本实用新型涉及语音信号处理技术领域，尤其是涉及一种声卡的音频增益调节装置。
背景技术：
声卡(soundcard)也叫音频卡，是计算机多媒体系统中最基本的组成部分，是实现声波与数字信号相互转换的一种硬件。声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘等的原始声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备，或通过音乐设备数字接口(midi)发出合成乐器的声音。
目前，声卡可包括单通道声卡或多通道声卡，即一个声卡中具有单个音频通道或多个音频通道。其中，当声卡为多通道声卡时，在使用时，有时需要对其进行增益一致性调节。相关技术中，主要通过根据增益调节旋钮的刻度对增益调节旋钮进行反复调节，以使其达到期望的增益值。但是，该方式的时间成本投入大，调节效率低，从而影响相关系统如智能会议系统的部署效率。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种声卡的音频增益调节装置，通过该装置中的音频传输设备同时给多个音频通道提供校准音频，保证了所有音频通道具有相同的校准音频，同时在增益调节过程中，通过装置中的显示设备对每个音频通道的音频能量值进行量化显示，这样用户根据量化的音频能量值即可实现对所有音频通道的增益一致性调节，调节效率高且调节精度高，从而可有效提高其所在系统的部署效率以及声音转换的准确度。
为达到上述目的，本实用新型实施例提出了一种声卡的音频增益调节装置，其中，声卡包括多个音频通道，多个音频通道中的每个音频通道的增益独立可调，该装置包括：校准音源，用以输出校准音频；音频传输设备，用以将校准音频转换为多个模拟音频输入至多个音频通道中；显示设备，用以显示每个音频通道的音频能量值，以便用户根据音频能量值对每个音频通道的增益进行调节直至多个音频通道的增益相一致。
根据本实用新型实施例的声卡的音频增益调节装置，通过音频传输设备将校准音源输出的校准音频转换为多个模拟音频，并输入至对应的音频通道，保证了所有音频通道具有相同的校准音频，同时，通过显示设备对每个音频通道的音频能量值进行量化显示，这样用户根据量化的音频能量值即可实现对所有音频通道的增益一致性调节，调节效率高且调节精度高，从而可有效提高其所在系统的部署效率以及声音转换的准确度。
在一些示例中，音频传输设备包括一个输入端和多个输出端，音频传输设备的输入端与校准音源的输出端相连，音频传输设备的多个输出端与多个音频通道对应相连。
在一些示例中，音频传输设备为音频线缆。
在一些示例中，校准音源的输出端为3.5mm音频输出端。
在一些示例中，校准音源的频率和幅值可调。
在一些示例中，声卡还包括：模数转换器，模数转换器的输入端与多个音频通道对应相连，用以对每个音频通道输出的模拟音频进行转换以获得相应的数字音频信号；处理器，处理器与模数转换器的输出端相连，用以将数字音频信号转换为音频能量值，并通过通信接口发送给显示设备。
在一些示例中，通信接口包括有线通信接口或者无线通信接口。
在一些示例中，校准音频的音量与参考增益相对应。
在一些示例中，音频增益调节装置还包括：音频接收器，音频接收器的输出端与多个音频通道中的至少一个音频通道相连，用以接收用户的音频信息并输入至对应的音频通道，其中，显示设备还用以显示音频信息的转写结果，以便用户根据转写结果获得参考增益。
在一些示例中，音频接收器为麦克风。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
图1为根据本实用新型第一个实施例的声卡的音频增益调节装置的结构框图；
图2为根据本实用新型第二个实施例的声卡的音频增益调节装置的结构框图；
图3-图5为根据本实用新型一个具体示例的声卡的多个音频通道的增益一致性调节的过程图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考附图描述本实用新型实施例的声卡的音频增益调节装置。
在本申请中，声卡可包括多个音频通道，多个音频通道中的每个音频通道的增益独立可调。例如，声卡可以为内部集成有多个音频通道的多通道声卡，也可以为通过多个单通道声卡/多通道声卡级联获得的具有多个音频通道的多通道声卡，其中多个音频通道相互独立且增益均独立可调，例如每个音频通道上设置有增益调节旋钮，通过增益调节旋钮对每个音频通道的增益进行调节。
