CN111556410A

CN111556410A - 基于多工作模式麦克风的室内扩声系统工作模式切换方法

Info

Publication number: CN111556410A
Application number: CN202010428354.1A
Authority: CN
Inventors: 杨林
Original assignee: Nanjing Smic Acoustic Technology Research Institute
Current assignee: Nanjing Smic Acoustic Technology Research Institute
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2020-08-18

Abstract

本发明涉及多模室内扩声系统的工作模式切换方法，属于室内扩声系统技术领域。该方法执行如下步骤：1）初始参数初始化；2）麦克风的工作模式切换，室内扩声系统的拾音模式发生变化；室内扩声系统中的相应设备调整至对应的初值参数；并持续进行人声检测；3）判断室内扩声系统是否会存在啸叫风险；4）结束工作模式切换，音箱输出增益保持稳定，保存当前模式的所述参照值。本发明提出了一种具有自适应的工作模式调整的方法。随着麦克风工作模式的切换，方法即启动生效，为使用者提供最佳的参数设置。由于单次循环时间不超过30ms，系统在进行参数调节时，使用者察觉不到声音变化。本方法通过反复的调整各项参数以使得测量值趋近于参照值。

Description

基于多工作模式麦克风的室内扩声系统工作模式切换方法

技术领域

本发明涉及多模室内扩声系统的工作模式切换方法，属于室内扩声系统技术领域。

背景技术

室内扩声系统，按工作类型分有室内扩声系统和放声系统两类；按用途分有室外室内扩声系统、室内扩声系统、流动演出系统、公共广播系统（PA）、会议系统。不同的工作类型和用途使得室内扩声系统需要有针对性的设计。

假如场景需要使用多种模式的麦克风（吊麦、桌麦、手持麦）进行工作。常规解决方案是给出三套不同的系统实现，以防止不同模式的互相干扰；或者在输入时有三套不同的麦克风输入系统，接入调音台，实现单路输出，该方案相较于前一个方案极大简化了输出侧的设备。

为了分析问题方便，以教学场景做举例。众所周知，慢性咽炎作为一种常见的教师职业病。据教育部不完全统计，七成的教师处于亚健康状态或患病状态。出于人文关怀考虑，目前教室内配有扩声系统已十分常见。但每个人的习惯不同，常规的桌麦扩声往往会限制教师的活动空间和课堂发挥。所以在条件允许的情况，多数教室是配有至少两个不同类型的麦克风以便使用。

这也和我们之前提到的第二个方案的应用场景相吻合。但是，实际上在使用过程中，第二个方案也存在着弊端。例如，在使用者切换不同系统时，调音台需要设置不同的参数。但正常情况下，使用者大多不具备使用调音台的能力，或只具备使用其部分的能力。因此，使用过程中需要专业人员为其提前设置，或者调音台有切换工作模式后的默认参数配置。而使用默认配置显然不具备针对性，调音台设备所能实现的功能大打折扣。很显然该方案中的调音台应用是对资源的浪费。

