TWI311893B - Audio control method and acoustic processing system - Google Patents

Description

1311893 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種聲音控制方法及聲音處理系統，尤其是指 一種可變動放大器的增益範圍之聲音控制方法及聲音處理系統。 【先前技術】 請參考第1圖，習知的聲音處理系統1〇中喇0八18的發聲原 理係將類比輸入音源12發出之類比的音源訊號，經過放大器 ’放大後發出類比的聲音訊號來推動喇叭18。而在放大器14部分則 可透過控制裝置16提供控制訊號以調整放大器14之增益值而進 行聲音大小的控制，使喇叭18可放出不同音量大小的聲音。 . . .' 然而習知的聲音處理系統10中，放大器14的增益範圍是固 定不變的，而一般會將控制裝置16所控制的放大器14的增益值(即 放大倍率)預先設定在增益範圍的中間值，再依照各種不同訊號大 _ 小的音源訊號，由使用者依個人喜好透過控制裝置16作最適當的 調整。但由於放大器14的增益範圍是固定不變的，如遇到聲音大 小差異極大的音源訊號時，會產生相當大的不便。舉例而言，當 音源訊號極大而放大器14增益值也在增益範圍的最大值時，則極 易在短時間内就將喇叭18燒毀。另一方面，當音源訊號極小時， 即使控制放大器14的增益值在增益範圍的最大值時，輪出至剩0八 18的聲音訊號仍相當弱，無法滿足音量上的需求。另外，當類比 輪入音源12無輸入音源訊號時，習知的聲音處理系統1〇無法自 5 1311893 -. 動進入靜音(MUTE)狀態’而需透過使用者手動調整。 【發明内容】 本發明之一目的在提供一種聲音控制方法及聲音處理系統， 以解決上述問題。 本發明係k供一種聲音控制方法，包含有設定一放大考之一 標準增益範11、設定-聲音輸出解以及依據—輸人訊號準位與 Φ 聲曰輸出判準設定放大器之一可輸出之增益範圍。 本發明另提供__聲音處m包含有—用來蚊並儲存 放大器的標準增益範圍之儲存裝置、一用來設定一聲音輸出判 準之控制裝置、一用來依據一輸入訊鮮位與聲音輸出判準設定 一增益範圍之放大器，以及一用來輸出放大器所設定之增益範圍 之聲音之制〇八。 § 【實施方式】 請參閱第2圖’本發明第一實施例之聲音控制方法，係應用 於一聲音控制系統，聲音控制方法包含設定一放大器之一標準增 益範圍(如步驟100)、設定一聲音輸出判準(如步驟1〇2)、偵7則一 ^ 自類比輸入音源之類比聲音輸入訊號(如步驟1〇4)、將類比聲音輸 入訊號轉為數位聲音訊號(如步驟1〇6)、自數位聲音訊號決定一輸 入訊號準位(如步驟】08)以及設定該放大器之—可輸出之增益範= 1311893 (如步驟110)。 於步驟⑽中，標準增益範圍係為聲音處理系統之放大器預 设之最小增益值至最大增益值的範圍；.於步驟102中，係於聲音 處理系統中設定-聲音輸_準，其中該聲音輸㈣準豆有一標 準上限以及-標準下限；於步驟辦中，係於—類比輸入音賴 測類比聲音輸人訊號·’於步職6中，係__類比數位轉換器 將類比聲音輸入讯號轉換為可供分析的數位聲音訊號，其中每 筆數位聲音減皆具有代表訊狀小之功雜；於步驟⑽中

