CN109151562B - 一种音效控制方法、装置、电视机及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音效控制方法、装置、电视机及存储介质，所述方法包括：接收不同通道的信号，并将不同通道的信号输入进行归一化预处理，统一信号的标准后便于统一处理；在标准测试状态下将预设范围内的频响划分为多个频段，并进行分频段处理以调整音频大小；当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益；当输入源音量超过预定值时，通过动态范围压缩限制最大输出，用于保护喇叭；通过功放电路来驱动喇叭，以达到整机需要的额定功率。本发明根据用户菜单实时的音量值，来修正各频段增益，可以有效降低收看电视时的音频失真，提升用户观看的满意度。

Description

一种音效控制方法、装置、电视机及存储介质

技术领域

本发明涉及电视机开发和应用技术领域，尤其涉及一种音效控制方法、装置、电视机及存储介质。

背景技术

在电视机开发设计中，根据AQ（Audio Quality，音质）的需要，功放输出的电频响都不是一条平坦的直线，往往会根据喇叭、机壳以及特殊的渲染要求，会对电频响曲线做修正，如图1所示，其大致通用做法是根据实际情况，以1KHz的频响为基础，把大约100Hz-20KHz范围划分为多个频段进行分别调整，以到达需要的效果。

一般是对低频和高频提升较多，中频提升较少；伴音功率测试是以1KHz的功率准，假如要做10W的额定功率输出，从图1可以看出，当1KHz功率为10W时，其150Hz、2KHz，4KHz-10KHz频段功率远远大于10W的；由于功放电源轨的限制，以上频段必将出现严重失真。目前针对以上情况现有技术有两种对策：1.增大功放电源轨，即提高功放输入电压；2.通过DRC（Dynamic Range Compression，动态范围压缩）限制最大输出。但是以上措施都有明显的缺点：增加系统成本，由于DRC处理有一个起控时间和释放时间，用户播放快节奏音乐时很容易听到忽大忽小变化，这种音效体验往往比音频失真更难以接受。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术缺陷，本发明提供一种音效控制方法、装置、电视机及存储介质，旨在根据用户菜单实时的音量值，来修正各频段增益，使音量即使开到最大时，全频段音频波形不失真或失真很小，实现在用户音量开得很大时，适当改变EQ曲线各频段的增益，以减小失真,可以有效降低收看电视时的音频失真，提升用户观看的满意度。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种音效控制方法，其中，所述音效控制方法包括：

接收不同通道的信号，并将不同通道的信号输入进行归一化预处理，统一信号的标准后便于统一处理；

在标准测试状态下将预设范围内的频响划分为多个频段，并进行分频段处理以调整音频大小；

当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益。

所述的音效控制方法，其中，所述当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益之后还包括：

当输入源音量超过预定值时，通过动态范围压缩限制最大输出，用于保护喇叭。

所述的音效控制方法，其中，所述根据用户菜单实时的音量值，所述当输入源音量超过预定值时，通过动态范围压缩限制最大输出，用于保护喇叭之后还包括：

通过功放电路来驱动喇叭，以达到整机需要的额定功率。

所述的音效控制方法，其中，所述当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益具体包括：

将频响曲线划分为n段，当EQ调节时，将对应频段的增益G1，G2，G3，G4，……Gn修正为G1’，G2’，G3’，G4’……Gn’，其值计算公式为：

G1’=G1*f*k，

G2’=G2*f*k，

G3’=G3*f*k，

G4’=G4*f*k，……

Gn’=Gn*f*k，

其中，f为增益修正因子，k为调节系数；所有增益都以0dB为单位，0dB表示变化，大于0表示增加，小于0表示衰减。

所述的音效控制方法，其中，增益修正因子f具体通过以下方式确定：

当音频输入电视机，通过归一化预处理并完成EQ调试后，设置f=1，k=1，增加TV菜单音量值，在音频测试全频段内找到第一个失真点，记录此时的菜单音量v0,用于设置f：

