CN1719431A - 数位音频优化器 - Google Patents

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CN1719431A CN 200410062746 CN200410062746A CN1719431A CN 1719431 A CN1719431 A CN 1719431A CN 200410062746 CN200410062746 CN 200410062746 CN 200410062746 A CN200410062746 A CN 200410062746A CN 1719431 A CN1719431 A CN 1719431A
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Abstract

本发明公开了一种数字音频优化器，主要将喇叭及音箱的频率响应曲线先储存在只读存储器(EEPROM)中，并以CPU为控制中心，先将模拟/数字信号转换器的串行信号读取后，经由CPU排列为并列信号，再将并列信号送往数字信号处理器(DSP)与储存在只读存储器内的喇叭与音箱的频率曲线作运算，将运算结果送回CPU转成串行信号，再传送至数字/模拟信号转换器转换成模拟信号后，然后经由滤波器及缓冲器(FILTER&BUFFER)进行滤波及功率放大器作功率放大后，输出喇叭及音箱，使其可输出平坦的频率响应曲线。

Description

数位音频优化器
技术领域
本发明涉及一种数字音频优化器，特别是指一种通过运算方式，使其可输出平坦的频率响应曲线的数字音频优化器。
背景技术
为解决喇叭本体频率响应曲线的不良，再加上音箱所造成的第二次频率响应曲线不良的缺失，传统方法为在电路中加入补偿电路，以进行喇叭及音箱频率响应曲线的调整。传统的补偿电路构成如下所述：
一、传统补偿电路，使用若干个被动组件，例如：电感、电容及电阻所组成的低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等多种型式滤波器，以串联或并联等排列组合方式，作衰减或增加等方式来解决频率响应不良。然而，上述方式虽可改善频率响应不良的缺失，但因其将电感、电容、电组排列组合，一旦频率曲线中有更多频率点需要作修正时，所造成的困难度相对高，且所需的组件数也相对增加。因此，当体积增加时，成本即相对提升，且此方式通常只做部份的修正，并无法做到全面的修正。
二、为改善上述传统补偿电路因使用的组件体积较大，造成整体电路体积相对增加的缺点，故以放大器来替代滤波器，其在前级放大器中，以放大器的特性设计成高通放大器、低通放大器、带通放大器等主动放大器，运用放大器放大倍率的特性，作适度″+、-″方式，且必须以多组作串联式或并联式等排列组合方式取得所需的频率曲线。虽然，使用多级放大器线路所需的组件比滤波器的运用组件体积小，但其所使用的组件个数却更多，若在所需调整的频率点愈多时，将导致所需的级数就愈多，如此，不但造成体积及成本的增加外，另外还造成失真度相对增加，使其在设计上的困难度随之提升。
三，以滤波器或放大器作为补偿电路，其皆具有一共同的缺点，即喇叭本体改变后，频率响应曲线一定会改变，而音箱设计及制造有所变更时，其频率响应曲线也会跟着改变，因此，当喇叭及音箱有所变更时，其必须将所有线路重新设计，一旦喇叭或音箱无法作任何变更时，将造成频率响应曲线无法作调整，此为设计上之重大瓶颈。
发明创造内容
本发明的目的是提供一种可随时将所取得的喇叭及音箱的频率响应曲线在计算机上先做适度仿真调整后，再将此曲线数据储存，以得到最佳频率响应曲线的数字音频优化器。
本发明的次一目的是提供一种在制造过程中，只须将储存有喇叭及音箱频率响应曲线的只读存储器插到电路板上，即可完成随时变更设计目的的数字音频优化器。
本发明的另一目的是提供一种通过CPU将DSP运算结果转换成串行信号，再传送至数字/模拟信号转换器转换成模拟信号，以减少DSP在作复杂运算时所需的负担，进而达到维护声音品质目的的数字音频优化器。