於-預設時間區_，取得複數比數崎音峨騎算該複數筆 數位聲音滅之平均神值，該平均功率值為—用來與聲音輸出 判準比較之輸人訊鮮位；於步驟11G中，係依據輸人訊號準位 與聲音輸出解比較之結果，設定該聲音處縣統之放大器之— 可輸出之增益範圍，增益範圍係指一最小增益值至—最大增益值 的la圍’於增益範15内可確㈣㈣紹於其動態範_，動態 範圍係指喇队可正常孚作的音量範圍，就是由喇0八最小音量輸= (即靜音）及最大音量輸出之音量範圍，當輸入訊號準位在該預 s5:時間區間内小於該標準下限時，此即表示聲音處理系統所接收 的音源訊號的功率普遍偏低，於正常情況中，會造成喇叭輸出功 率過小，因此本發明的聲音控制方法則會設定放大器的增益範圍 之敢小增益值維持為預設之最小增益值，而最大增益值大於標準 增益範圍之最大增益值’.使放大器可控制喇叭具有更大的輸出音 量。而當輸入訊號準位在該預設時間區間内大於該標準上限時， 1311893 -^卩表讀音處理系統所接㈣音源訊號的功率普遍偏高，於t _巾情況中’會造綱讀出辨過大，亦造成會八燒毁，_ =::Γ方法則會設定放大器的增益範圍之最小增益值唯 持為預^最小增益值，啦值小於鮮增 2 增益值，使放大ϋ可控制軌具雜小的輸出音量。當^最^ 準位在該預設時間區間内介於該標準上限及該標準下限之門時说 =之聲音控制方法設定採用標準增益範圍 修副’即不啟動本發_音㈣方法中婦增益範_方法:皿 此外，本發明聲音控制方法中，在自數 入訊號準位(如步驟胸以及奴可輪出之增益範圍(如步、 訊號準位是否低於一閥值?(如步_)， 蝴酬議她__ (物常背景 =之大小）’般定放大H的可輸纹增益朗之最大辦及 最小增益值為雜，即設謂域_具1值及 =聲音處理纽即進人靜音絲(如步驟U1)。 !在該預設時間區間内高於閥值時，即執行奴之可輪出:二 粍圍(如步驟110)。 輸出之增益 ，參考第3圖，第3圖為本發明之聲音控制方法—實施例之 下限為BVrms (舉例而言，一般杜比輪择…1广 一一、一 · 出之“準聲音範圍係介於 示意圖。首先設定聲 該標準

Vrms)，同時聲音 處理系_之獻準料_為0〜χ2 1311893 倍（其中〇倍代表靜音，即最小增益值為0倍，最大增益值為X2 - ，）。假定本發明聲音控制方法不啟動時，當放大器的增益值被設 疋在倍（使用者可控制放大器產生增益大小自0至X2倍，即 可輪出之增益範圍為標準增益範圍：〇〜Χ2倍），且於一預設時間 區間偵測得之輸入訊號準位為CVrms時，此時經由放大器輸出至 喇0八之最大功率值為W ’且此最大功率值w在制„八播放容許範圍 内，因此當使用者在此輸人訊號準位内去調整放大器之增益值時 戦產生的最切魏會在W，此即第3 ®巾顧24的模式。 響 當於該預設時間區間偵測得之輸入訊號準位大於CVrms時， 若本發明聲音控制方法不啟動的情形下（即可輸出之增益範圍仍 為標準增益細：G〜X2倍），贼大雜出至督八之最大功率將 超過W，亦即會造成㈣八燒毀之可能本 如步驟no所述’將可輸出之增益範圍重新設定為^^^法中 XI係小於X2)，如第3圖的細26所示，因此最大輸出功率可 • 再度被限制在W以内，避免輸出功率過大破壞啦的情形。 當於該預設時間區間細得之輸W臟準则、於bv_時， 若本發明聲音控制方法不啟動的情形下（即可輸出之增益範圍仍 為標準增益範圍：0〜X2倍），則放大器輸出至靜八之最大功率將 小於W，此時會有音量過小的困擾。但本發明聲音控制方法如+ 驟110所述’將可輸出之增益範圍重新設定為〇〜幻倍（其中^3 敍於幻），如第3圏的範園Μ所示，因此最大輸出°功率可再= 1311893 - 被提兩到W，使制〇八輸出適當的音量。 上述僅為本發明之一實施例，於實際操作時，更可針對聲音 輸出判準做更細緻的設定，例如除設定標準上限及標準下限外’ 另可透過設定第三判別值' 第四判別值…等，使步驟11〇對輸入 訊號準位做更靈敏的適應性調整。 為了實現上述本發明所揭露之聲音控制方法，可透過軟體、 • b體或硬體元件的方式建立-聲音處理系統5〇。請參考第4圖， 第4圖為應用本發明聲音控制方法之聲音處理系統5〇之示意圖。 聲音處理系統50包含一類比輸入音源64、一喇叭54、一放大器 56、一偵測裝置58、一類比數位轉換器6〇、一控制裝置62以及 儲存裝置52 放大器56連接於類比輸入音源64與味卜八54之 間偵測裝置58連接於類比輸入音源64之輸出端，以偵測自類 比輸入音源64輸出之類比聲音輸入訊號。數位類比轉換器6〇連 • 接於偵測裝置58與控制裝置62之間，用以將偵測裝置58自類比 輪入音源64偵測到的類比聲音輸入訊號轉換為數位聲音訊號。控 制扁置62連接於儲存裝置52、放大器56及數位類比轉換器60， 控制裝置62依據類比數位轉換器60所轉換之數位聲音訊號來決 疋數位聲音訊號之輸入訊號準位，控制裝置62並可用來設定聲音 輪出判準及標準增盈範圍並將設定後之聲音輸出判準及標準增益 範圍存入儲存裝置52内，另，控制裝置62可為-處理器(Processor) 用以比較輪入訊號準袓與聲音輪出判準，藉由比較之結果以設定 1311893 _ · 放大器56之可輸出之增益範圍。儲存裝置52係用來儲存標準增 •益範圍及聲音輸出判準。而放大器56的可輸出之增益範‘定曰 後’使用者可透過控制裝置62於可輸出之增益範圍内調整放大器 56之增益值而進行聲音大小的控制，使自類比輸入音源64輸出之 類比聲音輸入訊號，可透過放大器56之適當放大後，將聲音訊號 輸出至喇。八54，最後由喇α八54將聲音輸出。 本發明之聲音控制方法及聲音處理系統透過數位類比轉換器 籲 取樣類比聲音輸入訊號，將其轉為數位格式後，透過控制裝置62 決定輸入訊號準位。並依據不同的輸入訊號準位，作為設定放大 器之可輸出之增益範圍的依據，如此一來，對於習知的聲音處理 系統所容易遇到在不同訊號大小的音源訊號(即類比聲音輸入訊號) 輸入時，將喇°八燒毀或是音量不足的問題，本發明可直接透過調 整放大器之增益範圍以有效控制味j ρ八可於其動態範圍内輸出聲 音。而且，透過輸入訊號準位與閥值之比較機制，可使聲音處理 _ 系統於無音源訊號輸入之情況下，可自動進入靜音狀態。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範 圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖為習知聲音處理系統之示意圖。 第2圖為本發明一實施例之聲音控制方法之流程圖。 1311893 * 第3圖為本發明之聲音控制方法一實施例之示意圖。 ' 第4圖為本發明一實施例之聲音處理系統之示意圖。 【主要元件符號說明】 10,50 聲音處理系統 12,64 類比輸入音源 14,56 放大器 16,62 控制裝置 18,54 0刺口八 22,24,26 範圍 52 儲存裝置' 58 偵測裝置 • 60 類比數位轉換器 100〜111 步驟

