CN109803218A - 扬声器声场均衡自动校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种扬声器声场均衡自动校准方法，包括：S1.获取初始参数；S2.根据所述初始参数，逐一对均衡滤波器的声道进行校准；S3.对所述均衡滤波器的所有声道校准完毕后，对所述均衡滤波器进行整体声道校准，并输出校准结果。适用家庭KTV、影院、舞台、会议室等应用场景，可达到抑制房间啸叫、检测设备故障、提升音质、节省人力成本、提高调节一致性、精度，减少调整时间的效果。通过设置不同的目标特征曲线，实现目标特征曲线的自动拟合。

Description

扬声器声场均衡自动校准方法及装置

技术领域

本发明涉及音频信号处理技术领域，具体地，涉及一种扬声器声场均衡自动校准方法及装置。

背景技术

在KTV、音乐厅等应用背景下，在新工程施工完成后，房间中的音频曲线需要进行调整，或在KTV、音乐厅运营一段时间后，房间中家具的摆放、装修材料的老化会对房间中音频曲线产生影响。需要聘请专业调音师对KTV或音乐厅各种房间的音响设备/扬声器进行调整。

调音师根据经验，在最佳高音位置，通过效果器调整均衡曲线。在调节过程中调音师反复对比播放音乐以达到最佳调音效果。人工调音存在很多局限性，比如精度差，调节时间长，调音师的水平参差不齐、成本高等。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供一种扬声器声场均衡自动校准方法，该方法用于KTV、音乐厅等应用场合的音响设备/扬声器自动进行声场均衡，可设置不同形状的均衡匹配曲线，实现房间频响曲线的自动拟合。

扬声器声场均衡自动校准方法，包括：

S1.获取初始参数；

S2.根据所述初始参数，逐一对均衡滤波器的声道进行校准；

S3.对所述均衡滤波器的所有声道校准完毕后，对所述均衡滤波器进行整体声道校准，并输出校准结果。

更进一步的，步骤S1中所述初始参数，包括：输入声道配置表、自动校准启动电平、采样率、目标特征曲线。

更进一步的，步骤S2中，所述根据所述初始参数，逐一对均衡滤波器的声道进行校准，包括以下步骤：

S21.根据所述输入声道配置表，选取当前声道；

S22.根据收音设备接收到的扬声器播放的初始粉噪声计算当前声道总电平；

S23.将当前声道输出电平衰减第一设定数值，并以第二设定数值为步进对所述当前声道输出电平进行抬升，当所述当前声道总电平达到所述自动校准启动电平时，停止抬升并进入步骤S24，当所述当前声道输出电平已抬升第三设定数值，但所述当前声道总电平仍小于所述自动校准启动电平时，则输出扬声器故障，并进入步骤S21进入下一声道校准过程；

S24.根据所述采样率和所述收音设备接收到的所述初始粉噪声，计算初始特征曲线的所有频带能量的第一平均值，根据所述目标特征曲线，计算所述目标特征曲线的所有频带能量的第二平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移第二平均值与第一平均值的差值，得到当前声道基准特征曲线；

S25.根据所述收音设备接收到的当前粉噪声，计算当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量和所述当前声道基准特征曲线调整所述均衡滤波器，所述均衡滤波器通过所述扬声器输出调整后的当前粉噪声；

S26.重复所述步骤S25设定次数后，根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量计算匹配音量，并调整所述均衡滤波器，并输出校准结果。

更进一步的，步骤S3中，所述对所述均衡滤波器进行整体声道校准，包括以下步骤：

S31.根据所述扬声器数量计算所有声道输出电平的衰减量以及每个声道的音量，并根据所述衰减量和所述音量调整所述均衡滤波器；

S32.根据收音设备接收到的所述初始粉噪声，计算初始特征曲线的所有频带能量的第三平均值，根据所述目标特征曲线，计算所述目标特征曲线的所有频带能量的第四平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移第四平均值与第三平均值的差值，得到当前声道基准特征曲线；

