择来自所述AD转换器的数字信号和来自所述补偿器的数字信号中的一个，并且所述发送器经由所述音频网络发送由所述多个输入端口的选择器所选择的数字信号，其中，所述混音装置包括：接收器，用于接收由所述输入装置经由所述音频网络所发送的数字信号；多个输入通道，各自用于控制来自所述接收器的各个数字信号的特性；以及混音总线，用于混合来自所述多个输入通道的数字信号，以及其中，(a)当由所述控制装置的所述设置部将所述输入装置的输入端口的自动补偿从关闭状态设置成开启状态时，该输入端口的数字增益被设置成预定值，并且该输入端口的选择器选择来自所述补偿器的数字信号，(b)当输入端口的自动补偿处于开启状态时，该输入端口的数字增益根据该输入端口的模拟增益而变化，以使得由该输入端口的数字增益的值变化来补偿由所述调整部引起的该输入端口的模拟增益的值变化，以及(c)当由所述设置部将所述输入装置的输入端口的自动补偿从开启状态设置成关闭状态时，所述输入装置的该输入端口的选择器选择来自所述AD转换器的数字信号。

优选地，所述控制装置包括作为所述多个装置之一连接至所述音频网络的控制台，所述控制台具有控制面板，在所述控制面板上设置有操作员能够操作从而控制所述音频系统的多个控件。或者，所述控制装置包括连接至所述多个装置之一的个人计算机，在所述个人计算机上运行有用于控制所述音频系统的控制程序。

有利地，所述音频系统可以与连接至所述音频网络的另一音频系统结合，其中，所述另一音频系统包括结构与所述音频系统的所述控制装置的结构相同的另一控制装置以及结构与所述音频系统的所述混音装置的结构相同的另一混音装置，所述另一混音装置由所述另一控制装置唯一地控制，其中，所述音频系统的所述混音装置和所述输入装置由所述音频系统的所述控制装置唯一地控制，其中，所述另一混音装置包括：接收器，用于接收由所述音频系统的所述输入装置经由所述音频网络所发送的数字信号；多个输入通道，各自用于控制来自所述另一混音装置的所述接收器的各个数字信号的特性；以及混音总线，用于混合来自所述另一混音装置的所述多个输入通道的数字信号，以及其中，在所述音频系统的所述输入装置的输入端口的自动补偿处于开启状态时，所述另一混音装置的所述接收器接收如下数字信号：该数字信号的电平没有因为由所述音频系统的所述控制装置的所述调整部调整后的该输入端口的模拟增益而改变。

实践中，所述音频网络能够在连接至所述音频网络的所述多个装置之间同时传输多个音频信号和至少一个控制信号。

根据本发明，由于由同一输入装置中所设置的补偿器中设置的数字增益来补偿输入端口的模拟增益的变化，因此可以实现可以在不存在时刻偏差的情况下进行自动增益补偿的网络型音频系统的自动增益补偿功能。

