CN101383982B - 适用于自动控制装置的音调检测方法及音调检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于自动控制装置的音调检测方法及音调检测装置。该音调检测装置，用以检测输入信号中是否存在一音调，此音调检测装置包含：能量计算单元，对时框数据进行能量增益处理并输出能量增益处理后的时框数据以及时框数据的时域上的能量；门限值计算单元，依据能量增益处理后的时框数据的能量计算门限值；滤波器以一算法转换能量增益处理后的时框数据并输出于第一期间的第一特征值；比较器，比较第一特征值及门限值产生比较结果，并依据比较结果判断输入信号的时框数据中存在音调。

Description

适用于自动控制装置的音调检测方法及音调检测装置

技术领域

本发明是关于一种音调检测装置及方法，适用于自动控制装置，特别是关于一种从一音调中取得一指令的音调检测装置及方法。

背景技术

一般，电信系统中使用格泽滤波器(Goertzel Filter)分辨噪声、静音、声音及音调。例如美国专利第6381330号其是应用于电信系统，接收端为线路输入，在检测上是使用格泽滤波器的输出特征，但是此专利在检测程序上是以小区段分析来取代完整时框(frame)分析，以此来降低运算量，再利用是否有谐波产生来重复确定音调信号是否存在。又利如美国专利第6671252号其是应用于电信系统，接收端为线路输入，在检测上是使用格泽滤波器的输出特征，此专利的检测程序为利用短时框和长时框的不同特性做不同的功能，以增加检测时的强健度，短时框分析是增加时域上的分辨率，长时框分析是增加抗噪声的能力。现有电信系统中的发送器及接收器间以线路连接，信号透过线路传送至接收器。若利用无线方式传送信号时，会因发送器及接收器间隔一段距离，而降低检测信号的正确性。此外，更具体而言当一扬音器发出一声音信号以供相对于此扬音器移动的麦克风接收时，会因扬音器与麦克风间距离的变化，更进一步降低检测信号的正确性。

发明内容

针对上述问题，本发明一实施例的目的在提供一种能够增加检测正确性的音调检测装置及方法。本发明一实施例的目的在提供一种能够从一音调中取得一指令的音调检测装置及方法。

本发明一实施例提供了一种音调检测装置，用以检测一输入信号中是否存在一音调，输入信号包含至少一时框数据(frame data)，音调检测装置包含：一能量计算单元、一门限值计算单元、一滤波器及一比较器。能量计算单元对时框数据进行一能量增益处理并输出能量增益处理后的时框数据以及时框数据的时域上的能量，其中能量增益处理计算时框数据于时域上的能量，并依据时框数据的能量选择性地调整时框数据的大小。门限值计算单元依据能量增益处理后的时框数据的能量计算一门限值。滤波器以一算法转换能量增益处理后的时框数据并输出于一第一期间的一第一特征值。比较器比较第一特征值及门限值产生一比较结果，并依据比较结果判断输入信号的时框数据中是否存在音调。

本发明一实施例提供了一种音调检测方法，用以检测一输入信号中是否存在一音调，输入信号包含至少一时框数据，音调检测方法包含：一能量计算步骤、一门限值计算步骤、一转换步骤及一比较步骤。能量计算步骤对时框数据进行一能量增益处理并输出能量增益处理后的时框数据以及时框数据的时域上的能量，其中能量增益处理计算时框数据在时域上的能量，并依据时框数据的能量选择性地调整时框数据的大小。门限值计算步骤依据能量增益处理后的时框数据的能量计算一门限值。转换步骤以一算法转换能量增益处理后的时框数据并输出于一第一期间的一第一特征值。比较步骤比较第一特征值及门限值产生一比较结果，并依据比较结果判断输入信号的时框数据中是否存在音调。

