CN110035374B - 调试音频采集设备的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种调试音频采集设备的方法，应用在20dB以下的声场环境中，按照以下方法依次调试N个音频采集设备，N≥1：S1、设置第K个音频采集设备的话放音量为初始音量，K≤N；S2、判断所述第K个音频采集设备当前所输入音频是否产生啸叫，判断结果为不产生啸叫时，按照调整值增加话放音量，并重复步骤S2，直至判断结果为产生啸叫，按照调整值降低话放音量，此时第K个音频采集设备调试成功。本发明所提出的调试音频采集设备的方法进行单次调试即可达到全局最优效果，能够减少调试时间，提高工作效率，并具有较高的调试精度，还能降低对调试工作人员的经验要求。

Description

调试音频采集设备的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种调试音频采集设备的方法及装置。

背景技术

在开会前通常需要人工对会议系统中的音频采集设备(如话筒)进行调试，从而使输出的声音的音量满足会议要求的同时，又不会产生啸声；现今通常是工作人员根据其经验进行反复调整才能满足其要求，存在调试速度慢且调试精度低的缺点，同时进行调试的工作人员需要一定的经验。

综上，需要对现有技术做进一步改进。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种调试音频采集设备的方法及一种调试音频采集设备的装置。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种调试音频采集设备的方法，应用在20dB以下的声场环境中，按照以下方法依次调试N个音频采集设备，N≥1：

S1、设置第K个音频采集设备的话放音量为初始音量，K≤N；

S2、判断所述第K个音频采集设备当前所输入音频是否产生啸叫，判断结果为不产生啸叫时，按照调整值增加话放音量，并重复步骤S2，直至判断结果为产生啸叫，按照调整值降低所话放音量，所述第K个音频采集设备调试成功。

作为本发明一种调试音频采集设备的方法的改进，所述设置第K个音频采集设备的话放音量为初始音量的方法为：

判断是否存在调试成功的音频采集设备，当不存在时，所述音频采集设备对应的初始音量采用最低音量，当存在时，所述音频采集设备对应的初始音量采用相应的预估音量。

作为本发明一种调试音频采集设备的方法的进一步改进，第K个音频采集设备相应的预估音量的计算方法为：

计算调试成功的音频采集设备与音频播放设备的距离与第K个音频采集设备与音频播放设备的距离的比值，根据所述比值和第一个音频采集设备调试成功时的话放音量计算获得第K个音频采集设备的预估音量。

为解决上述技术问题，本发明还提出以下方案：

一种调试音频采集设备的装置，应用在20dB以下的声场环境中，包括依次信号相连的初始音量设置模块、啸叫检测模块和音量调整模块；

所述初始音量设置模块，用于设置每个音频采集设备的话放音量为初始音量；

所述啸叫检测模块，用于判断音频采集设备当前所输入音频是否产生啸叫；

所述音量调整模块，用于当判断结果为不产生啸叫时，按照调整值增加话放音量，直至判断结果为产生啸叫时，按照调整值降低话放音量。

作为本发明一种调试音频采集设备的装置的改进：

所述音量调整模块包括音量增加单元和音量降低单元，其中音量增加单元和音量降低单元均与啸叫检测模块信号相连；

所述音量增加单元，用于当比较结果为判断参数小于等于相应的阈值时，增加音频采集设备的话放音量和/或增加媒体矩阵的音频增益；

所述音量降低单元，用于当比较结果为判断参数大于相应的阈值时，降低音频采集设备的话放音量和/或降低媒体矩阵的音频增益。

作为本发明一种调试音频采集设备的装置的进一步改进：

所述初始音量设置模块包括判断单元、音量设置单元和音量计算单元，所述判断单元分别与音量降低单元、音量设置单元和音量计算单元信号相连，音量设置单元与啸叫检测模块信号相连；

所述判断单元，用于判断是否存在调试成功的音频采集设备，当不存在时，判断单元控制音量设置单元将所述初始音量设置为最低音量，当存在时，判断单元控制音量计算单元计算所述音频采集设备对相应的预估音量，音量设置单元将初始音量设置为所述预估音量。

作为本发明一种调试音频采集设备的装置的进一步改进：

所述音量计算单元，用于计算调试成功的音频采集设备与音频播放设备的距离与第K个音频采集设备与音频播放设备的距离的比值，还用于根据所述比值和调试成功的音频采集设备的话放音量计算获得第K个音频采集设备的预估音量。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

