场馆多路音强自平衡的数字调音台的制作方法

本实用新型涉及音频信号处理技术领域，特别涉及一种场馆多路音强自平衡的数字调音台。

背景技术：

随着经济的发展，人们对音响系统的品质要求也越来越高。在许多场合中，人们需要运用话筒、音响来使每个听众听到主讲者的声音。在这一过程中，主讲者声强变化不均匀导致听众无法很好的去倾听。在大型场馆中为了有更好的声音效果，研究可自动调节音强的控制系统，实现音响调音更方便快捷，有非常实用的价值。

而目前所使用的调音台在对多通道信号进行处理时，要满足多种多样的声音信号放大、分配、效果控制的实际要求，需要进行大量操作控制，操作复杂，对声音处理的最终效果具有随机性大，精度难以保证，存在较大的调整误差，且对操作者的专业要求很高。针对在大型场合的广播录制，人们对声音处理的精度和速度要求的进一步提高，因此对调音台进行改进是十分有必要的。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上述技术问题。为此，本实用新型的目的在于提出一种场馆多路音强自平衡的数字调音台，能够方便准确地对场馆内各路声音的音强进行控制，有效保证场馆内音强的分布效果。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种场馆多路音强自平衡的数字调音台，包括：前置放大电路，所述前置放大电路具有N路音频输入通道，所述前置放大电路用于对输入的N路音频输入信号进行放大；混频电路，所述混频电路用于对放大后的N路音频输入信号进行混频处理以得到M路音频输出信号，其中，N和M均为正整数；功率放大电路，所述功率放大电路具有M路音频输出通道，所述功率放大电路用于对所述M路音频输出信号进行放大，并将放大后的M路音频输出信号输出至对应的音响装置，以通过所述音响装置输出现场声音；检测电路，所述检测电路对应所述前置放大电路的输出端和所述音响装置设置，所述检测电路用于检测所述放大后的N路音频输入信号的音强，并检测所述现场声音的音强；人机交互模块，所述人机交互模块用于获取给定音强；处理器，所述处理器分别与所述前置放大电路、所述功率放大电路、所述检测电路、所述人机交互模块相连，所述处理器用于根据所述给定音强、所述放大后的N路音频输入信号的音强、所述现场声音的音强对所述前置放大电路、所述功率放大电路的增益进行自动调节。

根据本实用新型的场馆多路音强自平衡的数字调音台，通过检测电路检测放大后的N路音频输入信号的音强，并检测现场声音的音强，以及通过人机交互模块获取给定音强，再通过处理器根据给定音强、放大后的N路音频输入信号的音强、现场声音的音强对前置放大电路、功率放大电路的增益进行自动调节，由此，能够方便准确地对场馆内各路声音的音强进行控制，有效保证场馆内音强的分布效果。

另外，根据本实用新型上述提出的场馆多路音强自平衡的数字调音台还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述给定音强包括给定信号音强和给定现场音强，所述处理器用于根据所述给定信号音强和所述放大后的N路音频输入信号的音强调节所述前置放大电路对每一路音频输入信号的增益，以对所述放大后的N路音频输入信号的音强进行调整；所述处理器用于根据所述给定现场音强和所述现场声音的音强调节所述功率放大电路对每一路音频输出信号的增益，以对所述现场声音的音强进行调整。

进一步地，所述前置放大电路和所述功率放大电路均包括反馈电阻，所述处理器每间隔第一预设时间根据所述放大后的N路音频输入信号的平均音强与所述给定信号音强之间的相对误差调整所述前置放大电路中N路的反馈电阻，以对所述放大后的N路音频输入信号的音强进行调整；所述处理器每间隔第二预设时间根据所述现场声音的平均音强与所述给定现场音强之间的相对误差调整所述功率放大电路中M路的反馈电阻，以对所述现场声音的音强进行调整。

进一步地，所述数字调音台包括四种工作模式，其中，在模式一下，所述人机交互模块获取用户设置的所述前置放大电路、所述功率放大电路的增益和所述混频电路的混频路数，所述处理器根据用户设置的所述前置放大电路、所述功率放大电路的增益和所述混频电路的混频路数对所述前置放大电路、所述功率放大电路和所述混频电路进行控制；在模式二下，所述数字调音台包括一路音频输入通道和一路音频输出通道，所述人机交互模块获取用户设置的给定信号音强和给定现场音强，所述处理器根据用户设置的给定信号音强对放大后的一路音频输入信号的音强进行调整，并根据用户设置的给定现场音强对一路现场声音的音强进行调整；在模式三下，所述数字调音台包括多路音频输入通道和一路音频输出通道，所述人机交互模块获取用户设置的给定信号音强和给定现场音强，所述处理器根据用户设置的给定信号音强对放大后的多路音频输入信号的音强进行调整，并根据用户设置的给定现场音强对一路现场声音的音强进行调整；在模式四下，所述数字调音台包括多路音频输入通道和多路音频输出通道，所述人机交互模块获取用户设置的给定信号音强和给定现场音强，所述处理器根据用户设置的给定信号音强对放大后的多路音频输入信号的音强进行调整，并根据用户设置的给定现场音强对多路现场声音的音强进行调整。

