CN104427433A - 声音处理的方法及开放式播音装置 - Google Patents
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Abstract
一种声音处理的方法及开放式播音装置，声音处理的方法将一输入声音的高频区声音进行一降频处理以产生一降频区声音。然后将降频区声音加入输入声音以产生一输出声音，使得输出声音包括高频区声音，低频区声音及降频区声音。
Description
技术领域
本发明涉及一种声音处理的方法，应用于具有开放式播音装置，譬如音响，电视中的音响等。
背景技术
一般音响及电视在播出声音时基本只考虑听力正常者的需求。而当人年纪越大时，高频的听力随的下降，许多70岁以上的老人大（轻微听障）约还能清楚听到8000Hz的声音，但8000Hz以上就不容易听到。人类语言的声音大部分能量在8000Hz以下，所以许多70岁以上的老人在语言沟通上还可以。然而音乐或一些电视场景出现的音效常常出现8000Hz以上，因此许多70岁以上的老人不容易听到8000Hz以上的声音。如果音响及电视在播出声音时，将高频的声音降频，则的确可以改善轻微听障所听到的声音，然而对于听力正常者而言，等于听到不好的音响（因为高频声音被降频），所以这个问题长久以来没有被改善。
如何找到一个能改善轻微听障所听到的声音，又能让听力正常者的需求能够维持一个水准是有必要解决的。
发明内容
本发明的主要目的在于提供让听力正常者与听力较差者能够一起听音乐或看电视等。
为达成上述的目的，本发明提供一具有开放式喇叭的开放式播音装置，方法包括：
接收一输入声音，输入声音包括一高频区声音及一低频区声音；
取得该高频区声音并进行一降频处理以产生一降频区声音；
将降频区声音加入该输入声音以产生一输出声音，使得输出声音包括高频区声音，低频区声音及降频区声音，以及将输出声音通过该开放式喇叭输出。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1本发明关于开放式播音装置的硬件架构图；
图2本发明处理声音的流程图；
图3本发明关于输入声音的示意图；
图4本发明关于高频区声音的示意图；
图5本发明关于进行降频处理的示意图；
图6本发明关于输出声音的示意图；
图7本发明关于输出声音另一实施例的示意图。
其中，附图标记
开放式播音装置10 声音接收模块11
声音处理模块12 开放式喇叭15
输入声音30 高频区声音31
低频区声音32 降频区声音33
输出声音40
具体实施方式
为能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。
以下请一并参考图1关于开放式播音装置10的硬件架构。开放式播音装置10包括一声音接收模块11，一声音处理模块12及一开放式喇叭15。声音接收模块11用以接收一输入声音30，声音处理模块12用以处理输入声音30成为输出声音40，开放式喇叭15用以播放输出声音40。
开放式播音装置10譬如可以为一音响装置，输入声音30譬如是麦克风撷取的声音信号、无线电台所传送的声音信号、MP3Player传送的MP3格式音乐、DVD Player传送的声音信号等等。
声音接收模块11可为无线或有线接收模块。声音处理模块12可以为硬件电路，固件，或搭配软件程序（储存在记忆体）及处理器。比较简单的设计是计算机式架构，声音接收模块11的功能以处理器执行软件程序来实现。
开放式喇叭15的定义为将输出声音40播放至空气中，由空气做为介质，使得多人可以不戴耳机而能一起听到输出声音40。开放式喇叭15如一般的音响喇叭，电视喇叭等非耳机喇叭。
开放式播音装置10亦可为电视、智能电视、手机、PAD、可输出声音的计算机，这些装置亦包括有声音接收模块，声音处理模块12及开放式喇叭15。图1关于开放式播音装置10的硬件架构是显示要完成本发明目的的基本架构，因此当开放式播音装置10为电视时，如屏幕，影像处理及接收模块等并无显示于图1中。
请先参考图2本发明处理声音的流程图，并请一并考图3～图7的声音示意图。
步骤201：声音接收模块11接收一输入声音30。如图3，输入声音30包括一高频区声音31及一低频区声音32。人类可以听到的声音大约是10Hz～20000Hz，因此在10Hz～20000Hz区间的声音对人类耳朵比较有意义。在说明书中高频区声音31譬如是8000Hz～20000Hz，而低频区声音32譬如是0Hz～8000Hz。大部分70岁以上的老人大约还能清楚听到8000Hz的声音，但8000Hz以上就不容易听到(大部分70岁以上的老人8000Hz的声音约需要40dB(HL)以上才能听得到，频率越高需要越高的音量)。一般听障者与老人而言，低频声音较没问题，高频才会出现问题，譬如年纪越大时，高频的听力随的下降。
需注意的是高频区声音31与低频区声音32的范围是不一定的，而是可以调整设定的，譬如以写软件或电路设计方式设定，而以按键，操作钮或通过屏幕指示设定，由于数值的设定为一般技术，在此不再赘述。基本上于本发明中就是将输入声音30分为两隔区域31,32。譬如对某一个听障者而言，若此听障者只能清楚听到AHz(譬如A为4000)以下的声音，则可以以AHz(譬如4000Hz)为分界，AHz(譬如4000Hz)以上的声音为高频区声音31，AHz(譬如4000Hz)以下的声音为低频区声音32。
