具有多DSP系统的有源一体化音箱技术方案

本发明专利技术涉及音箱技术，具体是一种具有多DSP系统的有源一体化音箱，包括按照信号流向依次设置的信号输入模块、数字音频处理模块、DAC、功放模块、喇叭模块，以及用于对上述一个或多个模块进行控制的音箱控制模块，所述信号输入模块用于接收输入所述音箱的的音频信号并传输至所述数字音频信号，所述数字音频处理模块包括设置在输入处理模块和多个输出处理模块中的多个音效处理器，所述数字音频处理模块包括按信号流向串联的多个DSP处理器，起始的一个DSP处理器与所述信号输入模块连接，最后的一个DSP处理器与所述功放模块连接，所述多个音效处理器按信号流向分配至所述多个DSP处理器中。

【技术实现步骤摘要】
具有多DSP系统的有源一体化音箱
本专利技术涉及音箱技术，具体是一种具有多DSP系统的有源一体化音箱。
技术介绍
有源一体化音箱(在本技术中音箱和音箱表不相同意思)是指集成了 DSP模块和功放模块的音箱。为实现音箱系统的快速调试校正，可以在DSP模块的输入处理部分设置多层音效处理，例如包括音箱层DSP处理(针对音箱自身)、阵列层DSP处理(针对一组音箱)和系统层DSP处理(针对整个音箱系统)，然后通过控制主机对音箱系统的音箱进行单独控制、组同步控制或系统同步控制，简化系统调试难度，缩短系统调试时间。但是实现多层音效处理需要对DSP处理的要求较高，一般的单个DSP处理器较难实现这种多层音效处理。(I)多层音效处理的是同时设置多个同一种类的音效处理其来实现的，以三层EQ均衡处理为例，需要在DSP处理器中同时设置音箱层EQ处理器、阵列层EQ处理器和系统层EQ处理器等三个音效处理器，这无疑会极大增加DSP处理器的数据处理量。而且很多音效处理器都是通过FIR滤波器或IIR滤波器实现的(例如EQ均衡、分频、空气衰减补偿等)，本来计算量就比较大，加上同时设置三层。因此性能一般的DSP处理器可能将无法顺利实现多层音效处理。(2)对于多分频音箱，DSP模块除了需要设置输入处理模块外，还需要针对每个喇叭单元设置一个输出处理模块。输入处理模块对输入音箱的音频信号做总的音效处理并将处理后的音频信号分成多路信号到各个输出处理模块，每个输出处理模块再根据所对应的喇叭单元特性做有针对性的音效处理。而且输入处理模块和各个输出处理模块中所采用的音效处理器的种类可以是任意的。因此对于分频音箱，DSP处理模块的数据处理量和计算量本来就很大。因此提高DSP模块是的处理功能是有源音箱领域的技术难题之一。此外，DSP模块的核心器件是DSP处理器(Digital Signal Processor，也称为数字信号处理器)。由于DSP处理器只能处理数字信号，如果输入音频信号为模拟音频信号，则需要先通过ADC (Analog to Digital Converter,模数转换器)将模拟音频信号转换成数字信号。数字信号经过DSP处理器进行各种设定的信号处理步骤后，再通过DAC (Digitalto Analog Converter,数模转换器)转换成模拟信号传输至下一个音箱模块,例如功放模块、喇叭模块等(由一个或多个独立的喇叭单元组成)。但是由于DAC自身的特性，经过DAC转换输出的模拟信号会带有一定量的本底噪音，这个本底噪音的大小是大致固定的，只和DAC自身相关，和输入音箱的数字音频信号或集成该DAC的器件无关。虽然普通情况下听众一般不易察觉这个噪音的存在，但是这个噪音毕竟还是存在的，功放模块会把这个噪音连同有效音频信号一起放大输出。当输入音箱的音频信号音量(电平)过小时，经喇叭单元还原出声音的噪音将会变得明显起来，严重时甚至会影响音箱的扩音效果和音响系统整体声效。然而，随着用户对音效处理要求的提高，用户希望DSP模块可以提供更多的音频处理功能，例如相位响应调整(BPPA)、多层处理(音箱层、阵列层、系统层)等。这些功能超出了传统的由单一 DSP芯片构建DSP模块信号处理能力，影响音频传输的实时性和可靠性。