DSP音频数字信号处理系统与方法.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410685104.0 (22)申请日 2014.11.25 G05B 19/042(2006.01) (71)申请人 宁波中荣声学科技有限公司 地址 315191 浙江省宁波市鄞州区瞻岐镇滨 海投资创业中心启航北路 (72)发明人 闫峻 闫秉耀 张涛 (74)专利代理机构 宁波市鄞州甬致专利代理事 务所 ( 普通合伙 ) 33228 代理人 代忠炯 (54) 发明名称 DSP 音频数字信号处理系统与方法 (57) 摘要 本发明涉及电声技术领域， 尤其涉及一种DSP 音频数字信号处理系统与方法， 所述 DSP 音频数 字信号处理系统。

2、包括音频模拟信号输入接口模 块、 DSP 数字信号处理模块、 音频模拟信号输出接 口模块、 单片机微控制模块、 显示模块及用户操作 接口模块， 所述显示模块、 用户操作接口模块以及 DSP 数字信号处理模块均与单片机微控制模块信 号连接， 所述音频模拟信号输入接口模块以及音 频模拟信号输出接口模块均与 DSP 数字信号处理 模块信号连接， 采用这种系统与方法可以将传统 的纯模拟信号处理的音频功放前级改为带 DSP 数 字信号处理功能的数字前级， 依靠数字信号处理 的高速、 高效和灵活性。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书。

3、8页 附图7页 (10)申请公布号 CN 104503297 A (43)申请公布日 2015.04.08 CN 104503297 A 1/2 页 2 1.一种 DSP 音频数字信号处理系统， 其特征在于 ： 所述 DSP 音频数字信号处理系统包括音频模拟信号输入接口模块、 DSP 数字信号处理 模块、 音频模拟信号输出接口模块、 单片机微控制模块、 显示模块及用户操作接口模块， 所 述显示模块、 用户操作接口模块以及 DSP 数字信号处理模块均与单片机微控制模块信号连 接， 所述音频模拟信号输入接口模块以及音频模拟信号输出接口模块均与 DSP 数字信号处 理模块信号连接 ； 所述音频模拟信。

4、号输入接口模块用于连接外部音频信号输入、 信号放大及提高信噪 比， 并将处理后的信号送入 DSP 数字信号处理模块的模拟信号输入接口 ； 所述DSP数字信号处理模块用于对输入的模拟音频信号进行A/D转换、 数字信号处理， 处理结束后再通过 D/A 转换输出经过分频后的高音、 低音和超低音模拟信号到音频模拟信 号输出接口模块 ； 所述音频模拟信号输出接口模块分高音输出通道、 低音输出通道和超低音输出通道， 高音输出通道和低音输出通道分别与功放后级高音、 低音放大电路连接， 超低音输出通道 输出的超低音信号直接作为超低音音箱的信号源 ； 所述显示模块作为用户接口界面， 用于显示系统功能、 模块运行。

5、状态、 参数以及用户操 作指示 ； 所述用户操作接口模块集成系统所有操作与设置为一体 ； 所述单片机微控制模块用于控制系统中其他模块的运行状态 ； 所述 DSP 数字信号处理模块包括依次信号连接的 A/D 转换模块、 扬声器频响曲线矫正 模块以及 D/A 转换模块。 2.一种 DSP 音频数字信号处理方法， 其特征在于， 它包括以下步骤 ： （1） 、 设定扬声器频响曲线矫正参数以及通过用户操作接口模块设定其他参数 ； （2） 、 外部音频模拟信号输入音频模拟信号输入接口模块， 然后经过音频模拟信号输入 接口模块信号放大及提高信噪比后输入到 A/D 转换模块， 然后再经过 A/D 转换模块转变。

6、成 音频数字信号输入到扬声器频响曲线矫正模块 ； （3） 、 扬声器频响曲线矫正模块根据步骤 （1） 设定的扬声器频响曲线矫正参数来对传输 过来的音频数字信号进行处理 ； （4） 、 将步骤 （3） 处理后的音频数字信号输入到 D/A 转换模块， 然后经过 D/A 转换模块 转化变成音频模拟信号 ； （5） 、 将步骤 （4） 转化后的音频模拟信号通过音频模拟信号输出接口模块输出。 3.根据权利要求2所述的一种DSP音频数字信号处理方法， 其特征在于 ： 所述步骤 （1） 的设定扬声器频响曲线矫正参数主要包括以下步骤 ： A、 首先使用电声测试仪器， 在标准的消声室里测得音箱的实际频率响应曲线。

