TWI330991B - System having compensation parameters - Google Patents

Description

1330991 099年07月22日修正替換頁 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係關於一種聲音輸出裝置，特別係一種具有補償 特性之聲音輸出裝置。 [先前技術] [0002] 揚聲器之作用在於把一預定範圍内之音頻電功率信號轉 變爲具有足夠聲壓級之聲音。隨著生活水平之提高，用 戶要求揚聲器能把音頻電信號還原成逼真之聲音。 [0003] 人聲及各種樂聲係一種隨機信號’其波形十分複雜》人 耳能聽到之聲音之頻率範圍一般在20HZ-20KHZ，其中語 言之頻率範圍約在150Hz-4KHz左右；而各種音樂之頻率 範圍在40Hz-18KHzA右；人聲之能量主要集中於 200Hz-35KHz頻率範圍。因此揚聲器要能正確地重放這 些隨機信號，保證重放之音質效果，揚聲器必須具有寬 廣之頻率效率特性，足夠之聲壓級及較大之信號動態範 圍，且不能産生信號之延遲。其中，對揚聲器之效果影 響較Λ之特性參數有：頻率效率及頻率相位延遲◊頻率 效率係在不同頻率輸入一定功率之信號所得到之輸出功 率與該輸入功率之比值’頻率相位延遲係在不同頻率輪 入某一相位之信號其所得之信號相位相對於輸入信號相 位之超前或滯後。在通常之揚聲器系統中，表示其頻率 效率及頻率相位延遲之曲線係一變化較大之曲波。 [0004] 爲解決上述問題’現有技術中有一些運用校正系統來校 正揚聲器之特性參數。如美國專利第4,482,866號所揭 示之一種參考負載放大器校正系統，該系統用於校正一 093121317 表單编號Α0101 第3頁/共18頁 0993264008-0 1330991 099年07月22日按正替換頁 電源放大器驅動負載如一揚聲器或多揚聲器系統之相反 特性，例如電抗、慣性及響應等。其施加一程式電壓至 一類比驅動負載特性之參考負載。程式及校正電壓信號 同時施加至一電源放大器以校正該負載之相反特性。惟 ，該種校正方式主要採用電阻及電容來建構一校正系統 ，該系統組成元件多，其結構複雜，且不能依據驅動負 載之個別特性進行補償。 [0005] 因係，為消除習知之揚聲器校正系統之缺陷，特創作出 本發明之 [0006] 具有補償特性之聲音輸出裝置。 【發明内容】 [0007] 本發明之目的在於提供一種聲音輸出裝置，特別係一種 具有補償特性之聲音輸出裝置。 [0008] 本發明之另一目的在於提供一種包含具有補償特性之聲 音輸出裝置之補償系統。 .