附图说明

图1示出根据本发明实施例的音频系统的总体结构。

图2是示出本发明的音频系统中的控制台的硬件结构的框图。

图3是示出本发明的音频系统中的混音引擎的硬件结构的框图。

图4是示出本发明的音频系统中的IO装置的硬件结构的框图。

图5是本发明的音频系统中的音频信号的连接的等效图。

图6示出本发明的音频系统中的信号处理的流程。

图7示出在本发明的音频系统中的IO装置中、从输入音频信号直至到达NIO为止的该音频信号的传输路径的详细内容。

图8示出在本发明的音频系统中的混音引擎中、从输入音频信号直至到达转接器为止的该音频信号的传输路径的详细内容。

图9示出在本发明的音频系统中的混音引擎中、从NIO或AIO到混音总线的音频信号的传输路径的详细内容。

图10是本发明的音频系统中的自动补偿的开启/关闭(on/off)操作处理的流程图。

图11是本发明的音频系统中的模拟增益改变处理的流程图。

图12示出根据本发明的另一实施例的音频系统的总体结构。

具体实施方式

图1示出根据本发明实施例的音频系统的总体结构。

图1所示的音频系统1包括按环形连接有控制台(C)1-1、混音引擎(E)1-2、IO装置1-3(IO1)、IO装置1-4(IO2)和IO装置1-5(IO3)等的装置的音频网络2，并且在音频网络2上形成用于使音频信号的帧循环的环状传输路径。连接至音频网络2的这些装置通过物理连接线缆相互连接。连接至音频网络2的这些装置中的仅一个装置是主装置，并且其它装置是从装置。主装置向环状传输路径发送帧，并且所发送的帧在该传输路径中循环，从而返回至主节点。该帧包括多个通道用的存储区域，将预定带的通道分配至连接至音频网络2的多个装置中的各装置，并且各装置可以使用所分配的通道向音频网络2发送音频信号。当装置接收从不同装置发送来的音频信号时，该装置从分配至该不同装置的通道接收音频信号。该帧还包括控制信号用的存储区域，因而任何装置在音频网络2中传输音频信号时，均可以向任何其它装置发送控制信号。使用该控制信号的通信来进行所有的后面所述的各种类型的远程控制。也就是说，音频网络2能够在连接至音频网络2的多个装置之间同时传输多个音频信号和至少一个控制信号。

当向连接至音频网络2的装置的输入端口输入模拟音频信号时，混音引擎1-2通过音频网络2接收到输入至该输入端口的音频信号。混音引擎1-2在调整音频信号的电平或频率特性之后，混合这些音频信号，并将通过混合这些音频信号所产生的(混合)音频信号通过音频网络2输出至包括输出端口的装置。接收到混合信号的装置在进行放大之后通过扬声器等发出该混合信号。操作员可以通过操作控制台1-1上所设置的各种面板控件，将各装置的输入端口分配至混音引擎1-2的输入通道，或者将输入通道的声学特性调整为最佳地收听所演奏的表演的状态。操作员还可以为各端口设置后面所述的自动补偿的开启/关闭(on/off)状态。作为混音系统的音频系统1包括如上所述按环形连接有控制台1-1、混音引擎1-2和IO装置IO1～IO3等的装置的音频网络2。控制台1-1可以作为其它装置的控制装置工作，并且代替连接至环状的音频网络2，可以连接至任意装置。

图2是示出控制台1-1的硬件结构的框图。在图2所示的控制台1-1中，中央处理单元(CPU)10执行作为管理程序的操作系统(OS)，并且通过该OS来控制控制台1-1的总体操作。控制台1-1包括存储由CPU 10所执行的该控制台用的操作程序、并且还存储各种数据和CPU 10的工作区域数据的只读存储器/随机存取存储器(ROM/RAM)11。面板显示器12包括LCD等的显示装置，并且显示用于设置各种参数的画面等的各种画面。面板控件13是控制台1-1的面板上所设置的诸如音量控制器、旋钮和开关等的控件，并且可以操作面板控件13，以改变控制台1-1、混音引擎1-2或IO装置的参数的值或开启/关闭状态。电子音量控制器14各自均是用于调整控制台1-1的输入通道或输出通道的音频信号的电平等的音量控制器，并且可以以手动或电子方式进行电平调整。AIO 15是音频信号的输入/输出单元，并且包括多个模拟输入端口、多个模拟输出端口和多个双向数字输入/输出端口。各个模拟输入端口从外部接收模拟音频信号，并将从外部接收到的模拟音频信号转换成数字(输入)音频信号，并且将该数字音频信号发送至音频总线17。各个模拟输出端口接收来自音频总线17的数字(输出)音频信号，并将该数字(输出)音频信号转换成模拟音频信号，并且输出该模拟音频信号。各个数字输入/输出端口从外部接收数字(输入)音频信号，并将该数字(输入)音频信号发送至音频总线17，并且还输出从音频总线17接收到的数字(输出)音频信号。NIO 16是用于连接至音频网络2以进行通信的通信接口。NIO 16将从音频网络2接收到的多个(输出)音频信号通过音频总线17提供至AIO 15的模拟输入端口或数字输入/输出端口，并且将从AIO 15的模拟输入端口或数字输入/输出端口提供的多个(输入)音频信号通过音频总线17发送至音频网络2。控制台1-1的组件通过包括地址总线、数据总线和控制总线的CPU总线18相互交换数据。简而言之，控制台1-1是作为多个装置之一连接至音频网络2的控制装置，该控制台1-1具有控制面板，在该控制面板上设置有操作者能够操作从而控制音频系统1的多个控件。

