專利名稱：音響系統(tǒng)及其聲音訊號編碼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種音響裝置，特別是指一種音響系統(tǒng)及其聲音訊號 編碼的方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的音響裝置是以磁帶作為錄音媒體，然而磁帶的體積大、 不易保存、錄音與放音的音質(zhì)容易失真，且無法隨機(jī)存取。
為了解決上述傳統(tǒng)的音響裝置的缺點(diǎn)，目前市面上已經(jīng)發(fā)展出以 數(shù)字媒體作為存取聲音訊號的存取媒體，例如記憶卡、隨身碟、光盤
片等。利用數(shù)字儲存媒體來存取聲音訊號，在運(yùn)算處理聲音訊號上及 存取聲音訊號上，皆采用數(shù)字化的方式，對于存取數(shù)字音源所提供的 聲音訊號甚至可以達(dá)到不失真(不壓縮)的錄音及不失真的放音，或 是極少失真(需經(jīng)過壓縮)的錄音及極少失真的放音。此外，以數(shù)字 儲存媒體來存取聲音訊號的音響裝置可以擁有較長的錄音時(shí)間，且在 錄音速度上，若是采用數(shù)字音源作為錄音來源，只要數(shù)字音源可以高 倍速播放，音響裝置便可以達(dá)到高倍速錄音。
然而，發(fā)展以數(shù)字儲存媒體來存取聲音訊號的音響裝置，其實(shí)現(xiàn) 聲音訊號壓縮的方式是一重要關(guān)鍵。 一般而言，目前的音響裝置皆以 單一數(shù)字訊號微處理器(digital signal micro-processor)來作聲音訊號 壓縮上的運(yùn)算處理。當(dāng)音響裝置處理實(shí)時(shí)(real time)聲音訊號壓縮時(shí)， 若是聲音訊號輸入速率高到超過數(shù)字訊號微處理器的處理數(shù)據(jù)量的極 限，容易造成數(shù)據(jù)吞吐量不足的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種音響系統(tǒng)及其聲音訊號編碼的方法，該 系統(tǒng)以輔助運(yùn)算單元來分擔(dān)主要運(yùn)算單元編碼聲音訊號的運(yùn)算量，并 且以調(diào)變?yōu)V波器排、快速傅立葉轉(zhuǎn)換、改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及改良式 數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換來運(yùn)算聲音訊號，以進(jìn)一步作編碼的動(dòng)作，如此一來， 可以降低算法的復(fù)雜度、提升處理聲音訊號的效率、降低整體時(shí)鐘脈 沖速率，以及節(jié)省電力的消耗。
根據(jù)本發(fā)明所提供的音響系統(tǒng)中，聲音訊號編碼系統(tǒng)包含聲音訊 號輸入端、輸入緩沖單元、編碼單元、輸出緩沖單元及聲音訊號輸出 端。編碼單元更進(jìn)一步包含輔助運(yùn)算單元及主要運(yùn)算單元。
當(dāng)聲音訊號由聲音訊號輸入端輸入至編碼系統(tǒng)，且為數(shù)字訊號時(shí)， 編碼系統(tǒng)會(huì)先緩沖聲音訊號的數(shù)據(jù)序列，然后再傳送至編碼單元中。 接著，輔助運(yùn)算單元會(huì)接收聲音訊號，并利用具有運(yùn)算規(guī)律性的余弦 濾波器排、快速傅立葉轉(zhuǎn)換、改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換等，來分?jǐn)傔\(yùn)算聲 音訊號，并將運(yùn)算過程的狀態(tài)及運(yùn)算后的聲音訊號傳送至主要運(yùn)算單 元。主要運(yùn)算單元?jiǎng)t會(huì)接著將輔助運(yùn)算單元輸出的聲音訊號作進(jìn)一步 的編碼動(dòng)作，并根據(jù)輔助運(yùn)算單元運(yùn)算聲音訊號的狀態(tài)，來提供控制 訊號至輔助運(yùn)算單元，使輔助運(yùn)算單元可以再根據(jù)此控制訊號來做進(jìn) 一步的運(yùn)算動(dòng)作。最后，輸出緩沖單元會(huì)緩沖編碼單元輸出的聲音訊 號，并傳送至聲音訊號輸出端。
通過上述技術(shù)特征，本發(fā)明所提供的優(yōu)點(diǎn)在于，利用輔助運(yùn)算單 元來分擔(dān)聲音訊號編碼系統(tǒng)中主要運(yùn)算單元的運(yùn)算量。
本發(fā)明所提供的另一優(yōu)點(diǎn)在于，利用調(diào)變?yōu)V波器排、快速傅立葉 轉(zhuǎn)換、改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換來將聲音訊號分成 多個(gè)子頻帶，以進(jìn)一步作編碼的動(dòng)作。