7、和实际相 位响应曲线 ； B、 将步骤 A 中所测得的实际频率响应曲线与由扬声器工程师和音箱工程师来制定的 目标频率响应曲线进行对比， 获得在音频各个频率点上的差值， 从而得出一个扬声器频率 响应曲线矫正表， 所述矫正表包括所要插入的频率矫正点的个数， 以及每个频率点所需滤 波器的中心频率、 滤波器类型、 滤波器 Q 值及提升或衰减的幅度参数 ； C、 根据步骤 B 所获得的扬声器频率响应曲线矫正表中的参数来对扬声器频响曲线矫 权 利 要 求 书 CN 104503297 A 2 2/2 页 3 正模块进行设置 ； D、 将步骤 C 所设置好的扬声器频响曲线矫正模块单独下载到专用的扬声器频率响。

8、应 曲线矫正调试板中， 并重复步骤 A， 对经过矫正后的音箱进行测试， 获得经过矫正后实际测 得的音箱频率响应曲线， 并与步骤 B 中制定的目标频率响应曲线进行对比， 如果两者还有 区别， 则对扬声器频率响应曲线矫正表进行微调整， 然后根据微调整后扬声器频率响应曲 线矫正表中的参数对扬声器频响曲线矫正模块进行设置， 之后再重复步骤步骤 D， 直至两者 相同 ； E、 将步骤 D 调整完成的扬声器频率响应曲线矫正表中的参数来对扬声器频响曲线矫 正模块进行设置， 再将设置好的扬声器频响曲线矫正模块添加到 DSP 数字信号处理模块 中。 权 利 要 求 书 CN 104503297 A 3 1/8 。

9、页 4 DSP音频数字信号处理系统与方法 技术领域 0001 本发明涉及电声技术领域， 尤其涉及一种 DSP 音频数字信号处理系统与方法。 背景技术 0002 音频电信号转换为实际的声音信号， 通过扬声器来完成， 作为一种换能器件， 其性 能优劣对音质的影响最大。在音响设备中， 扬声器是最重要的器件， 同时也是最薄弱的器 件， 虽然种类繁多， 但结构原理基本上是相同的， 另外由于材质的不同， 造成不同的扬声器 性能差异巨大， 其在频率响应上的固有缺陷是无法完全通过更新设计或材料选择来弥补 的。音箱是整个音响系统的终端设备， 其发声部件就是扬声器， 所以， 扬声器的性能也就在 很大程度上确定了音。

10、箱的性能。音箱可分为有源音箱 （也叫 主动式音箱） 和无源音箱 （也叫 被动式音箱） 两类， 有源音箱内部自带专用的功率放大电路， 使用较低的音频信号电平直接 驱动， 无源音箱需要外接功放。本发明针对的是有源音箱， 因此， 在所有文挡中多提高的音 箱均指有源音箱。 传统的功放采用纯模拟电路， 除过对音频信号进行放大外， 如果想对音箱 的频响性能进行矫正， 只能通过增加硬件电路来实现， 受电路原理和元件参数的影响， 很难 达到理想的效果， 并且只能做些简单的调整， 如果想要实现精密调节， 就会极大的增加实现 电路的复杂程度。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是 ： 提供一种 DSP 。

11、音频数字信号处理系统与方法， 采 用这种系统与方法可以将传统的纯模拟信号处理的音频功放前级改为带 DSP 数字信号处 理功能的数字前级， 依靠数字信号处理的高速、 高效和灵活性， 从软件层面上来弥补扬声 器、 音箱以及音频功放的固有缺陷， 对音响系统的性能参数和听觉效果进行大幅度提升。 0004 本发明所采用的技术方案是 ： 一种 DSP 音频数字信号处理系统与方法， 所述 DSP 音频数字信号处理系统包括音频模拟信号输入接口模块、 DSP 数字信号处理 模块、 音频模拟信号输出接口模块、 单片机微控制模块、 显示模块及用户操作接口模块， 所 述显示模块、 用户操作接口模块以及 DSP 数字信。

