CN102656800A

CN102656800A - 音响设备、音响系统和音频信号控制方法

Info

Publication number: CN102656800A
Application number: CN2010800558910A
Authority: CN
Inventors: 落合雄一; 前野清元
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-09-05
Also published as: WO2011077212A1; JP2011135178A; US20120269365A1

Abstract

一种音响设备，包括：第一放大单元；和音频信号控制单元，该音频信号控制单元控制输入至第一放大单元的音频信号，其中，如果第二放大单元连接至第一放大单元的输出端，则终止音频信号控制单元进行的音频信号的水平控制。

Description

音响设备、音响系统和音频信号控制方法

技术领域

本发明涉及音响设备和音响系统，其中，另一放大单元连接至放大单元以放大音频信号。本发明涉及在另一放大单元连接至放大单元以放大音频信号的情况下控制音频信号的方法。

背景技术

例如，日本专利申请公告No.2004-120413(JP-A-2004-120413)描述了一种音响设备，当外部放大器连接至设备主体时，所述音响设备停止设置在设备主体中的内置放大器的操作。在所描述的音响设备中，当内置放大器的操作被停止时，由声源产生的音频信号借助于外部放大器而非内置放大器放大，由此由连接至外部放大器的扬声器产生播放的声音。

图1是示出了音响系统100的构造的框图，在音响系统100中，具有内置放大器8的放大器单元12连接至具有内置放大器4的音频单元11。在音响系统100中，当传输至放大器单元12的音频信号的音量被音频单元11的音量调整单元3调整时，因此抗噪特性和S/N(信噪比)很可能在音频传输路径上劣化。

例如，放大器4具有噪声，因此，当音量被设置在放大器4前方的音量调整单元3减小时，输入至放大器4的音频信号的水平减小。因此，产生S值的减小，导致S/N劣化。此外，被引入传输路径6的外部噪声借助于放大器单元12的放大器8放大，因此，当从音频单元11输出的音频信号的音频水平减小时，外部噪声的影响减小，导致抗噪特性劣化。

发明内容

本发明提供一种音响设备、音响系统和用于抑制噪声的影响的音频信号控制方法。

本发明的第一方面涉及一种音响设备。该音响设备包括：第一放大单元；和音频信号控制单元，其控制输入至第一放大单元的音频信号，其中，如果第二放大单元连接至第一放大单元的输出端，则终止音频信号控制单元对音频信号的水平控制。

本发明的第二方面涉及一种音响系统。该音响系统包括：第一音响单元，其包括第一放大单元和音频信号控制单元，所述音频信号控制单元控制输入至第一放大单元的音频信号；和第二音响单元，其包括连接至第一放大单元的输出端的第二放大单元，其中，音频信号控制单元对音频信号的控制被终止。

本发明的第三方面涉及一种音频信号控制方法。该音频信号控制方法包括：判定第二放大单元是否连接至第一放大单元的输出端；以及，如果判定第二放大单元连接至第一放大单元的输出端，则终止输入至第一放大单元的音频信号的水平控制。

根据本发明，可以抑制噪声的影响。

附图说明

本发明的特征、优点、技术和工业重要性将参照附图在本发明示例性实施方式的下文详细描述中描述，图中相同的附图标记指代相同的元件，其中：

图1是示出了根据相关技术领域的音响系统的构造的框图；

图2是示出了根据本发明第一实施方式的音响系统的构造的框图；

图3是示出了根据本发明第二实施方式的音响系统的构造的框图；

图4是示出了音响系统构造的框图，在该音响系统中，在内置音频单元的放大器与扬声器之间的传输路径中未设置放大器单元；

图5是示出了音响系统构造的框图，在该音响系统中，在内置音频单元的放大器与扬声器之间的传输路径中设置有放大器单元；

图6是示出了音响系统构造的框图，在该音响系统中，不具有内置音频单元的放大器与扬声器之间的传输路径中设置有放大器单元；和

图7是示出了根据本发明的音频信号方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明第一和第二实施方式。图2示出了根据本发明第一实施方式的安装在车辆中的音响系统200的构造的框图。音响系统200包括音频单元20、放大器单元30和扬声器43。音频单元20包括第一放大单元23和第一音频信号控制单元22，该第一音频信号控制单元22控制输入至第一放大单元23的音频信号(下文称为“音频信号A”)。放大器单元30是设置在音频单元20与扬声器43之间的外部单元(第二放大单元)。

如图2中示出的，在音响系统200中，当放大器单元30经由传输路径41连接至第一放大单元23的输出端时，停止第一音频信号控制单元22进行的音频信号A的水平(换言之，音量)控制，因此从声源21输入至第一放大单元23的音频信号A的水平不减小。因此，即使外部噪声被输入至传输路径41，也抑制S/N劣化以及抗噪特性劣化。

