CN109511051A - 声音再现方法及声音再现装置 - Google Patents

Abstract

一种声音再现方法及声音再现装置。声音再现方法包含：对测试环境施以原始音频产生播放声音；接收播放声音以产生接收声音数据；根据与原始音频相关的已知音频数据以及接收声音数据，计算对应测试环境的至少一测试环境空间参数；以及根据测试环境空间参数调整输入音频，以产生再现音频。本发明的声音再现方法及声音再现装置可使再现音频重现实际环境的空间特质。

Description

声音再现方法及声音再现装置

技术领域

本发明是有关于一种声音再现技术，且特别是有关于一种声音再现方法及声音再现装置。

背景技术

空间以及环绕音效的音频处理，在影像或是其他音频播放装置上是愈来愈常见的技术。用以播放的音频文件不一定包括空间信息。在部分技术中，是手动使用等化器来调整音频文件的频率响应，以达到使音频具有空间效果的播放结果。然而，这样的技术并不具有效率，而且可能无法反映播放环境的实际状况。

因此，如何设计一个新的声音再现方法及装置，以解决上述的问题，乃为此一业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于通过声音再现方法以及声音再现装置，使再现音频重现实际环境的空间特质。

因此，本发明的一态样是在提供一种声音再现(reproduce)方法，包含：对测试环境施以原始音频(audio)产生播放声音(sound)；接收播放声音以产生接收声音数据；根据与原始音频相关的已知音频数据以及接收声音数据，计算对应测试环境的至少一测试环境空间参数；以及根据测试环境空间参数调整输入音频，以产生再现音频。

在本发明的一实施例中，产生播放声音的步骤还包含：在对应测试环境的环境声音上播放原始音频，以产生播放声音，其中测试环境为真实环境。

在本发明的一实施例中，已知音频数据包含原始音频的至少一参数。

在本发明的一实施例中，产生播放声音的步骤还包含：将原始音频与对应测试环境的人工环境空间参数进行叠加，以产生播放声音，其中测试环境为虚拟环境。

在本发明的一实施例中，声音再现方法还包含：将接收声音数据以及已知音频数据相减，以产生差异输出音频数据，其中差异输出音频数据包含测试环境空间参数。

在本发明的一实施例中，声音再现方法还包含储存测试环境空间参数。

在本发明的一实施例中，测试环境空间参数包含与接收声音数据以及已知音频数据相关的声道间相位差、声道间时间差、频率响应、振幅或其组合。

原始音频包含啁啾(chirp)信号、脉冲信号、音乐声音信号或语音信号。

在本发明的一实施例中，测试环境空间参数的计算与接收声音数据以及已知音频数据间的相除结果相关。

本发明的另一态样是在提供一种声音再现装置，包含：记忆体以及处理模块。记忆体配置以储存计算机程序码。处理模块电性耦接于记忆体，并配置以执行计算机程序码，以执行声音再现方法，声音再现方法包含：对测试环境施以原始音频产生播放声音；接收播放声音以产生接收声音数据；根据与原始音频相关的已知音频数据以及接收声音数据，计算对应测试环境的至少一测试环境空间参数；以及根据测试环境空间参数调整输入音频，以产生再现音频。

应用本发明的声音再现装置以及声音再现方法，可以计算对应于实际环境的测试环境空间参数，并进一步将测试环境空间参数应用到其他输入音频来产生再现音频。实际环境的空间特质，可因此由再现音频重现。

附图说明

图1为本发明一实施例中，一种声音再现装置的方块图；

图2为本发明一实施例中，一种声音再现方法的流程图；

图3为本发明一实施例中，一种声音再现装置的方块图；以及

图4为本发明一实施例中，一种声音再现方法的流程图。

具体实施方式

请参照图1。图1为本发明一实施例中，一种声音再现装置1的方块图。声音再现装置1包含：记忆体100、处理模块102、播放模块104及声音接收模块106。

记忆体100可包含适合用以储存数据及机器可读指令的元件，例如但不限于只读记忆体(read only memory；ROM)、随机存取记忆体(random access memory；RAM)、可抹除可编程只读记忆体(erasable programmable read only memory；EPROM)、电子可抹除可编程只读记忆体(electrically erasable programmable read only memory；EEPROM)、硬盘、用以处理光盘片的可移除式媒体驱动器、数字影像盘片、磁片、盒式磁带、记忆卡等。

播放模块104可为任何适合用以播放声音信号的模块，例如但不限于喇叭或是扩大机。声音接收模块106可为任何能接收声音信号的模块，例如但不限于麦克风。

处理模块102电性耦接于记忆体100、播放模块104以及声音接收模块106。在此所使用的处理模块102可为任何运算电路，例如但不限于微处理器、微控制器、复杂指令集运算微处理器、精简指令集运算微处理器、超长指令字组微处理器、超平行指令集运算微处理器、绘图处理器、数字信号处理器或任何其他类型的处理器。处理模块102可包含嵌入式处理器，例如通用或可编程逻辑装置或阵列、特殊应用集成电路及单芯片计算机等。

