一種音源校準方法及其裝置與流程
2023-04-28 20:37:41 2
本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種音源校準方法及其裝置。
背景技術：
隨著科技的發展進步，通信技術得到了快速發展，越來越多的電子產品成為人們生活中必不可少的一部分，如智慧型手機和智能電視等。在電子產品普及的同時，人們對電子產品的功能和性能的要求也越來越高，例如音頻功能。
音頻功能是依靠音源實現的，音源包括麥克風、驅動電路和發聲體，上述三個部件中任何一個環節出現問題，都會影響到音頻外放的效果。一般而言，電子產品在出廠前需要對其進行音源校準，校準的目的是改善音質的效果，使音源發聲穩定在設定的頻率和聲強區間內。在出廠後如果外放效果變差，也是需要返廠或者找第三方賣家進行測試、校準和維修，以保證良好的外放效果。
現有技術中存在各種針對麥克風的音頻校準方法，其中一種具體的方法是在麥克風的外部設置一個用於檢查聲音的裝置，麥克風接收由該裝置產生的聲音並將該聲音信號轉換為電信號，通過單片機採集電信號後，做出自動輸出驅動音源的信號。但是，影響音頻外放的環節有多個，僅校準麥克風並不能保證音頻信號在傳輸過程中不受其他因素幹擾，因此精確性較低，校準效果較差。
技術實現要素：
本發明提供一種能提高音源校準的精確度和提高音頻穩定性的音源校準方法及其裝置。
根據本發明的第一方面，本發明提供一種音源校準方法，包括以下步驟：
s1、採集麥克風的音源信號，將音源信號傳輸至第一微控制器進行調節，輸出校準後得到的音頻輸出信號；
s2、採集驅動電路的喇叭負載音頻信號，將喇叭負載音頻信號經過處理後傳輸至控制系統，輸出校準後得到的音頻驅動信號；
步驟s1與s2為獨立進行。
進一步地，步驟s2具體包括:
s21、採集驅動電路的喇叭負載音頻信號；
s22、放大喇叭負載音頻信號；
s23、對經放大的喇叭負載音頻信號進行濾波整流，得到直流信號；
s24、控制系統採集並測量直流信號；
s25、輸出校準後得到的音頻驅動信號。
進一步地，控制系統包括第二微控制器、dds晶片和壓控振蕩器，並依次電性連接。
進一步地，音頻驅動信號的頻率範圍在0-12.5mhz之間，其輸出波形為正弦波以及為28位的輸出解析度。
進一步地，步驟s1具體包括:
s11、麥克風接收位於麥克風外部的電子裝置產生的音源並生成音源信號；
s12、麥克風將音源信號轉換為電信號；
s13、電信號經處理後傳輸至第一微控制器，並由第一微控制器進行校準；
s14、輸出校準後得到的音頻輸出信號。
進一步地，音源輸出信號的頻率範圍在0-12.5mhz之間，其輸出波形為正弦波以及為28位的輸出解析度。
根據本發明的第二方面，本發明提供一種音源校準裝置，包括：
麥克風校準組件，包括用於採集麥克風的音源信號的採集模塊，採集模塊與第一微控制器電性連接，音源信號傳輸至第一微控制器進行調節並輸出校準後得到的音頻輸出信號；
驅動電路校準組件，包括用於採集驅動電路的喇叭負載音頻信號的採集模塊，喇叭負載音頻信號經過處理後傳輸至控制系統，並輸出校準後得到的音頻驅動信號。
進一步地，驅動電路校準組件還包括放大器和濾波整流模塊，採集模塊、放大器、濾波整流模塊和控制系統依次電性連接。
進一步地，控制系統包括第二微控制器、dds晶片和壓控振蕩器，並依次電性連接。
進一步地，麥克風校準組件還包括用於產生音源的電子裝置。
本發明採用分別校準麥克風的音源信號和驅動電路的喇叭負載音頻信號的方法，對音源的兩個環節進行校準，該方法相比與現有技術，通過實時採集和監測驅動發聲體信號，監測其信號幅值輸出的穩定性，實現對音頻信號輸出進行頻率及增益自動調節，進一步降低噪聲對系統的影響，達到音頻信號的穩定性的目的以及改善校準效果。
附圖說明
圖1為本發明中方法的一種實施例的流程框圖；
圖2為本發明的裝置中的放大器的電路示意圖；
圖3為本發明的裝置中濾波整流模塊的電路示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
請見圖1，本發明提供一種音源校準方法，在其中一種實施例中，該方法包括校準麥克風和校準驅動電路，兩個環節獨立進行。具體包括以下步驟：