更具体地，如果从声源21输出的音频信号以高电压水平、即在不受到第一音频信号控制单元22进行的信号水平降低的情况下被输入至第一放大单元23，则由第一放大单元23输出的输出信号的水平也不减小，因此可以将在音频单元20的S/N劣化抑制至最小。此外，由音频单元20输出的音频信号的信号水平不减小，因此，即使引入至传输路径41上的外部噪声借助于放大器单元30侧放大，只要在放大器单元30侧的适当的音量减小之后放大外部噪声，也可以抑制外部噪声的影响。

接下来，将更详细地描述图2中示出的构造。

例如，音频单元20还包括声源21、连接检测单元24、判定单元25和传输单元26。

声源21用作音频信号输出源(发生源)。声源21输出接收到借助于播放记录介质(例如，CD之类)而获得的音频信号或者广播(AM、FM、TV等)时获得的音频信号。

连接检测单元24检测第一放大单元23的输出端的连接状况，判定放大器单元30(更具体地，设置在放大器单元30中的第二放大单元33)是否连接至第一放大单元23的输出端。借助于接收能够直接或者间接判定放大器单元30是否被连接的信息(例如，关于放大器单元30的ID信息)，连接检测单元24判定放大器单元30连接至第一放大单元23的输出端。如果未接收到信息，连接检测单元24判定放大器单元30未连接至第一放大单元23的输出端。

判定单元25判定是否应根据第一放大单元23的输出端的连接状况终止第一控制单元22执行的音频信号A的水平控制。如果连接判定单元24判定放大器单元30未连接至第一放大单元23的输出端，判定单元25判定不应终止音频信号A的水平控制，而且如果连接判定单元24判定放大器单元30连接至第一放大单元23的输出端，判定单元25判定应当终止音频信号A的水平控制。

例如，如果连接检测单元24判定放大器单元30连接至第一放大单元23的输出端，则终止使音频信号A的水平降低至预定值以下的控制。因此，即使在外部进行调整以减少音量，音频信号A也被保持在限定值以上，结果可以将S/N和抗噪特性劣化抑制至最小。例如，可以将限定值设置为声源21的输出水平。通过将限定值设定为声源21的输出水平，即使调整了音量，也防止音频信号A的水平下降至声源21的输出水平以下，因此可以抑制S/N和抗噪特性劣化。

判定单元25也可以如图3所示构成。图3是示出了根据本发明第二实施方式的安装在车辆上的音响系统300的构造的框图。判定单元25包括切换命令单元25a和切换单元25b，该切换单元25b根据来自切换命令单元25a的切换命令来切换声源21的输出端。切换命令单元25a使切换25b服从切换控制，以便根据第一放大单元23的输出端的连接状况切换声源21的输出端。

例如，如果连接检测单元24判定放大器单元30连接至第一放大单元23的输出端，则切换单元25将声源21的输出端从接触部a切换至接触部b，从而使音频信号A绕过第一音频信号控制单元22。结果，终止了第一音频信号控制单元22对音频信号A的水平控制。

注意，判定单元25以及切换命令单元25a和切换单元25b可以借助于诸如微型计算机的硬件或者在硬件上运行的软件来实施。

此外，如果连接检测单元24判定放大器单元30连接至第一放大单元23的输出端，则如图2和图3中示出的，传输单元26把要由第一音频信号控制单元22在音频信号A上执行的控制内容传输至放大器单元30。因此，放大器单元30可以识别要由第一音频信号控制单元22在音频信号A上执行的控制内容。随后，可以在放大器单元30侧而非音频单元20侧根据控制内容来控制输入放大器单元30的音频信号。换言之，放大器单元30可以控制放大的信号，该放大的信号是根据控制内容借助于第一放大单元23放大的音频信号A。

作为要由第一音频信号控制单元22在音频信号A上执行的控制内容，例如，传输单元26传输关于音频信号A的水平控制的停止内容。因此，即使当在音频单元20侧停止音频信号A的水平控制时，也可以借助于施加与停止内容相同或者相应的内容而在放大器单元30侧实施音频信号水平控制，从而从扬声器43输出音频。

放大器单元30包括输入电路36、接收单元34、第二音频信号控制单元32、第二放大单元33、第二连接检测单元31和第二判定单元35。

输入电路36经由传输路径41接收来自音频单元20的音频信号。

接收单元34接收来自音频单元20的传输单元26的要由第一音频信号控制单元22在音频信号A上执行的控制内容。

第二音频信号控制单元32根据要由第一音频信号控制单元22在音频信号A上执行的控制内容控制输入至第二放大单元33的音频信号(下文将称为“音频信号B’)，所述控制内容借助于接收单元34接收。