12、号处理模块均与单片机微控制模块信号连 接， 所述音频模拟信号输入接口模块以及音频模拟信号输出接口模块均与 DSP 数字信号处 理模块信号连接 ； 所述音频模拟信号输入接口模块用于连接外部音频信号输入、 信号放大及提高信噪 比， 并将处理后的信号送入 DSP 数字信号处理模块的模拟信号输入接口 ； 所述DSP数字信号处理模块用于对输入的模拟音频信号进行A/D转换、 数字信号处理， 处理结束后再通过 D/A 转换输出经过分频后的高音、 低音和超低音模拟信号到音频模拟信 号输出接口模块 ； 所述音频模拟信号输出接口模块分高音输出通道、 低音输出通道和超低音输出通道， 高音输出通道和低音输出通道分别与。

13、功放后级高音、 低音放大电路连接， 超低音输出通道 输出的超低音信号直接作为超低音音箱的信号源 ； 说 明 书 CN 104503297 A 4 2/8 页 5 所述显示模块作为用户接口界面， 用于显示系统功能、 模块运行状态、 参数以及用户操 作指示 ； 所述用户操作接口模块集成系统所有操作与设置为一体 ； 所述单片机微控制模块用于控制系统中其他模块的运行状态 ； 所述单片机微控制模块 中的单片机微控制程序中集成有 DSP 数字信号处理的程序代码和参数， 主要功能包括 DSP 数字信号处理程序代码和参数的载入、 DSP 数字信号处理各功能模块的运行状态控制和运 行参数设置更新、 LCD 显示。

14、控制与更新、 用户操作检测与识别、 系统运行状态和系统掉电监 控 ； 所述 DSP 数字信号处理模块包括依次信号连接的 A/D 转换模块、 扬声器频响曲线矫正 模块以及 D/A 转换模块 ； 所述 DSP 音频数字信号处理方法主要包括以下步骤 ： （1） 、 设定扬声器频响曲线矫正参数以及通过用户操作接口模块设定其他参数 ； （2） 、 外部音频模拟信号输入音频模拟信号输入接口模块， 然后经过音频模拟信号输入 接口模块信号放大及提高信噪比后输入到 A/D 转换模块， 然后再经过 A/D 转换模块转变成 音频数字信号输入到扬声器频响曲线矫正模块 ； （3） 、 扬声器频响曲线矫正模块根据步骤 （。

15、1） 设定的扬声器频响曲线矫正参数来对传输 过来的音频数字信号进行处理 ； （4） 、 将步骤 （3） 处理后的音频数字信号输入到 D/A 转换模块， 然后经过 D/A 转换模块 转化变成音频模拟信号 ； （5） 、 将步骤 （4） 转化后的音频模拟信号通过音频模拟信号输出接口模块输出 ； 且所述步骤 （1） 的设定扬声器频响曲线矫正参数主要包括以下步骤 ： A、 首先使用电声测试仪器， 在标准的消声室里测得音箱的实际频率响应曲线和实际相 位响应曲线 ； B、 将步骤 A 中所测得的实际频率响应曲线与由扬声器工程师和音箱工程师来制定的 目标频率响应曲线进行对比， 获得在音频各个频率点上的差值，。

16、 从而得出一个扬声器频率 响应曲线矫正表， 所述矫正表包括所要插入的频率矫正点的个数， 以及每个频率点所需滤 波器的中心频率、 滤波器类型、 滤波器 Q 值及提升或衰减的幅度参数 ； C、 根据步骤 B 所获得的扬声器频率响应曲线矫正表中的参数来对扬声器频响曲线矫 正模块进行设置 ； D、 将步骤 C 所设置好的扬声器频响曲线矫正模块单独下载到专用的扬声器频率响应 曲线矫正调试板中， 并重复步骤 A， 对经过矫正后的音箱进行测试， 获得经过矫正后实际测 得的音箱频率响应曲线， 并与步骤 B 中制定的目标频率响应曲线进行对比， 如果两者还有 区别， 则对扬声器频率响应曲线矫正表进行微调整， 然后。

