CN107015805B - 用以配置外置声卡的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用以配置外置声卡的方法，其包括：将利用专用编程语言编写的各个音效算法进行模块化处理，形成用图形表示的包括输入接口和输出接口的插件模块；根据设计的要求通过输入和输出接口以及连接线来组合各个插件模块以得到音效模块；对组合后的音效模块对应的算法指令集合进行编译以得到所述声卡上设置的音频专用器件可以执行所述指令的二进制代码；通过通信方式将所述二进制代码下载到所述声卡的存储器中。根据本发明的配置声卡的方法可以简化DSP音效的编辑，让一般用户也可以编辑使用DSP音效。

Description

用以配置外置声卡的方法及装置

技术领域

本发明涉及音频数字信号处理技术领域，具体地说，涉及一种用以配置外置USB声卡的方法及装置。

背景技术

与板载声卡和PCI声卡相比，USB外置声卡远离了机箱复杂的电磁干扰环境，声音的音质更好。而且由于USB外置声卡的便携性，使得目前USB外置声卡的应用越来越广泛。

由于音频DSP专用芯片处理音效具有速度快、效率高、延迟小等的特点，目前性能比较好的USB外置声卡都采用音频DSP专用芯片来处理音效。

然而，大多数的USB外置声卡的DSP音效都是由专业人士用相关的DSP指令编写而成。而Dane的语法格式与汇编语言比较相似，由一系列寄存器和指令构成。其编写难度极大，一般的用户无法根据自己的需要量身定做音效。而一个好的音效通常具有混响、混音、闪避等多种功能，这更增加了编辑DSP音效的难度。

因此，需要一种以图形化界面的形式编辑DSP音效的方法，从而简化DSP音效的编辑，让一般用户也可以编辑使用DSP音效。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用以配置外置声卡的方法。所述方法包括：

将利用专用编程语言编写的各个音效算法进行模块化处理，形成用图形表示的包括输入接口和输出接口的插件模块；

根据设计的要求通过输入和输出接口以及连接线来组合各个插件模块以得到音效模块；

对所述音效模块对应的算法指令集合进行编译以得到所述声卡上设置的音频专用器件可以执行所述指令的二进制代码；

通过通信方式将所述二进制代码下载到所述声卡的存储器中。

根据本发明的一个实施例，采用通用串行总线通信的方式将编译后的二进制代码下载到所述存储器中。

根据本发明的一个实施例，该方法还包括：在下载所述二进制代码后：

根据指令通过直接运行所述二进制代码来联机播放所设计的音效，或

通过以脱机的方式运行所述二进制代码以播放所设计的音效。

根据本发明的一个实施例，将所述用图形表示的输入接口和输出接口的各个插件模块以及组合后的音效模块作为成员自定义添加到机架列表中保存或者从机架列表中自定义删除已有的插件模块和音效模块。

根据本发明的一个实施例，所述插件模块包括：增益器模块、变调器模块、混响器模块、压限器模块、扩展器模块、人声消除模块、音乐播放模块、线路输入模块、噪声门限模块、均衡器模块、电脑录音模块、调音台模块以及信号输入模块和信号输出模块。

其中，插件模块和音效模块中的算法参数均可以进行微量调节。例如通过调音台界面中的控件来调节参数，以使得获取满意的音效。

根据本发明的一个实施例，所述连接线对应于将两个插件模块组合起来的算法。根据本发明，相关插件模块组合连接后实现的模块为音效模块。此外，所述插件模块和音效模块均可自定义添加删减并保存在机架列表中。插件模块保存在机架列表中可供调用，自由搭配相关音效模块。音效模块保存在机架列表中可供用户方便选择使用，不用重新搭建，同时也方便选择下载。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用以配置外置声卡的装置，所述装置包括：

