CN106998519A - 一种音源校准方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音源校准方法及其装置，其中方法包括以下步骤：S1、采集麦克风的音源信号，将音源信号传输至第一微控制器进行调节，输出校准后得到的音频输出信号；S2、采集驱动电路的喇叭负载音频信号，将喇叭负载音频信号经过处理后传输至控制系统，输出校准后得到的音频驱动信号；步骤S1与S2为独立进行。本发明采用分别校准麦克风的音源信号和驱动电路的喇叭负载音频信号的方法，对音源的两个环节进行校准，该方法相比与现有技术，通过实时采集和监测驱动发声体信号，监测其信号幅值输出的稳定性，实现对音频信号输出进行频率及增益自动调节，进一步降低噪声对系统的影响，达到音频信号的稳定性的目的以及改善校准效果。

Description

一种音源校准方法及其装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种音源校准方法及其装置。

背景技术

随着科技的发展进步，通信技术得到了快速发展，越来越多的电子产品成为人们生活中必不可少的一部分，如智能手机和智能电视等。在电子产品普及的同时，人们对电子产品的功能和性能的要求也越来越高，例如音频功能。

音频功能是依靠音源实现的，音源包括麦克风、驱动电路和发声体，上述三个部件中任何一个环节出现问题，都会影响到音频外放的效果。一般而言，电子产品在出厂前需要对其进行音源校准，校准的目的是改善音质的效果，使音源发声稳定在设定的频率和声强区间内。在出厂后如果外放效果变差，也是需要返厂或者找第三方卖家进行测试、校准和维修，以保证良好的外放效果。

现有技术中存在各种针对麦克风的音频校准方法，其中一种具体的方法是在麦克风的外部设置一个用于检查声音的装置，麦克风接收由该装置产生的声音并将该声音信号转换为电信号，通过单片机采集电信号后，做出自动输出驱动音源的信号。但是，影响音频外放的环节有多个，仅校准麦克风并不能保证音频信号在传输过程中不受其他因素干扰，因此精确性较低，校准效果较差。

发明内容

本发明提供一种能提高音源校准的精确度和提高音频稳定性的音源校准方法及其装置。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种音源校准方法，包括以下步骤：

S1、采集麦克风的音源信号，将音源信号传输至第一微控制器进行调节，输出校准后得到的音频输出信号；

S2、采集驱动电路的喇叭负载音频信号，将喇叭负载音频信号经过处理后传输至控制系统，输出校准后得到的音频驱动信号；

步骤S1与S2为独立进行。

进一步地，步骤S2具体包括:

S21、采集驱动电路的喇叭负载音频信号；

S22、放大喇叭负载音频信号；

S23、对经放大的喇叭负载音频信号进行滤波整流，得到直流信号；

S24、控制系统采集并测量直流信号；

S25、输出校准后得到的音频驱动信号。

进一步地，控制系统包括第二微控制器、DDS芯片和压控振荡器，并依次电性连接。

进一步地，音频驱动信号的频率范围在0-12.5MHz之间，其输出波形为正弦波以及为28位的输出分辨率。

进一步地，步骤S1具体包括:

S11、麦克风接收位于麦克风外部的电子装置产生的音源并生成音源信号；

S12、麦克风将音源信号转换为电信号；

S13、电信号经处理后传输至第一微控制器，并由第一微控制器进行校准；

S14、输出校准后得到的音频输出信号。

进一步地，音源输出信号的频率范围在0-12.5MHz之间，其输出波形为正弦波以及为28位的输出分辨率。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种音源校准装置，包括：