进一步地，所述的场馆多路音强自平衡的数字调音台，还包括AD转换模块，所述AD转换模块分别与所述检测电路和所述处理器相连，所述AD转换模块用于对所述放大后的N路音频输入信号的音强和所述现场声音的音强进行AD转换，所述处理器以预设采样频率对所述AD转换模块的输出进行采集，以获取放大后的N路音频输入信号的音强和现场声音的音强。

其中，所述人机交互模块包括触摸显示屏。

进一步地，所述触摸显示屏还用于显示所述数字调音台的音频输入信号、音频输出信号、工作模式和用户设置的参数。

进一步地，所述的场馆多路音强自平衡的数字调音台，还包括通信模块，所述通信模块与所述人机交互模块相连，所述通信模块用于远程接收用户设置的参数，并远程发送所述数字调音台的音频输入信号、音频输出信号、工作模式。

附图说明

图1为根据本实用新型一个实施例的场馆多路音强自平衡的数字调音台的结构框图；

图2为根据本实用新型另一个实施例的场馆多路音强自平衡的数字调音台的结构框图；

图3为根据本实用新型一个实施例的放大电路的结构框图；

图4为根据本实用新型一个实施例的前置放大电路的增益调节示意图；

图5为根据本实用新型一个实施例的功率放大电路的增益调节示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图来描述本实用新型实施例的场馆多路音强自平衡的数字调音台。

如图1所示，本实用新型实施例的场馆多路音强自平衡的数字调音台包括：前置放大电路10、混频电路20、功率放大电路30、检测电路40、人机交互模块50和处理器60。

其中，前置放大电路10具有N路音频输入通道，通过N路音频输入通道接收有线或无线麦克风的N路音频输入信号，前置放大电路10用于对输入的N路音频输入信号进行放大；混频电路20与前置放大电路10相连，混频电路20用于对放大后的N路音频输入信号进行混频处理以得到M路音频输出信号，其中，N和M均为正整数。功率放大电路30与混频电路20相连，功率放大电路30用于对M路音频输出信号进行放大，功率放大电路30具有M路音频输出通道，功率放大电路30可将放大后的M路音频输出信号输出至对应的音响装置，以通过音响装置输出现场声音。

检测电路40对应前置放大电路10的输出端和音响装置设置，检测电路40用于检测放大后的N路音频输入信号的音强，并检测现场声音的音强；人机交互模块50用于获取给定音强；处理器60分别与前置放大电路10、混频电路20、功率放大电路30、检测电路40、人机交互模块50相连，处理器60可控制混频电路20输入输出通道的叠加选择，并控制混频电路20对放大后的N路音频输入信号进行混合及分配给M路输出通道，处理器60还根据给定音强、放大后的N路音频输入信号的音强、现场声音的音强对前置放大电路10、功率放大电路30的增益进行自动调节。

进一步地，如图2所示，本实用新型实施例的数字调音台还可包括AD转换模块70，AD转换模块70分别与检测电路40和处理器60相连，AD转换模块70用于对放大后的N路音频输入信号的音强和现场声音的音强进行AD转换。处理器60可以预设采样频率，例如8kHz～10kHz对AD转换模块70的输出进行采集，以获取数字形式的放大后的N路音频输入信号的音强和现场声音的音强。

在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，前置放大电路10可包括N个放大子单元，从而可对N路音频输入信号IN1、IN2、IN3、…、INN进行分别一次放大，并输入混频电路20，其中，N路增益分别为k1、k2、k3、…、kN。功率放大电路30可包括M个放大子单元，从而可对混频电路20输出的M路音频输出信号进行分别二次放大，得到放大后的M路音频输出信号OUT1、OUT2、OUT3、…、OUTM，其中，M路增益分别为g1、g2、g3、…、gM。

给定音强由用户设置，并通过人机交互模块50输入。在本实用新型的一个实施例中，人机交互模块50可包括触摸显示屏。给定音强包括给定信号音强和给定现场音强。处理器60可根据给定信号音强和放大后的N路音频输入信号的音强调节前置放大电路10对每一路音频输入信号的增益，即调节k1、k2、k3、…、kN，以对放大后的N路音频输入信号的音强进行调整。处理器60可根据给定现场音强和现场声音的音强调节功率放大电路30对每一路音频输出信号的增益，即调节OUT1、OUT2、OUT3、…、OUTM，以对现场声音的音强进行调整。

