專利名稱：一種采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樂器領(lǐng)域，特別是指一種采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法。
背景技術(shù)：
普通吉他效果器使用簡單的模擬電路制作，硬件直接處理輸入的模擬吉他信號，效果較少，可調(diào)節(jié)性不強(qiáng)，比如現(xiàn)有的單塊失真效果器。高級吉他效果器使用專業(yè)的DSP芯片，將模擬吉他信號數(shù)字化，再進(jìn)行效果運(yùn)算，運(yùn)算完畢后再將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，送音箱輸出，但這種效果器成本較高；而且DSP芯片的運(yùn)算能力相對于現(xiàn)在的便攜式終端來說，運(yùn)算能力不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中普通效果器效果少、可調(diào)節(jié)性差的問題，以及DSP芯片運(yùn)算能力不強(qiáng)的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，該方法將一智能終端通過一效果器電路與樂器連接，所述效果器電路采集所述樂器的發(fā)出的聲音，并將其上傳至所述智能終端，所述智能終端進(jìn)行效果運(yùn)算，運(yùn)算完畢后再將音頻信號輸出至所述效果器電路，并播出。優(yōu)選地，該方法包括如下步驟:步驟1:將所述效果器電路與所述智能終端和樂器連接；步驟2:所述效果器電路接收所述樂器發(fā)出的音頻數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為與所述智能終端相匹配的數(shù)字信號隊列，并上傳至所述智能終端；步驟3:所述智能終端接收所述數(shù)字信號隊列，將其按照用戶設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行效果運(yùn)算，并將運(yùn)算后的數(shù)字音頻信號輸出至所述效果器電路；步驟4:所述效果器電路將接收的所述數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號后，通過功放設(shè)備播出。 優(yōu)選地，所述步驟3還進(jìn)一步包括步驟31:將運(yùn)算后的數(shù)字音頻信號輸出至所述效果器電路后，所述智能終端檢測并更新用戶設(shè)置。優(yōu)選地，所述智能終端為安卓操作系統(tǒng)的智能終端或蘋果操作系統(tǒng)的智能終端。優(yōu)選地，所述智能終端為蘋果的便攜式多功能數(shù)位多媒體播放器(IPOD)，此時，所述步驟I和步驟2之間進(jìn)一步包括步驟11:所述效果器電路上的認(rèn)證模塊向連接的所述蘋果的便攜式多功能數(shù)位多媒體播放器發(fā)送驗證請求和驗證數(shù)據(jù)，通過驗證后，所述蘋果的便攜式多功能數(shù)位多媒體播放器與所述效果器電路之間開始音頻數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)選地，所述效果器電路通過Usb2.0接口與所述智能終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)選地，所述效果器電路采用AT91SAM系列單片機(jī)作為控制器，采用芯片AK4556作為接收所述樂器發(fā)出的音頻數(shù)據(jù)的接收器和將所述數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號的轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選地，在所述步驟4中，所述效果器電路通過串聯(lián)音頻接口將運(yùn)算后的模擬音頻信號輸出至功放設(shè)備；進(jìn)一步地，所述功放設(shè)備包括揚(yáng)聲器和/或耳機(jī)。優(yōu)選地，所述采樣頻率選擇電路通過所述AT91SAM系列控制器的PA23引腳的高低電平切換振蕩晶體選擇所述芯片AK4556的采樣頻率為44100Hz或48000Hz頻率。本發(fā)明可將IPHONE手機(jī)或非IPHONE手機(jī)、平板電腦等便攜式設(shè)備作為效果器的數(shù)字化效果運(yùn)算裝置，以實現(xiàn)更專業(yè)的音樂效果器，通過智能終端的強(qiáng)大處理器來實現(xiàn)多種音頻效果。