当v≥v0 ； f=（100-v）/(100-v0)；

当v<v0 : f=1；

v为用户菜单的实时音量值，只有当v≥v0的时，f=（100-v）/(100-v0)，当v<v0的时候，全频段音频都不失真，各频段增益不需要修正，所以设置f=1；当v=100时，电视机音量已调到最大，f=0，修正量到最大值，即不对该频段做增益。

所述的音效控制方法，其中，调节系数k具体通过以下方式确定：

根据实际测试情况及可接受的失真度确定各频段用同一个k值，如下：

当v<v0时，k=1，不做修正；

当v≥v0时，f*k<1；

如果f*k>1，相当于会增加各频段增益，失真会更大；

如果f*k=1, 相当于直通，对各频段增益不做修正。

所述的音效控制方法，其中，当第n频段修正后的增益为：

当v≥v0：G(n)’=G(n)* f*k= G(n)*[（100-v）/(100-v0)]*k；

当v<v0: G(n)’=G(n)；

最终增益Gm为：

Gm(n)=G(n)’+Ga=G(n)* f*k+Ga=G(n)*[（100-v）/(100-v0)]*k+Ga；

其中，Ga为功放后端增益。

一种音效控制装置，其中，所述音效控制装置包括：

信号处理模块，用于接收不同通道的信号，并将不同通道的信号输入进行归一化预处理，统一信号的标准后便于统一处理；

音频调整模块，用于在标准测试状态下将预设范围内的频响划分为多个频段，并进行分频段处理以调整音频大小；

自动增益调节模块，用于当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益；

动态范围压缩模块，用于当输入源音量超过预定值时，通过动态范围压缩限制最大输出，用于保护喇叭；

功放电路驱动模块，用于通过功放电路来驱动喇叭，以达到整机需要的额定功率。

一种电视机，其中，所述电视机包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的音效控制程序，所述音效控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的音效控制方法的步骤。

一种存储介质，其中，所述存储介质存储有音效控制程序，所述音效控制程序被处理器执行时实现如上所述音效控制方法的步骤。

本发明公开了一种音效控制方法、装置、电视机及存储介质，所述方法包括：接收不同通道的信号，并将不同通道的信号输入进行归一化预处理，统一信号的标准后便于统一处理；在标准测试状态下将预设范围内的频响划分为多个频段，并进行分频段处理以调整音频大小；当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益；当输入源音量超过预定值时，通过动态范围压缩限制最大输出，用于保护喇叭；通过功放电路来驱动喇叭，以达到整机需要的额定功率。本发明根据用户菜单实时的音量值，来修正各频段增益，使音量即使开到最大时，全频段音频波形不失真或失真很小，实现在用户音量开得很大时，适当改变EQ曲线各频段的增益，以减小失真,可以有效降低收看电视时的音频失真，提升用户观看的满意度。

附图说明

图1是现有技术中对多个频段进行分别调整的效果示意图；

图2是本发明音效控制方法的较佳实施例的流程图；

图3是本发明音效控制方法的较佳实施例中对多个频段进行分别调整的效果示意图；

图4是本发明音效控制装置的较佳实施例的原理框图；

图5为本发明电视机的较佳实施例的运行环境示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明较佳实施例所述的音效控制方法，如图2所示，所述音效控制方法包括以下步骤：

步骤S10、接收不同通道的信号，并将不同通道的信号输入进行归一化预处理，统一信号的标准后便于统一处理。

具体地，对不同通道的信号输入归一化预处理，统一标准，以便后面模块统一处理；其中，归一化是指电视机有不同的source、ATV/DTV/AV/HMDI/USB等，各个source从端子输入到信号处理模块的电路是不一样的，标准的输入信号进入个个端子后到达信号处理模块的时候幅度就不一样，信号处理模块就是补偿各这种差别，使同样幅度的标准信号输入，经过信号处理模块后，输出幅度也一样。

