CN106060714A - 一种降低音源噪声的控制方法及装置 - Google Patents

一种降低音源噪声的控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种降低音源噪声的控制方法，包括：接入一路或多路音源信号；选通与当前播放源标识对应的数字音频信号；检测数字音频信号是否为音频空隙；若是，则对音源信号进行静音控制；若否，则对音源信号进行输出播放。本发明还提供了一种降低音源噪声的控制装置，包括：播放源获取模块，用于接入一路或多路音源信号；音频选通控制模块，用于选通数字音频信号；信号检测控制器，用于检测数字音频信号是否为音频空隙；若是，并对音源信号进行静音控制；若否，则对音源信号进行输出播放。实施本发明提供的技术方案，可以防止音频设备在没有输入音频信号时输出白噪声，降低干扰，提高音频设备的播放清晰度和提升用户体验。

Description

一种降低音源噪声的控制方法及装置
技术领域
本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种降低音源噪声的控制方法及装置。
背景技术
现有的音频设备一般由音源发生器、音效处理器、音量控制器、功率放大器等器件组成，如果是数字信号还会有模/数转换器(ADC)和数/模转换器(DAC)。参看图1，是现有技术中常见的一种音频设备工作原理图。然而，音频设备中的这些电路器件在实际应用时常常产生不同幅值大小的噪音。在开机状态，如音量较大和声音空隙(指没有输入音频信号的时间段，如转换歌曲、歌曲停顿等时隙)，收听者能听到“嘘嘘”白噪音，造成用户听觉体验不佳。
具体地，譬如，若功率放大器之前各单元的噪音共计50μV，将其输入到功率放大器后，假设该功率放大器的放大倍数为46dB(即为200倍)，则放大后的噪声电压为：50μV*200＝10mV，该噪声消耗功率为：10mV*10mV/4Ω＝25mW(4Ω为喇叭阻抗)，即喇叭输出25mW的白噪声，使得在安静环境可明显听到类似于“嘘嘘”的干扰信号，降低音频设备的播放清晰度，影响用户体验。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种降低音源噪声的控制技术方案，用于在声音空隙时对音频设备进行静音，防止音频设备在没有输入音频信号时输出白噪声，降低白噪声对输出音频信号的干扰，提高音频设备的播放清晰度和提升用户体验。
为解决以上技术问题，一方面，本发明实施例提供一种降低音源噪声的控制方法，包括：
接入一路或多路音源信号；
获取当前播放源标识，选通与所述当前播放源标识对应的数字音频信号；
检测所述数字音频信号是否为音频空隙；若是，则对所述音源信号进行静音控制；若否，则对所述音源信号进行输出播放。
在一种可实现的方式中，检测所述数字音频信号是否为音频空隙，具体为：
检测所述数字音频信号的幅度值，将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较；若所述幅度值小于所述幅度阈值，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号。
在另一种可实现的方式中，检测所述数字音频信号是否为音频空隙，具体为：检测所述数字音频信号的幅度值以及与所述幅度值相对应的持续时间；将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第一时间阈值进行比较；若所述幅度值小于所述幅度阈值，并且，所述持续时间大于所述第一时间阈值，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号。
进一步地，在对所述音源信号进行静音控制之后，所述降低音源噪声的控制方法还包括：
将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第二时间阈值进行比较；若所述幅度值大于所述幅度阈值，并且，所述持续时间大于所述第二时间阈值，则判定当前接入的音源信号为待播放音频信号，解除静音控制并恢复音频输出；否则，判定当前接入的音源信号为音频空隙，保持静音状态。
优选地，所述降低音源噪声的控制方法，在接入一路或多路音源信号之后，还包括：
