控制方法和装置
文献发布时间:2024-04-18 19:58:30
技术领域
本申请涉及控制技术领域,尤其涉及一种控制方法和装置。
背景技术
在日常生活与工作中,经常需要利用电子设备输出各类音频信号。
目前,电子设备中会将音频输出模块的功率放大器的输出功率设定为扬声器等音频输出装置的额定功率。而功率放大器的输出功率会对电子设备输出的音频信号的信号质量产生很大影响,因此,目前由于功率放大器的输出功率的限制,经常会影响到电子设备输出的音频信号的信号质量。
发明内容
一方面,本申请提供了一种控制方法,包括:
响应于获得目标音源信号,控制音频输出模组的功率放大器具有目标输出功率;
基于所述目标输出功率对所述目标音源信号进行处理,以能够驱动所述音频输出模组的扬声器以峰值功率输出所述目标音源信号的音频内容。
在一种可能的实现方式中,获得目标音源信号,包括以下至少之一:
获得电子设备运行应用的应用信息,将位于目标名单中的至少一应用所产生的音源信号确定为所述目标音源信号,所述音频输出模组装配于所述电子设备,或者,所述音频输出模组与所述电子设备之间建立有目标通信连接;
监听输入至所述音频输出模组的音源信号,将具备目标信号参数的音源信号确定为所述目标音源信号;
识别输入至所述音频输出模组的音源信号,将携带目标音频内容的音源信号确定为所述目标音源信号;
识别输入至所述音频输出模组的音源信号所携带的标识信息,将携带有目标标识信息的音源信号确定为所述目标音源信号。
在又一种可能的实现方式中,控制音频输出模组的功率放大器具有目标输出功率,包括以下至少之一:
确定音频输出模组的扬声器的峰值功率,将所述峰值功率配置为所述功率放大器的目标输出功率;
确定音频输出模组的扬声器的峰值功率,基于所述峰值功率和所述目标音源信号所携带的标识信息控制所述功率放大器具有目标输出功率,其中,所述目标输出功率不大于所述峰值功率。
在又一种可能的实现方式中,还包括:
确定电子设备的供电参数;
如果基于所述供电参数确定所述电子设备的系统功耗小于对应的功耗阈值,控制所述功率放大器调整其输出功率至所述目标输出功率;
如果所述供电信息表征所述电子设备的系统功耗不小于对应的功耗阈值,控制所述功率放大器维持其当前输出功率。
在又一种可能的实现方式中,其中,驱动所述音频输出模组的扬声器以峰值功率输出所述目标音源信号的音频内容,包括:
确定所述扬声器在所述峰值功率下能够持续工作的最大时长,控制所述功率放大器在所述最大时长内以所述目标输出功率将所述目标音源信号输入给音频输出模块的扬声器,以使所述扬声器能够在所述最大时长内以所述峰值功率输出所述目标音源信号的音频内容。
在又一种可能的实现方式中,该控制方法还包括:
对所述目标音源信号的幅值参数进行调整,以使得所述功率放大器的实际输出功率为扬声器的额定功率,以基于所述额定功率驱动所述扬声器输出所述目标音源信号。
在又一种可能的实现方式中,所述对所述目标音源信号的幅值参数进行调整,包括:
基于所述扬声器的配置信息和所述功率放大器的配置参数,调整所述目标音源信号的幅值参数。
在又一种可能的实现方式中,该控制方法还包括:
调整触发对所述目标音源信号的幅值参数进行调整所需的触发时长,以使得所述触发时长短于所述扬声器在所述峰值功率下能够持续工作的最大时长。
在又一种可能的实现方式中,该控制方法还包括以下至少之一:
在所述目标音源信号的幅值参数超出幅值阈值的情况下,输出目标提示信息,以提示用户对待输出的目标音源信号进行调整;
在电子设备配置连接有多个音频输出模组的情况下,基于所述目标音源信号的信号参数和各音频输出模组的配置参数确定目标音频输出模组,以通过所述目标音频输出模组输出所述目标音源信号,其中,所述目标音频输出模组唯一或不唯一。
又一方面,本申请还提供了一种控制装置,包括:
功率控制单元,用于响应于获得目标音源信号,控制音频输出模组的功率放大器具有目标输出功率;
信号处理单元,用于基于所述目标输出功率对所述目标音源信号进行处理,以能够驱动所述音频输出模组的扬声器以峰值功率输出所述目标音源信号的音频内容。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例提供的控制方法一种流程示意图;
图2示出了本申请实施例中电子设备实现音源信号输出所涉及到的组成架构示意图;
图3示出了本申请实施例提供的控制方法的又一种流程示意图;
图4示出了本申请实施例提供的控制方法的又一种流程示意图;
图5示出了功率放大器与分压电路的连接关系示意图;
图6示出了采用本方案前功率放大器能够输出的音频信号的波形示意图;
图7示出了本申请中功率放大器能够输出的音频信号的波形示意图;
