CN104064204A - 应用于手持式电子装置的音频播放系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种应用于手持式电子装置的音频播放系统及方法。音频播放系统包含：音频接口、控制模块、音频处理模块以及至少二音频播放模块。音频接口用以接收数字音频串流。控制模块用以根据旋转角度产生音频通道配置信息。音频处理模块用以对数字音频串流进行处理，以转换为多个模拟音频，并根据音频通道配置信息进行输出通道转换处理。音频播放模块用以输出经过输出通道转换处理后的模拟音频。

Description

应用于手持式电子装置的音频播放系统及方法

技术领域

本发明是有关于一种音频播放技术，且特别是有关于一种音频播放系统及方法。

背景技术

手持式电子装置如智能手机及平板电脑由于其轻便、具有强大的数据传输及处理能力及多媒体技术整合的特性，在近年成为重要的电子产品。其中，手持式电子装置可通过多媒体技术进行影音文件的播放，以由显示模块如屏幕呈现影像画面，并由音频播放模块如喇叭输出声音，达到沟通或娱乐的功效。

现在的手持式电子装置，在随使用者的不同使用情境或习惯而予以旋转的情形下，均设计有不同的画面呈现方式。然而在愈来愈强调影音效果的情形下，如喇叭数目增加，依喇叭的位置配置方式设计的音场，将因为旋转而无法达到原先预设的效果。音频的播放将因此而失去音场的特性而显得不自然。

因此，如何设计一个新的音频播放系统及方法，以解决上述的问题，乃为此一业界亟待解决的问题。

发明内容

因此，本发明的一方面是在提供一种应用于一手持式电子装置的音频播放系统。音频播放系统包含：音频接口、控制模块、音频处理模块以及至少二音频播放模块。音频接口用以接收数字音频串流。控制模块用以根据手持式电子装置的旋转角度产生音频通道配置信息。音频处理模块用以对数字音频串流进行处理，以转换为多个模拟音频，并根据音频通道配置信息进行输出通道转换处理。音频播放模块用以输出经过输出通道转换处理后的模拟音频。

依据本发明一实施例，其中音频处理模块包含：数字信号处理单元、数字转模拟单元以及前端模拟电路。数字信号处理单元用以对数字音频串流进行数字信号处理，以产生多个数字音频。数字转模拟单元用以转换数字音频为模拟音频。前端模拟电路用以对模拟音频进行模拟信号处理。

依据本发明另一实施例，其中数字信号处理单元根据音频通道配置信息对数字音频进行输出通道转换处理，以于数字转模拟单元转换为模拟音频以及经由模拟信号处理后，由音频播放模块输出。

依据本发明又一实施例，其中前端模拟电路根据音频通道配置信息对模拟音频进行输出通道转换处理，以由音频播放模块输出。

依据本发明再一实施例，音频播放系统还包含：回馈电路以及模拟转数字单元。回馈电路用以于音频处理模块传送测试音频至音频播放模块时，产生多个模拟回馈信号。模拟转数字单元用以转换模拟回馈信号为多个数字回馈信号。音频处理模块根据数字回馈信号判断音频播放模块的数量。其中模拟回馈信号的值与音频播放模块的阻抗相关。

本发明的又一态样是在提供一种音频播放方法，应用于手持式电子装置。音频播放方法包含：接收数字音频串流；侦测手持式电子装置的旋转角度；根据旋转角度产生音频通道配置信息；对数字音频串流进行处理，以转换为多个模拟音频，并根据音频通道配置信息进行输出通道转换处理；以及由至少二音频播放模块输出经过输出通道转换处理后的模拟音频。

依据本发明一实施例，其中对数字音频串流进行处理的步骤还包含：对数字音频串流进行数字信号处理，以产生多个数字音频；转换数字音频为模拟音频；以及对模拟音频进行模拟信号处理。