第二连接检测单元31判定音频单元20是否被连接。如果连接检测单元31接收可以或者直接或者间接判定音频单元20被连接的信息(例如，关于音频单元20的ID信息)，则连接检测单元31可以判定音频单元20连接至放大器单元30。如果未接收到信息，则连接检测单元31判定音频单元20未连接至放大器单元30。

第二判定单元35修改根据音频单元20的连接状况(换言之，根据放大器单元30是否连接至第一放大单元23的输出端)控制输入至放大器单元30的音频信号的方法。因此，即使输入至放大器单元30的音频信号的水平根据音频信号A的水平控制是否被停止而变化，也能够对此变化做出响应。例如，控制输入至放大器单元30的音频信号的方法可以借助于修改输入电路36的输入阈值而修改。

注意，第二判定单元35可以借助于诸如微型计算机的硬件或者通过在硬件上运行的软件来实施。

接下来，将描述在图2和图3中示出的音响系统200、300的各构造的具体示例。

图4是示出了音响系统400的构造的框图，在音响系统400中，未在内置音频单元70的放大器73与扬声器93之间在传输路径92上设置放大器单元。图5是示出了音响系统500的构造的框图，在音响系统500中，在放大器73与扬声器93之间在传输路径92上设置有放大器单元80。图5示出了放大器单元80作为对图4中示出的构造的附加备选在外部设置的构造。

音频单元70包括：声源71；音质调整单元72，例如均衡器；音量调整单元72b；放大器73；和中央处理单元(CPU)75。当与图2和图3中示出的构造比较时，声源71对应于声源21。音质调整单元72a和音量调整单元72b对应于处理音频信号A的第一音频信号控制单元22。放大器73对应于第一放大单元23。CPU 75对应于连接检测单元24、判定单元25和传输单元26。

放大器单元80包括输入电路86、诸如均衡器的音质调整单元82a、音量调整单元82b、放大器83和CPU 85。当与图2和图3中示出的构型比较时，输入电路86对应于输入电路36。音质调整单元82a和音量调整单元82b对应于用于在音频信号B上执行处理控制的第二音频信号控制单元32。放大器83对应于第二放大单元33。CPU 85对应于连接检测单元31、判定单元35和接收单元34。

音频单元70的CPU 75通过经由通信线路94与CPU 85通信来判定放大器单元80的连接状况。放大器单元80的连接状况例如根据关于放大器单元80的ID信息是否通过通信线路94接收来判定。放大器单元80的连接状况也可以根据视放大器单元80是否被连接而变化的电压输入来判定。

如果音频单元70的CPU 75通过经由通信线路94通信来判定放大器单元80被连接，则CPU 75终止音质调整单元82a和音量调整单元82b的音频信号控制功能(即，音频信号A的停止控制)。例如，音频信号A的控制借助于将通过音量调整单元82调整的音量固定至预定值而停止。

此外，如果音频单元70的CPU 75通过经由通信线路94通信而判定放大器单元80被连接，则因为音质调整单元72a和音量调整单元72b的音频信号控制功能被停止，所以CPU 75经由通信线路94向放大器单元80传输来自用户的关于音质、音量等的要求的设定信号。随后，放大器单元80的CPU 85使用音质调整单元82a和音量调整单元82b根据来自音频单元70的所述要求的设定值调整音频信号B。随后，借助于音质调整单元82a和音量调整单元82b调整的音频信号借助于放大器83放大，并输出至扬声器93。

因此，在未借助于音质调整单元72a和音量调整单元72b调整的情况下，来自声源71的音频信号被输入至放大器73，因而从放大器73输出的信号的水平不减小。结果，使音频单元70的输出端处的S/N劣化最小。此外，音质调整、音量调整和音频信号放大在放大器单元80侧执行，但因为音质调整单元82、音量调整单元82b和放大器83的噪声性能通常优于音频单元70侧的噪声性能，所以可以在整个音响系统上抑制S/N劣化。此外，即使输入至传输路径41的外部噪声在放大器单元80侧放大，也会在放大器80侧借助于音量调整单元82b进行适当音量减小后，借助于放大器83来放大音量，因而可以抑制外部噪声的影响。

此外，如果放大器单元80未被连接，则音频单元70的CPU 75使用音质调整单元72a和音量调整单元72b的音频信号调整功能来控制音频信号，而如果放大器单元80被连接，则音频单元70的CPU 75与放大器单元80的CPU 85通信，并指示CPU 85使用音质调整单元82a和音量调整单元82b、而非音质调整单元72a和音量调整单元72b的音频信号调整功能来控制音频信号。因此，设置有作为备选的放大器单元80的型号的音响系统中的音频单元与未设置作为额外备选的放大器单元80的型号的音响系统中的音频单元均可在大大抑制噪声影响的同时被标准化。