麦克风校准组件，包括用于采集麦克风的音源信号的采集模块，采集模块与第一微控制器电性连接，音源信号传输至第一微控制器进行调节并输出校准后得到的音频输出信号；

驱动电路校准组件，包括用于采集驱动电路的喇叭负载音频信号的采集模块，喇叭负载音频信号经过处理后传输至控制系统，并输出校准后得到的音频驱动信号。

进一步地，驱动电路校准组件还包括放大器和滤波整流模块，采集模块、放大器、滤波整流模块和控制系统依次电性连接。

进一步地，控制系统包括第二微控制器、DDS芯片和压控振荡器，并依次电性连接。

进一步地，麦克风校准组件还包括用于产生音源的电子装置。

本发明采用分别校准麦克风的音源信号和驱动电路的喇叭负载音频信号的方法，对音源的两个环节进行校准，该方法相比与现有技术，通过实时采集和监测驱动发声体信号，监测其信号幅值输出的稳定性，实现对音频信号输出进行频率及增益自动调节，进一步降低噪声对系统的影响，达到音频信号的稳定性的目的以及改善校准效果。

附图说明

图1为本发明中方法的一种实施例的流程框图；

图2为本发明的装置中的放大器的电路示意图；

图3为本发明的装置中滤波整流模块的电路示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

请见图1，本发明提供一种音源校准方法，在其中一种实施例中，该方法包括校准麦克风和校准驱动电路，两个环节独立进行。具体包括以下步骤：

S1、校准麦克风，包括采集麦克风的音源信号，将音源信号传输至第一微控制器进行调节并输出校准后得到的音频输出信号。具体步骤如下：

S11、麦克风接收位于麦克风外部的电子装置产生的音源并产生音源信号。麦克风电子装置包括产生音源的发音器，例如喇叭，音源的频率为预设频率，其范围在0-12.5MHz之间。在校准过程中，可以将麦克风包裹在腔体内，发音器向腔体内部发出音源，这样可以避免外界噪音干扰，影响校准精度；

S12、麦克风将音源信号转换为电信号；

S13、电信号经处理后传输至第一微控制器，并由第一微控制器进行校准。其中第一微控制器可以设于电子装置内，也可以单独设置。由于电信号为交流信号，因此需要对电信号进行采集，放大，滤波，整流，得到直流信号后反馈到第一微控制器，第一微控制器经过校准后自动输出驱动音源的信号，其中影响音源信号的一个因素为环境因素，比如，在嘈杂的声音环境中，麦克风会自动滤除环境声音给音源声音带来的干扰，输出更大的信号驱动喇叭。反之，输出更小的信号。校准的音频输出信号的频率范围在0-12.5MHz之间，进一步地，通常为0-2kHz。

S14、输出校准后得到的音频输出信号。

S2、校准驱动电路，包括采集驱动电路的喇叭负载音频信号，将喇叭负载音频信号经过处理后传输至控制系统，并输出校准后得到的音频驱动信号。具体步骤如下：

S21、采集驱动电路的喇叭负载音频信号；

S22、放大喇叭负载音频信号。对喇叭负载音频信号进行放大有利于采集喇叭负载音源信号。原因在于信号过小不利于采集，或者会降低采集的准确性。请参见图2，在本实施例中采用集成运算放大器放大喇叭负载音频信号，对音频放大的倍数可以通过电阻R100和R88的参数来调节。假定U54-B为理想运放，根据运放虚短虚断的原理，可以求出V(signal-out)＝V(signal-in)*(1+R88/R100)；

S23、对经放大的喇叭负载音频信号进行滤波整流。请参见图3，本实施例采用集成运放AD736芯片，在其他实施例中可采用其他整流芯片。放大的信号经由电容C107耦合，无需增加外部输入缓冲器，提供了极大的设计灵活性，输出外界滤波电容C22，因而实现整流，得到直流信号；

S24、控制系统采集并测量直流信号。在本实施例中，控制系统包括第二微控制器、DDS芯片和压控振荡器，第二微控制器、DDS芯片和压控振荡器依次电性连接。DDS芯片采用型号AD9833，在其他实施例中也可以使用其他型号的DDS芯片。第二微控制器读取直流信号，通过调整AD9833芯片调节频率以达到预设的频率范围内，通过压控震荡器调节幅值大小，使声强在合理的区间内。校准的音频输出信号的频率范围在0-12.5MHz之间，进一步地，通常为0-2kHz，其输出波形为正弦波以及输出分辨率为28位；