图8示出了本申请实施例提供的控制装置的一种组成结构示意图;
图9示出了本申请实施例提供的电子设备的一种组成架构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如图1所示,其示出了本申请实施例提供的控制方法的一种流程示意图,本实施例的方法可以应用于电子设备,该电子设备可以配置有音频输出模组,该音频输出模块用于向外输出音频信号。
其中,音频输出模组装配于该电子设备,如,音频输出模块为电子设备内置的音频输出模组。以电子设备为手机、智能音箱或者笔记本电脑为例,音频输出模组可以为手机、智能音箱或者笔记本电脑内部装配的音频输出模块。
该音频输出模组还可以是与电子设备之间建立有目标通信连接。如,电子设备通过支持音频传输格式的线路与电子设备相连,或者是,音频输出模块通过蓝牙或者WiFi等无线方式与电子设备相连等。
本实施例的方法可以包括:
S101,响应于获得目标音源信号,控制音频输出模组的功率放大器具有目标输出功率。
其中,目标音源信号是指需要利用音频输出模组输出的音频信号。
在本申请中,该目标音源信号可以为对音频输出质量具有要求的音源信号,具体可以根据实际需要设定。
获得目标音源信号,包括以下四种情况中的至少一种:
情况1:获得电子设备运行应用的应用信息,将位于目标名单中的至少一应用所产生的音源信号确定为该目标音源信号。
其中,应用的应用信息可以为应用的名称以及类型等信息中的至少一种。
目标白名单中可以包括至少一个应用,在目标白名单中的应用可以认为是对于音频信号的质量要求较高的应用。
如,对于游戏、音频播放应用或者视频播放应用而言,对于输出的音频信号的质量要求较高,因此,可以将这些类型的应用的应用类型或者应用名称预先配置到目标白名单中。在此基础上,检测到来源于这些应用的音频信号时,就可以触发按照本申请的方案进行处理,以提升输出的音频信号的质量。
情况2:监听输入至该音频输出模组的音源信号,将具备目标信号参数的音源信号确定为目标音源信号。
目标信号参数可以根据需要设定,如,具备目标信号参数的音源信号可以为:具有符合设定要求的电流、电压、功率以及波形等至少一种信号特征的音源信号。
其中,电流、电压、功率、幅值以及波形所需符合的设定要求可以根据需要设定,例如,音源信号的电流、电压或者功率超过设定阈值,确定音源信号为目标音源信息;波形为符合设定波形特征,确定音源信号为目标音源信号。
情况3:识别输入至该音频输出模组的音源信号,将携带目标音频内容的音源信号确定为目标音源信号。
其中,目标音频内容为属于指定用户或者发声源的音频内容,或者是,属于设定类型的音频内容等。
情况4:识别输入至该音频输出模组的音源信号所携带的标识信息,将携带有目标标识信息的音源信号确定为该目标音源信号。
其中,音源信号携带的标识信息为用于表征音源信号来源或者来源特征的信息。如,标识信息可以为音源信号的声纹信息或者来源的应用的应用标识等。
其中,音频输出模块为电子设备用于输出音频信号的模组。如,该音频输出模块至少包括:功率放大器和扬声器。当然,该音频输出模块还可以包括:配置于功率放大器前端的编解码器。
为了便于理解,以电子设备内置的音频输出模块为例,如图2所示,其示出了电子设备中实现音频输出的一种组成架构示意图。
由图2可以看出,电子设备的音频输出模块依次包括:编解码器201、功率放大器202和扬声器203。
其中,电子设备的南桥芯片204可以在处理器(图中未示出)的控制下,将需要输出的目标音源信号输入给编解码器201,经过编解码器201对于目标音源信号处理后输入给功率放大器202,功率放大器对目标音源信号进行信号放大等处理后,将处理后的目标音源信号经过扬声器203输出。
当然,图2仅仅是一个简单示例,在实际应用中,电子设备还可以是不经过南桥芯片,而由集成有处理器的芯片向编解码器输入目标音源信号等,对此不加限制。
其中,控制音频输出模组的功率放大器具有目标输出功率可以是将功率放大器的输出功率设置为目标输出功率。如,将功率放大器的额定功率变更为目标输出功率,以使得功率放大器在其输出功率处于目标输出功率内进行目标音源信号进行处理,自然也就使得可以功率放大器能够支持最大以目标输出功率进行目标音源信号处理。
S102,基于目标输出功率对目标音源信号进行处理,以能够驱动音频输出模组的扬声器以峰值功率输出目标音源信号的音频内容。
在本申请中,通过控制功率放大器具有目标输出功率,使得功率放大器能够在保持实际输出功率不超过目标输出功率的前提下,对目标音源信号进行处理。
其中,对目标音源信号的处理可以包括:对目标音源信号进行放大、滤波以及降噪中的至少一种。