本發(fā)明所提供的再一優(yōu)點(diǎn)在于，利用快速傅立葉轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)調(diào)變
濾波器排。
本發(fā)明所提供的再一優(yōu)點(diǎn)在于，利用改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及改良 式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換來輔助快速傅立葉轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)調(diào)變?yōu)V波器排。
本發(fā)明所提供的再一優(yōu)點(diǎn)在于，利用主要運(yùn)算單元運(yùn)算量的分擔(dān)， 可以提升處理聲音訊號的效率、降低整體時(shí)鐘脈沖速率，以及節(jié)省電
力的消耗。


圖1為本發(fā)明內(nèi)容的音響系統(tǒng)的方塊示意圖2為本發(fā)明內(nèi)容的編碼/譯碼單元的聲音訊號編碼系統(tǒng)的方塊示
意圖3為本發(fā)明內(nèi)容的聲音訊號的編碼流程圖4為本發(fā)明內(nèi)容的以余弦調(diào)變?yōu)V波器排實(shí)現(xiàn)聲音訊號編碼的流
程圖5為本發(fā)明內(nèi)容的以快速傅立葉轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)余弦調(diào)變?yōu)V波器排 的流程圖。
圖中符號說明
編碼/譯碼單元10
聲音訊號輸入端110
輸入緩沖單元120
編碼單元130
輔助運(yùn)算單元131
主要運(yùn)算單元133
輸出緩沖單元140
聲音訊號輸出端150
模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器20
數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器30
數(shù)字儲存媒體 40 播放單元 50
具體實(shí)施例方式
請參考圖l所示，用以說明本發(fā)明所提供的音響裝置的系統(tǒng)架構(gòu)， 其中圖1為本發(fā)明內(nèi)容的音響裝置的方塊示意圖。本發(fā)明的音響裝置1
包含一編碼/譯碼單元(encoding/decoding unit) 10、 一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (analogy-to-digital converter, ADC ) 20 、 一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器30 (digital-to-analogy converter, DAC)、 一數(shù)字儲存媒體40及一播放單元50。
假設(shè)輸入至音響裝置1的聲音訊號X為數(shù)字訊號，音響裝置1會(huì) 利用編碼/譯碼單元10直接將聲音訊號X編碼，最后儲存至數(shù)字儲存 媒體40，或再經(jīng)由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器30轉(zhuǎn)換成模擬訊號后，由播放單元 50放大并輸出。假設(shè)輸入至音響裝置1的聲音訊號X為模擬訊號，則 音響裝置1會(huì)先利用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器20將聲音訊號X轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊 號，再傳送至編碼/譯碼單元10作編碼動(dòng)作，最后，將編碼后的聲音訊 號X儲存至數(shù)字儲存媒體40，或再經(jīng)由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器30轉(zhuǎn)換成模 擬訊號后，由播放單元50放大并輸出。
當(dāng)欲播放儲存在數(shù)字儲存媒體40中的聲音訊號X時(shí)，音響裝置1 會(huì)直接將聲音訊號X由數(shù)字儲存媒體40中擷取出來，經(jīng)由編碼/譯碼 單元10譯碼后，再經(jīng)由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器30將數(shù)字形式的聲音訊號X 轉(zhuǎn)換成模擬訊號，最后再由播放單元50將聲音訊號X放大并播放出來。