S25、输出校准后得到的音频驱动信号。

本发明还提供了一种音源校准装置，在其中一种实施例中，该音源校准装置包括麦克风校准组件和驱动电路校准组件。

其中麦克风校准组件包括采集模块和第一微控制器，采集模块与第一微控制器电性连接。采集模块用于采集麦克风的音源信号，音源信号传输至第一微控制器进行调节并输出校准后得到的音频输出信号。在本实施例中，还可包括用于产生音源的电子装置。电子装置设有喇叭。

驱动电路校准组件，包括采集模块、放大器、滤波整流模块和控制系统，采集模块、放大器、滤波整流模块与控制系统依次电性连接。采集模块用于采集驱动电路的喇叭负载音频信号，喇叭负载音频信号经过放大器放大后输入至滤波整流模块，由滤波整流模块将交流信号转化为直流信号，直流信号传输至控制系统，控制系统校准后并输出校准得到的音频驱动信号。控制系统中包括第二微控制器、DDS芯片和压控振荡器，第二微控制器、DDS芯片和压控振荡器依次电性连接。第二微控制器读取直流信号后，调节DDS芯片以产生波形，调节频率，使得输出的音频驱动信号的频率在0-12.5MHz之间，输出波形为正弦波以及输出分辨率为28位，通过调节压控振荡器来调整音频的幅值大小，使其稳定在一定的区间值内。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种音源校准方法，包括以下步骤：

S1、采集麦克风的音源信号，将所述音源信号传输至第一微控制器进行调节，输出校准后得到的音频输出信号；

S2、采集驱动电路的喇叭负载音频信号，将所述喇叭负载音频信号经过处理后传输至控制系统，输出校准后得到的音频驱动信号；

步骤S1与S2为独立进行。

2.如权利要求1所述的音源校准方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括:

S21、采集驱动电路的喇叭负载音频信号；

S22、放大所述喇叭负载音频信号；

S23、对经放大的所述喇叭负载音频信号进行滤波整流，得到直流信号；

S24、控制系统采集并测量所述直流信号；

S25、输出校准后得到的音频驱动信号。

3.如权利要求1或2所述的音源校准方法，其特征在于，所述控制系统包括第二微控制器、DDS芯片和压控振荡器，并依次电性连接。

4.如权利要求1或2所述的音源校准方法，其特征在于，所述音频驱动信号的频率范围在0-12.5MHz 之间，其输出波形为正弦波以及为28位的输出分辨率。

5.如权利要求1所述的音源校准方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括:

S11、所述麦克风接收位于所述麦克风外部的电子装置产生的音源并生成音源信号；

S12、所述麦克风将音源信号转换为电信号；

S13、所述电信号经处理后传输至所述第一微控制器，并由所述第一微控制器进行校准；

S14、输出校准后得到的所述音频输出信号。

6.如权利要求5所述的音源校准方法，其特征在于，所述音源输出信号的频率范围在0-12.5MHz 之间，其输出波形为正弦波以及为 28位的输出分辨率。

7.一种音源校准装置，其特征在于，包括：

麦克风校准组件，包括用于采集麦克风的音源信号的采集模块，所述采集模块与第一微控制器电性连接，所述音源信号传输至第一微控制器进行调节并输出校准后得到的音频输出信号；

驱动电路校准组件，包括用于采集驱动电路的喇叭负载音频信号的采集模块，所述喇叭负载音频信号经过处理后传输至控制系统，并输出校准后得到的音频驱动信号。

8.如权利要求7所述的音源校准装置，其特征在于，所述驱动电路校准组件还包括放大器和滤波整流模块，所述采集模块、所述放大器、所述滤波整流模块和控制系统依次电性连接。

9.如权利要求7或8所述的音源校准装置，其特征在于，所述控制系统包括第二微控制器、DDS芯片和压控振荡器，并依次电性连接。

10.如权利要求7所述的音源校准装置，其特征在于，所述麦克风校准组件还包括用于产生音源的电子装置。