專利名稱：音訊柔化系統(tǒng)、裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種音訊系統(tǒng)與方法，特別是指一種具有柔化音訊波形的系統(tǒng)與方 法。
背景技術(shù)：
隨著科技的日新月異，使得音樂播放功能的產(chǎn)品在日常生活當(dāng)中被廣泛的使用， 如在乘坐公車或捷運(yùn)時，使用手持音樂播放裝置聆聽音樂來消磨乘車的時間。然而，在聆聽音樂時，或多或少都會遇到因?yàn)橐魳窐非械恼穹笮?，而使得?聽到的聲音變得較大或較小，便要使用者動手去調(diào)整音量的大小聲，使聆聽音樂顯得較為 不便，且在于手持音樂播放裝置上，由于對硬件成本上的考慮，使音量的范圍也有一定的限 制，造成一些較高音量的音樂播放時，產(chǎn)生破音的情況，因此如果在手持音樂播放裝置上附 有自動調(diào)節(jié)音量，對于手持音樂播放裝置的方便性更為提高。在中國臺灣發(fā)明專利說明書公開號1305321“保護(hù)聽力的系統(tǒng)、方法及聲音輸出裝 置”中，雖然具有聽力保護(hù)能力的聲音輸出裝置，透過計(jì)算振幅值，將超過預(yù)設(shè)能量值的音 量自動調(diào)低，并產(chǎn)生一個聽力或視覺保護(hù)訊號，但聽力或視力保護(hù)訊號突然出現(xiàn)，恐怕會驚 嚇到使用者，而音量超過預(yù)設(shè)能量值，將較高音樂振幅值直接截?cái)?，也會影響到使用者在?聽音樂時的興致。因此，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為實(shí)在有必要研發(fā)出一種柔化音訊系統(tǒng)與方法，其系柔 化音訊波形所對應(yīng)的聲音，以產(chǎn)生柔化波形，使音訊波形沒有突然尖銳的高振幅，又不會因 為將高音樂振幅值的出現(xiàn)，而直接截?cái)噍^高音樂振幅值，仍保留享受聆聽樂曲的流暢感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所欲解決的技術(shù)問題與目的有鑒于已知技術(shù)所提供的保護(hù)聽力的系統(tǒng)超過預(yù)設(shè)能量值的音量自動調(diào)低，并突 然產(chǎn)生一個聽力或視覺保護(hù)訊號，恐怕會驚嚇到使用者，而且在音量超過預(yù)設(shè)能量值的上 限后，將較高音樂振幅值直接截?cái)?。因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種柔化音訊系統(tǒng)， 其柔化音訊波形所對應(yīng)的聲音，以產(chǎn)生柔化波形。本發(fā)明解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明為解決已知技術(shù)的問題所采用的技術(shù)手段在于提供一種音訊柔化系統(tǒng)，用 以柔化一音訊波形，產(chǎn)生一柔化波形。該系統(tǒng)包含一音訊產(chǎn)生器以及一音訊柔化裝置。音 訊產(chǎn)生器用以產(chǎn)生該音訊波形。音訊柔化裝置電性連接于該音訊產(chǎn)生器，用以接收該音訊 波形，且音訊柔化裝置以一預(yù)定周期時間分段該音訊波形，使形成多個相鄰的波形間隔，其 包含第一波形間隔、第二波形間隔與第三波形間隔的該些波形間隔。該第一波形間隔的波形振幅平均值為第一波形振幅平均值，該第二波形間隔的波 形振幅平均值為第二波形振幅平均值，該第三波形間隔的波形振幅平均值為第三波形振幅 平均值。音訊柔化裝置還進(jìn)一步將每一個波形間隔分段為一前波段、一中波段與一后波段的該等波段。操作介面電性連接于該音訊柔化系統(tǒng)，使用者透過操作介面設(shè)定一輸入音量，并 傳送至該音訊柔化系統(tǒng)。其中，該音訊柔化裝置將該輸入音量分別除以該第一波形振幅平 均值、該第二波形振幅平均值以及該第三波形振幅平均值，以分別對應(yīng)產(chǎn)生第一波形參數(shù)、 第二波形參數(shù)以及第三波形參數(shù)等該些波形參數(shù)。