步骤202：声音处理模块12取得高频区声音31并进行一降频处理以产生一降频区声音33。如图4，声音处理模块12譬如可用复制方式取得高频区声音31。而降频处理譬如进行压频。请见图5，譬如将原先高频区声音31（8000Hz～20000Hz）压成降频区声音33（8000Hz～10000Hz）。
步骤203：声音处理模块12将降频区声音33加入输入声音30以产生一输出声音40。请见图6，输出声音40包括原有的高频区声音31及低频区声音32之外，又加上降频区声音33。而以图6的实施例，降频区声音33等于是叠在高频区声音31的较低频处。
另一个实施例如图7，声音处理模块12将降频区声音33再往下移（移频处理），降频区声音33等于是叠在低频区声音32的较高频处。在本发明中降频处理最佳作法应该包括压频，但至于移频则不一定。图7显示降频区声音33是经过压频及移频。
需注意的是，图3～图7皆为示意图，输入声音30处理为输出声音40可以为即时处理或非即时处理。即时处理时，输入声音30是不断的输入（譬如一首歌），而每次处理譬如是以0.001～0.2秒取样，亦即一秒钟处理5～1000次上述所说的步骤。若非即时处理，则取样频率可以较低，譬如以每1秒取样一次，甚至每10秒取样一次。
在本发明中有几个变数可以改变，第一是输入声音30分为两隔区域31,32的分界点频率（如8000Hz），第二是降频处理必须处理，基本上考虑压频多少，另一考虑是接下来移频多少。关于这些数值是必须根据听障者的听力而改变。
步骤204：将输出声音40通过开放式喇叭15输出。以电视为开放式播音装置10为例，当有小朋友（听力正常）、成年人（听力正常）及老年人或听障者（听力较差）一起在观赏电视10时。由于电视10的输出声音40包括原有高频区声音31及低频区声音32，因此听力正常者可以欣赏到原声，当然听力正常者亦会听到降频区声音33，但由于降频区声音33与高频区声音31的音色接近，经过实验得知听力正常者在大部分状况下几乎没有感觉降频区声音33的存在，意思是降频区声音33的加入对于大部分听力正常者而言是可以接受的品质。而对于老年人或听障者，他们原先听不到高频区声音31（如音乐当中的高音铃声），但由于高频区声音31的信息保留在降频区声音33，因此老年人或听障者可以听到更精采的声音。
本发明上述所提及的高频区声音31及降频区声音33只是举例，基本上高频区声音31至少是2500Hz以上的声音比较有意义，因为绝大部分老人对于2500Hz以下的声音时是没有问题的，且2500Hz以下的声音较多的是韵母及泛音，不适合做压频及移频的动作。而经过处理后的降频区声音33至少是16000Hz以下的声音比较有意义，否则根本不需要利用本发明，因为多数人无法轻易分辨16000Hz以上的声音在语音与音乐中的存在与否。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (14)
1.一种声音处理的方法，用于一开放式播音装置，该开放式播音装置包括一开放式喇叭，其特征在于，该方法包括：
接收一输入声音，该输入声音包括一高频区声音及一低频区声音；
取得该高频区声音并进行一降频处理以产生一降频区声音；
将该降频区声音加入该输入声音以产生一输出声音，使得该输出声音包括该高频区声音，该低频区声音及该降频区声音，以及
将该输出声音通过该开放式喇叭输出。
2.根据权利要求1所述的声音处理的方法，其特征在于，该降频处理包括一压频处理。
3.根据权利要求2所述的声音处理的方法，其特征在于，该降频处理更包括一移频处理。
4.根据权利要求3所述的声音处理的方法，其特征在于，该输出声音中，部分或全部的该降频区声音与该低频区声音重叠。
5.根据权利要求1所述的声音处理的方法，其特征在于，该高频区声音至少是2500Hz以上的声音。
6.根据权利要求5所述的声音处理的方法，其特征在于，该降频区声音至少是16000Hz以下的声音。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的声音处理的方法，其特征在于，该开放式播音装置为一电视或音响装置。
8.一种开放式播音装置，其特征在于，包括：
一声音接收模块，用以接收一输入声音，该输入声音数据包括一高频区声音及一低频区声音；
一声音处理模块，取得该高频区声音并进行一降频处理以产生一降频区声音，并将该降频区声音加入该输入声音以产生一输出声音，使得该输出声音包括该高频区声音，该低频区声音及该降频区声音；以及
一开放式喇叭，用以播放该输出声音。
9.根据权利要求8所述的开放式播音装置，其特征在于，该降频处理包括一压频处理。
10.根据权利要求9所述的开放式播音装置，其特征在于，该降频处理更包括一移频处理。
11.根据权利要求10所述的开放式播音装置，其特征在于，该输出声音中，部分或全部的该降频区声音与该低频区声音重叠。
12.根据权利要求11所述的开放式播音装置，其特征在于，该高频区声音至少是2500Hz以上的声音。
13.根据权利要求12所述的开放式播音装置，其特征在于，该降频区声音至少是16000Hz以下的声音。
14.根据权利要求8至13任意一项所述的开放式播音装置，其特征在于，该开放式播音装置为一电视或音响装置。
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