專利名稱：音頻處理裝置以及使用該音頻處理裝置的音頻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種音頻系統(tǒng)，特別是有關(guān)于一種音頻處理裝置，適用于音頻系統(tǒng)，其可消除在音頻系統(tǒng)之音量調(diào)整期間所產(chǎn)生的惱人的爆音(pop)與嘀噠(click)聲。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的數(shù)字音頻系統(tǒng)中，當(dāng)數(shù)字音頻系統(tǒng)所播放之聲音的音量正被調(diào)整時(shí)，可能發(fā)生不被預(yù)期的爆音(pop)與嘀咕(click)聲。在此情況下,使用者可能會(huì)聽(tīng)到惱人的聲音。圖1是表示在音頻系統(tǒng)之音量調(diào)整期間數(shù)字音頻信號(hào)的變化。在圖1中，數(shù)字音頻信號(hào)Saul以一個(gè)正弦波來(lái)呈現(xiàn)。參閱圖1，當(dāng)音頻系統(tǒng)于時(shí)間點(diǎn)Tl上將調(diào)大音量時(shí)，數(shù)字音頻信號(hào)的振幅在時(shí)間點(diǎn)Tl增加。在時(shí)間點(diǎn)Tl的振幅增加引起音頻系統(tǒng)之揚(yáng)聲器播放出爆音與嘀噠聲，這降低了音頻系統(tǒng)的播放質(zhì)量。因此，期望提供一種音頻處理裝置，其可消除在音量調(diào)整期間所產(chǎn)生的惱人的爆音與嘀噠聲。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種音頻處理裝置，其可消除在音量調(diào)整期間所產(chǎn)生的惱人的爆音與嘀噠聲。本發(fā)明提出一種音頻處理裝置，其包括一塑形器。此塑形器接收一數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及根據(jù)數(shù)字輸入音頻信號(hào)于一輸出端上產(chǎn)生一輸出音頻信號(hào)。上述塑形器包括一增益調(diào)整單元以及一塑形單元。增益調(diào)整單元接收數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)以產(chǎn)生一增益后音頻信號(hào)。塑形單元接收增益后音頻信號(hào)。當(dāng)塑形器操作在一第一模式時(shí)，塑形單元對(duì)增益后音頻信號(hào)之包絡(luò)進(jìn)行塑形以產(chǎn)生一塑形后音頻信號(hào)，以及塑形后音頻信號(hào)作為輸出音頻信號(hào)。本發(fā)明提出一種音頻系統(tǒng)，其包括一塑形器、一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、以及一播放單兀。塑形器接收一數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及根據(jù)數(shù)字輸入音頻信號(hào)于一輸出端上產(chǎn)生一輸出音頻信號(hào)。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器接收輸出音頻信號(hào)，以及將輸出音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為一模擬音頻信號(hào)。播放單元接收模擬音頻信號(hào)，且根據(jù)模擬音頻信號(hào)來(lái)播放聲音；上述塑形器包括一增益調(diào)整單元以及一塑形單元。增益調(diào)整單元接收數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)以產(chǎn)生一增益后音頻信號(hào)。塑形單元接收增益后音頻信號(hào)。當(dāng)塑形器操作在一第一模式時(shí)，塑形單元對(duì)增益后音頻信號(hào)之包絡(luò)進(jìn)行塑形以產(chǎn)生一塑形后音頻信號(hào)，以及塑形后音頻信號(hào)作為輸出音頻信號(hào)。根據(jù)上述實(shí)施例，當(dāng)在第一模式下增益調(diào)整單元調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)以改變數(shù)字輸入音頻信號(hào)之振幅時(shí)，所播出的聲音音量變?yōu)檩^大或較小。當(dāng)聲音音量正被調(diào)整時(shí)，由于塑形后音頻信號(hào)的包絡(luò)較為平滑，惱人的爆音(pop)與嘀噠(click)聲不會(huì)發(fā)生，或者不會(huì)輕易地被人耳所察覺(jué)。


圖1表示在音頻系統(tǒng)之音量調(diào)整期間數(shù)字音頻信號(hào)的變化；圖2表示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例之音頻系統(tǒng)；圖3表不在圖2之首頻系統(tǒng)中的增M后首頻彳目號(hào)；圖4表不在圖2之首頻系統(tǒng)中的塑形后首頻彳目號(hào)；圖5表示在圖2中之增益后音頻信號(hào) 的頻譜；圖6表示在圖2中之塑形后音頻信號(hào)的頻譜；圖7表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例之音頻系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式在本說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求書(shū)當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指代特定的組件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同的名詞來(lái)稱呼同樣的組件。本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求并不以名稱的差異作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”是一個(gè)開(kāi)放式之用語(yǔ)，因此應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則代表第一裝置可以直接電氣連接于第二裝置，或通過(guò)其它裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。