检测所述音源信号的类型；所述音源信号的类型包括数字音源信号和模拟音源信号；并在所述音源信号为模拟音源信号时，对所述模拟音源信号进行模/数转换，以获得相应的数字音频信号。
另一方面，本发明实施例还提供了一种降低音源噪声的控制装置，包括：
播放源获取模块，用于接入一路或多路音源信号；
音频选通控制模块，用于获取当前播放源标识，选通与所述当前播放源标识对应的数字音频信号；以及，
信号检测控制器，用于检测所述数字音频信号是否为音频空隙；若是，并对所述音源信号进行静音控制；若否，则对所述音源信号进行输出播放。
在一种可实现的方式中，所述信号检测控制器，包括：
幅度检测器，用于检测所述数字音频信号的幅度值；
比较器，用于将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较；若所述幅度值小于所述幅度阈值，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号；
静音控制器，用于对接入的音源信号进行静音控制。
在另一种可实现的方式中，所述信号检测控制器，包括：
幅度检测器，用于检测所述数字音频信号的幅度值；
时间检测器，用于检测与所述幅度值相对应的持续时间；
比较器，用于将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第一时间阈值进行比较；若所述幅度值小于所述幅度阈值，并且，所述持续时间大于所述第一时间阈值，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号；
静音控制器，用于对接入的音源信号进行静音隔离。
进一步地，所述比较器，还用于将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第二时间阈值进行比较；若所述幅度值大于所述幅度阈值，并且，所述持续时间大于所述第二时间阈值，则判定当前接入的音源信号为待播放音频信号；否则，判定当前接入的音源信号为音频空隙；
所述信号检测控制器，还包括：静音解除模块；所述静音解除模块，用于在对所述音源信号进行静音控制之后，且所述比较器判定当前接入的音源信号为待播放音频信号时，解除静音控制并恢复音频输出。
优选地，所述降低音源噪声的控制装置，还包括：模数转换模块；所述模数转换模块，用于在接入一路或多路音源信号之后，且所述音源信号为模拟音源信号时，对所述模拟音源信号进行模/数转换，以获得相应的数字音频信号，发送至所述音频选通控制模块。
本发明实施例提供的降低音源噪声的控制技术方案，通过判断输入音源当前是否处于音频空隙来实现是否对音频设备进行静音处理；具体地，可以通过判断输入音源的幅度大小，或者，同时检测输入音源的幅度大小和持续时间，实现对音频空隙的判定；可以通过MCU(微处理器)实现静音控制；在再次检测到当前输入音源由音频空隙转换为正常的目标音频信号时，可以通过MCU输出静音解除信号，控制音频设备恢复正常输出。实现本发明提供的实施例，可以有效地解决了在音频空隙时输出白噪声音量大而造成干扰、用户体验不佳的问题，方案易于实现，降低控制电路的复杂度和提高静音控制的准确度，效果明显。
附图说明
图1是现有技术中常见的一种音频设备工作原理图。
图2是本发明提供的降低音源噪声的控制方法的一个实施例的步骤流程图。
图3是本发明提供的输入音源信号与静音控制信号的关系示意图。
图4是本发明提供的降低音源噪声的控制装置的一个实施例的结构示意图。
图5是本发明提供的信号检测控制器的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参看图2，是本发明提供的降低音源噪声的控制方法的一个实施例的步骤流程图。
在本实施例中，所述的降低音源噪声的控制方法，主要包括以下步骤S10～S50：
步骤S10：接入一路或多路音源信号；
步骤S20：获取当前播放源标识，选通与所述当前播放源标识对应的数字音频信号；
步骤S30：检测所述数字音频信号是否为音频空隙(指没有待播放的目标音频信号的时间段，如转换歌曲、歌曲停顿等间隙)；若是，则执行步骤S40；若否，则执行步骤S50；
步骤S40：对所述音源信号进行静音控制；
步骤S50：对所述音源信号进行输出播放。