本发明的又一目的是提供一种先行设定数字/模拟信号转换器的输出最大位准，以预防功率放大器因过大信号输入时，造成切割失真的现象，使其无须像传统方式使用若干组件及复合线路组成一压缩线路来改善切割失真的数字音频优化器。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种数字音频优化器，它包括：一模拟/数字信号转换器，其将音频模拟信号转换成数字串行信号后，传送至CPU；一CPU，其为一控制中心，将所接收的数字串行信号排列成并列信号后，再将信号传送至数字信号处理器作运算；一只读存储器，其与一数字信号处理器连接接，储存喇叭及音箱原有的频率响应曲线参数；所述数字信号处理器接收来自CPU及只读存储器的信号，并依所接收的信号进行运算，并将运算结果传回CPU转换成数字串行信号，再将该数字串行信号传送至一数字/模拟信号转换器；所述数字/模拟信号转换器，其接收来自CPU的运算完成信号，并将所接收的信号转换成模拟信号后，传送至一滤波器/缓冲器中进行滤波缓冲后，再传送至功率放大器作功率放大，最后，将放大的信号传送至喇叭及音箱中，使得喇叭及音箱可输出平坦的频率响应曲线。
上述的数字音频优化器中，所述数字信号处理器所运算完成的信号参数，为原有喇叭及音箱频率响应曲线参数的负数，使得喇叭及音箱于接收到该信号后，可输出平坦之频率响应曲线。
上述的数字音频优化器中，所述CPU会依数字信号处理器的运算结果，设定数字/模拟信号转换器的输出最大位准，以预防在功率放大器因过大信号输入时，所造成的切割失真。
本发明采取以上设计的数字音频优化器，包括有模拟/数字信号转换器、CPU、数字信号处理器(DSP)、只读存储器、数字/模拟信号转换器、滤波器/缓冲器、功率放大器、喇叭及音箱；其中，该只读存储器可供喇叭及音箱的频率响应曲线储存；该模拟/数字信号转换器接收音频信号，并将该音频信号转换成数字信号后，传送至CPU，该CPU会将所接收的信号转换成并列信号后，再将信号送往DSP与只读存储器内储存的频率曲线作运算，并且将运算结果送回CPU转成串行信号，再传送至数字/模拟信号转换器转换成模拟信号，然后经由滤波器及缓冲器(FILTER&BUFFER)进行滤波及功率放大器作功率放大后，再输出喇叭及音箱，使其可输出平坦的频率响应曲线。
附图说明
图1为本发明数字音频优化器的方块图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明所提供的数字音频优化器，主要包括有：
一模拟/数字信号转换器1，其接收来音响的音频模拟信号10，并将该音频模拟信号10转换成数字串行信号11后，传送至CPU2；
一CPU2，该CPU2为一控制中心，其接收来自模拟/数字信号转换器1的数字串行信号11，并将该数字串行信号11排列成并列信号21后，再将该信号21传送至数字信号处理器3(DSP)作运算，运算完成，再将运算完成的参数信号送回CPU2转成数字串行信号22后，传送至数字/模拟信号转换器4；
一只读存储器5(EEPROM)，该只读存储器5与数字信号处理器4连接，其主要储存喇叭8及音箱9原有的频率响应曲线参数；
一数字信号处理器3(DSP)，该数字信号处理器3接收来自CPU2及只读存储器5的信号，并依所接收的信号进行运算，其以喇叭的频率响应曲线作为运算参数，例如：A信号参数值+B信号参数值＝C信号参数值，A信号系代表喇叭8及音箱9的频率响应曲线，B信号则等于A信号的负数，C信号为平坦的频率响应曲线，因此，为使喇叭8及音箱9可输出平坦曲线的C信号，该数字信号处理器3于运算时，须先撷取储存在只读存储器5中的A信号，以得到该A信号的负数B信号参数，并将该负数B信号参数传送回CPU2转换回数字串行信号22后，再传送至数字/模拟信号转换器4，如此传送方式，将可降低数字信号处理器3在做复杂运算时的负担，以避免降低传送速度，导致最后的声音品质相对降低；