進(jìn)一步該音訊柔化裝置計(jì)算該第一波形參數(shù)與該第二波形參數(shù)的平均以得到一 前波段參數(shù)；該第二波形參數(shù)為一中波段參數(shù)；計(jì)算該第二波形參數(shù)與該第三波形參數(shù)的 平均得到一后波段參數(shù)。將該前波段參數(shù)、該中波段參數(shù)與該后波段參數(shù)分別與該前波段、 該中波段與該后波段的多個振幅值相乘，以得到該柔化波形。本發(fā)明對照先前技術(shù)的功效相較于已習(xí)的保護(hù)聽力的系統(tǒng)，由于在本發(fā)明中，音訊柔化系統(tǒng)以一預(yù)定周期時 間分段音訊波形，并且計(jì)算音訊波形的振幅值與對應(yīng)的該等參數(shù)，產(chǎn)生一柔化波形。因此， 可以使得音訊波形透過音訊柔化系統(tǒng)產(chǎn)生柔化波形。顯而易見地，本發(fā)明確實(shí)可以使音訊 波形經(jīng)由計(jì)算產(chǎn)生柔化波形，使使用者在聆聽時，樂曲音訊柔和，且沒有突然強(qiáng)大的振幅使 使用者的耳朵受到傷害。本發(fā)明所采用的具體實(shí)施例，將藉由以下的實(shí)施例及附圖作進(jìn)一步的說明。


圖1顯示了本發(fā)明的音訊柔化系統(tǒng)方塊示意圖；圖2顯示了本發(fā)明的音訊柔化裝置方塊示意圖；圖3顯示了預(yù)定周期時間分段音訊波形示意圖；圖4顯示了波形間隔再分段形成多個相鄰波段示意圖；以及圖5顯示了本發(fā)明較佳實(shí)施例的簡易流程圖。主要元件符號說明音訊柔化系統(tǒng)1音訊柔化裝置11波形分段器111計(jì)算器112音量調(diào)變器113音訊產(chǎn)生器12操作介面13傳輸介面14第一波形間隔A第二波形間隔B第三波形間隔C前波段D1、D2、D3中波段E1、E2、E3后波段F1、F2、F具體實(shí)施例方式由于本發(fā)明所提供的音訊柔化系統(tǒng)可直接接收各種音訊進(jìn)行柔化，其組合實(shí)施方 式更是不勝枚舉，故在此不再一一贅述，僅列舉其中一個較佳實(shí)施例加以具體說明。請參閱圖1，其顯示了在本發(fā)明中音訊柔化系統(tǒng)方塊示意圖。如圖所示，一音訊柔 化系統(tǒng)1包含一音訊柔化裝置11以及一音訊產(chǎn)生器12，音訊柔化裝置11與一音訊產(chǎn)生器 12電性連結(jié)，音訊柔化系統(tǒng)1電性連結(jié)一操作介面2及一傳輸介面3。在參閱圖1的同時，請一并參閱圖3及圖4，圖3顯示了預(yù)定周期時間分段音訊波 形，形成多個相鄰的波形間隔，圖中以第一波形間隔A、第二波形間隔B與第三波形間隔C作 為說明，圖4顯示將波形間隔再分段形成相鄰的前波段、中波段與后波段示意圖。請參閱圖2，其顯示了本發(fā)明中音訊柔化裝置方塊示意圖。如圖所示，音訊柔化裝 置11包含一音量調(diào)變器113、一波形分段器111與一計(jì)算器112。計(jì)算器112分別電性連 接波形分段器111及音量調(diào)變器113。音訊產(chǎn)生器12開始產(chǎn)生音訊波形并且輸出，音訊柔化裝置11接收音訊產(chǎn)生器12 的音訊波形后，由波形分段器111依照預(yù)定周期時間分段音訊波形，將音訊波形分段為多 個波形間隔，其包含相鄰的第一波形間隔A、第二波形間隔B與第三波形間隔C。波形分段器 111再將第二波形間隔B分段為一前波段D2、一中波段E2與一后波段F2，第一波形間隔A 與一第三波形間隔C同樣也會分段為一前波段D1、D3、一中波段E1、E3與一后波段F1、F3。 其中，波形間隔被分段成前波段、中波段以及后波段，可以時間、比例、或是均等分作為分段 依據(jù)。使用者透過操作介面2產(chǎn)生一輸入音量傳送至音訊柔化裝置11。波形分段器111將音訊波形分段后，傳送至計(jì)算器112，以分別計(jì)算第一波形間隔 A、第二波形間隔B與第三波形間隔C的波形振幅平均值，第一波形間隔A的波形振幅平均 值為第一波形振幅平均值，第二波形間隔B的波形振幅平均值為第二波形振幅平均值，第 三波形間隔C的波形振幅平均值為一第三波形振幅平均值。