圖2表不根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例之音頻系統(tǒng)。參閱圖2,音頻系統(tǒng)2包括一輸入處理單元20、一塑形器(shaper) 21、一輸出處理單元22、一數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(digital-to-analog converter, DAC) 23、以及一播放單元24。其中，輸入處理單元20、塑形器21、以及輸出處理單元22組成一音頻處理裝置200。輸入處理單元20接收一數(shù)字音頻數(shù)據(jù)Din，并處理此數(shù)字音頻數(shù)據(jù)Din以產(chǎn)生一數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin。在此實(shí)施例中，輸入處理單元20以一 Sigma-Delta調(diào)變器來(lái)實(shí)施。Sigma-Delta調(diào)變器20對(duì)數(shù)字音頻數(shù)據(jù)Din進(jìn)行調(diào)變，以產(chǎn)生數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin。塑形器21接收數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin，并根據(jù)數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin而于塑形器21之輸出端Tout產(chǎn)生一輸出音頻信號(hào)AUout。參閱圖2，塑形器21包括一增益調(diào)整單元210、一塑形單元211、一控制單元212、一偵測(cè)單元213、以及開(kāi)關(guān)SWl與SW2。增益調(diào)整單元210接收數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin，且藉由一增益參數(shù)來(lái)調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin以產(chǎn)生增益后音頻信號(hào)AU210。調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin的時(shí)機(jī)由來(lái)自偵測(cè)單元213之控制信號(hào)S213A所控制，控制信號(hào)S213A的產(chǎn)生將于后文敘述。在此實(shí)施例中，增益參數(shù)是可改變的，其隨著由增益調(diào)整單元210所接收之一調(diào)整信號(hào)S210的值而改變。在塑形器21之一般模式下，調(diào)整信號(hào)S210的值為固定不變，增益參數(shù)亦為固定不變，且增益后音頻信號(hào)AU210之振幅不會(huì)改變。當(dāng)增益參數(shù)隨著調(diào)整信號(hào)S210之值的變化而變?yōu)檩^大或較小時(shí)，塑形器21由一般模式進(jìn)入至調(diào)整模式。換句話說(shuō)，在調(diào)整模式下的增益參數(shù)大于或小于塑形器21操作于調(diào)整模式之前的增益參數(shù)。在調(diào)整模式下，于增益調(diào)整單元210調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin的期間中，增益后音頻信號(hào)AU210之振幅增加或減少。塑形單元211接收增益后音頻信號(hào)AU210，對(duì)增益后音頻信號(hào)AU210之包絡(luò)(envelope)進(jìn)行塑形，以產(chǎn)生塑形后音頻信號(hào)AU211。塑形單元211可以一濾波器來(lái)實(shí)施。在此實(shí)施例中，塑形單元211以升余弦濾波器(raise-cosine filter)來(lái)實(shí)施。然而,升余弦濾波器僅為一示范例，并不限制本發(fā)明。塑形單元211可以其他類型之濾波器來(lái)實(shí)施。開(kāi)關(guān)SWl耦接于塑形單元211與輸出端Tout之間，且受到切換信號(hào)S212A所控制。開(kāi)關(guān)SW2耦接于增益調(diào)整單元210與輸出端Tout之間，且受到切換信號(hào)S212所控制。偵測(cè)單元213耦接輸出端Tout以接收輸出音頻信號(hào)AUout。偵測(cè)單元213偵測(cè)輸出音頻信號(hào)AUout之多個(gè)零交越點(diǎn)(zero-crossing point),并根據(jù)偵測(cè)結(jié)果來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)S213A。換句話說(shuō)，控制信號(hào)S213A可指示出音頻信號(hào)AUout之零交越點(diǎn)的發(fā)生。增益調(diào)整單元210以及控制單元213都接收控制信號(hào)S213A?？刂茊卧?12不僅接收來(lái)自偵測(cè)單元213之控制信號(hào)S213A，也接收調(diào)整信號(hào)S210。控制單元212根據(jù)控制信號(hào)S213A以及調(diào)整信號(hào)S210來(lái)產(chǎn)生切換信號(hào)S212A與S212B。下文將說(shuō)明塑形器21之操作。如上所述，當(dāng)增益參數(shù)隨著調(diào)整信號(hào)S210之值的變化而變?yōu)檩^大或較小時(shí)，塑形器21由一般模式進(jìn)入調(diào)整模式。在調(diào)整模式下，輸出音頻信號(hào)AUout具有多個(gè)零交越點(diǎn)，而這些零交越點(diǎn)被偵測(cè)單元213偵測(cè)到。于調(diào)整模式下，根據(jù)與零交越點(diǎn)偵測(cè)相關(guān)聯(lián)之控制信號(hào)S213A，增益調(diào)整單元210在至少一零交越點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)上調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin。舉例來(lái)說(shuō)，在此實(shí)施例中，于調(diào)整模式下，增益調(diào)整單元210在上述多個(gè)零交越點(diǎn)中九個(gè)零交越點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)上調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin以增加數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin之振幅。換句話說(shuō)，由增益調(diào)整單元210來(lái)調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin的次數(shù)等于九。如圖3所示，衍生自數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin之增益后音頻信號(hào)AU210的振幅在九個(gè)零交越點(diǎn)發(fā)生的九個(gè)時(shí)間點(diǎn)上增加。接著，塑形單元211對(duì)增益后音頻信號(hào)AU210之包絡(luò)進(jìn)行塑形，以產(chǎn)生塑形后音頻信號(hào)AU211。如第3與4圖所示，在包絡(luò)塑形之后，塑形后音頻信號(hào)AU211之包絡(luò)EN211比增益后音頻信號(hào)AU210之包絡(luò)EN210較為平滑。圖5表示增益后音頻信號(hào)AU210之頻譜。圖6則表示經(jīng)包絡(luò)塑形處理過(guò)之塑形后音頻信號(hào)AU211的頻譜。比較增益后音頻信號(hào)AU210與增益后音頻信號(hào)AU211，在頻率20Hz至20kHa之間，除了主要頻率成分以外，圖6中塑形后音頻信號(hào)AU211之其他頻率成分的能量低于增益后音頻信號(hào)AU210之其他頻率成分的能量?？刂茊卧?12也接收調(diào)整信號(hào)S210。當(dāng)增益參數(shù)隨著調(diào)整信號(hào)S210之值的變化而變?yōu)檩^大或較小時(shí)，控制單元212得知塑形器21已由一般模式進(jìn)入至調(diào)整模式。在調(diào)整模式中，控制單元21根據(jù)控制信號(hào)S213A產(chǎn)生切換信號(hào)S212A以及切換信號(hào)S212B，以在上述九個(gè)零交越點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)上分別導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SWl以及關(guān)閉開(kāi)關(guān)SW2。在此時(shí)，具有較平滑包絡(luò)EN211之塑形后音頻信號(hào)AU211透過(guò)導(dǎo)通之開(kāi)關(guān)SWl而傳送，以作為輸出音頻信號(hào)AUout0根據(jù)第2-4圖之實(shí)施例，在調(diào)整模式下，控制單元212導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SWl并關(guān)閉開(kāi)關(guān)SW2九次，換句話說(shuō)，由控制單元212改變開(kāi)關(guān)SWl與SW2之狀態(tài)的次數(shù)等于由增益調(diào)整單元210調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin的次數(shù)。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，控制單元212在上述九個(gè)零交越點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)上，分別透過(guò)切換信號(hào)S212A與S212B來(lái)導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SWl以及關(guān)閉開(kāi)關(guān)SW2。在其他實(shí)施例中，于調(diào)整模式下，控制單元212僅導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SWl并關(guān)閉開(kāi)關(guān)SW2 —次。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，當(dāng)塑形器21根據(jù)調(diào)整信號(hào)S210之值的變化而由一般模式進(jìn)入調(diào)整模式時(shí)，控制單元212在輸出音頻信號(hào)AUout之一零交越點(diǎn)發(fā)生的一時(shí)間點(diǎn)上，分別透過(guò)切換信號(hào)S212A與S212B來(lái)導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SWl并關(guān)閉開(kāi)關(guān)SW2。接折，直到塑形器21離開(kāi)調(diào)整模式之前，開(kāi)關(guān)SWl之導(dǎo)通狀態(tài)以及開(kāi)關(guān)SW2之關(guān)閉狀態(tài)持續(xù)維持。由調(diào)整模式至一般模式的切換將于下文敘述。在第2 4圖中，在控制單元212于上述九個(gè)零交越點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)上導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SWl (或關(guān)閉開(kāi)關(guān)SW2)之后，控制單元212于輸出音頻信號(hào)AUout之一零交越點(diǎn)發(fā)生的一時(shí)間點(diǎn)上分別透過(guò)控制信號(hào)S212A以及控制信號(hào)S212B來(lái)關(guān)閉開(kāi)關(guān)SWl以及導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SW2，舉例來(lái)說(shuō)，上述一時(shí)間點(diǎn)為在上述九個(gè)零交越點(diǎn)之后發(fā)生第一個(gè)零交越點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn)。