因此，由上述可知，此數(shù)字儲存媒體40可以是光盤片等，但本發(fā) 明并不受限于此，凡可以達(dá)到將聲音訊號X以數(shù)字格式儲存的儲存媒 體，皆為本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明進(jìn)一步提出上述編碼/譯碼單元10內(nèi)之一編碼系統(tǒng)來說明，
以輔助運(yùn)算單元輔助數(shù)字訊號處理的編碼架構(gòu)，如圖2所示，為本發(fā) 明內(nèi)容的編碼/譯碼單元的聲音訊號編碼系統(tǒng)的方塊示意圖。聲音訊號 編碼系統(tǒng)包含一聲音訊號輸入端110、 一輸入緩沖單元(inputbuffer) 120、 一編碼單元130、 一輸出緩沖單元(output buffer) 140及一聲音 訊號輸出端150。編碼單元130更進(jìn)一步包含一輔助運(yùn)算單元(auxiliary operating unit) 131及一主要運(yùn)算單元(major operating unit) 133。
聲音訊號輸入端IIO通過輸入緩沖單元120，連接于編碼單元130 中的輔助運(yùn)算單元131。編碼單元130中的主要運(yùn)算單元133則通過輸 出緩沖單元140連接于聲音訊號輸出端150。輔助運(yùn)算單元131主要用 以輔助主要運(yùn)算單元133作運(yùn)算，分擔(dān)主要運(yùn)算單元133運(yùn)算處理聲 音訊號X的運(yùn)算量(computon)。而主要運(yùn)算單元133主要用來編碼聲 音訊號X，并根據(jù)輔助運(yùn)算單元131運(yùn)算聲音訊號X的狀態(tài)來提供控 制訊號給輔助運(yùn)算單元131作進(jìn)一步的運(yùn)算。
請參考圖3所示，為本發(fā)明內(nèi)容的聲音訊號的編碼流程圖。當(dāng)聲 音訊號X由聲音訊號輸入端110輸入至編碼/譯碼單元10中的編碼系 統(tǒng)，且為數(shù)字訊號時(shí)，如步驟S310，編碼系統(tǒng)會(huì)先緩沖聲音訊號X的 數(shù)據(jù)序列，如步驟S320，然后再傳送至編碼單元130中。
編碼單元130中的輔助運(yùn)算單元131會(huì)接收聲音訊號X，并利用 具有運(yùn)算規(guī)律性的余弦濾波器排(cosine modulated filter bank)、快速 傅立葉轉(zhuǎn)換(fast fourier transform, FFT)、改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換 (modified digital cosine transform, MDCT)等，來分?jǐn)傔\(yùn)算聲音訊號X， 并將運(yùn)算過程的狀態(tài)及運(yùn)算后的聲音訊號X傳送至主要運(yùn)算單元133， 如步驟S330。
主要運(yùn)算單元133則會(huì)接著將輔助運(yùn)算單元131輸出的聲音訊號 X作進(jìn)一步的編碼動(dòng)作，并根據(jù)輔助運(yùn)算單元131運(yùn)算聲音訊號X的 狀態(tài)，來提供控制訊號至輔助運(yùn)算單元131，使輔助運(yùn)算單元131可以
再根據(jù)此控制訊號來作進(jìn)一步的運(yùn)算動(dòng)作，如步驟S340。最后，輸出
緩沖單元140會(huì)緩沖編碼單元130輸出的聲音訊號X，如步驟S350, 并傳送至聲音訊號輸出端150來輸出，如步驟S360。
因此，由上述可知，此主要運(yùn)算單元133可以為數(shù)字訊號處理器 (digital signal processing, DSP)等，而輔助運(yùn)算單元131可以利用程 序設(shè)計(jì)而成的虛擬裝置，但本發(fā)明并不受限于此，凡可以達(dá)到處理運(yùn) 算聲音訊號X的機(jī)制，皆為本發(fā)明的范圍。
為了更進(jìn)一步闡述本發(fā)明的編碼方法，本發(fā)明提出一種利用余弦 調(diào)變?yōu)V波器排來實(shí)現(xiàn)聲音訊號X編碼中聲音訊號X壓縮的動(dòng)作，如圖 4所示，為本發(fā)明內(nèi)容的以余弦調(diào)變?yōu)V波器排實(shí)現(xiàn)聲音訊號編碼的流程 圖。
當(dāng)聲音訊號X輸入至圖3中的編碼單元130時(shí)，由于聲音訊號X 具有多個(gè)輸出點(diǎn)，因此首先將聲音訊號X的輸出點(diǎn)分成多個(gè)數(shù)據(jù)向量， 分別為X[l]至X[N]，如步驟S410。
