CN2550982Y - 实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，具体是一种实现将音频频谱的动态图形均衡显示在电视机上的装置。该装置包括：一个适配电路，用于对电视机的音频信号进行适配；一个选频检波电路，用于对经适配的音频信号进行选频；一个控制电路，用于根据选频检波后输至CPU相应A/D端口的控制信号，再经CPU输出不同的R、G、B显示信号，实现对多点频率的动态显示。利用电视机自身的固有资源，可做出美观的多频段图示频谱显示，表现出音乐信号中不同频率成分的高低电平变化。

Description

实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置

技术领域：

本实用新型涉及一种实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，具体是一种实现将音频频谱的动态图形均衡显示在电视机上的装置。

背景技术：

随着电视机伴音效果的日趋完美，在很多的电视产品上均配置有SRS环绕声处理、音调处理、重低音提升及各式音箱。电视机除了被用来收看电视节目，还越来越多的将电视机作为一个简易音响设备，用来欣赏CD等音乐节目。

由于目前所有电视机均不具备音频频谱的动态图形显示功能，这样在将电视机作为一个音响设备来欣赏音乐时，或者是在电视机上设置单一的屏幕保护背景，或者只好暂时关掉电视画面。所导致的最大不足在于：对于音乐欣赏者来说，无法做到和在专业音响设备中欣赏音乐那样，真正的融入音乐，体验到音乐的节拍。

无论是低档的收录机，还是高档的专业音响设备，均设有和音乐节拍相对应的动态图型均衡显示器，而这又无法适用于电视机。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置。可在电视机上以醒目的、实时变化着的图形方式，直观地显示出音频信号的动态频谱或幅度变化。

本实用新型是这样实现的：

一种实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，其特征在于该装置包括：

一个适配电路，用于对电视机的音频信号进行适配；

一个选频检波电路，用于对经适配的音频信号进行选频，得到若干特定频率的音频信号，经峰值检波，输至CPU相应的A/D输入端口；

一个控制电路，用于根据选频检波后输至CPU相应A/D端口的控制信号，从在CPU的ROM字库内已设定的显示字符中，确定相应的显示字符，再经CPU输出不同的R、G、B显示信号，实现对多点频率的动态显示。

所述适配电路还包括对音频信号的放大、检波。

所述适配电路还包括对音频信号的混合、放大。

所述适配电路还包括对音频信号的混合、放大、检波。

所述的音频信号可以是电视的音乐输出信号，或受音量控制的音频信号，或直接从功放输出的取样信号。

所述装置包括：

一个可控放大电路，分别对电视机左、右声道音频信号进行适配，以将音频信号的微弱变化放大，使其在经峰值检波后有明显的电平变化；

一个AGC检波电路，使经放大电路输出幅度较为恒定的音频信号；

一个选频电路，对经检波后的音频信号根据需要进行选频，得到特定频率的音频信号；

一个峰值检波电路，对所得到特定频率的信号进行峰值检波，输至CPU的A/D端口；

一个CPU及显示电路，在CPU的ROM字库中设定特定的显示字符及字符定位，根据经选频、峰值检波后输至CPU相应A/D端口的控制信号，确定该位置应填入的字符数目，由CPU调出显示字符，使得输出的R、G、B信号随之变化。

所述装置是对电视机的左、右声道音频信号分别进行适配、选频及显示处理的。

所述装置还包括：

一个加法电路，对电视机左、右声道音频信号进行混合；

一个可控放大电路，对经混合的音频信号适配，以将音频信号的微弱变化放大，使其在经峰值检波后有明显的电平变化；

一个峰值检波电路，对所得到特定频率的信号进行峰值检波，输至CPU的A/D端口；

一个CPU及显示电路，在CPU的ROM字库中设定特定的显示字符及字符定位，根据经选频、峰值检波后输至CPU相应A/D端口的控制信号，确定该位置应填入的字符数目，由CPU调出显示字符，使得输出的R、G、B信号随之变化。

所述装置是利用CPU的一个A/D输入端口所进行的适配及显示处理。

所述装置还包括：

一个加法电路，对电视机左、右声道音频信号进行混合；

一个可控放大电路，对经混合的音频信号适配，以将音频信号的微弱变化放大，使其在经峰值检波后有明显的电平变化；

一个AGC检波电路，使经放大电路输出幅度较为恒定的音频信号；

一个选频电路，对经检波后的音频信号根据需要进行选频，得到特定频率的音频信号；

一个峰值检波电路，对所得到特定频率的信号进行峰值检波，输至CPU的A/D端口；

一个CPU及显示电路，在CPU的ROM字库中设定特定的显示字符及字符定位，根据经选频、峰值检波后输至CPU相应A/D端口的控制信号，确定该位置应填入的字符数目，由CPU调出显示字符，使得输出的R、G、B信号随之变化。