1、本发明所提出的调试音频采集设备的方法能够减少调试时间，并具有较高的调试精度。

2、本发明所提出的调试音频采集设备的方法能够减少人工操作的时间，还能降低对调试工作人员的经验要求。

3、本发明所提出的调试音频采集设备的方法进行单次调试即可达到全局最优效果。

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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明调试音频采集设备的方法的流程示意图；

图2是实施例1中调试音频采集设备的方法的流程示意图；

图3是实施例1中计算获得的增益变化曲线；

图4是本发明调试音频采集设备的装置的模块连接示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1、一种调试音频采集设备的方法，如图1至图3所示，在静音环境(20dB及以下)按照以下方法依次调试N个音频采集设备，N≥1：

注：调试阶段，同时只打开一路音频采集设备，即，按照以下步骤依次对每个音频采集设备进行调试，由于各音频采集设备的调试方法相同，本说明书中仅对一个音频采集设备的调试方法进行详细介绍，对单个音频采集设备进行调试的工作流程如图1所示。

S1、设置第K个音频采集设备话放音量为初始音量，K≤N，方法如下：

判断是否存在调试成功的音频采集设备，当不存在时，第K个音频采集设备对应的初始音量采用最低音量，当存在时，第K个音频采集设备对应的初始音量采用相应的预估音量。

本实施例中，具体采用以下方法计算第K个音频采集设备相应的预估音量：

计算第一个调试成功的音频采集设备与音频播放设备(如音箱)的距离、第K个音频采集设备与音频播放设备的距离，计算两个距离的比值，根据比值和第一个调试成功的音频采集设备时的音放音量计算获得第K个音频采集设备的预估音量。

即，未调试成功的音频采集设备时，将待调试的音频采集设备对应的初始音量设置为最低音量，后续对其他音频采集设备进行调试时，则各音频采集设备的初始音量设置为相应的预估音量，能够有效减少音频采集设备调试的时间，提高工作效率。

S2、判断第K个音频采集设备当前所输入音频是否产生啸叫，获得判断结果。

本实施例中判断是否产生啸叫的步骤如下：

(1)、获取音频采集设备当前输入的音频的特定参数，并对该特定参数进行处理获得对应的判断参数，具体步骤如下：

注：本实施例中特定参数为增益变化曲线。

(1.1)、获取音频采集设备当前输入的音频对应音频的PCM(Pulse CodeModulation，脉码调制录音)，根据该PCM计算获得音频当前分区段的增益值。

注：PCM录音就是将声音等模拟信号变成符号化的脉冲列，再予以记录。PCM信号是由[1]、[0]等符号构成的数字信号。与模拟信号比，它不易受传送系统的杂波及失真的影响。动态范围宽，可得到音质相当好的影响效果。PCM轨迹与视频轨迹不同，故也可用于后期录音。

根据PCM计算获得增益值的方法为现有技术，故本说明书中无需详细告知。

(1.2)、根据步骤(1.1)所得增益值生成增益变化曲线(如图3所示)，从而获取当前的音频的特定参数。

(1.3)、计算步骤(1.2)所得增益变化曲线的一阶导数值；

d＝(y_n-y_n-1)/(t_n-t_n-1)

t_n：表示音频采集设备当前采集的时刻；

t_n-1：表示音频采集设备前一采集的时刻；

y_n：表示t_n时刻所对应的增益值；

y_n-1：表示t_n-1时刻所对应的增益值。

一阶导数值d反应的是声场中增益值变化的快慢，在静音环境下(15db及以下)，即没有明显声源的情况下，产生啸叫直观的表现形式即为，声场中增益值快速变化，故本发明通过一阶导数值d作为判断参数来确认是否产生啸叫。

在上述一阶导数值d的计算中，本实施例采用的是离散化后的增益点值，而不是连续值，故获得的一阶导数值d也为离散点。

(2)、将步骤(1.3)所得判断参数分别与其阈值进行比较，获得比较结果；

当比较结果为判断参数大于相应的阈值时，产生啸叫，反之，不产生啸叫。

此处阈值是由反复实验得到的经验值,该值受到整个声场环境的影响，为浮动值。

主要影响因素有：音频采集设备的位置及摆放角度、音频播放设备的位置与摆放角度、空气传播声音的速度。

阈值的获取方法如下：

在保持声场环境不变的条件下，通过反复实验得到的实验值作为初始阈值，本实施例中在实验室环境下试验所得到的初始阈值为22.36dB；该初始阈值几乎不变，仅轻微受到音频采集设备和音箱之间的相似距离的影响。