S33.根据所述收音设备接收到的当前粉噪声，计算当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量和所述当前声道基准特征曲线调整所述均衡滤波器，并通过所述扬声器输出调整后的当前粉噪声。

更进一步的，所述初始粉噪声由预先录制的数据播放产生，或由随机数列计算产生。

本发明实施例提供的一种扬声器声场均衡自动校准方法，适用家庭KTV、影院、舞台、会议室等应用场景，可达到抑制房间啸叫、检测设备故障、提升音质、节省人力成本、提高调节一致性、精度，减少调整时间的效果。通过设置不同的目标特征曲线，实现目标特征曲线的自动拟合。本方法采用滤波器提取房间特征曲线，可以处理普通音箱、低音音箱、整体音箱的特征曲线拟合，并且待拟合的音箱数量不受限制。可实现快速自动均衡，检测被调房间特征曲线在频带内调整精度可控制在0.5dB以内，单个声道调整时间控制在30秒以内，极大节省调音成本和时间。

本发明实施例还提供一种扬声器声场均衡自动校准装置，用于KTV、音乐厅等应用场合的音响设备/扬声器自动进行声场均衡，可设置不同形状的均衡匹配曲线，实现房间频响曲线的自动拟合。

扬声器声场均衡自动校准装置，包括：

参数获取单元，用于获取初始参数；

单声道校准模块，用于根据所述初始参数逐一对均衡滤波器的声道进行校准，并输出校准结果；

整体声道校准模块，用于根据所述初始参数对所述均衡滤波器的整体声道进行校准，并输出校准结果。

更进一步的，所述初始参数包括：输入声道配置表、自动校准启动电平、采样率、目标特征曲线。

更进一步的，所述单声道校准模块包括：

声道选择单元，用于根据所述输入声道配置表，选取当前声道；

当前声道总电平计算单元，用于根据收音设备接收到的扬声器播放的粉噪声，计算得到当前声道总电平，并发送给声压提升单元；

所述声压提升单元，用于接收所述当前声道总电平计算单元计算得到的所述当前声道总电平，并控制所述均衡滤波器将当前声道输出电平衰减第一设定数值，并以第二设定数值为步进对所述当前声道输出电平进行抬升，当所述当前声道总电平达到所述自动校准启动电平时，停止抬升，并控制第一目标特征曲线电平调整单元进行工作，当所述当前声道输出电平已抬升第三设定数值，但所述当前声道总电平仍小于所述自动校准启动电平时，则输出扬声器故障；

所述第一目标特征曲线电平调整单元，用于根据所述采样率以及所述收音设备接收到的所述扬声器播放的粉噪声，计算得到初始特征曲线的所有频带能量的第一平均值，以及根据所述目标特征曲线，计算得到所述目标特征曲线的所有频带能量的第二平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移所述第二平均值与所述第一平均值的差值，计算得到当前声道基准特征曲线，并发送给第一声场均衡校准单元；

所述第一声场均衡校准单元，用于接收所述当前声道基准特征曲线，以及根据所述收音设备接收到的当前粉噪声，计算得到当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量调整所述均衡滤波器，使所述扬声器输出调整后的当前粉噪声；

音量匹配单元，用于当所述声场均衡校准单元完成当前声道校准后，根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量计算匹配音量，并调整所述均衡滤波器，并输出校准结果。

更进一步的，所述整体声道校准模块还包括：

声道输出衰减单元，用于根据所述扬声器数量计算所有声道输出电平的衰减量以及每个声道的音量，并根据所述衰减量和所述音量调整所述均衡滤波器，然后第二控制目标特征曲线电平调整单元进行工作；

所述第二目标特征曲线电平调整单元，用于根据所述采样率以及所述收音设备接收到的所述扬声器播放的粉噪声，计算得到初始特征曲线的所有频带能量的第三平均值，以及根据所述目标特征曲线，计算得到所述目标特征曲线的所有频带能量的第四平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移所述第三平均值与所述第四平均值的差值，计算得到当前声道基准特征曲线，并发送给第二声场均衡校准单元；

