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TWI703561B - 消除聲音之方法及執行該方法之電子裝置 - Google Patents

消除聲音之方法及執行該方法之電子裝置 Download PDF

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TWI703561B
TWI703561B TW107133654A TW107133654A TWI703561B TW I703561 B TWI703561 B TW I703561B TW 107133654 A TW107133654 A TW 107133654A TW 107133654 A TW107133654 A TW 107133654A TW I703561 B TWI703561 B TW I703561B
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Abstract

一種消除聲音之方法，適用於一電子裝置，其中電子裝置可和一聲音播放裝置連線，且包括一麥克風。本發明之消除聲音之方法包括下列步驟：透過麥克風接收第一輸入聲音，以取得第一輸入聲音訊號；記錄第一輸入聲音訊號，並發送第一輸入聲音訊號至聲音播放裝置；透過麥克風接收由聲音播放裝置根據第一輸入聲音訊號而發出之第二輸入聲音，以取得第二輸入聲音訊號；計算第一輸入聲音訊號與第二輸入聲音訊號產生之時間差；以及，根據該時間差及第一輸入聲音訊號以濾除第二輸入聲音訊號。

Description

消除聲音之方法及執行該方法之電子裝置
本發明係關於一種消除聲音之方法及執行該方法之電子裝置，特別是一種消除來自其他裝置發出之聲音之方法及執行該方法之電子裝置。
隨著手持裝置配備逐漸升級，許多電玩遊戲已可在手機或平板電腦中被執行，且由於網路通訊快速發展，許多玩家在遊戲過程中，可透由網路同步與參與遊戲的其他玩家進行語音通話。然而，有時參與遊戲之部分玩家其實就在彼此隔壁，一旦其中一人欲對位在較遠處之玩家說話，則其發出的聲音會因為與另一位玩家距離過近而再經由該位玩家的手持裝置發送回來，導致相同語音內容會重覆發送與播放，造成預期外聲音的產生。
因此，實有必要思考一種方法，以解決前揭所述之問題。
本發明之主要目的係在提供一種消除聲音之方法及執行該方法之電子裝置。
為達成上述之目的，本發明揭示之消除聲音之方法適用於一電子裝置，其中電子裝置可與聲音播放裝置連線，且包括有一麥克風。本發明之消除聲音之方法包括有以下步驟：透過麥克風接收第一輸入聲音，以取得第一輸入聲音訊號；記錄第一輸入聲音訊號，並發送第一輸入聲音訊號至聲音播放裝置；透過麥克風接收由聲音播放裝置根據第一輸入聲音訊號而發出之第二輸入聲音，以取得第二輸入聲音訊號；計算第一輸入聲音訊號與第二輸入聲音訊號產生之時間差；以及，根據該時間差及第一輸入聲音訊號以濾除第二輸入聲音訊號。
本發明揭示之電子裝置可與一聲音播放裝置連線，該電子裝置包括有麥克風及微控制器。麥克風用以接收第一輸入聲音，以取得第一輸入聲音訊號。微控制器係與麥克風電性連接，其包括有控制模組、計算模組及濾波模組。控制模組用以記錄第一輸入聲音訊號，並控制該第一輸入聲音訊號發送至聲音播放裝置，其中該麥克風在第一輸入聲音訊號發送後，更接收由聲音播 放裝置根據第一輸入聲音訊號而發出之第二輸入聲音，以取得第二輸入聲音訊號。計算模組用以計算第一輸入聲音訊號與第二輸入聲音訊號產生之時間差。濾波模組用以根據該時間差及第一輸入聲音訊號以濾除第二輸入聲音訊號。
1:電子裝置
10:麥克風
20:第一通訊模組
30:微控制器
31:控制模組
33:計算模組
35:濾波模組
40:揚聲器
60:網路
70:第二輸入聲音
71:第二輸入聲音訊號
80:第一輸入聲音
81:第一輸入聲音訊號
90:聲音播放裝置
91:第二通訊模組
92:處理器
93:喇叭
圖1係本發明之電子裝置之裝置架構圖。
圖2係本發明之消除聲音之方法之步驟流程圖。
為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。
以下請先參考圖1關於本發明之電子裝置之裝置架構圖。
如圖1所示，在本發明之一實施例中，本發明之電子裝置1可經由網路60與聲音播放裝置90連線，其中聲音播放裝置90包括第二通訊模組91、處理器92及喇叭93，處理器92係電性連接第二通訊模組91和喇叭93。電子裝置1包括有麥克風10、 第一通訊模組20、微控制器30及揚聲器40。在本發明之具體實施例中，電子裝置1及聲音播放裝置90為智慧型手機，但本發明不以此為限。
如圖1所示，在本發明之一實施例中，麥克風10用以接收來自外界的聲音，包含由一使用者發出的第一輸入聲音80及由聲音播放裝置90播放產生的第二輸入聲音70。麥克風10接收第一輸入聲音80後，會根據第一輸入聲音80產生第一輸入聲音訊號81，該第一輸入聲音訊號81並會由微控制器30接收取得。同理，麥克風10接收第二輸入聲音70後，會根據該第二輸入聲音70產生第二輸入聲音訊號71，該第二輸入聲音訊號71亦會由控制器30接收取得。
在本發明之一實施例中，第一通訊模組20用以與聲音播放裝置90之第二通訊模組91訊號連接，藉以使電子裝置1與聲音播放裝置90連線。在本發明具體實施例中，第一通訊模組20及第二通訊模組91為網路介面卡，故電子裝置1與聲音播放裝置90可透過網路60而連線，但本發明不以此為限，電子裝置1與聲音播放裝置90間之連線可為任何習用之通訊方式，例如藍芽。
在本發明之一實施例中，微控制器30係與麥克風10及通訊模組20電性連接。微控制器30包括有控制模組31、計算模組33以及濾波模組35。需注意的是，上述各個模組除可配置為硬體裝置、軟體程式、韌體或其組合外，亦可藉電路迴路或其他適當型式配置；並且，各個模組除可以單獨之型式配置外，亦可以結合之型式配置。一個較佳實施例是各模組皆為軟體程式儲存於微控制器之記憶體(圖未示)上，藉由微控制器之中央處理單元(圖未示)執行各模組以達成本發明之功能。此外，本實施方式僅例示本發明之較佳實施例，為避免贅述，並未詳加記載所有可能的變化組合。然而，本領域之通常知識者應可理解，上述各模組或元件未必皆為必要。且為實施本發明，亦可能包含其他較細節之習知模組或元件。各模組或元件皆可能視需求加以省略或修改，且任兩模組間未必不存在其他模組或元件。