比如可與IPHONE的30腳接口相連，通過IPHONE實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的采樣、傳輸、與效果器的音效疊加后輸出，實現(xiàn)了以IPHONE的強(qiáng)大運(yùn)算能力為平臺的USB Audio音頻信號的采樣、傳輸、還原，可實現(xiàn)更專業(yè)的效果器。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的智能終端運(yùn)算音頻效果器的工作模塊連接示意圖；圖2為本發(fā)明的智能終端運(yùn)算音頻效果器優(yōu)選實施例的工作流程示意圖；圖3為本發(fā)明的效果器電路優(yōu)選實施例控制器的電路連接示意圖；圖4為本發(fā)明的效果器電路優(yōu)選實施例數(shù)字輸出模塊的電路連接示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明的采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，是將一智能終端通過一效果器電路與樂器連接，所述效果器電路采集所述樂器的發(fā)出的聲音，并將其上傳至所述智能終端，所述智能終端進(jìn)行效果運(yùn)算，運(yùn)算完畢后再將音頻信號輸出至所述效果器電路，并播出。該發(fā)明的方法可實現(xiàn)以iPhone等智能手機(jī)或其它智能終端為平臺的樂器音頻信號的采樣、傳輸和音效疊加、以及還原功能，可利用智能終端主機(jī)的強(qiáng)大運(yùn)算能力，進(jìn)行數(shù)字化的效果運(yùn)算，以實現(xiàn)更專業(yè)的樂器效果器。本發(fā)明具體可包括如下步驟:步驟1:將所述效果器電路與所述智能終端和樂器連接；步驟2:所述效果器電路接收所述樂器發(fā)出的音頻數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為與所述智能終端相匹配的數(shù)字信號隊列，并上傳至所述智能終端；步驟3:所述智能終端接收所述數(shù)字信號隊列，將其按照用戶設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行效果運(yùn)算，并將運(yùn)算后的數(shù)字音頻信號輸出至所述效果器電路；
步驟4:所述效果器電路將接收的所述數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號后，通過功放設(shè)備播出。如圖1和圖2所示，所述步驟3還進(jìn)一步包括步驟31:將運(yùn)算后的數(shù)字音頻信號輸出至所述效果器電路后，所述智能終端檢測并更新用戶設(shè)置。所述智能終端可以為安卓操作系統(tǒng)的智能終端或蘋果操作系統(tǒng)的智能終端，最好為蘋果操作系統(tǒng)的便攜式智能終端，故在圖示的實施例中，以蘋果操作系統(tǒng)的IPHONE為示例說明本發(fā)明的工作原理。所述智能終端也可以為蘋果的便攜式多功能數(shù)位多媒體播放器，即IPOD或IPHONE,若為IPOD或IPHONE設(shè)備，則需增加一認(rèn)證電路模塊。當(dāng)所述效果器電路工作后，向連接的設(shè)備標(biāo)識電路是一個MFI (Made for iPod)電路,從iPod2.0C芯片中讀出證書送iPhone,然后iPhone向電路發(fā)送認(rèn)證請求，電路cpu將認(rèn)證請求數(shù)據(jù)發(fā)送到iPod2.0C認(rèn)證芯片運(yùn)算后得到認(rèn)證結(jié)果，然后將認(rèn)證結(jié)果送回iPhone，供iPhone識別是否正確，及是否認(rèn)證成功。認(rèn)證成功后，iPhone就可以使用電路的Usb2.0audio接口了，即互傳音頻數(shù)據(jù)。如果認(rèn)證失敗，則iPhone認(rèn)為電路不是一個合法的MFI (Made for iPod)設(shè)備，iPhone不會使用電路的Usb2.0audio接口。故對于IPOD或IPHONE設(shè)備，所述步驟I和步驟2之間還進(jìn)一步包括步驟11:所述效果器電路上的認(rèn)證模塊向連接的所述蘋果的便攜式多功能數(shù)位多媒體播放器發(fā)送驗證請求和驗證數(shù)據(jù)，通過驗證后，所述蘋果的便攜式多功能數(shù)位多媒體播放器與所述效果器電路之間開始音頻數(shù)據(jù)傳輸。所述認(rèn)證電路模塊是MFI (Made for iPod)的配件特別要求的,若連接到Android平板電腦或普通Windows Mac電腦，則不需要MFI認(rèn)證過程，電腦就可以使用電路的USB2.0