音效算法模块化处理单元，其用以将利用专用编程语言编写的各个音效算法进行模块化处理，形成用图形表示的包括输入接口和输出接口的插件模块；

音效组合单元，其用以根据设计的要求通过输入和输出接口以及连接线来组合各个插件模块以得到音效模块；

音效算法编译单元，其用以对组合后的音效模块对应的算法指令集合进行编译以得到所述声卡上设置的音频专用器件可以执行所述指令的二进制代码；

代码下载单元，其用以通过通信方式将所述二进制代码下载到所述声卡的存储器中。

根据本发明的一个实施例，用以配置外置声卡的装置采用通用串行总线通信的方式将编译后的二进制代码下载到所述存储器中。

根据本发明的一个实施例，所述装置还包括：联机播放单元，其用以根据指令通过直接运行所述二进制代码来联机播放所设计的音效，以及

脱机播放单元，其用以通过以脱机的方式运行所述二进制代码以播放所设计的音效。

根据本发明的一个实施例，所述装置还包括：

自定义添加/删除单元，其用以将所述用图形表示的包括输入接口和输出接口的各个插件模块以及组合后的音效模块作为成员自定义添加到机架列表中保存或者从机架列表中自定义删除已有的插件模块和音效模块。

本发明的有益之处在于，其提供了一种图形化界面的形式来编辑DSP音效的方法，从而简化了DSP音效的编辑，让一般用户也可以编辑使用DSP音效。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是根据本发明一个实施例的用以配置外置声卡的方法流程图；

图2显示了将音效算法模块化为图形图标进行组合的示意图；

图3显示了根据本发明实施例的调音台的界面示意图；

图4显示了根据本发明实施例的音频机架的各个插件模块的列表；

图5显示了根据本发明实施例的用以配置外置声卡的用户图形界面示意图，以及

图6显示了根据本发明一个实施例的用以配置外置声卡的装置的结构框图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1显示了本发明的用以配置外置声卡的方法流程图。如图1所示，方法开始于步骤S101。在该步骤中，将利用专用编程语言编写的各个音效算法进行模块化处理，形成用图形表示的包括输入接口和输出接口的插件模块。

这里所说的专用编程语言主要指的是DSP专用芯片中的Dane语言。在音频数字信号技术领域中，通常采用Dane语言来编写音频数字信号处理音效算法。它的寄存器用于存储音频数据，寄存器类型有input,output,static,temp,control,const,ccr,acc和idelay等。这些类型的寄存器都可以像C语言一样定义成变量。

众所周知，数字音频效果器是数字信号处理器科学的一个分支(dsp)，它包括了很多不同类型的程序，比如图像处理、通信处理、医学处理器、军事处理器、深海和太空探测器等等。所有这些处理不同信号(共同点是包含了数据的信号流)的处理器都和音频处理器一样。数字信号处理器DSP和kx驱动提供了音频效果器的很多可能性来完成用户所需要的音效。并且由于kx本身是由众多工具软件组成，因此更容易实现编辑音效的目标。

本发明首先将各种DSP音效算法模块化，每一个模块具有输入和输出接口，音频数据从输入接口流入算法模块，经过模块中的算法处理之后，再从输出接口流出模块。

对于每一段用Dane语言编写的DSP音效算法，都可以当作一个算法模块，算法中的每一个input类型的寄存器都是模块的一个输入接口，每一个output类型的寄存器都是一个输出接口。

根据本发明的一个实施例，将用图形表示的输入接口和输出接口的各个插件模块对应的算法作为成员添加到动态链接库中，其中，算法中的每个输入类型的寄存器表示所述插件模块的输入接口，算法中的每个输出类型的寄存器表示所述插件模块的输出接口。

为了便于扩展，将每一个模块都制作成一个动态链接库，并将该模块的Dane语言算法存储在动态链接库中。在加载动态库之后，图形用户界面中用具有输入和输出端口的方块图形图标来表示该算法模块。