步骤S20、在标准测试状态下将预设范围内的频响划分为多个频段，并进行分频段处理以调整音频大小。

具体地，调整音频EQ,就是在标准测试状态下对100Hz--20KHz进行分频段处理，如图3中，分成了五个频段，其中，对低频和高频提升较多，中频提升较少。

步骤S30、当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益。

具体地，根据用户菜单实时的音量值，来修正各频段增益，使音量即使开到最大（1KHz功率达到标称额定功率）时，全频段音频波形不失真或失真很小。

当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益具体包括：

将频响曲线划分为n段，当EQ调节时，将对应频段的增益G1，G2，G3，G4，……Gn修正为G1’，G2’，G3’，G4’……Gn’，其值计算公式为：

G1’=G1*f*k，

G2’=G2*f*k，

G3’=G3*f*k，

G4’=G4*f*k，……

Gn’=Gn*f*k，

其中，f为增益修正因子，k为调节系数；所有增益都以0dB为单位，0dB表示变化，大于0表示增加，小于0表示衰减。

（1）增益修正因子f具体通过以下方式确定：

当音频输入电视机，通过归一化预处理并完成EQ调试后，设置f=1，k=1，增加TV菜单音量值，在音频测试全频段内找到第一个失真点，记录此时的菜单音量v0,用于设置f：

当v≥v0 ； f=（100-v）/(100-v0)；

当v<v0 : f=1；

v为用户菜单的实时音量值，只有当v≥v0的时，f=（100-v）/(100-v0)，当v<v0的时候，全频段音频都不失真，各频段增益不需要修正，所以设置f=1；当v=100时，电视机音量已调到最大，f=0，修正量到最大值，即不对该频段做增益。

（2）调节系数k具体通过以下方式确定：

根据实际测试情况及可接受的失真度确定各频段用同一个k值，如下：

当v<v0时，k=1，不做修正；

当v≥v0时，f*k<1；

如果f*k>1，相当于会增加各频段增益，失真会更大；

如果f*k=1, 相当于直通，对各频段增益不做修正。

当第n频段修正后的增益为：

当v≥v0：G(n)’=G(n)* f*k= G(n)*[（100-v）/(100-v0)]*k；

当v<v0: G(n)’=G(n)；

最终增益Gm为：

Gm(n)=G(n)’+Ga=G(n)* f*k+Ga=G(n)*[（100-v）/(100-v0)]*k+Ga；

其中，Ga为功放后端增益。

本发明中，以频响曲线可划分为5段来进行说明，EQ调节时，对应频段的增益G1，G2，G3，G4，G5，如图4所示，音频信号经过信号处理模块（模块1）、音频调整模块（模块2）后，进入自动增益调节模块（模块3，AGA，Auto Gain Adjust），各频段的增益修正为G1’，G2’，G3’，G4’，G5’，其值计算公式为：

G1’=G1*f*k，

G2’=G2*f*k，

G3’=G3*f*k，

G4’=G4*f*k，

G5’=G5*f*k，

为了方便公式表达，所有增益都已dB为单位，0dB表示变化，大于0表示增加，小于0表示衰减。

其中，增益修正因子f通过以下方法确定：

音频输入电视机，通过模块1，在模块2完成EQ调试后，设置f=1，k=1，增加TV菜单音量值，在音频测试全频段内找到第一个失真点，从图3看应该是频段5最先出现失真（从图3中可以看出频段5的幅度最大），记录下此时的菜单音量v0,用于设置f：

当v≥v0 ； f=（100-v）/(100-v0)； 公式（1）

当v<v0 : f=1；

v为用户菜单的实时音量值，只有当v≥v0的时候f为公式（1）计算值，因为当v<v0的时候，全频段音频都不失真，各频段增益不需要修正，所以设置f=1；当v=100时，电视音量已调到最大，f=0，修正量到最大值，即不对该频段做增益。