一数字/模拟信号转换器4，其接收来自CPU2的负数B信号，将所接收的信号转换成模拟信号41后，再传送至滤波器/缓冲器6中进行滤波缓冲后，再传送至功率放大器7作功率放大，最后，将放大的负数B信号传送至喇叭8及音箱9中，使得喇叭8及音箱9的频率响应曲线的A信号参数加负数的B信号参数可得到C信号，该C信号会等于″0″，使得喇叭8及音箱9可输出平坦的频率响应曲线；另外，CPU2并会依数字信号处理器3的运算结果，设定数字/模拟信号转换器4的输出最大位准，以预防在功率放大器7因过大信号输入时，所造成的切割失真。
另外，该模拟/数字信号转换器4经CPU2所取得的立体音频信号数据，可经由数字信号处理器3将低通滤波器(LOW PASS FILTER)及高通滤波器(HIGH PASS FILTER)之左、右两声道相加再除以二，同时再加上低通滤波器，再将此信号与另一喇叭参数作运算后，再经由另一数字/模拟信号转换器4，如此又可得到另一声道(重低音)良好曲线的输出。
再者，将喇叭8及音箱9原有的频率响应曲线参数储存在只读存储器5或相关类似组件中，一旦喇叭8及音箱9的频率响应曲线改变时，该改变的频率响应曲线参数将可随时储存在只读存储器5或相关类似的组件中，以改善传统补偿电路的缺点。
本发明所提供的数字音频优化器，与其它传统技术相互比较，更具有下列优点：
1.本发明可随时将所取得的喇叭及音箱的频率响应曲线在计算机上先做适度仿真调整后，再将此曲线数据作储存，以得到最佳的频率响应曲线。
2.本发明在制造过程中，只须将储存有喇叭及音箱频率响应曲线的只读存储器插到电路板上，即可完成随时变更设计的目的。
3.本发明通过CPU将DSP运算结果转换成串行信号，再传送至数字/模拟信号转换器转换成模拟信号，以减少DSP在作复杂运算时所需的负担，进而达到维护声音品质的目的。
4.本发明先设定数字/模拟信号转换器的输出最大位准，以预防功率放大器因过大信号输入时，造成切割失真的现象，使其无须像传统方式使用若干组件及复合线路组成一压缩线路来改善切割失真。
以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例而已，故举凡依据本发明权利要求范围所做的等效变化，理应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1、一种数字音频优化器，其特征在于，它包括：
一模拟/数字信号转换器，其将音频模拟信号转换成数字串行信号后，传送至CPU；
一CPU，其为一控制中心，将所接收的数字串行信号排列成并列信号后，再将信号传送至数字信号处理器作运算；
一只读存储器，其与一数字信号处理器连接接，储存喇叭及音箱原有的频率响应曲线参数；
所述数字信号处理器接收来自CPU及只读存储器的信号，并依所接收的信号进行运算，并将运算结果传回CPU转换成数字串行信号，再将该数字串行信号传送至一数字/模拟信号转换器；
所述数字/模拟信号转换器，其接收来自CPU的运算完成信号，并将所接收的信号转换成模拟信号后，传送至一滤波器/缓冲器中进行滤波缓冲后，再传送至功率放大器作功率放大，最后，将放大的信号传送至喇叭及音箱中，使得喇叭及音箱可输出平坦的频率响应曲线。
2、根据权利要求1所述的数字音频优化器，其特征在于：所述数字信号处理器所运算完成的信号参数，为原有喇叭及音箱频率响应曲线参数的负数，使得喇叭及音箱于接收到该信号后，可输出平坦之频率响应曲线。
3、根据权利要求1所述的数字音频优化器，其特征在于：所述CPU会依数字信号处理器的运算结果，设定数字/模拟信号转换器的输出最大位准，以预防在功率放大器因过大信号输入时，所造成的切割失真。
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CN101499858B (zh) * 2008-02-02 2012-07-04 奇鋐科技股份有限公司 通讯机房宽带噪音抑制系统

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