所述第二声场均衡校准单元，用于接收所述当前声道基准特征曲线，以及根据所述收音设备接收到的当前粉噪声，计算得到当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量调整所述均衡滤波器，使所述扬声器输出调整后的当前粉噪声。

更进一步的，所述初始粉噪声由预先录制的数据播放产生，或由随机数列计算产生。

本发明实施例提供的一种扬声器声场均衡自动校准装置，适用家庭KTV、影院、舞台、会议室等应用场景，可达到抑制房间啸叫、检测设备故障、提升音质、节省人力成本、提高调节一致性、精度，减少调整时间的效果。通过设置不同的目标特征曲线，实现目标特征曲线的自动拟合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的扬声器声场均衡自动校准方法的流程图；

图2是本发明实施例的对单个声道进行校准的方法的流程图；

图3是本发明实施例的对整体声道进行校准的方法的流程图；

图4是本发明实施例的结构图；

图5是本发明实施例的扬声器声场均衡自动校准装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1～3所示的扬声器声场均衡自动校准方法，包括：

S1.获取初始参数；

所述初始参数，包括：

输入声道配置表，用于指示当前声道为普通声道还是低频声道；

自动校准启动电平STARTSPL，进行自动校准所需要达到的输出电平，需要使用者根据具体应用情况人工设置；

采样率Fs，即音频信号ADC的采样频率，通常设置为44.1KHz或48KHz，用于计算特征曲线提取的滤波器参数和校准均衡器的参数

目标特征曲线DS，为31点数组，标记为DS1～DS31,它依次表示的中心频点序列为20、25、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000；目标特征曲线上每个点的取值代表的是以中心频对应带宽内音频数据的能量值，中心频点和带宽如下所示：

S2.根据所述初始参数，逐一对均衡滤波器的声道进行校准，包括如下步骤：

S21.根据所述输入声道配置表，选取当前声道；

S22.根据收音设备接收到的扬声器播放的初始粉噪声计算当前声道总电平；

所述初始粉噪声由预先录制的数据播放产生，或由随机数列计算产生。由随机数列计算产生的粉噪声的滤波器传递函数如下：

其中H(s)是粉噪声滤波器传递函数，随机数列经过H(s)滤波后输出的数据即为粉噪声数据。均衡滤波器参数如下：

b0	b1	b2	b3	a1	a2	a3	a4
								1	-1.894043	0.958564	-0.062132	1	-2.479309	1.985013	-0.5056

当前声道总电平OUTSPL计算方式如下：

每个频带能量计算时需要计算其在2秒内的平均值，由于2秒所获取的音频数据量较大，在存储空间有限的情况下，需要对输入数据分帧处理，假设帧长度FRAMELEN＝1024，相邻帧无交叠，即每帧有1024个数据，每帧的数据记为D0～D1023。2秒数据可分帧为Frame1～Framen，若采样率为48kHz，则2秒片段的帧个数n＝48kHz/1024*2≈94个。计算每帧数据的对应频带m的能量如下公式所示:

频带m的能量即该频带两秒内的平均能量，公式如下：

声道的总电平记为声道内所有频带能量的和，公式如下

即得到当前声道总电平OUTSPL。

S23.将当前声道输出电平衰减第一设定数值，并以第二设定数值为步进对所述当前声道输出电平进行抬升，当所述当前声道总电平达到所述自动校准启动电平时，停止抬升并进入步骤S24，当所述当前声道输出电平已抬升第三设定数值，但所述当前声道总电平仍小于所述自动校准启动电平时，则输出扬声器故障，并进入步骤S21进入下一声道校准过程；

当进行普通声道校准时，所述第一设定数值为24dB，所述第二设定数值为2dB，第三设定数值为24dB。即当进行普通声道校准时，当前声道输出电平OUTDB衰减24dB，以2dB为步进对所述当前声道输出电平OUTDB进行抬升，每次步进间隔2秒计算当前声道总电平OUTSPL，当所述当前声道总电平OUTSPL达到所述自动校准启动电平STARTSPL时，停止抬升并进入步骤S24调整目标特征曲线的电平。若当前声道输出电平抬升了24dB时，当前声道总电平OUTSPL仍无法满足大于等于所述自动校准启动电平STARTSPL的条件，则认为该声道设备故障，保存校准结果RES＝0，进入下一声道校准过程。