在声场环境发生改变需要再次调试音频采集设备时，阈值调节单元通过主机向音箱播放一个特定的音波标识数据,并通过音频采集设备所接收的音频确认当前传播时间及音频采集设备的灵敏度；令当前传播时间与初始阈值对应的传播时间的比值与浮点阈值与初始阈值的比值相对应，获得相应的浮点阈值；本实施例中在22.36±2dB的范围内对阈值进行微调。

注：在固定声场环境的情况下,啸叫产生的阈值只与音频采集设备的拾音灵敏度,与媒体矩阵的增益倍率相关,而增益变化的一阶导数值d,是反映增益变化的速度。

当变化速度，即判断参数越过阈值时,才会发生啸叫；而在声场环境发生变化时,影响到阈值变化的量为声音在空气中的传播速度；由于在非真空环境下,声音在空气中的传播速度变化并不大,其数据的变化更小,本实施例中对浮点阈值进行微调的值基于声音在空气中的传播速度来进行计算，故阈值的变化在不同声场中的数值基本一致。

在实际使用中，相关领域的技术人员能够按照上述方法轻易获取初始阈值，并根据实际情况对阈值进行微调。

S3、根据判断结果，对输出声音的音量进行相应调整：

判断结果为产生啸叫时，即，第K个音频采集设备的输出声音的音量为初始音量时仍产生啸叫，此时调试该音频采集设备失败，报错并判断该音频采集设备是否为最后一个音频采集设备，当K＝N时完成对所有音频采集设备的话放音量调试，否则令K＝K+1，按照上述步骤继续调试下一个音频采集设备。

判断结果为不产生啸叫时，按照调整值增加输出声音的音量，并重复步骤S2和S3，直至判断结果为产生啸叫，此时按照调整值降低第K个音频采集设备的话放音量，即，将该音频采集设备输出声音的音量恢复至最后一次不产生啸叫所对应的音量，该音频采集设备调试成功。

当音频采集设备调试成功后，判断是否为最后一个音频采集设备，当K＝N时完成对所有音频采集设备话放音量的调试，否则令K＝K+1，按照上述步骤继续调试下一个音频采集设备。

增加音频采集设备的话放音量,即可增加拾音效果,同时也增加了产生啸叫产生的可能性,超过阈值时,啸叫则必然发生,对音量的调整是调整至不产生啸叫的最佳拾音效果。

本发明将输出声音的音量从初始音量逐渐增加至判断参数大于相应的阈值，此时按照相同的变化值降低输出声音的音量。

即，将音量调整为最后一次满足判断参数小于等于相应的阈值时的音量值，获得不产生啸叫的情况下最优值。

按照上述步骤对每个音频采集设备的话放音量进行调试后，还按照下述方法对媒体矩阵的音频增益进行调试：

按照调整值增加媒体矩阵的音频增益，依次判断每个音频采集设备当前所输入音频是否产生啸叫(依据步骤S2)，当任意一个音频采集设备判断结果为产生啸叫时，按照调整值降低媒体矩阵的音频增益，对媒体矩阵的音频增益调试成功；

当所有音频采集设备判断结果为不产生啸叫时，按照调整值增加媒体矩阵的音频增益，并重复上述步骤。

注：调音人员可根据实际需要对预设对音频采集设备及媒体矩阵的调整规则，如调整音频采集设备的话放音量、调整媒体矩阵的音频增益，以及话放音量和音频增益的每次调整的变化值(每次增加/降低音频采集设备的话放音量和/或媒体矩阵的音频增益的变化值相同)。

综上，调音人员可通过上述方法进行调试，即可自动将音量调节至满足会议要求的同时又不会产生啸叫的最优值，无需调音人员根据经验人工反复调试，提高了工作效率。

实施例2、一种调试音频采集设备的装置，如图4所示，包括依次信号相连的初始音量设置模块1、啸叫检测模块2和音量调整模块3；初始音量设置模块1与音量调整模块3信号相连。

初始音量设置模块1，用于设置每个音频采集设备的话放音量为初始音量；

初始音量设置模块1包括判断单元、音量设置单元和音量计算单元，判断单元分别与音量调整模块3、音量设置单元和音量计算单元信号相连，音量设置单元与啸叫检测模块2信号相连；