图3是示出作为混音装置工作的混音引擎1-2的硬件结构的框图。在图3所示的混音引擎1-2中，CPU 20通过OS控制混音引擎1-2的总体操作。混音引擎1-2包括存储由CPU 20所执行的混音引擎用的操作程序、并且还存储各种数据和CPU 20的工作区域数据的ROM/RAM 21。简易UI 22是用于容易地进行混音引擎1-2的设置的拨盘或按钮等的用户接口。AIO 23具有与以上所述的AIO 15相同的结构，并将从外部输入的多个(输入)音频信号发送至音频总线26，并且还输出从音频总线26接收到的多个(输出)音频信号。数字信号处理器(DSP)24是信号处理单元，该信号处理单元根据与通过音频总线26从AIO 23或NIO 25提供的多个(输入)音频信号有关的参数进行声学特性控制处理和混音处理，并且将处理后的多个(输出)音频信号通过音频总线提供至AIO 23或NIO 25。NIO 25是用于连接至音频网络2以进行通信的通信接口。NIO 25将从音频网络2接收到的多个(输入)音频信号发送至音频总线26，并将从音频总线26接收到的多个(输出)音频信号发送至音频网络2。混音引擎1-2的组件通过包括地址总线、数据总线和控制总线的CPU总线27相互交换数据。

图4是示出作为输入装置的IO装置IO1的硬件结构的框图，其中，由于IO装置IO1～IO3具有相同的结构，因此代表性地示出IO装置IO1。在图4所示的IO装置IO1中，CPU 30通过OS控制IO装置IO1的总体操作。IO装置IO1包括存储由CPU 30所执行的IO装置用的操作程序、并且还存储各种数据和CPU 30的工作区域数据的ROM/RAM 31。简易UI 32是用于容易地进行IO装置IO1的设置的拨盘或按钮等的用户接口。AIO 33是与以上所述的AIO 15相同的音频信号输入/输出单元，并且NIO 34是与以上所述的NIO 16相同的通信接口。IO装置IO1的组件通过包括地址总线、数据总线和控制总线的CPU总线36相互交换数据。

图5是音频网络2中的音频信号的连接的等效图。在图5中，利用与分配至装置的多个通道相对应的总线，等效地示出音频网络2。在该音频网络中，由于各通道仅分配至一个装置而不会同时分配至其它装置，因此连接至该网络的任意装置均可以接收到装置通过通道已经发送的音频信号。在图5中，“ch-E”表示分配至混音引擎1-2的通道，“ch-C”表示分配至控制台1-1的通道，“ch-1”表示分配至IO装置IO1的通道，并且“ch-2”表示分配至IO装置IO2的通道。控制台1-1将已被输入至控制台1-1的模拟输入端口或数字输入/输出端口的(输入)音频信号发送至通道ch-C。IO装置IO1将已被输入至IO装置IO1的模拟输入端口或数字输入/输出端口的(输入)音频信号发送至通道ch-1。IO装置IO2将已被输入至IO装置IO2的模拟输入端口或数字输入/输出端口的(输入)音频信号发送至通道ch-2。混音引擎1-2(在从混音引擎1-2的AIO 23接收音频信号时)从通道ch-C、ch-1和ch-2接收多个(输入)音频信号，并且对接收到的音频信号进行声学特性控制处理和混音处理，然后(在通过AIO 23输出处理后的音频信号时)将处理后的多个(输出)音频信号发送至通道ch-E。控制台C从通道ch-E接收多个(输出)音频信号，并且将这些音频信号通过控制台C的模拟输出端口或数字输入/输出端口输出至外部音频装置。IO装置IO1和IO3各自也从通道ch-E接收混合信号，并将该信号输出至连接至IO装置的音频装置或扬声器。