图1是根据本实用新型一个实施例的声卡的音频增益调节装置的结构框图。参考图1所示，该声卡的音频增益调节装置100可包括：校准音源101、音频传输设备102和显示设备103。
其中，校准音源101用以输出校准音频；音频传输设备102用以将校准音频转换为多个模拟音频输入至多个音频通道中；显示设备103用以显示每个音频通道的音频能量值，以便用户根据音频能量值对每个音频通道的增益进行调节直至多个音频通道的增益相一致。
具体地，校准音源101内置有校准音频，该校准音频可以为wav格式、mp3格式等，具体这里不做限制。在实际应用中，校准音源101可以为mp3、mp4或者手机等具有音频播放功能的播放设备，通过这些设备提供校准音频，以进行增益一致性调节。例如，可以将所需校准音频预先存储至校准音源101中，在增益一致性调节时直接输出；或者，对校准音源101进行设置，以使其频率和幅值可调，通过对其频率和幅值中的至少一个进行调节来对校准音频进行调节，以输出所需校准音频。更为具体地，当校准音源101为mp3时，可通过调节mp3的声音调节按键来对校准音频的音量进行调节，即对校准音源的幅值进行调节，以使其输出与参考增益相对应的校准音频；或者，通过调节mp3的速度调节按键来对校准音频的速度进行调节，即对校准音源的频率进行调节，以使其输出与参考增益相对应的校准音频；或者，同时通过声音调节按键和速度调节按键来对校准音源的幅值和频率进行调节，以使其输出与参考增益相对应的校准音频。其中，参考增益是指该声卡能够满足转写要求的增益，即该声卡的声音识别率大于一定值时的增益。
音频传输设备102可包括一个输入端和多个输出端，其中，音频传输设备102的输入端与校准音源101的输出端相匹配，以接收校准音源101输出的校准音频。例如，当校准音源101的输出端为3.5mm音频输出端时，音频传输设备102的输入端可以为3.5mm音频输入端，更为具体地，当校准音源101为mp3时，音频传输设备102的输入端可以为3.5mm耳机插头。音频传输设备102的多个输出端与声卡的多个音频通道相匹配且对应相连，以将校准音源101输出的校准音频转换为幅值相等的多个模拟音频，并输入至对应的音频通道中。例如，当声卡的多个音频通道的端口为卡侬母口时，音频传输设备102的多个输出端为卡侬公口。更为具体地，音频传输设备102可以为单入多出的音频线缆，该音频线缆的输入端与校准音源101的输出端相匹配，如为3.5mm耳机插头，该音频线缆的输出端与声卡的多个音频通道相匹配，如为卡侬公口。并且，音频传输设备102输出端的个数需要大于或等于需要增益一致性调节的音频通道的个数，在实际应用中，音频传输设备102输出端的个数在允许的条件下尽可能多，以满足不同的调节需求。
显示设备103与声卡相连，其内置有与增益一致性调节相关的调试软件或调试工具等，主要用于在增益一致性调节过程中，对每个音频通道的音频能量值进行实时量化显示，以便用户根据显示的音频能量值对每个音频通道的增益进行调节，直至多个音频通道的增益相一致，例如，用户根据显示的音频能量值，通过调节每个音频通道上的增益调节旋钮，对每个音频通道的增益进行调节，直至每个音频通道的增益均与参考增益相一致。其中，显示设备103可以为手机、电脑、等具有显示界面的设备，具体这里不做限制。
在进行增益一致性调节时，可先按照图1所示将校准音源101、音频传输设备102、显示设备103以及声卡进行连接。然后，控制校准音源101输出校准音频，该校准音频经音频传输设备102后转换为幅值相等的多个模拟音频输入至声卡的多个音频通道中，每个模拟音频经过增益可独立调节的音频通道，按照增益调节旋钮设定的增益进行放大后，由声卡内置的相关器件进行处理后输出相应的音频能量值并传输给显示设备103，由显示设备103对每个音频通道的音频能量值进行动态显示。然后，用户可根据显示的音频能量值对每个音频通道的增益进行调节，直至多个音频通道的增益相一致，例如，可先对其中一个音频通道的增益进行调节，直至该音频通道对应的音频能量值与参考增益对应的音频能量值相一致，然后再依次对剩余音频通道的增益进行调节，直至所有音频通道的音频能量值均相同。至此，完成对声卡的多个音频通道的增益一致性调节。