[0009] 本發明之又一目的在於提供一種包含具有補償特性之聲 音輸出裝置之聲音系統。本發明之目的係通過以下方案 來實現之：本發明具有補償特性之聲音輸出裝置，其包 括一聲音輸出裝置及一記憶體，該聲音輸出裝置用來把 預定範圍内之音頻電功率信號轉變爲具有足夠聲壓級之 聲音，其具有一真實特性參數；該記憶體用於存放該聲 音輸出裝置之補償特性參數；其中，該記憶體中之補償 特性參數用於補償該聲音輸出裝置，以改善該聲音輸出 裝置輸出之音質。 093121317 表單編號A0101 第4頁/共18頁 0993264008-0 1330991 099年07月22日修正替換頁 [0010] 本發明包含具有補償特性之聲音輸出裝置之補償系統， 其還包括一可控制信號源、一參考源、一感應器及一控 制單元。該可控制信號源提供不同頻率之信號至該聲音 輸出裝置，以獲得該聲音輸出裝置之真實特性參數。該 感應器感應該聲音輸出裝置之輸出，以一參考源相比較 ，該參考源與該可控制信號源相同，具有一理想特性參 數。該控制單元調整該可控制信號源，並將所得之聲音 輸出裝置之補償特性參數存入該記憶體中。 [0011] 本發明包含具有補償特性之聲音輸出裝置之聲音系統， 其還包括一音頻信號産生裝置。該音頻信號産生裝置包 括一信號源、一微控制單元及一信號處理器。該微控制 單元與該記憶體相連，讀出該記憶體中之該聲音輸出裝 置之補償特性參數，將其傳送至該信號處理器。該信號 處理器接收該聲音輸出裝置之補償特性參數用於補償該 聲音輸出裝置。 [0012] 本發明之優點在於：該記憶體所存放之補償特性參數可 用於補償該聲音輸出裝置，使該聲音輸出裝置之特性參 數接近於理想狀態，則該聲音輸出裝置輸出具有良好效 果之音質。 【實施方式】 [0013] 請參閱第一圖，本發明之具有補償特性之聲音輸出裝置 10包括一聲音輸出裝置12及一記憶體14，該聲音輸出裝 置12可以係一揚聲器系統或一耳機，其具有一真實特性 參數，該記憶體14存儲該聲音輸出裝置12之補償特性參 數，該補償特性參數主要係該聲音輸出裝置12之頻率效 093121317 表單編號A0101 第5頁/共18頁 0993264008-0 1330991 __ 099年07月22日修正替换頁 率及頻率相位延遲。 [0014] 請一併參閱第二圖，本發明包含具有補償特性之聲音輸 出裝置之補償系統，還包括一可控制信號源20、一感應 器30、一參考源40及一控制單元50。該可控制信號源20 分別與該聲音輸出裝置12及該控制單元50相連，其受該 控制單元50之控制。該感應器30之輸入端分別與該聲音 輸出裝置12及該參考源40相連，其輸出端與該控制單元 50相連。該控制單元50之輸出端與該記憶體14相連。 [0015] 請一併參閱第三及第四圖，該可控制信號源20可以輸出 不同頻率之音頻信號至該聲音輸出裝置12，通常人耳能 聽到之聲音頻率之範圍在20Hz至20KHz。在20Hz至 20KHz選取不同頻率之信號輸出至該聲音輸出裝置12以産 生不同頻段之聲音信號，以反映該聲音輸出裝置12之真 實頻率效率及真實頻率相位延遲，該聲音輸出裝置12之 真實頻率效率在第三圖中用曲線90表示，該聲音輸出裝 置12之真實頻率相位延遲在第四圖中以曲線100表示。該 參考源40係與該可控制信號源20相同之信號，其代表該 聲音輸出裝置12之理想頻率效率及理想頻率相位延遲， 該聲音輸出裝置12之理想頻率效率在第三圖中用92表示 ，理想頻率相位延遲在第四圖中用102表示。從圖中可以 看出，該聲音輸出裝置12之真實頻率效率曲線90與理想 頻率效率曲線92及真實頻率相位延遲曲線100與理想頻率 相位延遲曲線102存在一定偏差，則該記憶體14中存儲該 聲音輸出裝置12之補償頻率效率及補償頻率相位延遲， 其補償頻率效率曲線用94表示，其補償頻率相位延遲曲 093121317 表單编號A0101 第6頁/共18頁 0993264008-0 099年07月22日核正替换頁 Γ330991 線用104表示，通過補償特性參數補償真實特性參數，使 其與理想特性參數之偏差在一預定範圍。該感應器30感 應該聲音輸出裝置12之輸出，並將其與該參考源40作比 較。該感應器30將比較結果傳送至該控制單元50，該控 制單元50設有一真實特性參數與理想特性參數之偏差的 預定範圍，判斷結果係否屬於預定範圍，若係，則在該 頻率下，該聲音輸出裝置之補償特性參數爲0，若否，則 改變該可控制信號源20輸出之信號，重新判斷，直至結 果屬於預定範圍，並將該可控制信號源20改變之效率與 相位延遲存入該記憶體中，作爲該聲音輸出裝置12在該 頻率下之補償效率及補償相位延遲。 [0016] 請一併參考第五圖，本發明包含具有補償特性之聲音輸 出裝置之補償系統之另一實施方式。其中該參考源40係 一數位參考源，其與控制單元50相連，該數位參考源40 中存儲該聲音輸出裝置14之理想特性參數，主要係理想 頻率效率及理想頻率相位延遲。其建立該聲音輸出裝置 12之補償特性參數如上所述。 [0017] 請一併參考第六圖，本發明包含具有補償特性之聲音輸 出裝置之聲音系統，其還包括一音頻信號産生裝置60， 該音頻信號産生裝置60可以係一播放機、一電腦主機或 一隨身聽。該音頻信號産生裝置60包括一微控制單元62 、一信號處理器64及一信號源66。該具有補償特性之聲 音輸出裝置10之記憶體14與該微控制單元62相連，該信 號處理器64之輸入端分別與該微控制單元62及該信號源 66相連，其輸出端與該聲音輸出裝置12相連。該微控制 093121317 表單編號A0101 第7頁/共18頁 0993264008-0 1330991 099年07月22日梭正替換頁 單元62讀取該記憶體14中存儲之該聲音輸出裝置12之補 償頻率效率及補償頻率相位延遲，將其傳送至該信號處 理器64。該信號處理器64接收該補償頻率效率及補償頻 率相位延遲用以預調該聲音輸出裝置，使該聲音輸出裝 置12之頻率效率及頻率相位延遲達到理想之結果，從而 改善該聲音輸出裝置12之輸出音質。綜上所述，本創作 符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所 述者僅為本創作之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人 士，在爰依本創作精神所作之等效修飾或變化，皆應涵 蓋於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0018] 第一圖係本創作具有補償特性的聲音輸出裝置之方框圖 〇 [0019] 第二圖係包含本創作具有補償特性的聲音輸出裝置的補 償系統之方框圖。 [0020] 第三圖係本創作具有補償特性的聲音輸出裝置所包含之 聲音輸出裝置之頻率效率圖。 [0021] 第四圖係本創作具有補償特性的聲音輸出裝置所包含之 聲音輸出裝置之頻率相位延遲圖。 [0022] 第五圖係包含本創作具有補償特性之聲音輸出裝置之補 償系統之另一實施方式之方框圖。 [0023] 第六圖係包含本創作具有補償特性的聲音輸出裝置之聲 音系統之方框圖。 【主要元件符號說明】 093121317 表單編號A0101 第8頁/共18頁 0993264008-0 1330991 [0024] 具有補償特性之聲音輸出裝置：10 [0025] 聲音輸出裝置：12 [0026] 記憶體：14 [0027] 可控制信號源：20 [0028] 感應器：30 [0029] 參考源：40 [0030] 控制單元：50 [0031] 音頻信號産生裝置：60 [0032] 微控制單元：62 [0033] 信號處理器：64 [0034] 信號源：66 [0035] 真實頻率效率曲線：90 [0036] 理想頻率效率曲線：92 [0037] 補償頻率效率曲線：94 [0038] 真實頻率相位延遲曲線：1〇〇 [0039] 理想頻率相位延遲曲線：102 [0040] 補償頻率相位延遲曲線：104 093121317 表單編號A0101 第9頁/共18頁 099年07月22日核正替換頁 0993264008-0

