專利名稱：實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，具體是一種實現(xiàn)將音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示在電視機上的裝置。
由于目前所有電視機均不具備音頻頻譜的動態(tài)圖形顯示功能，這樣在將電視機作為一個音響設(shè)備來欣賞音樂時，或者是在電視機上設(shè)置單一的屏幕保護背景，或者只好暫時關(guān)掉電視畫面。所導(dǎo)致的最大不足在于對于音樂欣賞者來說，無法做到和在專業(yè)音響設(shè)備中欣賞音樂那樣，真正的融入音樂，體驗到音樂的節(jié)拍。
無論是低檔的收錄機，還是高檔的專業(yè)音響設(shè)備，均設(shè)有和音樂節(jié)拍相對應(yīng)的動態(tài)圖型均衡顯示器，而這又無法適用于電視機。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置。可在電視機上以醒目的、實時變化著的圖形方式，直觀地顯示出音頻信號的動態(tài)頻譜或幅度變化。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，其特征在于該裝置包括一個適配電路，用于對電視機的音頻信號進行適配；一個選頻檢波電路，用于對經(jīng)適配的音頻信號進行選頻，得到若干特定頻率的音頻信號，經(jīng)峰值檢波，輸至CPU相應(yīng)的A/D輸入端口；一個控制電路，用于根據(jù)選頻檢波后輸至CPU相應(yīng)A/D端口的控制信號，從在CPU的ROM字庫內(nèi)已設(shè)定的顯示字符中，確定相應(yīng)的顯示字符，再經(jīng)CPU輸出不同的R、G、B顯示信號，實現(xiàn)對多點頻率的動態(tài)顯示。
所述適配電路還包括對音頻信號的放大、檢波。
所述適配電路還包括對音頻信號的混合、放大。
所述適配電路還包括對音頻信號的混合、放大、檢波。
所述的音頻信號可以是電視的音樂輸出信號，或受音量控制的音頻信號，或直接從功放輸出的取樣信號。
所述裝置包括一個可控放大電路，分別對電視機左、右聲道音頻信號進行適配，以將音頻信號的微弱變化放大，使其在經(jīng)峰值檢波后有明顯的電平變化；一個AGC檢波電路，使經(jīng)放大電路輸出幅度較為恒定的音頻信號；一個選頻電路，對經(jīng)檢波后的音頻信號根據(jù)需要進行選頻，得到特定頻率的音頻信號；一個峰值檢波電路，對所得到特定頻率的信號進行峰值檢波，輸至CPU的A/D端口；一個CPU及顯示電路，在CPU的ROM字庫中設(shè)定特定的顯示字符及字符定位，根據(jù)經(jīng)選頻、峰值檢波后輸至CPU相應(yīng)A/D端口的控制信號，確定該位置應(yīng)填入的字符數(shù)目，由CPU調(diào)出顯示字符，使得輸出的R、G、B信號隨之變化。
所述裝置是對電視機的左、右聲道音頻信號分別進行適配、選頻及顯示處理的。
所述裝置還包括一個加法電路，對電視機左、右聲道音頻信號進行混合；一個可控放大電路，對經(jīng)混合的音頻信號適配，以將音頻信號的微弱變化放大，使其在經(jīng)峰值檢波后有明顯的電平變化；一個峰值檢波電路，對所得到特定頻率的信號進行峰值檢波，輸至CPU的A/D端口；一個CPU及顯示電路，在CPU的ROM字庫中設(shè)定特定的顯示字符及字符定位，根據(jù)經(jīng)選頻、峰值檢波后輸至CPU相應(yīng)A/D端口的控制信號，確定該位置應(yīng)填入的字符數(shù)目，由CPU調(diào)出顯示字符，使得輸出的R、G、B信號隨之變化。
所述裝置是利用CPU的一個A/D輸入端口所進行的適配及顯示處理。