依据本发明另一实施例，其中音频播放方法还包含根据音频通道配置信息对数字音频进行输出通道转换处理，以于转换为模拟音频以及经由模拟信号处理后，由音频播放模块输出。

依据本发明又一实施例，其中音频播放方法还包含根据音频通道配置信息对模拟音频进行输出通道转换处理，以由音频播放模块输出。

依据本发明再一实施例，其中音频播放方法还包含：传送测试音频至音频播放模块以产生多个模拟回馈信号；转换模拟回馈信号为多个数字回馈信号；以及根据数字回馈信号判断至少二音频播放模块的数量。其中模拟回馈信号的值与音频播放模块的阻抗相关。

依据本发明还具有的一实施例，其中侦测旋转角度的步骤还包含侦测手持式电子装置相对重力方向的旋转角度。

应用本发明的优点在于通过对手持式电子装置的旋转角度进行侦测，以使音频在经过处理后，音频播放系统可根据此旋转角度最佳的音频配置方式输出至对应的音频播放模块，避免手持式电子装置在经过旋转后，所产生的音场不匹配的情形，而轻易地达到上述的目的。

附图说明

图1为本发明一实施例中，手持式电子装置的方块图；

图2为本发明一实施例中，手持式电子装置的音频播放系统更详细的方块图；

图3A至图3C为本发明一实施例中，手持式电子装置于不同旋转角度下的俯视图；

图4A至图4D为本发明一实施例中，手持式电子装置于不同旋转角度下的俯视图；

图5A至图5C为本发明一实施例中，手持式电子装置于不同旋转角度下的俯视图；

图6为本发明一实施例中，手持式电子装置的方块图；

图7为本发明一实施例中，一种音频播放方法的流程图。

具体实施方式

请同时参照图1。图1为本发明一实施例中，手持式电子装置1的方块图。于不同实施例中，手持式电子装置1可为例如，但不限于智能手机、平板电脑、个人数字助理或其他手持式的电子装置。手持式电子装置1包含侦测元件10以及音频播放系统12。

侦测元件10可用以侦测手持式电子装置1的旋转角度11。于一实施例中，侦测元件10可为重力加速度感测器（G-sensor），因此侦测元件10所侦测的旋转角度11，是相对于手持式电子装置1所受的重力的方向而定。

音频播放系统12可用以接收数字音频串流13，并经过处理，转换为模拟的信号后进行播放。于一实施例中，此数字音频串流13可由手持式电子装置1所包含的处理元件14如中央处理器产生。由于手持式电子装置1随着使用者的操作状况，可能会旋转至不同的方向，因此在进行音频的播放时，需要通过动态的音场调整机制，才能符合手持式电子装置1的操作状况。音频播放系统12即可利用侦测元件10所侦测的旋转角度11，进行动态的调整，使其播放的音频达到最佳的音场效果。详细的音场调整机制将于下面的段落进行说明。

请参照图2。图2为本发明一实施例中，音频播放系统12更详细的方块图。音频播放系统12包含：音频接口20、控制模块22、音频处理模块24以及二个音频播放模块26a及26b。

音频接口20用以接收数字音频串流13。其中，数字音频串流13可由例如多媒体播放程序经由手持式电子装置1的储存模块（未绘示）所读取的多媒体文件产生，亦或经由手持式电子装置1的网络传输模块（未绘示）由网络所读取的多媒体文件产生，亦可能根据例如网络通讯程序经由手持式电子装置1的网络传输模块所传送的语音串流产生。

控制模块22用以根据图1中的侦测元件10所侦测的旋转角度11，产生音频通道配置信息21。请同时参照图3A至图3C。图3A至图3C为本发明一实施例中，手持式电子装置1于不同旋转角度下的俯视图。举例来说，当手持式电子装置1在如图3A所绘示的水平握持的情形时，分别可由音频播放模块26a及26b输出左声道（在图3A中标识为L）及右声道（在图3A中标识为R）的音频。

而当手持式电子装置1如图3B所示，相对图3A的方向旋转90度成垂直方向握持时，由于音频播放模块26a及26b位于同一垂直方向上，因此音频通道配置信息21可使音频播放模块26a及26b输出相同的音频，做为单声道（在图3B中标识为C）的输出。

