單音頻譜掃描波形文件生成系統及方法
2023-10-22 05:17:32 2
專利名稱：單音頻譜掃描波形文件生成系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種單音頻譜掃描波形文件生成系統及方法。
背景技術：
目前個人電腦、筆記本電腦、伺服器以及工作站等的主板都存在一個音頻輸入輸出處理部分，負責音頻信號的處理和輸入輸出，實現播放、錄音等功能。為了確保音頻輸入輸出處理部分的音頻性能，需要對其進行A-D、D-A(A即Analog，表示模擬，D即Digital，表示數字)等音頻信號測試。其中測試D-A的頻率響應特性時，需要一個單音頻譜掃描波形文件，該文件在波形類型、採樣位寬、採樣頻率、聲道數量、頻率分布方式、頻率分布範圍、波形幅值、文件長度等八個參數有嚴格而全面的要求。而且音頻輸入輸出處理部分根據採樣頻率的變遷而不斷升級換代，如當前主板上集成的主流是44.1KHZ、48KHZ，前衛的有96KHZ，未來還會向192KHZ發展，測試所需要的單音頻譜掃描波形文件也需要更新換代。目前還缺少一個集成上述八個參數、全面便捷的生成單音頻譜掃描波形文件的解決方案。
發明內容鑑於以上內容，有必要提供一種單音頻譜掃描波形文件生成系統，其參數全面，操作簡單，適應性較廣。
鑑於以上內容，還有必要提供一種單音頻譜掃描波形文件生成方法，其參數全面，操作簡單，適應性較廣。
一種單音頻譜掃描波形文件生成系統，其運行於一計算機中，該系統由一中央處理器調用和執行，生成一單音頻譜掃描波形文件。所述系統包括一接收模塊，用於接收用戶設定的用於生成單音頻譜掃描波形文件的參數，所述參數包括頻率分布方式；一判斷模塊，用於判斷接收模塊所接收的頻率分布方式是線性分布還是指數分布；一處理模塊，用於根據判斷模塊所判斷的頻率分布方式和接收模塊所接收的參數計算出多個單一頻率，調用音頻文件處理庫函數生成每個單一頻率的音頻格式波形文件，將每個單一頻率的音頻格式波形文件按頻率從小到大的順序依次連接，生成一個音頻格式的單音頻譜掃描波形文件。
所述參數還包括波形類型、採樣位寬、採樣頻率、聲道數量、頻率分布範圍、波形幅值、文件長度。
一種單音頻譜掃描波形文件生成方法，其運行於一計算機中，用於生成音頻測試用的單音頻譜掃描波形文件，該方法包括以下步驟(a)接收參數；(b)判斷頻率分布方式的類型；(c)若頻率分布方式為線性分布，則根據線性函數計算出多個單一頻率；(d)若頻率分布方式為指數分布，則根據對數函數計算出多個單一頻率；(e)調用音頻文件處理庫函數，生成每個單一頻率的音頻格式波形文件；(f)將每個單一頻率的音頻格式波形文件按頻率從小到大的順序依次連接，生成一個音頻格式的單音頻譜掃描波形文件。
本發明所提供的單音頻譜掃描波形文件生成系統及方法，能夠依用戶要求全面快捷的生成所需的單音頻譜掃描波形文件，操作簡單，適應性較廣。
圖1是本發明單音頻譜掃描波形文件生成系統較佳實施例的硬體架構圖。
圖2是圖1所示的單音頻譜掃描波形文件生成系統的功能模塊圖。
圖3是本發明單音頻譜掃描波形文件生成方法較佳實施例的作業流程圖。
具體實施方式參閱圖1所示，是本發明單音頻譜掃描波形文件生成系統較佳實施例的硬體架構圖。該單音頻譜掃描波形文件生成系統1運行於一計算機(圖中未示出)中，用於自動生成單音頻譜掃描波形文件以進行音頻測試。單音頻譜掃描波形文件生成系統1可由CPU(Central ProcessingUnit，中央處理器)2調用和執行。與CPU2相連的還有一音頻晶片3，該音頻晶片3中包括一DAC(Digital Analog Converter，數字模擬信號轉換器)4，用於數字模擬音頻信號的轉換。CPU2調用和執行單音頻譜掃描波形文件生成系統1後自動生成一個單音頻譜掃描波形文件以測試音頻晶片3中的DAC4所進行的D-A(A表示模擬，D表示數字)的頻率響應特性。
參閱圖2所示，是圖1所示的單音頻譜掃描波形文件生成系統1的功能模塊圖。該單音頻譜掃描波形文件生成系統1包括一接收模塊10、一判斷模塊20、一處理模塊30及一輸出模塊40。