Claims (1)

1330991 __ 099年07月22日核正替换頁 七、申請專利範圍： 1 . 一種補償系統，其包括： 一聲音輸出裝置，係可將一預定範圍内之音頻電功率信號 轉變爲具有一定聲壓級之聲音，其具有一真實特性參數； 一記憶體，係用於存儲該聲音輸出裝置之補償特性參數； 一可控制信號源，其提供不同頻率之音頻信號至該聲音輸 出裝置，以產生代表該聲音輸出裝置特性之真實特性參數 9 一感應器，感應該聲音輸出裝置之輸出； 一參考源，用以提供標準之信號；及 一控制單元，其用於控制該可控制信號源； 其中，該感應器將感應之聲音輸出裝置之輸出與該信號源 作比較，以提供比較結果至該控制單元，該控制單元依據 該結果調整可控制信號源，並將所得之聲音輸出裝置之補 償特性參數存入該記憶體。 2 .如申請專利範圍第1項所述之補償系統，其中該控制單元 設有一真實特性參數與理想特性參數之偏差的預定範圍。 3 .如申請專利範圍第1項所述之補償系統，其中該參考源係 與該可控制信號源相同之類比信號源。 4 .如申請專利範圍第1項所述之補償系統，其中該記憶體可 讀可寫，其存儲至少一個該聲音輸出裝置之補償特性參數 ο 5.如申請專利範圍第4項所述之補償系統，其中該聲音輸出 裝置之補償特性參數包括該聲音輸出裝置之補償頻率效率 及補償頻率相位延遲。 093121317 表單編號A0101 第10頁/共18頁 0993264008-0 1330991 099年07月22日修正替换頁 6 .如申請專利範圍第1項所述之補償系統，其中該聲音輸出 裝置係一揚聲器系統或一耳機。 7 . —種補償系統，其包括： 一聲音輸出裝置，係可將一預定範圍内之音頻電功率信號 轉變爲具有一定聲壓級之聲音，其具有一真實特性參數； 一記憶體，係用於存儲該聲音輸出裝置之補償特性參數； 一可控制信號源，其提供不同頻率之音頻信號至該聲音輸 出裝置，以產生代表該聲音輸出裝置特性之真實特性參數 -> 一感應器，感應該聲音輸出裝置之輸出； 一參考源，用以提供標準之信號；及 一控制單元，其用於控制該可控制信號源； 其中，該感應器將感應之聲音輸出裝置之輸出，將輸出結 果送至該控制單元，該控制單元將結果與一參考源相比較 產生一比較值，該控制單元依據該比較值調整該可控制信 號源之輸出，並將所得之聲音輸出裝置之補償特性參數存 入該記憶體。 8 .如申請專利範圍第7項所述之補償系統，其中該參考源係 與該可控制信號源相同之數位信號源。 9 .如申請專利範圍第7項所述之補償系統，其中該控制單元 設有一 真實特性參數與理想特性參數之偏差的預定範圍。 10 .如申請專利範圍第7項所述之補償系統，其中該記憶體可 讀可寫，其存儲至少一個該聲音輸出裝置之補償特性參數 〇 11 .如申請專利範圍第10項所述之補償系統，其中該聲音輸出 093121317 表單編號A0101 第11頁/共18頁 0993264008-0 1330991 099年07月22日修正替换頁 裝置之補償特性參數包括該聲音輸出裝置之補償頻率效率 及補償頻率相位延遲。 12 .如申請專利範圍第7項所述之補償系統，其中該聲音輸出 裝置係一揚聲器系統或一耳機。 093121317 表單編號A0101 第12頁/共18頁 0993264008-0