CN106162007A - 一种音频播放设备及音频控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音频播放设备及音频控制方法，该音频播放设备包括：主控模块，获取音频信号及用户选择的音频特征参数，根据音频特征参数下音频信号的伴音功率与设定功率阈值之间的关系，指示功率放大器模块仅控制其中一组扬声器或多组扬声器；功率放大器模块，接收主控模块发送的音频信号及指示，根据主控模块的指示，控制开启其中一组扬声器或多组扬声器，并将接收的音频信号放大后输出到开启的各组扬声器；位于同一箱体内多组扬声器，接收功率放大器模块输出的音频信号并进行播放。本发明能够在小功率时得到很好的低音效果，又能满足用户对大功率的要求。

Description

一种音频播放设备及音频控制方法

本申请是2013年09月27日提出的发明名称为“一种音频播放设备及音频控制方法”的中国发明专利申请201310452102.2的分案申请。

技术领域

本发明涉及音频技术领域，尤其涉及一种音频播放设备及音频控制方法。

背景技术

平板电视的薄型化成为电视行业的趋势，越来越薄的平板电视造型，挤占了扬声器的空间，使音箱箱体容积变小，导致平板电视难以拥有好的音质，尤其难以实现受音箱箱体容积的制约最大的低音效果。

目前在电视行业内，主要通过在整机内配置薄型音箱，并靠尽量增大音箱长度和宽度上的尺寸来保证音箱具有足够的容积。但是，这种设计思路，会随着整机厚度的进一步薄型化，导致存在以下问题：

1）音箱薄型化给整机结构部件排布带来困难。众所周知，普通音箱的低音效果，与音箱容积成正比。随着音箱体积的进一步减薄，为了维持原有的低音效果，势必需要加大音箱长度或宽度上的尺寸。但是薄型化的整机中，元器件布局紧凑，难以在长度和宽度方向上腾出足够的空间给音箱。而如果不能在长度和宽度上腾出足够的空间给音箱，往往就只有中音和高音部分能够得到重放，而低音部分不能得到很好的重放甚至不能得到重放，这样用户听到的声音就会比较干涩，从而影响用户体验。

2）面积过大，厚度过薄的音箱设计，制作难度加大，成本增加，大而薄的音箱，结构强度低、震音隐患大，开模费用高。

3）薄型化的音箱设计，加重了扬声器耐受功率、扬声器体积以及音箱体积之间的矛盾。这种薄型化的音箱设计，压缩了扬声器单元的体积，造成：a）电声转化效率降低，音效下降，需要更大的一些的电功率来弥补的问题；b）扬声器单元耐受功率变小，难以满足整机要求的问题。为了解决这两方面的问题，往往需要被迫增加扬声器数量来满足总功率要求，但扬声器数量增加就要求有比原先更大的音箱体积与之相适应。也就是说，音箱的长度和宽度需要进一步加大，这无疑又进一步加重1）、2）两个矛盾。

随着OLED等更薄型电视的推出，上述问题将越来越普遍，越来越难解决。

目前，一些国外厂商，将低音音箱“藏”在平板电视的底座中，以解决上述问题，但是这样又会导致存在以下限制：

1） 壁挂时，底座需要重新安装，操作复杂甚至无法重新安装；

2） 底座音箱集中在电视中心的正下方，导致电视立体声效果大打折扣；

3） 过于厚重的底座与纤薄的机身对比不协调，且会增加整机成本。

在专利号为200720020673.9，专利名称为《双低音喇叭低音炮》的专利中提出使用两只低音喇叭，通过串联或并联方式实现更好的低音效果。但是，通过简单的增加低音喇叭数量，无法实现更好的低音效果，势必也要求增加音箱箱体体积，前面已经提到，这种设计思路已不适应平板电视进一步薄型化的趋势。

现有的薄型化平板电视音箱体积受限的，这就需要薄型化音箱，而薄型化音箱要想满足整机功率要求及用户对大功率的要求，就需要增加扬声器，增加扬声器数量就要求有更大的音箱体积。现有技术中还没有具体方案来解决音箱体积和功率之间的矛盾。

发明内容

本发明提供一种音频播放设备及音频控制方法，用以解决薄型化电视音箱体积受限的情况下音箱体积和功率之间的矛盾，使薄型化电视既能够在小功率时，得到很好的低音效果，又能够满足整机功率要求及用户对大功率的要求。

