CN103078599B - 一种音视频播放设备及音量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种音量控制方法及音视频播放设备，其方法包括：采集音视频播放设备外界环境声音信号，同时从音视频播放设备输出信号中提取音响声音信号；对音响声音信号进行反相处理；将反相处理后的音响声音信号与环境声音信号进行叠加处理，得到环境噪声信号；根据得到的环境噪声信号以及预设的档位值调节音视频播放设备的音量。本发明实现了根据外部环境噪声不同对音视频播放设备音量的自适应控制，提高了用户的体验效果。

Description

一种音视频播放设备及音量控制方法

技术领域

本发明涉及电视机等音视频播放技术领域，尤其涉及一种音视频播放设备及音量控制方法。

背景技术

目前，液晶电视在各种信源如VGA(VideoGraphicsArray，视频图形阵列)、AV等下对音量大小的调节大多通过软件预设的模式来实现，还可以由用户根据个人喜好自行进行调整。

但是，现有的电视音量调节方式不具备根据外部环境噪声不同而进行音量自适应控制的功能，比如：在夜间打开电视瞬间，观看者会感觉声音响度比白天观看时大很多，或者，在外部环境嘈杂时，观看者会感觉音量过小，由此导致观看者的不适应感。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可根据外界环境音量自适应调整的音视频播放设备及音量控制方法。

为了达到上述目的，本发明提出一种音量控制方法，包括：

采集音视频播放设备外界环境声音信号，同时从所述音视频播放设备输出信号中提取音响声音信号；

对所述音响声音信号进行反相处理；

将反相处理后的音响声音信号与所述环境声音信号进行叠加处理，得到环境噪声信号；

根据得到的所述环境噪声信号以及预设的档位值调节所述音视频播放设备的音量。

优选地，所述对音响声音信号进行叠加处理之前还包括：

对反相处理后的音响声音信号进行放大及滤波处理。

优选地，所述根据得到的所述环境噪声信号以及预设的档位值调节所述音视频播放设备的音量的步骤包括：

对所述环境噪声信号进行AD转换，得到当前AD转换值；

比较当前AD转换值与所述音视频播放设备当前预设的档位值；

若当前AD转换值大于所述音视频播放设备当前预设的档位值，则增强音视频播放设备音量；否则，减弱音视频播放设备音量。

优选地，所述对环境声音信号进行叠加处理之前还包括：

对所述环境声音信号进行放大处理。

本发明还提出一种音量控制音视频播放设备，包括：

信号采集模块，用于采集音视频播放设备外界环境声音信号，同时从所述音视频播放设备输出信号中提取音响声音信号；

反相处理模块，用于对所述音响声音信号进行反相处理；

运算模块，用于将反相处理后的音响声音信号与所述环境声音信号进行叠加处理，得到环境噪声信号；

控制模块，用于根据得到的所述环境噪声信号以及预设的档位值调节所述音视频播放设备的音量。

优选地，所述反相处理模块还用于对反相处理后的音响声音信号进行放大及滤波处理。

优选地，所述控制模块包括：

AD转换单元，用于对所述环境噪声信号进行AD转换，得到当前AD转换值；

比较单元，用于比较当前AD转换值与所述音视频播放设备当前预设的档位值；

调节单元，用于当前AD转换值大于所述音视频播放设备当前预设的档位值时，增强音视频播放设备音量；否则，减弱音视频播放设备音量。

优选地，所述信号采集模块包括驻极体话筒以及电压放大电路；其中：

所述驻极体话筒用于采集音视频播放设备外界环境声音信号；

所述电压放大电路用于对采集的所述环境声音信号进行放大处理。

优选地，所述控制模块为所述音视频播放设备的CPU，所述CPU由带有10位AD转换功能的STC89C52RC型单片机组成。

本发明针对电视机等音视频播放设备提出的一种音量控制方法及音视频播放设备，通过采集音视频播放设备的外界环境声音信号，同时从音视频播放设备输出信号中直接提取音响声音信号进行反相处理，将反相处理后的音响声音信号与之前采集的环境声音信号进行叠加处理，得到环境噪声信号，根据得到的环境噪声信号以及预设的档位值对音视频播放设备的音量进行调节，由此实现了根据外部环境噪声不同对音量的自适应控制，提高了用户的体验效果。

