一種音頻處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)字多媒體技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種音頻處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)字多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的多媒體技術(shù)應(yīng)用到人們的工作和生活中。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，都是采用如音箱等聲源設(shè)備進(jìn)行發(fā)聲。人們站在音箱的四周，都可以聽(tīng)到相同的聲音。但由于使用場(chǎng)景的不同，在有些情況下并不需要向每一個(gè)人傳遞聲音；或者對(duì)于人們中的不同部分人需要提供不同聲音，常見(jiàn)的如:對(duì)不同語(yǔ)言的人可能對(duì)于不同的人需要提供不同的語(yǔ)言聲音)。而現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)上述功能都是需要用戶(hù)佩戴相應(yīng)的聲音接收模塊(如耳機(jī))等，增加了用戶(hù)正常收聽(tīng)的復(fù)雜度，影響到了用戶(hù)的體驗(yàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種音頻處理系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)針對(duì)某一位置用戶(hù)或某一方向用戶(hù)單獨(dú)傳輸聲音的問(wèn)題。
[0005]一種音頻處理系統(tǒng)，包括:動(dòng)態(tài)范圍壓縮模塊、第一處理模塊、動(dòng)態(tài)負(fù)載控制模塊和解調(diào)模塊；
[0006]所述動(dòng)態(tài)范圍壓縮模塊，用于將接收到的音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，輸出第一壓縮音頻信號(hào);
[0007]所述第一處理模塊，用于對(duì)所述第一壓縮音頻信號(hào)進(jìn)行音頻處理；
[0008]所述動(dòng)態(tài)負(fù)載控制模塊，用于檢測(cè)所述第一壓縮音頻信號(hào)的頻率，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定超聲波的目標(biāo)輸出頻率；
[0009]所述解調(diào)模塊，用于根據(jù)所述第一處理模塊的處理結(jié)果和所述超聲波的目標(biāo)輸出頻率確定輸出的超聲波音頻電信號(hào)。
[0010]優(yōu)選地，所述動(dòng)態(tài)負(fù)載控制模塊，包括:動(dòng)態(tài)負(fù)載檢測(cè)子模塊、負(fù)載子模塊和增益計(jì)算子模塊；
[0011]所述動(dòng)態(tài)負(fù)載檢測(cè)子模塊，用于檢測(cè)所述第一壓縮音頻信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)弱系數(shù)；
[0012]所述負(fù)載子模塊，用于提供超聲波的基準(zhǔn)輸出頻率；
[0013]所述增益計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述信號(hào)強(qiáng)弱系統(tǒng)和所述基準(zhǔn)輸出頻率，確定超聲波的目標(biāo)輸出頻率。
[0014]優(yōu)選地，所述第一處理模塊，包括:濾波子模塊；
[0015]所述濾波子模塊，用于對(duì)所述第一壓縮音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理。
[0016]優(yōu)選地，還包括:功放模塊；
[0017]所述功放模塊，用于對(duì)所述超聲波音頻電信號(hào)進(jìn)行放大。
[0018]優(yōu)選地，還包括:聲波發(fā)射器；
[0019]所述聲波發(fā)射器，用于根據(jù)所述功放模塊輸出的信號(hào)，發(fā)射超聲波音頻。
[0020]優(yōu)選地，還包括:傳感器；
[0021]所述傳感器，用于檢測(cè)在指定方向或指定位置是否有物體存在，若檢測(cè)到有物體存在，控制所述聲波發(fā)射器發(fā)射超聲波音頻。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0023]在本實(shí)施例中，包括動(dòng)態(tài)范圍壓縮模塊、第一處理模塊、動(dòng)態(tài)負(fù)載控制組件和解調(diào)模塊。其中，動(dòng)態(tài)范圍壓縮模塊用于將接收到的音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，輸出第一壓縮音頻信號(hào)。第一處理模塊用于對(duì)所述第一壓縮音頻信號(hào)進(jìn)行音頻處理。動(dòng)態(tài)負(fù)載控制模塊用于檢測(cè)所述第一壓縮音頻信號(hào)的頻率，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定超聲波的目標(biāo)輸出頻率。解調(diào)模塊用于根據(jù)所述第一處理模塊的處理結(jié)果和所述超聲波的目標(biāo)輸出頻率確定輸出的超聲波音頻電信號(hào)。通過(guò)使用以上系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)將傳統(tǒng)的音頻進(jìn)行超聲波輸出，從而保證在某一位置或某一方向可以聽(tīng)到而在其它位置或方向無(wú)法聽(tīng)到，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)的區(qū)分聲音傳輸。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型提供的一種音頻處理系統(tǒng)第一實(shí)施例的原理框圖；