本实施例中，通过装置中的音频传输设备同时给多个音频通道提供校准音频，保证了所有音频通道具有相同的校准音频，同时在增益调节过程中，通过装置中的显示设备对每个音频通道的音频能量值进行量化显示，这样用户根据量化的音频能量值即可实现对所有音频通道的增益一致性调节，调节效率高且调节精度高，从而可有效提高其所在系统的部署效率以及声音转换的准确度。
在本实用新型的一些实施例中，声卡还可包括模数转换器和处理器(图中均未示出)，模数转换器的输入端与多个音频通道对应相连，用以对每个音频通道输出的模拟音频进行转换以获得相应的数字音频信号；处理器与模数转换器的输出端相连，用以将数字音频信号转换为音频能量值，并通过通信接口发送给显示设备103。其中，通信接口可包括有线通信接口或者无线通信接口。
具体而言，在校准音源101输出的校准音频，经音频传输设备102转换为幅值相等的多个模拟音频，并输入至声卡的多个音频通道中后，每个音频通道按照增益调节旋钮的设定对相应的模拟音频进行增益放大，放大后的模拟音频进入声卡的模数转换器，形成数字化的音频信号即数字音频信号，并进入至声卡的处理器如dsp中，由处理器将数字音频信号实时量化为音频能量值，并通过通信接口如rj45有线网口传输至显示设备103进行显示。然后，用户根据实时显示的音频能量值，通过增益调节旋钮对每个音频通道的增益进行调节，直至多个音频通道的增益相一致。
在本实用新型的一些实施例中，参考图2所示，音频增益调节装置还可包括：音频接收器104，音频接收器104的输出端与多个音频通道中的至少一个音频通道相连，用以接收用户的音频信息并输入至对应的音频通道；显示设备103还用以显示音频信息的转写结果，以便用户根据转写结果获得参考增益。
具体地，音频接收器104主要用于音频信息的接收，并输出至声卡的至少一个音频通道中，以进行参考增益的获取。例如，音频接收器104可以为麦克风等具有语音接收和输出功能的设备，且其输出端与声卡的音频通道的端口相匹配，例如当音频通道的端口为卡侬母口时，音频接收器104的输出端为卡侬公口。
在进行参考增益获取时，可先按照图2所示将音频接收器104、声卡和显示设备103相连。然后，由用户在常规的距离和角度进行常规发言，此时音频接收器104接收用户的音频信息并输入至对应的音频通道中，该音频信息经过增益可独立调节的音频通道，按照增益调节旋钮设定的增益进行放大后，由声卡内置的相关器件进行处理后输出相应的音频能量值和转写结果，并传输给显示设备103，由显示设备103对该音频通道的音频能量值和转写结果进行动态显示。例如，放大后的音频信息进入声卡的模数转换器形成数字音频信号，并进入至声卡的处理器，由处理器将数字音频信号实时量化为音频能量值，同时转换为文字，并通过通信接口传输至显示设备103进行显示。然后，用户根据实时显示的转写结果对该音频通道的增益进行调节，直至转写结果满足转写要求，即声音识别率大于一定值时，记录此时音频通道对应的音频能量值，该音频能量值对应的增益即为参考增益。在进行增益一致性调节时，以该音频能量值为参考进行增益调节，即可保证每个音频通道的增益与参考增益相一致。
本实施例中，通过音频接收器接收和输出用户的音频信息至声卡的音频通道中以进行声音识别，同时通过显示设备对音频信息的识别结果以及音频能量值进行动态显示，这样用户根据转写结果以及量化的音频能量值即可实现参考增益的获取，获取过程简单且速度快，有利于提高增益调节的效率。
为使本领域技术人员能够更清楚的了解本申请，下面结合具体应用场景来对本申请做进一步说明。
以法庭会议系统为例。首先，将显示设备103如电脑开机，并打开安装在电脑上的声卡增益调试软件b-1和语音转写软件b-2。在此状态下，先进行参考增益的获取，此时可按照图2所示，将音频接收器104如法庭麦克风连接至声卡的一个音频通道a12(该声卡具有12个音频通道分别为a1-a12)中，同时调试人员在标定的距离和角度，通过麦克风按照发言稿(标准化字数300字)发言，该发言经声卡处理后输出转写结果至语音转写软件b-2的界面上，同时输出音频能量值至声卡增益调试软件b-1的界面上。用户通过对比转写结果和发言稿，对音频通道a12的增益调节旋钮进行调节，直至转写结果达到预期，如识别率大于92％，记录此时音频通道a12的音频能量值，该音频能量值对应的增益即为参考增益，然后将音频通道a12以及该音频通道a12对应的音频能量值进行记录，并将作为后续增益一致性调节的参考值bnn。