在本实施例提供的降低音源噪声的控制方法中，进一步地，在所述步骤S10，即接入一路或多路音源信号之后，还包括：检测所述音源信号的类型。所述音源信号的类型包括数字音源信号和模拟音源信号；并在所述音源信号为模拟音源信号时，对所述模拟音源信号进行模/数转换(ADC，将模拟信号转换为数字信号)，以获得相应的数字音频信号。本实施例主要应用于对数字的音频信号进行静音控制。本实施例中的输入音源包括数字音源(如DVD、CD播放源)或模拟音源(如收音广播)。
具体实施过程中，所述步骤S30在检测所述数字音频信号是否为音频空隙时，可以采用多种实现方式进行检测。
在一种可实现的方式中，优选地，所述步骤S30在检测所述数字音频信号是否为音频空隙，具体为：
检测所述数字音频信号的幅度值，将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较；若所述幅度值小于所述幅度阈值，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号。
其中，预设的幅度阈值可以设定为声音空隙的信号幅度以及从声音空隙过渡到正常声音信号时的信号幅度，该阈值可以根据实际应用调试确定，优选设定在100-500μV之间。
在另一种可实现的方式中，还进一步结合了数字音频信号的幅度值及其持续时间，以判断该数字音频信号是否为音频空隙。具体地：
检测所述数字音频信号的幅度值以及与所述幅度值相对应的持续时间；
将所述幅度值与预设的幅度阈值F0进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第一时间阈值T1进行比较；
若所述幅度值小于所述幅度阈值F0，并且，所述持续时间大于所述第一时间阈值T1，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号。
进一步地，在所述步骤S40对所述音源信号进行静音控制之后，本实施例提供的降低音源噪声的控制方法还包括：
将所述幅度值与预设的幅度阈值F0进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第二时间阈值T2进行比较；
若所述幅度值大于所述幅度阈值F0，并且，所述持续时间大于所述第二时间阈值T2，则判定当前接入的音源信号为待播放音频信号，解除静音控制并恢复音频输出；否则，判定当前接入的音源信号为音频空隙，保持静音状态。
具体地，若输入音源信号为DVD播放源的数字信号，其幅度值小于预设的幅度阈值F0，且其持续时间超过预设时间阈值T1(如200ms)，则判断该输入的数字信号为音频空隙，可通过输出静音控制信号(Mute信号)将音频输出信号衰减到地，避免了噪声的产生；当检测到输入的数字音频信号幅度值大于预设的幅度阈值F0，并且其持续时间超过预设时间阈值T2(如50ms)后，则解除静音控制信号(可通过改变静音控制信号的值进行实现)，恢复音频输出。
参看图3，是本发明提供的输入音源信号与静音控制信号的关系示意图。
具体实施时，若当前数字音频信号被判断为音频空隙时，静音控制信号Mute可以通过输出高电平进行控制实现；当接收到正常声音信号时需要解除静音控制时，可以使Mute信号输出低电平进行静音解除。预设的第一时间阈值T1又称为启动时间，若音频空隙持续该时间则启动Mute信号(如检测到低电平信号时间持续0.2秒，则启动Mute信号)；预设的第二时间阈值T2又称为关闭时间，若正常的数字音频信号持续该时间则解除Mute信号(如检测到高电平信号时间持续50毫秒，则解除Mute信号)。
优选地，若音频设备无功放器件或功放器件无静音功能时，可对功放器件的前级输入电路或后级输出电路进行静音控制。具体地，可以在前级输入电路或后级输出电路对地接入一个开关管(如三极管)，通过控制所述开关管来实现静音控制。
进一步地，本实施例提供的降低音源噪声的控制方法在不需要静音控制时，可以将接入的一路或多路音源信号(包括数字音源和模拟音源)直接进行音频选通，进行相应的音频处理后进行音频输出播放。
与图2实施例提供的降低音源噪声的控制方法相对应，本发明实施例还提供了一种降低音源噪声的控制装置。
参看图4，是本发明提供的降低音源噪声的控制装置的一个实施例的结构示意图。
在本实施例中，所述的降低音源噪声的控制装置，包括：
播放源获取模块100，用于接入一路或多路音源信号；
音频选通控制模块200，用于获取当前播放源标识，选通与所述当前播放源标识对应的数字音频信号；以及，
信号检测控制器300，用于检测所述数字音频信号是否为音频空隙；若是，并对所述音源信号进行静音控制；若否，则对所述音源信号进行输出播放。