于一实施例中，记忆体100可配置以储存计算机程序码101，并可由处理模块102进行存取并执行。当计算机程序码101由处理模块102执行时，计算机程序码101可使处理模块102操作声音再现装置1。

请参照图2。图2为本发明一实施例中，一种声音再现方法200的流程图。声音再现方法200可应用于图1中的声音再现装置1。更详细地说，于一实施例中，处理模块102可配置以执行储存在记忆体100中的计算机程序码101，以执行声音再现方法200。图2所绘示的声音再现方法200将搭配图1进行描述。

声音再现方法200包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。

于步骤201，对测试环境施以原始音频103产生播放声音105。

更详细地，播放模块104可被处理模块102控制，以在对应测试环境的环境声音上播放原始音频103，进而产生播放声音105。其中测试环境为真实环境。

于一实施例中，原始音频103是从例如，但不限于储存模块108所撷取。其中，储存模块108可为设置在声音再现装置1中的本地储存模块，或是设置于伺服器中的远端储存模块。

更进一步地，原始音频103可为数字数据。声音再现装置1可包含例如，但不限于数字信号处理模块以及数字至模拟转换器(未绘示)，以处理来自处理模块102的原始音频103并将原始音频103自数字形式转换为模拟形式，并使播放模块104在真实环境中播放原始音频103。

于步骤202，接收播放声音105以产生接收声音数据107。

更详细地说，于一实施例中，声音接收模块106可被处理模块102控制，以接收播放声音105并产生接收声音数据107。

于一实施例中，声音接收模块106可为例如，但不限于麦克风。声音再现装置1可包含例如，但不限于模拟至数字转换器及数字信号处理模块等模块(未绘示)，以将由声音接收模块106所接收的播放声音105由模拟形式转换为数字形式，并对播放声音105进行处理以产生接收声音数据107。

需注意的是，在一实施例中，步骤201及202可同时执行。更详细的说，当播放模块104被控制以播放原始音频103时，声音接收模块106可同时被控制以接收播放声音105。

于步骤203，根据已知音频数据以及接收声音数据107，计算对应测试环境的至少一测试环境空间参数109。

在本实施例中，已知音频数据包含原始音频103的至少一参数。测试环境空间参数109的计算是由处理模块102根据接收声音数据107以及原始音频103间的相除结果相关。

于一实施例中，原始音频103包含例如，但不限于啁啾(chirp)信号、脉冲信号、音乐声音信号或语音信号。据以计算出的测试环境空间参数109可包含接收声音数据107以及原始音频103相关的声道间相位差、声道间时间差、频率响应、振幅或其组合。

于一实施例中，处理模块102将测试环境空间参数109储存于例如，但不限于储存模块108中。

于步骤204，根据测试环境空间参数109调整输入音频111，以产生再现音频113。

于一实施例中，输入音频111是从例如，但不限于图1中绘示的储存模块108或是其他声音输入源(未绘示)所撷取。更进一步地，处理模块102可自储存模块108中撷取所储存的测试环境空间参数109。处理模块102可使用任何合适的数学计算方法，将测试环境空间参数109应用于输入音频111上进行调整。

再现音频113可由任何播放装置，例如但不限于图1所绘示的播放模块104进行播放，或是由耳机(未绘示)所播放。实际环境的空间特质，可由再现音频113重现。

本发明的声音再现装置1以及声音再现方法200可以计算对应于实际环境的测试环境空间参数109，并进一步将测试环境空间参数109应用到其他输入音频111来产生再现音频113。实际环境的空间特质，可因此由再现音频113重现。

请参照图3。图3为本发明一实施例中，声音再现装置3的方块图。声音再现装置3包含记忆体300以及处理模块302。

记忆体300可包含适合用以储存数据及机器可读指令的元件，例如但不限于只读记忆体、随机存取记忆体、可抹除可编程只读记忆体、电子可抹除可编程只读记忆体、硬盘、用以处理光盘片的可移除式媒体驱动器、数字影像盘片、磁片、盒式磁带、记忆卡等。

处理模块302电性耦接于记忆体300。在此所使用的处理模块302可为任何运算电路，例如但不限于微处理器、微控制器、复杂指令集运算微处理器、精简指令集运算微处理器、超长指令字组微处理器、超平行指令集运算微处理器、绘图处理器、数字信号处理器或任何其他类型的处理器。处理模块102可包含嵌入式处理器，例如通用或可编程逻辑装置或阵列、特殊应用集成电路及单芯片计算机等。

于一实施例中，记忆体300可配置以储存计算机程序码301，并可由处理模块302进行存取并执行。当计算机程序码301由处理模块302执行时，计算机程序码301可使处理模块302操作声音再现装置3。