可以理解的是,在扬声器以峰值功率输出目标音源信号的情况下,可以使得扬声器输出的该目标音源信号中的音频内容可以包括目标音源信号中的高频信号部分,如幅值超过设定阈值的音源信号部分等。
需要说明的是,为了能够在提升音频输出模块输出的音频质量的同时,保障扬声器的安全性,本申请并不会一直驱动扬声器以峰值功率输出目标音源信号,还可以结合目标音源信号来源的应用以及应用当前所处的运行状态等,综合确定驱动扬声器以峰值功率输出目标音源信号的时长。
经过本申请的发明人研究发现:如果功率放大器的输出功率偏小,则会限制音频信号的输出能力。如,功率放大器的输出功率较小,功率放大器对于音频信号的放大能力有限,使得一些幅值偏小的音频信号的增益提升较为有限,限制了扬声器的性能发挥;而且,功率放大器的输出功率较小,也会导致幅值较大的音频信号被削波,最终使得输出的音频信号的音压较小,影响到了输出的音频信号的音质。
在本申请中,响应于获得目标音源信号,控制音频输出模组的功率放大器具有目标输出功率,在功率放大器基于目标输出功率处理目标音源信号的情况下,扬声器能够以峰值功率输出目标音源信号的音频内容,使得扬声器的输出功率相对于其额定功率得到提升。由于功率放大器的输出功率能够直接影响该扬声器的输出功率,因此,扬声器的输出功率的提升也代表了功率放大器支持的输出功率被提升,使得功率放大器支持的输出功率不再受限于扬声器的额定功率,而通过提升功率放大器支持的输出功率可以减少由于受到功率放大器的输出功率限制,而影响到音频输出模组最终输出的音频信号的音质的情况,可以提升音频输出模组的扬声器输出的音频信号的音频质量。
如,控制功率放大器的输出功率为目标输出功率,可以减少由于功率放大器的输出功率偏低,可以有效提升一些低幅值信号的增益,从而有效利用扬声器的性能提升信号音质;还可以减少由于功率放大器的功率限制而对一些幅值较高的信号进行削波的情况,自然也就减少了由于信号被削波而导致的音压过小的情况。
另外,本申请在提升功率放大器的输出功率的同时,会使得扬声器输出功率为峰值功率,而不会驱动扬声器以过大的输出功率输出目标音源信号,减少由于扬声器输出功率过大而造成的损害。
在本申请中,考虑到目标音源信号来源的应用、用户或者发声源等不同,音频质量需求也会有所差别,使得需求的目标输出功率也会有所不同,对此不加限制。
相应的,控制音频输出模块中功率放大器的输出功率为目标输出功率的具体实现也可以有所不同。
如,在一种可能的实现方式中,本申请可以确定音频输出模组中扬声器的峰值功率,将该峰值功率配置为该功率放大器的目标输出功率。
其中,功率放大器的目标输出功率是指功率放大器实际支持的输出功率,基于此,将功率放大器的目标输出功率配置为扬声器的峰值功率,可以看成是将功率放大器中的额定功率配置为扬声器的峰值功率。
其中,扬声器的峰值功率是指扬声器所能支持的最大输出功率。
可以理解的是,功率放大器将输入的音频信号处理后可以送入扬声器,以驱动扬声器输出处理后的音频信号,因此,功率放大器的输出功率对于扬声器最终输出的音频信号的音质有着较为重要的影响。
如前文所述,将功率放大器的目标输出功率由扬声器的额定功率变更为扬声器的峰值功率,提升了功率放大器支持的输出功率,自然也就减少了功率放大器对于音频信号的输出能力的限制,提升了功率放大器对于音频信号的放大能力,使得一些幅值偏小的音频信号的增益能够被有效提升,降低了限制了扬声器的性能发挥的情况。而且,功率放大器支持的输出功率增大,也会减少幅值较大的音频信号被削波的情况,可以使得输出的音频信号的音压增大,提升了输出的音频信号的音质。
在又一种可能的实现方式中,本申请还可以确定音频输出模组的扬声器的峰值功率,基于该峰值功率和目标音源信号所携带的标识信息控制该功率放大器具有目标输出功率。
其中,该目标输出功率不大于峰值功率。
可以理解的是,目标音源信号所携带的标识信息可以表征该目标音源信号来源的应用以及声源发声体(如,用户或者其他生物体等),而不同应用对于音频质量的要求存在差别,且来源于不同声源发声体的音频信号对于音频质量的需求也会所有差别,比如,对于动物体发出的音频信号,对于音质的要求可以相对较低等。
基于此,本申请可以结合目标音源信号所携带的标识信息和该峰值功率,合理确定一目标输出功率,并控制功率放大器具有目标输出功率,从而使得功率放大器能够驱动扬声器能够工作在不高于峰值功率的工作状态下。
可以理解的是,增大功率放大器的输出功率必然会使得电子设备的功耗增加,基于此,为了降低对电子设备的影响,本申请还可以结合电子设备的系统功耗情况,来判断是否需要调整功率放大器的输出功率。
下面结合附图3进行说明。