于一实施例中，上述音调检测装置及方法的能量计算单元及步骤更分别于测得时框数据的能量大于一默认值时，缩小时框数据的大小。

于一实施例中，上述音调检测装置及方法的滤波器及转换单元更分别输出于一第二期间的一第二特征值，且当第一特征值及第二特征值不符合一预定关系时，判断输入信号的时框数据不存在音调。较佳地预定关系为一频带连续关系。且滤波器为一格泽滤波器，算法为一格泽算法，而转换步骤是利用一格泽算法进行的。

于一实施例中，音调检测装置及方法更分别包含一指令输出单元及步骤，指令输出单元及步骤分别当被判断存在有音调的该多个时框数据的组数符合一预定组数时，输出一指令。

本发明一实施例的音调检测装置及方法能够判断出音调，尤其能够因应接收器及发送器间相对距离的改变，改变计算方式而较正确地判断出音调。

附图说明

图1显示依据本发明一实施例的音调检测方法的流程图。

图2为人耳可听最小响度曲线图。

图3显示一音调的示例其时间及频率的示意图。

图4显示包含一指令位的音调其时间及频率的示意图。

图5A至图5F显示本发明一实施例音调检测方法的一步骤的示例的流程图。

图6显示依据本发明一实施例的音调检测装置的功能方块图。

【主要元件符号说明】

100    音调检测装置

110    能量计算单元

120    门限值计算单元

130    滤波器

140    比较器

150    发送器

160    接收器

161    麦克风

162    放大器

163    窄波滤波器

164    数字模拟转换器

170    指令输出单元

171    位判断单元

172    指令判断单元

具体实施方式

图1显示依据本发明一实施例的音调检测方法的流程图。如图1所示，依据本发明一实施例的音调检测方法可以适用于检测一输入信号Sin中是否存在一音调Tone。输入信号Sin包含至少一时框数据(frame data)Fda。

于一实施例中，输入信号Sin可以为一声音信号并是由扬音器的一发送器输出后再由一接收器接收。接收器具有将模拟声音信号转成数字声音信号的功能。输入信号Sin可以仅是一音调Tone，并依据音调Tone的频率与时间的关系而于此音调Tone中设置一指令，较佳地使此音调Tone的一频率持续不同的期间，来将一指令设置于音调Tone中。于本实施例中，使用具有一第一频率及一第二频率的音调Tone，较佳地将第一频率设成相异于第二频率。

此外，声音信号的输入信号Sin也可以包含一背景声音及至少一音调Tone。于实际操作时，背景声音可以为播放器播放CD光盘的背景音乐。图2为人耳可听最小响度(听觉门限值)曲线图。请参考图2，一般而言，当声音信号频率为1kHz时响度只要7db就能被人听到，当声音信号频率为20kHz时响度必须要70db以上人类才听的到。因此可以将背景声音的频率设于较低频以便于人类察觉，而音调Tone的第一频率及第二频率设为较高频，以减少人听背景音乐时被音调Tone干扰的情况。背景声音的频率可以设为小于16kHz，较佳地设为小于10kHz，更较佳地设为小于5kHz。而音调Tone的第一频率及第二频率可以设为人耳较不灵敏的频率，例如设为大于或等于16kHz，较佳地第一频率设为18kHz而第二频率设为20kHz。

以下将此指令设成具有一开始位及4个指令位作为示例加以说明，每个指令位可以为逻辑值0或逻辑值1，因此能够产生2的4次方种命令。图3显示一音调的示例其时间及频率的示意图。详言之，此音调能够包含有一值为0101的指令。表1揭示值为0101的指令的示例。请参照表1及图3，使音调Tone中的第一频率持续一第一期间t1(例如0.045秒)，作为开始位。使第二频率持续一第二期间t2(例如0.015秒)后接着第一频率持续一第三期间t3(例如0.03秒)，作为逻辑值为0的指令位。使第一频率持续一第四期间t4(例如0.03秒)后接着第二频率持续一第五期间t5(例如0.015秒)，作为逻辑值为1的指令位。开始位不具任何逻辑值仅为作为辨识用。