所述裝置還包括一個加法電路，對電視機左、右聲道音頻信號進行混合；一個可控放大電路，對經(jīng)混合的音頻信號適配，以將音頻信號的微弱變化放大，使其在經(jīng)峰值檢波后有明顯的電平變化；一個AGC檢波電路，使經(jīng)放大電路輸出幅度較為恒定的音頻信號；一個選頻電路，對經(jīng)檢波后的音頻信號根據(jù)需要進行選頻，得到特定頻率的音頻信號；一個峰值檢波電路，對所得到特定頻率的信號進行峰值檢波，輸至CPU的A/D端口；一個CPU及顯示電路，在CPU的ROM字庫中設(shè)定特定的顯示字符及字符定位，根據(jù)經(jīng)選頻、峰值檢波后輸至CPU相應(yīng)A/D端口的控制信號，確定該位置應(yīng)填入的字符數(shù)目，由CPU調(diào)出顯示字符，使得輸出的R、G、B信號隨之變化。
所述的AGC檢波電路，將從可控放大電路所輸出的放大信號檢波后，又送回至放大電路以控制放大電路的增益，增益的大小是根據(jù)信號的大小來確定的。
本實用新型的效果利用電視機自身的固有資源，可做出美觀的多頻段圖示頻譜顯示，表現(xiàn)出音樂信號中不同頻率成分的高低電平變化。圖示頻譜隨音樂節(jié)拍而不斷跳躍變化，給欣賞者以動態(tài)、活潑、直觀的享受，使欣賞者能夠很快的融入到音樂的節(jié)拍中，得到更全面的感官享受。
圖2當CPU資源不足時的電路原理圖。
圖3設(shè)定選頻的頻率個數(shù)n＝5時的電路原理圖。
圖4設(shè)定選頻的頻率個數(shù)n＝5時的屏幕效果示意圖。
圖5省略了AGC檢波、且音頻信號放大增益固定時的屏幕效果示意圖。
圖6分別對左右聲道音頻信號進行處理的屏幕顯示效果圖。
圖7(1-2)分別對左右聲道音頻信號進行處理的電路原理圖。
圖8圖形定位及顯示字符效果圖。
圖9設(shè)定選頻的頻率個數(shù)n＝5時屏幕定位顯示示意圖。
其中，動態(tài)圖形均衡顯示的具體過程是這樣實現(xiàn)的首先生成特定的顯示字符，將其寫入CPU的ROM字庫中，根據(jù)設(shè)定好的字符定位，并由經(jīng)峰值檢波后的信號電平確定應(yīng)在該位置填入的字符數(shù)目，再從CPU中調(diào)出顯示字符，在屏幕上將該顯示字符填入要顯示的位置，定位后將字符送入顯示ROM中，輸出R、G、B信號，經(jīng)放大處理在屏幕上顯示出來。當音頻信號的幅度改變時，峰值檢波值也隨之變化，檢波出的包絡(luò)信號之幅越大，所顯示的字符也就越多，從而在屏幕上實現(xiàn)跟隨音樂節(jié)拍的動感圖形跳躍。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明如

圖1所示本實用新型包括以下幾部分電路加法器11、可控放大單元12、AGC檢波電路17、選頻電路13、峰值檢波電路14、CPU15以及電視屏幕顯示電路16。
首先，將電視機的左右聲道的音頻信號L、R送入加法器11中混合，該音頻信號可以是電視的音頻輸出信號，也可以是受音量控制的音頻信號，還可以是直接從功放輸出的取樣信號。將混合后的信號送入到可控放大器12來進行放大適配，在可控放大器12中將音頻信號的微弱變化加以放大，使其在經(jīng)峰值檢波后有明顯的電平變化，加至CPUA/D端口的是經(jīng)過峰值檢波之后所得到的包絡(luò)信號，即表現(xiàn)為電平變化的控制信號，其電平的高低決定了所要顯示的字符數(shù)目，從而使這種變化在電視機屏幕上能夠顯現(xiàn)出來。
為了使放大單元輸出幅度較為恒定的音頻信號，將從可控放大單元12輸出的放大信號送入AGC檢波電路17中進行檢波，再送回至放大單元以控制放大電路的增益，其增益的大小是根據(jù)信號的大小來確定的，信號小時增益高，反之增益低。這樣就得到了幅度比較恒定的音頻信號。
將該信號通過不同的選頻電路單元13_1、13_2、...、13_n，選出其中特定的頻率成分，得到f1、f2、...、fn，n個特定頻率的信號。選頻電路單元的數(shù)量可以根據(jù)實際的需要來確定。將經(jīng)選頻后的信號送入到與之相對應(yīng)的峰值檢波電路14_1、14_2、...、14_n進行檢波。檢波后的信號送入CPU15的相應(yīng)A/D輸入端口A/D1、A/D2、...、A/Dn，CPU15根據(jù)不同的A/D端口的輸入電壓不同而輸出不同的R、G、B信號，即音頻信號的變化引起A/D端口輸入電壓的不同，從而使得CPU15輸出的R、G、B信號隨之變化。