17、根据微调整后扬声器频率响应曲 线矫正表中的参数对扬声器频响曲线矫正模块进行设置， 之后再重复步骤步骤 D， 直至两者 相同 ； E、 将步骤 D 调整完成的扬声器频率响应曲线矫正表中的参数来对扬声器频响曲线矫 正模块进行设置， 再将设置好的扬声器频响曲线矫正模块添加到 DSP 数字信号处理模块 中。 0005 采用以上结构与方法与现有技术相比， 本发明具有以下优点 ： 本发明将 DSP 数字 说 明 书 CN 104503297 A 5 3/8 页 6 信号处理技术引入到音频信号放大系统中， 设计一套具有 DSP 数字信号处理功能的音频功 放前级系统， 依靠 DSP 强大的数字信号处理能力和可。

18、编程性， 在软件层面上来对音箱的性 能进行提升， 本系统可以彻底省去音频信号处理模拟电子电路部分， 使用一块 DSP 数字信 号处理芯片和简单的外围电路来代替， 所有跟音频信号处理有关的功能全部使用软件来完 成， 最后集成到 DSP 芯片中加以实现， 功能上的增加并不需要对硬件进行任何改动， 并且可 以做到更精细的调节和处理， 以往依靠纯硬件电路不可能实现的功能， 在本系统中可以轻 松的实现。 同时， 在系统中加入单片机微控制系统和显示功能， 集成所有操作于一个带按键 的旋转编码器中， 使整个系统更加的智能化和可显示化， 极大提升人机可操作性能。 对整个 音箱来说， 性能更加接近理想化要求。 。

19、附图说明 0006 图 1 为本发明 DSP 音频数字信号处理系统与方法的系统框图。 0007 图 2 为本发明 DSP 音频数字信号处理系统与方法系统开机步骤图。 0008 图 3 本发明 DSP 音频数字信号处理系统与方法系统设置操作流程图。 0009 图4为本发明DSP音频数字信号处理系统音箱的频响曲线在矫正前和矫正后的对 比结果。 0010 图 5 为本发明 DSP 音频数字信号处理系统音箱的可选音效及其对应的频响曲线。 0011 图6为本发明DSP音频数字信号处理系统音箱在安装位置不同时所进行的处理效 果对比图。 0012 图 7 为本发明 DSP 音频数字信号处理系统音箱高、 低音。

20、处理模块的处理效果图。 0013 图8为本发明DSP音频数字信号处理系统超低音音箱对频响曲线矫正的效果和超 低音截止频率的设置。 具体实施方式 0014 以下结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述， 但是本发明不仅限于以下 具体实施方式。 0015 如图所示 ： 一种 DSP 音频数字信号处理系统与方法， 所述 DSP 音频数字处理系统包括音频模拟信号输入接口模块、 DSP 数字信号处理模块、 音频模拟信号输出接口模块、 单片机微控制模块、 显示模块及用户操作接口模块， 所述显示 模块、 用户操作接口模块以及 DSP 数字信号处理模块均与单片机微控制模块信号连接， 所 述音频模拟信号输入接。

21、口模块以及音频模拟信号输出接口模块均与 DSP 数字信号处理模 块信号连接 ； 所述音频模拟信号输入接口模块用于连接外部音频信号输入、 信号放大及提高信噪 比， 并将处理后的信号送入 DSP 数字信号处理模块的模拟信号输入接口 ； 所述DSP数字信号处理模块用于对输入的模拟音频信号进行A/D转换、 数字信号处理， 处理结束后再通过 D/A 转换输出经过分频后的高音、 低音和超低音模拟信号到音频模拟信 号输出接口模块 ； 所述音频模拟信号输出接口模块分高音输出通道、 低音输出通道和超低音输出通道， 高音输出通道和低音输出通道分别与功放后级高、 低放大电路连接， 超低音输出通道输出 说 明 书 C。

22、N 104503297 A 6 4/8 页 7 的超低音信号直接作为超低音音箱的信号源 ； 所述显示模块作为用户接口界面， 用于显示系统功能、 模块运行状态、 参数以及用户操 作指示 ； 所述显示模块为 LCD 显示屏 ； 所述用户操作接口模块集成系统所有操作与设置为一体 ； 所述用户操作接口模块为一 个带按键功能的旋转编码器 ； 所述单片机微控制模块用于控制系统中其他模块的运行状态 ； 所述 DSP 数字信号处理模块包括依次信号连接的 A/D 转换模块、 扬声器频响曲线矫正 模块以及D/A转换模块 ； 所述DSP数字信号处理模块还包括输入信号压限控制模块、 系统主 音量控制及系统静音控制模块。