图6示出与音频系统1相关联的信号处理的流程。

如图6所示，将来自在控制台1-1的AIO 15中所包括的多个模拟或数字输入端口Ai(C)、IO装置IO1的AIO 33中所包括的多个模拟或数字输入端口Ai(#1)、IO装置IO2的AIO中所包括的多个模拟或数字输入端口Ai(#2)中连接至转接器Pca、Pa1和Pa2的所期望的多个输入端口的多个(输入)音频信号发送至音频网络2。混音引擎1-2接收从音频网络2接收到的音频信号中的所期望的多个(输入)音频信号，并将接收到的音频信号输入至输入转接器41。还将来自混音引擎1-2的AIO 23中所包括的模拟或数字输入端口Ai(lo)40的多个(输入)音频信号输入至输入转接器41。在输入转接器41中，将到输入转接器41的多个输入中的所期望的一个输入转接(连接)至输入通道部42的各输入通道，并且将来自所转接的输入的(输入)音频信号提供至输入通道。输入通道部42的各输入通道包括用于调整声学特性的衰减器、均衡器和压缩器。在通过电平调整器调整了声学特性已被调整的各输入通道的音频信号在各总线处的发送电平之后，将该音频信号发送至混音总线43。m条混音总线43各自混合已经从输入通道选择性地输入的一个或多个数字信号。然后，m条混音总线43将多个混合信号输出至输出通道部44。

输出通道部44的各输出通道还包括用于调整声学特性的均衡器和压缩器等，并且对到输出转接器45的音频信号进行频率平衡或电平调整并调整该音频信号的发送电平。在输出转接器45中，将来自输出通道部44的多个输出通道的多个输入中的所期望的输入选择性地转接至输出转接器的多个输出中的各输出。多个输出连接至多个发送端口，并连接至混音引擎1-2的AIO 23中所包括的多个模拟或数字输出端口Ao(lo)46，其中，这些多个发送端口将多个音频信号发送至音频网络2的通道ch-E。即，将来自所转接的通道的(输出)音频信号提供至多个输出端口Ao(lo)46和多个发送端口。多个输出端口Ao(lo)46将接收到的多个(输出)音频信号提供至外部音频装置，并且多个发送端口将接收到的多个(输出)音频信号发送至音频网络2的通道ch-E。

在控制台1-1、IO装置IO1和IO装置IO3中，通过音频网络从混音引擎1-2的输出通道接收到多个(输出)音频信号，然后将这些多个(输出)音频信号输入至转接器Pcb、Pb1和Pb3。在转接器Pcb、Pb1和Pb3中，将通过输出通道的混合所产生的多个(输出)音频信号选择性地转接至多个模拟或数字输出端口Ao(C)、Ao(#1)和Ao(#3)，然后将这些多个(输出)音频信号从多个输出端口Ao(C)、Ao(#1)和Ao(#3)输出至外部音频装置。

在控制台1-1上，用户通过操作控制台1-1上的面板显示器或面板控件，可以直接或远程地控制转接器Pca、Pa1和Pa2以及输入转接器41的转接，以设置从输入装置1-1、1-3和1-4的期望的输入端口Ai(C)、Ai(#1)和Ai(#2)到混音引擎1-2的期望的输入通道的转接，并且还可以直接或远程地控制输出转接器45以及转接器Pcb、Pb1和Pb3的转接，以设置从混音引擎1-2的期望的输出通道到输出装置1-1、1-3和1-5的期望的输出端口Ai(C)、Ai(#1)和Ai(#3)的转接。

图7示出在IO装置IO1～IO3各自中、从输入音频信号直至到达NIO 34为止的该音频信号的传输路径的详细结构。

如图7所示，向IO装置的模拟输入端口i输入模拟音频信号，然后，该IO装置将该模拟音频信号转换成数字(输入)音频信号并输出该数字(输入)音频信号。这里，IO装置包括多个模拟输入端口，并且使用音频总线35的一个通道，将来自这些多个端口的多个(输入)音频信号中的各(输入)音频信号传输至在转接器Pa中已经选择性地转接了的NIO 34的期望的发送端口。模拟输入端口i包括放大器33a、AD转换器(ADC)33b、增益调整器33c、补偿器33d和开关33e。放大器33a利用指定的模拟增益来模拟放大从外部接收到的模拟(输入)音频信号。增益调整器33c指定放大器33a的模拟增益。ADC 33b将从放大器33a输出的模拟音频信号转换成数字音频信号。补偿器33d利用所指定的数字增益来数字放大来自ADC 33b的数字音频信号，并输出放大后的音频信号。开关33e选择并输出来自ADC 33b的数字音频信号和来自补偿器33d的数字音频信号其中之一。由ADC 33b所输出的音频信号的位宽度是24位，并且通过音频网络进行传输的音频信号的位宽度是32位。在这32位中确保4位的头余量，并且补偿器33d的增益可以将音频信号放大至+24dB。例如，补偿器33d的增益的变化范围是-96dB～+24dB。当指定超过该变化范围的增益时，将补偿器33d的增益设置为该范围内最接近所指定的增益的值。对开关33e进行切换，以使得在模拟输入端口的自动补偿开启时，动作触点a连接至固定触点c，并且在自动补偿关闭时，动作触点a连接至固定触点b。