本发明提供了一种音频播放设备，包括：

主控模块，获取音频信号及用户选择的音频特征参数，当该音频特征参数下音频信号的伴音功率小于或等于设定功率阈值时，将获取的音频信号输出到功率放大器模块，并指示功率放大器模块仅控制开启其中一组扬声器，当该音频特征参数下音频信号的伴音功率大于设定功率阈值时，将获取的音频信号输出到功率放大器模块，并指示功率放大器模块控制开启多组扬声器；

功率放大器模块，接收主控模块发送的音频信号及指示，根据主控模块的指示，控制开启其中一组扬声器或多组扬声器，并将接收的音频信号放大后输出到开启的各组扬声器；

位于同一箱体内的至少一组扬声器，接收功率放大器模块输出的音频信号并进行播放。

所述位于同一箱体内的各组扬声器之间的电路连接是独立的，同一组扬声器包括一个扬声器或多个具有电路连接的扬声器。

所述同一箱体内的各组扬声器的耐受功率可以相等，也可以不相等。

优选地，各组扬声器的耐受功率相等。

将各组扬声器耐受功率设为相等，可以方便对其进行功率控制。

这样，可以在伴音功率较小时，仅开启其中一组扬声器，以实现较好的低音效果，在伴音功率较大时，同时开启多组扬声器，以满足用户对大功率的要求。

这里，通过设定功率阈值，并根据音频特征参数下音频信号的伴音功率与设定功率阈值的比较来决定开启几组扬声器。

优选地，用户选择的音频特征参数为音量，所述主控模块确定用户选择的音量小于或等于设定音量阈值时，指示功率放大器模块仅开启其中一组扬声器，并将输入到该组扬声器的音频信号的放大倍数设为固定非零值；所述主控模块在用户选择的音量小于或等于设定音量阈值时，根据音量和幅度的正比例关系调整输出到功率放大器模块的音频信号幅度。

此时，可以让其中一组扬声器工作，其它各组扬声器静音，其中一组扬声器就可以充分利用箱体空间，使低音得到重放，实现更好的低音效果。

优选地，用户选择的音频特征参数为音量，所述主控模块确定用户选择的音量大于设定音量阈值时，输出幅度为设定幅度阈值的音频信号，指示功率放大器模块开启M组扬声器，将输入到开启的M-1组扬声器的音频信号放大倍数设为固定非零值，并根据音量和放大倍数的正比例关系，指示功率放大器模块将输入到开启的另一组扬声器的音频信号放大倍数设为当前音量对应的放大倍数，M大于1；

此时，M组扬声器同时开启，可以满足整机功率要求及用户对大功率的要求。

本发明还提供了一种音频控制方法，包括：

获取音频信号及用户选择的音频特征参数；

确定该音频特征参数下音频信号的伴音功率小于或等于设定功率阈值时，将获取的音频信号输出到功率放大器模块，并指示功率放大器模块仅控制开启同一箱体内的其中一组扬声器；

确定该音频特征参数下音频信号的伴音功率大于设定功率阈值时，将获取的音频信号输出到功率放大器模块，并指示功率放大器模块控制开启同一箱体内的多组扬声器。

优选地，用户选择的音频特征参数为音量，指示功率放大器模块仅控制开启同一箱体内的其中一组扬声器，具体包括：

确定用户选择的音量小于或等于设定音量阈值时，指示功率放大器模块仅开启其中一组扬声器，将输入到该组扬声器的音频信号的放大倍数设为固定非零值；

将获取的音频信号输出到功率放大器模块，具体包括：

确定用户选择的音量小于或等于设定音量阈值时，根据音量和幅度的正比例关系调整输出到功率放大器模块的音频信号幅度。

优选地，用户选择的音频特征参数为音量，指示功率放大器模块控制开启同一箱体内的多组扬声器，具体包括：

确定用户选择的音量大于设定音量阈值时，指示功率放大器模块开启M组扬声器，将输入到开启的M-1组扬声器的音频信号放大倍数设为固定非零值，并根据音量和放大倍数的正比例关系，指示功率放大器模块将输入到开启的另一组扬声器的音频信号放大倍数设为当前音量对应的放大倍数，M大于1；