接著，將這些聲音訊號X的數(shù)據(jù)向量X[l]至X[N]分別利用改良式 余弦轉(zhuǎn)換(MDCT)及改良式正弦轉(zhuǎn)換(modified digital sine transform, MDST)來分析，以產(chǎn)生余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Yl及正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Y2，如步驟 S420。
當(dāng)編碼單元130完成將這些聲音訊號X的數(shù)據(jù)向量X[l]至X[N] 轉(zhuǎn)換成余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Yl及正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Y2后，再一次利用第一對照 表使余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Yl產(chǎn)生向量倍增的效果，以產(chǎn)生余弦倍增函數(shù)Wl， 以及利用第二對照表使正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Y2產(chǎn)生向量倍增的效果，以產(chǎn)生 正弦倍增函數(shù)W2，如步驟S430。其中，第一對照表為一正弦函數(shù)的 對照表，第二對照表為一余弦函數(shù)的對照表，而余弦倍增函數(shù)Wl為余 弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Yl與第一對照表的相乘，可視為一矩陣函數(shù)，正弦倍增函
數(shù)W2則為正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Y2與第二對照表的相乘，亦可視為一矩陣函數(shù)。
最后，再將余弦倍增函數(shù)Wl與正弦倍增函數(shù)W2相加，產(chǎn)生調(diào) 變函數(shù)Z，如步驟S440，以進(jìn)一步輸出至主要運(yùn)算單元133.執(zhí)行編碼 動(dòng)作，如步驟S450。由于余弦倍增函數(shù)Wl與正弦倍增函數(shù)W2皆為 矩陣函數(shù)，因此調(diào)變函數(shù)Z亦為矩陣函數(shù)，且為余弦倍增函數(shù)W1與 正弦倍增函數(shù)W2的整合，可以分成多個(gè)頻帶向量Z[l]至Z[N]。
為了更進(jìn)一步闡述本發(fā)明中，改良式余弦轉(zhuǎn)換及改良式正弦轉(zhuǎn)換 將數(shù)據(jù)訊號X分解成余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Yl及正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Y2的步驟，本 發(fā)明提出一種利用快速傅立葉轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)余弦調(diào)變?yōu)V波器排的動(dòng)作， 如圖5所示，其為本發(fā)明內(nèi)容的以快速傅立葉轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)余弦調(diào)變?yōu)V 波器排的流程圖。
首先，將輸入至圖2的編碼單元130內(nèi)的數(shù)據(jù)訊號X的輸出點(diǎn)重 新排序，亦即將數(shù)據(jù)訊號X的數(shù)據(jù)向量X[l]至X[N]中的輸出點(diǎn)重新排 序，如步驟S510。將數(shù)據(jù)訊號X的輸出點(diǎn)排序如下
且<formula>formula see original document page 14</formula>
其中，k代表數(shù)據(jù)訊號X的第k個(gè)輸出點(diǎn)，N代表數(shù)據(jù)訊號X的N個(gè) 數(shù)據(jù)向量，I代表數(shù)據(jù)訊號X的第i個(gè)數(shù)據(jù)向量，而F(i)為f(k)的傅立
葉轉(zhuǎn)換公式。
利用變量變換使F(2i+l)=F(N-2i-2)，并且合并數(shù)據(jù)訊號X的輸出 點(diǎn)，以產(chǎn)生復(fù)數(shù)函數(shù)fl及f2，如步驟S520。TV
，— — 1 4
/1 = (7(2*) - 7(W - 2".《+ 2" _ - 2" 1)
、2 2
/2 = (7(2" + 7(mi))+_7 + 2" + /(^ —2"1))， 0"^-l,
V2 2 乂 4
其中，fl為偶函數(shù)的復(fù)數(shù)函數(shù)，f2為奇函數(shù)的復(fù)數(shù)函數(shù)。
^ 丄
旋轉(zhuǎn)ei'^并取復(fù)數(shù)函數(shù)fl、 f2的共軛復(fù)數(shù)，形成共軛函數(shù)f" 及f2*，如步驟S530。
