[发明专利]一种室内扩声系统自适应调整方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及声音处理放大领域，尤其是涉及一种应用于教室、会场等室内环境的室内扩声系统自适应调整方法。

背景技术

在教室、会议安装扩声系统，安装效果和室内建声环境以及扩声设备本声音频特性密切相关，所以以往要保证安装效果必须在安装完毕后通过专业的音响工程师经过复杂的调试后才可以使用，这样会消耗较多的时间和精力，并且由于人的听力不同调试以后的效果难以保持一致性。

中华人民共和国国家知识产权局于2011年09月07日公开了公布号为CN102176766A的专利文献，名称是空间声场音效的检测系统及检测方法，其方法包括：将数台移动终端放置于需要进行音效检测的各个位置，打开主机和移动终端的无线模块；主机和移动终端的无线模块搜索匹配操作，建立无线连接；打开移动终端的声音采集模块，启动空间声场音效检测系统；打开需要调试的音响设备，播放声音；移动终端采集音效信号，反馈给主机；调试人员根据各位置的音效信号调试调音台或音响设备。此方案仍然需要人工进行调试，过程繁琐，精确度和效果一致性难以得到保证。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的一般通过人工来调试扩声系统、自动化程度不够高的技术问题，提供一种可以自动检测并调试扩声系统各部分增益、延时、频响等参数的室内扩声系统自适应调整方法。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种室内扩声系统自适应调整方法，应用于室内扩声设备上，室内扩声系统包括依次连接的拾音器阵列、音频处理主机和扬声器阵列，音频处理主机包括依次连接的可控输入矩阵、智能采集模块、音频分析模块、DSP处理模块和可控输出矩阵，可控输入矩阵与拾音器阵列连接，可控输出矩阵与扬声器阵列连接；调整方法包括以下步骤：

步骤一、可控输出矩阵根据预设模板值逐通道输出1KHZ测试信号，通过拾音器阵列采集室内的声音信号，逐步提升可控输入矩阵增益直到采集到每个通道的响度满足预设模板值，预设模板值通过事先导入的方式下载到设备内部；

预设模板值包括各通道输出信号的增益以及每个通道输出时对应需要每个输入通道采集到的响度值；预设模板值可以通过串口或以太网的方式下载到设备。预设模板的取值可以通过手动的方式修改并从设备中通过串口或以太网的方式导出。

步骤二、关闭可控输出矩阵的输出信号，逐渐提高可控输出矩阵增益直到捕捉到第一个嚣叫点，下调可控输出矩阵增益1DB~5DB作为系统的最大输出增益并锁定；

DSP处理模块不通过可控输出矩阵输出额外的信号，此时整个系统中循环的只有环境噪声，当可控输出矩阵的增益达到某个值时，系统会产生嚣叫，这个嚣叫是纯粹由环境噪声引起。一般优选方案为下调可控输出矩阵增益1DB~3DB作为系统的最大输出增益并锁定。

步骤三：通过可控输出矩阵逐通道输出1KHZ测试信号到扬声器阵列；通过拾音器阵列采集室内的声音信号；调整各输出通道的增益直到采集每个通道的响度满足预设模板值；

此处的各输出通道的增益即为可控输出矩阵在各个通道的增益，但是这个增益不能超过步骤二锁定的最大增益。通过这个步骤的调整可以使室内环境的声场均衡度达到最佳。

步骤四、检测出扬声器阵列的输出延时，根据输出延时对室内扩声系统进行延时补偿；

步骤五、通过可控输出矩阵逐次输出20~20KHZ测试信号到扬声器阵列，通过拾音器阵列采集室内的声音信号，音频分析模块分析声音信号的响度、相位、频率响应和失真度；根据频率响应对室内扩声系统进行频率补偿；

步骤六、重新通过可控输出矩阵逐次输出20~20KHZ测试信号到扬声器阵列，通过拾音器阵列采集室内的声音信号，音频分析模块分析频率补偿以后声音信号的响度、相位、频率响应和失真度；DSP处理模块根据响度计算出室内环境的声场均衡度，根据相位差计算出延时，根据频率响应和失真度计算出建声环境和扩声设备的匹配情况；此步骤为获知调试后的结果，以便技术人员判断自动调整过程是否正常。

步骤七、测试结束后提示调试结果。

作为优选，检测之前，先进行静态测试，此时扬声器阵列无输出拾音器阵列采集室内的声音信号作为环境声并以此为参考单元，当测试开始时智能采集模块将采集到信号中的环境声自动过滤。