因此，需要一套方案，既能够提供给针对性的参数设置又能免去使用者操作复杂调音台的困扰。

发明内容

为了解决以上技术问题，本技术方案的目的在于解决现有技术的不足，提供一种基于具有多工作模式麦克风的室内扩声系统工作模式无缝切换的方法。

本技术方案的目的，将通过以下技术方案得以实现：多模室内扩声系统的工作模式切换方法, 执行如下步骤：

1）初始参数初始化；

所述初始参数包括，参照值、各模式的初值参数；

所述初值参数包括，麦克风灵敏度和音箱输出增益；

2）麦克风的工作模式切换，室内扩声系统的拾音模式发生变化；室内扩声系统中的相应设备调整至对应的初值参数；并持续进行人声检测；

3）判断室内扩声系统是否会存在啸叫风险；

若存在啸叫风险，则降低所述音箱输出增益，返回步骤3）

若不存在啸叫风险，则调整所述音箱输出增益，使得测量值趋近或等于所述参照值；

a比较所述测量值是否大于参照值；

若所述测量值小于所述参照值，则增大所述音箱的输出增益，并回到步骤3），再次判断是否会啸叫；循环若干次后，若所述测量值仍小于所述参照值，跳出循环，转到步骤c；

若所述测量值大于所述参照值，则进行步骤b；

b降低所述音箱输出增益；

c判断所述测量值是否小于或等于所述参照值；

若所述测量值小于所述参照值，且所述测量值为超出参照值的阈值范围，将所述测量值的当前值赋予所述参照值；

若所述测量值等于所述参照值，所述参照值保持不变；

若所述测量值大于所述参照值，降低，并回到步骤c开始，再次判断；

经过若干次循环后，转到步骤4）；

4）结束工作模式切换，音箱输出增益保持稳定，保存当前模式的所述参照值；

所述步骤3）中的每次循环时间小于30ms。

上述技术方案的改进是：检测声反馈确认是否存在啸叫风险。

上述技术方案的改进是：所述参照值根据室内空间对于扩声系统的要求及采集器的具体安装位置确定。

上述技术方案的改进是：所述的多工作模式麦克风包括，手持模式、桌麦模式、吊麦模式。

本发明技术方案具有如下有益效果：本发明提出了一种具有自适应的工作模式调整的方法。随着麦克风工作模式的切换，方法即启动生效，为使用者提供最佳的参数设置。由于单次循环时间不超过30ms，系统在进行参数调节时，使用者察觉不到声音变化。随着连续多个循环后，系统参数随着使用者使用趋于稳定，在使用者无感的情况下完成了参数调节。

该方法在调整过程中持续的进行人声检测（人声是有特点的，可以根据人声特点确定采集到的信号中是否有人声）。以防止在模式切换过程中未说话或说话中断时产生的数据被作为参数调整依据。使得最终调整稳定后的各项数值达不到正常扩声的需求。

本方法通过反复的调整各项参数以使得测量值趋近于参照值。该过程符合设计规律。本方法中的参照值可看做是扩声系统设计中作为重要考量标准的声场的表征值。

本方法的各工作模式均预存了一套麦克风灵敏度和音箱输出增益，以降低模式切换参数调整的时间和变化区间，使得模式切换过程能够更快的趋于稳定。

说明书附图

图1是本发明实施例中的方法流程示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例的基于多工作模式麦克风的室内扩声系统工作模式切换方法，执行如下步骤：

1）初始参数初始化；

所述初始参数包括，参照值、各模式的初值参数；

所述初值参数包括，麦克风灵敏度和音箱输出增益；

其中，本实施例此处的设备包括但不限于麦克风与音箱；

3）判断室内扩声系统是否会存在啸叫风险；

若存在啸叫风险，即是麦克风采集到声信号中有声反馈，则降低所述音箱输出增益，返回步骤3）

a比较所述测量值是否大于参照值；

若所述测量值小于所述参照值，则增大所述音箱的输出增益，并回到步骤3，再次判断是否会啸叫；循环若干次后，若所述测量值仍小于所述参照值，跳出循环，转到步骤c；

若所述测量值大于所述参照值，则进行步骤b；

b降低所述音箱输出增益；

c判断所述测量值是否小于或等于所述参照值；

若所述测量值小于所述参照值且所述测量值为超出参照值的阈值范围，将所述测量值的当前值赋予所述参照值，转到步骤4）；

若所述测量值等于所述参照值，所述参照值保持不变，转到步骤4）；

4）结束工作模式切换，音箱输出增益保持稳定，保存当前模式的所述参照值。

本实施例的参照值是是符合GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》要求的在一定阈值范围内，并从中选定的某特定值。符合该阈值的值都可以被作为参照值。

本实施例的多工作模式麦克风包括，手持模式、桌麦模式、吊麦模式等，但不局限于此。所以本实施例的初值参数相互对应的就至少有三套，分别对应不同的工作模式需求。

本实例中的室内扩声系统的工作模式切换，是按照使用者对于麦克风使用的需求改变的。采取控制开关的方式切换，也可以根据特定电路连接触发。凡实现工作模式切换这一结果即可，不对具体的切换方式进行限定。本实施例主要是针对在工作模式切换过程中，参数自动调节过程，使用者无需刻意的参与到整个扩声系统的参数调节过程中来。

本实施例步骤2）中持续检测人声的目的是防止在模式切换过程中，直到模式切换结束始终未收到声音的情况，即使用者没有说话；又或者是使用者说话过程中出现了较长时间停顿。这些情况不应当被作为切换模式时的参考，不具备参考意义。因此需要在切换过程持续对收到的声音进行检测判断。对于“无声”情况，系统需终端模式切换的计时或计数器，待“有声”后继续进行。