表1

图4显示包含一指令位的音调其时间及频率的示意图。一指令位b0包含多组时框数据Fda，可依产品设计，选择具适当取样率的接收器，来决定每一时框所需的秒数。以指令位b0需要频率20kHz持续0.015秒且频率18kHz持续0.03秒共0.045秒作为示例，例如当接收器的每一时框的秒数为0.045/450秒时，则指令位b0包含了450组时框数据Fda，更详细说明可参考表2。

表2

再请参照图1，本实施例的音调检测方法的步骤包含：

S01：开始。

S10：信号传递步骤，由一发送器将输入信号Sin传递至一接收器。于一实施例中此接收器能够相对发送器移动。

S20：能量计算步骤，对时框数据Fda进行一能量增益(volume gain)处理并输出能量增益处理后的时框数据Fda以及时框数据Fda的时域上的能量，能量增益处理计算时框数据Fda在时域上的能量，并依据时框数据Fda的能量选择性地调整时框数据Fda的大小。

S30：门限值计算步骤，依据能量增益处理后的时框数据Fda的能量计算一门限值。

S40：转换步骤，以一算法转换能量增益处理后的时框数据Fda并输出于一第一期间的一第一特征值。于一实施例中，还可以更输出于一第二期间的一第二特征值。

S60：比较步骤，比较第一特征值及门限值产生一比较结果，并依据比较结果判断输入信号Sin的时框数据Fda中是否存在音调Tone。于一实施例中，还可以更比较并测得第一特征值及第二特征值不符合一预定关系时，判断输入信号Sin的时框数据Fda不存在音调Tone。

S70：指令判断步骤，当被判断存在有该音调的该多个时框数据的组数符合一预定组数时，输出一指令。

S90：等待步骤，等待检测下一组时框数据Fda。依据设计等待预定秒数后，回到步骤S20。

S09：结束。

图5A显示本发明一实施例音调检测方法的能量计算步骤一示例的流程图。如图5A所示，能量计算步骤包含：步骤S22输入时框数据Fda；及能量增益处理步骤。能量增益处理步骤包含：步骤S24计算时框数据Fda于时域的能量；步骤S26判断时框数据Fda于时域的能量是否大于值例如为29490的一预定值Td1，若是则进行步骤S28；若否则输出该能量及时框数据Fda并进行门限值计算步骤S30，此时未经过步骤28的能量增益处理后的时框数据Fda及其能量等于步骤22所输入的时框数据Fda及其能量。步骤S28：以值例如为0.5的一比例L1缩小时框数据Fda的大小，再将一默认值为0的标识Cyclecnt加1后(将于后说明其功能)，回到步骤S24。

当所输入的时框数据Fda能量过大时，也即音量过大时，后述的格泽滤波(goertzel filter)运算会较不精准，例如发生溢位，因此本实施例中先求取时框数据Fda能量，并判断能量超过一预定值Td1时，将此时框数据Fda大小缩小一比例L1，直到能量增益处理后的时框数据Fda的能量小于预定值Td1。更详言之，此预定值Td1可以设为一个字符(signed word)的最大能量值的百分之九十。此外于一实施例中可利用一能量计算单元执行能量计算步骤。

图5B显示本发明一实施例音调检测方法的门限值计算步骤一示例的流程图。如图5B所示，门限值计算步骤包含：步骤S32判断时框数据Fda的值是否曾被调整过，若是进行步骤S34，若否进行步骤S36。详言之，当标识Cyclecnt大于0时，代表时框数据Fda的值曾被调整过，如参照图5A及步骤S26；当标识Cyclecnt等于默认值0时则否。步骤S34将门限值Td2设成能量增益处理后的时框数据Fda的能量乘以值例如为0.7的一比例L2。步骤S36将门限值Td2设成能量增益处理后的时框数据Fda的能量乘以值例如为0.48的一比例L3。

当接收器与发送器的相对距离改变时，接收器所接收到的声音信号的音量也会改变，本实施例的音调检测方法，随着接收器所接收到的音量动态地调整门限值Td2，能够更精确地判断出输入信号Sin是否具有一音调Tone。此外于一实施例中可利用一门限值计算单元执行门限值计算步骤。