在另一實(shí)施例中，在控制單元212導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SWl(或關(guān)閉開(kāi)關(guān)SW2) —段既定期間后，控制單元212于輸出音頻信號(hào)AUout之一零交越點(diǎn)發(fā)生的一時(shí)間點(diǎn)上分別透過(guò)控制信號(hào)S212A以及控制信號(hào)S212B來(lái)關(guān)閉開(kāi)關(guān)SWl以及導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SW2，舉例來(lái)說(shuō)，上述一時(shí)間點(diǎn)為在上述既定期間之后發(fā)生第一個(gè)零交越點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn)。此既定期間根據(jù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)塑形單元211之濾波器的類型來(lái)決定。接著，塑形器21切換為操作在一般模式。于一般模式下，增益后音頻信號(hào)AU210透過(guò)導(dǎo)通之開(kāi)關(guān)SW2而傳送，以作為輸出音頻信號(hào)AUout。在又一實(shí)施例中，偵測(cè)單元213更判斷輸出音頻信號(hào)AUout是否處于一穩(wěn)定狀態(tài)，并根據(jù)偵測(cè)結(jié)果來(lái)產(chǎn)生一控制信號(hào)S213B。在調(diào)整模式下，當(dāng)偵測(cè)單元213判斷出輸出音頻信號(hào)AUout處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，塑形器21切換為操作在一般模式。舉例來(lái)說(shuō)，在控制單元212于上述九個(gè)零交越點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)上導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SWl且關(guān)閉開(kāi)關(guān)SW2的情況下，輸出音頻信號(hào)AUout可能在上述九個(gè)零交越點(diǎn)后處于穩(wěn)定狀態(tài)；在控制單元212于一零交越點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)上導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SWl且關(guān)閉開(kāi)關(guān)SW2的情況下，輸出音頻信號(hào)AUout可能在上述一個(gè)零交越點(diǎn)后處于穩(wěn)定狀態(tài)。在此實(shí)施例中，控制單元212更接收控制信號(hào)S213B，因此控制單元212根據(jù)與零交越點(diǎn)偵測(cè)相關(guān)之控制信號(hào)S213A以及與穩(wěn)定狀態(tài)偵測(cè)相關(guān)之控制信號(hào)S213B來(lái)產(chǎn)生切換信號(hào)S212A與S212B?？刂茊卧?12可根據(jù)控制信號(hào)S213B來(lái)得知塑形器21是否將操作在一般模式。當(dāng)控制單元212得知塑形器21將操作在一般模式時(shí)，控制單元212產(chǎn)生切換信號(hào)S212A以及切換信號(hào)，以于輸出音頻信號(hào)AUout之一零交越點(diǎn)發(fā)生的一時(shí)間點(diǎn)上分別關(guān)閉開(kāi)關(guān)SWl以及導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SW2。接著，塑形器21切換為操作在一般模式。于一般模式下，增益后音頻信號(hào)AU210透過(guò)導(dǎo)通之開(kāi)關(guān)SW2而傳送，以作為輸出音頻信號(hào)AUout。在此實(shí)施例中，當(dāng)輸出音頻信號(hào)AUout之振幅維持在由增益參數(shù)所決定之一位準(zhǔn)時(shí)，則發(fā)生上述穩(wěn)定狀態(tài)。參閱圖2，輸出處理單元22接收輸出音頻信號(hào)AUout并處理輸出音頻信號(hào)AUout。在此實(shí)施例中，輸出處理單元22對(duì)輸出音頻信號(hào)AUout進(jìn)行處理，以執(zhí)行聲音效果調(diào)整。處理過(guò)的輸出音頻信號(hào)AUout傳送至數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器23。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器23將處理過(guò)的輸出音頻信號(hào)AUout轉(zhuǎn)換為一模擬音頻信號(hào)AAUout。播放單元24接收模擬音頻信號(hào)AAUout，并根據(jù)模擬音頻信號(hào)AAUout來(lái)播放聲音。在另一實(shí)施例中，輸出處理單元22可以省略。即是，輸出音頻信號(hào)AUout直接傳送至數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器23以進(jìn)行數(shù)字至模擬的轉(zhuǎn)換。根據(jù)上述實(shí)施例，當(dāng)在調(diào)整模式下增益調(diào)整單元210調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin以改變數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin之振幅時(shí)，由播放單元24所播出的聲音音量變?yōu)檩^大或較小。當(dāng)聲音音量正被調(diào)整時(shí)，由于塑形后音頻信號(hào)AU211的包絡(luò)較為平滑，惱人的爆音(pop)與嘀噠(click)聲可能不會(huì)發(fā)生，或者不會(huì)輕易地被人耳所察覺(jué)。參閱圖5，在調(diào)整模式下，假使不具有包絡(luò)塑形，不包含主要頻率成分的音頻頻帶能量會(huì)導(dǎo)致惱人的爆音與嘀噠聲。根據(jù)上述，在調(diào)整模式下，于頻率20Hz至20kHz之間，除了主要頻率成分以外，圖6中塑形后音頻信號(hào)AU211之其他頻率成分的能量低于圖5中增益后音頻信號(hào)AU210之其他頻率成分的能量。因此，在包絡(luò)塑形后，根據(jù)增益后音頻信號(hào)AU211之其他頻率成分而產(chǎn)生的聲音不容易被人耳察覺(jué)。圖7表不根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例之音頻系統(tǒng)。