然而在手持式电子装置1如图3C所示，旋转180度颠倒地握持时，音频通道配置信息21可使左声道的音频改由音频播放模块26b输出，并使右声道的音频改由音频播放模块26a输出，以达到音场调整的效果。

音频处理模块24包含数字信号处理单元240、数字转模拟单元242以及前端模拟电路244，以自音频接口20接收数字音频串流13并进行处理。其中，数字信号处理单元240用以自音频接口20接收数字音频串流13，并进行数字信号处理，例如，但不限于对数字音频串流13进行解码，以区分为对应至不同的播放通道（例如不同的音频播放模块）的处理后的数字音频241a及241b。数字转模拟单元242将处理后的数字音频241a及241b转换为相对应的模拟音频243a及243b。接着，前端模拟电路244对模拟音频243a及243b进行模拟信号处理，以分别由音频播放模块26a及26b其中的一输出。

于不同实施例中，音频处理模块24可在不同的处理阶段根据音频通道配置信息21进行输出通道转换处理。于一实施例中，音频通道配置信息21可经由路径A传送至数字信号处理单元240。数字信号处理单元240在接收数字音频串流13进行解码时，可根据音频通道配置信息21直接对处理后的数字音频241a及241b进行输出通道转换处理。举例来说，当旋转角度11显示手持式电子装置1的状态为如图3A所绘示的水平握持时，数字信号处理单元240可依据音频通道配置信息21使左声道的数字音频241a经由模拟转换与处理后传送至音频播放模块26a，同时使右声道的数字音频241b经由模拟转换与处理后传送至音频播放模块26b。

当旋转角度11显示手持式电子装置1的状态为如图3B所绘示的垂直方向握持时，由于音频播放模块26a及26b位于同一垂直方向上，因此数字信号处理单元240可依据音频通道配置信息21将数字音频241a及241b经由例如，但不限于平均计算后的处理输出为相同的音频，并将其经由模拟转换与处理后传送至音频播放模块26a及26b，成为单声道的模式。

当旋转角度11显示手持式电子装置1的状态为如图3C所绘示的水平颠倒握持时，数字信号处理单元240可依据音频通道配置信息21使左声道的数字音频241a经由模拟转换与处理后传送至音频播放模块26b，同时使右声道的数字音频241b经由模拟转换与处理后传送至音频播放模块26a。

于另一实施例中，音频通道配置信息21可经由路径B传送至前端模拟电路244。数字信号处理单元240可径行对数字音频串流13进行解码或其他数字信号处理，并由数字转模拟单元242进行数字至模拟的转换产生模拟音频243a及243b后，再由前端模拟电路244根据音频通道配置信息21进行输出通道转换处理。于一实施例中，前端模拟电路244可包含多个切换开关（未绘示），以在接收到模拟音频243a及243b后，将模拟音频243a及243b传送至对应的音频播放模块26a及26b。举例来说，当旋转角度11显示手持式电子装置1的状态为如图3A所绘示的水平握持时，前端模拟电路244可依据音频通道配置信息21使左声道的模拟音频243a通过切换开关传送至音频播放模块26a，同时使右声道的模拟音频243b通过切换开关传送至音频播放模块26b。

而当旋转角度11显示手持式电子装置1的状态为如图3B所绘示的垂直方向握持时，由于音频播放模块26a及26b位于同一垂直方向上，因此前端模拟电路244可依据音频通道配置信息21将模拟音频243a及243b经由例如，但不限于平均计算后的处理输出为相同的音频，并通过切换开关的任一开关模式传送至音频播放模块26a及26b，成为单声道的模式。

而当旋转角度11显示手持式电子装置1的状态为如图3C所绘示的水平颠倒握持时，前端模拟电路244可依据音频通道配置信息21使左声道的模拟音频243a通过切换开关传送至音频播放模块26b，同时使右声道的模拟音频243b通过切换开关传送至音频播放模块26a。

