专利名称：一种车载音量跟踪控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车载音响领域，具体涉及一种车载音量跟踪控制装置。
背景技术：
为了满足人们日趋多样化的需求，在现有的车载音响系统中，其音源部分(一般为CD机)的输出端往往设有模拟音频信号(AUDIO信号)和数字音频信号(S/H)IF信号)两种信号输出方式。其中模拟音频信号(AUDIO信号)的音量调节能够直接受音源上的音源音量调节旋钮控制。而数字音频信号(s/roiF信号)由于是一组音频信号的数字编码，该数字编码信号仅包括音频信息，并不包含音量信息，所以由后端解码器解码出来的模拟音频信号就不能直接受原始输出音源上的音源音量调节旋钮控制，而需要通过调节后级功放上的功放音量调节旋钮来实现音量的调节控制。换言之，由音源输出的数字音频信号经过解码器解码后的模拟音频信号与音源直接输出的模拟音频信号在音量变化上是不同步的。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种车载音量跟踪控制装置，它能够实现音源输出的数字音频信号与模拟音频信号在音量控制上达到同步调节的目的。为解决上述问题，本实用新型设计的一种车载音量跟踪控制装置，主要由音频跟踪模块和音量控制模块组成；其中音频跟踪模块包括模拟端模数转换模块、数字端模数转换模块、数字音频解码模块和DSP运算单元，音量控制模块包括驱动电路和步进电机；车载音源的模拟音频输出口经由模拟端模数转换模块连接至DSP运算单元；车载音源的数字音频输出口则依次经由数字音频解码模块和数字端模数转换模块与DSP运算单元连接；DSP运算单元的输出通过驱动电路与步进电机相连，步进电机连接后级功放上的功放音量调节旋钮。上述方案中，所述DSP运算单元包括延时模块、相位校准模块和最小均方误差运算模块；其中模拟端模数转换模块的输出端经延时模块与相位校准模块的输入端连接，数字端模数转换模块的输出端直接与相位校准模块的输入端连接；相位校准模块的输出端连接延时模块的控制端；最小均方误差运算模块的2个输入端分别连接延时模块的输出端和数字端模数转换模块的输出端，最小均方误差运算模块的输出端与数字端模数转换模块的输入端相连。与现有技术相比，本实用新型在不改变现有车载音响系统构造的前提下，使音源输出的数字音频信号与模拟音频信号在音量控制上达到同步调节的目的，以进一步实现后端车载功放音量控制与音源的音量控制达到同步；另外，在处理过程中，本实用新型除了利用模拟音频信号作为参考信号还引入数字音频信号作为参考信号。工作过程中数字音频信号经过数字解码输出一个大小可控的模拟音频信号与音源输出的模拟音频信号做相关运算，得到的运算结果作为控制步进电机调整后端功放音量的依据；本实用新型对于控制后端功放音量调节旋钮的步进电机的调整量是与音源数字音频信号解码输出的模拟信号音量调整量成比例关系，这样既实现了对音量的跟踪控制，同时对信道进行了重构，可以大大提闻系统的稳定性。
图I为本实用新型一种车载音量跟踪控制装置的结构示意图。图2为本实用新型系统工作流程图。图3为本实用新型数字跟踪算法流程图。
具体实施方式
参见图I，本实用新型一种车载音量跟踪控制装置，主要由音频跟踪模块和音量控制模块组成。音频跟踪模块包括模拟端模数转换模块、数字端模数转换模块、数字音频解码模块和DSP运算单元。音量控制模块包括驱动电路和步进电机。车载音源的模拟音频输出口经由模拟端模数转换模块连接至DSP运算单元；车载音源的数字音频输出口则依次经由数字音频解码模块和数字端模数转换模块与DSP运算单元连接；DSP运算单元的输出通过驱动电路与步进电机相连，步进电机连接后级功放上的功放音量调节旋钮。音频跟踪模块的主要功能是将车载音源模拟音频信号通过衰减网络后，作为参考的模拟信号，利用模拟端模数转换模块对其进行模数转换，将转换结果送入DSP运算单元作为跟踪音源音量输出参考信号。与此同时将车载音源的数字音频信号数据流，经过数字音频解码器输出模拟信号，作为音量跟踪信号，利用数字端模数转换模块对其进行模数转换，将转换结果送入DSP运算单元。DSP运算单元通过计算、比较两路输入信号的大小和相位，输出音量跟踪信号和控制信号。音量控制模块则主要用于接收DSP运算单元输出的音量跟踪信号和音量控制信号，调整后级功放音量调节旋钮的偏转角度，实现音量跟踪控制。