转换步骤可于格泽滤波器中执行，其是利用格泽算法对时框数据Fda进行转换取得于一第一期间的一第一特征值。图5C显示本发明一实施例音调检测方法的转换步骤中一算法的示例的流程图，详言之是显示一格泽算法的流程图。参照图5C，格泽滤波器根据图5C所示运算程序，并用下述数学式(1)、(2)及(3)，依据一输入序列x[n]计算出一回馈相序列s[n]，再计算输出序列y[n]后，将所得特征值加以输出。

$s_k\left[n\right]=x\left[n\right]+2\cos \left(\frac{2\mathrm{k\π}}{N}\right)s_k[n-1]-s_k[n-2]---\left(1\right)$

$y_k\left[n\right]=s_k\left[n\right]-e^{-j2\frac{\mathrm{k\π}}{N}}{s}_k[n-1]---\left(2\right)$

$k=N\×\frac{f_{\mathrm{tone}}}{f_{\mathrm{sample}}}---\left(3\right)$

其中，N为一时框数据的取样数量，f_sample为取样频率(于本实施例中接收器的一取样装置(例如为AD转换器)的取样频率小于10kHz)，f_tone为音调频率(于本实施例中采用18kHz及20kHz两频率)，s_k[-1]及s_k[-2]为频率点之回馈存储单元(feedback storage elements)且其值均为0，n为0、1、2、......、N-1，s_k[n]为第k期间第n时框的数据，特征值y_k[n]为格泽滤波器的第k期间第n时框的输出。

以格泽算法，利用图5C的二次递归无限脉冲响应滤波(second orderrecursive infinite impulse response filter)来离散信号的傅立叶转换，已为数字信号处理(digital signal processing)领域中具有通常知识者所熟知，故将省略其详细说明。

图5D显示本发明一实施例音调检测方法的转换步骤一示例的流程图。如图5D所示，转换步骤包含：步骤S42分别依格泽滤波算法计算出第n时框的第k期间的特征值y_k[n]及第n时框的第k+k/5期间的特征值y_(k+k/5)[n]。步骤S44以一预定关系计算y_(k+k/5)[n]及y_k[n]间的差异Diff。步骤S46判断差异Diff是否大于0，若是则判断此时框数据Fda为噪声，也即将此时框数据Fda视为不存在音调Tone，并进行步骤S90；若否则判断此时框数据Fda为工作信号，并进行步骤S62，工作信号可以包含背景声音或音调Tone等非噪声N的信号。步骤S44中，一预定关系为用以判断目前时框数据Fda与先前的时框数据Fda的频率是否具有连续性的频带连续关系，本实施例是以下述数学式(4)求得y_(k+k/5)[n]及y_k[n]间的差异Diff。

Diff＝Scale×y_k[n]-y_k+k/5[n]    (4)

其中，scale设为0.4。当音调检测方法在操作时，环境中有可能会产生噪声N而影响检测的正确性，由于噪声N的频带通常不具连续关系而工作信号则具有频带连续关系，因此能够通过测得输入信号Sin的某些时框数据Fda的频带不具连续关系时，将其视为噪声并加以滤除，而能够增加检测的正确性。应了解的是，判断输入信号Sin是否具频带连续关系为使音调检测方法能够更进一步增加检测的正确性，一实施例可以仅由后述的比较步骤判断时框数据Fda是否具音调Tone。

图5E显示本发明一实施例音调检测方法的比较步骤一示例的流程图。比较步骤包含：步骤S62比较特征值y_k[n]及门限值Td2，并判断特征值y_k[n]是否大于门限值Td2，若是则判断此时框数据Fda具有音调Tone并进行步骤S72；若否则判断此时框数据Fda具有噪声N并进行步骤S90。此外于一实施例中，利用比较时域上的能量及频域上的输出判断音调，因此可利用成本较便宜的一比较器执行比较步骤，以简省制造成本。