现在将参考作为自动补偿的开启/关闭操作处理的流程图的图10和作为自动补偿处理的流程图的图11，来说明模拟输入端口i的操作。

在控制台1-1的面板上进行针对与IO装置IO1或IO2的输入端口x相对应的模拟输入端口i的自动补偿的开启/关闭操作时，控制台1-1将表示开启/关闭操作的控制信号发送至IO装置IO1或IO2。在已经接收到该控制信号的IO装置IO1或IO2中，启动图10所示的自动补偿的开启/关闭操作过程，并且在步骤S10中反转表示模拟输入端口i的自动补偿的状态的标志ACS。然后，在步骤S11中判断反转后的标志ACS表示开启状态还是关闭状态。这里，当判断为标志ACS表示开启状态时，过程进入步骤S13，以将模拟输入端口i的补偿器33d的数字增益设置为0dB。另外，在步骤S14中，将开关33e切换到固定触点c处的补偿器33d。在这种情况下，由于补偿器33d的数字增益被设置为0dB，因此从开关33e输出具有与自动补偿被切换至开启之前的电平相同的电平的数字信号。

当判断为标志ACS表示关闭状态时，过程进入步骤S12，以将模拟输入端口i的开关33e切换到固定触点b处的ADC 33b。

当步骤S12或S14的处理终止时，自动补偿的开启/关闭操作过程终止。在控制台1-1的面板上进行与控制台1-1的输入端口x相对应的模拟输入端口i的自动补偿的开启/关闭操作时，控制台1-1进行图10所示的开启/关闭操作过程。

当在控制台1-1上进行用于改变与IO装置IO1或IO2的输入端口x相对应的模拟输入端口i的增益调整器33c的模拟增益(参数)的操作时，控制台1-1将表示该改变操作的控制信号发送至IO装置IO1或IO2。在已经接收到该控制信号的IO装置IO1或IO2中，启动图11所示的模拟增益改变过程，并且在步骤S20中，根据与操作相关联的操作值或根据操作量改变模拟输入端口i的放大器33a的模拟增益(参数)。然后，在步骤S21中，判断输入端口的标志ACS表示开启状态还是关闭状态。这里，当判断为标志ACS表示开启状态时，过程进入步骤S22，以在反方向上将模拟输入端口i的补偿器33d的数字增益改变与在步骤S20中改变模拟增益的量相同的量。因此，补偿器33d输出具有由增益调整器33c对模拟增益的改变已被取消的电平的音频信号(即，输出具有与原始电平相同的电平的音频信号)。即，如果模拟输入端口i的标志ACS为开启，则即使当操作员已经操作控制台1-1、以使得模拟输入端口i的放大器33a的模拟增益已经改变时，补偿器33d也补偿模拟增益的变化，由此模拟输入端口i输出具有与操作之前的电平相同的电平的(输入)音频信号。

另一方面，当标志ACS关闭时，不进行步骤S22的处理，并且将由操作员所进行的模拟增益的改变直接反映在从模拟输入端口i输出的(输入)音频信号中。由于针对各模拟输入端口设置自动补偿的开启/关闭(ACS标志)，因此当同一模拟输入端口已被转接至多个输入通道时，对于这些多个输入通道使用共用AC S标志。另外，由于针对各模拟输入端口设置自动补偿的开启/关闭，因此连接至同一模拟输入端口的所有输入通道共同使用自动补偿的开启/关闭。在控制台1-1的面板上进行了用于改变与控制台1-1的输入端口x相对应的模拟输入端口i的模拟增益的操作时，由控制台1-1进行图11所示的模拟增益改变过程。