Claims (1)

1311893 十、申請專利範圍： 1. 一種聲音控制方法，其包含有i (a) 設定一放大器的標準增益範圍，該標準增益範圍係指一 預設最小增益值至一預設最大增益值的範圍； (b) 設定一聲音輸出判準；以及 (c) 依據一數位聲音訊號之輸入訊號準位與該聲音輸出判準 設定該放大器的一可輸出之增益範圍，該增益範圍係指 一最小增益值至一最大增益值的範圍。 2. 如請求項1所述之方法，其中步驟(匀另包含當該聲音輸入訊 號準位小於一閥值時，設定該可輸出之增益範圍之最大增益 值及最小增益值為零倍，以進入一靜音狀雜。 S ♦ · 3. 如明求項1所述之方法，其中步驟⑼係透過設定一標準上限 以及一標準下限設定該聲音輪出判.準。 4_如請求項3所述之方法，其中步驟(汹含當該輸人訊號準位 低於該標钉畴，奴颂出之增益範關最大增益值大 於該標準增益範圍之最大增益值， 小增益值等於該預設最小增益值， ’該可輸出之增益範圍的最

增益值等於該預設最小增益值， 以及當該輸入訊號準位高於 1311893 —. 該標準下限且低於該鮮上限時，射輸ώ之增益範圍為該 . 標準增益範圍。 5. 如請求項1所述之方法，另包含自—類比輸人音源偵測一類 比聲音輸入訊號，並透過一類比數位轉換器將該類比聲音輸 入sfl號轉換為數位聲音訊號.，並於一預設時間區間内依據該 數位聲音喊之平均功率值蚊練位聲音城之輸入訊號 準位。 參 6. 一種聲音處理系統，其包含有： -類比輸人音源，用以輸出之—類比聲音輸入訊號； 儲存裝置’用來設定並儲存一放大器之一標準增益範圍； 控制裝置連接於儲存裝置，用來設定一聲音輸出判準及 -數位聲音峨讀錢鮮位，並依_輸入訊鮮 位與該聲音輸出辨設定棘Α||之—可輸出之增益範 ，圍； 放大器，連接於該類比輸入音源及雜制裝置，依據該可 輸出之增雖圍控繼軸聲音輸人職之大小；以及 喇°八’連接於該放大器，用來輸出一聲音。 7· =trr之聲音處理系統，另包含一偵測裝置連接於 "t认音源之輸出端，係用以_鋪比聲音輸入訊號。 14 1311893 * 8. 如請求項7所述之聲音處理系統，另包含一類比數位轉換器 " 連接於該偵測裝置與該控制裝置之間，用來將該類比聲音輸 入訊號轉換為該數位聲音訊號。. 9.如請求項8所述之聲音處理系統，其中該控制裝置另用來於 一預設時間區間内依據該數位聲音訊號之平均功率值決定該 輸入訊號準位。 Η 、圖式：