如圖7所不,音頻系統(tǒng)7包括一輸入處理單元70、一前置加強(qiáng)單元71、一塑形器72、一輸出處理單元73、一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(digital-to-analog converter, DAC) 74、以及一播放單元75。其中，輸入處理單元70、前置加強(qiáng)單元71、塑形器72、以及輸出處理單元73組成一音頻處理裝置700。輸入處理單元70接收一數(shù)字音頻數(shù)據(jù)Din，并處理此數(shù)字音頻數(shù)據(jù)Din以產(chǎn)生一數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin。在此實(shí)施例中，輸入處理單元70以一 Sigma-Delta調(diào)變器來(lái)實(shí)施。Sigma-Delta調(diào)變器70對(duì)數(shù)字音頻數(shù)據(jù)Din進(jìn)行調(diào)變，以產(chǎn)生數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin。前置加強(qiáng)單元71接收來(lái)自輸入處理單元70之?dāng)?shù)字輸入音頻信號(hào)AUin，且功率增加在數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin之音頻頻帶(20Hz 20kHz)中之多個(gè)頻率成分的能量。塑形器72前置加強(qiáng)單元71所增加的數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin，并根據(jù)增加之?dāng)?shù)字輸入音頻信號(hào)AUin而于塑形器72之輸出端Tout產(chǎn)生一輸出音頻信號(hào)AUout。在此實(shí)施例中，塑形器72—直處于調(diào)整模式。換句話說(shuō)，塑形器72操作在單一模式下。參閱圖7，塑形器72包括一增益調(diào)整單元720、一塑形單元721、以及一偵測(cè)單元722。增益調(diào)整單元720接收數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin，且藉由一增益參數(shù)來(lái)調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin以產(chǎn)生增益后音頻信號(hào)AU720。調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin的時(shí)機(jī)由來(lái)自偵測(cè)單元722之控制信號(hào)S722所控制，控制信號(hào)S722的產(chǎn)生將于后文敘述。在此實(shí)施例中，增益參數(shù)是可改變的，其隨著由增益調(diào)整單元720所接收之一調(diào)整信號(hào)S720的值而改變。當(dāng)調(diào)整信號(hào)S720的值為固定不變時(shí)，增益參數(shù)亦為固定不變。在此情況下。增益后音頻信號(hào)AU720之振幅不會(huì)改變。當(dāng)增益參數(shù)隨著調(diào)整信號(hào)S720之值的變化而變?yōu)檩^大或較小時(shí)，增益后音頻信號(hào)AU720之振幅增加或減少。塑形單元721接收增益后音頻信號(hào)AU720，對(duì)增益后音頻信號(hào)AU720之包絡(luò)進(jìn)行塑形。，以產(chǎn)生塑形后音頻信號(hào)AU211。塑形單元721可以一濾波器來(lái)實(shí)施。在此實(shí)施例中，塑形單元721以升余弦濾波器來(lái)實(shí)施。然而，升余弦濾波器僅為一示范例，并不限制本發(fā)明。塑形單元211可以其他類型之濾波器來(lái)實(shí)施。偵測(cè)單元722耦接輸出端Tout以接收輸出音頻信號(hào)AUout。偵測(cè)單元722偵測(cè)輸出音頻信號(hào)AUout之多個(gè)零交越點(diǎn)，并根據(jù)偵測(cè)結(jié)果來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)S722。換句話說(shuō)，控制信號(hào)S722可指示出音頻信號(hào)AUout之零交越點(diǎn)的發(fā)生?？刂菩盘?hào)S722傳送至增益調(diào)整單元720。因此，根據(jù)控制信號(hào)S722，增益控制單元720在至少一零交越點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)上調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin，以產(chǎn)生增益后音頻信號(hào)AU720。接著，塑形單元721對(duì)增益后音頻信號(hào)AU720之包絡(luò)進(jìn)行塑形，以產(chǎn)生塑形后音頻信號(hào)AU721。在此實(shí)施例中，塑形后音頻信號(hào)AU721直經(jīng)作為輸出音頻信號(hào)AUout。參閱圖7，輸出處理單元73接收輸出音頻信號(hào)AUout并處理輸出音頻信號(hào)AUout。在此實(shí)施例中，輸出處理單元73對(duì)輸出音頻信號(hào)AUout進(jìn)行處理，以執(zhí)行聲音效果調(diào)整。處理過(guò)的輸出音頻信號(hào)AUout傳送至數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器74。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器74將處理過(guò)的輸出音頻信號(hào)AUout轉(zhuǎn)換為一模擬音頻信號(hào)AAUout。播放單元75接收模擬音頻信號(hào)AAUout，并根據(jù)模擬音頻信號(hào)AAUout來(lái)播放聲音。在另一實(shí)施例中，輸出處理單元73可以省略。即是，輸出音頻信號(hào)AUout直接傳送至數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器74以進(jìn)行數(shù)字至模擬的轉(zhuǎn)換。