CN111383654A - 一种消除音频指示灯上环境噪音干扰的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除音频指示灯上环境噪音干扰的方法，音频指示灯先通过拾音器采集噪音模拟信号，在处理器中转换成数字信号并储存，再在正常播放音乐时，拾音器采集的带噪音的音乐模拟信号，在处理器中转换成数字信号并减去噪音数字信号，然后将校正后的音乐数字信号显示在显示器上。本发明的有益效果是：在音频指示灯不方便布线的情况下，无需加设灵敏度调节电路，通过预采集环境噪音的电平或频谱，在正常播放音乐时对拾音器采集的音乐电平或频谱减去噪音电平或频谱的干扰，从而输出准确的音乐电平或频谱信息。
Description
技术领域
本发明涉及音频指示灯技术领域，特别是一种消除音频指示灯上环境噪音干扰的方法。
背景技术
现在的音频指示灯，如果采用麦克风拾音，必须要一个电位器调整灵敏度或放大倍数来达到减少环境噪音的影响，如果是频谱显示的话，就会同时衰减掉正常音乐的所有频段的幅度，无法区分噪音在各个频段上造成的影响，想要自动判断当前噪音在哪一个频段出现，并对该频段进行噪音处理，从而显示出没有受影响的音乐频谱，是难以办到的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供了一种消除音频指示灯上环境噪音干扰的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种消除音频指示灯上环境噪音干扰的方法，音频指示灯设有拾音器、按键开关、处理器和显示器，处理器内置有中央处理器、模数转换模块、内存模块和输入输出模块，中央处理器与模数转换模块、内存模块和输入输出模块电连接，模数转换模块与输入输出模块、内存模块电连接，处理器通过输入输出模块与拾音器、按键开关和显示器进行信号或数据交互，本方法具体步骤为：
（1）触发按键开关进入消除环境噪音干扰功能，此时保证外界不播放音乐且不人为制造声音，拾音器接收噪音模拟信号；
（2）模数转换模块将接收的噪音模拟信号转换成噪音数字信号，通过一段时间t的连续采集和转换，中央处理器将采集的噪音数字信号储存至内存模块，拾音器停止接收噪音模拟信号；
（3）正常播放音乐时，拾音器接收音乐模拟信号，并通过模数转换模块将音乐模拟信号转换成音乐数字信号；
（4）中央处理器将播放音乐时的音乐数字信号减去内存模块中噪音数字信号数据，然后通过输入输出模块将消除噪音后的音乐数字信号显示在显示器上。
技术方案中，噪音模拟信号为噪音电平模拟信号，所述音乐模拟信号为音乐电平模拟信号，所述显示器为电平指示灯；
步骤（2）中，内存模块所储存的噪音数字信号为连续采集时接收到的噪音电平模拟信号中最大噪音值对应的噪音数字信号。
技术方案中，噪音模拟信号为噪音频谱模拟信号，所述音乐模拟信号为音乐频谱模拟信号，所述显示器为频谱指示灯；
步骤（2）中，模数转换模块将接收的噪音频谱模拟信号转换成噪音数字信号，中央处理器对噪音数字信号进行快速傅立叶变换（FFT），把20HZ~20KHZ音频范围内噪音幅度分析、计算出来，然后储存至内存模块；
步骤（3）中，拾音器接收音乐频谱模拟信号，模数转换模块将接收的音乐频谱模拟信号转换成音乐数字信号，中央处理器对音乐数字信号进行快速傅立叶变换（FFT），把20HZ~20KHZ音频范围内噪音幅度分析、计算出来；
步骤（4）中，中央处理器将播放音乐时的音乐数字信号对应频段地减去内存模块中噪音数字信号数据，然后通过输入输出模块将消除噪音后的音乐数字信号显示在频谱指示灯上。
技术方案中，拾音器及所述模数转换模块连续采集和转换的时间t在1s~10s之间。
上述技术方案中，处理器采用型号为STM32系列的处理器。
上述技术方案中，还包括无线传输模块，处理器连接有无线传输模块；步骤（1）中，通过触发按键或进行无线遥控进入消除环境噪音干扰功能。
本发明的有益效果是：在音频指示灯不方便布线的情况下，无需加设灵敏度调节电路，通过预采集环境噪音的电平或频谱，在正常播放音乐时对拾音器采集的音乐电平或频谱减去噪音电平或频谱的干扰，从而输出准确的音乐电平或频谱信息。
附图说明
图1是本发明的音频指示灯的组成结构示意图。
图2是本发明的处理器的组成及具体连接结构示意图。
图3是本发明音频指示灯上消除噪音电平干扰的运行逻辑示意图。
图4是本发明音频指示灯上消除噪音频谱干扰的运行逻辑示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1-2所示，音频指示灯包括有拾音器、按键开关、无线传输模块、处理器和显示器，处理器内置有中央处理器、模数转换模块、内存模块和输入输出模块，中央处理器与模数转换模块、内存模块和输入输出模块电连接，中央处理器负责指令处理器内的模数转换模块、内存模块和输入输出模块运作，处理器通过输入输出模块分别与拾音器、按键开关、无线传输模块、显示器连接，从而进行处理器与拾音器、按键开关以及显示器的信号或数据交互。拾音器负责接收外界的模拟信号，拾音器通过输入输出模块将模拟信号传输到模数转换模块中，模数转换模块负责将模拟信号转换成处理器可以识别和计算的数字信号，模数转换模块与内存模块电连接，中央处理器将需要储存的数字信号存储到内存模块中，必要时调取内存模块的数字信号进行使用。