其中，接收模塊10用於接收用戶設定的多個參數，包括波形類型、採樣位寬、採樣頻率、聲道數量、頻率分布方式、頻率分布範圍、波形幅值、文件長度等。其中所述波形類型是指所生成的音頻格式波形文件的類型，包括正弦波、方波及三角波等。所述音頻格式可為WAVE格式，WAVE格式是一種Windows下通用的數字音頻標準，用Windows的媒體播放器可以播放。所述採樣位寬是對模擬音頻信號的幅度軸進行數位化，它決定了模擬信號數位化以後的動態範圍。由於計算機按字節(byte)運算，一般的採樣位寬為8位和16位。採樣位寬越高，信號的動態範圍越大，數位化後的音頻信號就越可能接近原始信號，但所需要的存儲空間也越大。所述採樣頻率是指一秒內採樣的次數，可設置為11KHZ、22KHZ、44.1KHZ、48KHZ、96KHZ、192KHZ等。採樣頻率的選擇應該遵循奈奎斯特(Harry Nyquist)採樣理論如果對一模擬信號進行採樣，則採樣後可還原的最高信號頻率只有採樣頻率的一半，或者只要採樣頻率高於輸入信號最高頻率的兩倍，就能從採樣信號系列重構原始信號。所述聲道數量有單聲道和雙聲道之分，雙聲道又稱立體聲，在硬體中要佔兩條線路，音質、音色好，但立體聲數位化後所佔空間比單聲道多一倍。所述頻率分布方式包括線性分布和指數分布。所述頻率分布範圍是指頻率掃描所需經過的從小到大的頻率範圍，本較佳實施例中4HZ-40HZ之間的頻率可以滿足音頻輸入輸出處理部分的測試。所述波形幅值也就是最大音強，一般音強常用音量來描述，以分貝(dB＝20log)為單位，本實施例中波形幅值的選擇的範圍為0dB-60dB。所述文件長度即波形長度，是指音頻格式的頻率掃描波形文件播放時間的長短，以時間為單位，可自由設定。
判斷模塊20用於判斷接收模塊10中所接收的參數中的頻率分布方式是線性分布方式還是指數分布方式。
處理模塊30用於處理接收模塊10所接收的參數，並生成相應的單音頻譜掃描波形文件，即處理模塊30會先根據判斷模塊20所判斷的頻率分布方式的類型選擇相應的函數計算出N個頻率，本較佳實施例中N通常為30，其由用戶來設定，然後根據所述的N個頻率及接收模塊10所接收的波形幅值、採樣頻率、採樣位寬、聲道數量和文件長度，調用音頻文件處理庫函數以生成上述N個頻率中每個頻率的音頻格式波形文件，即N個單一頻率的音頻格式波形文件，最後將每個單一頻率的音頻格式波形文件按頻率從小到大的順序依次連接，生成一個音頻格式的單音頻譜掃描波形文件。其中所述音頻格式可為WAVE格式，其擴展名為「*.wav」，是計算機領域最常用的數位化聲音文件格式。所述音頻文件處理庫函數可為waveformat函數，該函數是在Windows環境下使用Visual C++開發工具開發的一種聲音文件處理庫函數，用於生成音頻格式的單音頻譜掃描波形文件。
輸出模塊40用於將處理模塊30生成的單音頻譜掃描波形文件輸出至音頻晶片3中的DAC4，以測試DAC4所進行的D-A頻率響應特性。
參閱圖3所示，是本發明單音頻譜掃描波形文件生成方法較佳實施例的流程圖。首先，接收模塊10接收用戶設定的多個參數，包括波形類型、採樣位寬、採樣頻率、聲道數量、頻率分布方式、頻率分布範圍、波形幅值、文件長度等(步驟S100)。判斷模塊20判斷接收模塊10所接收的參數中的頻率分布方式是否設定為線性分布(步驟S102)。若是線性分布，則處理模塊30根據線性函數計算出N個頻率，每個頻率均為一個單一頻率，本較佳實施例中N通常為30，其由用戶來設定(步驟S104)，若不是線性分布，則表明是指數分布，處理模塊30根據對數函數計算出N個頻率(步驟S105)。處理模塊30根據所計算的每一個單一頻率，以及接收模塊10所接收的波形幅值、採樣頻率、採樣位寬、聲道數量和文件長度，通過調用waveformat函數生成每個單一頻率的音頻格式的波形文件(步驟S106)。處理模塊30將每一個單一頻率的音頻格式的波形文件按頻率從小到大的順序依次連接，生成一個音頻格式的單音頻譜掃描波形文件(步驟S108)。輸出模塊40將處理模塊30生成的單音頻譜掃描波形文件輸出至音頻晶片3中的DAC4，以測試DAC4所進行的D-A頻率響應特性(步驟S110)。