即，根据本发明，(a)当由控制装置(例如，控制台1-1)的设置部将输入装置(即，IO1或IO2)的输入端口i的自动补偿从关闭状态设置成开启状态时，输入端口i的数字增益被设置成预定值，并且输入端口i的选择器33e选择来自补偿器33d的数字信号，(b)当输入端口i的自动补偿处于开启状态时，输入端口i的数字增益根据输入端口i的模拟增益而变化，以使得由输入通道的数字增益的值变化来补偿由调整部33c引起的输入端口i的模拟增益的值变化，并且，(c)当由设置部将输入装置的输入端口i的自动补偿从开启状态设置成关闭状态时，输入装置的输入端口i的选择器33e选择来自AD转换器33b的数字信号。

图8示出在混音引擎1-2中、从输入音频信号直至到达转接器为止的该音频信号的传输路径的详细结构。

如图8所示，向混音引擎1-2的模拟输入端口j输入模拟音频信号，然后混音引擎1-2将该模拟音频信号转换成数字(输入)音频信号并输出该数字(输入)音频信号。这里，混音引擎1-2包括多个模拟输入端口，并且使用音频总线26的一个通道，将来自这些多个端口的多个(输入)音频信号中的各(输入)音频信号传输至在输入转接器41中已经选择性地转接了的输入通道部42的所期望的通道。模拟输入端口j具有与图7的模拟输入端口i的结构相同的结构，并模拟输入端口j的块40a～40e以与相应的块33a～33e相同的方式工作。在图10和11的过程中，输入端口x与模拟输入端口j相对应，并且即使当操作员从控制台1-1以远程方式改变了放大器40a的模拟增益时，如果模拟输入端口j的ACS标志为开启，则由补偿器40d的数字增益补偿该改变，并且模拟输入端口j输出具有与模拟增益的改变之前的电平相同的电平的(输入)数字音频信号。

另外，尽管没有示出，在控制台1-1中从输入音频信号直至到达NIO 16为止的该音频信号的传输路径的详细结构与以上所述的IO装置中的传输路径的详细结构相同，并且其操作也与以上所述的IO装置的操作相同。

图9示出在混音引擎1-2中、从NIO 25或AIO 23到混音总线43的音频信号的传输路径的详细结构。

将通过NIO 25从音频网络2获取的多个(输入)数字音频信号或输入至AIO 23的多个(输入)数字音频信号直接输入至输入转接器41。另一方面，输入至AIO 23的多个(输入)模拟音频信号中的各(输入)模拟音频信号在图8所示的模拟输入端口j处被转换成数字(输入)音频信号之后，被输入至输入转接器41。在输入转接器41中，可以将到输入转接器41的这些多个输入中的所期望的一个输入选择性地转接(连接)至输入通道部42的各输入通道k。输入通道k包括衰减器(ATT)42a、均衡器(EQ)42b、压缩器(Comp)42c和电平调整器42d。衰减器42a基于衰减器参数调整数字(输入)音频信号的电平。均衡器42b基于均衡器参数调整同一音频信号的频率特性。压缩器42c基于压缩器参数动态地控制同一音频信号的电平。电平调整器42d基于与混音总线相对应的发送参数，控制用于发送至各个混音总线43的音频信号的发送电平。输入通道k通过这些组件调整音频信号的特性。这里，衰减器42a的衰减器参数是用于将输入至输入通道k的音频信号的电平调整为适合于均衡器42b或压缩器42c的信号处理的电平、而与模拟输入端口i或j的数字增益或模拟增益无关的参数。各个混音总线43从多个输入通道接收电平已经被控制以输入至混音总线43的音频信号，并且混合所接收到的音频信号并输出混合后的音频信号。在转接至自动补偿(ACS)关闭的模拟输入端口i或j的输入通道k的情况下，如果模拟输入端口i或j的模拟增益变化，则输入至模拟输入端口i或j的衰减器42a的音频信号的电平变化，因此操作员应当重新调整衰减器参数。另一方面，在转接至自动补偿(ACS)开启的模拟输入端口i或j的输入通道k的情况下，即使模拟输入端口i或j的模拟增益改变，由于自动补偿器33d或40d进行自动补偿，因而输入至模拟输入端口i或j的衰减器42a的音频信号的电平也不改变，因而操作员无需重新调整衰减器参数。