然后，进行增益一致性调节，此时可按照图3所示，先拆下法庭麦克风线缆，并将音频传输设备102如1进12出的音频线缆的输入端接入校准音源101如mp3播放器(可数值化显示音量)的音频输出端，同时将12路输出端依次对准接入声卡的12路音频通道a1-a12。然后，通过mp3播放校准音频，该校准音频经音频线缆转换为12路幅值相等的模拟音频输入至声卡12路音频通道a1-a12中，通过声卡处理后输出音频能量值至声卡增益调试软件b-1的界面上，此时，用户可根据显示的音频通道a12的音频能量值对mp3的音量进行调节，直至音频通道a12的音频能量值为参考值bnn。然后，逐个调整剩余音频通道a1、a2、…、a11对应的增益，直至剩余音频通道对应的音频能量值与参考值bnn相一致，至此完成对增益一致性的调节。
进一步地，为了验证调节后的增益是否满足需求，在增益调节完成后，静置一段时间如1分钟，拆下音频线缆，并将现场麦克风依次接入声卡的12路音频通道a1-a12，如图4所示。然后，由用户进行发言，并通过查看转写结果和音频能量值来检验增益调节是否达到实际需求。
本实施例中，先通过音频接收器和显示设备获取声卡的参考增益，保证了声卡的转写效果。然后，通过校准音源、音频传输设备和显示设备对声卡的多个音频通道进行增益一致性调节，直至多个音频通道的增益与参考增益相一致，其中，由于音频传输设备能够将校准音频转换为多个幅值相等的模拟音频，保证了输入至音频通道的模拟音频的一致性，同时在调试过程中，对各个音频通道的音频能量值进行实时量化显示，使得用户根据量化的音频能量值即可实现增益一致性调节，调节效率高，有效提高了其所在系统的整体部署效率，而且音频能量值可视化，相较于根据刻度进行调节的方式，调节精度高，有效提高了声音识别的准确度，进而提高了转写效果。
综上所述，本实用新型实施例的声卡的音频增益调节装置，不仅能够有效提高声卡增益一致性调节的效率和精度，而且结构简单、成本低。
应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种声卡的音频增益调节装置，其特征在于，所述声卡包括多个音频通道，所述多个音频通道中的每个音频通道的增益独立可调，所述装置包括：
校准音源，用以输出校准音频；
音频传输设备，用以将所述校准音频转换为多个模拟音频输入至所述多个音频通道中；
显示设备，用以显示所述每个音频通道的音频能量值，以便用户根据所述音频能量值对所述每个音频通道的增益进行调节直至所述多个音频通道的增益相一致。
2.根据权利要求1所述的声卡的音频增益调节装置，其特征在于，所述音频传输设备包括一个输入端和多个输出端，所述音频传输设备的输入端与所述校准音源的输出端相连，所述音频传输设备的多个输出端与所述多个音频通道对应相连。
3.根据权利要求2所述的声卡的音频增益调节装置，其特征在于，所述音频传输设备为音频线缆。
4.根据权利要求2所述的声卡的音频增益调节装置，其特征在于，所述校准音源的输出端为3.5mm音频输出端。
5.根据权利要求1所述的声卡的音频增益调节装置，其特征在于，所述校准音源的频率和幅值可调。
6.根据权利要求1所述的声卡的音频增益调节装置，其特征在于，所述声卡还包括：
模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述多个音频通道对应相连，用以对所述每个音频通道输出的模拟音频进行转换以获得相应的数字音频信号；
处理器，所述处理器与所述模数转换器的输出端相连，用以将所述数字音频信号转换为所述音频能量值，并通过通信接口发送给所述显示设备。
7.根据权利要求6所述的声卡的音频增益调节装置，其特征在于，所述通信接口包括有线通信接口或者无线通信接口。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的声卡的音频增益调节装置，其特征在于，所述校准音源的幅值和频率与参考增益相对应。
9.根据权利要求8所述的声卡的音频增益调节装置，其特征在于，所述音频增益调节装置还包括：
音频接收器，所述音频接收器的输出端与所述多个音频通道中的至少一个音频通道相连，用以接收所述用户的音频信息并输入至对应的音频通道；
所述显示设备，还用以显示所述音频信息的转写结果，以便所述用户根据所述转写结果获得所述参考增益。
10.根据权利要求9所述的声卡的音频增益调节装置，其特征在于，所述音频接收器为麦克风。
技术总结