如图3所示,其示出了本申请实施例提供的控制方法的又一种流程示意图,本实施例的方法可以包括:
S301,响应于获得目标音源信号,确定电子设备的供电参数。
其中,供电参数是指向电子设备供电的供电参数。
如,供电参数可以包括电子设备支持的供电电压,供电电流以及电子设备相对于供电装置的整体电阻等,对此不加限制,
以电子设备采用电源适配器供电为例,可以获得电源适配器输入的供电电压和供电电流等供电参数。
S302,如果基于该供电参数确定电子设备的系统功耗小于对应的功耗阈值,控制功率放大器调整其输出功率至目标输出功率。
其中,电子设备的系统功耗是指电子设备整体产生的功率损耗。例如,电子设备的系统功耗P可以为电子设备的供电电流I的平方与整体电阻R的乘积,即P=I
其中,该功耗阈值可以以电子设备能够承载的最大功耗为基准设定,如功耗阈值可以为电子设备的最大功耗的百分之九十等,对此不加限制。
可以理解的是,如果电子设备的系统功耗超过该功耗阈值,则说明电子设备的系统功耗较高,此时不适合增大电子设备中音频输出模组的功耗;反之,如果电子设备的系统功耗低于该功耗阈值,则增大音频输出模组的功耗,对电子设备产生的影响相对较小,因此,可以控制调整功率放大器能够支持的输出功率为目标输出功率。
需要说明的是,本实施例是以获得目标音源信号后,确定电子设备的供电参数为例说明,在实际应用中,还可以是在获得目标音源信号之前,就确定电子设备的供电参数,并确定出电子设备的系统功耗。相应的,可以在获得目标音源信号后,只需检测该目标音源信号是否小于该功耗阈值即可。
S303,基于目标输出功率对目标音源信号进行处理,以能够驱动音频输出模组的扬声器以峰值功率输出目标音源信号的音频内容。
该步骤参见前面实施例的相关介绍,在此不再赘述。
S304,如果供电信息表征电子设备的系统功耗不小于对应的功耗阈值,控制功率放大器维持其当前输出功率。
其中,维持功率放大器当前输出功率是指不调整功率放大器设定的输出功率或者说设定的额定功率。
如,将扬声器的额定功率设定为功率放大器的额定功率,那么在电子设备的功耗不小于对应的功耗阈值的情况下,则可以维持功率放大器当前设定的额定功率不变。
可以理解的是,如前文所述,本申请并不会一直驱动扬声器以峰值功率输出目标音源信号,还可以结合目标音源信号来源的应用以及应用当前所处的运行状态等,综合确定驱动扬声器以峰值功率输出目标音源信号的时长。
下面结合几种具体实现来进行说明:
在一种可能的实现方式中,为了能够合理的控制扬声器的输出功率能够处于峰值功率的时长,本申请还可以确定扬声器在峰值功率下能够维持工作的最大时长。在此基础上,本申请可以控制功率放大器在该最大时长内以所目标输出功率将该目标音源信号输入给音频输出模块的扬声器,以使扬声器能够在该最大时长内以该峰值功率输出目标音源信号的音频内容。
其中,控制功率放大器在该最大时长内的输出功率为目标输出功率的具体实现也可以有多种可能。
如,将该功率放大器的额定功率设置为目标输出功率,并维持功率放大器的额定功率处于该目标输出功率的时长为最大时长。
又如,将功率放大器的额定功率设置为目标输出功率,同时,在目标声源信号输入到功率放大器之前,确定目标音源信号中幅值超过设定幅值阈值的音频信号,将音频信号处理为信号时长小于该扬声器在峰值功率下能够维持工作的最大时长的音频信号。
可以理解的是,音频信号的幅值与音频信号的电压有关,而音频信号的电压越高,功率放大器处理该音频信号所产生的实际输出功率也就越高。基于此,如果目标音源信号的幅值超过幅值阈值,为了避免功率放大器处于目标输出功率的时长超过该扬声器在峰值功率下能够持续工作的最大时长,本申请还可以将该目标音源信号处理为信号时长小于该最大时长的目标音源信号,以使得功率放大器维持在目标输出功率的时长小于该最大时长。
其中,缩短目标音源信号的信号时长的方式可以有多种,对此不加限制。
在又一种可能的实现方式中,在控制功率放大器具有目标输出功率的前提下,为了降低扬声器长时间处于峰值功率所产生的危害,本申请还可以在目标音源信号输入到功率放大器之前,对目标音源信号的幅值参数进行调整,以使得功率放大器的实际输出功率为扬声器的额定功率,相应的,功率放大器可以基于该扬声器的额定功率驱动该扬声器输出该目标音源信号。
其中,对目标音源信号的幅值参数进行调整,可以实现调整目标音源信号的幅值。而由前面所述可知,功率放大器的实际输出功率与输入的音源信号的幅值有关,因此,通过调整目标音源信号的幅值参数,可以控制功率放大器的实际输出功率为扬声器的额定功率,自然也就使得扬声器可以工作在额定功率下,降低了由于扬声器长时间维持在峰值功率下而导致损害扬声器寿命的情况。