当进行低音声道校准时，所述第一设定数值为24dB，所述第二设定数值为2dB，第三设定数值为34dB。步骤与上述普通声道校准相同。

S24.根据所述采样率和所述收音设备接收到的所述初始粉噪声，计算初始特征曲线的所有频带能量的第一平均值，根据所述目标特征曲线，计算所述目标特征曲线的所有频带能量的第二平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移第二平均值与第一平均值的差值，得到当前声道基准特征曲线；

所述当前声道总电平OUTSPL达到所述自动校准启动电平STARTSPL时，获取声道的初始特征曲线。计算初始特征曲线的频带能量第一平均值AVGE和目标特征曲线的频带能量第二平均值AVGED，计算公式如下：

其中，n为频点个数，当为普通声道校准时，校准频率范围为40～16000Hz，共27个频点；当为低音声道校准时，校准频率范围为40～160Hz，共7个频点。

然后，计算初始特征曲线的频带能量第一平均值AVGE和目标特征曲线的频带能量第二平均值AVGED的差值：

AVGEDiv＝AVGE-AVGED

对目标特征曲线的每个数据DS1～DS31偏移AVGEDiv，得到当前声道基准特征曲线RefS(1)～RefS(31)。根据所述收音设备接收到的当前粉噪声，计算当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量和所述当前声道基准特征曲线调整所述均衡滤波器，所述均衡滤波器通过所述扬声器输出调整后的当前粉噪声；

当前特征曲线的各个频带的频带能量的计算方法即为步骤S22中计算频带能量的方法，计算得到SCur(1)～SCur(n)，并所述当前声道基准特征曲线做差值，得到调整电平：

BOOST(i)＝BOOST(i)+RefS(i)-SCur(i)

并根据调整电平调整所述均衡滤波器的参数，并通过所述扬声器输出调整后的所述当前粉噪声。

S26.重复所述步骤S25设定次数后，根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量计算匹配音量，并调整所述均衡滤波器，并输出校准结果。

根据设定的重复次数，重复步骤S25。然后计算：

若AvgEdiv≤1，则认为校准成功，并根据如下公式计算音量：

调整所述均衡滤波器，并输出校准成功；

若AvgEdiv>1，则输出校准失败。

S3.对所述均衡滤波器的所有声道校准完毕后，对所述均衡滤波器进行整体声道校准，并输出校准结果，包括以下步骤：

S31.根据所述扬声器数量计算所有声道输出电平的衰减量以及每个声道的音量，并根据所述衰减量和所述音量调整所述均衡滤波器；

整体声道校准时，所有声道同时发声，需要对每个声道的输出做一次衰减，衰减电平：

TDB＝-log2(num)*3。

其中num表示音箱数量。换算成音量为

整体声道校准没有声压提升过程，每个声道直接以TVOL*MVOL(n)的音量输出。

S32.根据收音设备接收到的所述初始粉噪声，计算初始特征曲线的所有频带能量的第三平均值，根据目标特征曲线，计算所述目标特征曲线的所有频带能量的第四平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移第四平均值与第三平均值的差值，得到当前声道基准特征曲线；

整体声道校准的校准频率范围为40～16000Hz，共27个频点；其步骤方法与步骤S24相同。

S33.根据所述收音设备接收到的当前粉噪声，计算当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量和所述当前声道基准特征曲线调整所述均衡滤波器，并通过所述扬声器输出调整后的当前粉噪声。

