[发明专利]一种增益控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于多媒体数据处理技术领域，尤其涉及一种增益控制系统及方法。

背景技术

录音是目前很多消费类电子设备中带有的一种基本功能，例如固定电话机、手机、各种学习机、mp3播放器等，甚至有专门的录音设备——录音笔。录音时，说话者有时离麦克风近，有时离得比较远，也有可能有时说话比较大声或非常大声，有时声音太小，这样可能导致录制的声音音质较差，飘忽不稳定，不连贯，甚至破音，此时就需要一种称为录音自动增益控制的技术来改善这种情况，在录音时如果音源能量太小，对其进行适当的放大；如果音源能量过强时，对其进行适当削弱；最终将整个录制的声音能量水平控制在一个范围内。

自动增益控制技术已经广泛应用于很多领域和场合，包括录音场合。自动增益控制通常有两种方法实现，一是使用硬件模拟电路，主要是基于运算放大器的负反馈电路来实现；另外一种是软件处理方法，即先通过录音采集到数字语音信号，再检测其能量，根据其能量动态调整合理的增益控制因子，最后用增益控制因子对数字语音信号进行缩放控制。

但是，上述两种增益控制方法均有其缺陷，其具体为：

用硬件模拟电路实现自动增益控制，硬件增加了芯片或电路板的复杂程度，容易受电磁信号干扰和相关器件的影响，导致控制效果不稳定，并且对硬件电路设计者或模拟芯片设计者经验有较高的要求，同时也增加了硬件成本；

而对于软件实现方法，由于是对数字信号的线性处理，而从麦克风到增益控制电路，再到模数转换器等各个环节引入的噪音也会同时受增益控制，尤其是需要进行放大控制时，噪音被同等程度放大，严重影响到录音效果。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种增益控制系统，旨在解决现有技术提供的增益控制方法存在缺陷，例如由于较高的硬件要求或控制处理方式等导致的录音效果差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种增益控制系统，所述系统包括：

麦克风，用于将声音信号转换为模拟语音信号；

模拟增益控制单元，与所述麦克风连接，用于对所述麦克风输出的模拟语音信号执行粗调操作，进行第一级增益控制；

模数转换器，与所述模拟增益控制单元连接，用于将所述模拟增益控制单元输出的模拟语音信号转换为数字语音信号；以及

数字增益控制单元，与所述模数转换器和模拟增益控制单元连接，用于对所述模数转换器输出的数字语音信号进行能量检测，根据能量检测结果动态调整数字增益因子，并根据所述调整后的增益因子对数字语音信号进行第二级增益控制。

本发明实施例的另一目的在于提供一种基于增益控制系统的增益控制方法，所述方法包括下述步骤：

将麦克风输出的模拟语音信号执行粗调操作，进行第一级增益控制；

对所述模数转换器输出的数字语音信号进行能量检测，根据能量检测结果动态调整数字增益因子，并根据所述调整后的增益因子对数字语音信号进行第二级增益控制；

输出经过所述第二级增益控制后的语音信号，生成录音文件。

本发明实施例提供的增益控制系统包括：麦克风将声音信号转换为模拟语音信号；模拟增益控制单元与所述麦克风连接，对所述麦克风输出的模拟语音信号执行粗调操作，进行第一级增益控制；模数转换器，与所述模拟增益控制单元连接，将所述模拟增益控制单元输出的模拟语音信号转换为数字语音信号；数字增益控制单元与所述模数转换器和模拟增益控制单元连接，对所述模数转换器输出的数字语音信号进行能量检测，根据能量检测结果动态调整数字增益因子，并根据所述调整后的增益因子对数字语音信号进行第二级增益控制，实现数字增益控制和模拟增益控制相结合实现的录音自动增益控制，降低录音成本，同时也提高录音音质。

附图说明

图1是本发明实施例提供的增益控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的模拟增益控制单元的电路结构图；

图3是本发明第一实施例提供的数字增益控制单元的结构框图；

图4是本发明第二实施例提供的数字增益控制单元的结构框图；

图5是本发明实施例提供的增益控制方法的实现流程图；

图6是本发明实施例提供的对所述模数转换器输出的数字语音信号进行能量检测，根据能量检测结果动态调整数字增益因子，并根据所述调整后的增益因子对数字语音信号进行第二级增益控制的实现流程图；

图7是本发明实施例提供的数字增益控制单元向模拟增益控制单元反馈模拟增益因子的实现流程图。

具体实施方式