在本实用新型的一个实施例中，前置放大电路10和功率放大电路30均包括反馈电阻，具体地，前置放大电路10和功率放大电路30中的每个放大子单元均包括反馈电阻。

如图4所示，经前置放大电路10放大后的N路音频输入信号，可通过AD转换模块由模拟信号转换为数字信号，处理器60可对该数字信号进行采集，并每隔1s取一次放大后的N路音频输入信号的音强的平均值。用户可通过触摸显示屏设置给定信号音强，例如可设置为20dB。处理器60可每间隔第一预设时间，例如1s根据放大后的N路音频输入信号的平均音强与给定信号音强之间的相对误差调整前置放大电路10中N路的反馈电阻，即前置放大电路10中N个放大子单元的反馈电阻，以进行前置放大电路10的增益调节，从而对放大后的N路音频输入信号的音强进行调整。

如图5所示，音响装置输出的现场声音信号，可通过AD转换模块由模拟信号转换为数字信号，处理器60可对该数字信号进行采集，并每隔1s取一次现场声音的音强的平均值。用户可通过触摸显示屏设置给定现场音强，例如可设置为45dB。处理器60可每间隔第二预设时间，例如1s根据现场声音的平均音强与给定现场音强之间的相对误差调整功率放大电路30中M路的反馈电阻，即功率放大电路30中M个放大子单元的反馈电阻，以进行功率放大电路30的增益调节，从而对现场声音的音强进行调整。

在本实用新型的一个实施例中，数字调音台可包括四种工作模式，其中，模式一为常规工作模式，功能与普通数字调音台类似；模式二为单输入单输出自适应的调音台；模式三为多输入按比例分配单输出自适应的调音台；模式四为混合自适应的调音台，即多输入多输出都可以按比例调整的调音台。

具体地，在模式一下，人机交互模块50可获取用户设置的前置放大电路10、功率放大电路30的增益和混频电路20的混频路数，处理器60可根据用户设置的前置放大电路10、功率放大电路30的增益和混频电路20的混频路数对前置放大电路10、功率放大电路30和混频电路20进行控制。该模式下对N和M的值不作限定。

在模式二下，数字调音台包括一路音频输入通道和一路音频输出通道，即即N和M均为1。人机交互模块50可获取用户设置的给定信号音强和给定现场音强，处理器60可根据用户设置的给定信号音强对放大后的一路音频输入信号的音强进行调整，保证按比例系数相对稳定总音强，并根据用户设置的给定现场音强对一路现场声音的音强进行调整，保证现场总音强相对稳定。

在模式三下，数字调音台包括多路音频输入通道和一路音频输出通道，即N大于1，M为1。人机交互模块50可获取用户设置的给定信号音强和给定现场音强，处理器60可根据用户设置的给定信号音强对放大后的多路音频输入信号的音强进行调整，保证按比例系数相对稳定总音强，并根据用户设置的给定现场音强对一路现场声音的音强进行调整，保证现场总音强相对稳定。

在模式四下，数字调音台包括多路音频输入通道和多路音频输出通道，即N和M均大于1。人机交互模块50可获取用户设置的给定信号音强和给定现场音强，处理器60可根据用户设置的给定信号音强对放大后的多路音频输入信号的音强进行调整，保证按比例系数相对稳定总音强，并根据用户设置的给定现场音强对多路现场声音的音强进行调整，保证各通道现场总音强相对稳定。

此外，在本实用新型的一个实施例中，触摸显示屏还可用于显示数字调音台的音频输入信号、音频输出信号、工作模式和用户设置的参数。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，数字调音台还可包括通信模块80，通信模块80与人机交互模块50相连，并与远程设备进行通信连接，通信模块80可用于远程接收用户通过远程设备设置的参数，并向远程设备远程发送数字调音台的音频输入信号、音频输出信号、工作模式。举例而言，通信模块80可与移动终端如手机进行远程通信，从而通过移动终端可实现本实用新型实施例中人机交互模块50的上述人机交互功能。

在本实用新型的一个具体实施例中，以上述的模式三为例，该模式为会议模式，具有多输入单输出的特征。可设定主持人的话筒为输入通道一(主通道)，三个发言者的话筒为输入通道二、三和四(次通道)。当只有主持人讲话时，操作者通过数字调音台的触摸显示屏设定该声音为100％输出。当主持人和发言者共同发言时，主持人声音占所有输出声音的85％，而三个发言者的声音分别占5％；当主持人不讲话一个发言者发言时，主持人声音占所有输出声音的0％(即其对应的前置放大电路的增益为0)，而对应的一个发言者的声音占100％；当主持人不讲话两个发言者发言时，主持人声音占所有输出声音的0％，而对应的两个发言者的声音分别占50％；当主持人不讲话三个发言者发言时，主持人声音占所有输出声音的0％，而对应的三个发言者的声音分别占33.3％。由于是单通道输出，所以输出通道的输出信号是百分之百的输出信号。

综上所述，根据本实用新型实施例的场馆多路音强自平衡的数字调音台，通过检测电路检测放大后的N路音频输入信号的音强，并检测现场声音的音强，以及通过人机交互模块获取给定音强，再通过处理器根据给定音强、放大后的N路音频输入信号的音强、现场声音的音强对前置放大电路、功率放大电路的增益进行自动调节，由此，能够方便准确地对场馆内各路声音的音强进行控制，有效保证场馆内音强的分布效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。