CN101588527A - 可携式电子装置、音源处理装置及音源处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供可携式电子装置、音源处理装置及音源处理方法。音源处理装置可将音频解码器所产生的至少一个音频信号由至少一个第一扬声器与第二扬声器输出。音源处理装置包括混波器与至少一个滤波器。其中，至少一个滤波器将每一音频信号中大于第一特定频率的信号由其中的第一扬声器输出，且将每一音频信号中小于第一特定频率的信号传递至混波器之后，再由第二扬声器输出。本发明能够提高音源处理装置或可携式电子装置的音频性能。

Description

可携式电子装置、音源处理装置及音源处理方法

技术领域

本发明涉及一种可携式电子装置、音源处理装置及音源处理方法，尤其涉及一种可将部分音频集中于性能较佳的扬声器输出的可携式电子装置、音源处理装置及音源处理方法。

背景技术

随着可携式电子装置(如笔记本型电脑)的性能越来越好，使用者在多媒体方面的要求也越来越高。多媒体在音效方面，从早期的单声道、立体双声道，一直到目前在电脑上常见的多声道(如三声道、六声道等)设计。然而，受限于笔记本型电脑的体积，较无法安装大功率的扬声器。在现有技术中，具有多声道扬声器的笔记本型电脑通常仅设置小体积的扬声器，因而多声道的声音效果直接受到小体积扬声器的限制。

在一般音响的定义中，扬声器的频率响应范围通常在20Hz到20KHz之间，然而，为了要加强特殊的音效(如重低音)，常设有一个能产生120Hz以下的重低音扬声器。即使是一般中阶的喇叭，要能正确反应出30Hz以下的声音也相当困难，更何况是音效表现普遍不佳的笔记本型电脑。

在现有技术中，即使笔记本型电脑具有多声道扬声器，也无法符合高标准的音效需求，如以一般组合音响的架构来设计笔记本型电脑的音效系统，势必无法符合使用者的需求。

因此，有必要提供一种可携式电子装置、音源处理装置及音源处理方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种音源处理装置，其可将部分音频集中于性能较佳的扬声器输出。

本发明的另一目的在于提供一种可携式电子装置，其具有音源处理装置，可将部分音频集中于性能较佳的扬声器输出。

本发明的另一目的在于提供一种音源处理方法，用于将部分音频集中于性能较佳的扬声器输出。

本发明所提供的音源处理方法用于可携式电子装置，该可携式电子装置包括处理器、具有软件程序的存储器、音源处理装置、至少一个第一扬声器与第二扬声器，其中该音源处理装置包括混波器与至少一个滤波器，该处理器可执行该存储器的该软件程序以进行下列步骤：步骤A，该至少一个滤波器分别接收至少一个音频信号；步骤B，该至少一个滤波器将大于该第一特定频率的信号滤出，且将小于该第一特定频率的信号滤出；以及步骤C，将大于该第一特定频率的信号由对应的第一扬声器输出；并且将小于该第一特定频率的信号传递至该混波器处理后，再由该第二扬声器输出。

上述音源处理方法中，每一滤波器可包括第一滤波单元与第二滤波单元，在步骤B中，该第一滤波单元将大于该第一特定频率的信号滤出；并且该第二滤波单元将小于该第一特定频率的信号滤出。

为达成上述的目的，本发明的可携式电子装置包括音频解码器、至少一个第一扬声器、第二扬声器与音源处理装置。其中，音源处理装置与音频解码器、至少一个第一扬声器与第二扬声器电性连接。

上述可携式电子装置中，每一滤波器可包括第一滤波单元与第二滤波单元，该第一滤波单元将其对应的音频信号中大于第一特定频率的信号由其中的第一扬声器输出；该第二滤波单元将其对应的音频信号中小于该第一特定频率的信号传递至该混波器处理后，再由该第二扬声器输出。

上述可携式电子装置中，该混波器可为数字信号处理器。

上述可携式电子装置中，该音源处理装置还可包括至少一个功率放大器，该至少一个功率放大器分别与该至少一个滤波器电性连接，每一功率放大器为数字功率放大器或模拟功率放大器。

上述可携式电子装置中，该音源处理装置还可包括至少一个数模转换器，该至少一个数模转换器分别与该至少一个滤波器电性连接。

上述可携式电子装置中，该音源处理装置还可包括第三滤波单元，该第三滤波单元分别与该音频解码器与该混波器电性连接，该第三滤波单元用以将其所接收的音频信号中小于第二特定频率的信号滤除，其中该第二特定频率小于该第一特定频率。