附图说明

图1是本发明音量控制方法较佳实施例的流程示意图；

图2是本发明音量控制方法较佳实施例中根据得到的环境噪声信号以及预设的档位值调节电视机的音量的流程示意图；

图3是本发明音量控制电视机较佳实施例的结构示意图；

图4是本发明音量控制电视机较佳实施例中信号采集模块的结构示意图；

图5是本发明音量控制电视机较佳实施例中控制模块的结构示意图。

为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

本发明实施例的解决方案主要是：通过采集音视频播放设备外界环境声音信号，同时从音视频播放设备输出信号中提取音响声音信号进行反相处理，将反相处理后的音响声音信号与之前采集的环境声音信号进行叠加处理，得到环境噪声信号，根据得到的环境噪声信号以及预设的档位值对音视频播放设备音量进行调节，实现对音量的自适应控制，提高用户的体验效果。

本发明中音视频播放设备可以为电视、DVD等音视频播放设备，以下各实施例中以电视机为例进行说明。

如图1所示，本发明较佳实施例提出一种音量控制方法，包括：

步骤S101，采集电视机外界环境声音信号，同时从电视机输出信号中提取音响声音信号；

以电视机为例，电视机外部的环境声音信号包括电视机本身发出的音响声音信号以及外部环境噪声信号，本实施例基于相消干涉或者破坏性干涉原理从环境声音信号中提取环境噪声信号，然后依据环境噪声信号对电视机的音量进行自适应调节。

为了从环境声音信号中提取环境噪声信号，本实施例首先采集电视机外界环境声音信号，并从电视机的输出信号中提取音响声音信号，以便后续对提取的音响声音信号进行反相处理，进而通过相消干涉或者破坏性干涉原理从环境声音信号中提取环境噪声信号。

在采集电视机外部环境声音信号时，可以通过驻极体话筒来采集电视机外界环境声音信号。

步骤S102，对音响声音信号进行反相处理；

步骤S103，将反相处理后的音响声音信号与环境声音信号进行叠加处理，得到环境噪声信号；

上述步骤S102及步骤S103中，为了从环境声音信号中提取环境噪声信号，在从电视机输出信号中提取出音响声音信号后，还需要对音响声音信号进行相位反相处理，同时为了得到较好的信号质量，提高后续计算结果的准确度，可以对反相处理后的音响声音信号进行放大及滤波处理。

具体地，本实施例通过电压放大电路对反相处理后的音响声音信号进行放大处理，将音响声音信号放大到合适的电平；并通过宽带滤波器对放大后的音响声音信号进行滤波。

然后，将反相、放大、滤波处理后的音响声音信号与之前采集的环境声音信号进行叠加处理，叠加处理的过程即对上述两种声音信号做减法运算处理，在做减法运算处理过程中，当反相处理后的音响声音信号与之前采集的环境声音信号这两种声波相遇时，产生相消干涉(Destructiveinterference)，相消干涉是指两种声波重叠时，合成波的振幅小于其中成分波的振幅，相消干涉也叫破坏性干涉。若两种声波刚好反相干涉，则会产生最小的振幅，称为完全相消干涉或完全破坏性干涉。通过干涉，环境声音信号中的音响声音信号成分和相位反相处理后的音响声音信号相互抵消，最后只剩下采集到的环境声音信号中的环境噪声信号。

其中，对音响声音信号进行反相处理可以通过反相器来实现。

此外，在对环境声音信号进行叠加处理之前，还可以对环境声音信号进行放大处理，以使叠加处理结果更准确。

步骤S104，根据得到的环境噪声信号以及预设的档位值调节电视机的音量。

在得到环境声音信号中的环境噪声信号后，电视机的CPU通过定时控制AD转换器来实现这种模拟信号到数字信号的转换，转换后的若干个数字信号样本值被保存在CPU的一个缓存器buffer或者程序的一维数组里。然后CPU对该样本值进行平均算法处理，最终得到该环境噪声信号对应的数字化电平大小。以该数字化电平大小作为AD转换值与电视机当前设定的档位值进行比较，通过比较结果控制电视机音响的音量大小，最终实现对电视机声音的自适应控制。

具体地，当AD转换值大于电视机当前预设的档位值时，则将电视机的音量调大；当AD转换值小于电视机当前预设的档位值时，则将电视机的音量调小。

当电视机的CPU调节好音量后，对声音信号进行功率放大处理后，由扬声器或音响系统向外部输出。

具体地，如图2所示，上述步骤S104包括：

步骤S1041，对环境噪声信号进行AD转换，得到当前AD转换值；

步骤S1042，比较当前AD转换值与电视机当前预设的档位值；若当前AD转换值大于电视机当前预设的档位值，则进入步骤S1043；否则，进入步骤S1044；

步骤S1043，增强电视机音量；

步骤S1044，减弱电视机音量。

本实施例通过采集电视机外界环境声音信号，同时从电视机输出信号中提取音响声音信号进行反相处理，将反相处理后的音响声音信号与之前采集的环境声音信号进行叠加处理，得到环境噪声信号，根据得到的环境噪声信号以及预设的档位值对电视机音量进行调节，由此实现了根据外部环境噪声不同对音量的自适应控制，提高了用户的体验效果。