[0025]圖2是本實(shí)用新型提供的一種音頻處理系統(tǒng)第二實(shí)施例的原理框圖；
[0026]圖3是本實(shí)用新型提供的一種音頻處理系統(tǒng)第三實(shí)施例的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明，使本實(shí)用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本實(shí)用新型的主旨。
[0028]參見(jiàn)圖1，該圖為本實(shí)用新型提供的一種音頻處理系統(tǒng)第一實(shí)施例的原理框圖。
[0029]在本實(shí)施例中，包括:動(dòng)態(tài)范圍壓縮模塊10、第一處理模塊20、動(dòng)態(tài)負(fù)載控制組件30和解調(diào)模塊40。
[0030]所述動(dòng)態(tài)范圍壓縮模塊10，用于將接收到的音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，輸出第一壓縮音頻信號(hào)。
[0031]所述第一處理模塊20，用于對(duì)所述第一壓縮音頻信號(hào)進(jìn)行音頻處理。
[0032]所述動(dòng)態(tài)負(fù)載控制模塊30，用于檢測(cè)所述第一壓縮音頻信號(hào)的頻率，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定超聲波的目標(biāo)輸出頻率。
[0033]所述解調(diào)模塊40，用于根據(jù)所述第一處理模塊的處理結(jié)果和所述超聲波的目標(biāo)輸出頻率確定輸出的超聲波音頻電信號(hào)。
[0034]本實(shí)施例中的系統(tǒng)由動(dòng)態(tài)范圍壓縮模塊10使用接口(如3.5寸音頻接口)接收輸入設(shè)備的音頻信號(hào)，對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，如使用SCI NE570。具體的，假設(shè)輸入的音頻信號(hào)為40HZ-7000 Hz，上下區(qū)間相差6960 Hz。對(duì)音頻進(jìn)行壓縮使得上下區(qū)間范圍減少，即低位的音頻等比上調(diào)，高位的音頻等比下調(diào)，使得上下音頻區(qū)間差減小，如減到4900 Hz(壓縮后的結(jié)果為100 Hz-5000 Hz)，作為第一壓縮音頻信號(hào)。
[0035]之后將第一壓縮音頻信號(hào)通過(guò)線(xiàn)路分別輸送到第一處理模塊20和動(dòng)態(tài)負(fù)載控制模塊30。
[0036]在輸送到第一處理模塊20后，第一處理模塊20對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行各種音頻優(yōu)化處理，如使用VC5505 EzDSPo例如，可以在第一處理模塊20中包括有濾波子模塊，由濾波子模塊對(duì)第一壓縮音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理，去除某一頻段區(qū)間的音頻，常見(jiàn)的如小于200Hz的較低區(qū)域的音頻。另外，在第一處理模塊20中還可以包括降噪子模塊、音頻均衡子模塊等模塊。通過(guò)使用上述模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入音頻的優(yōu)化或音質(zhì)還原提升。
[0037]在本實(shí)施例中，需要使用超聲波信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)于指定位置或指定方向的聲音信號(hào)傳播。其工作原理是:當(dāng)輸入兩個(gè)頻率分別為fl，f2的電信號(hào)時(shí)，通過(guò)機(jī)械振動(dòng)向空氣中發(fā)射兩列頻率分別為fl，f2的超聲波。這兩列超聲波在空氣中產(chǎn)生非線(xiàn)性交互作用，從而最后生成了包括原超聲信號(hào)Π，f2和頻信號(hào)fl+f2及差頻信號(hào)fl-f2的復(fù)雜聲波。由于聲吸收系數(shù)a與頻率的平方成正比，頻率較高的超聲波信號(hào)Π，f2, fl+f2將很快被空氣吸收掉，剩下處于音頻范圍內(nèi)的差頻信號(hào)fl_f2在空氣中高指向性傳播。
[0038]另外，聲波的指向性與聲波波長(zhǎng)與聲源尺寸的比率密切相關(guān)。當(dāng)聲波波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于聲源尺寸時(shí)，聲波沒(méi)有指向性；當(dāng)聲波波長(zhǎng)接近直至遠(yuǎn)小于聲源尺度時(shí)，聲波將逐步呈現(xiàn)出越來(lái)越強(qiáng)的指向性。音頻波波長(zhǎng)處于17mm-17m之間，大部份音頻波波長(zhǎng)都遠(yuǎn)大于聲源尺寸，因此音頻范圍一般是沒(méi)有指向性的。
[0039]而處于音頻范圍內(nèi)的差頻信號(hào)fl-f2具有較強(qiáng)指向性，是因?yàn)橄蚩諝饨橘|(zhì)中發(fā)出強(qiáng)烈調(diào)制的超聲波，超聲波在沿其傳播軸前進(jìn)過(guò)程中不斷通過(guò)非線(xiàn)性作用解調(diào)出音頻信號(hào)，這些不斷解調(diào)出來(lái)的音頻累積疊加起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)某一方向具有較強(qiáng)的聲音。而在傳播主軸方向以外這種疊加效應(yīng)很微弱，實(shí)