上述DSP运算单元包括延时模块、相位校准模块和最小均方误差运算模块；其中模拟端模数转换模块的输出端经延时模块与相位校准模块的输入端连接，数字端模数转换模块的输出端直接与相位校准模块的输入端连接；相位校准模块的输出端连接延时模块的控制端；最小均方误差运算模块的2个输入端分别连接延时模块的输出端和数字端模数转换模块的输出端，最小均方误差运算模块的输出端与数字端模数转换模块的输入端相连。本实用新型的系统工作流程如图2所示，车载音源输出两路信号模拟音频信号——AUDIO信号和数字音频信号——S/PDIF信号。其中Svol来自车载音源的模拟音频输出口，为受音源端控制的模拟音频信号，Svol信号通过衰减网络后，作为参考的模拟信号，送入ADCl即模拟端模数转换模块进行模数转换，转换后送入DSP运算单元作为音量跟踪参考量。车载音源的另一个输出端即车载音源的数字音频输出口输出的是数字信号数据流，其经过解码器解码后，得到模拟的音频信号Sout。图中WO是为DSP运算单元输出控制器，用于控制Sout的音量，Sout经过了 WO控制变换后，输出Sadj，Sadj为系统音量跟踪后音频输出，Sadj经过衰减网络后，就送入ADC2即数字端模数转换模块进行模数转换，转换后送入DSP运算单元处理，在DSP运算单元中与音量跟踪参考量进行两路信号幅度和相位的相关运算，运算结果实时输出到控制器用于调整W0，从而构成一个自适应跟踪环路。本实用新型的数字跟踪算法如图3所示，在DSP运算单元中采用LMS自适应算法对两路信号的参数进行估计，图中两路数据流信号经过加权以后，得到估计误差e(n)，用于调整权系数WO，使得Sout的输出音量与Sref成恒定的比例关系，从而达到音量跟踪目的。相位误差是影响估计误差的一个主要原因，所以在处理过程加入相位校准模块，该装置利用DSP运算单元为两路模数转换模块(ADC1、ADC2)提供采样时钟，并通过相位校准模块调整延时模块，实现信号移相，使得由两路信号的相位误差引起的的跟踪误差减少到最低。本实用新型将音源端数字音频信号经过解码以后得到的Sout，音量跟踪控制达到与音源端模拟音频输出Svol信号同步，当音源调整模拟音频输出音量的时候该装置可以自动跟踪模拟音频输出的音量变化，迅速自动调整数字音频解码音量并同时通过音量控制器的步进电机调整后端功放音量旋钮，实现了在不改变原车载音响系统和功放系统的情况下，达到音量跟踪和控制的目的。
权利要求1.一种车载音量跟踪控制装置，其特征在于主要由音频跟踪模块和音量控制模块组成；其中音频跟踪模块包括模拟端模数转换模块、数字端模数转换模块、数字音频解码模块和DSP运算单元，音量控制模块包括驱动电路和步进电机；车载音源的模拟音频输出口经由模拟端模数转换模块连接至DSP运算单元；车载音源的数字音频输出口则依次经由数字音频解码模块和数字端模数转换模块与DSP运算单元连接；DSP运算单元的输出通过驱动电路与步进电机相连，步进电机连接后级功放上的功放音量调节旋钮。
2.根据权利要求I所述的一种车载音量跟踪控制装置，其特征在于所述DSP运算单元包括延时模块、相位校准模块和最小均方误差运算模块；其中模拟端模数转换模块的输出端经延时模块与相位校准模块的输入端连接，数字端模数转换模块的输出端直接与相位校准模块的输入端连接；相位校准模块的输出端连接延时模块的控制端；最小均方误差运算模块的2个输入端分别连接延时模块的输出端和数字端模数转换模块的输出端，最小均方误差运算模块的输出端与数字端模数转换模块的输入端相连。
专利摘要本实用新型公开一种车载音量跟踪控制装置，主要由音频跟踪模块和音量控制模块组成；其中音频跟踪模块包括模拟端模数转换模块、数字端模数转换模块、数字音频解码模块和DSP运算单元，音量控制模块包括驱动电路和步进电机；车载音源的模拟音频输出口经由模拟端模数转换模块连接至DSP运算单元；车载音源的数字音频输出口则依次经由数字音频解码模块和数字端模数转换模块与DSP运算单元连接；DSP运算单元的输出通过驱动电路与步进电机相连，步进电机连接后级功放上的功放音量调节旋钮。本实用新型能够实现音源输出的数字音频信号与模拟音频信号在音量控制上达到同步调节的目的。
文档编号H04R3/00GK202385266SQ201120329158
公开日2012年8月15日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者叶金才, 李晓欢, 李灵巧, 王小红, 陈倩 申请人:桂林市国创朝阳信息科技有限公司