因此，本发明的手持式电子装置1可通过侦测元件10进行旋转角度11的侦测，获取手持式电子装置1的操作状况，并透过音频处理模块24的输出通道转换处理机制，使音频播放模块26a及26b播放音频时能够达到最符合此操作状况的音场效果。

须注意的是，于其他实施例中，音频播放模块的数目可随不同的应用状况而调整，不为本实施例中的数目所限。

请参照图4A至图4D。图4A至图4D为本发明一实施例中，手持式电子装置1于不同旋转角度下的俯视图。于本实施例中，手持式电子装置1的音频播放系统包含三个音频播放模块46a、46b及46c。因此，手持式电子装置1具有2.1声道的音频播放系统。

其中，当手持式电子装置1的状态为如图4A所示的水平握持时，音频播放模块46a可做为左声道（L）的输出，音频播放模块46b可做为右声道（R）的输出，而音频播放模块46c则可做为重低音声道（于图4A中绘示为SW）的输出。

而当手持式电子装置1的状态为如图4B及图4C所示的垂直握持时，可如图4B中使音频播放模块46a及46c分别做为右声道（R）及左声道（L）的输出，并使音频播放模块46b做为重低音声道（SW）的输出，亦或是如图4C中使音频播放模块46a及46b均做为单声道（C）的输出，并使音频播放模块46c做为重低音声道（SW）的输出。

当手持式电子装置1的状态为如图4D所示的水平颠倒握持时，音频播放模块46b可做为左声道（L）的输出，音频播放模块46a可做为右声道（R）的输出，而音频播放模块46c则仍做为重低音声道（SW）的输出。

请参照图5A至图5C。图5A至图5C为本发明一实施例中，手持式电子装置1于不同旋转角度下的俯视图。于本实施例中，手持式电子装置1的音频播放系统包含四个音频播放模块56a、56b、56c及56d。因此，手持式电子装置1可具有两个左右声道，亦或具有左、右、左后（LR）、右后（RR）声道的四声道音频播放系统。

当手持式电子装置1的状态为如图5A所示的水平握持时，音频播放模块56a、56b、56c、56d可分别做为左声道、右声道、左或左后声道及右或右后声道的输出。而当手持式电子装置1的状态为如图5B所示的垂直握持时，音频播放模块56a、56b、56c、56d可分别做为右声道、右或右后声道、左声道及左或左后声道的输出。当手持式电子装置1的状态为如图5C所示的水平颠倒握持时，音频播放模块56a、56b、56c、56d可分别做为右或右后声道、左或左后声道、右声道及左声道的输出。

依请参照图6。图6为本发明一实施例中，音频播放系统6的方块图。音频播放系统6与图2绘示的音频播放系统12的元件大同小异，因此不再就相同的元件赘述。于本实施例中，音频播放系统6还包含回馈电路60以及模拟转数字单元62。音频播放系统6在未知音频播放模块的数量的状况时，可通过回馈电路60以及模拟转数字单元62的设计，侦测其数量。

回馈电路60用以于音频处理模块24传送测试音频61至音频播放模块26a及26b时，产生模拟回馈信号63a及63b。模拟转数字单元62转换模拟回馈信号63a及63b为数字回馈信号65a及65b。音频处理模块24将可根据数字回馈信号65a及65b判断音频播放模块26a及26b的数量。其中，模拟回馈信号63a及63b的值与音频播放模块26a及26b的阻抗相关，如音频播放模块26a及26b有故障或未连接的情形发生，则其不会具有阻抗值，而使得产生的模拟回馈信号为无限大，其所转换的数字回馈信号亦将为无限大。因此，通过所回传的回馈信号的数量以及数值，将可得知音频播放系统12中可利用以播放音频的实际音频播放模块数目。

请参照图7。图7为本发明一实施例中，一种音频播放方法700的流程图。音频播放方法700可应用于如图1所示的手持式电子装置1中的音频播放系统12。音频播放方法700包含下列步骤（应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行）。