其中，由于输入的音源信号可能是数字音源(如DVD、CD播放源)或模拟音源(如收音广播)；当接入到模拟音源信号时，还需要进行相应的信号处理以获得数字信号。因此，本实施例提供的控制装置还包括模数转换模块400。
所述模数转换模块400，用于在接入一路或多路音源信号之后，且所述音源信号为模拟音源信号时，对所述模拟音源信号进行模/数转换，以获得相应的数字音频信号，发送至所述音频选通控制模块200，以进行后续的静音控制。
具体实施时，所述信号检测控制器300，包括：幅度检测器301，比较器302和静音控制器303。
参看图5，是本发明提供的信号检测控制器的一个实施例的结构示意图。
在一种可实现的方式中，幅度检测器301，用于检测所述数字音频信号的幅度值；
比较器302，用于将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较；若所述幅度值小于所述幅度阈值，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号；
静音控制器303，用于对接入的音源信号进行静音控制。
在另一种可实现的方式中，所述信号检测控制器，还包括：时间检测器304；
其中的幅度检测器301与前述的实现方式相同，用于检测所述数字音频信号的幅度值；静音控制器303与前述的实现方式相同，用于对接入的音源信号进行静音控制。而新增的时间检测器304，用于检测与所述幅度值相对应的持续时间；
此外，在本实现方式中，比较器302，还用于将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第一时间阈值T1进行比较。若所述幅度值小于所述幅度阈值F0，并且，所述持续时间大于所述第一时间阈值T1，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号；
进一步地，所述比较器302，还用于将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第二时间阈值T2进行比较；若所述幅度值大于所述幅度阈值，并且，所述持续时间大于所述第二时间阈值T2，则判定当前接入的音源信号为待播放音频信号；否则，判定当前接入的音源信号为音频空隙；
所述信号检测控制器300，还包括：静音解除模块305；
所述静音解除模块305，用于在对所述音源信号进行静音控制之后，且所述比较器判定当前接入的音源信号为待播放音频信号时，解除静音控制并恢复音频输出。
优选地，若音频设备无功放器件或功放器件无静音功能时，可对功放器件的前级输入电路或后级输出电路进行静音控制。具体地，可以在前级输入电路或后级输出电路对地接入一开关管(如三极管)，通过控制所述开关管来实现静音控制器303和静音解除模块305。当所述开关管导通时，将音频空隙接地，实现静音控制；当所述开关管截止时，待播放音频信号未被隔离，将其正常输出至功放器件或输出模块进行播放。
进一步地，本实施例提供的降低音源噪声的控制装置在不需要静音控制时，可以将接入的一路或多路音源信号(包括数字音源和模拟音源)直接传输至另一音频选通模块进行选通，进行相应的音频处理后进行音频输出播放。
本发明实施例提供的降低音源噪声的控制技术方案，通过判断输入音源当前是否处于音频空隙来实现是否对音频设备进行静音处理；具体地，可以通过通过判断输入音源的幅度大小，或者，同时检测输入音源的幅度大小和持续时间，实现对音频空隙的判定；可以通过MCU(微处理器)实现静音控制；在再次检测到当前输入音源由音频空隙转换为正常的目标音频信号时，可以通过MCU输出静音解除信号，控制音频设备恢复正常输出。实现本发明提供的实施例，可以有效地解决了在音频空隙时输出白噪声音量大而造成干扰、用户体验不佳的问题，方案易于实现，降低控制电路的复杂度和提高静音控制的准确度，效果明显。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种降低音源噪声的控制方法，其特征在于，包括：
接入一路或多路音源信号；
获取当前播放源标识，选通与所述当前播放源标识对应的数字音频信号；
检测所述数字音频信号是否为音频空隙；若是，则对所述音源信号进行静音控制；若否，则对所述音源信号进行输出播放。