将获取的音频信号输出到功率放大器模块，具体包括：

确定用户选择的音量大于设定音量阈值时，输出幅度为设定幅度阈值的音频信号到功率放大器模块。

利用本发明提供的音频控制方法和音频播放设备，具有以下有益效果：解决了薄型化电视音箱体积受限的情况下音箱体积和功率之间的矛盾，使薄型化电视既能够在小功率时，得到很好的低音效果，又能够满足整机功率要求及用户对大功率的要求。

附图说明

图1为本发明实施例音频播放设备结构图；

图2为传统音箱扬声器连接示意图；

图3为本发明实施例提供的音箱中扬声器连接示意图；

图4为本发明实施例提供的信号处理示意图；

图5为本发明实施例提供的左右声道音响扬声器配置示意图；

图6为本发明实施例提供的左声道各组扬声器随音量控制方法示意图；

图7为本发明实施例音频控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提出的音频控制方法及音频播放设备进行更详细的说明。

如图1所示，本发明实施例提供的的一种音频播放设备，包括：

主控模块101，获取音频信号及用户选择的音频特征参数，当该音频特征参数下音频信号的伴音功率小于或等于设定功率阈值时，将获取的音频信号输出到功率放大器模块，并指示功率放大器模块仅控制开启其中一组扬声器，当该音频特征参数下音频信号的伴音功率大于设定功率阈值时，将获取的音频信号输出到功率放大器模块，并指示功率放大器模块控制开启多组扬声器；

功率放大器模块102，接收主控模块发送的音频信号及指示，根据主控模块的指示，控制开启其中一组扬声器或多组扬声器，并将接收的音频信号放大后输出到开启的各组扬声器；

位于同一箱体内多组扬声器103，接收功率放大器模块输出的音频信号并进行播放。

其中，功率放大器模块，可以只包含一个功率放大器，也可以包含多个功率放大器。具体的，一个功率放大器可以控制一组扬声器，如果功率放大器的功能足够强大，一个功率放大器也可以对多组扬声器进行控制。

具体的，音频信号的伴音功率较小时，为了实现更好的低音效果，可以仅控制开启其中一组扬声器，音频信号的伴音功率较大时，可以控制开启多组扬声器来满足整机功率要求或用户对大功率的要求。

具体的，位于同一箱体内的各组扬声器之间的电路连接是独立的，即各组扬声器之间不存在电路连接，同一组扬声器包括一个扬声器或多个具有电路连接的扬声器。

同一箱体内各组扬声器的耐受功率可以相等也可以不等，优选的，各组扬声器的耐受功率相等，以方便对其进行功率控制。

其中，设定功率阈值不大于其中一组扬声器的耐受功率。

作为一种优选实施方式，设定功率阈值小于但接近其中一组扬声器的耐受功率，这样可以留出一定的弹性空间，避免扬声器因功率过大而受到损坏。

作为另一种优选实施方式，设定功率阈值也可以等于其中一组扬声器的耐受功率。用户可选的音频特征参数下音频信号的最大伴音功率，等于多组扬声器的耐受功率之和。

优选地，用户选择的音频特征参数可以但不限于为音量，所述主控模块确定用户选择的音量小于或等于设定音量阈值时，指示功率放大器模块仅控制开启其中一组扬声器，并将输入到该组扬声器的音频信号的放大倍数设为固定非零值；所述主控模块在用户选择的音量小于或等于设定音量阈值时，根据音量和幅度的正比例关系调整输出到功率放大器模块的音频信号幅度。

当然，也可以采用其它控制方式，只要满足进入到开启的一组扬声器的音频信号伴音功率，与用户所选择的音量对应的伴音功率相等即可。

这里，用户选择的音频特征参数不局限于音量，用户也可以选择其他能够用来确定伴音功率的音频特征参数。

具体的，在控制开启其中一组扬声器时，进入到该组扬声器的音频信号的伴音功率不大于其自身的耐受功率，控制开启多组扬声器时，进入到其中任一组扬声器的音频信号的伴音功率不大于其自身的耐受功率，且进入到各组扬声器的音频信号的伴音功率之和，等于该音频特征参数下音频信号的伴音功率。