如图3所示，本发明较佳实施例提出一种音量控制音视频播放设备，包括：信号采集模块301、反相处理模块302、运算模块303以及控制模块304，其中：

信号采集模块301，用于采集音视频播放设备外界环境声音信号，同时从音视频播放设备输出信号中提取音响声音信号。

反相处理模块302，用于对音响声音信号进行反相处理；以及对反相处理后的音响声音信号进行放大及滤波处理。

运算模块303，用于将反相处理后的音响声音信号与环境声音信号进行叠加处理，得到环境噪声信号；

控制模块304，用于根据得到的环境噪声信号以及预设的档位值调节音视频播放设备的音量。

以电视机为例，电视机外部的环境声音信号包括电视机本身发出的音响声音信号以及外部环境噪声信号，本实施例基于相消干涉或者破坏性干涉原理从环境声音信号中提取环境噪声信号，然后依据环境噪声信号对电视机的音量进行自适应调节。

为了从环境声音信号中提取环境噪声信号，本实施例首先通过信号采集模块301采集电视机外界环境声音信号，并从电视机的输出信号中提取音响声音信号，以便后续对提取的音响声音信号进行反相处理，进而通过相消干涉或者破坏性干涉原理从环境声音信号中提取环境噪声信号。

在采集电视机外部环境声音信号时，可以通过驻极体话筒来采集电视机外界环境声音信号。

为了从环境声音信号中提取环境噪声信号，在从电视机输出信号中提取出音响声音信号后，通过反相处理模块302对音响声音信号进行相位反相处理。

同时为了得到较好的信号质量，提高后续计算结果的准确度，可以对反相处理后的音响声音信号进行放大及滤波处理。

具体地，本实施例通过电压放大电路对反相处理后的音响声音信号进行放大处理，将音响声音信号放大到合适的电平；并通过宽带滤波器对放大后的音响声音信号进行滤波。

然后，通过运算模块303将反相、放大、滤波处理后的音响声音信号与之前采集的环境声音信号进行叠加处理，叠加处理的过程即对上述两种声音信号做减法运算处理，在做减法运算处理过程中，当反相处理后的音响声音信号与之前采集的环境声音信号这两种声波相遇时，产生相消干涉(Destructiveinterference)，相消干涉是指两种声波重叠时，合成波的振幅小于其中成分波的振幅，相消干涉也叫破坏性干涉。若两种声波刚好反相干涉，则会产生最小的振幅，称为完全相消干涉或完全破坏性干涉。通过干涉，环境声音信号中的音响声音信号成分和相位反相处理后的音响声音信号相互抵消，最后只剩下采集到的环境声音信号中的环境噪声信号。

其中，运算模块303可以为减法运算器；反相处理模块302对音响声音信号进行反相处理可以具体通过反相器来实现。

此外，在运算模块303对环境声音信号进行叠加处理之前，还可以由采集模块301对环境声音信号进行放大处理，以使叠加处理结果更准确。

在得到环境声音信号中的环境噪声信号后，再通过控制模块304对环境噪声信号进行AD转换，具体将环境噪声信号这种模拟信号转换为数字信号，并检测该环境噪声的数字信号的电平大小。其中，控制模块304可以为电视机的CPU，该CPU由带有10位AD转换功能的STC89C52RC型单片机组成。

电视机的CPU通过定时控制AD转换器来实现这种模拟信号到数字信号的转换，转换后的若干个数字信号样本值被保存在CPU的一个缓存器buffer或者程序的一维数组里。然后CPU对该样本值进行平均算法处理，最终得到该环境噪声信号对应的数字化电平大小。以该数字化电平大小作为AD转换值与电视机当前设定的档位值进行比较，通过比较结果控制电视机音响的音量大小，最终实现对电视机声音的自适应控制。