本發明所提供的單音頻譜掃描波形文件生成系統及方法所生成的單音頻譜掃描波形文件不僅適應於個人電腦、伺服器、工作站等電腦設備音頻輸入輸出處理部分的信號測試和驗證，還適應於PS2、Game Boy、DVD Player、MP3 Player等消費性電子領域音頻輸入輸出處理部分的信號測試和驗證。
權利要求
1.一種單音頻譜掃描波形文件生成系統，其運行於一計算機中，該系統可由一中央處理器調用和執行，生成一單音頻譜掃描波形文件，其特徵在於，該系統包括一接收模塊，用於接收用戶設定的用於生成單音頻譜掃描波形文件的參數，所述參數包括頻率分布方式；一判斷模塊，用於判斷接收模塊所接收的頻率分布方式是線性分布還是指數分布；一處理模塊，用於根據判斷模塊所判斷的頻率分布方式和接收模塊所接收的參數計算出多個單一頻率，調用音頻文件處理庫函數生成每個單一頻率的音頻格式波形文件，將每個單一頻率的音頻格式波形文件按頻率從小到大的順序依次連接，生成一個音頻格式的單音頻譜掃描波形文件。
2.如權利要求1所述的單音頻譜掃描波形文件生成系統，其特徵在於，所述系統還包括一輸出模塊，用於將處理模塊所生成的單音頻譜掃描波形文件輸出至與所述中央處理器相連的一音頻晶片中，以測試該音頻晶片中所進行的數字模擬音頻信號的頻率響應特性。
3.如權利要求1所述的單音頻譜掃描波形文件生成系統，其特徵在於，所述參數還包括波形類型、採樣位寬、採樣頻率、聲道數量、頻率分布範圍、波形幅值、文件長度。
4.如權利要求1所述的單音頻譜掃描波形文件生成系統，其特徵在於，所述音頻格式為WAVE格式。
5.如權利要求1所述的單音頻譜掃描波形文件生成系統，其特徵在於，所述音頻文件處理庫函數為waveformat函數。
6.一種單音頻譜掃描波形文件生成方法，其運行於一計算機中，用於生成音頻測試用的單音頻譜掃描波形文件，其特徵在於，該方法包括以下步驟接收參數，其包括頻率分布方式；判斷頻率分布方式的類型；若頻率分布方式為線性分布，則根據線性函數計算出多個單一頻率；若頻率分布方式為指數分布，則根據對數函數計算出多個單一頻率；調用音頻文件處理庫函數，生成每個單一頻率的音頻格式波形文件；將每個單一頻率的音頻格式波形文件按頻率從小到大的順序依次連接，生成一個音頻格式的單音頻譜掃描波形文件。
7.如權利要求6所述的單音頻譜掃描波形文件生成方法，其特徵在於，還包括如下步驟輸出所生成的單音頻譜掃描波形文件至與所述中央處理器相連的一音頻晶片中，以測試該音頻晶片中所進行的數字模擬音頻信號的頻率響應特性。
8.如權利要求6所述的單音頻譜掃描波形文件生成方法，其特徵在於，所述參數還包括波形類型、採樣位寬、採樣頻率、聲道數量、頻率分布範圍、波形幅值、文件長度。
9.如權利要求6所述的單音頻譜掃描波形文件生成方法，其特徵在於，所述音頻格式為WAVE格式。
10.如權利要求6所述的單音頻譜掃描波形文件生成方法，其特徵在於，所述音頻文件處理庫函數為waveformat函數。
全文摘要
本發明提供一種單音頻譜掃描波形文件生成系統，該系統包括一接收模塊、一判斷模塊、一處理模塊。本發明還提供一種單音頻譜掃描波形文件生成方法，該方法包括步驟接收參數，其包括頻率分布方式；判斷頻率分布方式的類型；若頻率分布方式為線性分布，則根據線性函數計算出多個單一頻率；若頻率分布方式為指數分布，則根據對數函數計算出多個單一頻率；調用音頻文件處理庫函數，生成每個單一頻率的音頻格式波形文件；將每個單一頻率的音頻格式波形文件按頻率從小到大的順序依次連接，生成一個音頻格式的單音頻譜掃描波形文件。本發明所提供的單音頻譜掃描波形文件生成系統及方法，參數全面，操作簡單，適應性較廣。
文檔編號G06F17/30GK1971522SQ20051010180
公開日2007年5月30日 申請日期2005年11月26日 優先權日2005年11月26日
發明者劉曉偉 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司