利用快速傅立葉轉(zhuǎn)換來作運(yùn)算，產(chǎn)生轉(zhuǎn)移函數(shù)Fl、 F2，如步驟
S540。
巧=，/ )
2巧「丄
再一次取共軛復(fù)數(shù)并旋轉(zhuǎn)el'^ ，產(chǎn)生還原轉(zhuǎn)移函數(shù)F卩、F2*， 如步驟S550。
F'(/) = F(!')-en
排序計(jì)算結(jié)果，產(chǎn)生余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Yl及正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)Y2，如步 驟S560。
72
F(2z〕 = Re W ，+ l) = Im( P([/-1)
' ，)-Im(,)
尸(2"1)-Re(
、 4
，w = 0---1 ，
4
，w = 0---1 ，
4
由上述可知，藉由利用快速傅立葉轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)余弦調(diào)變?yōu)V波器排， 當(dāng)聲音訊號X的子頻帶數(shù)量增加，而導(dǎo)致運(yùn)算量大幅增加時(shí)，本發(fā)明 內(nèi)容的聲音訊號編碼系統(tǒng)可以降低運(yùn)算聲音訊號X所應(yīng)用到的算法的復(fù)雜度，除此之外，因?yàn)檫\(yùn)算量的分擔(dān)，可以提升處理聲音訊號的效 率、降低整體時(shí)鐘脈沖速率，以及節(jié)省電力的消耗。
所示附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。以 上所述，僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，非因此即局限本發(fā)明的專利 范圍，故舉凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖標(biāo)內(nèi)容所為的等效結(jié)構(gòu)變化，均 同理包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)，合予陳明。
權(quán)利要求
1.一種聲音訊號編碼系統(tǒng)，其特征在于包含一聲音訊號輸入端；一輔助運(yùn)算單元，用以接收該聲音訊號輸入端所提供之一聲音訊號，并根據(jù)一控制訊號，將該聲音訊號作初步運(yùn)算，以產(chǎn)生一狀態(tài)訊號；一主要運(yùn)算單元，用以根據(jù)該狀態(tài)訊號來提供該控制訊號，并且將經(jīng)初步運(yùn)算后的該聲音訊號作編碼動(dòng)作；以及一聲音訊號輸出端，用以將該編碼后的該聲音訊號輸出至一后段裝置。
2. 如權(quán)利要求l所述的聲音訊號編碼系統(tǒng)，其特征在于更進(jìn)一步 包含一輸入緩沖單元，用以緩沖該聲音訊號輸入端所提供的該聲音訊 號，來進(jìn)一步作運(yùn)算及編碼動(dòng)作；以及一輸出緩沖單元，用以緩沖該主要運(yùn)算單元所提供的該聲音訊號， 以進(jìn)一步作輸出動(dòng)作。
3. 如權(quán)利要求1所述的聲音訊號編碼系統(tǒng)，其特征在于該輔助運(yùn) 算單元為一虛擬的運(yùn)算處理器。
4. 如權(quán)利要求l所述的聲音訊號編碼系統(tǒng)，其特征在于該主要運(yùn) 算單元為一數(shù)字訊號編碼裝置。
5. 如權(quán)利要求l所述的聲音訊號編碼系統(tǒng)，其特征在于該輔助運(yùn) 算單元利用一調(diào)變?yōu)V波器排、 一快速傅立葉轉(zhuǎn)換、 一改良式數(shù)字余弦 轉(zhuǎn)換及一改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換來運(yùn)算該聲音訊號。
6. 如權(quán)利要求5所述的聲音訊號編碼系統(tǒng)，其特征在于該聲音訊 號編碼系統(tǒng)編碼該聲音訊號的步驟，包含 輸入該聲音訊號至該輔助運(yùn)算單元；根據(jù)一控制訊號，利用該調(diào)變?yōu)V波器排、該快速傅立葉轉(zhuǎn)換、該 改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及該改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換，將該聲音訊號分成多 個(gè)子頻帶，并產(chǎn)生該狀態(tài)訊號至該主要運(yùn)算單元；根據(jù)將該狀態(tài)訊號，產(chǎn)生該控制訊號；以及編碼這些子頻帶。