2.如权利要求1所述降低音源噪声的控制方法，其特征在于，检测所述数字音频信号是否为音频空隙，具体为：
检测所述数字音频信号的幅度值，将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较；
若所述幅度值小于所述幅度阈值，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号。
3.如权利要求1所述降低音源噪声的控制方法，其特征在于，检测所述数字音频信号是否为音频空隙，具体为：
检测所述数字音频信号的幅度值以及与所述幅度值相对应的持续时间；
将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第一时间阈值进行比较；
若所述幅度值小于所述幅度阈值，并且，所述持续时间大于所述第一时间阈值，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号。
4.如权利要求3所述的降低音源噪声的控制方法，其特征在于，在对所述音源信号进行静音控制之后，还包括：
将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第二时间阈值进行比较；
若所述幅度值大于所述幅度阈值，并且，所述持续时间大于所述第二时间阈值，则判定当前接入的音源信号为待播放音频信号，解除静音控制并恢复音频输出；否则，判定当前接入的音源信号为音频空隙，保持静音状态。
5.如权利要求1～4任一项所述降低音源噪声的控制方法，其特征在于，在接入一路或多路音源信号之后，还包括：
检测所述音源信号的类型；所述音源信号的类型包括数字音源信号和模拟音源信号；并在所述音源信号为模拟音源信号时，对所述模拟音源信号进行模/数转换，以获得相应的数字音频信号。
6.一种降低音源噪声的控制装置，其特征在于，包括：
播放源获取模块，用于接入一路或多路音源信号；
音频选通控制模块，用于获取当前播放源标识，选通与所述当前播放源标识对应的数字音频信号；以及，
信号检测控制器，用于检测所述数字音频信号是否为音频空隙；若是，并对所述音源信号进行静音控制；若否，则对所述音源信号进行输出播放。
7.如权利要求6所述降低音源噪声的控制装置，其特征在于，所述信号检测控制器，包括：
幅度检测器，用于检测所述数字音频信号的幅度值；
比较器，用于将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较；若所述幅度值小于所述幅度阈值，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号；
静音控制器，用于对接入的音源信号进行静音控制。
8.如权利要求6所述降低音源噪声的控制装置，其特征在于，所述信号检测控制器，包括：
幅度检测器，用于检测所述数字音频信号的幅度值；
时间检测器，用于检测与所述幅度值相对应的持续时间；
比较器，用于将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第一时间阈值进行比较；若所述幅度值小于所述幅度阈值，并且，所述持续时间大于所述第一时间阈值，则判定当前接入的音源信号为音频空隙；否则，判定当前接入的音源信号为待播放音频信号；
静音控制器，用于对接入的音源信号进行静音控制。
9.如权利要求8所述的降低音源噪声的控制装置，其特征在于，
所述比较器，还用于将所述幅度值与预设的幅度阈值进行比较，以及，将所述持续时间与预设的第二时间阈值进行比较；若所述幅度值大于所述幅度阈值，并且，所述持续时间大于所述第二时间阈值，则判定当前接入的音源信号为待播放音频信号；否则，判定当前接入的音源信号为音频空隙；
所述信号检测控制器，还包括：静音解除模块；
所述静音解除模块，用于在对所述音源信号进行静音控制之后，且所述比较器判定当前接入的音源信号为待播放音频信号时，解除静音控制并恢复音频输出。
10.如权利要求6～9任一项所述降低音源噪声的控制装置，其特征在于，还包括：模数转换模块；
所述模数转换模块，用于在接入一路或多路音源信号之后，且所述音源信号为模拟音源信号时，对所述模拟音源信号进行模/数转换，以获得相应的数字音频信号，发送至所述音频选通控制模块。
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