上述可携式电子装置中，该音源处理装置还可包括至少一个外部扬声器输出接头与至少一个扬声器切换开关，该至少一个第一扬声器分别与该至少一个外部扬声器输出接头与该至少一个扬声器切换开关电性连接。

音源处理装置包括混波器与至少一个滤波器。其中，至少一个滤波器将每一音频信号中大于第一特定频率的信号由其中的第一扬声器输出，且将每一音频信号中小于第一特定频率的信号传递至混波器之后，再由第二扬声器输出。

2.如权利要求1所述的音源处理装置，其中每一滤波器包括第一滤波单元与第二滤波单元，该第一滤波单元将其对应的音频信号中大于第一特定频率的信号由其中的第一扬声器输出；该第二滤波单元将其对应的音频信号中小于该第一特定频率的信号传递至该混波器处理后，再由该第二扬声器输出。

上述音源处理装置中，该混波器可为数字信号处理器。

上述音源处理装置中，该音源处理装置还可包括至少一个功率放大器，该至少一个功率放大器分别与该至少一个滤波器电性连接，每一功率放大器为数字功率放大器或模拟功率放大器。

上述音源处理装置中，该音源处理装置还可包括至少一个数模转换器，该至少一个数模转换器分别与该至少一个滤波器电性连接。

上述音源处理装置中，该音源处理装置还可包括第三滤波单元，该第三滤波单元分别与该音频解码器与该混波器电性连接，该第三滤波单元用以将其所接收的音频信号中小于第二特定频率的信号滤除，其中该第二特定频率小于该第一特定频率。

上述音源处理装置中，该音源处理装置还可包括至少一个外部扬声器输出接头与至少一个扬声器切换开关，该至少一个第一扬声器分别与该至少一个外部扬声器输出接头与该至少一个扬声器切换开关电性连接。

本发明能够提高音源处理装置或可携式电子装置的音频性能。

附图说明

图1为本发明的可携式电子装置的架构图。

图2为本发明的音源处理装置第一实施例的架构图。

图2A为音源处理装置由外部扬声器输出的架构图。

图3为本发明的音源处理装置第二实施例的架构图

图4为本发明的音源处理方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

1、1a                       音源处理装置

10a、10b、10c、10d          滤波器

12a、12b、12c、12d          第一滤波单元

14a、14b、14c、14d          第二滤波单元

20、20a                     混波器

30、30a                     第三滤波单元

40                          外部扬声器输出接头

50                          扬声器切换开关

60、60a、60b、60c、60d、60e 数模转换器

70、70a、70b、70c、70d、70e 功率放大器

80                          音频解码器

92、92a                     第一扬声器

94                          第二扬声器

96                          外部扬声器

99、99a、99b、99c           音频信号

992a、992b、992c、992d      第一滤出信号

994、994a、994b、994c、994d 第二滤出信号

100                         可携式电子装置

110                         处理器

120                         存储器

122                         软件程序

具体实施方式

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合附图，进行详细说明如下。

请先参考图1，此图为本发明的可携式电子装置的架构图。可携式电子装置100包括处理器110、存储器120、音频解码器80、音源处理装置1、第一扬声器92、92a、…与第二扬声器94。在本实施例中，可携式电子装置100为笔记本型电脑。值得注意的是，可携式电子装置可包含至少一个第一扬声器，为方便说明，图1及图2仅显示第一扬声器92、92a。

音频解码器80具有将音源信号解码与编码的功能，其可将模拟信号编码成数字信号，并包含可将解码还原的电子电路元件。音频解码器80将音源解码后产生至少一个音频信号99，其中音频信号99的数量配合扬声器的数量，为方便说明，图2仅显示音频信号99a、99b、99c。

在本实施例中，可携式电子装置100具有六声道音效，因此，第一扬声器92、92a、…的数量为五个，第二扬声器94的数量为一个。然而需要注意的是，第一扬声器与第二扬声器的数量不限于此。其中，第二扬声器94为性能较佳的扬声器，音源处理装置1可将第一扬声器92、92a、…的性能无法充分发挥的音频(如低频)分离并集中至第二扬声器94输出。

存储器120包括软件程序122，处理器110执行存储器120中的软件程序122，以达成本发明的目的。

接着请参考图2，此图为本发明的音源处理装置第一实施例的架构图。音源处理装置1、音频解码器80、至少一个第一扬声器与第二扬声器之间互为电性连接，使得音频解码器80所产生的音频信号99a、99b、99c经由音源处理装置1的动作后由第一扬声器92、92a与第二扬声器94输出。