图6是示出了音响系统600的构造的框图，在音响系统600中，在不包括内置放大器的音频单元110与扬声器93之间在传输路径92上设置有放大器单元80。放大器单元80的CPU 85可以借助于使CPU 85经由通信线路94与CPU 75通信来判定音频单元是否包括内置放大器(图5)或者不包括内置放大器(图6)。放大器单元80的CPU 85将输入电路86的设定值以及音质调整单元82a和音量调整单元82b的调整值切换为对于连接的音频单元的型号的适当值。因此，无论音频单元是否包括内置放大器，均可以使该信号的放大器单元标注化。

图7是示出了根据本发明的音频信号控制方法的示例的流程图。音频单元70周期性地执行检测操作以判定放大器单元80的连接状况(步骤S10)。如果音频单元70判定放大器单元80未被连接，则音频单元70根据由使用者所要求的值使用音量调整单元72b等的音频信号调整功能来控制音频信号A的电压水平(步骤S20)。

然而，如果音频单元70判定放大器单元80被连接，则音频单元70停止使用音量调整单元72b等的音频信号调整功能来控制音频信号A(控制音频信号A的电压水平等)，并且将待要使用音频信号调整功能在音频信号A上执行的控制内容以及可以指定音频单元70的型号的传输至放大器单元80(步骤S30)。一旦接收到来自音频单元70的ID信息以及待要使用音频信号调整功能在音频信号A上执行的控制内容，放大器单元80根据控制内容和ID信息来修改控制来自音频单元70的音频信号的方法(例如，选择适于音频单元70的信号的均衡器)，并且根据控制内容使用音量调整单元82b等的音频信号调整功能来控制音频信号B(控制音频信号B的电压水平等)(步骤S30)。

上文详细描述了本发明的第一和第二实施方式，但是本发明并不局限于所描述的实施方式。在不脱离本发明范围的情况下，可以将各种修改和替换应用于上述实施方式。

例如，上述实施方式涉及安装在车辆中的音响系统，但本发明也可以用在除了车辆以外的地方(例如，在家里)。

Claims

1.一种音响设备，包括：

第一放大单元；和

音频信号控制单元，所述音频信号控制单元控制输入至所述第一放大单元的音频信号，其中，

如果第二放大单元连接至所述第一放大单元的输出端，则终止所述音频信号控制单元对所述音频信号的水平控制。

2.如权利要求1所述的音响设备，其中，如果所述第二放大单元连接至所述第一放大单元的输出端，则终止执行由所述音频信号控制单元将所述音频信号的水平降低至预定水平以下的控制。

3.如权利要求2所述的音响设备，其中，如果所述第二放大单元连接至所述第一放大单元的输出端，则终止执行由所述音频信号控制单元将所述音频信号的水平降低至所述音频信号的输出源的输出水平以下的控制。

4.如权利要求1至3中任一项所述的音响设备，还包括传输单元，如果所述第二放大单元连接至所述第一放大单元的输出端，则所述传输单元把要由所述音频信号控制单元在所述音频信号上执行的控制内容传输至所述第二放大单元。

5.一种音响系统，包括：

第一音响单元，所述第一音响单元包括第一放大单元和音频信号控制单元，所述音频信号控制单元控制输入至所述第一放大单元的音频信号；和

第二音响单元，所述第二音响单元包括第二放大单元，所述第二放大单元连接至所述第一放大单元的输出端，其中，

终止所述音频信号控制单元对所述音频信号的控制。

6.如权利要求5所述的音响系统，其中，所述第二音响单元包括第二控制单元，所述第二控制单元根据要由所述音频信号控制单元在所述音频信号上执行的控制内容来控制输入所述第二放大单元的音频信号。

7.一种音频信号控制方法，包括：

判定第二放大单元是否连接至第一放大单元的输出端；和

如果判定所述第二放大单元连接至所述第一放大单元的所述输出端，则终止对输入至第一放大单元的音频信号的水平控制。

8.如权利要求7所述的音频信号控制方法，还包括：

根据所述第二放大单元是否连接至所述第一放大单元的所述输出端，修改控制输入所述第二放大单元的音频信号的方法。

9.如权利要求7或8所述的音频信号控制方法，还包括：

如果所述第二放大单元连接至所述第一放大单元的所述输出端，则把要在输入至所述第一放大单元的所述音频信号上执行的控制内容传输至所述第二放大单元。

10.如权利要求7至9中任一项所述的音频信号控制方法，还包括：

如果所述第二放大单元连接至所述第一放大单元的所述输出端，则根据要在输入至所述第一放大单元的音频信号上执行的控制内容来控制输入至所述第二放大单元的音频信号。