CN101309489A - 用于音频分析的移动终端及其音频分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于音频分析的移动终端，包括显示屏和快速傅立叶变换运算模块，所述快速傅立叶变换运算模块接收时域信号，用于将所述时域信号变换为频域信号，并将所述频域信号送到所述显示屏。本发明还公开了一种利用移动终端进行音频分析的方法。本发明能够在不增加电路成本的情况下使手机终端实现音频分析仪的功能。

Description

用于音频分析的移动终端及其音频分析方法

技术领域

本发明涉及一种移动终端技术，具体说，涉及一种用于音频分析的移动终端及其音频分析方法。

背景技术

生活和工作中有些情况下需要使用到音频分析功能，比如有的MP3或者音乐手机在播放音乐时会显示出该音乐的频谱。每个人的声音频谱都是不同的，了解自己说话的声音频谱将是一件很有意思的事情，如果手机中集成这种功能，可增加手机的娱乐性，但是目前的手机还没有这种功能。

如图1所示，是目前手机音频发射通路的原理图，麦克采集信号，经放大到合适的水平后进行A/D采样，采样信号经过数字滤波器1滤波后进行一级增益控制，然后与接收通路的信号一起对回声进行抵消，对噪声进行抑制，然后通过数字滤波器2对发射曲线进行调整，经二级增益控制后进行编码，经射频通路发射出去。

目前手机的音频发射通道没有快速傅立叶变换(FFT)功能模块，均使用数字滤波器进行音频处理。我们注意到手机终端产品本身带有声音拾取和处理的能力，手机终端麦克的频率响应失真度比较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于音频分析的移动终端，能够在不增加电路成本的情况下使手机终端实现音频分析仪的功能。

一种用于音频分析的移动终端，包括显示屏和快速傅立叶变换运算模块，所述快速傅立叶变换运算模块接收时域信号，用于将所述时域信号变换为频域信号，并将所述频域信号送到所述显示屏。

优选的，所述时域信号是经麦克输入并经放大和模数转换后的音频信号。

优选的，所述时域信号来源于移动终端的发射通道或者接收通道。

优选的，所述快速傅立叶变换运算模块集成在移动终端的处理器中。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种利用移动终端进行音频分析的方法，能够在不增加电路成本的情况下使手机终端实现音频分析仪的功能。

为了解决上述问题，本发明提供了一种利用移动终端进行音频分析的方法，包括：

在移动终端中集成快速傅立叶变换运算模块，所述快速傅立叶变换运算模块用于将时域信号变换为频域信号；

当所述快速傅立叶变换运算模块接收到时域信号时，将所述时域信号变换为频域信号，并将所述频域信号送到显示屏。

进一步，所述时域信号来源于移动终端的发射通道或者接收通道。

进一步，当进入同步分析模式时，打开所述音频发射通道和接收通道；在所述音频发射通道，麦克拾取音频信号，放大电路对所述音频信号进行放大整理，对放大后的所述音频信号进行模拟数字转换后生成所述时域信号，所述时域信号被送到所述快速傅立叶变换运算模块；在所述音频接收通道，将数模转换前的时域信号直接发送到所述快速傅立叶变换运算模块。

进一步，当进入纯音频分析模式时，不启动所述音频接收通道，仅启动所述音频发射通道，麦克拾取音频信号，放大电路对所述音频信号进行放大整理，对放大后的音频信号进行采样并生成所述时域信号，所述时域信号被送到所述快速傅立叶变换运算模块。

本发明能在不增加电路成本的情况下使手机终端实现音频分析仪的功能。本发明将手机音频发射通道做了改进，通过增加快速傅立叶变换(FFT)运算，得到说话者的声音频谱，从而实现简单的音频分析功能，在一些对精度要求不高的场合下可代替音频分析仪的使用，并且不增加硬件成本。运用手机处理器的多任务机制，发射通路、接收通孔、音频分析和LCD显示可同时进行，在不影响手机正常使用的情况下，可增加手机的实用性和娱乐性。

附图说明

图1是现有技术中手机音频发射通路原理图；

图2是本发明在手机中实现音频分析仪的原理图；

图3是本发明在手机中实现音频分析仪的流程图；

图4是本发明在手机LCD中显示的频谱示意图。

具体实施方式

本发明利用移动终端的麦克拾取音频信息，利用手机处理器对信息进行频谱分析，使用快速傅立叶变换(FFT)得到声音的频谱，最后将得出的声音频谱在LCD上进行显示，从而在移动终端上实现了音频分析仪功能。