在本实施例中，音源处理装置1包括：滤波器10a、10b，第三滤波单元30，混波器20，数模转换器60、60a、60b，功率放大器70、70a、70b。其中，每一滤波器10a、10b包括第一滤波单元12a、12b与第二滤波单元14a、14b。然而需要注意的是，滤波器10a的第一滤波单元12a与第二滤波单元14a，以及滤波器10b的第一滤波单元12b与第二滤波单元14b，既可为独立的元件，也可整合为一体。

第一滤波单元12a、数模转换器60a与功率放大器70a之间互为电性连接；第一滤波单元12b、数模转换器60b与功率放大器70b之间互为电性连接；第二滤波单元14a、混波器20、数模转换器60与功率放大器70之间互为电性连接；第二滤波单元14b、混波器20、数模转换器60与功率放大器70之间互为电性连接。

第一滤波单元12a、12b将每一音频信号99a、99b中大于第一特定频率的信号(即第一扬声器92、92a可表现的信号)滤出以成为第一滤出信号992a、992b。接着通过数模转换器60a、60b与功率放大器70a、70b后，供第一扬声器92、92a输出，因此输出音频符合第一扬声器92、92a的性能。然而需要注意的是，上述“第一特定频率”也可为特定频率范围，且每一音频信号99a、99b可分别对应不同的第一特定频率。

该第二滤波单元14a、14b将每一音频信号99a、99b中小于第一特定频率的信号(即第一扬声器92、92a无法表现的信号)滤出，接着将第二滤波单元14a、14b所产生的第二滤出信号994a、994b传送至混波器20。混波器20处理后，再经数模转换器60与功率放大器70，最后由性能较佳的第二扬声器94输出。

在本实施例中，数模转换器60为数模转换器。数模转换器60与功率放大器70相互搭配，亦即根据音频信号来源选用适当的数模转换器60。然而需要注意的是，若功率放大器70可直接以数字化方式进行，则可不需要数模转换器60。

功率放大器70可为数字功率放大器或模拟功率放大器。举例来说，功率放大器70可为D类放大器(class-D amplifier)。

即使在笔记本型电脑中提供了一个性能较好的第二扬声器94，第二扬声器94也可能无法妥善表现低音域的信号。因此在音频信号99c中，仍有必要将无法被第二扬声器94表现的声音加以滤除。第三滤波单元30分别与音频解码器80与混波器20电性连接，第三滤波单元30即用以将其所接收的音频信号中小于第二特定频率(例如20Hz以下的音频)的信号滤除，如此可避免造成扬声器饱和、失真与无谓的功率消耗。在本实施例中，第二特定频小于第一特定频率。经由第三滤波单元30处理后的第二滤出信号994传递至混波器20。

然而需要注意的是，第三滤波单元30可视实际使用需求而使用。当影响不大时，第三滤波单元30也可省略。

举例来说，若第一扬声器92于频率120Hz以下表现不佳，音频解码器80经解码后，将音频信号99a传递至滤波器10a，接着第一滤波单元12a便将120Hz以上的音频保留以成为第一滤出信号992a，第一滤出信号992a接着经由数模转换器60a与功率放大器70a处理后由第一扬声器92输出。此外，第二滤波单元14a便将120Hz以下的音频滤出以成为第二滤出信号994a，第二滤出信号994a接着经由混波器20、数模转换器60与功率放大器70处理后由第二扬声器94输出。

然而需要注意的是，混波器20、滤波器10a、10b与数模转换器60、60a、60b可各自为独立的元件，或者也可将混波器20和/或滤波器10a、10b和/或数模转换器60、60a、60b和/或音频解码器80整合为一体。

经由软件程序122可调整第一特定频率与第二特定频率等参数，即可搭配不同规格的扬声器或不同性能需求。

混波器20可为数字混波器或模拟混波器，以便利用数字方式或模拟方式进行音频混波。利用数字方式进行混波，可视需求直接将第二滤出信号994a、994b相加或乘以特定比例后相加；利用模拟方式进行混波，则需利用电路设计才能产生信号放大作用。

在本实施例中，混波器20为数字信号处理器(digital signal processor)，其可轻易达成数字化的音频信号的滤波、分频与混音的效果，不需复杂的电子电路。举例来说，若需强调前两个声道的低频效果，则将第二滤出信号994a与第二滤出信号994b调高增益值。另外，也可借助某声道的略微延迟方式来产生回音效果。

