一種效果器信號處理電路的製作方法
2023-05-22 10:45:11
專利名稱：一種效果器信號處理電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及音響領域，尤其涉及一種效果器信號處理電路。
背景技術：
進入新的世紀以來，科學技術的發展突飛猛進，特別是電子領域更是日異月新。同時人們的物質文化生活水平也不斷提高，卡拉OK娛樂已成為人們親睞的時尚休閒方式，各種類型的文藝演出也層出不窮。人們對於音質音效的要求也更加重視，作為前級信號效果處理的效果器更是衡量音質音效的關鍵設備。目前DSP處理晶片功能強大、處理速度快，國內外主流的效果器產品以DSP數字處 理為主，但在卡拉OK延時回聲方面則有兩種處理方式一、全數字音頻信號處理(DSP)方式，話筒信號經過電平匹配後直接轉換成數位訊號，該數位訊號經DSP晶片進行處理後，以實現混響、回聲、壓限、嘯叫抑制、音頻均衡器、參量均衡器、噪音門等諸多功能，再通過數字模擬轉換電路還原成模擬信號輸出。這種全DSP處理方式電路簡單、集成度高、功能強大等特點，但延時回聲效果在聽感上比較生硬、自然度不好。二、模擬信號處理方式，話筒信號經模擬電路處理後與IBit回聲電路混合，以對信號產生延時，再經模擬處理後輸出。這種模擬信號處理方式具有回聲效果柔和、自然度好等優點，但是要實現混響、回聲、壓限、嘯叫抑制、音頻均衡器、參量均衡器、噪音門等功能，需要複雜的模擬電路，使用大量電路元件，成本高、結構複雜、穩定性不好。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種效果器信號處理電路，既具有DSP處理方式功能強大穩定、電路簡潔、集成度高的特點，又滿足模擬處理方式回聲效果柔和、自然度高的優點。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。一種效果器信號處理電路，包括數位音樂信號輸入電路、模擬音樂信號輸入電路、話筒信號輸入電路、A/D模數轉換電路、數位訊號取樣頻率轉換電路、DSP處理電路、話筒信號模擬延時回聲系統、第一 D/A數模轉換電路、第二 D/A數模轉換電路、電源管理電路及MCU控制電路，所述數位訊號取樣頻率轉換電路輸入端接數位音樂信號輸入電路，其輸出端接DSP處理電路；所述電源管理電路輸出端接上述各單元電源端供電，所述MCU控制電路分別接上述各單元控制信號端，所述DSP處理電路輸出端分別經第一 D/A數模轉換電路、第二 D/A數模轉換電路接音頻輸出。優選的，所述電源管理電路與所述DSP處理電路之間還包括DSP電源管理電路，所述DSP電源管理電路輸出端接DSP處理電路，其輸入端接電源管理電路。優選的，所述話筒信號模擬延時回聲系統包括話筒信號D/A數模轉換電路、話筒信號模擬延時回聲電路、話筒信號A/D模數轉換電路，所述話筒信號D/A數模轉換電路輸入端接DSP處理電路，其輸出端經話筒信號模擬延時回聲電路、話筒信號A/D模數轉換電路接DSP處理電路。 優選的，還包 括A/D模數轉換電路，所述A/D模數轉換電路輸出端接話筒信號輸入電路及模擬音樂信號輸入電路，其輸出端接DSP處理電路。優選的，還包括話筒信號輸入電路是採用分立的模擬電路組成，其輸出端接A/D模數轉換電路。優選的，所述MCU控制電路還與顯示控制電路及遠程控制電路相連。本實用新型與現有技術相比，有益效果在於本實用新型提供的效果器信號處理電路，由於採用數字處理和模擬處理相結合的方式，實現了 DSP處理功能強大、電路簡潔的優點和模擬處理回聲效果柔和、自然度高的優點，使得整機設計布局簡潔美觀，性能指標高，功能齊全。同時，由於採用D/A和A/D獨立分開處理電路，機器的電性能指標高總諧波失真小於O. 008%，剩餘噪聲噪比小於30uV。
圖I為本實用新型效果器信號處理電路原理框圖。圖2為本實用新型話筒信號模擬延時回聲系統電路圖。圖3為本實用新型D/A數模轉換電路圖。圖4為本實用新型A/D數模轉換電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。請參閱圖I所示，本實用新型效果器信號處理電路包括數位音樂信號輸入電路
I、數位訊號取樣頻率轉換電路2、A/D模數轉換電路3、話筒信號模擬延時回聲系統(包括話筒信號D/A數模轉換電路4、話筒信號模擬延時回聲電路5、話筒信號A/D模數轉換電路6)、DSP處理電路7、第一 D/A數模轉換電路8、第二 D/A數模轉換電路9、MCU控制電路10、顯示控制電路11、DSP電源管理電路12 ;數位訊號取樣頻率轉換電路2輸入端接數位音樂信號輸入電路I，其輸出端接DSP處理電路7 ；A/D模數轉換電路3輸出端接話筒信號輸入電路及模擬音樂信號輸入電路，其輸出端接DSP處理電路7 ;話筒信號D/A數模轉換電路4輸入端接DSP處理電路7，其輸出端經話筒信號模擬延時回聲電路5、話筒信號A/D模數轉換電路6接DSP處理電路7 ;電源輸入電路接電源管理電路輸入端，電源管理電路輸出端接上述各單元電源端供電，DSP電源管理電路12輸出端接DSP處理電路7 ；MCU控制電路10分別接上述各單元控制信號端；DSP處理電路7輸出端分別經第一 D/A數模轉換電路8、第二 D/A數模轉換電路9接音頻輸出。