接下来，在步骤S102中，根据设计的要求通过输入和输出接口以及连接线来组合各个插件模块。

模块之间可以用连线的方式将一个模块的输出端口与另一个模块的输入端口相连，表示音频数据的流向从一个模块流入另一个模块，如图2所示。

这种模块之间连线的方式，实质上就是将音频数据从一个模块的output寄存器转存到另一个模块的input寄存器中。因此，用Dane语言中的指令acc3就可以将两个相连的模块的算法组合起来，形成一段组合而成的DSP音效算法。假设连线输入端的算法模块A的输出寄存器定义为output outLa,outRa；连线输出端的算法模块B的输入寄存器定义为inputinLb,inRb；那么需要用两条acc3指令来组合这两个模块的算法：

acc3 inLb,0,outLa,0

acc3 inRb,0,outRa,0

以这样的方式，将不同的算法模块组合起来，就形成了一个组合而成的DSP音效，但是音效的编辑还没完成，还需要对音效进行微调，比如音量的调整等，如图3所示。为了方便对模块的算法进行调节，每个模块的动态链接库中还要添加一个用来调节算法参数的图形界面，图形界面上添加一些旋钮等控件来调节算法参数。模块算法的参数通常以寄存器值的形式体现在算法中，通过图形界面上的控件来调节参数时，算法中的寄存器值也会跟着修改。

然后，在步骤S103中，对所得到的音效模块对应的算法指令集合进行编译以得到所述声卡上设置的音频专用器件可以执行所述指令的二进制代码。

按照上述方法，编辑好DSP音效后，需要将音效中的所有模块的算法组合起来，形成一个用Dane语言表示的新的算法。然后编译这个算法，生成音频DSP芯片中能够执行的二进制代码。不同型号的DSP芯片，编译的方法也不一样。

最后，在步骤S104中，通过通信方式将所述二进制代码下载到声卡的存储器中。可将编译生成的二进制代码直接写入DSP芯片，以在USB外置声卡中得到想要的音效。

根据本发明的一个实施例，采用通用串行总线通信的方式将编译后的二进制代码下载到所述存储器中。对于USB外置声卡，本发明采用USB HID通信的方式将DSP算法的二进制代码发送到USB声卡上。再由USB声卡将DSP算法的二进制代码写入DSP芯片。具体的采用计算机与USB外置声卡通信的步骤如下：

(1)根据设备的VID和PID查找到设备的路径，用到的API函数有HidD_GetHidGuid、SetupDiGetClassDevs、SetupDiEnumDeviceInterfaces、SetupDiGetDeviceInterfaceDetail等。

(2)用CreateFile函数打开找到的设备路径。

(3)用WriteFile函数将数据写入设备，用ReadFile函数读取设备应答的数据。

(4)最后用CloseHandle关闭已打开的设备。

由于数据传输过程不是完全可靠的，因此对于传输的数据要做CRC校验，并采用应答机制。即，对于计算机发送给声卡设备的数据包，声卡设备必须应答正确才能继续发送下一个数据包。如果应答错误或者超时无应答，计算机端要重发数据包，如果超过10次应答错误或超时无应答，则数据传输失败。

为了在编辑音效的过程中就能立即可以听到效果，每次连线或调节算法的参数，都会重新编译音效算法，并将编译生成的二进制代码写入到DSP芯片。

因此，综上可知，本发明可以通过图形界面的方式编辑音频DSP的音效算法，并且可以在编辑音效的过程中音效算法实时编译并写入DSP芯片，立即能听到效果。

根据本发明的一个实施例，用以配置外置声卡的方法还包括：在下载所述二进制代码后：根据指令通过直接运行所述二进制代码来联机播放所设计的音效，或通过以脱机的方式运行所述二进制代码以播放所设计的音效。