23、、 噪声处理模块、 音频高音处理模块、 音频低音处理模块、 扬 声器响度控制模块、 音效设置模块、 系统延时模块、 音箱最大功率控制模块、 音频高低音分 频模块和超低音设置模块。 0016 所述 DSP 音频数字信号处理方法主要包括以下步骤 ： （1） 、 设定扬声器频响曲线矫正参数以及通过用户操作接口模块设定其他参数 ； （2） 、 外部音频模拟信号输入音频模拟信号输入接口模块， 然后经过音频模拟信号输入 接口模块信号放大及提高信噪比后输入到 A/D 转换模块， 然后再经过 A/D 转换模块转变成 音频数字信号输入到扬声器频响曲线矫正模块 ； （3） 、 扬声器频响曲线矫正模块根据步骤 （1。

24、） 设定的扬声器频响曲线矫正参数来对传输 过来的音频数字信号进行处理 ； （4） 、 将步骤 （3） 处理后的音频数字信号输入到 D/A 转换模块， 然后经过 D/A 转换模块 转化变成音频模拟信号 ； （5） 、 将步骤 （4） 转化后的音频模拟信号通过音频模拟信号输出接口模块输出。 0017 且在步骤 （3） 之前还需要对输入音频信号的最大峰值进行限制 ： 当输入音频信号 的最大峰值超过阀值时， 根据信号峰值压缩表对音频信号进行压缩， 并根据压缩的程度在 LCD 显示屏上进行显示以提示用户应降低输入信号音量 ； 对于未超过阀值的信号， 则不进 行任何处理。 0018 然后再进行系统主音量控。

25、制和系统静音控制 ： 将系统音量分为 91 级 ： -80dB +10dB， 并以 1dB 为调节步长， 由用户进行设置， 当音量小于 -79dB 时系统自动切换到静 音模式。 0019 在步骤 （3） 之后， 还需要进行音频高音处理 ： 使用高肩滤波器或尖顶滤波器对高 音进行提升或衰减， 调节范围为 ： -10dB +10dB， 并且以 1dB 作为步长进行调节。 0020 音频低音处理 ： 使用低肩滤波器或尖顶滤波器对低音进行提升或衰减， 调节范围 为 ： -10dB +10dB， 并且以 1dB 作为步长进行调节。 0021 扬声器响度控制 ： 在音箱输出声压级较低时， 为平衡高、 中、。

26、 低音的响度， 依据标准 的等响曲线图， 对小于 60Hz 的低音部分和大于 7000Hz 的高音部分进行提升。 0022 音效设置 ： 使用 10 段均衡滤波器， 对声音的各频率段进行提升或衰减， 来模拟音 箱在不同应用场合下的听觉效果。 0023 系统延时 ： 在多音箱应用环境下， 为使多个音箱输出的声音同步到达某一听觉区 域， 依据声音在空气中的传播速度， 对不同摆放位置的音箱按距离进行延时后再输出， 并将 延时时长以距离 （单位为 m( 米 ) 或 ft( 英尺 )） 的形式供用户进行设置。 说 明 书 CN 104503297 A 7 5/8 页 8 0024 音箱最大功率控制 ： 。

27、依据音箱最大输出功率要求， 对音频模拟信号输出接口输出 给音频功放后级的信号瞬间峰值电平进行限制， 确保功放工作在安全功率范围内， 避免因 功率过大而烧坏功放或扬声器， 对超过规定阀值的电平按比例进行压缩压缩， 压缩后的信 号电平 = 原信号电平 *（阀值电平 / 原引号电平） 。未超过阀值的信号不做任何处理。 0025 音频高低音分频 ： 除过高、 低两分频输出， 还可进行高、 中、 低三分频除数， 各频段 分频器的滤波器类型、 分频点频率、 末端增益、 输出极性等参数均可选， 具体要求由工程师 确定， 但对于用户来说， 是不可见的。 0026 超低音设置 ： 过程类似音频高低音分频， 超低。