判断单元，用于判断是否存在调试成功的音频采集设备，当不存在时，判断单元控制音量设置单元将初始音量设置为最低音量，当存在时，判断单元控制音量计算单元计算音频采集设备对相应的预估音量，音量设置单元将初始音量设置为预估音量。

音量计算单元，用于计算调试成功的音频采集设备与音频播放设备的距离与第K个音频采集设备与音频播放设备的距离的比值，还用于根据所述比值和调试成功的音频采集设备的话放音量计算获得对应音频采集设备的预估音量。

啸叫检测模块2，用于判断音频采集设备当前所输入音频是否产生啸叫；

音量调整模块3，用于当判断结果为不产生啸叫时，按照调整值增加话放音量，直至判断结果为产生啸叫时，按照调整值降低所述音频采集设备的话放音量。

音量调整模块3包括音量增加单元31和音量降低单元32，其中音量增加单元31和音量降低单元32均与啸叫检测模块2信号相连；音量降低单元32还与判断单元信号相连。

音量增加单元31，用于当比较结果为判断参数小于等于相应的阈值时，增加音频采集设备的话放音量和/或增加媒体矩阵的音频增益；

音量降低单元32，用于当比较结果为判断参数大于相应的阈值时，降低音频采集设备的话放音量和/或降低媒体矩阵的音频增益。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种调试音频采集设备的方法，应用在20dB以下的声场环境中，其特征在于，按照以下方法依次调试N个音频采集设备，N≥1：

S1、设置第K个音频采集设备的话放音量为初始音量，K≤N；

判断是否存在调试成功的音频采集设备，当存在时，基于所述调试成功的音频采集设备调试成功时的话放音量计算第K个音频采集设备的预估音量,并将所述预估音量作为第K个音频采集设备的初始音量；

第K个音频采集设备相应的预估音量的计算方法为：

计算调试成功的音频采集设备与音频播放设备的距离与第K个音频采集设备与音频播放设备的距离的比值，根据所述比值和所述调试成功的音频采集设备调试成功时的话放音量计算获得第K个音频采集设备的预估音量；

S2、判断所述第K个音频采集设备当前所输入音频是否产生啸叫，判断结果为不产生啸叫时，按照调整值增加话放音量，并重复步骤S2，直至判断结果为产生啸叫，按照调整值降低话放音量，所述第K个音频采集设备调试成功。

2.根据权利要求1所述的调试音频采集设备的方法，其特征在于：

当不存在调试成功的音频采集设备时，所述第K个音频采集设备对应的初始音量采用最低音量。

3.一种调试音频采集设备的装置，应用在20dB以下的声场环境中，其特征在于，包括依次信号相连的初始音量设置模块、啸叫检测模块和音量调整模块；

所述初始音量设置模块，用于设置每个音频采集设备的话放音量为初始音量，其包括判断单元、音量设置单元和音量计算单元，所述判断单元分别与音量调整模块、音量设置单元和音量计算单元信号相连，音量设置单元与啸叫检测模块信号相连；

所述判断单元，用于判断是否存在调试成功的音频采集设备，当存在时，判断单元控制音量计算单元基于调试成功的音频采集设备的话放音量计算其他音频采集设备的预估音量,并将所述预估音量作为相应音频采集设备的初始音量；

所述音量计算单元，用于计算调试成功的音频采集设备与音频播放设备的距离与当前所调试的音频采集设备与音频播放设备的距离的比值，还用于根据所述比值和调试成功的音频采集设备的话放音量计算获得当前所调试的音频采集设备的预估音量；

所述啸叫检测模块，用于判断音频采集设备当前所输入音频是否产生啸叫；

所述音量调整模块，用于当判断结果为不产生啸叫时，按照调整值增加话放音量，直至判断结果为产生啸叫时，按照调整值降低话放音量。

4.根据权利要求3所述的调试音频采集设备的装置，其特征在于：

所述音量调整模块包括音量增加单元和音量降低单元，其中音量增加单元和音量降低单元均与啸叫检测模块信号相连；

所述音量增加单元，用于当判断结果为不产生啸叫时，增加音频采集设备的话放音量和/或增加媒体矩阵的音频增益；

所述音量降低单元，用于当判断结果为产生啸叫时，降低音频采集设备的话放音量和/或降低媒体矩阵的音频增益。

5.根据权利要求4所述的调试音频采集设备的装置，其特征在于：

当判断单元判定不存在调试成功的音频采集设备时，所述判断单元还用于控制音量设置单元将相应音频采集设备的初始音量设置为最低音量。

Images