而由于功率放大器本身设定的输出功率可以达到目标额定功率,使得功率放大器具备能够驱动扬声器以峰值功率工作的能力,也就是使得功率放大器具备以扬声器的峰值功率处于音频信号的能力,因此,功率放大器在目标音源信号处理过程中,仍然可以有效提升目标音源信号的增益。如,对应一些幅值相对较低的信号,由于功率放大器支持的输出功率提升,能够增加功率放大器对于音源信号的增益提升。
而且,由于功率放大器支持的输出功率能够超过扬声器的额定功率,也减少功率放大器对于高幅值的目标音源信号进行削波的情况,
如,在对目标音源信号进行幅值参数进行调整过程中,可能无法保证所有目标音源信号的幅值参数都会被调整,这样,个别幅值参数较高的目标音源信号输入到功率放大器后,虽然可能会导致功率放大器的输出功率超过扬声器的额定功率,但是由于这些目标音源信号的数量相对较少,也不会对扬声器造成影响;但是,由于功率放大器支持的输出功率被提升,使得这些漏掉未被调整复制参数的目标音源信号中被削波的情况也会减少,从而最大程度地提升了扬声器输出的音频质量。
其中,目标音源信号的幅值参数可以包括:目标音源信号的电压或者影响到幅值的相关参数,对此不加限制。
在本申请中,调整目标音源信号的幅值参数的实现手段可以有多种,如,可以结合动态范围控制(Dynamic Range Control,DRC)或者自动增益控制(Automatic GainControl,AGC)等技术调整目标音源信号的幅值参数。
其中,具体调整目标音源信号的幅值参数的实现方式可以有多种可能,只要是能够实现通过调整该目标音源信号的幅值参数,来尽可能控制功率放大器的实际输出功率仍为扬声器的额定功率即可,对此不加限制。
如,在一种实现方式中,本申请可以基于扬声器的配置信息和功率放大器的配置参数,调整该目标音源信号的幅值参数。
其中,扬声器的配置信息可以为扬声器的额定功率以及阻抗信息等,功率放大器的配置参数可以为功率放大器的放大倍数以及其他工作参数等,对此不加限制。
结合扬声器的配置信号和功率放大器的配置参数,能够较为合理地确定使得功率放大器的实际输出功率为扬声器的额定功率时,目标音源信号的幅值参数所需满足的条件,从而合理调整目标音源信号的幅值参数。
进一步的,为了最大程度的兼顾扬声器的安全性,本申请在调整目标音源信号的幅值参数时,还可以是调整触发对目标音源信号的幅值参数进行调整所需的触发时长,以使得该触发时长短于扬声器在峰值功率下能够持续工作的最大时长。
为了便于理解,下面以一种具体实现为例,对本申请的方案进行介绍。
如图4所示,其示出了本申请实施例提供的控制方法的又一种流程示意图,本实施例的方法可以应用于电子设备,本实施例的方法可以包括:
S401,获得电子设备运行应用的应用信息。
S402,响应于来源自目标白名单中至少一应用所产生的目标音源信号,确定音频输出模组的扬声器的峰值功率和扬声器在该峰值功率下能够持续工作的最大时长,将峰值功率配置为该功率放大器的目标输出功率。
由前面介绍可知,在电子设备运行来自目标白名单的应用的情况下,如果属于目标白名单内的应用产生了音源信号,则说明电子设备处于对音频质量要求较高的使用场景,此时,来源于目标白名单内的音源信号就是需要提升音频质量的目标音源信号。
当然,本实施例是为了便于理解,以获得目标音源信号的一种实现方式为例说明,对于本申请前面提到的其他实现方式也同样适用于本实施例,对此不加限制。
其中,扬声器的峰值功率和扬声器在峰值功率下能够持续工作的最大时长可以在电子设备出厂前预先测试并存储到电子设备中,当然,也可以有其他方式确定,对此不加限制。
可以理解的是,配置扬声器的峰值功率为功率放大器的目标输出功率之前,本实施例同样可以确定电子设备的系统功耗。相应的,可以仅在电子设备的系统功能小于设定功耗阈值的情况下,再执行配置峰值功率为功率放大器的目标输出功率的操作,具体如前面所述,在此不再赘述。
在本申请中,将扬声器的峰值功率配置为该功率放大器的目标输出功率的具体实现方式可以有多种可能,下面以两种实现方式为例说明:
在一种可能的实现方式中,可以将功率放大器的增益值调整为与该峰值功率匹配的目标增益值。
如,功率放大器对应的增益寄存器中可以设置功率放大器的增益值,在功率放大器的增益值不同时,功率放大器对于信号的放大倍数等参数也会所有不同,相应的,功率放大器的输出功率也会有所不同。基于此,本申请可以预先配置不同增益值对应的该功率放大器的输出功率,基于此,可以确定出使得功率放大器的输出功率为扬声器的峰值功率所需对应的目标增益值。
可见,通过将功率放大器的增益值调整为该目标增益值,可以使得功率放大器能够将其额定功率调整为扬声器的峰值功率,使得功率放大器可以基于该峰值功率进行音源信号处理。