请参照图4。图4为本发明一实施例中，一种声音再现方法400的流程图。声音再现方法400可应用于图3中的声音再现装置3。更详细地说，于一实施例中，处理模块302可配置以执行储存在记忆体300中的计算机程序码301，以执行声音再现方法300。图4所绘示的声音再现方法400将搭配图3进行描述。

声音再现方法400包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。

于步骤401，对测试环境施以原始音频303产生播放声音305。于一实施例中，测试环境为虚拟环境，是由计算机产生的虚拟实境环境，并由例如，但不限于处理模块302所运作。

更详细来说，原始音频303是与对应测试环境的人工音频(未绘示)进行叠加，以产生播放声音305。

于一实施例中，原始音频303是由例如，但不限于储存模块304所撷取。其中，储存模块304可为设置在声音再现装置1中的本地储存模块，或是设置于伺服器中的远端储存模块。

于步骤402，接收播放声音305以产生接收声音数据307。

于步骤403，处理模块302在测试环境中播放未叠加的原始音频303，以产生已知音频数据305。

于步骤404，根据已知音频数据305以及接收声音数据307，计算对应测试环境的至少一测试环境空间参数311。

更详细来说，处理模块302将接收声音数据307以及已知音频数据305相减，以产生差异输出音频数据309，其中差异输出音频数据309包含测试环境空间参数311。

于一实施例中，原始音频303包含例如，但不限于啁啾信号、脉冲信号、音乐声音信号或语音信号。据以计算出的测试环境空间参数311可包含差异输出音频数据309以及原始音频303相关的声道间相位差、声道间时间差、频率响应、振幅或其组合。

于一实施例中，处理模块302将测试环境空间参数311储存于例如，但不限于储存模块304中。

于步骤405，处理模块302根据测试环境空间参数311调整输入音频313，以产生再现音频315。

于一实施例中，输入音频313是从例如，但不限于图3中绘示的储存模块304或是其他声音输入源(未绘示)所撷取。处理模块102可使用任何合适的数学计算方法，将测试环境空间参数311应用于输入音频313上进行调整。

再现音频315可由任何播放装置，例如但不限于播放模块或是由耳机(未绘示)所播放。实际环境的空间特质，可由再现音频315重现。

本发明的声音再现装置3以及声音再现方法400可以计算对应于实际环境的测试环境空间参数311，并进一步将测试环境空间参数311应用到其他输入音频313来产生再现音频315。实际环境的空间特质，可因此由再现音频315重现。

虽然本案内容已以实施方式揭露如上，然其并非配置以限定本案内容，任何熟悉此技艺者，在不脱离本案内容的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本案内容的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种声音再现方法，其特征在于，包含：

对一测试环境施以一原始音频产生一播放声音；

接收该播放声音以产生一接收声音数据；

根据与该原始音频相关的一已知音频数据以及该接收声音数据，计算对应该测试环境的至少一测试环境空间参数；以及

根据该测试环境空间参数调整一输入音频，以产生一再现音频。

2.根据权利要求1所述的声音再现方法，其特征在于，产生该播放声音的步骤还包含：

在对应该测试环境的一环境声音上播放该原始音频，以产生该播放声音，其中该测试环境为一真实环境。

3.根据权利要求2所述的声音再现方法，其特征在于，该已知音频数据包含该原始音频的至少一参数。

4.根据权利要求1所述的声音再现方法，其特征在于，产生该播放声音的步骤还包含：

将该原始音频与对应该测试环境的一人工环境空间参数进行叠加，以产生该播放声音，其中该测试环境为一虚拟环境。

5.根据权利要求4所述的声音再现方法，其特征在于，该声音再现方法还包含：

将该接收声音数据以及该已知音频数据相减，以产生一差异输出音频数据，其中该差异输出音频数据包含该至少一测试环境空间参数。

6.根据权利要求1所述的声音再现方法，其特征在于，该声音再现方法还包含储存该至少一测试环境空间参数。

7.根据权利要求1所述的声音再现方法，其特征在于，该至少一测试环境空间参数包含与该接收声音数据以及该已知音频数据相关的一声道间相位差、一声道间时间差、一频率响应、一振幅或其组合。

8.根据权利要求1所述的声音再现方法，其特征在于，该原始音频包含一啁啾信号、一脉冲信号、一音乐声音信号或一语音信号。

9.根据权利要求1所述的声音再现方法，其特征在于，该测试环境空间参数的计算与该接收声音数据以及该已知音频数据间的相除结果相关。

10.一种声音再现装置，其特征在于，包含：

一记忆体，配置以储存一计算机程序码；以及

一处理模块，电性耦接于该记忆体，并配置以执行该计算机程序码，以执行一声音再现方法，该声音再现方法包含：

对一测试环境施以一原始音频产生一播放声音；

接收该播放声音以产生一接收声音数据；

根据与该原始音频相关的一已知音频数据以及该接收声音数据，计算对应该测试环境的至少一测试环境空间参数；以及

根据该测试环境空间参数调整一输入音频，以产生一再现音频。