这样，用户可选的音频特征参数下音频信号的最大伴音功率，不会超过各组扬声器的耐受功率之和。

音频信号的伴音功率不大于设定功率阈值时，可以让其中一组扬声器工作，其它组扬声器静音，其中一组扬声器就可以充分利用箱体空间，使低音得到重放，实现更好的低音效果。音频信号的伴音功率大于设定功率阈值时，多组扬声器同时开启，可以满足整机功率要求及用户对大功率的要求。

主控模块可以根据所选择的音频特征参数，来确定播出的音频信号的伴音功率，也就是说，音频特征参数与伴音功率之间存在对应的关系。

具体的，所述音量和幅度的正比例关系采用如下方式建立：根据音量为零时对应音频信号幅度为零，及音量为设定音量阈值时对应的设定幅度阈值建立音量和幅度的正比例关系。所述设定幅度阈值通过如下方式确定：

将输出到功率放大器模块的音频信号幅度调整至设定幅度阈值时，进入到所开启的其中一组扬声器的音频信号的伴音功率，为音量等于设定音量阈值时对应的音频信号的伴音功率。

当仅开启其中一组扬声器时，是通过调整音频信号的幅度来满足音量要求的，音量越大，幅度越大，当音量等于设定音量阈值时，幅度达到设定幅度阈值。当音量超过设定音量阈值时，幅度不会再增大，而使保持设定幅度阈值不变。

优选地，用户选择的音频特征参数为音量，所述主控模块确定用户选择的音量大于设定音量阈值时，输出幅度为设定幅度阈值的音频信号，指示功率放大器模块开启M组扬声器，将输入到开启的M-1组扬声器的音频信号放大倍数设为固定非零值，并根据音量和放大倍数的正比例关系，指示功率放大器模块将输入到开启的另一组扬声器的音频信号放大倍数设为当前音量对应的放大倍数，M大于1

所述功率放大器模块根据主控模块的指示确定关闭其中一组扬声器时，通过将输入到该组扬声器的音频信号的放大倍数设为0，关闭该组扬声器。

具体的，M组扬声器同时开启时，要使进入到各组扬声器的音频信号的伴音功率之和等于当前音量对应的伴音功率，其中，音量等于设定音量阈值时对应的音频信号的伴音功率等于设定功率阈值。

此时，M组扬声器同时工作，可以满足整机功率要求或用户对大功率的要求。

将输入到开启的M-1组扬声器的音频信号放大倍数设为固定非零值，保证进入该M-1组中每组扬声器的音频信号的伴音功率，不会超过但可以等于该组扬声器的耐受功率，且进入该M-1组扬声器的音频信号的伴音功率之和，小于用户选择的音频特征参数对应的伴音功率，需要通过调整输入到开启的另一组扬声器的音频信号放大倍数，保证输入到该M组扬声器的音频信号的伴音功率之和，等于用户选择的音频特征参数对应的伴音功率。

通过如下方式确定上述设定幅度阈值：将输出到功率放大器模块的音频信号幅度调整至设定幅度阈值时，进入到其中一组扬声器的音频信号的伴音功率，为音量等于设定音量阈值时对应的音频信号的伴音功率。

具体的，在音量未达到设定音量阈值之前，进入到其中一组扬声器的音频信号的伴音功率随着音量的增大而增大，音量达到设定音量阈值时，保持进入到该组扬声器的伴音功率保持不变，当音量继续增大时，根据音量对应的伴音功率及进入到所开启的各组扬声器的伴音功率差值，在差值大于零时，确定再开启至少一组扬声器，保证开启的扬声器能够满足播放要求，如果确定再开启一组扬声器，指示功率放大器模块将输入到开启的该组扬声器的音频信号放大倍数设为当前音量对应的放大倍数，若确定再开启多组，指示功率放大器模块将输入到开启的另一组扬声器的音频信号放大倍数设为当前音量对应的放大倍数，指示功率放大器模块将输入到开启的其它组扬声器的音频信号放大倍数设为固定非零值。