本实施例的测量值与本实施例的参照值是对应的。在根据规范要求及现场实际位置确定了参照值的大小后，需要在对应的位置（或者与对应位置类似的位置）设置采集器，以便采集音箱发出的声音。比如，根据规定当前声场环境下的某处声压级需要达到90dB，而采集器在该处采集的声压级不足90dB，需要系统做出相应的调整。调整过程及本实施例前文所述内容，在此就不一一赘述。最终目标是使测量到的数值趋近于该处的设定值，也即当前条件允许下的最大数值。如此使用者在使用时便不需要刻意去提高或降低自身的说话习惯，以迁就设备的参数设定，或是需要专人根据使用者的说话习惯调整对应的参数设定。这一调节过程在使用者说话的过程中即可完成。

本实施例中提到的采集器，主要用于采集从本实施例扩声系统的扩声设备（比如音箱）发出的声音，并确认其声压级的数值。具体采用什么设备可以根据使用需要，比较常见的是选择声压级传感器进行采集。

本实施例的步骤中提到经过多次循环，若所述测量值仍小于所述参照值，跳出循环。这里的循环次数可以根据需要进行设置，在可以设置的范围内选择若干次即可，主要起到“看门狗定时器”的作用。防止陷入到无线的升降循环中。但需要注意，若次数选择过多可能导致整个方法的单次整体循环超出30ms。因此在设置次数时需要避免该情况。30ms作为人耳可察觉声音变化间隔的下限值，声音连续变化的间隔小于30ms，人耳无法察觉。一旦两次声音变化的间隔超过30ms，人耳即会察觉到明显的差异。

本实施例在判断出测量值因为客观原因无法达到测量值时会将当前值赋予参照值。这里造成上述情况的客观原因可能有，1）作为初始的一些默认值在取值时参照对象与实际使用者不同，是个体差异性导致的；2）现场的实际环境与理论模拟出的环境是有区别的，模拟环境不能完全代替实际情况，是理论与实际的差异性导致的。

基于上述理由，现场的实际测量值在调整到极限后会被赋予参照值，作为新的参照值使用。而为了防止出现现场测量值过低的情况，测量值赋值是需要属于参照值的阈值范围的。另外，为了防止极端情况，在发现测量者无法达到参照值所述阈值的最小值时，整个扩声系统会进行初值化，将数值恢复到出厂默认。

由此可以看出，本实施例中的工作模式切换过程完成后，是给出了适应使用者的室内扩声系统的参数设置，尽可能为使用者提供了不超限且在允许范围内的最大声压级。

最后需要说明的是，所描述的实施例仅是本发明的具体应用范例之一，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，实际应用过程中均可根据具体情况酌情选择替代元器件和调整部分步骤的顺序，但对本技术方案的保护范围不构成任何限制，且所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.基于多工作模式麦克风的室内扩声系统工作模式切换方法，其特征在于，执行如下步骤：

1）初始参数初始化；

所述初始参数包括，参照值、各模式的初值参数；

所述初值参数包括，麦克风灵敏度和音箱输出增益；

3）判断室内扩声系统是否会存在啸叫风险；

若存在啸叫风险，则降低所述音箱输出增益，返回步骤3）

a比较所述测量值是否大于参照值；

若所述测量值大于所述参照值，则进行步骤b；

b降低所述音箱输出增益；

c判断所述测量值是否小于或等于所述参照值；

若所述测量值等于所述参照值，所述参照值保持不变；

经过若干次循环后，转到步骤4）；

所述步骤3）中的每次循环时间小于30ms。

2.根据权利要求1所述的基于多工作模式麦克风的室内扩声系统工作模式切换方法，其特征在于：检测声反馈确认是否存在啸叫风险。

3.根据权利要求1所述的基于多工作模式麦克风的室内扩声系统工作模式切换方法，其特征在于：所述参照值根据室内空间对于扩声系统的要求及采集器的具体安装位置确定。

4.根据权利要求1所述的基于多工作模式麦克风的室内扩声系统工作模式切换方法，其特征在于：所述的多工作模式麦克风包括，手持模式、桌麦模式、吊麦模式。