7. 如權(quán)利要求6所述的聲音訊號編碼系統(tǒng)，其特征在于，該快速 傅立葉轉(zhuǎn)換用以實(shí)現(xiàn)該調(diào)變?yōu)V波器排。
8. 如權(quán)利要求6所述的聲音訊號編碼系統(tǒng)，其特征在于，該輔助 運(yùn)算單元將該聲音訊號分成這些子頻帶的步驟，包含利用該改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及該改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換，來分析該 聲音訊號，以產(chǎn)生一余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)及一正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)；根據(jù)一第一對照表及一第二對照表，分別計(jì)算該余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)及 該正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)，以產(chǎn)生一余弦倍增函數(shù)及一正弦倍增函數(shù)；整合該余弦倍增函數(shù)及該正弦倍增函數(shù)，以產(chǎn)生這些子頻帶。
9. 如權(quán)利要求8所述的聲音訊號編碼系統(tǒng)，其特征在于，產(chǎn)生該 余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)及該正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)的步驟，包含重新配置該聲音訊號的多個(gè)輸出點(diǎn)；利用該改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及該改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換，來合并這 些輸出點(diǎn)，以產(chǎn)生多個(gè)復(fù)數(shù)函數(shù)；分別于旋轉(zhuǎn)這些復(fù)數(shù)函數(shù)后，取共軛復(fù)數(shù)，以形成多個(gè)共軛函數(shù);利用該快速傅立葉轉(zhuǎn)換，來運(yùn)算這些共軛函數(shù)，以產(chǎn)生這些共軛 函數(shù)所相對應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)；取這些轉(zhuǎn)移函數(shù)的共軛復(fù)數(shù)后，旋轉(zhuǎn)這些共軛復(fù)數(shù)，以產(chǎn)生多個(gè) 還原轉(zhuǎn)移函數(shù)；排序這些還原轉(zhuǎn)移函數(shù)，以產(chǎn)生該余弦轉(zhuǎn)移函數(shù)及該正弦轉(zhuǎn)移函數(shù)。
10. 如權(quán)利要求8所述的聲音訊號編碼系統(tǒng)，其特征在于，該第 一對照表為一正弦函數(shù)對照表，而該第二對照表為一余弦函數(shù)對照表。
11. 一種音響裝置，用以錄制、播放及轉(zhuǎn)文件一聲音訊號，其特征 在于，包含一編碼/譯碼單元，用以編碼或譯碼該聲音訊號，其中利用一調(diào)變 濾波器排、 一快速傅立葉轉(zhuǎn)換、 一改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及一改良式數(shù) 字正弦轉(zhuǎn)換來加速運(yùn)算處理該聲音訊號；一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，用以轉(zhuǎn)換經(jīng)該編碼/譯碼單元譯碼后的該聲音訊號；一數(shù)字儲存媒體，用以儲存該編碼/譯碼單元所提供的經(jīng)編碼后的 該聲音訊號，或用以提供該聲音訊號；以及一播放單元，用以放大并播放經(jīng)該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的該聲音訊號。
12. 如權(quán)利要求ll所述的音響裝置，其特征在于，該聲音訊號為 一數(shù)字訊號。
13. 如權(quán)利要求11所述的音響裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含一 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以轉(zhuǎn)換一模擬訊號以產(chǎn)生該聲音訊號。