图12示出根据本发明的另一实施例的音频系统的总体结构。

图12的音频系统5包括连接至音频网络6的子系统Sa和子系统Sb。子系统Sa包括连接至音频网络6的控制台Ca、混音引擎Ea和四个IO装置IOa1、IOa2、IOa3和IOa4。子系统Sb包括连接至音频网络6的控制台Cb、混音引擎Eb和IO装置IOb1。

连接至音频网络6的这九个装置其中之一是主节点。主装置定期发送传输帧以通过音频网络循环，并且还向这九个装置中的各装置分配传输通道。在该网络中，由于可以由其它装置接收到写入至由这九个装置其中之一所发送的传输帧的音频信号，因此子系统Sa和子系统Sb可以共享(输入)音频信号。即，子系统Sb的混音引擎Eb可以接收IO装置IOa1、IOa2、IOa3和IOa4发送至音频网络6的(输入)音频信号，并且子系统Sa的混音引擎Ea可以接收IO装置IOb1发送至音频网络6的(输入)音频信号。

在子系统Sa中，控制台Ca用作子系统Sa的控制装置，并且远程地控制混音引擎Ea以及IO装置IOa1、IOa2、IOa3和IOa4。在子系统Sb中，控制台Cb用作子系统Sb的控制装置，并且远程地控制混音引擎Eb和IO装置IOb1。由于子系统Sb的装置不由子系统Sa管理，因此不能够由控制台Ca远程地控制这些装置，并且由于子系统Sa的装置位于由子系统Sb所进行的管理的范围外，因此不能够由控制台Cb远程地控制这些装置。

这里，考虑以下情况：子系统Sb中的混音引擎Eb提取子系统Sa的IO装置IOa2通过模拟输入端口i接收到的、然后发送至音频网络6的(输入)音频信号，并且将提取出的音频信号转接至一个输入通道k，然后对这些音频信号进行混音处理。这里，模拟输入端口i处于控制台Ca的控制下，并且由子系统Sa的操作员通过面板操作随意改变模拟输出端口i的模拟增益。在(与本实施例的模拟输入端口i的自动补偿关闭的情况相对应的)传统技术中，由于子系统Sb的输入通道k的(输入)音频信号的电平改变，因此子系统Sb的操作员应当重新调整已被调整了的输入通道k的衰减器参数，由此使操作处理复杂化。在本发明中，通过允许子系统Sb的操作员使子系统Sa的操作员开启共享(输入)音频信号的模拟输入端口i的自动补偿，即使当模拟输入端口i的模拟增益已经改变时，输入至输入通道k的(输入)音频信号的电平未变化，因而子系统Sb的操作员无需重新调整衰减器参数。

如上所述，音频系统Sa与连接至音频网络6的另一音频系统Sb结合。音频系统Sb包括结构与音频系统Sa的控制装置Ca的结构相同的另一控制装置Cb以及结构与音频系统Sa的混音装置Ea的结构相同的另一混音装置Eb，其中，混音装置Eb由控制装置Cb唯一地控制。音频系统Sa的混音装置Ea和输入装置IOa由音频系统Sa的控制装置Ca唯一地控制。混音装置Eb包括：接收器，用于接收由音频系统Sa的输入装置IOa经由音频网络6所发送的数字信号；多个输入通道，各自用于控制来自接收器的各个数字信号的特性；以及混音总线，用于混合来自多个输入通道的数字信号。在音频系统Sa的输入装置IOa的输入端口的自动补偿处于开启状态时，混音装置Eb的接收器接收如下数字信号：该数字信号的电平没有因为由音频系统Sa的控制装置Ca的调整部调整后的该输入端口的模拟增益而改变。

在以上所述的本发明的音频装置中，如果通过控制台改变了输入装置中、模拟音频信号被输入至的输入端口的模拟增益，则该输入端口的补偿器中所设置的数字增益补偿模拟增益的变化。在自动增益补偿开启时，该补偿器调整所输入的模拟信号所转换成的数字信号的数字增益，并且从输入端口输出由此产生的数字信号。因此，可以实现可以在不存在时刻偏差或时滞的情况下进行自动增益补偿的网络型音频系统的自动增益补偿功能。