若在t1時刻CPU的A/D口峰值檢波值為V1，此時要在屏幕上顯示如圖4中的t1小圖。首先生成圖8中的字符1，將其寫入CPU的ROM字庫中。根據(jù)峰值檢波值來對圖4的t1小圖屏幕顯示字符定位，如圖9，假設(shè)屏幕可顯示12行、16列，在其上根據(jù)圖4的t1小圖將字符1填于要顯示的位置。定位好后將圖8所示字符送入顯示ROM中，輸出R、G、B信號，經(jīng)放大處理在屏幕上顯示出t1小圖。同理，當t2時刻音頻信號幅度改變時，峰值檢波值變?yōu)閂2，根據(jù)峰值檢波值來對圖4的t2小圖將顯示字符定位(見圖9)，送入顯示ROM中可同樣在電視屏幕上顯示出t2小圖。檢波值V越大，所顯示的字符1也就越多，從而在屏幕上實現(xiàn)跟隨音樂節(jié)拍的動感圖形跳躍。也就引起了電視屏幕16顯示相應(yīng)頻點圖形顯示的實時變化。
在實施的過程中，如果CPU資源不足(如CPU沒有足夠的A/D端口)，可以只利用一個A/D輸入口，動態(tài)顯示音頻信號幅度的變化，其原理的電路框圖如圖2所示。左右聲道的音頻信號L、R經(jīng)加法器21混合后送至放大器22進行放大，將放大后的信號送入峰值檢波電路23進行檢波后送入CPU24的A/D輸入口，CPU24根據(jù)A/D輸入電壓的不同而相應(yīng)輸出不同的R、G、B信號，從而在電視屏幕25上顯示出隨音樂信號幅度變化而不斷跳躍的動態(tài)圖示。
圖7是本發(fā)明的第二實施例，在許多方面與前一實施例相同。但是，在該實施例中，在對音頻信號進行處理時，將左聲道信號L和右聲道信號R分別進行處理，因而無需使用加法器來對左右聲道的信號進行混合。這樣，電視屏幕顯示時，就會分別顯示左右聲道信號的變化頻譜(如圖6所示)。
上述的說明僅僅是為了描述和解釋本實用新型。本實用新型不限于上述的形式。
權(quán)利要求1一種實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，其特征在于該裝置包括一個適配電路，用于對電視機的音頻信號進行適配；一個選頻檢波電路，用于對經(jīng)適配的音頻信號進行選頻，得到若干特定頻率的音頻信號，經(jīng)峰值檢波，輸至CPU相應(yīng)的A/D輸入端口；一個控制電路，用于根據(jù)選頻檢波后輸至CPU相應(yīng)A/D端口的音頻信號，從在CPU的ROM字庫內(nèi)已設(shè)定的顯示字符中，確定相應(yīng)的顯示字符，再經(jīng)CPU輸出不同的R、G、B顯示信號，實現(xiàn)對多點頻率的動態(tài)顯示。
2如權(quán)利要求1所述電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，其特征在于所述適配電路還包括對音頻信號的放大、檢波。
3如權(quán)利要求1所述電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，其特征在于所述適配電路還包括對音頻信號的混合、放大。
4如權(quán)利要求1所述電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，其特征在于所述適配電路還包括對音頻信號的混合、放大、檢波。
5如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，其特征在于所述的音頻信號可以是電視的音樂輸出信號，或受音量控制的音頻信號，或直接從功放輸出的取樣信號。
6如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置。其特征在于該裝置包括一個可控放大電路，分別對電視機左、右聲道音頻信號進行適配，以將音頻信號的微弱變化放大，使其在經(jīng)峰值檢波后有明顯的電平變化；一個AGC檢波電路，使經(jīng)放大電路輸出幅度較為恒定的音頻信號；一個選頻電路，對經(jīng)檢波后的音頻信號根據(jù)需要進行選頻，得到特定頻率的音頻信號；一個峰值檢波電路，對所得到特定頻率的信號進行峰值檢波，輸至CPU的A/D端口；一個CPU及顯示電路，在CPU的ROM字庫中設(shè)定特定的顯示字符及字符定位，根據(jù)經(jīng)選頻、峰值檢波后輸至CPU相應(yīng)A/D端口的控制信號，確定該位置應(yīng)填入的字符數(shù)目，由CPU調(diào)出顯示字符，使得輸出的R、G、B信號隨之變化。