其中，调节系数k根据实际测试情况及可接受的失真度确定，各频段可以用同一个k值，也可以用不同的k值，以下为了描述方便各频段用同一k值。

当v<v0时，k=1，不做修正；

当v≥v0时，一般情况f*k<1；

因为如果f*k>1，相当于AGA模块会增加各频段增益，失真会更大；

如果f*k=1, 相当于AGA模块直通，对各频段增益不做修正。

最终第n频段修正后的增益为：

当v≥v0：G(n)’=G(n)* f*k= G(n)*[（100-v）/(100-v0)]*k；

当v<v0: G(n)’=G(n)。

基准频段处理：由于音频测试额定功率时以1kHz为基准，属于参考基准，除了模块1和模块5以外，其他模块都不对其处理，所以频段3的频段增益始终为0，即G3=G3’。

故从图4中看出，音频信号经过模块1至模块5后，最终增益Gm为：

Gm(n)=G(n)’+Ga=G(n)* f*k+Ga=G(n)*[（100-v）/(100-v0)]*k+Ga；

其中，Ga为功放后端增益。

本专发明中的核心参数f的确定方法不仅限于只有五段音频划分的EQ曲线，可以扩展到任意多的分段，其设置方法一样。

进一步地，当输入源音量超过预定值时，通过动态范围压缩限制最大输出，用于保护喇叭；通过功放电路来驱动喇叭，以达到整机需要的额定功率。

如图4所示，本发明还提供了一种音效控制装置，其中，所述音效控制装置包括：信号处理模块（模块1）101，用于接收不同通道的信号，并将不同通道的信号输入进行归一化预处理，统一信号的标准后便于统一处理；音频调整模块（模块2）102，用于在标准测试状态下将预设范围内的频响划分为多个频段，并进行分频段处理以调整音频大小；自动增益调节模块（模块3）103，用于当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益；动态范围压缩模块（模块4）104，用于当输入源音量超过预定值时，通过动态范围压缩限制最大输出，用于保护喇叭；功放电路驱动模块（模块5）105，用于通过功放电路来驱动喇叭，以达到整机需要的额定功率。

如图5所示，基于上述音效控制方法，本发明还相应提供了一种电视机，所述电视机包括处理器10、存储器20及显示器30。图5仅示出了电视机的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。

所述存储器20在一些实施例中可以是所述电视机的内部存储单元，例如电视机的硬盘或内存。所述存储器20在另一些实施例中也可以是所述电视机的外部存储设备，例如所述电视机上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器20还可以既包括所电视机的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器20用于存储安装于所述电视机的应用软件及各类数据，例如所述安装电视机的程序代码等。所述存储器20还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在一实施例中，存储器20上存储有音效控制程序40，该音效控制程序40可被处理器10所执行，从而实现本申请中音效控制方法。

所述处理器10在一些实施例中可以是一中央处理器（Central Processing Unit,CPU），微处理器或其他数据处理芯片，用于运行所述存储器20中存储的程序代码或处理数据，例如执行所述音效控制方法等。

所述显示器30在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）触摸器等。所述显示器30用于显示在所述电视机的信息以及用于显示可视化的用户界面。所述电视机的部件10-30通过系统总线相互通信。

在一实施例中，当处理器10执行所述存储器20中音效控制程序40时实现以下步骤：

接收不同通道的信号，并将不同通道的信号输入进行归一化预处理，统一信号的标准后便于统一处理；

在标准测试状态下将预设范围内的频响划分为多个频段，并进行分频段处理以调整音频大小；

当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益。

本发明还提供一种存储介质，其中，所述存储介质存储有音效控制程序，所述音效控制程序被处理器执行时实现如上所述音效控制方法的步骤；具体如上所述。

综上所述，本发明提供一种音效控制方法、装置、电视机及存储介质，所述方法包括：接收不同通道的信号，并将不同通道的信号输入进行归一化预处理，统一信号的标准后便于统一处理；在标准测试状态下将预设范围内的频响划分为多个频段，并进行分频段处理以调整音频大小；当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益；当输入源音量超过预定值时，通过动态范围压缩限制最大输出，用于保护喇叭；通过功放电路来驱动喇叭，以达到整机需要的额定功率。本发明根据用户菜单实时的音量值，来修正各频段增益，使音量即使开到最大时，全频段音频波形不失真或失真很小，实现在用户音量开得很大时，适当改变EQ曲线各频段的增益，以减小失真,可以有效降低收看电视时的音频失真，提升用户观看的满意度。