28、音分频器的滤波器类型、 截止频率、 末端增益、 输出极性等参数可选， 具体要求由工程师确定， 但对于用户来说， 是不可见的。 0027 且所述步骤 （1） 的设定扬声器频响曲线矫正参数主要包括以下步骤 ： A、 首先使用电声测试仪器， 在标准的消声室里测得音箱的实际频率响应曲线和实际相 位响应曲线 ； B、 将步骤 A 中所测得的实际频率响应曲线与由扬声器工程师和音箱工程师来制定的 目标频率响应曲线进行对比， 获得在音频各个频率点上的差值， 从而得出一个扬声器频率 响应曲线矫正表， 所述矫正表包括所要插入的频率矫正点的个数， 以及每个频率点所需滤 波器的中心频率、 滤波器类型、 滤波器 Q 值。

29、及提升或衰减的幅度参数 ； C、 根据步骤 B 所获得的扬声器频率响应曲线矫正表中的参数来对扬声器频响曲线矫 正模块进行设置 ； D、 将步骤 C 所设置好的扬声器频响曲线矫正模块单独下载到专用的扬声器频率响应 曲线矫正调试板中， 并重复步骤 A， 对经过矫正后的音箱进行测试， 获得经过矫正后实际测 得的音箱频率响应曲线， 并与步骤 B 中制定的目标频率响应曲线进行对比， 如果两者还有 区别， 则对扬声器频率响应曲线矫正表进行微调整， 然后根据微调整后扬声器频率响应曲 线矫正表中的参数对扬声器频响曲线矫正模块进行设置， 之后再重复步骤步骤 D， 直至两者 相同 ； E、 将步骤 D 调整完成的。

30、扬声器频率响应曲线矫正表中的参数来对扬声器频响曲线矫 正模块进行设置， 再将设置好的扬声器频响曲线矫正模块添加到 DSP 数字信号处理模块 中。 0028 如图 1 所示为本发明系统结构框图。其中， LCD 显示屏和带按键的旋转编码器为 用户接口， 用户对系统的所有操作设置均通过对旋转编码器的顺时针旋转操作、 逆时针旋 转操作或按键来实现， LCD 显示屏用来显示系统功能及各功能模块的运行状态和参数， 同 时， 在用户进行系统设置时， 对用户进行操作提示 ； 音频模拟信号输入接口接收外部音频信 号输入并进行前期降噪和放大处理， 然后将信号送至 DSP 数字信号处理模块的模拟输入端 口 ； DS。

31、P 数字信号处理模块自带模 / 数转换和数 / 模转换， 模 / 数转换模块将音频模拟信号 转换为数字信号， 数 / 模转换模块将经过处理后的数字音频信号重新转换为模拟信号， 然 后送至音频功放后级进一步进行放大， 本系统跟音频处理相关的所有操作均在 DSP 数字信 号处理模块中完成 ； 微控制器模块为整个系统的控制部分， 在系统上电后， 首先控制系统中 各模块完成复位， 然后将 DSP 程序代码和参数通过 I2C 总线载入到 DSP 数字信号处理器中， 同时通过 SPI 总线控制 LCD 显示屏按流程完成系统开机显示步骤， 待系统进入正常工作状 态后控制 LCD 显示系统主界面， 此后开始接。

32、受用户操作设置。 说 明 书 CN 104503297 A 8 6/8 页 9 0029 如图 2 所示为系统的开机步骤 ： 首先， 系统上电 ； 系统上电后微控制器模块首先进 行复位， 复位完成后再控制系统中其它模块进行复位 ； 等待系统中所有模块均完成复位后 控制 LCD 显示公司 Logo， 然后载入 DSP 数字信号处理的程序代码和参数数据到 DSP 数字信 号处理芯片中， 但此时 DSP 处于静音状态， 等待 2S 后控制 LCD 显示产品型号， 紧接着再等待 2S后控制LCD显示系统主界面， 同时控制DSP数字信号处理模块开始工作， 整个系统开始进 入正常的工作状态， 微控制器开始。

33、接受用户操作 ； 在系统主界面状态下， 用户可通过向左或 向右旋转旋转编码器来调整系统主音量。 0030 如图 3 为系统设置流程图 ： 在系统主界面状态下， 按一下旋转编码器的按键， 将会 进入到系统参数设置状态， 图 3 中所列出的是系统中所有可由用户自行设置的功能模块及 其对应的可选参数值， 而对于频响曲线矫正模块、 响度控制模块、 信号压限处理模块、 功放 最大功率监测模块、 高低音分频模块等， 是完全为提升音箱的品质而设计的， 针对不同的音 箱和扬声器， 模块的具体功能和参数是固定选用的最优方案， 对用户来说是不可见的， 因此 用户不能设置这些参数。 0031 在进入到系统参数设置状。