步骤S33与步骤25的方法相同，调整所述均衡滤波器完成后去除TVOL在输出声道的作用，计算：

若AvgEdiv≤1，则输出校准成功；

若AvgEdiv>1，则输出校准失败。

本发明实施例提供的一种扬声器声场均衡自动校准方法，适用家庭KTV、影院、舞台、会议室等应用场景，可达到抑制房间啸叫、检测设备故障、提升音质、节省人力成本、提高调节一致性、精度，减少调整时间的效果。通过设置不同的目标特征曲线，实现目标特征曲线的自动拟合。本方法采用滤波器提取房间特征曲线，可以处理普通音箱、低音音箱、整体音箱的特征曲线拟合，并且待拟合的音箱数量不受限制。可实现快速自动均衡，检测被调房间特征曲线在频带内调整精度可控制在0.5dB以内，单个声道调整时间控制在30秒以内，极大节省调音成本和时间。

实施例2：

如图4、图5所示的扬声器声场均衡自动校准装置1，包括：

参数获取单元11，用于获取初始参数；

单声道校准模块12，用于根据所述初始参数逐一对均衡滤波器2的声道进行校准，并输出校准结果；

所述初始参数，包括：

输入声道配置表，用于指示当前声道为普通声道还是低频声道；

自动校准启动电平STARTSPL，进行自动校准所需要达到的输出电平，需要使用者根据具体应用情况人工设置；

采样率Fs，即音频信号ADC的采样频率，通常设置为44.1KHz或48KHz，用于计算特征曲线提取的滤波器参数和校准均衡器的参数

目标特征曲线DS，为31点数组，标记为DS1～DS31,它依次表示的中心频点序列为20、25、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000；目标特征曲线上每个点的取值代表的是以中心频对应带宽内音频数据的能量值，中心频点和带宽如下所示：

所述单声道校准模块12包括：

声道选择单元121，用于根据所述输入声道配置表，选取当前声道；

当前声道总电平计算单元122，用于根据收音设备3接收到的扬声器4播放的粉噪声，计算得到当前声道总电平，并发送给声压提升单元123；

所述初始粉噪声由预先录制的数据播放产生，或由随机数列计算产生。由随机数列计算产生的粉噪声的滤波器传递函数如下：

其中H(s)是粉噪声滤波器传递函数，随机数列经过H(s)滤波后输出的数据即为粉噪声数据。均衡滤波器2参数如下：

b0	b1	b2	b3	a1	a2	a3	a4
								1	-1.894043	0.958564	-0.062132	1	-2.479309	1.985013	-0.5056

当前声道总电平OUTSPL计算方式如下：

每个频带能量计算时需要计算其在2秒内的平均值，由于2秒所获取的音频数据量较大，在存储空间有限的情况下，需要对输入数据分帧处理，假设帧长度FRAMELEN＝1024，相邻帧无交叠，即每帧有1024个数据，每帧的数据记为D0～D1023。2秒数据可分帧为Frame1～Framen，若采样率为48kHz，则2秒片段的帧个数n＝48kHz/1024*2≈94个。计算每帧数据的对应频带m的能量如下公式所示:

频带m的能量即该频带两秒内的平均能量，公式如下：

声道的总电平记为声道内所有频带能量的和，公式如下

即得到当前声道总电平OUTSPL。

所述声压提升单元123，用于接收所述当前声道总电平计算单元122计算得到的所述当前声道总电平，并控制所述均衡滤波器2将当前声道输出电平衰减第一设定数值，并以第二设定数值为步进对所述当前声道输出电平进行抬升，当所述当前声道总电平达到所述自动校准启动电平时，停止抬升，并控制第一目标特征曲线电平调整单元124进行工作，当所述当前声道输出电平已抬升第三设定数值，但所述当前声道总电平仍小于所述自动校准启动电平时，则输出扬声器故障；

当进行普通声道校准时，所述第一设定数值为24dB，所述第二设定数值为2dB，第三设定数值为24dB。即当进行普通声道校准时，所述声压提升单元123将当前声道输出电平OUTDB衰减24dB，以2dB为步进对所述当前声道输出电平OUTDB进行抬升，每次步进间隔2秒计算当前声道总电平OUTSPL，当所述当前声道总电平OUTSPL达到所述自动校准启动电平STARTSPL时，停止抬升并控制第一目标特征曲线电平调整单元124进行工作。若当前声道输出电平抬升了24dB，但当前声道总电平OUTSPL仍无法满足大于等于所述自动校准启动电平STARTSPL的条件时，则输出扬声器故障。