图5F显示本发明一实施例音调检测方法的指令输出步骤一示例的流程图。于一实施例中可利用一指令输出单元执行指令输出步骤，较佳地指令输出单元包含用以执行位判断步骤的位判断单元；及用以执行指令判断步骤的指令判断单元。位判断步骤包含步骤S72迭加各频率的时框数据Fda的组数。步骤S74判断各频率的时框数据Fda的组数是否符合一对应的预定组数，若是输出一位并进行步骤S76；若否进行步骤S72。指令判断步骤包含步骤S76迭加各种位的个数。步骤S78判断各种位(例如开始及/或指令位)的个数是否符合一对应的预定个数，若是进行步骤S79；若否进行步骤S90。步骤S79输出此指令。

详言之，请参考表1及表2，当被判断存在有频率18kHz的时框数据Fda的组数符合450组时，输出一开始位；当被判断存在有频率18kHz的时框数据Fda的组数符合300组，且被判断存在有频率20kHz的时框数据Fda的组数符合150组时，输出一具有逻辑值0的指令位；当被判断存在有频率18kHz的时框数据Fda的组数符合150组，且被判断存在有频率20kHz的时框数据Fda的组数符合300组时，输出一具有逻辑值1的指令位。当指令位的个数符合4时，输出该指令。

明显地，指令的设计方式非本发明所限定者，例如，也可将一指令设成频率20kHz持续0.03秒视为逻辑值0，其它频率与时间的关系为未具逻辑值；或者随后停止播放音调Tone 0.015秒并视为逻辑值1，因此分别地能够产生2的1次方种命令；或者2的2次方种命令，于此情况下也可仅计算时框数据Fda的个数即输出指令。

图6显示依据本发明一实施例的音调检测装置的功能方块图。如图6所示，依据本发明一实施例的音调检测装置100可以适用于检测一输入信号Sin中是否存在至少一音调Tone，且输入信号Sin包含至少一时框数据Fda。音调检测装置100包含一能量计算单元110、一门限值计算单元120、一滤波器130及一比较器140。此外还可以包含有一发送器150及一接收器160。较佳地，还可以包含指令输出单元170。

能量计算单元110对时框数据Fda进行一能量增益处理并输出能量增益处理后的时框数据Fda以及时框数据Fda的时域上的能量，能量增益处理计算时框数据Fda于时域上的能量，并依据时框数据Fda的能量选择性地调整时框数据Fda的大小。门限值计算单元120依据能量增益处理后的时框数据Fda的能量计算一门限值。滤波器130以一算法转换能量增益处理后的时框数据Fda并输出于一第一期间的一第一特征值。于一实施例中，滤波器为一格泽滤波器，而算法为一格泽算法，且滤波器130可以更输出一第二期间的第二特征值，且当第一特征值及第二特征值不符合一预定关系时，判断输入信号Sin的时框数据Fda不存在音调Tone。比较器140比较第一特征值及门限值产生一比较结果，并依据此比较结果判断输入信号Sin的时框数据Fda中是否存在音调Tone。指令输出单元170测得被判断存在有该音调的该多个时框数据的组数符合一预定组数时，输出一指令。于一实施例中，指令输出单元170包含位判断单元171及指令判断单元172。位判断单元171迭加各频率的时框数据Fda的组数并判断各频率的时框数据Fda的组数是否符合一对应的预定组数，输出一位；及指令判断单元172迭加各种位的个数并判断各种位的个数是否符合一对应的预定个数，输出一指令。

更具体而言，能量计算单元110、门限值计算单元120、滤波器130及比较器140可以利用一程序及一数字信号处理器来实施，也可以由适当设计后的芯片实施，故其实施方式不再详细说明。