34、态后， 通过向左或向右旋转旋转编码器来选择不同的功 能菜单。旋转编码器 向右 旋转一挡将会选中下一个菜单项， 而 向左 旋转一挡则会选中 上一个菜单项， 被选中的菜单项会变为翻转显示， 而该菜单项右侧对应的参数值则处于正 常显示状态。当需要对某个功能项的参数值进行修改时， 首先旋转旋转编码器选中该功能 项的菜单标签， 然后按一下旋转编码器， 则进入到该菜单项的参数设置状态， 此时， 菜单项 的标签恢复到正常显示状态， 而将右侧该菜单项当前的参数值翻转显示， 改参数值靠左显 示为居中显示， 并且添加左、 右两个倒三角导向标志， 当当前参数值左侧还有可选参数时， 显示左侧的倒三角导向标志， 否则不。

35、显示 ； 当当前参数值右侧还有可选参数时， 显示右侧的 倒三角导向标志， 否则不显示。菜单项的可选参数值列表采用从左向右或从右向左依次显 示的方式供用户进行选择。 0032 在更改菜单项的参数值时， 是立即生效的， 也就是说， 对菜单项的参数值所做的每 一次调整， 都会立刻对应有系统中该菜单项对应的功能模块的一次状态切换， 但只是一个 临时的工作状态， 只有当退出系统参数设置状态时， 系统才会对所做的所有修改进行保存， 并作为下一次开机时模块的默认工作状态。当设置好某个菜单项的参数后， 需要按一下旋 转编码器退出菜单项参数值设置状态， 系统自动返回到该菜单项的选中状态， 此时可继续 对其它功能。

36、菜单的参数值进行修改， 所有菜单项参数值的调整方法相同。 0033 在进行系统复位时， 也就是将系统恢复到出厂时系统各功能模块的工作状态， 首 先操作旋转编码器选中系统复位菜单， 然后按一下旋转编码器， 系统会控制 LCD 显示系统 复位确认对话界面供用户进行确认， 此时， 可通过向左或向右旋转旋转编码器来选择 “YES” 或 “NO” 标签， 然后再按一下旋转编码器通知系统执行系统复位操作， 若选择的为 “NO” ， 则系统不做任何处理直接返回到系统复位菜单的选中状态， 复位操作结束 ； 如果选择的为 “YES” ， 则系统开始执行复位操作， 将系统中所有功能模块的状态恢复到出厂时的状态， 。

37、然 后自动返回到系统复位菜单的选中状态， 复位操作结束。 0034 退出系统参数设置状态。当完成系统参数设置后， 需要退出系统参数设置状态并 返回到系统主界面， 则需首先操作旋转编码器选中退出并保存菜单项， 然后按一下旋转编 码器， 系统会首先对更改后的各菜单项的参数值进行保存， 保存结束后自动返回到系统主 说 明 书 CN 104503297 A 9 7/8 页 10 界面显示状态。 0035 在图 3 所示的系统设置操作流程图中各标注的含义对应如下 ： Press ： 表示按一下旋转编码器 Left ： 表示 向左旋转 旋转编码器 Right ： 表示 向右旋转 旋转编码器 默认值 ： 表。

38、示系统在出厂时或执行系统复位后该菜单项所使用的默认参数值 开机值 ： 表示在系统每次开机时均使用该参数值作为默认设置， 此外在本次正常工作 状态时对该菜单项参数值的调整不影响下一次系统上电时的工作状态。 0036 音箱频响曲线矫正 ： 该模块针对具体型号的音箱， 其参数由扬声器设计工程师、 音 箱设计工程师和试音工程师共同调试给出， 为一个固定的功能模块， 因此对用户是不可见 的， 用户不能对其参数进行调整。 0037 如上图 4 所示， 为一款使用 DSP 音频数字信号处理前级的音箱的频响曲线在矫 正前和矫正后的对比结果， 曲线 1 为音箱低音单元在矫正前的频响曲线， 经过矫正后变为 曲线 。