当进行低音声道校准时，所述第一设定数值为24dB，所述第二设定数值为2dB，第三设定数值为34dB。步骤与上述普通声道校准相同。

所述第一目标特征曲线电平调整单元124，用于根据所述采样率以及所述收音设备3接收到的所述扬声器4播放的粉噪声的频带能量，计算得到初始特征曲线的所有频带能量的第一平均值，以及根据所述目标特征曲线，计算得到所述目标特征曲线的所有频带能量的第二平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移所述第二平均值与所述第一平均值的差值，计算得到当前声道基准特征曲线，并发送给第一声场均衡校准单元125；

所述当前声道总电平OUTSPL达到所述自动校准启动电平STARTSPL时，获取声道的初始特征曲线。计算初始特征曲线的频带能量第一平均值AVGE和目标特征曲线的频带能量第二平均值AVGED，计算公式如下：

其中，n为频点个数，当为普通声道校准时，校准频率范围为40～16000Hz，共27个频点；当为低音声道校准时，校准频率范围为40～160Hz，共7个频点；当为整体声道校准时，校准频率范围为40～16000Hz，共27个频点。

然后，计算初始特征曲线的频带能量第一平均值AVGE和目标特征曲线的频带能量第二平均值AVGED的差值：

AVGEDiv＝AVGE-AVGED

对目标特征曲线的每个数据DS1～DS31偏移AVGEDiv，得到当前声道基准特征曲线RefS(1)～RefS(31)，并发送给第一声场均衡校准单元125。

所述第一声场均衡校准单元125，用于接收所述当前声道基准特征曲线RefS(1)～RefS(31)，以及根据所述收音设备3接收到的当前粉噪声，计算得到当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量调整所述均衡滤波器2，使所述扬声器4输出调整后的当前粉噪声；

当前特征曲线的各个频带的频带能量的计算方法与当前声道总电平计算单元122中计算频带能量的方法相同，计算得到SCur(1)～SCur(n)，并所述当前声道基准特征曲线做差值，得到调整电平：

BOOST(i)＝BOOST(i)+RefS(i)-SCur(i)

并根据调整电平调整所述均衡滤波器2的参数，并通过所述扬声器4输出调整后的当前粉噪声。

音量匹配单元126，用于当所述第一声场均衡校准单元125完成当前声道校准后，根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量计算匹配音量，并调整所述均衡滤波器2，并输出校准结果。

计算：

若AvgEdiv≤1，则认为校准成功，并根据如下公式计算音量：

调整所述均衡滤波器2，并输出校准成功；

若AvgEdiv>1，则输出校准失败。

所述扬声器声场均衡自动校准装置1还包括整体声道校准模块13，用于根据所述初始参数对所述均衡滤波器2的整体声道进行校准，并输出校准结果。

所述整体声道校准模块13包括：

声道输出衰减单元131，用于根据所述扬声器4数量计算所有声道输出电平的衰减量，以及每个声道的音量，并根据所述衰减量和所述音量调整所述均衡滤波器2，然后控制第二目标特征曲线电平调整单元132进行工作；

整体声道校准时，所有声道同时发声，声道输出衰减单元131需要对每个声道的输出做一次衰减，衰减电平：

TDB＝-log2(num)*3。

其中num表示音箱数量。换算成音量为

整体声道校准没有声压提升过程，每个声道直接以TVOL*MVOL(n)的音量输出。

所述第二目标特征曲线电平调整单元132，用于根据所述采样率以及所述收音设备3接收到的所述扬声器4播放的粉噪声，计算得到初始特征曲线的所有频带能量的第三平均值，以及根据所述目标特征曲线，计算得到所述目标特征曲线的所有频带能量的第四平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移所述第三平均值与所述第四平均值的差值，计算得到当前声道基准特征曲线，并发送给第二声场均衡校准单元133；