在此實(shí)施例中，當(dāng)以濾波器(例如升余弦濾波器)來(lái)實(shí)施之塑形單元721藉由一轉(zhuǎn)換函數(shù)(transfer function)對(duì)增益后音頻信號(hào)AU720之包絡(luò)進(jìn)行塑形時(shí),前置加強(qiáng)單元71藉由相反于包絡(luò)塑形所使用之轉(zhuǎn)換函數(shù)的另一轉(zhuǎn)換函數(shù)來(lái)增加在數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin之音頻帶中多個(gè)頻率成分的能量。根據(jù)上述實(shí)施例，當(dāng)在調(diào)整模式下增益調(diào)整單元720調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin以改變數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin之振幅時(shí)，由播放單元75所播出的聲音音量變?yōu)檩^大或較小。當(dāng)聲音音量正被調(diào)整時(shí)，由于輸出音頻信號(hào)AUout的包絡(luò)較為平滑，惱人的爆音與嘀噠聲可能不會(huì)發(fā)生，或者不會(huì)輕易地被人耳所察覺(jué)。此外，由于前置加強(qiáng)單元71的操作，在數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin之音頻帶中多個(gè)頻率成分的功率增加。因此，在包絡(luò)塑形后，在數(shù)字輸入音頻信號(hào)AUin之音頻帶之原始頻率成分不會(huì)減弱，避免播放出的聲音失真。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以做一些改動(dòng)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.ー種音頻處理裝置，包括 ー塑形器，接收ー數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及根據(jù)該數(shù)字輸入音頻信號(hào)于ー輸出端上產(chǎn)生ー輸出音頻信號(hào)； 其中，該塑形器包括 一増益調(diào)整單元，接收該數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及調(diào)整該數(shù)字輸入音頻信號(hào)以產(chǎn)生一増益后音頻信號(hào)；以及 一塑形單元，接收該增益后音頻信號(hào)； 其中，當(dāng)該塑形器操作在一第一模式時(shí)，該塑形単元對(duì)該增益后音頻信號(hào)之包絡(luò)進(jìn)行塑形以產(chǎn)生ー塑形后音頻信號(hào)，以及該塑形后音頻信號(hào)作為該輸出音頻信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述之音頻處理裝置，其中，該塑形器更包括 一偵測(cè)單元，耦接該輸出端，接收該輸出音頻信號(hào)以及且偵測(cè)該輸出音頻信號(hào)之多個(gè)零交越點(diǎn)以產(chǎn)生一第一控制信號(hào)； 一控制單元，在該第一模式下接收該第一控制信號(hào)，以及根據(jù)該第一控制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一第一切換信號(hào)以及ー第二切換信號(hào)； 一第一開(kāi)關(guān)，耦接該塑形単元與該輸出端之間，以及受該第一切換信號(hào)所控制；以及 一第二開(kāi)關(guān)，耦接該增益調(diào)整單元與該輸出端之間，以及受該第二切換信號(hào)所控制； 其中，在該第一模式下，該增益調(diào)整單元接收該第一控制信號(hào)，以及根據(jù)該第一控制信號(hào)而在該多個(gè)零交越點(diǎn)中至少ー者發(fā)生時(shí)的至少ー時(shí)間點(diǎn)上調(diào)整該數(shù)字輸入音頻信號(hào)；以及 其中，在該第一模式下，該控制単元根據(jù)該第一控制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生該第一切換信號(hào)以及該第二切換信號(hào)，以在該多個(gè)零交越點(diǎn)中該至少一者發(fā)生時(shí)的該至少一時(shí)間點(diǎn)上分別導(dǎo)通該第一開(kāi)關(guān)以及關(guān)閉該第二開(kāi)關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述之音頻處理裝置，其中，在該第一模式下，于該第一開(kāi)關(guān)在該多個(gè)零交越點(diǎn)中至少ー者發(fā)生時(shí)的該至少一時(shí)間點(diǎn)上導(dǎo)通該第一開(kāi)關(guān)之后，該控制単元產(chǎn)生該第一切換信號(hào)以及該第二切換信號(hào)，以在該多個(gè)零交越點(diǎn)中一者發(fā)生時(shí)的一時(shí)間點(diǎn)上分別關(guān)閉該第一開(kāi)關(guān)以及導(dǎo)通該第二開(kāi)關(guān)，以及該塑形器切換為操作在一第二模式。
4.如權(quán)利要求2所述之音頻處理裝置，其中，在該第一模式下，于該第一開(kāi)關(guān)在該多個(gè)零交越點(diǎn)中至少ー者發(fā)生時(shí)的該至少一時(shí)間點(diǎn)上導(dǎo)通該第一開(kāi)關(guān)的一既定期間之后，該控制単元產(chǎn)生該第一切換信號(hào)以及該第二切換信號(hào)，以在該多個(gè)零交越點(diǎn)中一者發(fā)生時(shí)的一時(shí)間點(diǎn)上分別關(guān)閉該第一開(kāi)關(guān)以及導(dǎo)通該第二開(kāi)關(guān)，以及該塑形器切換為操作在一第二模式。
5.如權(quán)利要求4所述之音頻處理裝置，其中，該塑形単元以ー濾波器來(lái)實(shí)施，且該既定期間根據(jù)該濾波器之類型來(lái)決定。
6.如權(quán)利要求5所述之音頻處理裝置，其中，該塑形單元以一升余弦濾波器(raise-cosine filter)來(lái)實(shí)施。
7.如權(quán)利要求2所述之音頻處理裝置， 其中，在該第一模式下，該偵測(cè)單元更判斷該輸出音頻信號(hào)是否處于ー穩(wěn)定狀態(tài)，以及根據(jù)判斷結(jié)果來(lái)產(chǎn)生ー第二控制信號(hào)；以及 其中，當(dāng)該偵測(cè)単元判斷該輸出音頻信號(hào)處于該穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，該控制単元產(chǎn)生該第一切換信號(hào)以及該第二切換信號(hào)以在該多個(gè)零交越點(diǎn)中一者發(fā)生時(shí)的一時(shí)間點(diǎn)上分別關(guān)閉該第一開(kāi)關(guān)以及導(dǎo)通該第二開(kāi)關(guān)，以及該塑形器切換為操作在一第二模式。