在本發明之一實施例中，控制模組31用以記錄第一輸入聲音訊號81，並控制第一輸入聲音訊號81經由第一通訊模組20發送至聲音播放裝置90。聲音播放裝置90接收第一輸入聲音訊號81後，會將第一輸入聲音訊號81傳送至喇叭93，由喇叭93根據該第一輸入聲音訊號81產生播放第二輸入聲音70。
在本發明之一實施例中，計算模組33用以計算第一輸入聲音訊號81與第二輸入聲音訊號71產生之時間差。由於計算模組33在接收第一輸入聲音訊號81後便會開始計時，故當微控制器30取得第二輸入聲音訊號71後，計算模組33便可去計算取得二者的時間差。
在本發明之一實施例中，濾波模組35用以根據時間差及第一輸入聲音訊號81，以濾除第二輸入聲音訊號71；需注意的是，此處所稱「濾除」並不單指第二輸入聲音訊號71完全被消除，所屬領域具通常知識者應可理解的是，也包含因濾波技術極限可能剩有殘餘訊號之情形。在具體實施例中，濾波模組35為一自適應濾波器(Adaptive Filter)，但本發明不以此為限。關於利用時間差及第一輸入聲音訊號81濾除第二輸入聲音訊號71之技術，以下會有更詳細之說明，在此暫不予贅述。
在本發明之一實施例中，揚聲器40係與微控制器30電性連接，揚聲器40用以根據微控制器30產生之輸出聲音訊號播放聲音。
接著，請一併參考圖1至圖2，其中圖2係本發明之消除聲音之方法之步驟流程圖，以下將配合圖1，依序說明圖2所示 之各步驟。需注意的是，以下雖是以前述之電子裝置1為例，說明本發明揭露之消除聲音之方法，但本發明之消除聲音之方法並不以應用於前述之電子裝置1為限。
首先，執行步驟S1：透過麥克風10接收第一輸入聲音80，以取得第一輸入聲音訊號81。
假設電子裝置1之使用者與聲音播放裝置90之使用者正分別使用電子裝置1及聲音播放裝置90，經由網路60來與位在遠處之其他人共同連線遊戲，但電子裝置1與聲音播放裝置90的距離小於2公尺。當電子裝置1之使用者為了與位在遠處之他人溝通而朝向麥克風10講話時，麥克風10便會接收到由該使用者發出的第一輸入聲音80，並根據第一輸入聲音80產生第一輸入聲音訊號81，該第一輸入聲音訊號81並會被傳送到微控制器30，由微控制器30接收取得。
執行步驟S2：記錄第一輸入聲音訊號81，並發送第一輸入聲音訊號81至聲音播放裝置90。
在本發明之一實施例中，微控制器30之控制模組31會記錄第一輸入聲音訊號81，並控制第一輸入聲音訊號81經由第一 通訊模組20發送至正與電子裝置1連線之其他裝置，當中包括聲音播放裝置90。
執行步驟S3：透過麥克風10接收由聲音播放裝置90根據第一輸入聲音訊號81而發出之第二輸入聲音70，以取得第二輸入聲音訊號71。
一旦聲音播放裝置90接收到第一輸入聲音訊號81，便會由喇叭93根據該第一輸入聲音訊號81產生第二輸入聲音70(假設聲音播放裝置90未使用耳機，且開啟擴音模式)。由於電子裝置1與聲音播放裝置90間之距離很近(2公尺以下)，因此，電子裝置1之麥克風10會接收到來自聲音播放裝置90之喇叭93所發出的第二輸入聲音70，並根據該第二輸入聲音70產生取得第二輸入聲音訊號71。同樣地，第二輸入聲音訊號71也會被傳送到微控制器30。
執行步驟S4：計算第一輸入聲音訊號81與第二輸入聲音訊號71產生之時間差。
一旦微控制器30接收取得第二輸入聲音訊號71後，計算模組33會去計算出第一輸入聲音訊號81與第二輸入聲音訊號71產生之時間差。
執行步驟S5：根據第一輸入聲音訊號81與第二輸入聲音訊號71產生之時間差及第一輸入聲音訊號81，濾除第二輸入聲音訊號71。
由於第二輸入聲音70之語音內容實際上與第一輸入聲音80相同，故為避免重複傳送及播放，本發明之電子裝置1之微控制器30會去過濾根據第二輸入聲音70產生的第二輸入聲音訊號71。執行完步驟S4後，微控制器30之濾波模組35會根據取得的時間差以及先前記錄的第一輸入聲音訊號81，估計出相同或相似於第二輸入聲音訊號71之估計訊號，並以之減去第二輸入聲音訊號71，藉以濾除第二輸入聲音訊號71。具體實現上，本發明之微控制器30之濾波模組35可為現有之自適應濾波器，其廣泛被應用於反饋聲之消除上，它可透過即時地調整濾波器之權值來產生反饋聲的估計訊號，並以估計訊號消除反饋聲訊號。一般來說，為了要讓自適應濾波器能快速演算出估計訊號，自適應濾波器會需要以先前的訊號作為估計的基礎。在本實施例中，由於第一輸入聲音訊號81是經由網路發送至聲音播放裝置90，其和第二輸入聲音訊號71產生之時間會有相當的落差，如果不去計算出第一輸入聲音訊號81與第二輸入聲音訊號71產生的時間差，便無法快 速並準確地找出要利用的第一輸入聲音訊號81，且處理單元在運算處理上將會變得非常耗時，甚至無法估計。因此，在本發明之實施例中，微控制器30會先計算求得第一輸入聲音訊號81與第二輸入聲音訊號71產生之時間差，再根據該時間差快速尋得第一輸入聲音訊號81，接著利用第一輸入聲音訊號81去估計相同或相似於第二輸入聲音訊號71之估計訊號，並以之濾除第二輸入聲音訊號71。由於利用先前訊號以估計在後輸入的訊號之技術為現有聲音訊號消除之技術，為所屬領域具通常知識者所熟知，且相關技術原理亦已散見在許多文獻中，故在此不再多做贅述。
綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迴異於習知技術之特徵，懇請 貴審查委員明察，早日賜准專利，俾嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
1:電子裝置
10:麥克風
20:第一通訊模組
30:微控制器
31:控制模組
33:計算模組
35:濾波模組
40:揚聲器
60:網路
70:第二輸入聲音
71:第二輸入聲音訊號
80:第一輸入聲音
81:第一輸入聲音訊號
90:聲音播放裝置
91:第二通訊模組
92:處理器
93:喇叭