接口互傳音頻數(shù)據(jù)。所述效果器電路采用AT91SAM系列單片機(jī)作為控制器，采用芯片AK4556作為接收所述樂器發(fā)出的音頻數(shù)據(jù)的接收器和將所述數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號的轉(zhuǎn)換器。在圖3和圖4所示的優(yōu)選實施例中，MCU采用AT91SAM3S微控制芯片，也可采用AT91SAM7S64微控制芯片，或AT91SAM系列芯片的其它型號。MCU執(zhí)行的固件程序利用圖4的Codec芯片AK4556實現(xiàn)音頻信號的編碼、解碼，同時實現(xiàn)一個Usb Audios設(shè)備，利用Usb2.0全速接口完成48000Hz，24Bits，立體聲Usb Audio流的雙向傳輸。在所述步驟4中，所述效果器電路通過串聯(lián)音頻接口(即I2S標(biāo)準(zhǔn)音頻接口)將運(yùn)算后的模擬音頻信號輸出至功放設(shè)備，所述功放設(shè)備可以為揚(yáng)聲器或耳機(jī)，所述耳機(jī)的輸出采用LM4911驅(qū)動放大電路。所述效果器電路接收所述樂器發(fā)出的音頻數(shù)據(jù)，即通過圖1所示的Codec.Adc(模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)；在圖3和圖4所示的優(yōu)選實施例中，音頻信號通過Codec芯片AK4556的BCLK, LRCK, STDO 管腳與 AT91SAM7S64 微控制芯片的管腳 PA15、PA16、PA17 連接。LIN、RIN音頻信號經(jīng)過Codec芯片AK4556模擬數(shù)字化后，通過Codec芯片AK4556的I2S接口(I2S接口由BCLK，LRCK, STDO三個管腳組成)送往AT91SAM7S64微控制芯片，同時AT91SAM7S64微控制芯片將處理后的數(shù)字音頻信號通過I2S接口送往Codec芯片AK4556，完成模擬信號還原，生成LOUT和ROUT信號輸出。
所述AT91SAM系列控制器的USB通訊接口通過三十針通訊接口與智能終端連接。如圖3所示，在與IPHONE手機(jī)通訊時，采用AT91SAM7S64微控制芯片的USB通訊接口 DDP和DDM管腳進(jìn)行通訊，并轉(zhuǎn)接為IPHONE的30Pin接口，數(shù)字音頻信號經(jīng)過USB接口與iPhone等智能設(shè)備交互傳輸；圖4中的AK4556芯片集圖1中的Tl.Codec.Adc (模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)和Tl.Codec.Dac (數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器)于一體。所述AT91SAM系列控制器上還連接有耳機(jī)輸出模塊，即圖4中所不的LM4911芯片電路,用于放大Tl.Codec.Dac (數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器)輸出的信號。所述AT91SAM系列控制器上還連接有采樣頻率選擇電路。所述采樣頻率選擇電路通過所述AT91SAM系列控制器的PA23引腳的高低電平切換振蕩晶體選擇所述芯片AK4556的采樣頻率為44100Hz或48000Hz頻率。采用本發(fā)明的方法可在智能終端上運(yùn)行相應(yīng)的效果運(yùn)算軟件，可實現(xiàn)多種效果，比現(xiàn)有的效果器芯片運(yùn)算能力更強(qiáng)。智能終端可以為IPHONE手機(jī)、IPAD等蘋果操作系統(tǒng)的便攜式智能終端，也可采用現(xiàn)有的智能手機(jī)或平板電腦。本發(fā)明并不限于圖1所示的僅與IPHONE連接或僅應(yīng)用于吉他上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以推知其它的樂器也可采用本方法，僅需將相應(yīng)的音頻信號輸入替換為可與智能終端相匹配的電路模塊即可。另外，控制器也可采用本領(lǐng)域內(nèi)常用的AT91SAM系列芯片以外的芯片，而只要能實現(xiàn)本發(fā)明所闡述的功能即可。由于AT91SAM系列芯片以及圖示中的各放大器或芯片均屬于商業(yè)化產(chǎn)品，其接口原理可參考數(shù)據(jù)手冊，故在此不再贅述。本發(fā)明可充分利用iPhone等智能終端的強(qiáng)大運(yùn)算能力，實現(xiàn)功能復(fù)雜豐富的專業(yè)效果器，是普通效果器所無法比擬的，其性能也超越了普通的DSP芯片效果器。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，其特征在于，該方法將一智能終端通過一效果器電路與樂器連接，所述效果器電路采集所述樂器的發(fā)出的聲音，并將其上傳至所述智能終端，所述智能終端進(jìn)行效果運(yùn)算，運(yùn)算完畢后再將音頻信號輸出至所述效果器電路，并播出。