39、5 ； 曲线 2 为音箱高音单元在矫正前的频响曲线， 经过矫正后变为曲线 6。模块使用了 九个相互独立的尖峰滤波器， 各滤波器的参数如下表 1 所示 ： 序号中心频率 ： Hz品质因素 Q 值提升或衰减幅度 ： dB 滤波器类型 170.001.56.0Peaking Filter 2160.003.01.0Peaking Filter 3550.002.0-5.0Peaking Filter 41200.0010.0-3.0Peaking Filter 51700.005.0-2.0Peaking Filter 63700.002.0-4.0Peaking Filter 75500.005.。

40、0-3.0Peaking Filter 88700.005.03.0Peaking Filter 913200.005.05.0Peaking Filter 表 1 表中提升或衰减幅度， 正值表示对该频率段的信号进行提升， 负值表示对该频率 段的信号进行衰减。高、 低音分频， 低音的截止频率为 2700.00Hz， 采用林奎茨 - 瑞丽 （Linkwitz-Riley 48） 48 阶滤波器， 末端增益为 0dB ； 高音的起始频率为 2600.00Hz， 同样 采用林奎茨 - 瑞丽 （Linkwitz-Riley 48） 48 阶滤波器， 末端增益为 2.0dB。 0038 如图 5 为一款。

41、使用 DSP 音频数字信号处理前级的音箱的可选音效及其对应的频 响曲线。处理方法同样是对音频信号的某一频段进行提升或衰减， 但使用的是一个 10 段参 数均衡器， 构建出一个虚拟的听觉环境效果， 图中 10 号曲线 MUSIC， 不对信号做任何处理， 为系统默认的效果状态 ； 11 号曲线 LIVE 构建的是演唱会现场的听觉效果 ； 12 号曲线 CLUB 构建的是俱乐部里的听觉效果 ； 13 号线 SPEECH 线则是在接麦克风时对语音信号的处理效 果。 0039 如图 6 所示为一款使用 DSP 音频数字信号处理前级的音箱在安装位置不同时 所进行的处理效果对比。如在 POLE 支架安装方式。

42、下， 对 1kHz 以下的信号进行提升， 60 到 500Hz 之间约提升 6dB， 用来弥补声响向音箱背面扩散而噪成的低音响度减弱。 0040 如图 7 所示为一款使用 DSP 音频数字信号处理前级的音箱高、 低音处理模块的 处理效果， 对低音的处理采用一个尖峰滤波器， 中心频率为 65.00Hz， 品质因素 （Q 值）为 说 明 书 CN 104503297 A 10 8/8 页 11 1.0， 末端增益为 0 ； 对高音的处理同样采用一个尖峰滤波器， 中心频率为 11000.00Hz， 品质 因素 （Q 值） 为 5.0， 末端增益为 0。高、 低音的提升或衰减范围均为 +10dB -1。

43、0dB， 中间 的曲线为不进行任何处理 （0dB） 时的曲线， 上放为最大提升 10dB 后的曲线， 下放为最大衰 减 -10dB 后的曲线。高、 低音模块是为满足个人听觉爱好而设计。 0041 如图 8 所示为一款使用 DSP 音频数字信号处理前级的超低音音箱对频响曲线矫 正的效果和超低音截止频率的设置。6 号曲线为原始的 （不带 DSP 音频数字信号处理） 的 频响曲线， 8 号曲线为带 DSP 音频数字信号处理对频响曲线矫正后的效果。超低音截止频 率设置使用一个林奎茨 - 瑞丽 （Linkwitz-Riley 48） 48 阶滤波器， 10 号曲线的截止频率为 150.00Hz， 11 。

44、号曲线的截止频率为 120.00Hz， 12 号曲线的截止频率为 100.00Hz， 13 号曲线 的截止频率为 80.00Hz， 14 号曲线的截止频率为 60.00Hz， 具体参数则由用户自行设置。 说 明 书 CN 104503297 A 11 1/7 页 12 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104503297 A 12 2/7 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 104503297 A 13 3/7 页 14 图 4 说 明 书 附 图 CN 104503297 A 14 4/7 页 15 图 5 说 明 书 附 图 CN 104503297 A 15 5/7 页 16 图 6 说 明 书 附 图 CN 104503297 A 16 6/7 页 17 图 7 说 明 书 附 图 CN 104503297 A 17 7/7 页 18 图 8 说 明 书 附 图 CN 104503297 A 18 。