发送器150为一扬音器且可以输出为一声音信号的一输入信号Sin。接收器160能够与发送器150间隔一段距离，且能够相对于为一扬音器的发送器150移动，适于接收输入信号Sin。接收器160可以包含一麦克风161、一放大器162、一窄波滤波器163及一数字模拟转换器(analog todigital converter)164。麦克风161可以为一电容式麦克风(ElectricCondenser Microphone，ECM)用以接收输入信号Sin。因麦克风161所接收的输入信号Sin的强度有时候会过小或者因麦克风161本身产品特性，而造成其输出信号过小，因此可以增设收大器162放大麦克风161所接收后再输出的输入信号Sin。由于是由扬声器的发送器150所发出的声音及音调均为模拟信号，而以数字信号处理器来实施的能量计算单元110是处理数字信号，因此于麦克风161与能量计算单元110之间可以设置数字模拟转换器164，以将为模拟信号的声音信号转化为数字信号的声音信号。此外，还可以于收大器162及数字模拟转换器164间增设窄波滤波器163。于本发明一实施例中，音调Tone的频率可以设为16kHz以上；而背景声音(包含音调检测装置100的环境的声音)一般为16kHz以下，因此可以利用窄波滤波器163预先大约地滤除背景声音，以增加音调检测装置100及执行本发明一实施例的音调检测方法的装置检测音调的准确性。

本发明实施例的方法，或特定型态或其部份，可以以程序代码的型态包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其它机器可读取(如计算机可读取)储存媒体，其中，当程序代码被机器，如计算机加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。本发明的方法与装置也可以以程序代码型态透过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送，其中，当程序代码被机器，如计算机接收、加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理器实作时，程序代码结合处理器提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，均仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的范围。

Claims (21)

1.一种音调检测装置，用以检测一输入信号中是否存在一音调，该输入信号包含至少一时框数据，其特征在于，该音调检测装置包含：

一能量计算单元，对该时框数据进行一能量增益处理并输出该能量增益处理后的该时框数据以及该时框数据的时域上的能量，其中该能量增益处理计算该时框数据于时域上的能量，并依据该时框数据的能量选择性地调整该时框数据的大小；

一门限值计算单元，依据该能量增益处理后的该时框数据的能量计算一门限值；

一滤波器，以一算法转换该能量增益处理后的该时框数据并输出于一第一期间的一第一特征值；以及

一比较器，比较该第一特征值及该门限值产生一比较结果，并依据该比较结果判断该输入信号的该时框数据中是否存在该音调。

2.根据权利要求1所述的音调检测装置，其特征在于，更包含一发送器及相对该发送器移动的一接收器，且该输入信号由该发送器被传送至该接收器。

3.根据权利要求1所述的音调检测装置，其特征在于，该能量计算单元于测得该时框数据的能量大于一默认值时，缩小该时框数据的大小。

4.根据权利要求3所述的音调检测装置，其特征在于，当该时框数据的能量大于该默认值时，该门限值计算单元将该能量增益处理后的该时框数据的能量乘以一第一比例计算出该门限值；当该时框数据的能量小于该默认值时，该门限值计算单元将该能量增益处理后的该时框数据的能量乘以一相异于该第一比例的第二比例计算出该门限值。

5.根据权利要求1所述的音调检测装置，其特征在于，该滤波器更输出于一第二期间的一第二特征值，且当该第一特征值及该第二特征值不符合一预定关系时，判断该输入信号的该时框数据不存在该音调。

6.根据权利要求5所述的音调检测装置，其特征在于，该预定关系为一频带连续关系。

7.根据权利要求5所述的音调检测装置，其特征在于，该滤波器为一格泽滤波器，而该算法为一格泽算法。

8.根据权利要求1所述的音调检测装置，其特征在于，更包含一指令输出单元，当被判断存在有该音调的该多个时框数据的组数符合一预定组数时，输出一指令。

9.根据权利要求1所述的音调检测装置，其特征在于，该音调包含一第一频率及一第二频率，该输入信号包含一指令，该指令由一开始位及至少一指令位所构成，且该音调检测装置更包含一指令输出单元，该指令输出单元包含：

