CN102314933A - 多媒体播放设备及产生多媒体播放设备的输出信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多媒体播放装置，该多媒体播放装置包含有接收电路、反向信号处理单元、混合器及输出电路。接收电路接收该多媒体播放装置的外部信号以产生接收信号；反向信号处理单元耦接于该接收电路，且用来反向该接收信号以产生一反向接收信号；混合器耦接于反向信号处理单元，且用来将反向接收信号与一多媒体声音信号作混音操作，以产生一混音后信号；输出电路耦接于混合器，且用来根据混音后信号来产生多媒体播放装置的一输出信号。如此一来，使用者所收听到的为没有任何噪音干扰的多媒体声音信号，而增进了收听质量。

Description

多媒体播放设备及产生多媒体播放设备的输出信号的方法

技术领域

本发明涉及一种多媒体播放设备，尤其涉及一种可以主动消除外部噪音的一多媒体播放设备及产生多媒体播放设备的输出信号的方法

背景技术

当使用者在吵杂环境下使用多媒体播放设备来收听音乐或是广播时，常会因为外部的噪音干扰(例如汽车、街道人声…等等)而使得使用者无法清楚地收听到音乐或是广播，因而影响到收听质量。因此，如何提供一种可将外部噪音消除的方法以提供使用者良好的收听质量，为一重要的课题。

发明内容

因此，本发明的目的的一在于提供一多媒体播放设备及产生该多媒体播放设备的一输出信号的方法，其可以有效地消除外部噪音，以解决上述的问题。

根据本发明的一实施例，其公开一种多媒体播放设备，该多媒体播放设备包含有一接收电路、一反向信号处理单元、一混合器及一输出电路。该接收电路用来接收该多媒体播放设备的一外部信号以产生一接收信号；该反向信号处理单元耦接于该接收电路，且用来反向该接收信号以产生一反向接收信号；该混合器耦接于该反向信号处理单元，且用来将该反向接收信号与一多媒体声音信号作混音操作，以产生一混音后信号；该输出电路耦接于该混合器，且用来根据该混音后信号来产生该多媒体播放设备的一输出信号。

根据本发明的另一实施例，其公开一种产生一多媒体播放设备的一输出信号的方法，该方法包含有：接收该多媒体播放设备的一外部信号以产生一接收信号；反向该接收信号以产生一反向接收信号；将该反向接收信号与一多媒体声音信号作混音操作，以产生一混音后信号；及根据该混音后信号来产生该多媒体播放设备的该输出信号。

附图说明

图1为根据本发明一第一实施例的多媒体播放设备的示意图。

图2为根据本发明一第二实施例的多媒体播放设备的示意图。

图3为根据本发明一实施例的产生多媒体播放设备的一输出信号的方法的流程图。

图4为图2所示的自适应滤波器的示意图。

图5为使用一处理器及储存有一程序代码的一储存单元来作为图2所示的自适应滤波器的示意图。

图6为根据本发明一第三实施例的多媒体播放设备的示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、200、600	多媒体播放设备
		130	反向信号处理单元
140	混合器
		202、602	麦克风
204、604	耳机
		110、210、610	接收电路
212	接收单元
		220	模拟数字转换器
222、266	模拟增益调整单元
		224	模拟数字转换单元
226	数字增益调整单元
		230、630	自适应滤波器
232	滤波单元
		236	系数调整单元
234、240、640	加法器
		150、250、650	输出电路
252	输出单元
		260	数字模拟转换器
264	数字模拟转换单元
		532	处理器
534	存储器
		536	程序代码

具体实施方式

请参考图1，图1为根据本发明一第一实施例的多媒体播放设备100的示意图。如图1所示，多媒体播放设备100包含有一接收电路110、一反向信号处理单元130、一混合器140及一输出电路150。此外，在多媒体播放设备100的操作上，接收电路110接收多媒体播放设备100的一外部信号Sext以产生一接收信号Sr；接着，反向信号处理单元130反向接收信号Sr以产生一反向接收信号Sr’；接着，混合器140将反向接收信号Sr’与一多媒体声音信号Smm作混音操作，以产生一混音后信号Smix；最后，输出电路150对混音后信号Smix进行处理以产生一输出信号Sout。举例而言，上述的多媒体声音信号Smm可包含CD-Audio、Wave、MIDI或者MP3等声音格式，但本发明并不以此为限。