因此降低DAC本底噪音是有源音箱领域的另一个技术难题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种具有较低噪音的具有多DSP系统的有源一体化音箱，并使其数字音频处理模块具有更强的处理能力。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是: 一种具有多DSP系统的有源一体化音箱，包括按照信号流向依次设置的信号输入模块、数字音频处理模块、DAC、功放模块、喇叭模块，以及用于对上述一个或多个模块进行控制的音箱控制模块，所述信号输入模块用于接收输入所述音箱的的音频信号并传输至所述数字音频信号，所述数字音频处理模块包括多个串联的音效处理器，所述数字音频处理模块包括输入处理模块和多个输出处理模块，其中，所述输入处理模块包括串联的多个音效处理器，每个音效处理器用于根据所设定的处理参数对音频信号进行相应种类信号处理操作，其中起始的一个音效处理器接收来自所述信号输入模块的音频信号，最后的一个音效处理器处理后的音频信号分成多路输出音频信号并传输给对应的一个所述输出处理模块；每个所述输出处理模块包括串联的多个音效处理器，且起始的一个音效处理器为滤波器，该滤波器用于接收与所述输出处理模块对应的一路输出音频信号，并对该一路输出音频信号进行滤波处理，从而得到预设频段的音频信号； 其中: 所述数字音频处理模块包括按信号流向串联的多个DSP处理器，起始的一个DSP处理器与所述信号输入模块连接，最后的一个DSP处理器与所述功放模块连接，所述多个音效处理器按信号流向分配至所述多个DSP处理器中。上述技术方案的改进之一:所述音箱还包括降噪模块，所述最后一个DSP处理器还包括第一缩放单元和降噪控制模块，经过所述数字音频处理模块处理的数字信号依次经所述第一缩放单元、所述DAC和所述降噪模块传输至所述功放模块；所述降噪控制模块用于检测经过所述数字音频处理模块处理的数字信号电平，当检测到的信号电平低于预设阀值时，控制所述第一缩放单元按预设倍数放大信号电平，并同时控制所述降噪模块按该预设倍数缩小信号电平；当检测到的信号电平高于阀值时，控制所述第一缩放单元和所述降噪模块按原信号电平大小输出。上述技术方案的改进之二:所述数字音频处理模块包括第一 DSP处理器和第二DSP处理器，所述第一缩放单元和所述降噪控制模块设置在所述第二 DSP处理器中。上述技术方案的改进之三:所述第一缩放单元包括第一切换单元、直通通道和缩放通道，所述直通通道和所述缩放通道并联连接于所述第一切换单元和所述DAC，且所述缩放通道上设有用于按所述预设倍数对信号电平进行放大的第一电平缩放单元；所述第一切换单元与所述降噪控制模块连接，用于接收经过所述数字音频处理模块处理的数字信号，并根据所述降噪控制模块的控制信号选择通过所述直通通道或所述缩放通道将该数字信号传输至所述DAC。上述技术方案的改进之四:所述降噪模块包括第二切换单元、直通通道和缩放通道，所述直通通道和所述缩放通道并联连接于所述第二切换单元和所述功放模块，所述缩放通道上设有用于按所述预设倍数对信号电平进行缩小的第二电平缩放单元；所述第二切换单元与所述降噪控制模块连接，用于接收所述DAC输出的模拟信号，并根据所述降噪控制模块的控制信号选择通过所述直通通道或所述缩放通道将该模拟信号传输至所述功放模块。上述技术方案的改进之五:所述音箱控制模块包括用于控制所述数字音频处理模块中所述最后一个DSP处理器的子控制模块，所述子控制模块包括降噪状态反馈模块，所述降噪状态反馈模块用于当所述降噪控制模块检测到的信号电平小于预设阀值或当所述降噪控制模块控制所述第一切换单元选择所述缩放通道传输数字信号时，控制所述音箱上设置的状态灯显示音量过小提示和/或将该状态信息反馈给与所述音箱建立连接的控制主机，从而向用户提示输入音量过小。