其中，MCU控制電路10還與顯示控制電路11及遠程控制電路相連。上述數位音樂信號輸入電路，採用Cirrus Logic公司的數字接收晶片CS8416，接收從光纖和同軸輸入的數字音頻信號。上述數位訊號取樣頻率轉換電路，採用AKM公司的晶片AK4121A，將從CS8416接收到的數字音頻信號進行取樣頻率轉換成DSP晶片(TMS320C6745)能夠識別的數位訊號。如圖2所示，話筒信號模擬延時回聲系統，該系統包括話筒信號D/A轉換電路、模擬延時回聲電路、話筒信號A/D轉換，先把從DSP輸出的數字話筒信號轉換成模擬信號，將模擬話筒信號進行延時回聲效果處理，處理後的模擬信號在轉換成數位訊號輸入到DSP，進行其他的效果處理。將話筒信號進行模擬延時處理後使得話筒信號回聲效果柔和、自然度高。該系統話筒信號D/A轉換電路採用AKM公司的高性能D/A處理晶片AK4384，話筒信號A/D轉換電路採用AKM公司的高性能D/A處理晶片AK5358，模擬延時回聲電路採用臺灣普存PTC公司的經典模擬延時處理晶片PT2399。上述DSP處理電路，包括DSP處理電路和DSP電源電路。DSP處理電路，採用TI公司高性能DSP處理晶片TMS320C6745，該晶片具有功能強大，運算速度快，性能指標高的特點。本實用新型DSP處理功能包括混響、回聲、壓限、嘯叫抑制、音頻均衡器、參量均衡器、噪音門等都是在該電路完成的。DSP電源電路，採用TI公司電源管理晶片TPS62410。該電源電路具有體積小、效率高的特點，為DSP電路提供穩定直流電源。·[0026]如圖3所示，上述第一 D/A數模轉換電路、第二 D/A數模轉換電路，採用AKM公司兩片高性能D/A處理晶片AK4396，其信噪比可達IOOdB,動態範圍120dB。將經過DSP處理的數字音頻信號還原成高性能、高指標的模擬音頻信號。如圖4所示，上述A/D模數轉換電路，採用AKM公司的高性能A/D處理晶片AK5388，其信噪比可達105dB，動態範圍120dB，將輸入的模擬音樂信號和話筒信號分別轉換成數字格式的音頻信號。上述MCU控制電路，採用採用ST公司高性能MCU處理晶片STM32F103RBT6，具有控制埠多，功能強大的特點。是本方案設計DSP處理、A/D處理、D/A處理、顯示操作等控制處理的中心。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種效果器信號處理電路，其特徵在於，包括數位音樂信號輸入電路、模擬音樂信號輸入電路、話筒信號輸入電路、A/D模數轉換電路、數位訊號取樣頻率轉換電路、DSP處理電路、話筒信號模擬延時回聲系統、第一 D/A數模轉換電路、第二 D/A數模轉換電路、電源管理電路及MCU控制電路，所述數位訊號取樣頻率轉換電路輸入端接數位音樂信號輸入電路，其輸出端接DSP處理電路；所述電源管理電路輸出端接上述各單元電源端供電，所述MCU控制電路分別接上述各單元控制信號端，所述DSP處理電路輸出端分別經第一 D/A數模轉換電路、第二 D/A數模轉換電路接音頻輸出。
2.如權利要求I所述的效果器信號處理電路，其特徵在於，所述電源管理電路與所述DSP處理電路之間還包括DSP電源管理電路，所述DSP電源管理電路輸出端接DSP處理電路，其輸入端接電源管理電路。
3.如權利要求2所述的效果器信號處理電路，其特徵在於，所述話筒信號模擬延時回聲系統包括話筒信號D/A數模轉換電路、話筒信號模擬延時回聲電路、話筒信號A/D模數轉換電路，所述話筒信號D/A數模轉換電路輸入端接DSP處理電路，其輸出端經話筒信號模擬延時回聲電路、話筒信號A/D模數轉換電路接DSP處理電路。
4.如權利要求I所述的效果器信號處理電路，其特徵在於，還包括A/D模數轉換電路，所述A/D模數轉換電路輸出端接話筒信號輸入電路及模擬音樂信號輸入電路，其輸出端接DSP處理電路。
5.如權利要求2所述的效果器信號處理電路，其特徵在於，所述話筒信號輸入電路是採用分立的模擬電路組成，其輸出端接A/D模數轉換電路。
6.如權利要求3所述的效果器信號處理電路，其特徵在於，所述MCU控制電路還與顯示控制電路及遠程控制電路相連。
專利摘要一種效果器信號處理電路，其特徵在於，包括數位音樂信號輸入電路、模擬音樂信號輸入電路、話筒信號輸入電路、A/D模數轉換電路、數位訊號取樣頻率轉換電路、DSP處理電路、話筒信號模擬延時回聲系統、第一D/A數模轉換電路、第二D/A數模轉換電路、電源管理電路及MCU控制電路，所述數位訊號取樣頻率轉換電路輸入端接數位音樂信號輸入電路，其輸出端接DSP處理電路；所述電源管理電路輸出端接上述各單元電源端供電，所述MCU控制電路分別接上述各單元控制信號端，所述DSP處理電路輸出端分別經第一D/A數模轉換電路、第二D/A數模轉換電路接音頻輸出。
文檔編號H04R3/00GK202799088SQ20122040785
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月17日 優先權日2012年8月17日
發明者沈紫輝, 程友平, 李世斌 申請人:國光電器股份有限公司