另外，尽管多个装置以环形连接至音频网络2，但还可以以例如级联的不同形式连接这多个装置。此外，尽管在本发明的实施例中控制台C、Ca和Cb作为控制装置工作，但控制装置不限于这些控制台。例如，图2的控制台、图3的混音引擎和图4的IO装置可以配置有用于连接至外部个人计算机(PC)的接口，可以通过连接至该接口的PC的操作系统启动用于控制音频系统的程序，并且所启动的程序可以作为该音频系统的控制装置工作。也就是说，个人计算机用作连接至多个装置之一的控制装置，其中，在该个人计算机上运行有用于控制音频系统的控制程序。

Claims (5)

1.一种音频系统，包括控制装置和连接至音频网络的多个装置，所述多个装置包括输入装置和混音装置，

其中，所述控制装置根据由操作员所进行的操作，直接控制或经由所述音频网络控制所述多个装置中的各装置，所述控制装置包括：设置部，用于将所述输入装置的多个输入端口中的各输入端口的自动补偿设置成开启状态或关闭状态；以及调整部，用于调整所述多个输入端口中的各输入端口的模拟增益，

其中，所述输入装置包括所述多个输入端口和发送器，各输入端口包括：放大器，用于基于由所述调整部调整后的模拟增益来控制输入至该输入端口的模拟信号的电平；AD转换器，用于将来自所述放大器的模拟信号转换成数字信号；补偿器，用于基于该输入端口的数字增益来控制来自所述AD转换器的数字信号的电平；以及选择器，用于选择来自所述AD转换器的数字信号和来自所述补偿器的数字信号中的一个，并且所述发送器经由所述音频网络发送由所述多个输入端口的选择器所选择的数字信号，

其中，所述混音装置包括：接收器，用于接收由所述输入装置经由所述音频网络所发送的数字信号；多个输入通道，各自用于控制来自所述接收器的各个数字信号的特性；以及混音总线，用于混合来自所述多个输入通道的数字信号，以及

其中，(a)当由所述控制装置的所述设置部将所述输入装置的输入端口的自动补偿从关闭状态设置成开启状态时，该输入端口的数字增益被设置成预定值，并且该输入端口的选择器选择来自所述补偿器的数字信号，(b)当输入端口的自动补偿处于开启状态时，该输入端口的数字增益根据该输入端口的模拟增益而变化，以使得由该输入端口的数字增益的值变化来补偿由所述调整部引起的该输入端口的模拟增益的值变化，以及(c)当由所述设置部将所述输入装置的输入端口的自动补偿从开启状态设置成关闭状态时，所述输入装置的该输入端口的选择器选择来自所述AD转换器的数字信号。

2.根据权利要求1所述的音频系统，其特征在于，所述控制装置包括作为所述多个装置之一连接至所述音频网络的控制台，所述控制台具有控制面板，在所述控制面板上设置有操作员能够操作从而控制所述音频系统的多个控件。

3.根据权利要求1所述的音频系统，其特征在于，所述控制装置包括连接至所述多个装置之一的个人计算机，在所述个人计算机上运行有用于控制所述音频系统的控制程序。

4.根据权利要求1所述的音频系统，其特征在于，所述音频系统与连接至所述音频网络的另一音频系统结合，

其中，所述另一音频系统包括结构与所述音频系统的所述控制装置的结构相同的另一控制装置以及结构与所述音频系统的所述混音装置的结构相同的另一混音装置，所述另一混音装置由所述另一控制装置唯一地控制，

其中，所述音频系统的所述混音装置和所述输入装置由所述音频系统的所述控制装置唯一地控制，

其中，所述另一混音装置包括：接收器，用于接收由所述音频系统的所述输入装置经由所述音频网络所发送的数字信号；多个输入通道，各自用于控制来自所述另一混音装置的所述接收器的各个数字信号的特性；以及混音总线，用于混合来自所述另一混音装置的所述多个输入通道的数字信号，以及

其中，在所述音频系统的所述输入装置的输入端口的自动补偿处于开启状态时，所述另一混音装置的所述接收器接收如下数字信号：该数字信号的电平没有因为由所述音频系统的所述控制装置的所述调整部调整后的该输入端口的模拟增益而改变。

5.根据权利要求1所述的音频系统，其特征在于，所述音频网络能够在连接至所述音频网络的所述多个装置之间同时传输多个音频信号和至少一个控制信号。

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