14. 如權(quán)利要求ll所述的音響裝置，其特征在于，該編碼/譯碼單元包含一輔助運(yùn)算單元，用以接收該聲音訊號，并根據(jù)一控制訊號，將 該聲音訊號作初步運(yùn)算，以產(chǎn)生一狀態(tài)訊號；以及一主要運(yùn)算單元，用以根據(jù)該狀態(tài)訊號來提供該控制訊號，并且 將經(jīng)初步運(yùn)算后的該聲音訊號作編碼動(dòng)作。
15. 如權(quán)利要求ll所述的音響裝置，其特征在于該編碼/譯碼單元 更進(jìn)一步包含一輸入緩沖單元，用以緩沖該聲音訊號，來迸一步作運(yùn)算及編碼 動(dòng)作；以及一輸出緩沖單元，用以緩沖該主要運(yùn)算單元所提供的該聲音訊號， 以進(jìn)一步作輸出動(dòng)作。
16. 如權(quán)利要求ll所述的音響裝置，其特征在于，該數(shù)字儲存媒 體為一光盤片、 一內(nèi)建記憶裝置或一外接記憶裝置。
17. 如權(quán)利要求11所述的音響裝置，其特征在于，該快速傅立葉 轉(zhuǎn)換用以實(shí)現(xiàn)該調(diào)變?yōu)V波器排。
18. 如權(quán)利要求11所述的音響裝置，其特征在于，該編碼/譯碼單 元編碼該聲音訊號的步驟，包含輸入該聲音訊號至一輔助運(yùn)算單元；根據(jù)一控制訊號，利用該調(diào)變?yōu)V波器排、該快速傅立葉轉(zhuǎn)換、該 改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及該改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換，將該聲音訊號分成多 個(gè)子頻帶，并產(chǎn)生該狀態(tài)訊號至一主要運(yùn)算單元；根據(jù)將該狀態(tài)訊號，產(chǎn)生該控制訊號；以及編碼這些子頻帶。
19. 如權(quán)利要求18所述的音響裝置，其特征在于，該輔助運(yùn)算單元將該聲音訊號分成子頻帶的步驟，包含利用該改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及該改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換，來分析該 聲音訊號，以產(chǎn)生一余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)及一正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)；根據(jù)一第一對照表及一第二對照表，分別計(jì)算該余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)及 該正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)，以產(chǎn)生一余弦倍增函數(shù)及一正弦倍增函數(shù)；整合該余弦倍增函數(shù)及該正弦倍增函數(shù)，以產(chǎn)生這些子頻帶。
20. 如權(quán)利要求19所述的音響裝置，其特征在于，產(chǎn)生該余弦轉(zhuǎn) 換函數(shù)及該正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)的步驟，包含重新配置該聲音訊號的多個(gè)輸出點(diǎn)；利用該改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及該改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換，來合并這 些輸出點(diǎn)，以產(chǎn)生多個(gè)復(fù)數(shù)函數(shù)；分別于旋轉(zhuǎn)這些復(fù)數(shù)函數(shù)后，取共軛復(fù)數(shù)，以形成多個(gè)共軛函數(shù)；利用該快速傅立葉轉(zhuǎn)換，來運(yùn)算這些共軛函數(shù)，以產(chǎn)生這些共軛 函數(shù)所相對應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)；取這些轉(zhuǎn)移函數(shù)的共軛復(fù)數(shù)后，旋轉(zhuǎn)這些共軛復(fù)數(shù)，以產(chǎn)生多個(gè) 還原轉(zhuǎn)移函數(shù)；排序這些還原轉(zhuǎn)移函數(shù)，以產(chǎn)生該余弦轉(zhuǎn)移函數(shù)及該正弦轉(zhuǎn)移函數(shù)。
21. 如權(quán)利要求19所述的音響裝置，其特征在于，該第一對照表 為一正弦函數(shù)對照表，而該第二對照表為一余弦函數(shù)對照表。
