[科普中国]-自动音量控制

自动音量控制是输出限幅装置的一种，其作用是将不同强度的语声调整到患者最适听取的水平。

简介自动音量控制也是输出限幅装置的一种。其作用是将不同强度的语声调整到患者最适听取的水平。通常的AVC电路的压缩阈在60～65dB（SPL），压缩比率大于5：1，启动时间和恢复时间相对较长，以保证输出被局限在舒适阈附近较小的范围内。

装置可对一声音讯号进行自动音量追踪/控制的相关方法与电路。该声音讯号中有多个取样点的声音数据，而本发明是先根据各声音数据邻近的多个声音数据统计得到一对应的平均音量数据；若该平均音量数据大于一预先记录的音量极值数据，则更新该音量极值数据，反之则不更新该音量极值数据，并记录该音量极值数据是否被更新。若在对预设数目个声音数据依序进行上述处理后，发现该音量极值数据均未被更新，则依据现行的平均音量数据更新该音量极值数据。如此，该音量极值数据即可反应该声音讯号的局部音量极值，而本发明即可据此自动控制该声音讯号播放时的音量大小。

一种进行自动音量控制的方法，其包含有：接收一声音号讯，该声音讯号包含有多笔声音数据，而该声音讯号可依一预设顺序提供各笔声音数据；记录一音量极值数据；针对该声音讯号中的每一笔声音数据，进行一音量追踪程序；而该音量追踪程序包含有：在对一声音数据进行该音量追踪程序时，进行一音量检测步骤，以根据该声音数据于该声音讯号中的顺序另外选取多笔声音数据，并根据选取的声音数据统计计算出一对应的平均音量数据；比较该平均音量数据及该音量极值数据的数值大小；若该平均音量数据大于该音量极值数据，则进行一更新步骤以根据该平均音量数据更新该音量极值数据原来的数值；记录该音量极值数据是否被更新；以及在对一声音数据进行该音量追踪程序时，若在对该声音数据之前的预设数目笔声音数据进行该音量追踪程序时均未更新该音量极值数据，则根据该声音数据对应的平均音量数据更新该音量极值数据的数值；以及在对一声音数据进行该音量追踪程序后，进行一音量调整程序，以根据该音量极值数据的数值决定该笔声音数据的音量。

便携式盒式录音机中的自动音量控制绝大多数的盒式录音机1都有自动音量控制电路，它可使录音工作极为方便，不需专门的录音技术，这是盒式机容易普及的一个原因。有关这方面的分析资料目前较少，对于这个问题的探讨将有助于我国盒式录音机的研制和生产。

自动音量控制的必要性盒式录音机一般都工作在低电源电压情况下，以使携带轻便。为了使录音、放音放大电路噪声降低，以获得较高的信噪比，所以前级放大器必须工作在低电压、小电流状态。这样输入信号就不允许很大，特别是整机电源电压较低更限制了整机的动态范围。为了适应外界声源强度范围变化大的特点，在强信号情况下不致引起大的失真，而在弱信号作用时又能有足够的录音灵敏度，就必须设置自动音量控制电路。

自动音量控制的起控点由于外界声源强度的动态范围在70-80dB左右，所以控制电路应该有同样的控制范围，但要达到这个指标不是容易之事。在一般盒式录音机中只需在达到一定磁平后，输入信号再增加40dB左右，而不使录音引起过大的失真即可。为了达到这一指标，必须提出电路的起控点设在何处。因为起控点的高低直接影响到这一指标的实现。所谓起控点的高低也就是指磁带上达到多大磁平后电路起控。考虑失真度及信噪比要求，以及录音的层次问题，起控点放在160nwb/m较好。要是把起控点放在250nwb/m，虽对整机的信噪比是有利的，但很难满足整机录放失真度低的要求。为了保证有较小的失真，应将起控点设计得低一点，为此将录音的起控点设计得比250nwb/m的值低4dB，即160nwh/m处，使磁带上失真限制在1%。这样，可兼顾失真度及信噪比的要求。

由于起控点设在160nwb/m,所以到达最大录音磁平(400nwb/m)还有8dB的余量，这样对于过分大的录音输入电平仍能较好地保护电路，不使失真过大。

自动音量控制的前延时和后延时在实现自动音量控制时，当自动增益控制信号开始作用于控制电路时，自动控制不是马上起作用的，它必然有一定的延时，称为前延时TQY。当起控后输入信号又降到足够小后，录音电路也不会马上恢复到原来未起控制时的状态，它必定存在一段时间间隔，然后才能达到原来状态，这一段时间称为后延时THY。

为了有一个统一的标准以便测量和计算，TQY和THY应该有一规定。同时为了与通常定义电路的时间常数相一致，所以按下面的规定。

当外界输入一比起控点的录音电平高40dB的信号时，电路处于强烈控制状态，整个录音放大器从未控制时的放大倍数A，降低到起控后(在过荷40dB情况下)恒定的放大倍数A的37%所需的时间即为前延时时间TQY。若将外界强信号迅速撤离，录音电路的放大倍数又从A逐渐恢复到无控制时的放大倍数A。的63 %，这一段时间间隔即是后延时时间TaY。为了测量方便起见，可不必测定放大倍数，而直接测量录音放大器输出电压的变化。

本词条内容贡献者为:

李宗秀 - 副教授 - 黑龙江财经学院