需要说明的是，各组扬声器对应的音频信号放大倍数和固定非零值，可以相同也可以不同，与各组扬声器的耐受功率有关系。

具体的，通过如下方式建立音量和放大倍数的正比例关系：

确定进入所述开启的M-1组扬声器的音频信号的伴音功率之和，确定该伴音功率之和对应的音量，将该音量作为一个参考值；

根据音量为所述参考值时对应放大倍数为零，及音量为最大值时对应的放大倍数，建立音量和放大倍数的正比例关系。

其中，通过如下方式确定音量为最大值时对应的放大倍数：

将输入到所述另一组扬声器的音频信号放大倍数调整至音量为最大值时对应的放大倍数时，输入到M组扬声器音频信号的伴音功率之和为音量为最大值时对应的伴音功率。

当音量大于设定音量阈值时，仅开启其中一组扬声器已经无法满足功率要求，这时就需要多组扬声器同时开启，这时是通过调整输入到M-1组扬声器的音频信号的放大倍数来实现音量的进一步增大、满足功率要求的。

这样，在多组扬声器同时打开的情况下，可以满足用户对高音量，大功率的要求。

优选地，设定功率阈值等于其中一组扬声器的耐受功率，音量等于设定音量阈值时对应的音频信号的伴音功率等于其中一组扬声器的耐受功率。

具体的， 所述获取的音频信号为左声道的音频信号或右声道的音频信号。

具体的，可以选择只控制左声道音频信号，也可以选择只控制右声道音频信号，还可以选择同时控制左右两路音频信号。

具体实施时，在电路方面，如图2所示，假设每个音箱中有两组扬声器，信号源（TV、AV、分量、HDMI、U盘、无线等）输入给平板电视，主控模块获取音频信号并处理后，会输出左、右两路声音信号（音频信号1和音频信号2）。功率放大器模块将接收到的音频信号1进行功率放大处理，输出两路独立的音频信号A1、B1，分别输入音箱1，其中，A1输入到其中一组扬声器，B1输入到另一组扬声器；功率放大器模块将接收到的音频信号2进行功率放大处理，输出两路独立的音频信号A2、B2，分别送输入音箱2，其中，A2输入到其中一组扬声器，B2输入到另一组扬声器，其中，功率放大器模块能够对每组扬声器单独进行开启或关闭，具体的，功率放大器模块将根据主控模块的指示，控制开启至少一组扬声器。

具体的，主控模块根据用户选择的音频特征参数，确定该音频特征参数下音频信号的伴音功率不大于设定功率阈值时，指示功率放大器模块仅控制开启其中一组扬声器；确定该音频特征参数下音频信号的伴音功率大于设定功率阈值时，指示功率放大器模块控制开启两组扬声器，所述两组扬声器的耐受功率之和，不小于用户可选的音频特征参数下音频信号的最大伴音功率。

如图3所示，传统音箱中也可以有两组扬声器，但是同一箱体内两组扬声器之间必定存在电路连接（比如串联或并联），功率放大器模块不能够对每组扬声器单独进行开启或关闭，音箱只有A+、A-两个端子。本发明实施例提供的音箱，如图4所示，同一箱体内有两组扬声器且两组扬声器之间不存在电路连接（当每组扬声器存在多只扬声器时，组内扬声器之间可以存在电路连接），音箱外部引出A+、A- 、B+、B-四个端子，且功率放大器模块能够对A+、A-和B+、B-两组扬声器单独进行开启或关闭。

本实施例中，用户选择的音频特征参数为音量，主控模块根据音量确定音频信号的伴音功率不大于设定功率阈值时，即输入每个音箱内其中一组扬声器（比如A1+、A1-，A2+、A2-）的伴音功率不大于设定功率阈值时，功率放大器模块可以关闭每个音箱内另外一组扬声器（B1+、B1-，B2+、B2-），达到只让每个音箱内其中一组扬声器工作，另一组扬声器静音的目的，从而可以让其中一组扬声器充分利用整个音箱的空间。由于低音效果和扬声器可利用的音箱体积成正比，因此在这种情况下，可以实现更好的声音效果，使经过音箱重放的声音显得不那么干涩；当主控模块根据音量确定音频信号的伴音功率大于设定功率阈值时，只开启其中一组扬声器难以满足功率要求时（超过伴音功率的一半），此时功率放大器模块可以再开启每个音箱内另外一组扬声器（B1+、B1-，B2+、B2-），以同时打开两组扬声器来满足功率负荷要求，所述设定功率阈值不大于其中一组扬声器的耐受功率。