这样，设计人员可以在联机播放的过程中，进一步重新调整模块的参数，重新设计音效以满足设计要求。

根据本发明的一个实施例，插件模块包括：增益器模块、变调器模块、混响器模块、压限器模块、扩展器模块、人声消除模块、音乐播放模块、线路输入模块、噪声门限模块、均衡器模块、电脑录音模块以及调音台模块，其中，在将各个插件模块组合之后，还可对插件模块中的算法参数进行微量调节以及在动态链接库中自定义添加和删除插件模块或者组合后的音效模块。

如图4所示，这些模块可以根据需要自定义添加到界面中，或从界面中移除。例如，各种类型的均衡器模块和激励器模块可以根据需要添加到均衡器插件这一组中。此外，这些模块中的各个参数也可以通过点击模块图标而进入微调界面进行调整，从而获得更加符合设计的音效。

连接线对应于将两个插件模块组合起来的算法。

此外，根据本发明的插件模块还包括调音台模块，其中，在将各个插件模块组合之后，本发明还可以通过用户图形界面对各个插件模块中的算法参数进行微量调节，以更好地达到设计效果。

如图5所示，其中更详细地显示了根据本发明设计的用户图形化界面示例。

各个模块通过点击插件栏中的项目而出现到窗口中，用户可以像画图一样将各个插件模块通过连接线组合起来。通过点击插件模块本身，还可以出现参数调节界面以供参数调节。将组合好的音效模块采用编译指令进行编译，得到二进制代码，然后通过下载指令或者联机播放指令传送到外置声卡中进行存储或联机播放。

由于本发明的方法描述的是在计算机系统中实现的。该计算机系统例如可以设置在控制核心处理器中。例如，本文所述的方法可以实现为能以控制逻辑来执行的软件，其由控制系统中的CPU来执行。本文所述的功能可以实现为存储在非暂时性有形计算机可读介质中的程序指令集合。当以这种方式实现时，该计算机程序包括一组指令，当该组指令由计算机运行时其促使计算机执行能实施上述功能的方法。可编程逻辑可以暂时或永久地安装在非暂时性有形计算机可读介质中，例如只读存储器芯片、计算机存储器、磁盘或其他存储介质。除了以软件来实现之外，本文所述的逻辑可利用分立部件、集成电路、与可编程逻辑设备(诸如，现场可编程门阵列(FPGA)或微处理器)结合使用的可编程逻辑，或者包括它们任意组合的任何其他设备来体现。所有此类实施例旨在落入本发明的范围之内。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用以配置外置声卡的装置，所述装置包括：

音效算法模块化处理单元601，其用以将利用专用编程语言编写的各个音效算法进行模块化处理，形成用图形表示的包括输入接口和输出接口的插件模块；

音效组合单元602，其用以根据设计的要求通过输入和输出接口以及连接线来组合各个插件模块以得到音效模块；

音效算法编译单元603，其用以对组合后的音效模块对应的算法指令集合进行编译以得到所述声卡上设置的音频专用器件可以执行所述指令的二进制代码；

代码下载单元604，其用以通过通信方式将所述二进制代码下载到所述声卡的存储器中。

根据本发明的一个实施例，用以配置外置声卡的装置采用通用串行总线通信的方式将编译后的二进制代码下载到所述存储器中。

根据本发明的一个实施例，所述装置还包括：

联机播放单元605，其用以根据指令通过直接运行所述二进制代码来联机播放所设计的音效，以及

脱机播放单元606，其用以通过以脱机的方式运行所述二进制代码以播放所设计的音效。

进一步地，根据一个实施例，所述装置还包括：

自定义添加/删除单元607，其用以将所述用图形表示的包括输入接口和输出接口的各个插件模块以及组合后的音效模块作为成员自定义添加到机架列表中保存或者从机架列表中自定义删除已有的插件模块和音效模块。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构或处理步骤，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。

Claims (10)