計(jì)算器112將第一波形振幅平均值、第二波形振幅平均值以及第三波形振幅平均 值除輸入音量，以分別產(chǎn)生第一波形參數(shù)、第二波形參數(shù)及第三波形參數(shù)。接著計(jì)算第一波 形參數(shù)與第二波形參數(shù)的平均值，以得到一前波段參數(shù)，而第二波形參數(shù)即為一中波段參 數(shù)，第二波形參數(shù)與第三波形參數(shù)的平均值則為一后波段參數(shù)。由于音訊波形最初始時，分段后的第一個波形間隔，并無相鄰前波形間隔，同樣 地，最后一個波形間隔亦無相鄰后波形間隔，因此，對于音訊波形的頭尾波形間隔的柔化說 明如下利用波形分段器111分段后所得到的波形間隔中，其中，不具有相鄰前波形間隔 的波形間隔為一初始波形間隔，不具有相鄰后波形間隔的波形間隔為一最終波形間隔。將 初始波形間隔分段為一初始前波段以及一初始后波段，并將最終波形間隔分段為一最終前 波段以及一最終后波段。接著，計(jì)算器112將輸入音量除以初始波形間隔以及最終波形間 隔的個別波形振幅平均值，分別對應(yīng)得到一初始波形參數(shù)以及一最終波形參數(shù)。進(jìn)一步，上述的初始波形參數(shù)相當(dāng)于一初始前波段參數(shù)，而最終波形參數(shù)相當(dāng)于 一最終后波段參數(shù)。此外，計(jì)算器112計(jì)算初始波形參數(shù)與初始波形間隔所相鄰之后一波 形間隔之波形參數(shù)的平均值，以得到一初始后波段參數(shù)；以及，計(jì)算最終波形參數(shù)與最終波
6形間隔相鄰之前一波形間隔之波形參數(shù)的平均值，以得到一最終前波段參數(shù)。請參閱圖4，由于音訊波形是連續(xù)的波形，可以解析為多個振幅值，因此分段形成 各波段后，每一波段同樣可以解析為多個振幅值，因此，音量調(diào)變器113進(jìn)一步將前波段參 數(shù)、中波段參數(shù)與后波段參數(shù)，分別與第二波形間隔B之前波段D2、中波段E2與后波段F2 的音訊波形所對應(yīng)的振幅值相乘。后波段Fl的后波段參數(shù)與前波段D2之前波段參數(shù)相等， 因?yàn)閮烧呓允堑谝徊ㄐ螀?shù)與第二波形參數(shù)的平均值，后波段Fl與前波段D2的音訊波形 所乘的參數(shù)值相同，因此可以得到連續(xù)柔化波形。音訊柔化系統(tǒng)1透過傳輸介面3，將柔化 波形傳送至音訊柔化系統(tǒng)1之外的揚(yáng)聲裝置。最后，為了進(jìn)一步推廣本發(fā)明所揭示的技術(shù)，以下將進(jìn)一步將以上所揭示的技術(shù) 匯整為一簡易流程圖，以便在所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者更容易記憶。請參閱圖5，其顯示了本發(fā)明較佳實(shí)施例的簡易流程圖。音訊產(chǎn)生器產(chǎn)生音訊波 形，波形分段器以一預(yù)定周期時間分段該音訊波形，形成多個相鄰的波形間隔，其包含第一 波形間隔、第二波形間隔與第三波形間隔。(步驟110)分別計(jì)算第一波形間隔、第二波形間隔與第三波形間隔的波形振幅平均值，第一 波形間隔的波形振幅平均值為第一波形振幅平均值，第二波形間隔的波形振幅平均值為第 二波形振幅平均值，第三波形間隔的波形振幅平均值為第三波形振幅平均值。(步驟120)將每一波形間隔分段成一前波段、中波段與后波段，其中該等波形間隔所對應(yīng)的 該音訊波形的振幅，具有相對應(yīng)的振幅值。(步驟130)設(shè)定一輸入音量。(步驟140)將輸入音量除以第一波形振幅平均值、第二波形振幅平均值以及第三波形振幅平 均值，以分別對應(yīng)產(chǎn)生第一波形參數(shù)、第二波形參數(shù)及第三波形參數(shù)。(步驟150)計(jì)算第一波形參數(shù)與第二波形參數(shù)的平均得到前波段參數(shù)；第二波形參數(shù)即為中 波段參數(shù)；計(jì)算第二波形參數(shù)與第三波形參數(shù)的平均值得到后波段參數(shù)。(步驟160)將前波段參數(shù)、中波段參數(shù)與后波段參數(shù)，分別與前波段、中波段與后波段所對應(yīng) 的該音訊波形的振幅值相乘，以得到柔化波形。