Claims (6)

  1. 一種消除聲音之方法，適用於一電子裝置，其中該電子裝置可與一聲音播放裝置連線，且包括一麥克風，該方法包括下列步驟：透過該麥克風接收一第一輸入聲音，以取得一第一輸入聲音訊號；記錄該第一輸入聲音訊號，並發送該第一輸入聲音訊號至該聲音播放裝置；透過該麥克風接收由該聲音播放裝置根據該第一輸入聲音訊號而發出之一第二輸入聲音，以取得一第二輸入聲音訊號；計算該第一輸入聲音訊號與該第二輸入聲音訊號產生之一時間差；以及根據該時間差及該第一輸入聲音訊號以濾除該第二輸入聲音訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該電子裝置係透過一網路而與該聲音播放裝置連線，使得該第一輸入聲音訊號係透過該網路發送至該聲音播放裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該電子裝置與該聲音播放裝置間之距離小於2公尺。
  4. 一種電子裝置，可與一聲音播放裝置連線，該電子裝置包括：一麥克風，接收一第一輸入聲音，以取得一第一輸入聲音訊號；一微控制器，係與該麥克風電性連接，包括：一控制模組，記錄該第一輸入聲音訊號，並控制該第一輸入聲音訊號發送至該聲音播放裝置，其中該麥克風在該第一輸入聲音訊號發送後，更接收由該聲音播放裝置根據該第一輸入聲音訊號而發出之一第二輸入聲音，以取得一第二輸入聲音訊號；一計算模組，計算該第一輸入聲音訊號與該第二輸入聲音訊號產生之一時間差；以及一濾波模組，根據該時間差及該第一輸入聲音訊號以濾除該第二輸入聲音訊號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該電子裝置係透過一網路而與該聲音播放裝置連線，使得該第一輸入聲音訊號係透過該網路發送至該聲音播放裝置。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該電子裝置與該聲音播放裝置間之距離小於2公尺。
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