2.如權(quán)利要求1所述的采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟1:將所述效果器電路與所述智能終端和樂器連接； 步驟2:所述效果器電路接收所述樂器發(fā)出的音頻數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為與所述智能終端相匹配的數(shù)字信號隊列，并上傳至所述智能終端； 步驟3:所述智能終端接收所述數(shù)字信號隊列，將其按照用戶設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行效果運(yùn)算，并將運(yùn)算后的數(shù)字音頻信號輸出至所述效果器電路； 步驟4:所述效果器電路將接收的所述數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號后，通過功放設(shè)備播出。
3.如權(quán)利要求2所述的采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，其特征在于，所述步驟3還進(jìn)一步包括 步驟31:將運(yùn)算后的數(shù)字音頻信號輸出至所述效果器電路后，所述智能終端檢測并更新用戶設(shè)置。
4.如權(quán)利要求2所述的采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，其特征在于，所述智能終端為安卓操作系統(tǒng)的智能終端或蘋果操作系統(tǒng)的智能終端。
5.如權(quán)利要求4所述的采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，其特征在于，所述智能終端為蘋果的便攜式多功能數(shù)位多媒體播放器。
6.如權(quán)利要求5所述的采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，其特征在于，所述步驟I和步驟2之間進(jìn)一步包括 步驟11:所述效果器電路上的認(rèn)證模塊向連接的所述蘋果的便攜式多功能數(shù)位多媒體播放器發(fā)送驗證請求和驗證數(shù)據(jù)，通過驗證后，所述蘋果的便攜式多功能數(shù)位多媒體播放器與所述效果器電路之間開始音頻數(shù)據(jù)傳輸。
7.如權(quán)利要求2所述的采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，其特征在于，在所述步驟4中，所述效果器電路通過串聯(lián)音頻接口將運(yùn)算后的模擬音頻信號輸出至功放設(shè)備。
8.如權(quán)利要求7所述的采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，其特征在于，所述功放設(shè)備包括揚(yáng)聲器和/或耳機(jī)。
9.如權(quán)利要求1所述的采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，其特征在于，所述效果器電路通過Usb2.0接口與所述智能終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
10.如權(quán)利要求9所述的采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，其特征在于，所述效果器電路采用AT91SAM系列單片機(jī)作為控制器，采用芯片AK4556作為接收所述樂器發(fā)出的音頻數(shù)據(jù)的接收器和將所述數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號的轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種采用智能終端運(yùn)算音頻效果器的方法，該方法將智能終端通過效果器電路與樂器連接，所述效果器電路采集所述樂器的發(fā)出的聲音，并將其上傳至所述智能終端，所述智能終端進(jìn)行效果運(yùn)算，運(yùn)算完畢后再將音頻信號輸出至所述效果器電路，并播出。本發(fā)明可實現(xiàn)智能終端與效果器電路連接，采用智能終端強(qiáng)大的運(yùn)算能力為平臺，實現(xiàn)更專業(yè)的效果器。
文檔編號H04R3/00GK103152669SQ201310031040
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者鄺樹偉, 董玉金, 梁文進(jìn), 陸文君 申請人:廣州市天藝電子有限公司