在以上实现方式中,调整功率放大器的增益值后,功率放大器对输入的音频信号的放大倍数会增大,但是如果音频信号中存在噪声,那么噪声也会同步被放大相应的倍数,可能会引入噪声干扰。
为了降低噪声被放大的风险,在又一种可能的实现方式中,还可以先确定功率放大器的输出功率调整为该峰值功率的情况下,该功率放大器对输入的音频信号的目标放大倍数。
在此基础上,基于该目标放大倍数,可以调整音频放大模块前端的分压电路的信号分压倍数,以使得功率放大器能够支持的输出功率为扬声器的峰值功率,也就实现了将功率放大器的额定功率调整为扬声器的峰值功率。
如图5所示,功率放大器501连接有分压电路502,该分压电路中包括电路可调的至少一个目标电阻。图5仅仅是一个示例,本申请对于分压电路的具体组成架构不加限制。
其中,通过调节目标电阻的阻值可以实现调整分压电路的信号分压倍数。
可以理解的是,在功率放大器对于音频信号的放大倍数不变的情况下,通过增大分压电路输出的音频信号对应的信号分压倍数,也可以使得最终经过分压电路和功率放大器处理后的音频信号的放大倍数被增加。
例如,对于一个音频信号而言,分压电路将音频信号的电压分为原来的1/2,假设每分压电路输出的音频信号的电压为1V,经过功率放大器对音频信号进行放大10倍,功率放大器输出的音频信号的功率为3w。
如果将分压电路的分压倍数调整为原有分压倍数的2倍,那么分压电路对该音频信号分压后得到的音频信号的电压为2V,而功率放大器的放大倍数不变,那么功率放大器对该音频信号进行放大10倍后,功率放大器输出的音频信号的功率就应该是6w,从而使得功率放大器的输出功率也提升为原来的两倍。
但是,由于功率放大器的放大倍数没有增加,所以功率放大器也不会对噪声信号进行较多放大。
可以理解的是,以上是以两种提升功率放大器的输出功率的实现方式为例说明,对于其他能够实现控制功率放大器的输出功率提升为扬声器的峰值功率的方式也同样适用于本实施例,对此不加限制。
S403,对目标音源信号的幅值参数进行调整,以使得功率放大器的实际输出功率为扬声器的额定功率。
可以理解的是,扬声器的额定功率也就是功率放大器默认的额定功率。
其中,该目标音源信号的幅值参数进行调整的目的是使得调整后的目标音源信号的幅值不超过目标幅值,以使得功率放大器处理该目标音源信号时,功率放大器的实际输出功率为扬声器的额定功率。
相应的,目标幅值可以为使得功率放大器的实际输出功率不超过扬声器的额定功率所对应的音源信号的最大信号幅值。
例如,目标音源信号的幅值可以为电压幅值,则目标幅值可以为目标电压幅值,那么目标电压幅值为在功率放大器处理音频信号时,使得功率放大器的实际输出功率不超过扬声器的额定功率所对应的音频信号的最大电压幅值。
在一种可能的实现方式中,可以先判断目标音源信号的幅值超过目标幅值,如果目标音源信号的幅值超过目标幅值,再对目标音源信号的幅值参数进行调整。
当然,如果目标音源信号的幅值为超过该目标幅值,则可以维持目标音源信号的幅值参数不变。
S404,如果幅值参数调整后的目标音源信号的幅值超过目标幅值,且该目标音源信号的脉冲时长超过该最大时长,调整该目标音源信号的脉冲时长调整为不超过该最大时长。
可以理解的是,通过对目标音源信号的幅值进行调整,实际上可以使得幅值较大的目标音源信号的幅值被降低,在此基础上,功率放大器处理幅值调整后的目标音源信号所产生的实际输出功率能够维持在扬声器的额定功率内。
但是,在对目标音源信号进行幅值参数调整过程中,由于调整目标音源信号的幅值参数需要一定的时间,所以经常可能会出现一些目标音源信号未被调整幅值的情况。基于此,为了进一步减少功率放大器的实际输出功率超过扬声器的额定功率的情况,本申请还可以在对目标音源信号进行幅值调整的基础上,再对幅值超过目标幅值的目标幅值的目标音源信号进行处理,以降低目标音源信号持续的脉冲时长。
可以理解的是,如果目标音源信号的幅值超过目标幅值,那么后续功率放大器处理该目标音源信号所产生的实际输出功率就会超过扬声器的额定功率,可能会达到功率放大器的实际输出功率达到设定的该峰值功率。
而目标音源信号的脉冲时长越长,功率放大器的实际输出功率超过额定功率的时间就越长,即功率放大器的实际功率能够到达该峰值功率的可能时间也就越长。基于此,为了避免扬声器长时间处于峰值功率状态下而影响到扬声器的安全性,本申请可以通过降低该目标音源信号的脉冲时长,使得功率放大器的实际输出功率能够达到峰值功率的时长小于该扬声器能够处于峰值功率下的最大时长。