所述功率放大器模块，还可以实现调整信号放大倍数、数均衡器调整（PEQ）、动态输出范围控制（DRC）等功能（此类功能，市面上常用的数字功放都可以实现，如TAS5707、NF8212等）。具体由主芯片发出的控制信号指示功率放大器模块实现哪些功能。

音量和音频信号的伴音功率有一定的对应关系，此对应关系具体可以通过测试或其他方式得到，采用测试方式，可以针对多个采样音量，测试每个音量下的音频信号的伴音功率，如下所示：

音量100 音量85 音量75 音量50 音量25

满功率P 0.5P 0.2P 0.05P 0.017P

需要注意的是，人耳对声音强度的感觉，与声强的对数成正比，电功率减半，声压只减小3dB。假设某电视实测伴音功率为10W时，音量设置为100，按业内通常做法，其伴音功率为5W时的音量值，不是音量50，而是音量85左右。该电视音量为50时的伴音功率约为0.5W。而大多数用户看电视时，音量通常会选择30-40左右（甚至更低），很少有用户会选择音量100。因此，在大多数场合下，电视往往不会在最大音量，即最大伴音功率下使用。并且，根据人耳的等响曲线，小音量下，人耳对低频不敏感，此时需要更多的低音效果，以抵消这种“不敏感”。本实施例恰好可以满足这种需求。

在少部分场合（比如在较大的礼堂、教室）或特殊人群（听力下降的老人，听力障碍的人）中，电视也需要尽量大的音量，也就需要较大的伴音功率。在这类使用场合下或人群中，“听得到、听得清”是主要目的，“欣赏好的声音效果”反而不显得那么重要了。并且，根据人耳的等响曲线，大音量下，人耳对低音的感受能力增强。因此，本实施例也可以满足此类场合或人群的使用需求。

下面对本发明充分利用箱体的体积进行举例说明：

假设一个薄型电视的音箱的体积是30，同一箱体内只设置一个扬声器，该扬声器所占用音箱的体积为4，这样音箱剩余体积为26，26体积的空气会施加给扬声器一个压力，结合扬声器支架上的弹簧压力，两个压力同时施加在扬声器的纸盆上。由于薄型电视中音箱的薄型化，该音箱中的扬声器单元的体积已经被压缩了，这时若同一箱体内仍然只有一个扬声器已经无法满足功率要求。因此就要通过增加扬声器的数量来满足功率要求。

利用现有技术，当同一箱体内设置两个扬声器时，两个扬声器之间必定存在电路连接，音箱工作时，两个扬声器就会同时工作，假设每个扬声器所占用音箱的体积也为4，那么两个扬声器所占用音箱的体积就是8，空气所占用的体积就为22，相当于每个扬声器可利用的体积只有11，当两个扬声器同时工作时，空气所占用音箱的容积越小，施加到扬声器纸盆上的力就越大，弹簧压力和空气压力同时施加到扬声器纸盆上的压力就大，使得扬声器很难发出低音效果，声音就会干涩。

而本发明实施例中，在同一箱体内设置两组扬声器，且这两组扬声器之间不存在电路连接，当音箱工作时，可以只开启一组扬声器，也可以同时开启两组扬声器。这样，在小功率时，只开启一组扬声器，空气所占用的体积就是22，该组扬声器可利用的体积有22，也就是说音箱的体积相对增大了，施加到扬声器纸盆上的力就相对减小，弹簧压力和空气压力同时施加到扬声器纸盆上的压力就小，使得扬声器可以发出低音效果，声音就不会干涩。而在大功率的情况下，可以使两组扬声器同时工作，来满足大功率要求。

下面举例说明本发明提供的音频播放设备在用户选择的音频特征参数为音量时的具体实施过程：

假设某55寸电视机机型，伴音功率设计要求为2*10W，该机型左右声道各配置一个音箱，每个音箱内各包含两组扬声器，每组扬声器均包含一个低音喇叭和一个高音喇叭，每组扬声器的耐受功率是5W，如图5所示。