所述的AGC检波电路，将从可控放大电路所输出的放大信号检波后，又送回至放大电路以控制放大电路的增益，增益的大小是根据信号的大小来确定的。

本实用新型的效果：利用电视机自身的固有资源，可做出美观的多频段图示频谱显示，表现出音乐信号中不同频率成分的高低电平变化。图示频谱随音乐节拍而不断跳跃变化，给欣赏者以动态、活泼、直观的享受，使欣赏者能够很快的融入到音乐的节拍中，得到更全面的感官享受。

附图说明：

图1本实用新型的电路原理图。

图2当CPU资源不足时的电路原理图。

图3设定选频的频率个数n＝5时的电路原理图。

图4设定选频的频率个数n＝5时的屏幕效果示意图。

图5省略了AGC检波、且音频信号放大增益固定时的屏幕效果示意图。

图6分别对左右声道音频信号进行处理的屏幕显示效果图。

图7(1-2)分别对左右声道音频信号进行处理的电路原理图。

图8图形定位及显示字符效果图。

图9设定选频的频率个数n＝5时屏幕定位显示示意图。

具体实施方式：

首先，本实用新型对电视机的音频信号进行适配，然后再对适配后的信号进行选频，得到若干个特定频率的信号，将这些信号分别经峰值检波，输至CPU相应的A/D输入端口。根据从不同的A/D输入端口输出到CPU的电压的不同，相应的输出不同的R、G、B显示信号，从而在电视机屏幕上实现了对多点频率的动态显示。

其中，动态图形均衡显示的具体过程是这样实现的：首先生成特定的显示字符，将其写入CPU的ROM字库中，根据设定好的字符定位，并由经峰值检波后的信号电平确定应在该位置填入的字符数目，再从CPU中调出显示字符，在屏幕上将该显示字符填入要显示的位置，定位后将字符送入显示ROM中，输出R、G、B信号，经放大处理在屏幕上显示出来。当音频信号的幅度改变时，峰值检波值也随之变化，检波出的包络信号之幅越大，所显示的字符也就越多，从而在屏幕上实现跟随音乐节拍的动感图形跳跃。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：如图1所示：本实用新型包括以下几部分电路：加法器11、可控放大单元12、AGC检波电路17、选频电路13、峰值检波电路14、CPU15以及电视屏幕显示电路16。

首先，将电视机的左右声道的音频信号L、R送入加法器11中混合，该音频信号可以是电视的音频输出信号，也可以是受音量控制的音频信号，还可以是直接从功放输出的取样信号。将混合后的信号送入到可控放大器12来进行放大适配，在可控放大器12中将音频信号的微弱变化加以放大，使其在经峰值检波后有明显的电平变化，加至CPUA/D端口的是经过峰值检波之后所得到的包络信号，即表现为电平变化的控制信号，其电平的高低决定了所要显示的字符数目，从而使这种变化在电视机屏幕上能够显现出来。

为了使放大单元输出幅度较为恒定的音频信号，将从可控放大单元12输出的放大信号送入AGC检波电路17中进行检波，再送回至放大单元以控制放大电路的增益，其增益的大小是根据信号的大小来确定的，信号小时增益高，反之增益低。这样就得到了幅度比较恒定的音频信号。

将该信号通过不同的选频电路单元13_1、13_2、...、13_n，选出其中特定的频率成分，得到f1、f2、...、fn，n个特定频率的信号。选频电路单元的数量可以根据实际的需要来确定。将经选频后的信号送入到与之相对应的峰值检波电路14_1、14_2、...、14_n进行检波。检波后的信号送入CPU15的相应A/D输入端口A/D1、A/D2、...、A/Dn，CPU15根据不同的A/D端口的输入电压不同而输出不同的R、G、B信号，即音频信号的变化引起A/D端口输入电压的不同，从而使得CPU15输出的R、G、B信号随之变化。

若在t1时刻CPU的A/D口峰值检波值为V1，此时要在屏幕上显示如图4中的t1小图。首先生成图8中的字符1，将其写入CPU的ROM字库中。根据峰值检波值来对图4的t1小图屏幕显示字符定位，如图9，假设屏幕可显示12行、16列，在其上根据图4的t1小图将字符1填于要显示的位置。定位好后将图8所示字符送入显示ROM中，输出R、G、B信号，经放大处理在屏幕上显示出t1小图。同理，当t2时刻音频信号幅度改变时，峰值检波值变为V2，根据峰值检波值来对图4的t2小图将显示字符定位(见图9)，送入显示ROM中可同样在电视屏幕上显示出t2小图。检波值V越大，所显示的字符1也就越多，从而在屏幕上实现跟随音乐节拍的动感图形跳跃。也就引起了电视屏幕16显示相应频点图形显示的实时变化。