音频指示灯可以通过按键开关进入消除环境噪音干扰功能，也可以通过无线传输模块进行遥控进入消除环境噪音干扰功能；显示器根据音频指示灯显示的音频信息不同分为电平指示灯和频谱指示灯。
电平指示灯进行去除环境噪音干扰的步骤为：
（1）触发按键开关或遥控进入消除环境噪音干扰功能，此时保证外界不播放音乐且不人为制造声音，拾音器接收噪音电平模拟信号；
（2）模数转换模块将接收的噪音电平模拟信号转换成噪音数字信号，通过1s~10s的时间进行连续采集和转换，中央处理器将采集到的噪音电平模拟信号中噪音最大值所对应的噪音数字信号储存到内存模块中，拾音器停止工作；
（3）正常播放音乐时，拾音器接收音乐电平模拟信号，并通过模数转换模块将音乐电平模拟信号转换成音乐数字信号；
（4）中央处理器将播放音乐时的音乐数字信号减去内存模块中噪音数字信号数据，然后通过输入输出模块将消除噪音后的音乐数字信号显示在电平指示灯上。
频谱指示灯进行去除环境噪音干扰的步骤为：
（1）触发按键开关或遥控进入消除环境噪音干扰功能，此时保证外界不播放音乐且不人为制造声音，拾音器接收噪音频谱模拟信号；
（2）模数转换模块将接收的噪音频谱模拟信号转换成噪音频谱数字信号，通过1s~10s的时间连续采集和转换，中央处理器将采集的噪音频谱数字信号转换成噪音数字信号并进行快速傅立叶变换（FFT），把20HZ~20KHZ音频范围内噪音幅度分析、计算出来，然后储存至内存模块，拾音器停止接收噪音模拟信号；
（3）正常播放音乐时，拾音器接收音乐频谱模拟信号，模数转换模块将音乐频谱模拟信号转换成音乐数字信号，中央处理器对音乐数字信号进行快速傅立叶变换（FFT），把20HZ~20KHZ音频范围内噪音幅度分析、计算出来；
（4）中央处理器将播放音乐时的音乐数字信号对应频段地减去内存模块中噪音数字信号数据，然后通过输入输出模块将消除噪音后的音乐数字信号显示在频谱指示灯上。
其中，处理器采用型号为STM32系列的处理器，STM32系列的处理器内置有DSP库，即通用数字信号处理函数库，其中包含有快速傅立叶变换的运行算法。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (6)
1.一种消除音频指示灯上环境噪音干扰的方法，音频指示灯设有拾音器、按键开关、处理器和显示器，处理器内置有中央处理器、模数转换模块、内存模块和输入输出模块，中央处理器与模数转换模块、内存模块和输入输出模块电连接，模数转换模块与输入输出模块、内存模块电连接，处理器通过输入输出模块与拾音器、按键开关和显示器进行信号或数据交互，本方法具体步骤为：
（1）触发按键开关进入消除环境噪音干扰功能，此时保证外界不播放音乐且不人为制造声音，拾音器接收噪音模拟信号；
（2）模数转换模块将接收的噪音模拟信号转换成噪音数字信号，通过一段时间t的连续采集和转换，中央处理器将采集的噪音数字信号储存至内存模块，拾音器停止接收噪音模拟信号；
（3）正常播放音乐时，拾音器接收音乐模拟信号，并通过模数转换模块将音乐模拟信号转换成音乐数字信号；
（4）中央处理器将播放音乐时的音乐数字信号减去内存模块中噪音数字信号数据，然后通过输入输出模块将消除噪音后的音乐数字信号显示在显示器上。
2.根据权利要求1所述的一种消除音频指示灯上环境噪音干扰的方法，其特征在于：所述噪音模拟信号为噪音电平模拟信号，所述音乐模拟信号为音乐电平模拟信号，所述显示器为电平指示灯；
步骤（2）中，内存模块所储存的噪音数字信号为连续采集时接收到的噪音电平模拟信号中最大噪音值对应的噪音数字信号。
3.根据权利要求1所述的一种消除音频指示灯上环境噪音干扰的方法，其特征在于：所述噪音模拟信号为噪音频谱模拟信号，所述音乐模拟信号为音乐频谱模拟信号，所述显示器为频谱指示灯；
步骤（2）中，模数转换模块将接收的噪音频谱模拟信号转换成噪音数字信号，中央处理器对噪音数字信号进行快速傅立叶变换，把20HZ~20KHZ音频范围内噪音幅度分析、计算出来，然后储存至内存模块；
步骤（3）中，拾音器接收音乐频谱模拟信号，模数转换模块将接收的音乐频谱模拟信号转换成音乐数字信号，中央处理器对音乐数字信号进行快速傅立叶变换（FFT），把20HZ~20KHZ音频范围内噪音幅度分析、计算出来；
步骤（4）中，中央处理器将播放音乐时的音乐数字信号对应频段地减去内存模块中噪音数字信号数据，然后将消除噪音后的音乐数字信号显示在频谱指示灯上。
4.根据权利要求1所述的一种消除音频指示灯上环境噪音干扰的方法，其特征在于：所述拾音器及所述模数转换模块连续采集和转换的时间t在1s~10s之间。
5.根据权利要求1~4中任意一项权利要求所述的一种消除音频指示灯上环境噪音干扰的方法，其特征在于：所述处理器采用型号为STM32系列的处理器。
6.根据权利要求1~4中任意一项权利要求所述的一种消除音频指示灯上环境噪音干扰的方法，其特征在于：还包括无线传输模块，处理器连接有无线传输模块；步骤（1）中，通过触发按键或进行无线遥控进入消除环境噪音干扰功能。
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