CN105472505A - 一种用于音频输出的多段限幅控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域，公开了一种音频输出的多段限幅控制系统，该多段限幅控制系统包括音频输入模块、分频模块、限幅模块、混频模块、功率放大模块和音频输出模块；所述音频输入模块将音频信号输入给分频模块；分频模块将接收到的音频信号并根据其所在的频段分成不同频段，针对每个频段分别采用一个限幅模块对所述频段进行限幅处理；混频模块对限幅处理后得到每个频段的音频进行混频处理，由功率放大模块对混频得到的音频信号进行放大后，并输出给音频输出模块输出。本发明根据每个频段分别采用一个限幅模块进行限幅处理，这样使得各个频段都能发挥其自身的效果，从而能够提高整个音频的声压效果，更能满足用户的需求。

Description

一种用于音频输出的多段限幅控制系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体的说，特别涉及一种用于音频输出的多段限幅控制系统。

背景技术

一般来说，人耳能听到的频率范围是20Hz～20KHz的音频信号。在音频领域中各个频段的能量分布是不一致的，主要的能量是在低音部分损耗。然而，主要的声压效果是由中高音部分产生的，所以各个频段产生的听感效果也是不一致的。

目前的音频产品由于额定功率限制问题，会对信号输出幅度过大的信号进行限幅处理，限幅以后输出会呈现削顶失真。限幅的手段都只使用了限制统一的输出幅度，也就是说设定一个输出幅度限制(参阅图1所示)，当有其它任意信号输出幅度超过设定值时，信号都会被限制输出幅度。这样就会使产生主要声压效果的中高频信号不能有更好的表现，因此就会影响其声压效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种用于音频输出的多段限幅控制系统，针对每个频段分别进行限幅处理，从而提高声压效果。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

一种音频输出的多段限幅控制系统，该多段限幅控制系统包括音频输入模块、分频模块、限幅模块、混频模块、功率放大模块和音频输出模块；

所述音频输入模块将音频信号输入给分频模块；分频模块将接收到的音频信号并根据其所在的频段分成不同频段，针对每个频段分别采用一个限幅模块对所述频段进行限幅处理；混频模块对限幅处理后得到每个频段的音频进行混频处理，由功率放大模块对混频得到的音频信号进行放大后，并输出给音频输出模块输出。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明采用分频模块对音频信号分成不同频段，根据每个频段分别采用一个限幅模块进行限幅处理，这样在低音频段进行限幅处理时，不会影响中高音和高音频段的输出功率，使得各个频段都能发挥其自身的效果，从而能够提高整个音频的声压效果，更能满足用户的需求。

附图说明

图1为现有传统限幅方式的效果示意图。

图2为本发明多段限幅控制系统的原理图。

图3为本发明多段限幅控制系统的效果示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参阅图2所示，本发明提供的一种用于音频输出的多段限幅控制系统，该多段限幅控制系统包括音频输入模块、分频模块、限幅模块、混频模块、功率放大模块和音频输出模块。

所述音频输入模块将音频信号输入给分频模块。

分频模块将接收到的音频信号并根据其所在的频段分成不同频段，包括第一频段、第二频段、第三频段…第n频段，针对每个频段分别设置一个限幅模块对该频段进行限幅处理，即第一限幅模块对应第一频段、第二限幅模块对应第二频段……第n限幅模块对应第n频段。

混频模块对限幅处理后得到每个频段的音频进行混频处理，由功率放大模块对混频得到的音频信号进行放大后，并输出给音频输出模块输出。

一般来说，低音频段占用了音频系统56％的功率，中高音频段占用了音频系统30.5％的功率，高音频段只占用了音频系统13.5％的功率，而产生声音力度的在低音频段，而声音的亮度(响度)和细节的部分则在中高音频段。当对输出功率进行输出幅度限制时(也就是限制输出功率)最先被限制的是低音频段。因为低音频段触发限幅，所以通常中高音频段就还没发挥就失去了音频系统能量的支持，这样就会影响声压效果。

本发明针对每一个频段都使用输出限幅可以有效地解决能耗和听感之间的平衡问题，可以使在较低能耗下实现更大的声压效果，下面通过实例来阐述：

如果在传统的限幅系统中，一个5W功率的音频设备，它的限幅输出就会定在5W上下，超过部分就会形成削顶失真。也就是说当中低音频段的输出功率在2.8W(5×56％)左右就要限幅了，同时中高音频段输出也会被削顶，这时中高音频段的输出功率限定为1.6W(5×30.5％),高音频段的输出功率为0.67W(5×13.5％)。而在本发明中，重新分配了系统在限幅时的功率输出，低音频段功率在2W就产生限制输出，中高音频段功率可以设定为2.1W，高音频段可以设定为0.9W。

针对一个7W功率的音频设备，在传统的限幅方式中，相应的数值是中低音频段的输出功率为3.9W(7×56％)，中高音频段的输出功率为2.1W(7×30.5％)，高音频段的输出功率0.9W(7×13.5％)

上述中可以看出，针对5W功率的音频设备，采用本发明的限幅控制系统，在中高音频段和高音频段的输出功率，等同于传统限幅系统针对7W功率的音频设备其输出功率的大小，而中高音频段和高音频段给听音者的感受就是声音的大小，也就是声压和响度的指标，即在低音频段进行限幅时，中高音频段还可以不受限幅影响，参阅图3可以看出，每个频段分别通过限幅处理后，相互之间互不影响，每个频段能够分别输出功率，这样使得整体声压的表现要好过同功率的单一限幅产品，因此可以提高声压效果。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种音频输出的多段限幅控制系统，其特征在于：该多段限幅控制系统包括音频输入模块、分频模块、限幅模块、混频模块、功率放大模块和音频输出模块；

所述音频输入模块将音频信号输入给分频模块；分频模块将接收到的音频信号并根据其所在的频段分成不同频段，针对每个频段分别采用一个限幅模块对所述频段进行限幅处理；混频模块对限幅处理后得到每个频段的音频进行混频处理，由功率放大模块对混频得到的音频信号进行放大后，并输出给音频输出模块输出。