一位判断单元，当被判断存在有该第一频率的该音调的该多个时框数据的组数符合一第一预定组数时，输出一开始位；当被判断存在有该第一频率的该音调的该多个时框数据的组数符合一第二预定组数，且被判断存在有该第二频率的该音调的该多个时框数据的组数符合一第三预定组数时，输出一具有第一逻辑值的指令位；当被判断存在有该第一频率的该音调的该多个时框数据的组数符合一第四预定组数，且被判断存在有该第二频率的该音调的该多个时框数据的组数符合一第五预定组数时，输出一具有第二逻辑值的指令位；以及

一指令判断单元，当该至少一指令位的个数符合一预设位数时，输出该指令。

10.根据权利要求9所述的音调检测装置，其特征在于，该第二预定组数等于该第五预定组数，该第三预定组数等于该第四预定组数，且该第一预定组数等于该第二预定组数加该第三预定组数。

11.根据权利要求9所述的音调检测装置，其特征在于，该第一频率及该第二频率均大于或等于16kHz。

12.一种适用于自动控制装置的音调检测方法，用以检测一输入信号中是否存在一音调，该输入信号包含至少一时框数据，其特征在于，该音调检测方法包含：

一能量计算步骤，对该时框数据进行一能量增益处理并输出该能量增益处理后的该时框数据以及该时框数据的时域上的能量，其中该能量增益处理计算该时框数据在时域上的能量，并依据该时框数据的能量选择性地调整该时框数据的大小；

一门限值计算步骤，依据该能量增益处理后的该时框数据的能量计算一门限值；

一转换步骤，以一算法转换该能量增益处理后的该时框数据并输出于一第一期间的一第一特征值；以及

一比较步骤，比较该第一特征值及该门限值产生一比较结果，并依据该比较结果判断该输入信号的该时框数据中是否存在该音调。

13.根据权利要求12所述的音调检测方法，其特征在于，更包含由一发送器将该输入信号传送至相对该发送器移动的一接收器。

14.根据权利要求12所述的音调检测方法，其特征在于，该能量计算步骤测得该时框数据的能量大于一默认值时，缩小该时框数据的大小。

15.根据权利要求14所述的音调检测方法，其特征在于，该门限值计算步骤判断该时框数据的能量大于该默认值时，将该能量增益处理后的该时框数据的能量乘以一第一比例计算出该门限值；判断该时框数据的能量小于该默认值时，将该能量增益处理后的该时框数据的能量乘以一相异于该第一比例的第二比例计算出该门限值。

16.根据权利要求12所述的音调检测方法，其特征在于，该转换步骤更输出于一第二期间的一第二特征值，且判断该第一特征值及该第二特征值不符合一预定关系时，判断该输入信号的该时框数据不存在该音调。

17.根据权利要求16所述的音调检测方法，其特征在于，该预定关系为一频带连续关系。

18.根据权利要求16所述的音调检测方法，其特征在于，该转换步骤是利用一格泽算法进行。

19.根据权利要求12所述的音调检测方法，其特征在于，更包含一指令输出步骤，当被判断存在有该音调的该多个时框数据的组数符合一预定组数时，输出一指令。

20.根据权利要求12所述的音调检测方法，其特征在于，更包含一指令判断步骤，该指令判断步骤包含：

一位判断步骤，当被判断存在有一第一频率的该音调的该多个时框数据的组数符合一第一预定组数时，输出一开始位；当被判断存在有该第一频率的该音调的该多个时框数据的组数符合一第二预定组数，且被判断存在有一第二频率的该音调的该多个时框数据的组数符合一第三预定组数时，输出一具有第一逻辑值的指令位；当被判断存在有该第一频率的该音调的该多个时框数据的组数符合一第四预定组数，且被判断存在有该第二频率的该音调的该多个时框数据的组数符合一第五预定组数时，输出一具有第二逻辑值的指令位；以及

一指令判断步骤，当该至少一指令位的个数符合一预设位数时，输出该指令。

21.根据权利要求20所述的音调检测方法，其特征在于，该第二预定组数等于该第五预定组数，该第三预定组数等于该第四预定组数，且该第一预定组数等于该第二预定组数加该第三预定组数。

Images