所述第二目标特征曲线电平调整单元132计算所述初始特征曲线的所有频带能量的第三平均值、所述目标特征曲线的所有频带能量的第四平均值，以及所述当前声道基准特征曲线的计算方法与所述第一目标特征曲线电平调整单元124相同，此处不再赘述。

所述第二声场均衡校准单元133，用于接收所述当前声道基准特征曲线，以及根据所述收音设备3接收到的当前粉噪声，计算得到当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量调整所述均衡滤波器2，使所述扬声器4输出调整后的当前粉噪声。

所述第二声场均衡校准单元133计算所述当前特征曲线的各个频带的频带能量的计算方法与所述第一声场均衡校准单元125相同，此处不再赘述。

所述第二声场均衡校准单元133根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量计算匹配音量，并调整所述均衡滤波器2，并输出校准结果。

计算：

若AvgEdiv≤1，则输出校准成功；

若AvgEdiv>1，则输出校准失败。

本发明实施例提供的一种扬声器声场均衡自动校准装置，适用家庭KTV、影院、舞台、会议室等应用场景，可达到抑制房间啸叫、检测设备故障、提升音质、节省人力成本、提高调节一致性、精度，减少调整时间的效果。通过设置不同的目标特征曲线，实现目标特征曲线的自动拟合。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.扬声器声场均衡自动校准方法，其特征在于，包括：

S1.获取初始参数；

S2.根据所述初始参数，逐一对均衡滤波器的声道进行校准；

S3.对所述均衡滤波器的所有声道校准完毕后，对所述均衡滤波器进行整体声道校准，并输出校准结果。

2.如权利要求1所述的扬声器声场均衡自动校准方法，其特征在于，步骤S1中所述初始参数，包括：输入声道配置表、自动校准启动电平、采样率、目标特征曲线。

3.如权利要求2所述的扬声器声场均衡自动校准方法，其特征在于，步骤S2中，所述根据所述初始参数，逐一对均衡滤波器的声道进行校准，包括以下步骤：

S21.根据所述输入声道配置表，选取当前声道；

S22.根据收音设备接收到的扬声器播放的初始粉噪声计算当前声道总电平；

S23.将当前声道输出电平衰减第一设定数值，并以第二设定数值为步进对所述当前声道输出电平进行抬升，当所述当前声道总电平达到所述自动校准启动电平时，停止抬升并进入步骤S24，当所述当前声道输出电平已抬升第三设定数值，但所述当前声道总电平仍小于所述自动校准启动电平时，则输出扬声器故障，并进入步骤S21进入下一声道校准过程；

S24.根据所述采样率和所述收音设备接收到的所述初始粉噪声，计算初始特征曲线的所有频带能量的第一平均值，根据所述目标特征曲线，计算所述目标特征曲线的所有频带能量的第二平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移第二平均值与第一平均值的差值，得到当前声道基准特征曲线；

S25.根据所述收音设备接收到的当前粉噪声，计算当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量和所述当前声道基准特征曲线调整所述均衡滤波器，所述均衡滤波器通过所述扬声器输出调整后的当前粉噪声；

S26.重复所述步骤S25设定次数后，根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量计算匹配音量，并调整所述均衡滤波器，并输出校准结果。

4.如权利要求2所述的扬声器声场均衡自动校准方法，其特征在于，步骤S3中，所述对所述均衡滤波器进行整体声道校准，包括以下步骤：

S31.根据所述扬声器数量计算所有声道输出电平的衰减量以及每个声道的音量，并根据所述衰减量和所述音量调整所述均衡滤波器；

S32.根据收音设备接收到的所述初始粉噪声，计算初始特征曲线的所有频带能量的第三平均值，根据所述目标特征曲线，计算所述目标特征曲线的所有频带能量的第四平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移第四平均值与第三平均值的差值，得到当前声道基准特征曲线；