s1、校準麥克風，包括採集麥克風的音源信號，將音源信號傳輸至第一微控制器進行調節並輸出校準後得到的音頻輸出信號。具體步驟如下：
s11、麥克風接收位於麥克風外部的電子裝置產生的音源並產生音源信號。麥克風電子裝置包括產生音源的發音器，例如喇叭，音源的頻率為預設頻率，其範圍在0-12.5mhz之間。在校準過程中，可以將麥克風包裹在腔體內，發音器向腔體內部發出音源，這樣可以避免外界噪音幹擾，影響校準精度；
s12、麥克風將音源信號轉換為電信號；
s13、電信號經處理後傳輸至第一微控制器，並由第一微控制器進行校準。其中第一微控制器可以設於電子裝置內，也可以單獨設置。由於電信號為交流信號，因此需要對電信號進行採集，放大，濾波，整流，得到直流信號後反饋到第一微控制器，第一微控制器經過校準後自動輸出驅動音源的信號，其中影響音源信號的一個因素為環境因素，比如，在嘈雜的聲音環境中，麥克風會自動濾除環境聲音給音源聲音帶來的幹擾，輸出更大的信號驅動喇叭。反之，輸出更小的信號。校準的音頻輸出信號的頻率範圍在0-12.5mhz之間，進一步地，通常為0-2khz。
s14、輸出校準後得到的音頻輸出信號。
s2、校準驅動電路，包括採集驅動電路的喇叭負載音頻信號，將喇叭負載音頻信號經過處理後傳輸至控制系統，並輸出校準後得到的音頻驅動信號。具體步驟如下：
s21、採集驅動電路的喇叭負載音頻信號；
s22、放大喇叭負載音頻信號。對喇叭負載音頻信號進行放大有利於採集喇叭負載音源信號。原因在於信號過小不利於採集，或者會降低採集的準確性。請參見圖2，在本實施例中採用集成運算放大器放大喇叭負載音頻信號，對音頻放大的倍數可以通過電阻r100和r88的參數來調節。假定u54-b為理想運放，根據運放虛短虛斷的原理，可以求出v(signal-out)＝v(signal-in)*(1+r88/r100)；
s23、對經放大的喇叭負載音頻信號進行濾波整流。請參見圖3，本實施例採用集成運放ad736晶片，在其他實施例中可採用其他整流晶片。放大的信號經由電容c107耦合，無需增加外部輸入緩衝器，提供了極大的設計靈活性，輸出外界濾波電容c22，因而實現整流，得到直流信號；
s24、控制系統採集並測量直流信號。在本實施例中，控制系統包括第二微控制器、dds晶片和壓控振蕩器，第二微控制器、dds晶片和壓控振蕩器依次電性連接。dds晶片採用型號ad9833，在其他實施例中也可以使用其他型號的dds晶片。第二微控制器讀取直流信號，通過調整ad9833晶片調節頻率以達到預設的頻率範圍內，通過壓控震蕩器調節幅值大小，使聲強在合理的區間內。校準的音頻輸出信號的頻率範圍在0-12.5mhz之間，進一步地，通常為0-2khz，其輸出波形為正弦波以及輸出解析度為28位；
s25、輸出校準後得到的音頻驅動信號。
本發明還提供了一種音源校準裝置，在其中一種實施例中，該音源校準裝置包括麥克風校準組件和驅動電路校準組件。
其中麥克風校準組件包括採集模塊和第一微控制器，採集模塊與第一微控制器電性連接。採集模塊用於採集麥克風的音源信號，音源信號傳輸至第一微控制器進行調節並輸出校準後得到的音頻輸出信號。在本實施例中，還可包括用於產生音源的電子裝置。電子裝置設有喇叭。
驅動電路校準組件，包括採集模塊、放大器、濾波整流模塊和控制系統，採集模塊、放大器、濾波整流模塊與控制系統依次電性連接。採集模塊用於採集驅動電路的喇叭負載音頻信號，喇叭負載音頻信號經過放大器放大後輸入至濾波整流模塊，由濾波整流模塊將交流信號轉化為直流信號，直流信號傳輸至控制系統，控制系統校準後並輸出校準得到的音頻驅動信號。控制系統中包括第二微控制器、dds晶片和壓控振蕩器，第二微控制器、dds晶片和壓控振蕩器依次電性連接。第二微控制器讀取直流信號後，調節dds晶片以產生波形，調節頻率，使得輸出的音頻驅動信號的頻率在0-12.5mhz之間，輸出波形為正弦波以及輸出解析度為28位，通過調節壓控振蕩器來調整音頻的幅值大小，使其穩定在一定的區間值內。
以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。