当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件（如处理器，控制器等）来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种音效控制方法，其特征在于，所述音效控制方法包括：

接收不同通道的信号，并将不同通道的信号输入进行归一化预处理，统一信号的标准后便于统一处理；

在标准测试状态下将预设范围内的频响划分为多个频段，并进行分频段处理以调整音频大小；

当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益；

当输入源音量超过预定值时，通过动态范围压缩限制最大输出，用于保护喇叭；

通过功放电路来驱动喇叭，以达到整机需要的额定功率；

使音量开到最大时，全频段音频波形不失真或失真很小。

2.根据权利要求1所述的音效控制方法，其特征在于，所述当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益具体包括：

将频响曲线划分为n段，当EQ调节时，将对应频段的增益G1，G2，G3，G4，……Gn修正为G1’，G2’，G3’，G4’……Gn’，其值计算公式为：

G1’＝G1*f*k，

G2’＝G2*f*k，

G3’＝G3*f*k，

G4’＝G4*f*k，……

Gn’＝Gn*f*k，

其中，f为增益修正因子，k为调节系数；所有增益都以0dB为单位，0dB表示变化，大于0表示增加，小于0表示衰减。

3.根据权利要求2所述的音效控制方法，其特征在于，增益修正因子f具体通过以下方式确定：

当音频输入电视机，通过归一化预处理并完成EQ调试后，设置f＝1，k＝1，增加TV菜单音量值，在音频测试全频段内找到第一个失真点，记录此时的菜单音量v0,用于设置f：

当v≥v0；f＝(100-v)/(100-v0)；

当v<v0:f＝1；

v为用户菜单的实时音量值，只有当v≥v0的时候 ，f＝(100-v)/(100-v0)，当v<v0的时候，全频段音频都不失真，各频段增益不需要修正，所以设置f＝1；当v＝100时，电视机音量已调到最大，f＝0，修正量到最大值，即不对该频段做增益。

4.根据权利要求3所述的音效控制方法，其特征在于，调节系数k具体通过以下方式确定：

根据实际测试情况及可接受的失真度确定各频段用同一个k值，如下：

当v<v0时，k＝1，不做修正；

当v≥v0时，f*k<1；

如果f*k>1，相当于会增加各频段增益，失真会更大；

如果f*k＝1,相当于直通，对各频段增益不做修正。

5.根据权利要求4所述的音效控制方法，其特征在于，当第n频段修正后的增益为：

当v≥v0：G(n)’＝G(n)*f*k＝G(n)*[(100-v)/(100-v0)]*k；

当v<v0:G(n)’＝G(n)；

最终增益Gm为：

Gm(n)＝G(n)’+Ga＝G(n)*f*k+Ga＝G(n)*[(100-v)/(100-v0)]*k+Ga；

其中，Ga为功放后端增益。

6.一种音效控制装置，其特征在于，所述音效控制装置包括：

信号处理模块，用于接收不同通道的信号，并将不同通道的信号输入进行归一化预处理，统一信号的标准后便于统一处理；

音频调整模块，用于在标准测试状态下将预设范围内的频响划分为多个频段，并进行分频段处理以调整音频大小；

自动增益调节模块，用于当分频段处理完成后，根据用户菜单实时的音量值，通过增益修正因子和调节系数来修正各频段增益；

动态范围压缩模块，用于当输入源音量超过预定值时，通过动态范围压缩限制最大输出，用于保护喇叭；

功放电路驱动模块，用于通过功放电路来驱动喇叭，以达到整机需要的额定功率；

使音量开到最大时，全频段音频波形不失真或失真很小。

7.一种电视机，其特征在于，所述电视机包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的音效控制程序，所述音效控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的音效控制方法的步骤。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有音效控制程序，所述音效控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述音效控制方法的步骤。

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