请参考图2，图2为根据本发明一第二实施例的多媒体播放设备200的示意图。如图2所示，多媒体播放设备200包含有一接收电路210、一反向信号处理单元(于本实施例中，以一自适应滤波器(adaptive filter)230为例)、一混合器(于本实施例中，以一加法器240为例)、及一输出电路250，其中接收电路210包含有一接收单元212及一模拟数字转换器220，且输出电路250包含有一数字模拟转换器260及一输出单元252。此外，模拟数字转换器220包含有一模拟增益调整单元222、一模拟数字转换单元224及一数字增益调整单元226，且数字模拟转换器260包含有一数字模拟转换单元264及一模拟增益调整单元266。此外，接收电路210耦接于一麦克风202，且输出电路250耦接于一耳机204。

请注意，上述的多媒体播放设备200可以是任何可以播放出多媒体声音或广播的设备，例如手机、MP3播放器、DVD播放器、笔记型计算机…等等。

请同时参考图2及图3，图3为根据本发明一实施例的产生多媒体播放设备200的一输出信号的方法的流程图。参考图3，流程叙述如下：

首先，于步骤300中，接收单元212自麦克风202接收多媒体播放设备200的一外部信号Sext以产生一接收后外部信号Sext’，其中此外部信号可视为多媒体播放设备200的一外部噪音信号，且接收后外部信号Sext’可以由外部信号Sext进行任何前端信号处理后产生，或甚至接收后外部信号Sext’即为外部信号Sext本身。接着，在步骤302中，模拟数字转换器220将接收后外部信号Sext’进行增益调整(由模拟增益调整单元222及数字增益调整单元226进行)及模拟数字转换操作(由模拟数字转换单元224进行)以产生一接收信号Sr。在步骤304中，自适应滤波器230对接收信号进行一滤波操作及反向操作以产生一反向接收信号Sr’，值得注意的是，反向接收信号Sr’与接收信号Sr的组成频率、强度与特征实质上相同，但反向接收信号Sr’与接收信号Sr的相位相反。

请参考图4，图4为自适应滤波器230的示意图，自适应滤波器230包含有一滤波单元232、一加法器234及一系数调整单元236。在自适应滤波器230的操作上，首先，滤波单元232将接收信号Sr(n)进行一滤波操作以产生一滤波后接收信号d’(n)；接着，加法器将滤波后接收信号d’(n)及一理想接收信号d(n)相减以得到一误差信号e(n)，其中理想接收信号d(n)可以借由将滤波后接收信号d’(n)进行一硬式决定(hard decision)来产生；接着，系数调整单元236根据接收信号Sr(n)及误差信号e(n)来决定出滤波单元232中接头(tap)系数Wn所需的误差调整值ΔWn；最后，滤波单元232根据误差调整值ΔWn来调整其中的接头系数Wn。此外，将上述的理想接收信号d(n)进行反向操作便可以产生反向接收信号Sr’。

此外，于本发明的一实施例，自适应滤波器230的输出端亦可另包含一数字增益调整单元，亦即反向接收信号Sr’是由上述的理想接收信号d(n)进行反向操作及一增益调整操作以产生。

接着，在步骤306中，加法器240将反向接收信号Sr’与一多媒体声音信号Smm作混音操作，以产生一混音后信号Smix。于步骤308中，数字模拟转换器260将混音后信号Smix进行数字模拟转换操作及增益调整操作以产生一输出信号Sout。最后，于步骤310中，输出单元252对输出信号Sout进行处理后，将所产生的处理后输出信号Sout’传送至耳机204。

此外，多媒体播放设备200中的自适应滤波器230可以是使用电路组件来组成之自适应滤波器，或是如图5所示的一处理器532及存储有一程序代码536的一存储器534，亦即当程序代码536被处理器532执行时，程序代码536对接收信号Sr进行一自适应滤波操作来产生该反向接收信号Sr’。

此外，于图2所示的实施例中，混合器是一加法器240，然而，本发明并不以此为限。于本发明的其它实施例中，混合器可以将反向接收信号Sr’与多媒体声音信号Smm作其它方式的混音操作，例如将反向接收信号Sr’与多媒体声音信号Smm加权相加…等等，以产生混音后信号Smix，这些设计上的变化均应隶属于本发明的范畴。

此外，图2所示的模拟增益调整单元222、266、数字增益调整单元226、及可包含于自适应滤波器230的输出端的数字增益调整单元是用来将反向接收信号Sr’的强度调整至接近人耳真正对外部噪音信号的听感，以使得所产生的输出信号Sout能够确实抵销外部噪音信号。然而，于本发明的其它实施例中，可以将模拟增益调整单元222、266、数字增益调整单元226中部分的增益调整单元移除，举例来说，模拟数字转换器220中可以仅需要一个增益调整电路，亦即模拟增益调整单元222或是数字增益调整单元226中其一可以自模拟数字转换器220中移除；且模拟增益调整单元266与设置于自适应滤波器230的输出端的数字增益调整单元中其一亦可以移除。这些设计上的变化均应隶属于本发明的范畴。