8.如權(quán)利要求7所述之音頻處理裝置，其中，該增益調(diào)整單元以ー增益參數(shù)來(lái)調(diào)整該數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及當(dāng)該塑形器操作在該第一模式下時(shí)的該增益參數(shù)大于或小于該塑形器操作在該第一模式之前的該增益參數(shù)。
9.如權(quán)利要求1所述之音頻處理裝置，其中，該塑形器更包括 一偵測(cè)單元，耦接該輸出端，接收該輸出音頻信號(hào)以及偵測(cè)該輸出音頻信號(hào)之多個(gè)零交越點(diǎn)以產(chǎn)生ー控制信號(hào)； 其中，在該第一模式下，該增益調(diào)整單元接收該控制信號(hào)，以及根據(jù)該控制信號(hào)而在該多個(gè)零交越點(diǎn)中至少ー者發(fā)生時(shí)的至少ー時(shí)間點(diǎn)上調(diào)整該數(shù)字輸入音頻信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述之音頻處理裝置，更包括 一前置加強(qiáng)單元，在該第一模式下，用以加強(qiáng)該數(shù)字輸入音頻信號(hào)之音頻帶中多個(gè)頻率成分的能量。
11.如權(quán)利要求10所述之音頻處理裝置，其中，當(dāng)該塑形單元以一第一轉(zhuǎn)換函數(shù)來(lái)對(duì)該數(shù)字輸入音頻信號(hào)之包絡(luò)進(jìn)行塑形時(shí)，該前置加強(qiáng)單元以ー第二轉(zhuǎn)換函數(shù)來(lái)加強(qiáng)該數(shù)字輸入音頻信號(hào)之音頻帶中多個(gè)頻率成分的能量，該第二轉(zhuǎn)換函數(shù)相反于該第一轉(zhuǎn)換函數(shù)。
12.如權(quán)利要求1所述之音頻處理裝置，其中，在第一模式下，該塑形后音頻信號(hào)之包絡(luò)比該増益后音頻信號(hào)之包絡(luò)平滑音頻。
13.如權(quán)利要求1所述之音頻處理裝置，其中，該增益調(diào)整單元以ー增益參數(shù)來(lái)調(diào)整該數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及該增益參數(shù)是可變的。
14.如權(quán)利要求1所述之音頻處理裝置，更包括 一處理單元，接收ー數(shù)字音頻數(shù)據(jù)，以及處理該數(shù)字音頻數(shù)據(jù)以產(chǎn)生該數(shù)字輸入音頻信號(hào)。
15.如權(quán)利要求14所述之音頻處理裝置，其中，該處理單元以一Sigma-Delta調(diào)變器來(lái)實(shí)施。
16.如權(quán)利要求1所述之音頻處理裝置，更包括 一處理單元，接收該輸出音頻信號(hào)，且處理該輸出音頻信號(hào)以進(jìn)行聲音播放。
17.如權(quán)利要求1所述之音頻處理裝置，其中，當(dāng)該塑形器操作在一第二模式下時(shí)，該増益后音頻信號(hào)傳送至該輸出端作為該輸出音頻信號(hào)。
18.如權(quán)利要求17所述之音頻處理裝置，其中，在該第一模式下該增益后音頻信號(hào)之振幅改變，以及在該第二模式下該增益后音頻信號(hào)之振幅不改變。
19.一種音頻系統(tǒng),包括 ー塑形器，接收ー數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及根據(jù)該數(shù)字輸入音頻信號(hào)于ー輸出端上產(chǎn)生ー輸出音頻信號(hào)； 一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，接收該輸出音頻信號(hào)，以及將該輸出音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為ー模擬音頻信號(hào)；以及 一播放單元，接收該模擬音頻信號(hào)，且根據(jù)該模擬音頻信號(hào)來(lái)播放聲音； 其中，該塑形器包括 一増益調(diào)整單元，接收該數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及調(diào)整該數(shù)字輸入音頻信號(hào)以產(chǎn)生一増益后音頻信號(hào)；以及 一塑形單元，接收該增益后音頻信號(hào)； 其中，當(dāng)該塑形器操作在一第一模式時(shí)，該塑形単元對(duì)該增益后音頻信號(hào)之包絡(luò)進(jìn)行塑形以產(chǎn)生ー塑形后音頻信號(hào)，以及該塑形后音頻信號(hào)作為該輸出音頻信號(hào)。
20.如權(quán)利要求19所述之音頻系統(tǒng)，其中，該塑形器更包括 一偵測(cè)單元，耦接該輸出端，接收該輸出音頻信號(hào)以及且偵測(cè)該輸出音頻信號(hào)之多個(gè)零交越點(diǎn)以產(chǎn)生一第一控制信號(hào)； 一控制單元，在該第一模式下接收該第一控制信號(hào)，以及根據(jù)該第一控制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一第一切換信號(hào)以及ー第二切換信號(hào)； 一第一開(kāi)關(guān)，耦接該塑形単元與該輸出端之間，以及受該第一切換信號(hào)所控制；以及 一第二開(kāi)關(guān)，耦接該增益調(diào)整單元與該輸出端之間，以及受該第二切換信號(hào)所控制； 其中，在該第一模式下，該增益調(diào)整單元接收該第一控制信號(hào)，以及根據(jù)該第一控制信號(hào)而在該多個(gè)零交越點(diǎn)中至少ー者發(fā)生時(shí)的至少ー時(shí)間點(diǎn)上調(diào)整該數(shù)字輸入音頻信號(hào)；以及 其中，在該第一模式下，該控制単元根據(jù)該第一控制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生該第一切換信號(hào)以及該第二切換信號(hào)，以在該多個(gè)零交越點(diǎn)中該至少一者發(fā)生時(shí)的該至少一時(shí)間點(diǎn)上分別導(dǎo)通該第一開(kāi)關(guān)以及關(guān)閉該第二開(kāi)關(guān)。