当然,该步骤S404为可选步骤,在实际应用中,如果不考虑前面步骤S404可能会存在遗漏目标音源信号的幅值参数调整的情况下,也可以不执行该步骤S405。
S405,将经过处理后的目标音源信号输入到功率放大器,以使得功率放大器基于该峰值功率处理该目标音源信号,并驱动扬声器输出经过功率放大器处理后的目标音源信号。
可以理解的是,经过步骤S403和S404可以实现将功率放大器的实际输出功率维持在额定功率,或者是功率放大器的实际输出功率达到峰值功率的时长控制在小于该扬声器能够处于峰值功率下的最大时长内,从而提高扬声器的安全性。
而功率放大器能够对目标音源信号放大的倍数取决于该功率放大器最大支持的目标输出功率,而功率放大器支持的目标输出功率为扬声器的峰值功率,因此,功率放大器可以基于该峰值功率对目标音源信号进行放大等处理,使得一些幅值相对较小的信号的增益能够被有效提升,也可以减少需要削波的信号的情况,自然也可以提升扬声器输出的音频信号的质量。
为了便于直观理解本申请方案的好处,可以参见图6和图7。
图6示出了目前功率放大器能够输出的音频信号的波形示意图,图7示出了本申请中功率放大器能够输出的音频信号的波形示意图。
在图6和图7中两条横线代表在功率放大器的输出功率为扬声器的额定功率的前提下,无需削波处理的幅值参考线。
对于图6而言,由于未采用本申请的方案,功率放大器的输出功率为扬声器的额定功率,因此,如果输入到功率放大器内的音频信号的幅值超过幅值参考线,音频信号就会被削波。而且一些音频信号能够被放大的倍数也较为有限。
相应的,由图6可以看出,在现有方案中功率放大器能够输出的音频信号最终只能是幅值处于幅值参考线内的音频信号。
在图7中由于采用本申请的方案后,功率放大器的输出功率能够达到扬声器的峰值功率,因此,音频信号能够被放大的倍数增大,而且一些高幅值的信号即使超过原来额定功率对应的幅值参考线,也不会被削波,从而能够提升最终扬声器输出的音频信号质量。
而且,对于同一目标音源信号,经过实际的试验对比也能明显看出本案的好处:
在采用本申请方案之前,扬声器的额定功率为3W,而设定的功率放大器的输出功率也为3W,此时电子设备输出的音频的响度为74db。
而采用本申请的方案之后,功率放大器的输出功率可以设定为扬声器的峰值功率6W,在此基础上,通过本案对于目标音源信号的处理,能够在维持功率放大器的实际输出功率为额定功率3W的情况下,将电子设备输出音频的响度提升为77db,响度提升了3db,也就是俗称的音量提升了一倍。
在本申请以上任意一个控制方法的实施例中,本申请还可以在目标音源信号的幅值参数超出幅值阈值的情况下,输出目标提示信息,以提示用户对待输出的目标音源信号进行调整。
其中,幅值阈值可以为音量最大值对应的幅值阈值等,或者是其他认为适合用户收听的音频对应的幅值阈值。
如,目标音源信号的幅值参数超过幅值阈值表明用户设定的音量过大,基于此,目标提示信息可以提示用户调小音量输出。
在本申请以上控制方法的是实施例中,电子设备还可一配置链接多个音频输出模块。相应的,在电子设备配置连接有多个音频输出模组的情况下,可以基于目标音源信号的信号参数和各音频输出模组的配置参数确定目标音频输出模组,以通过该目标音频输出模组输出目标音源信号,其中,目标音频输出模组唯一或不唯一。
其中,音频输出模组的配置参数可以是音频输出模组中扬声器的额定功率、峰值功率以及维持在峰值功率下正常工作的最大时长等,对此不加限制。
在此基础上,本申请基于目标音源信号来源的应用等,确定音源信号的质量需求,并结合音频输出模组的配置参数,确定出一个或者多个目标音频输出模组。
对应本申请的一种控制方法,本申请还提供了一种控制装置。
如图8所示,其示出了本申请实施例提供的控制装置的一种组成结构示意图,本实施例的装置可以包括:
功率控制单元801,用于响应于获得目标音源信号,控制音频输出模组的功率放大器具有目标输出功率;
信号处理单元802,用于基于所述目标输出功率对所述目标音源信号进行处理,以能够驱动所述音频输出模组的扬声器以峰值功率输出所述目标音源信号的音频内容。
在一种可能的实现方式中,该装置还包括:信号获得单元,用于通过如下至少一种方式获得目标音源信号:
获得电子设备运行应用的应用信息,将位于目标名单中的至少一应用所产生的音源信号确定为所述目标音源信号,所述音频输出模组装配于所述电子设备,或者,所述音频输出模组与所述电子设备之间建立有目标通信连接;
监听输入至所述音频输出模组的音源信号,将具备目标信号参数的音源信号确定为所述目标音源信号;
识别输入至所述音频输出模组的音源信号,将携带目标音频内容的音源信号确定为所述目标音源信号;
识别输入至所述音频输出模组的音源信号所携带的标识信息,将携带有目标标识信息的音源信号确定为所述目标音源信号。