S33.根据所述收音设备接收到的当前粉噪声，计算当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量和所述当前声道基准特征曲线调整所述均衡滤波器，并通过所述扬声器输出调整后的当前粉噪声。

5.如权利要求3或4所述的扬声器声场均衡自动校准方法，其特征在于，所述初始粉噪声由预先录制的数据播放产生，或由随机数列计算产生。

6.扬声器声场均衡自动校准装置，其特征在于，包括：

参数获取单元，用于获取初始参数；

单声道校准模块，用于根据所述初始参数逐一对均衡滤波器的声道进行校准，并输出校准结果；

整体声道校准模块，用于根据所述初始参数对所述均衡滤波器的整体声道进行校准，并输出校准结果。

7.如权利要求6所述的扬声器声场均衡自动校准装置，其特征在于，所述初始参数，包括：输入声道配置表、自动校准启动电平、采样率、目标特征曲线。

8.如权利要求7所述的扬声器声场均衡自动校准装置，其特征在于，所述单声道校准模块包括：

声道选择单元，用于根据所述输入声道配置表，选取当前声道；

当前声道总电平计算单元，用于根据收音设备接收到的扬声器播放的粉噪声，计算得到当前声道总电平，并发送给声压提升单元；

所述声压提升单元，用于接收所述当前声道总电平计算单元计算得到的所述当前声道总电平，并控制所述均衡滤波器将当前声道输出电平衰减第一设定数值，并以第二设定数值为步进对所述当前声道输出电平进行抬升，当所述当前声道总电平达到所述自动校准启动电平时，停止抬升，并控制第一目标特征曲线电平调整单元进行工作，当所述当前声道输出电平已抬升第三设定数值，但所述当前声道总电平仍小于所述自动校准启动电平时，则输出扬声器故障；

所述第一目标特征曲线电平调整单元，用于根据所述采样率以及所述收音设备接收到的所述扬声器播放的粉噪声，计算得到初始特征曲线的所有频带能量的第一平均值，以及根据所述目标特征曲线，计算得到所述目标特征曲线的所有频带能量的第二平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移所述第二平均值与所述第一平均值的差值，计算得到当前声道基准特征曲线，并发送给第一声场均衡校准单元；

所述第一声场均衡校准单元，用于接收所述当前声道基准特征曲线，以及根据所述收音设备接收到的当前粉噪声，计算得到当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量调整所述均衡滤波器，使所述扬声器输出调整后的当前粉噪声；

音量匹配单元，用于当所述声场均衡校准单元完成当前声道校准后，根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量计算匹配音量，并调整所述均衡滤波器，并输出校准结果。

9.如权利要求7所述的扬声器声场均衡自动校准装置，其特征在于，所述整体声道校准模块包括：

声道输出衰减单元，用于根据所述扬声器数量计算所有声道输出电平的衰减量以及每个声道的音量，并根据所述衰减量和所述音量调整所述均衡滤波器，然后控制第二目标特征曲线电平调整单元进行工作；

所述第二目标特征曲线电平调整单元，用于根据所述采样率以及所述收音设备接收到的所述扬声器播放的粉噪声，计算得到初始特征曲线的所有频带能量的第三平均值，以及根据所述目标特征曲线，计算得到所述目标特征曲线的所有频带能量的第四平均值，并将所述目标特征曲线的各个频带的频带能量偏移所述第三平均值与所述第四平均值的差值，计算得到当前声道基准特征曲线，并发送给第二声场均衡校准单元；

所述第二声场均衡校准单元，用于接收所述当前声道基准特征曲线，以及根据所述收音设备接收到的当前粉噪声，计算得到当前特征曲线的各个频带的频带能量，并根据所述当前特征曲线的各个频带的频带能量调整所述均衡滤波器，使所述扬声器输出调整后的当前粉噪声。

10.如权利要求8或9所述的扬声器声场均衡自动校准装置，其特征在于，所述初始粉噪声由预先录制的数据播放产生，或由随机数列计算产生。