下面以左声道为例，进行详细说明，本是实施例中令设定功率阈值等于第一组扬声器的耐受功率。如图6所示，主控模块在判断音量较小，未达到设定音量阈值85时，确定当前音量下音频信号对应的伴音功率不大于设定功率阈值，指示功率放大器模块仅控制开启第一组扬声器，具体为：将输入到第一组扬声器A1+、A1-端的音频信号的放大倍数设为固定非零值N，将输入到第二组扬声器B1+、B1-端的音频信号的放大倍数设为0（静音），随着音量的增大，主控模块输出的音频信号的幅度逐渐增大，输入到第一组扬声器A1+、A1-端的音频信号的伴音功率也逐渐增大，此时，是通过调整进入第一组扬声器的音频信号的幅度来实现音量的增大的；当音量增大到设定音量阈值85时，输入到第一组扬声器A1+、A1-端的音频信号的伴音功率达到5W，等于第一组扬声器的耐受功率，此时音频信号1的幅度不再随音量增大而增大，而是保持恒定，这样无论后续音量值如何增加，第一组扬声器A1+、A1-端的伴音功率将保持5W不变；音量大于设定音量阈值85时，主控模块指示功率放大器模块开启第一组扬声器和第二组扬声器，并将输入到第一组扬声器A1+、A1-端的音频信号的放大倍数设为固定非零值N，使第二组扬声器B1+、B1-端的放大倍数，随音量的进一步增大而逐渐增大，此时输入第一组扬声器的音频信号的伴音功率及音频信号幅度保持音量等于设定音量阈值85时的状态不变，输入第二组扬声器的音频信号的伴音功率则随着音量的进一步增大而逐渐增大，此时是通过调整进入第二组扬声器的音频信号的放大倍数来实现音量的进一步增大的。音量达到最大值100时，输入到第二组扬声器B1+、B1-端的音频信号的伴音功率也达到5W，等于第二组扬声器的耐受功率，而输入到第一组扬声器B1+、B1-端的伴音功率也达到5W，此时左声道音箱的所承受的总功率为5W+5W，满足设计要求。本发明实施例提供的音频播放设备同样适用于右声道，不再赘述。

这样，通过简单的控制算法，即可实现：“小音量下单组扬声器工作，大音量下多组扬声器工作”的功能。

当然，这只是一种实施例，音量85、5W等数值也都是示例，具体使用什么算法来控制音频播放设备工作，还需根据实际情况确定。同样，判断开启还是关闭每组扬声器的参数也不一定非得是音量，随着智能电视技术的发展，通过对信号源的分析，对功率输出端的检测、甚至用户的语音控制，都可以作为实现扬声器开启和关闭的控制条件。

进一步的，所述第一组扬声器和第二组扬声器，还可以灵活运用功率放大器模块的PEQ、DRC等功能，进一步对声音信号进行优化处理，以实现更好的声音效果。

在本方案实施例中，所述功率放大器模块可以对位于同一只音箱中的不同扬声器单独进行开启或关闭。也就是说，对于2.0的音箱方案来说，需要功率放大器模块对4组扬声器单独进行开启和关闭。可以通过增加功率放大器的数量（比如由单机一颗功放，变为单机两颗功放），即可实现上述功能。当然，增加功放数量只是一个例子，实现方式也不限于此，比如还可以通过增强单颗功放的性能，使其能够对4组扬声器单独进行控制。

本发明同样适用于目前行业内部分平板电视采用“下出音+后出音组合” （即在一个音箱上，既包括朝下出音的扬声器，又包括朝后出音的扬声器）的音箱形式。并且，每组扬声器的数量可以是不同的，比如，其中一组扬声器包含一个低音喇叭和一个高音喇叭，另一组扬声器只有一个低音喇叭。

本发明同样适用于部分平板电视为了增强低频效果，采用倒相孔或无源辐射器的音箱设计。

本发明适合未来中高档，中、大尺寸的平板电视。

如图7所示，本发明还提供了一种音频控制方法，包括：

步骤701，获取音频信号及用户选择的音频特征参数；

步骤702，确定该音频特征参数下音频信号的伴音功率小于或等于设定功率阈值时，将获取的音频信号输出到功率放大器模块，并指示功率放大器模块仅控制开启同一箱体内的其中一组扬声器；