在又一种可能的实现方式中,该功率控制单元包括如下至少之一:
第一功率控制单元,用于响应于获得目标音源信号,确定音频输出模组的扬声器的峰值功率,将所述峰值功率配置为所述功率放大器的目标输出功率;
第二功率控制单元,用于响应于获得目标音源信号,确定音频输出模组的扬声器的峰值功率,基于所述峰值功率和所述目标音源信号所携带的标识信息控制所述功率放大器具有目标输出功率,其中,所述目标输出功率不大于所述峰值功率。
在又一种可能的实现方式中,该装置还包括:
参数确定单元,用于确定电子设备的供电参数;
功率维持单元,用于如果所述供电信息表征所述电子设备的系统功耗不小于对应的功耗阈值,控制所述功率放大器维持其当前输出功率。
该功率控制单元具体为,响应于获得目标音源信号,如果基于所述供电参数确定所述电子设备的系统功耗小于对应的功耗阈值,控制所述功率放大器调整其输出功率至所述目标输出功率;
在又一种可能的实现方式中,信号处理单元包括:
信号处理子单元,用于确定所述扬声器在所述峰值功率下能够持续工作的最大时长,控制所述功率放大器在所述最大时长内以所述目标输出功率将所述目标音源信号输入给音频输出模块的扬声器,以使所述扬声器能够在所述最大时长内以所述峰值功率输出所述目标音源信号的音频内容。
在又一种可能的实现方式中,该装置还包括:
幅值调整单元,用于对所述目标音源信号的幅值参数进行调整,以使得所述功率放大器的实际输出功率为扬声器的额定功率,以基于所述额定功率驱动所述扬声器输出所述目标音源信号。
进一步的,该幅值调整单元,包括:
幅值调整子单元,用于基于所述扬声器的配置信息和所述功率放大器的配置参数,调整所述目标音源信号的幅值参数。
进一步的,该装置还包括:
幅值调整控制单元,用于调整触发对所述目标音源信号的幅值参数进行调整所需的触发时长,以使得所述触发时长短于所述扬声器在所述峰值功率下能够持续工作的最大时长。
在又一种可能的实现方式中,该装置还包括以下至少之一:
提示输出单元,用于在所述目标音源信号的幅值参数超出幅值阈值的情况下,输出目标提示信息,以提示用户对待输出的目标音源信号进行调整;
模组确定单元,用于在电子设备配置连接有多个音频输出模组的情况下,基于所述目标音源信号的信号参数和各音频输出模组的配置参数确定目标音频输出模组,以通过所述目标音频输出模组输出所述目标音源信号,其中,所述目标音频输出模组唯一或不唯一。
又一方面,本申请还提供了一种电子设备,如图9所示,其示出了该电子设备的一种组成结构示意图,该电子设备可以为任意类型的电子设备,该电子设备至少包括处理器901和存储器902。
该电子设备还可以配置连接有音频输出模组903。
其中,该音频输出模组903至少包括功率放大器和扬声器(图9中未示出)。
当然,图9是以电子设备内置有音频输出模组为例,对于电子设备外接有音频输出模组的情况也同样适用,在此不再赘述。
其中,处理器901用于执行如上任意一个实施例中的控制方法。
该存储器902用于存储处理器执行操作所需的程序。
当然,该电子设备还可以具有比图9更多或者更少的部件,对此不加限制。
另一方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上任意一个实施例所述的控制方法。
本申请还提出了一种计算机程序,该计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机程序在电子设备上运行时,用于执行如上任意一个实施例中的控制方法。
可以理解的是,在本申请中,说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。同时,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
- 一种信号控制装置及方法、显示控制装置及方法、显示装置
- 起重机控制装置、起重机控制装置的控制方法、控制程序、以及记录介质
- 工件组装装置、工件组装装置的控制方法以及工件组装装置的控制程序及记录介质
- 设备控制方法、控制装置及采用该控制装置的设备
- 智能照明装置、控制方法、控制装置及控制系统
- 设备控制装置、声音识别装置、代理装置、车载设备控制装置、导航装置、音响装置、设备控制方法、声音识别方法、代理处理方法、车载设备控制方法、导航方法、音响装置控制方法和程序
- 位置检测装置、位置检测方法、位置检测控制装置、位置检测控制方法、位置检测控制程序、访问认证装置、访问认证方法、访问认证控制装置、访问认证控制方法、访问认证控制程序、信息存储装置及光盘