(步驟170)藉由上述的本發(fā)明實(shí)施例可知，本發(fā)明確具產(chǎn)業(yè)上的利用價值。但以上實(shí)施例說 明，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例說明，凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者當(dāng)可依據(jù)本發(fā)明的 上述實(shí)施例說明而作其它種種的改良及變化。然而這些依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所作的種種改良 及變化，當(dāng)仍屬于本發(fā)明的發(fā)明精神及界定的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種音訊柔化系統(tǒng)，用以柔化一音訊波形，產(chǎn)生一柔化波形，該音訊柔化系統(tǒng)包含一音訊產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生該音訊波形；一音訊柔化裝置，電性連接于該音訊產(chǎn)生器，用以接收該音訊波形，并以一預(yù)定周期時間分段該音訊波形，形成相鄰多個波形間隔，該等波形間隔中的每一個波形間隔分別具有相對應(yīng)的波形振幅平均值，其中該波形間隔系進(jìn)一步分成一前波段、一中波段以及一后波段等該些波段，且該等波段系分別具有相對應(yīng)的前波段參數(shù)、中波段參數(shù)以及后波段參數(shù)等該些波段參數(shù)；以及一操作介面，電性連接于該音訊柔化系統(tǒng)，該操作介面用以產(chǎn)生一輸入音量以傳送至該音訊柔化系統(tǒng)；其中，該音訊柔化裝置將該等波形振幅平均值分別除該輸入音量系得到多個波形參數(shù)，進(jìn)一步該音訊柔化裝置使該波形間隔的前波段參數(shù)為該波形間隔前相鄰的波形間隔的波形參數(shù)，與該波形間隔的波形參數(shù)的平均值；并使該波形間隔的中波段參數(shù)為該波形間隔的波形參數(shù)；以及使該波形間隔的后波段參數(shù)為該波形間隔后相鄰的波形間隔的波形參數(shù)，與該波形間隔的波形參數(shù)的平均值；接著，該音訊柔化裝置使該等波段參數(shù)分別與該等波段的振幅值相乘，得到該柔化波形。
2.如權(quán)利要求1所述的音訊柔化系統(tǒng)，其特征在于，該波形間隔還包含一初始波形間 隔以及一最終波形間隔，該初始波形間隔不具有前相鄰的波形間隔，而該最終波形間隔不 具有后相鄰的波形間隔；該音訊柔化裝置將該初始波形間隔分段為一初始前波段以及一初 始后波段，該音訊柔化裝置將該最終波形間隔分段為一最終前波段以及一最終后波段；且 該音訊柔化裝置將該輸入音量除以該初始波形間隔以及該最終波形間隔的波形振幅平均 值，分別對應(yīng)得到一初始波形參數(shù)以及一最終波形參數(shù)；其中該初始前波段、該初始后波 段、該最終前波段以及該最終后波段，相對應(yīng)一初始前波段參數(shù)、一初始后波段參數(shù)、一最 終前波段參數(shù)以及一最終后波段參數(shù)，該初始前波段參數(shù)為該初始波形參數(shù)；該初始后波 段參數(shù)為該初始波形參數(shù)與該初始波形間隔后相鄰的波形參數(shù)的平均值；該最終前波段參 數(shù)為該最終波形參數(shù)與該最終波形間隔前相鄰的波形參數(shù)的平均值；該最終后波段參數(shù)為 該最終波形參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的音訊柔化系統(tǒng)，其特征在于，該音訊柔化系統(tǒng)電性連接一傳輸 介面，用以將該柔化波形傳送出該音訊柔化系統(tǒng)之外。