21.如權(quán)利要求20所述之音頻系統(tǒng)，其中，在該第一模式下，該第一開(kāi)關(guān)在該多個(gè)零交越點(diǎn)中該至少一者發(fā)生時(shí)的該至少一時(shí)間點(diǎn)上導(dǎo)通該第一開(kāi)關(guān)之后，該控制単元產(chǎn)生該第一切換信號(hào)以及該第二切換信號(hào)以在該多個(gè)零交越點(diǎn)中一者發(fā)生時(shí)的一時(shí)間點(diǎn)上分別關(guān)閉該第一開(kāi)關(guān)以及導(dǎo)通該第二開(kāi)關(guān)，以及該塑形器切換為操作在一第二模式。
22.如權(quán)利要求20所述之音頻系統(tǒng)，其中，在該第一模式下，該第一開(kāi)關(guān)在該多個(gè)零交越點(diǎn)中該至少一者發(fā)生時(shí)的該至少一時(shí)間點(diǎn)上導(dǎo)通該第一開(kāi)關(guān)于一既定期間后，該控制單元產(chǎn)生該第一切換信號(hào)以及該第二切換信號(hào)以在該多個(gè)零交越點(diǎn)中一者發(fā)生時(shí)的ー時(shí)間點(diǎn)上分別關(guān)閉該第一開(kāi)關(guān)以及導(dǎo)通該第二開(kāi)關(guān)，以及該塑形器切換為操作在一第二模式。
23.如權(quán)利要求22所述之音頻系統(tǒng)，其中，該塑形単元以ー濾波器來(lái)實(shí)施，且該既定期間根據(jù)該濾波器之類型來(lái)決定。
24.如權(quán)利要求23所述之音頻系統(tǒng)，其中，該塑形單元以一升余弦濾波器I,raise-cosine filter)來(lái)實(shí)施。
25.如權(quán)利要求20所述之音頻系統(tǒng)， 其中，在該第一模式下，該偵測(cè)單元更判斷該輸出音頻信號(hào)是否處于ー穩(wěn)定狀態(tài)，以及根據(jù)判斷結(jié)果來(lái)產(chǎn)生ー第二控制信號(hào)；以及 其中，當(dāng)該偵測(cè)単元判斷該輸出音頻信號(hào)處于該穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，該控制単元產(chǎn)生該第一切換信號(hào)以及該第二切換信號(hào)以在該多個(gè)零交越點(diǎn)中一者發(fā)生時(shí)的一時(shí)間點(diǎn)上分別關(guān)閉該第一開(kāi)關(guān)以及導(dǎo)通該第二開(kāi)關(guān)，以及該塑形器切換為操作在一第二模式。
26.如權(quán)利要求25所述之音頻系統(tǒng)，其中，該增益調(diào)整單元以ー增益參數(shù)來(lái)調(diào)整該數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及當(dāng)該塑形器操作在該第一模式下時(shí)的該增益參數(shù)大于或小于該塑形器操作在該第一模式之前的該增益參數(shù)。
27.如權(quán)利要求19所述之音頻系統(tǒng)，其中，該塑形器更包括一偵測(cè)單元，耦接該輸出端，接收該輸出音頻信號(hào)以及偵測(cè)該輸出音頻信號(hào)之多個(gè)零交越點(diǎn)以產(chǎn)生ー控制信號(hào)； 其中，在該第一模式下，該增益調(diào)整單元接收該控制信號(hào)，以及根據(jù)該控制信號(hào)而在該多個(gè)零交越點(diǎn)中至少ー者發(fā)生時(shí)的至少ー時(shí)間點(diǎn)上調(diào)整該數(shù)字輸入音頻信號(hào)。
28.如權(quán)利要求27所述之音頻系統(tǒng)，更包括 一前置加強(qiáng)單元，在該第一模式下，加強(qiáng)該數(shù)字輸入音頻信號(hào)之音頻帶中多個(gè)頻率成分的能量。
29.如權(quán)利要求28所述之音頻系統(tǒng)，其中，當(dāng)該塑形單元以一第一轉(zhuǎn)換函數(shù)來(lái)對(duì)該數(shù)字輸入音頻信號(hào)之包絡(luò)進(jìn)行塑形時(shí)，該前置加強(qiáng)單元以ー第二轉(zhuǎn)換函數(shù)來(lái)加強(qiáng)該數(shù)字輸入音頻信號(hào)之音頻帶中多個(gè)頻率成分的能量，該第二轉(zhuǎn)換函數(shù)相反于該第一轉(zhuǎn)換函數(shù)。
30.如權(quán)利要求19所述之音頻系統(tǒng)，其中，在第一模式下，該塑形后音頻信號(hào)之包絡(luò)比該增益后音頻信號(hào)之包絡(luò)平滑。
31.如權(quán)利要求19所述之音頻系統(tǒng)，更包括 一處理單元，接收ー數(shù)字音頻數(shù)據(jù)，以及處理該數(shù)字音頻數(shù)據(jù)以產(chǎn)生該數(shù)字輸入音頻信號(hào)。
32.如權(quán)利要求31所述之音頻系統(tǒng)，其中，該處理單元以一Sigma-Delta調(diào)變器來(lái)實(shí)施。
33.如權(quán)利要求19所述之音頻系統(tǒng)，更包括 一處理單元，接收該輸出音頻信號(hào)，且處理該輸出音頻信號(hào)以進(jìn)行聲音播放。
全文摘要
一種音頻處理裝置，其包括一塑形器。此塑形器接收一數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及根據(jù)數(shù)字輸入音頻信號(hào)于一輸出端上產(chǎn)生一輸出音頻信號(hào)。上述塑形器包括一增益調(diào)整單元以及一塑形單元。增益調(diào)整單元接收數(shù)字輸入音頻信號(hào)，以及調(diào)整數(shù)字輸入音頻信號(hào)以產(chǎn)生一增益后音頻信號(hào)。塑形單元接收增益后音頻信號(hào)。當(dāng)塑形器操作在一第一模式時(shí)，塑形單元對(duì)增益后音頻信號(hào)之包絡(luò)進(jìn)行塑形以產(chǎn)生一塑形后音頻信號(hào)，以及塑形后音頻信號(hào)作為輸出音頻信號(hào)。
文檔編號(hào)H03G3/30GK103001598SQ201210245780
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者楊健忠, 趙建勝 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司