于步骤701，由音频播放系统12的音频接口20接收数字音频串流13。

于步骤702，侦测元件10侦测手持式电子装置1的旋转角度11。

于步骤703，音频播放系统12的控制模块22根据旋转角度11产生音频通道配置信息21。

于步骤704，音频播放系统12的音频处理模块24对数字音频串流13进行处理，以转换为模拟音频243a及243b，并根据音频通道配置信息21进行输出通道转换处理。

于步骤705，由音频播放模块26a及26b输出经过输出通道转换处理后的模拟音频243a及243b。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种音频播放系统，其特征在于，应用于一手持式电子装置，该音频播放系统包含：

一音频接口，用以接收一数字音频串流；

一控制模块，用以根据该手持式电子装置的一旋转角度产生一音频通道配置信息；

一音频处理模块，用以对该数字音频串流进行处理，以转换为多个模拟音频，并根据该音频通道配置信息进行一输出通道转换处理；以及

至少二音频播放模块，用以输出经过该输出通道转换处理后的该等模拟音频。

2.根据权利要求1所述的音频播放系统，其特征在于，该音频处理模块包含：

一数字信号处理单元，用以对该数字音频串流进行一数字信号处理，以产生多个数字音频；

一数字转模拟单元，用以转换所述数字音频为所述模拟音频；以及

一前端模拟电路，用以对所述模拟音频进行一模拟信号处理。

3.根据权利要求2所述的音频播放系统，其特征在于，该数字信号处理单元根据该音频通道配置信息对所述数字音频进行该输出通道转换处理，以于该数字转模拟单元转换为所述模拟音频以及经由该模拟信号处理后，由该至少二音频播放模块输出。

4.根据权利要求2所述的音频播放系统，其特征在于，该前端模拟电路根据该音频通道配置信息对所述模拟音频进行该输出通道转换处理，以由该至少二音频播放模块输出。

5.根据权利要求1所述的音频播放系统，其特征在于，还包含：

一回馈电路，用以于该音频处理模块传送一测试音频至该至少二音频播放模块时，产生多个模拟回馈信号；以及

一模拟转数字单元，用以转换所述多个模拟回馈信号为多个数字回馈信号；

其中该音频处理模块根据所述数字回馈信号判断该至少二音频播放模块的数量。

6.根据权利要求5所述的音频播放系统，其特征在于，所述模拟回馈信号的值与该至少二音频播放模块的一阻抗相关。

7.一种音频播放方法，其特征在于，应用于一手持式电子装置中，该音频播放方法包含：

接收一数字音频串流；

侦测该手持式电子装置的一旋转角度；

根据该旋转角度产生一音频通道配置信息；

对该数字音频串流进行处理，以转换为多个模拟音频，并根据该音频通道配置信息进行一输出通道转换处理；以及

由至少二音频播放模块输出经过该输出通道转换处理后的所述模拟音频。

8.根据权利要求7所述的音频播放方法，其特征在于，对该数字音频串流进行处理的步骤还包含：

对该数字音频串流进行一数字信号处理，以产生多个数字音频；

转换所述数字音频为所述模拟音频；以及

对所述模拟音频进行一模拟信号处理。

9.根据权利要求8所述的音频播放方法，其特征在于，还包含根据该音频通道配置信息对所述数字音频进行该输出通道转换处理，以于转换为所述模拟音频以及经由该模拟信号处理后，由该至少二音频播放模块输出。

10.根据权利要求8所述的音频播放方法，其特征在于，还包含根据该音频通道配置信息对所述模拟音频进行该输出通道转换处理，以由该至少二音频播放模块输出。

11.根据权利要求7所述的音频播放方法，其特征在于，还包含：

传送一测试音频至该至少二音频播放模块，以产生多个模拟回馈信号；

转换所述多个模拟回馈信号为多个数字回馈信号；以及

根据所述数字回馈信号判断该至少二音频播放模块的数量。

12.根据权利要求11所述的音频播放方法，其特征在于，所述模拟回馈信号的值与该至少二音频播放模块的一阻抗相关。

13.根据权利要求7所述的音频播放方法，其特征在于，侦测该旋转角度的步骤还包含侦测该手持式电子装置相对一重力方向的该旋转角度。