4.如權(quán)利要求1所述的音訊柔化系統(tǒng)，其特征在于，該音訊柔化裝置包含一波形分段器，依一預(yù)定周期時間分段該音訊波形，使形成相鄰多個波形間隔，并進(jìn)一 步將該等波形間隔的每一個波形間隔分段為一前波段、一中波段與一后波段；一計(jì)算器，電性連接于該波形分段器，用以計(jì)算每一個波形間隔的波形振幅平均值，并 將該等波形振幅平均值除該輸入音量以得到該等波形參數(shù)，計(jì)算所述的多個波段參數(shù)；以 及一音量調(diào)變器，電性連接該計(jì)算器以取得該等波段參數(shù)，依據(jù)該等波段參數(shù)對該音訊 波形的振幅值進(jìn)行調(diào)整，成為該柔化波形。
5.一種音訊柔化裝置，用以接收一音訊產(chǎn)生器的一音訊波形，并處理該音訊波形以柔 化該音訊波形所對應(yīng)的聲音，該音訊柔化裝置包含一波形分段器，用以分段預(yù)定周期時間的該音訊波形，使形成相鄰多個波形間隔，該等2波形間隔的每一個波形間隔進(jìn)一步分段為一前波段、一中波段與一后波段；一計(jì)算器，電性連接于該波形分段器，用以計(jì)算該波形間隔的波形振幅平均值，并將該 波形振幅平均值除一輸入音量以得到一波形參數(shù)，且，計(jì)算該波形參數(shù)的平均值以得到多 個波段參數(shù)；以及一音量調(diào)變器，電性連接該計(jì)算器以取得該等波段參數(shù)，依據(jù)該等波段參數(shù)對每一音 訊波形的振幅值進(jìn)行調(diào)整，成為一柔化波形。
6.如權(quán)利要求5所述的音訊柔化系統(tǒng)，其特征在于，該輸入音量藉由一操作介面輸入 至該音訊柔化系統(tǒng)。
7.一種音訊柔化方法，用以接收一音訊產(chǎn)生器的一音訊波形，用以處理以柔化該音訊 波形所對應(yīng)的聲音，以產(chǎn)生一柔化波形，該音訊柔化方法包含下列步驟(a)以一預(yù)定周期時間分段該音訊波形，形成多個相鄰的波形間隔，其包含第一波形間 隔、第二波形間隔與第三波形間隔；(b)分別計(jì)算該第一波形間隔、該第二波形間隔與該第三波形間隔的波形振幅平均值， 使該第一波形間隔的波形振幅平均值為第一波形振幅平均值，該第二波形間隔的波形振幅 平均值為第二波形振幅平均值，該第三波形間隔的波形振幅平均值為第三波形振幅平均 值；(c)將該等波形間隔分別分段為一前波段、一中波段與一后波段，其中該前波段、該中 波段與該后波段所對應(yīng)的該音訊波形的振幅值，皆具有相對應(yīng)的振幅值；(d)設(shè)定一輸入音量；(e)將該第一波形振幅平均值、該第二波形振幅平均值以及該第三波形振幅平均值皆 除該輸入音量，分別對應(yīng)產(chǎn)生第一波形參數(shù)、第二波形參數(shù)以及第三波形參數(shù)；(f)計(jì)算該第一波形參數(shù)與該第二波形參數(shù)的平均得到一前波段參數(shù)，該第二波形參 數(shù)為該中波段參數(shù)，計(jì)算該第二波形參數(shù)以及該第三波形參數(shù)后得到一后波段參數(shù)；(g)再將該前波段參數(shù)、該中波段參數(shù)與該后波段參數(shù)，分別與該前波段、該中波段與 該后波段所對應(yīng)的該音訊波形的振幅值相乘，以得到該柔化波形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種音訊柔化系統(tǒng)，用以柔化音訊波形，產(chǎn)生柔化波形，包含音訊產(chǎn)生器、音訊柔化裝置與操作介面。一種音訊柔化裝置，用以接收音訊產(chǎn)生器的音訊波形，以柔化音訊波形所對應(yīng)的聲音，音訊柔化裝置包含音量調(diào)變器、波形分段器與計(jì)算器。音訊柔化方法，當(dāng)接收音訊產(chǎn)生器的音訊波形，以預(yù)定周期時間分段音訊波形，分別計(jì)算波形振幅平均值，藉由操作介面設(shè)定輸入音量后，分別將振幅值除輸入音量，得到振幅參數(shù)，再將所有振幅參數(shù)分別與分段后的音訊波形所對應(yīng)的振幅值相乘，得到柔化波形。
文檔編號G10L21/00GK101923860SQ200910052899
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者孫翼, 韓接才 申請人:英華達(dá)(南京)科技有限公司