具体地，当AD转换值大于电视机当前预设的档位值时，则将电视机的音量调大；当AD转换值小于电视机当前预设的档位值时，则将电视机的音量调小。

当控制模块304调节好音量后，对声音信号进行功率放大处理后，由扬声器或音响系统向外部输出。

具体地，如图4所示，本实施例中信号采集模块301包括驻极体话筒3011以及电压放大电路3012；其中：

驻极体话筒3011用于采集电视机外界环境声音信号；

电压放大电路3012用于对环境声音信号进行放大处理。

如图5所示，上述控制模块304包括：AD转换单元3041、比较单元3042以及调节单元3043，其中：

AD转换单元3041，用于对环境噪声信号进行AD转换，得到当前AD转换值；

比较单元3042，用于比较当前AD转换值与电视机当前预设的档位值；

调节单元3043，用于当前AD转换值大于电视机当前预设的档位值时，增强电视机音量；否则，减弱电视机音量。

本发明实施例音量控制方法及电视机，通过采集电视机外界环境声音信号，同时从电视机输出信号中直接提取音响声音信号进行反相处理，将反相处理后的音响声音信号与之前采集的环境声音信号进行叠加处理，得到环境噪声信号，根据得到的环境噪声信号以及预设的档位值对电视机音量进行调节，由此实现了根据外部环境噪声不同对音量的自适应控制，提高了用户的体验效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种音量控制方法，其特征在于，包括：

采集音视频播放设备外界环境声音信号，同时从所述音视频播放设备输出信号中提取音响声音信号；

对所述音响声音信号进行反相处理；

将反相处理后的音响声音信号与所述环境声音信号进行叠加处理，得到环境噪声信号；

根据得到的所述环境噪声信号以及预设的档位值调节所述音视频播放设备的音量，具体包括：对所述环境噪声信号进行AD转换，得到当前AD转换值，在进行AD转换时，由CPU通过定时控制AD转换器来实现这种模拟信号到数字信号的转换，转换后的若干个数字信号样本值被保存在CPU的一个缓存器buffer或者程序的一维数组里，然后CPU对该转换后的若干个数字信号样本值进行平均算法处理，最终得到该环境噪声信号对应的数字化电平大小，以该数字化电平大小作为AD转换值；

比较当前AD转换值与所述音视频播放设备当前预设的档位值；

若当前AD转换值大于所述音视频播放设备当前预设的档位值，则增强音视频播放设备音量；否则，减弱音视频播放设备音量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将反相处理后的音响声音信号与所述环境声音信号进行叠加处理之前还包括：

对反相处理后的音响声音信号进行放大及滤波处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将反相处理后的音响声音信号与所述环境声音信号进行叠加处理之前还包括：

对所述环境声音信号进行放大处理。

4.一种音量控制音视频播放设备，其特征在于，包括：

信号采集模块，用于采集音视频播放设备外界环境声音信号，同时从所述音视频播放设备输出信号中提取音响声音信号；

反相处理模块，用于对所述音响声音信号进行反相处理；

运算模块，用于将反相处理后的音响声音信号与所述环境声音信号进行叠加处理，得到环境噪声信号；

控制模块，用于根据得到的所述环境噪声信号以及预设的档位值调节所述音视频播放设备的音量，所述控制模块为所述音视频播放设备的CPU；所述控制模块包括：

AD转换单元，用于对所述环境噪声信号进行AD转换，得到当前AD转换值；在进行AD转换时，由CPU通过定时控制AD转换器来实现这种模拟信号到数字信号的转换，转换后的若干个数字信号样本值被保存在CPU的一个缓存器buffer或者程序的一维数组里，然后CPU对该转换后的若干个数字信号样本值进行平均算法处理，最终得到该环境噪声信号对应的数字化电平大小，以该数字化电平大小作为AD转换值；

比较单元，用于比较当前AD转换值与所述音视频播放设备当前预设的档位值；

调节单元，用于当前AD转换值大于所述音视频播放设备当前预设的档位值时，增强音视频播放设备音量；否则，减弱音视频播放设备音量；具体包括：对所述环境噪声信号进行AD转换，得到当前AD转换值，

若当前AD转换值大于所述音视频播放设备当前预设的档位值，则增强音视频播放设备音量；否则，减弱音视频播放设备音量。

5.根据权利要求4所述的音视频播放设备，其特征在于，所述反相处理模块还用于对反相处理后的音响声音信号进行放大及滤波处理。

6.根据权利要求5所述的音视频播放设备，其特征在于，所述信号采集模块包括驻极体话筒以及电压放大电路；其中：

所述驻极体话筒用于采集音视频播放设备外界环境声音信号；

所述电压放大电路用于对采集的所述环境声音信号进行放大处理。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的音视频播放设备，其特征在于，所述CPU由带有10位AD转换功能的STC89C52RC型单片机组成。