然而需要注意的是，数字信号处理器也可与音频解码器80结合而成为一体。

接着请参考图2A，此图为音源处理装置由外部扬声器输出的架构图。为了增加音源处理装置1的扩充性，音源处理装置1还包括至少一个外部扬声器输出接头40与至少一个扬声器切换开关50，功率放大器70a、每一外部扬声器输出接头40与每一扬声器切换开关50互为电性连接。扬声器切换开关50可将原本内建于可携式电子装置100内的扬声器切换至外部扬声器96。在图2A中，外部扬声器96取代第一扬声器92。当外部扬声器输出接头40与外部扬声器96电性连接时，扬声器切换开关50即可自动将音频信号转换至外部扬声器输出。

由于外部扬声器96通常比原有的扬声器性能更好，当音源处理装置1检测到有外部扬声器96与外部扬声器输出接头40时，音频解码器80传递至滤波器10a的音频信号99a完全通过第一滤波单元12a传递出去，而第二滤波单元14a完全不动作，此时滤波器10a便无信号传递至混波器20。

然而需要注意的是，扬声器切换开关50与外部扬声器输出接头40的位置、数量与动作方式并不限于此。

请参考图3，为本发明的音源处理装置第二实施例的架构图。在本实施例中，音源处理装置1a包括滤波器10c、10d、第三滤波单元30a、混波器20a、数模转换器60c、60d、60e、功率放大器70、70a、70b。其中，滤波器10c包括第一滤波单元12c与第二滤波单元14c，滤波器10d包括第一滤波单元12d与第二滤波单元14d。

音源处理装置1a的滤波器10c、10d与第一实施例的滤波器10a、10b的动作原理相同，第三滤波单元30a与第一实施例的第三滤波单元30的动作原理相同，混波器20a与第一实施例的混波器20的做动原理相同。其不同之处在于，滤波器10c、10d与第三滤波单元30a为模拟式滤波器，因此混波器20a为模拟式混波器。

然而需要注意的是，在第二实施例的架构下，如仍要使用数字式滤波器，则必须在滤波器10c、10d的前后端分别增设模拟转数字(Analog to Digital)与数字转模拟(Digital to Analog)的滤波器。

以下请参考图4，此图为本发明的音源处理方法的流程图，以便了解本发明的重点，同时请一并参考图2。由于音源处理方法所使用的可携式电子装置及其音源处理装置相同于前述，因此不再赘述。

步骤401：至少一个滤波器接收至少一个音频信号。

音频解码器将音源处理成为至少一个音频信号，接着便将其传送到至少一个滤波器。每一滤波器包括第一滤波单元与第二滤波单元，其中，第一滤波单元与第二滤波单元的动作原理相同于前述，故不再赘述。

步骤402：第一滤波单元将大于第一特定频率的信号滤出；并且第二滤波单元将小于第一特定频率的信号滤出。

传递至滤波器的音频信号，经由第一滤波单元与第二滤波单元区分为两部分。其中，大于第一特定频率的信号由第一滤波单元滤出；并且小于第一特定频率的信号由第二滤波单元将滤出。

步骤403：将大于第一特定频率的信号由对应的第一扬声器输出；并且将小于第一特定频率的信号传递至混波器处理后，再由第二扬声器输出。

大于第一特定频率的信号由对应的第一扬声器输出；并且小于第一特定频率的信号皆传递至混波器集中处理后，再由第二扬声器输出。在第一扬声器与第二扬声器输出前，视实际需求进行必要的“数字信号与模拟信号之间的转换”与“功率放大”操作。

综上所述，本发明无论就目的、手段及效果，在在均显示其完全不同于现有技术的特征。然而需要注意，上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明的范围。本发明的权利保护范围应如权利要求书所述。

Claims (16)

1.一种音源处理装置，可将音频解码器所产生的至少一个音频信号由至少一个第一扬声器与第二扬声器输出，该音源处理装置包括：

混波器，与该音频解码器电性连接；

至少一个滤波器，分别与该音频解码器与该混波器电性连接，该至少一个滤波器分别对应该至少一个音频信号，该至少一个滤波器分别将其对应的音频信号中大于第一特定频率的信号滤出后由其中的第一扬声器输出，且分别将其对应的音频信号中小于该第一特定频率的信号传递至该混波器处理后，再由该第二扬声器输出。