22. —種聲音訊號編碼的方法，其特征在于，包含 輸入一聲音訊號至一聲音訊號編碼系統(tǒng)；根據(jù)一控制訊號，利用一調(diào)變?yōu)V波器排、 一快速傅立葉轉(zhuǎn)換、一 改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及一改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換來將該聲音訊號分成多 個(gè)子頻帶；根據(jù)將聲音訊號分成這些子頻帶的狀態(tài)，產(chǎn)生該控制訊號；以及 編碼這些子頻帶。
23. 如權(quán)利要求22所述的聲音訊號編碼的方法，其特征在于，該 快速傅立葉轉(zhuǎn)換用以實(shí)現(xiàn)該調(diào)變?yōu)V波器排。
24. 如權(quán)利要求22所述的聲音訊號編碼的方法，其特征在于，將 該聲音訊號分成這些子頻帶的步驟，包含利用該改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及該改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換，來分析該聲音訊號，以產(chǎn)生一余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)及一正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)；根據(jù)一第一對照表及一第二對照表，分別計(jì)算該余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)及該正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)，以產(chǎn)生一余弦倍增函數(shù)及一正弦倍增函數(shù)；整合該余弦倍增函數(shù)及該正弦倍增函數(shù)，以產(chǎn)生這些子頻帶。
25. 如權(quán)利要求23所述的聲音訊號編碼的方法，其特征在于，產(chǎn) 生該余弦轉(zhuǎn)換函數(shù)及該正弦轉(zhuǎn)換函數(shù)的步驟，包含重新配置該聲音訊號的多個(gè)輸出點(diǎn)；利用該改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及該改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換，來合并這 些輸出點(diǎn)，以產(chǎn)生多個(gè)復(fù)數(shù)函數(shù)；分別于旋轉(zhuǎn)這些復(fù)數(shù)函數(shù)后，取共軛復(fù)數(shù)，以形成多個(gè)共軛函數(shù)；利用該快速傅立葉轉(zhuǎn)換，來運(yùn)算這些共軛函數(shù)，以產(chǎn)生這些共軛 函數(shù)所相對應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)；取這些轉(zhuǎn)移函數(shù)的共軛復(fù)數(shù)后，旋轉(zhuǎn)這些共軛復(fù)數(shù)，以產(chǎn)生多個(gè) 還原轉(zhuǎn)移函數(shù)；排序這些還原轉(zhuǎn)移函數(shù)，以產(chǎn)生該余弦轉(zhuǎn)移函數(shù)及該正弦轉(zhuǎn)移函數(shù)。
26. 如權(quán)利要求24所述的聲音訊號編碼的方法，其特征在于，該 第一對照表為一正弦函數(shù)對照表，而該第二對照表為一余弦函數(shù)對照表。
全文摘要
一種音響系統(tǒng)及其聲音訊號編碼的方法，該聲音訊號編碼系統(tǒng)包含聲音訊號輸入端、輸入緩沖單元、編碼單元、輸出緩沖單元及聲音訊號輸出端。編碼單元更進(jìn)一步包含輔助運(yùn)算單元及主要運(yùn)算單元。該系統(tǒng)以輔助運(yùn)算單元來分擔(dān)主要運(yùn)算單元編碼聲音訊號的運(yùn)算量，并且以調(diào)變?yōu)V波器排、快速傅立葉轉(zhuǎn)換、改良式數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換及改良式數(shù)字正弦轉(zhuǎn)換來運(yùn)算聲音訊號，以降低算法的復(fù)雜度、提升處理聲音訊號的效率、降低整體時(shí)鐘脈沖速率，以及節(jié)省電力的消耗。
文檔編號H03M7/30GK101179278SQ20061014394
公開日2008年5月14日 申請日期2006年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月7日
發(fā)明者蕭詩駿 申請人:揚(yáng)智科技股份有限公司