1.一种用以配置外置声卡的方法，其特征在于，所述方法包括：

将利用专用编程语言编写的各个音效算法进行模块化处理，形成用图形表示的包括输入接口和输出接口的插件模块，其中，将专用编程语言编写的各个音效算法模块化，音频数据从输入接口流入插件模块，经过插件模块中的音效算法处理之后，再从输出接口流出插件模块；将每一个插件模块都制作成一个动态链接库，并将该插件模块的音效算法存储在动态链接库中，在加载动态库之后，在图形用户界面中使用具有输入和输出端口的方块图形图标来表示该插件模块；

根据设计的要求通过输入和输出接口以及连接线来组合各个插件模块以得到音效模块；

对所述音效模块对应的算法指令集合进行编译以得到所述声卡上设置的音频专用器件可以执行所述指令的二进制代码；

通过通信方式将所述二进制代码下载到所述声卡的存储器中，其中，每次连线或调节音效算法的参数，都会重新编译音效算法，并将编译生成的二进制代码写入到所述声卡的存储器；

插件模块之间用连线的方式将一个插件模块的输出端口与另一个插件模块的输入端口相连，表示音频数据的流向从一个插件模块流入另一个插件模块，其中，将音频数据从一个插件模块的output寄存器转存到另一个插件模块的input寄存器中，用Dane语言中的指令acc3可以将两个相连的插件模块的算法组合起来，形成一段组合而成的DSP音效算法。

2.如权利要求1所述的用以配置外置声卡的方法，其特征在于，采用通用串行总线通信的方式将编译后的二进制代码下载到所述存储器中。

3.如权利要求2所述的用以配置外置声卡的方法，其特征在于，所述方法还包括，在下载所述二进制代码后的以下步骤：

根据指令通过直接运行所述二进制代码来联机播放所设计的音效，或

通过以脱机的方式运行所述二进制代码以播放所设计的音效。

4.如权利要求1-3中任一项所述的用以配置外置声卡的方法，其特征在于，将所述用图形表示的输入接口和输出接口的各个插件模块以及组合后的音效模块作为成员自定义添加到机架列表中保存或者从机架列表中自定义删除已有的插件模块和音效模块。

5.如权利要求1-3中任一项所述的用以配置外置声卡的方法，其特征在于，所述插件模块包括：增益器模块、变调器模块、混响器模块、压限器模块、扩展器模块、人声消除模块、音乐播放模块、线路输入模块、噪声门限模块、均衡器模块、电脑录音模块、调音台模块以及信号输入模块和信号输出模块。

6.如权利要求1-3中任一项所述的用以配置外置声卡的方法，其特征在于，所述连接线对应于将两个插件模块组合起来的算法。

7.一种用以配置外置声卡的装置，其特征在于，执行如权利要求1-6中任一项所述的方法，所述装置包括：

音效算法模块化处理单元，其用以将利用专用编程语言编写的各个音效算法进行模块化处理，形成用图形表示的包括输入接口和输出接口的插件模块；

音效组合单元，其用以根据设计的要求通过输入和输出接口以及连接线来组合各个插件模块以得到音效模块；

音效算法编译单元，其用以对组合后的音效模块对应的算法指令集合进行编译以得到所述声卡上设置的音频专用器件可以执行所述指令的二进制代码；

代码下载单元，其用以通过通信方式将所述二进制代码下载到所述声卡的存储器中。

8.如权利要求7所述的用以配置外置声卡的装置，其特征在于，采用通用串行总线通信的方式将编译后的二进制代码下载到所述存储器中。

9.如权利要求8所述的用以配置外置声卡的装置，其特征在于，所述装置还包括：

联机播放单元，其用以根据指令通过直接运行所述二进制代码来联机播放所设计的音效，以及

脱机播放单元，其用以通过以脱机的方式运行所述二进制代码以播放所设计的音效。

10.如权利要求7-9中任一项所述的用以配置外置声卡的装置，其特征在于，所述装置还包括：

自定义添加/删除单元，其用以将所述用图形表示的包括输入接口和输出接口的各个插件模块以及组合后的音效模块作为成员自定义添加到机架列表中保存或者从机架列表中自定义删除已有的插件模块和音效模块。