此外，图2所示的多媒体播放单元200将外部信号Sext转换为数字信号再进行处理，然而，于本发明的其它实施例中，可以直接以模拟信号处理的方式来产生输出信号Sout。请参考图6，图6为根据本发明一第三实施例的多媒体播放设备600的示意图。如图6所示，多媒体播放设备600包含有一接收电路610、一反向信号处理单元(于本实施例中，以一自适应滤波器630为例)、一混合器(于本实施例中，以一加法器640为例)、及一输出电路650。此外，接收电路610耦接于一麦克风602，且输出电路650耦接于一耳机604。

在多媒体播放设备600的操作上，接收电路610自麦克风602接收多媒体播放设备600的一外部信号Sext，其中此外部信号可视为多媒体播放设备600的一外部噪音信号，且接收电路610对外部信号Sext进行一增益调整处理及其它操作以产生一接收信号Sr。接着，自适应滤波器630对接收信号进行一滤波操作及反向操作以产生一反向接收信号Sr’，其中反向接收信号Sr’与接收信号Sr的组成频率、强度与特征实质上相同，但反向接收信号Sr’与接收信号Sr的相位相反。接着，加法器640将反向接收信号Sr’与多媒体声音信号Smm作混音操作，以产生一混音后信号Smix。最后，输出电路650对混音后信号Smix进行处理以产生一输出信号Sout，并将输出信号Sout传送至耳机604。

简要归纳本发明，于本发明的多媒体播放设备及产生多媒体播放设备的输出信号的方法中，是借由产生与外部噪音反向的一反向信号，并将该反向信号与一多媒体声音信号进行混音操作后传送至耳机作为输出。如此一来，外部噪音会与所产生的反向信号互相抵销，而使用者所收听到的为没有任何噪音干扰的多媒体声音信号，而增进了收听质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (11)

1.一种多媒体播放设备，其特征在于：

一接收电路，用来接收该多媒体播放设备的一外部信号以产生一接收信号；

一反向信号处理单元，耦接于该接收电路，用来反向该接收信号以产生一反向接收信号；

一混合器，耦接于该反向信号处理单元，用来将该反向接收信号与一多媒体声音信号作混音操作，以产生一混音后信号；及

一输出电路，耦接于该混合器，用来根据该混音后信号来产生该多媒体播放设备的一输出信号。

2.如权利要求1所述的多媒体播放设备，其特征在于，该接收电路包含有：

一接收单元，用来接收该外部信号以产生一接收后外部信号；及

一模拟数字转换器，耦接于该接收单元，用来对该接收后外部信号进行一模拟数字转换操作以产生该接收信号；及

该输出电路包含有：

一数字模拟转换器，用来对该混音后信号进行一数字模拟转换操作以产生一转换后混音后信号；及

一输出单元，耦接于该数字模拟转换器，用来接收该转换后混音后信号以产生该输出信号。

3.如权利要求2所述的多媒体播放设备，其特征在于，该反向信号处理单元是一自适应滤波器。

4.如权利要求3所述的多媒体播放设备，其特征在于，该自适应滤波器是一处理器及储存有一程序代码的一储存单元，且当该程序代码被该处理器执行时，该程序代码根据该接收信号来产生该反向接收信号。

5.如权利要求2所述的多媒体播放设备，其特征在于，该模拟数字转换器具有一可调整的增益值。

6.如权利要求2所述的多媒体播放设备，其特征在于，该数字模拟转换器具有一可调整的增益值。

7.一种产生一多媒体播放设备的一输出信号的方法，其特征在于，包含有：

接收该多媒体播放设备的一外部信号以产生一接收信号；

反向该接收信号以产生一反向接收信号；

将该反向接收信号与一多媒体声音信号作混音操作，以产生一混音后信号；及

根据该混音后信号来产生该多媒体播放设备的该输出信号。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，产生该接收信号的步骤包含有：

接收该外部信号以产生一接收后外部信号；及

对该接收后外部信号进行一模拟数字转换操作以产生该接收信号；及

产生该多媒体播放设备的该输出信号的步骤包含有：

对该混音后信号进行一数字模拟转换操作以产生一转换后混音后信号；及

接收该转换后混音后信号以产生该输出信号。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，反向该接收信号以产生该反向接收信号的步骤包含有：

使用一自适应滤波器以根据该接收信号以产生该反向接收信号。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对该接收后外部信号进行该模拟数字转换操作以产生该接收信号的步骤包含有：

对该接收后外部信号进行该模拟数字转换操作及一强度调整操作以产生该接收信号。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对该混音后信号进行该数字模拟转换操作以产生该转换后混音后信号的步骤包含有：

对该混音后信号进行该数字模拟转换操作及一强度调整操作以产生该转换后混音后信号。

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