2.如权利要求1所述的音源处理装置，其中每一滤波器包括第一滤波单元与第二滤波单元，该第一滤波单元将其对应的音频信号中大于第一特定频率的信号由其中的第一扬声器输出；该第二滤波单元将其对应的音频信号中小于该第一特定频率的信号传递至该混波器处理后，再由该第二扬声器输出。

3.如权利要求1或2所述的音源处理装置，其中该混波器为数字信号处理器。

4.如权利要求1或2所述的音源处理装置，其中该音源处理装置还包括至少一个功率放大器，该至少一个功率放大器分别与该至少一个滤波器电性连接，每一功率放大器为数字功率放大器或模拟功率放大器。

5.如权利要求4所述的音源处理装置，其中该音源处理装置还包括至少一个数模转换器，该至少一个数模转换器分别与该至少一个滤波器电性连接。

6.如权利要求2所述的音源处理装置，其中该音源处理装置还包括第三滤波单元，该第三滤波单元分别与该音频解码器与该混波器电性连接，该第三滤波单元用以将其所接收的音频信号中小于第二特定频率的信号滤除，其中该第二特定频率小于该第一特定频率。

7.如权利要求1或2所述的音源处理装置，其中该音源处理装置还包括至少一个外部扬声器输出接头与至少一个扬声器切换开关，该至少一个第一扬声器分别与该至少一个外部扬声器输出接头与该至少一个扬声器切换开关电性连接。

8.一种可携式电子装置，包括：

音频解码器，可产生至少一个音频信号；

至少一个第一扬声器；

第二扬声器；

音源处理装置，与该音频解码器、该至少一个第一扬声器与该第二扬声器电性连接，该音源处理装置包括：

混波器，与该音频解码器电性连接；

至少一个滤波器，分别与该音频解码器与该混波器电性连接，该至少一个滤波器分别对应该至少一个音频信号，该至少一个滤波器分别将其对应的音频信号中大于第一特定频率的信号滤出后由其中的第一扬声器输出，且分别将其对应的音频信号中小于该第一特定频率的信号传递至该混波器处理后，再由该第二扬声器输出。

9.如权利要求8所述的可携式电子装置，其中每一滤波器包括第一滤波单元与第二滤波单元，该第一滤波单元将其对应的音频信号中大于第一特定频率的信号由其中的第一扬声器输出；该第二滤波单元将其对应的音频信号中小于该第一特定频率的信号传递至该混波器处理后，再由该第二扬声器输出。

10.如权利要求8或9所述的可携式电子装置，其中该混波器为数字信号处理器。

11.如权利要求8或9所述的可携式电子装置，其中该音源处理装置还包括至少一个功率放大器，该至少一个功率放大器分别与该至少一个滤波器电性连接，每一功率放大器为数字功率放大器或模拟功率放大器。

12.如权利要求11所述的可携式电子装置，其中该音源处理装置还包括至少一个数模转换器，该至少一个数模转换器分别与该至少一个滤波器电性连接。

13.如权利要求9所述的可携式电子装置，其中该音源处理装置还包括第三滤波单元，该第三滤波单元分别与该音频解码器与该混波器电性连接，该第三滤波单元用以将其所接收的音频信号中小于第二特定频率的信号滤除，其中该第二特定频率小于该第一特定频率。

14.如权利要求8或9所述的可携式电子装置，其中该音源处理装置还包括至少一个外部扬声器输出接头与至少一个扬声器切换开关，该至少一个第一扬声器分别与该至少一个外部扬声器输出接头与该至少一个扬声器切换开关电性连接。

15.一种音源处理方法，其用于可携式电子装置，该可携式电子装置包括处理器、具有软件程序的存储器、音源处理装置、至少一个第一扬声器与第二扬声器，其中该音源处理装置包括混波器与至少一个滤波器，该处理器可执行该存储器的该软件程序以进行下列步骤：

步骤A，该至少一个滤波器分别接收至少一个音频信号；

步骤B，该至少一个滤波器将大于该第一特定频率的信号滤出，且将小于该第一特定频率的信号滤出；以及

步骤C，将大于该第一特定频率的信号由对应的第一扬声器输出；并且将小于该第一特定频率的信号传递至该混波器处理后，再由该第二扬声器输出。

16.如权利要求15所述的音源处理方法，其中每一滤波器包括第一滤波单元与第二滤波单元，在步骤B中，该第一滤波单元将大于该第一特定频率的信号滤出；并且该第二滤波单元将小于该第一特定频率的信号滤出。

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