上述技术方案的改进之六:所述输入处理模块的各个音效处理器设置在所述第一DSP处理器中，各个所述输出处理模块的各个音效处理器设置在所述第二 DSP处理器中。上述技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多DSP系统的有源一体化音箱，包括按照信号流向依次设置的信号输入模块、数字音频处理模块、DAC、功放模块、喇叭模块，以及用于对上述一个或多个模块进行控制的音箱控制模块，所述信号输入模块用于接收输入所述音箱的的音频信号并传输至所述数字音频信号，所述数字音频处理模块包括多个串联的音效处理器，所述数字音频处理模块包括输入处理模块和多个输出处理模块，其中，所述输入处理模块包括串联的多个音效处理器，每个音效处理器用于根据所设定的处理参数对音频信号进行相应种类信号处理操作，其中起始的一个音效处理器接收来自所述信号输入模块的音频信号，最后的一个音效处理器处理后的音频信号分成多路输出音频信号并传输给对应的一个所述输出处理模块；每个所述输出处理模块包括串联的多个音效处理器，且起始的一个音效处理器为滤波器，该滤波器用于接收与所述输出处理模块对应的一路输出音频信号，并对该一路输出音频信号进行滤波处理，从而得到预设频段的音频信号；其特征在于：所述数字音频处理模块包括按信号流向串联的多个DSP处理器，起始的一个DSP处理器与所述信号输入模块连接，最后的一个DSP处理器与所述功放模块连接，所述多个音效处理器按信号流向分配至所述多个DSP处理器中。...

【技术特征摘要】
1.一种具有多DSP系统的有源一体化音箱，包括按照信号流向依次设置的信号输入模块、数字音频处理模块、DAC、功放模块、喇叭模块，以及用于对上述一个或多个模块进行控制的音箱控制模块，所述信号输入模块用于接收输入所述音箱的的音频信号并传输至所述数字音频信号，所述数字音频处理模块包括多个串联的音效处理器，所述数字音频处理模块包括输入处理模块和多个输出处理模块，其中，所述输入处理模块包括串联的多个音效处理器，每个音效处理器用于根据所设定的处理参数对音频信号进行相应种类信号处理操作，其中起始的一个音效处理器接收来自所述信号输入模块的音频信号，最后的一个音效处理器处理后的音频信号分成多路输出音频信号并传输给对应的一个所述输出处理模块；每个所述输出处理模块包括串联的多个音效处理器，且起始的一个音效处理器为滤波器，该滤波器用于接收与所述输出处理模块对应的一路输出音频信号，并对该一路输出音频信号进行滤波处理，从而得到预设频段的音频信号； 其特征在于: 所述数字音频处理模块包括按信号流向串联的多个DSP处理器，起始的一个DSP处理器与所述信号输入模块连接，最后的一个DSP处理器与所述功放模块连接，所述多个音效处理器按信号流向分配至所述多个DSP处理器中。2.根据权利要求1所述的具有多DSP系统的有源一体化音箱，其特征在于: 所述音箱还包括降噪模块，所述最后一个DSP处理器还包括第一缩放单元和降噪控制模块，经过所述数字音频处理模块处理的数字信号依次经所述第一缩放单元、所述DAC和所述降噪模块传输至所述功放模块； 所述降噪控制模块用于检测经过所述数字音频处理模块处理的数字信号电平，当检测到的信号电平低于预设阀值时，控制所述第一缩放单元按预设倍数放大信号电平，并同时控制所述降噪模块按该预设倍数缩小信号电平；当检测到的信号电平高于阀值时，控制所述第一缩放单元和所述降噪模块按原信号电平大小输出。3.根据权利要求2所述的具有多DSP系统的有源一体化音箱，其特征在于:所述数字音频处理模块包括第一 DSP处理器和第二 DSP处理器，所述第一缩放单元和所述降噪控制模块设置在所述第二 DSP处理器中。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：李志雄，邓俊曦，
申请(专利权)人：广州励丰文化科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44