步骤703，确定该音频特征参数下音频信号的伴音功率大于设定功率阈值时，将获取的音频信号输出到功率放大器模块，并指示功率放大器模块控制开启同一箱体内的多组扬声器。

优选地，用户选择的音频特征参数为音量，指示功率放大器模块仅控制开启同一箱体内的其中一组扬声器，具体包括：

确定用户选择的音量小于或等于设定音量阈值时，指示功率放大器模块仅开启其中一组扬声器，将输入到该组扬声器的音频信号的放大倍数设为固定非零值；

将获取的音频信号输出到功率放大器模块，具体包括：

确定用户选择的音量小于或等于设定音量阈值时，根据音量和幅度的正比例关系调整输出到功率放大器模块的音频信号幅度。

优选地，用户选择的音频特征参数为音量，指示功率放大器模块控制开启同一箱体内的多组扬声器，具体包括：

确定用户选择的音量大于设定音量阈值时，指示功率放大器模块开启M组扬声器，将输入到开启的M-1组扬声器的音频信号放大倍数设为固定非零值，并根据音量和放大倍数的正比例关系，指示功率放大器模块将输入到开启的另一组扬声器的音频信号放大倍数设为当前音量对应的放大倍数，M大于1；

将获取的音频信号输出到功率放大器模块，具体包括：

确定用户选择的音量大于设定音量阈值时，输出幅度为设定幅度阈值的音频信号到功率放大器模块。

本发明提供的音频控制方法及音频播放设备所带来的有益效果如下：

可以在音箱体积受限时，实现小功率时开启一组扬声器来获取更好的声音效果，尤其是低音效果；大功率时开启两组扬声器，满足功率要求。解决了现有技术中，薄型平板电视挤占扬声器空间，造成平板电视难以实现好音质的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种音频播放设备，应用于平板电视中，包括：

主控模块，获取音频信号及用户选择的音频特征参数，当该音频特征参数下音频信号的伴音功率小于设定功率阈值时，将获取的音频信号输出到功率放大器模块，并指示功率放大器模块仅控制开启位于同一箱体内的一组扬声器，当该音频特征参数下音频信号的伴音功率大于设定功率阈值时，将获取的音频信号输出到功率放大器模块，并指示功率放大器模块控制开启位于同一箱体内的多组扬声器，其中，所述设定功率阈值小于或等于其中任一组扬声器的耐受功率。

2.如权利要求1所述的音频播放设备，其特征在于，还包括：

功率放大器模块，接收主控模块发送的音频信号及指示，根据主控模块的指示，控制开启其中一组扬声器或多组扬声器，并将接收的音频信号放大后输出到开启的各组扬声器。

3.如权利要求2所述的音频播放设备，其特征在于，还包括：

位于同一箱体内的一组或多组扬声器，接收功率放大器模块输出的音频信号并进行播放。

4.如权利要求3所述的音频播放设备，其特征在于，包括：

所述位于同一箱体内的各组扬声器之间的电路连接是独立的。

5.如权利要求4所述的音频播放设备，其特征在于，同一组扬声器包括一个扬声器或多个具有电路连接的扬声器。

6.如权利要求1所述的音频播放设备，其特征在于，所述同一箱体内的各组扬声器的耐受功率相等。

7.如权利要求1所述的音频播放设备，其特征在于，用户选择的音频特征参数为音量，所述主控模块确定用户选择的音量小于或等于设定音量阈值时，指示功率放大器模块仅开启其中一组扬声器，并将输入到该组扬声器的音频信号的放大倍数设为固定非零值；所述主控模块在用户选择的音量小于或等于设定音量阈值时，根据音量和幅度的正比例关系调整输出到功率放大器模块的音频信号幅度。

8.如权利要求1所述的音频播放设备，其特征在于，用户选择的音频特征参数为音量，所述主控模块确定用户选择的音量大于设定音量阈值时，输出幅度为设定幅度阈值的音频信号，指示功率放大器模块开启M组扬声器，将输入到开启的M-1组扬声器的音频信号放大倍数设为固定非零值，并根据音量和放大倍数的正比例关系，指示功率放大器模块将输入到开启的另一组扬声器的音频信号放大倍数设为当前音量对应的放大倍数，M大于1。

9.如权利要求7或8所述的音频播放设备，其特征在于，所述功率放大器模块根据主控模块的指示确定关闭其中一组扬声器时，通过将输入到该组扬声器的音频信号的放大倍数设为0，关闭该组扬声器。