在实施的过程中，如果CPU资源不足(如CPU没有足够的A/D端口)，可以只利用一个A/D输入口，动态显示音频信号幅度的变化，其原理的电路框图如图2所示。左右声道的音频信号L、R经加法器21混合后送至放大器22进行放大，将放大后的信号送入峰值检波电路23进行检波后送入CPU24的A/D输入口，CPU24根据A/D输入电压的不同而相应输出不同的R、G、B信号，从而在电视屏幕25上显示出随音乐信号幅度变化而不断跳跃的动态图示。

图7是本发明的第二实施例，在许多方面与前一实施例相同。但是，在该实施例中，在对音频信号进行处理时，将左声道信号L和右声道信号R分别进行处理，因而无需使用加法器来对左右声道的信号进行混合。这样，电视屏幕显示时，就会分别显示左右声道信号的变化频谱(如图6所示)。

上述的说明仅仅是为了描述和解释本实用新型。本实用新型不限于上述的形式。

Claims (11)

1一种实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，其特征在于该装置包括：

一个适配电路，用于对电视机的音频信号进行适配；

一个选频检波电路，用于对经适配的音频信号进行选频，得到若干特定频率的音频信号，经峰值检波，输至CPU相应的A/D输入端口；

一个控制电路，用于根据选频检波后输至CPU相应A/D端口的音频信号，从在CPU的ROM字库内已设定的显示字符中，确定相应的显示字符，再经CPU输出不同的R、G、B显示信号，实现对多点频率的动态显示。

2如权利要求1所述电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，其特征在于所述适配电路还包括对音频信号的放大、检波。

3如权利要求1所述电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，其特征在于所述适配电路还包括对音频信号的混合、放大。

4如权利要求1所述电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，其特征在于所述适配电路还包括对音频信号的混合、放大、检波。

5如权利要求1所述的实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，其特征在于所述的音频信号可以是电视的音乐输出信号，或受音量控制的音频信号，或直接从功放输出的取样信号。

6如权利要求1所述的实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置。其特征在于该装置包括：

一个可控放大电路，分别对电视机左、右声道音频信号进行适配，以将音频信号的微弱变化放大，使其在经峰值检波后有明显的电平变化；

一个AGC检波电路，使经放大电路输出幅度较为恒定的音频信号；

一个选频电路，对经检波后的音频信号根据需要进行选频，得到特定频率的音频信号；

一个峰值检波电路，对所得到特定频率的信号进行峰值检波，输至CPU的A/D端口；

一个CPU及显示电路，在CPU的ROM字库中设定特定的显示字符及字符定位，根据经选频、峰值检波后输至CPU相应A/D端口的控制信号，确定该位置应填入的字符数目，由CPU调出显示字符，使得输出的R、G、B信号随之变化。

7如权利要求6所述的实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，其特征在于所述装置是对电视机的左、右声道音频信号分别进行适配、选频及显示处理的。

8如权利要求1所述的实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，其特征在于该装置包括：

一个加法电路，对电视机左、右声道音频信号进行混合；

一个可控放大电路，对经混合的音频信号适配，以将音频信号的微弱变化放大，使其在经峰值检波后有明显的电平变化；

一个峰值检波电路，对所得到特定频率的信号进行峰值检波，输至CPU的A/D端口；

一个CPU及显示电路，在CPU的ROM字库中设定特定的显示字符及字符定位，根据经选频、峰值检波后输至CPU相应A/D端口的控制信号，确定该位置应填入的字符数目，由CPU调出显示字符，使得输出的R、G、B信号随之变化。

9如权利要求8所述的实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，其特征在于所述装置是利用CPU的一个A/D输入端口所进行的适配及显示处理。

10如权利要求1所述的实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，其特征在于该装置包括：

一个加法电路，对电视机左、右声道音频信号进行混合；

一个可控放大电路，对经混合的音频信号适配，以将音频信号的微弱变化放大，使其在经峰值检波后有明显的电平变化；

一个AGC检波电路，使经放大电路输出幅度较为恒定的音频信号；

一个选频电路，对经检波后的音频信号根据需要进行选频，得到特定频率的音频信号；

一个峰值检波电路，对所得到特定频率的信号进行峰值检波，输至CPU的A/D端口；

一个CPU及显示电路，在CPU的ROM字库中设定特定的显示字符及字符定位，根据经选频、峰值检波后输至CPU相应A/D端口的控制信号，确定该位置应填入的字符数目，由CPU调出显示字符，使得输出的R、G、B信号随之变化。

11如权利要求1或6或10所述的实现电视机音频频谱的动态图形均衡显示装置，其特征在于所述的AGC检波电路，将从可控放大电路所输出的放大信号检波后，又送回至放大电路以控制放大电路的增益，增益的大小是根据信号的大小来确定的。

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