CN102857182A - 一种多媒体设备增益控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于多媒体设备技术领域，提供了一种多媒体设备增益控制装置，所述系统包括：麦克风，用于将声音信号转换为模拟语音信号；模拟增益控制器，与麦克风连接，用于对麦克风输出的模拟语音信号执行粗调操作，进行第一级增益控制；模数转换器，与模拟增益控制器连接，用于将模拟增益控制器输出的模拟语音信号转换为数字语音信号；数字增益控制单元器，与模数转换器和模拟增益控制器连接，用于对模数转换器输出的数字语音信号进行能量检测，根据能量检测结果动态调整数字增益因子，并根据调整后的增益因子对数字语音信号进行第二级增益控制。本发明实现实现的录音自动增益控制，降低录音成本，提高录音音质。

Description

一种多媒体设备增益控制装置

 

技术领域

本发明属于多媒体设备技术领域，尤其涉及一种多媒体设备增益控制装置。

背景技术

录音是目前很多消费类电子设备中带有的一种基本功能，例如固定电话机、手机、各种学习机、mp3播放器等，甚至有专门的录音设备——录音笔。录音时，说话者有时离麦克风近，有时离得比较远，也有可能有时说话比较大声或非常大声，有时声音太小，这样可能导致录制的声音音质较差，飘忽不稳定，不连贯，甚至破音，此时就需要一种称为录音自动增益控制的技术来改善这种情况，在录音时如果音源能量太小，对其进行适当的放大；如果音源能量过强时，对其进行适当削弱；最终将整个录制的声音能量水平控制在一个范围内。

自动增益控制技术已经广泛应用于很多领域和场合，包括录音场合。自动增益控制通常使用硬件模拟电路，主要是基于运算放大器的负反馈电路来实现：

但是上述方法存在缺陷：

用硬件模拟电路实现自动增益控制，硬件增加了芯片或电路板的复杂程度,容易受电磁信号干扰和相关器件的影响，导致控制效果不稳定，并且对硬件电路设计者或模拟芯片设计者经验有较高的要求，同时也增加了硬件成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多媒体设备增益控制装置，旨在解决现有技术提供的增益控制方法存在缺陷，例如由于较高的硬件要求等导致的成本较高，同时对硬件电路设计者或模拟芯片设计者经验有较高的要求的问题。

本发明是这样实现的，一种多媒体设备增益控制装置，所述装置包括：

将声音信号转换为模拟语音信号的麦克风；

与所述麦克风连接，对所述麦克风输出的模拟语音信号执行粗调操作，进行第一级增益控制的模拟增益控制器；

与所述模拟增益控制器连接，将所述模拟增益控制器输出的模拟语音信号转换为数字语音信号模数转换器；

与所述模数转换器和模拟增益控制器连接，用于对所述模数转换器输出的数字语音信号进行能量检测，根据能量检测结果动态调整数字增益因子，并根据所述调整后的增益因子对数字语音信号进行第二级增益控制的数字增益控制单元器。

本发明提供的多媒体设备增益控制装置包括：麦克风将声音信号转换为模拟语音信号；模拟增益控制器与所述麦克风连接，对所述麦克风输出的模拟语音信号执行粗调操作，进行第一级增益控制；模数转换器，与所述模拟增益控制器连接，将所述模拟增益控制器输出的模拟语音信号转换为数字语音信号；数字增益控制单元器与所述模数转换器和模拟增益控制器连接，对所述模数转换器输出的数字语音信号进行能量检测，根据能量检测结果动态调整数字增益因子，并根据所述调整后的增益因子对数字语音信号进行第二级增益控制，实现数字增益控制和模拟增益控制相结合实现的录音自动增益控制，降低录音成本，同时也提高录音音质。

附图说明

图1是本发明提供的多媒体设备增益控制装置的结构示意图。

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1示出了本发明提供的多媒体设备增益控制装置的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明相关的部分。

本发明提供的多媒体设备增益控制装置包括麦克风、模拟增益控制器、模数转换器和数字增益控制单元器，其中：

麦克风将声音信号转换为模拟语音信号；模拟增益控制器与所述麦克风连接，对所述麦克风输出的模拟语音信号执行粗调操作，进行第一级增益控制；模数转换器，与所述模拟增益控制器连接，将所述模拟增益控制器输出的模拟语音信号转换为数字语音信号；数字增益控制单元器与所述模数转换器和模拟增益控制器连接，对所述模数转换器输出的数字语音信号进行能量检测，根据能量检测结果动态调整数字增益因子，并根据所述调整后的增益因子对数字语音信号进行第二级增益控制。

在本发明中，数字增益控制单元器在根据能量检测结果动态调整数字增益因子后，调整模拟增益因子，并将调整后的模拟增益因子反馈给所述模拟增益控制器，所述模拟增益控制器根据最新的模拟增益因子对模拟增益进行调整，实现二级增益控制之间的反馈，如图1所示的虚线部分，即为反馈的实现。

在本发明中，录音的音源经过麦克风将声音信号转换为模拟语音信号后，进入模拟增益控制器，在模拟增益控制器进行第一级增益控制，模拟语音信号从模拟增益控制器出来后进入模数转换器，将模拟语音信号转换成数字语音信号，数字增益控制单元器对数字语音信号进行能量检测，根据能量检测动态调整数字增益因子，根据调整后的数字增益因子对数字语音信号进行二级数字增益控制,最后将数字增益控制后的数字语音信号输出，存成录音文件。

从录音的整个过程中，麦克风、模拟增益控制器会引入电流底噪音和风声噪音，模数转换器会引入量化噪音等。模拟增益控制过程中进行模拟放大时，只会将前级电路电流噪音和风声噪音同等程度放大，而数字增益控制过程中进行数字放大时，会将所有电流噪音、风声噪音和模数转换器引入的量化噪音全部同等程度放大，显然数字增益控制对录音噪音影响比较大。本方案利用模拟增益控制器进行第一级增益控制，增益调节幅度可能较大，为增益粗调；利用数字增益控制单元器实现二级增益控制，调节增益幅度较小，主要进行增益微调，这样可尽量减少整个录音过程中噪音的放大。

本发明方案提出的数字增益控制和模拟增益控制相结合实现的录音自动增益控制方法，与单独使用软件实现的数字自动增益控制方法相比，可降低录音噪音同等增益放大的风险，提高录音音质；与单独使用硬件电路实现的模拟自动多媒体设备增益控制装置相比，可降低硬件电路复杂程度，降低硬件成本，实现更灵活，在模拟增益控制器的硬件电路已经确定无法修改的前提下，可通过数字增益控制单元器的调整来改善自动增益控制效果和录音音质。

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 (1)

1.一种多媒体设备增益控制装置，其特征在于，所述装置包括：

将声音信号转换为模拟语音信号的麦克风；

与所述麦克风连接，对所述麦克风输出的模拟语音信号执行粗调操作，进行第一级增益控制的模拟增益控制器；

与所述模拟增益控制器连接，将所述模拟增益控制器输出的模拟语音信号转换为数字语音信号模数转换器；

与所述模数转换器和模拟增益控制器连接，用于对所述模数转换器输出的数字语音信号进行能量检测，根据能量检测结果动态调整数字增益因子，并根据所述调整后的增益因子对数字语音信号进行第二级增益控制的数字增益控制单元器。

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