如图2所示，是本发明在手机中实现音频分析仪的原理图，图中前半部分与图1手机音频发射的前一部分的原理一致，麦克采集信号，采集信号经放大到合适的水平后进行A/D采样，生成采样信号。为了实现频谱分析功能，在手机终端的处理器中集成FFT运算模块，FFT运算模块接收采样信号，此时FFT运算模块接收到的采样信号是时域信号，FFT运算模块将该时域信号经变换为频域信号，这样就得到输入的音频信号的频谱，最后，将频域信号送到LCD上进行显示。只要将得出的频谱动态显示在LCD上，就实现了简易的音频分析仪的功能。

手机终端对于接收通路的音频信号，需要进行D/A转换，以便于喇叭播放。FFT运算模块也可以接收D/A转换前的时域信号，进行时域频域转换，将时域信号变换为频域信号，并将频域信号送到LCD上进行显示，这样，就可以在手机上实现对接收通道的音频信号进行频谱分析。

图3是本发明在手机中实现音频分析仪的流程图，音频分析方法的步骤如下：

步骤301，启动音频分析仪功能；

步骤302，手机切换到音频分析仪模式；

步骤303，判断是同步分析模式还是纯音频分析模式；如果是同步分析模式，进行步骤311；如果是纯音频分析模式，进行步骤321；

步骤311，进入同步分析模式，按照正常通话方式打开音频发射通道和音频接收通道；对于音频发射通道，麦克拾取音频信号，放大电路对拾取到的音频信号进行放大整理，放大整理后的音频信号被送去进行A/D采样；对于音频接收通道，将D/A转换前的时域信号直接发送到FFT运算模块；

步骤321，进入纯音频分析模式；如果选择纯音频分析模式，则不需要启动音频接收通道，也可关闭音频发射通道A/D采样后数字滤波器到编码的功能模块，仅启动音频发射通道A/D采样前的模块，这样可避免其他模块的影响，同时减少耗电；

步骤322，启动音频发射通道，麦克拾取音频信号，放大电路对音频信号进行放大整理；

步骤312，对放大整理后的音频信号进行A/D采样；

步骤313，FFT运算模块接收采样后的音频信号，对音频信号进行时域到频域转换，将时域信号转换成频域信号，并将得到的频谱信号发送到LCD；

步骤314，LCD对得到的频谱信号进行显示。

如图4所示，是本发明在手机LCD中显示的频谱示意图，给出了在手机LCD中显示的频谱示意图，显示出不同频率下的相对响度值，设计者可根据情况决定图形的形式。

综上所述，通过FFT运算模块，将音频信号的频域特征提取出来在LCD上显示，在不增加电路成本的情况下使手机终端集成简单的音频分析仪的功能，可增加手机的实用性和娱乐性。

Claims (8)

1、一种用于音频分析的移动终端，包括显示屏，其特征在于，还包括快速傅立叶变换运算模块，所述快速傅立叶变换运算模块接收时域信号，用于将所述时域信号变换为频域信号，并将所述频域信号送到所述显示屏。

2、如权利要求1所述的用于音频分析的移动终端，其特征在于，所述时域信号是经麦克输入并经放大和模数转换后的音频信号。

3、如权利要求1所述的用于音频分析的移动终端，其特征在于，所述时域信号来源于移动终端的发射通道或者接收通道。

4、如权利要求1所述的用于音频分析的移动终端，其特征在于，所述快速傅立叶变换运算模块集成在移动终端的处理器中。

5、一种利用移动终端进行音频分析的方法，其特征在于，包括：

在移动终端中集成快速傅立叶变换运算模块，所述快速傅立叶变换运算模块用于将时域信号变换为频域信号；

当所述快速傅立叶变换运算模块接收到时域信号时，将所述时域信号变换为频域信号，并将所述频域信号送到显示屏。

6、如权利要求5所述的利用移动终端进行音频分析的方法，其特征在于，所述时域信号来源于移动终端的发射通道或者接收通道。

7、如权利要求6所述的利用移动终端进行音频分析的方法，其特征在于，当进入同步分析模式时，打开所述音频发射通道和接收通道；在所述音频发射通道，麦克拾取音频信号，放大电路对所述音频信号进行放大整理，对放大后的所述音频信号进行模拟数字转换后生成所述时域信号，所述时域信号被送到所述快速傅立叶变换运算模块；在所述音频接收通道，将数模转换前的时域信号直接发送到所述快速傅立叶变换运算模块。

8、如权利要求6所述的利用移动终端进行音频分析的方法，其特征在于，当进入纯音频分析模式时，不启动所述音频接收通道，仅启动所述音频发射通道，麦克拾取音频信号，放大电路对所述音频信号进行放大整理，对放大后的音频信号进行采样并生成所述时域信号，所述时域信号被送到所述快速傅立叶变换运算模块。

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