7如權(quán)利要求6所述的實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，其特征在于所述裝置是對電視機的左、右聲道音頻信號分別進行適配、選頻及顯示處理的。
8如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，其特征在于該裝置包括一個加法電路，對電視機左、右聲道音頻信號進行混合；一個可控放大電路，對經(jīng)混合的音頻信號適配，以將音頻信號的微弱變化放大，使其在經(jīng)峰值檢波后有明顯的電平變化；一個峰值檢波電路，對所得到特定頻率的信號進行峰值檢波，輸至CPU的A/D端口；一個CPU及顯示電路，在CPU的ROM字庫中設(shè)定特定的顯示字符及字符定位，根據(jù)經(jīng)選頻、峰值檢波后輸至CPU相應(yīng)A/D端口的控制信號，確定該位置應(yīng)填入的字符數(shù)目，由CPU調(diào)出顯示字符，使得輸出的R、G、B信號隨之變化。
9如權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，其特征在于所述裝置是利用CPU的一個A/D輸入端口所進行的適配及顯示處理。
10如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，其特征在于該裝置包括一個加法電路，對電視機左、右聲道音頻信號進行混合；一個可控放大電路，對經(jīng)混合的音頻信號適配，以將音頻信號的微弱變化放大，使其在經(jīng)峰值檢波后有明顯的電平變化；一個AGC檢波電路，使經(jīng)放大電路輸出幅度較為恒定的音頻信號；一個選頻電路，對經(jīng)檢波后的音頻信號根據(jù)需要進行選頻，得到特定頻率的音頻信號；一個峰值檢波電路，對所得到特定頻率的信號進行峰值檢波，輸至CPU的A/D端口；一個CPU及顯示電路，在CPU的ROM字庫中設(shè)定特定的顯示字符及字符定位，根據(jù)經(jīng)選頻、峰值檢波后輸至CPU相應(yīng)A/D端口的控制信號，確定該位置應(yīng)填入的字符數(shù)目，由CPU調(diào)出顯示字符，使得輸出的R、G、B信號隨之變化。
11如權(quán)利要求1或6或10所述的實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，其特征在于所述的AGC檢波電路，將從可控放大電路所輸出的放大信號檢波后，又送回至放大電路以控制放大電路的增益，增益的大小是根據(jù)信號的大小來確定的。
專利摘要本實用新型涉及一種實現(xiàn)電視機音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示裝置，具體是一種實現(xiàn)將音頻頻譜的動態(tài)圖形均衡顯示在電視機上的裝置。該裝置包括一個適配電路，用于對電視機的音頻信號進行適配；一個選頻檢波電路，用于對經(jīng)適配的音頻信號進行選頻；一個控制電路，用于根據(jù)選頻檢波后輸至CPU相應(yīng)A/D端口的控制信號，再經(jīng)CPU輸出不同的R、G、B顯示信號，實現(xiàn)對多點頻率的動態(tài)顯示。利用電視機自身的固有資源，可做出美觀的多頻段圖示頻譜顯示，表現(xiàn)出音樂信號中不同頻率成分的高低電平變化。
文檔編號H04N5/445GK2550982SQ0224125
公開日2003年5月14日 申請日期2002年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月5日
發(fā)明者李海燕, 彭秀峰 申請人:Tcl王牌電子(深圳)有限公司