CN104658545B

CN104658545B - 声音数据传输系统与声音数据传输方法

Info

Publication number: CN104658545B
Application number: CN201310606668.6A
Authority: CN
Inventors: 杜博仁; 张嘉仁; 方明峻; 李佳勋; 徐文正; 徐筱琦; 陈盈达; 黄开宇; 杨朝光
Original assignee: Acer Inc
Current assignee: Acer Inc
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2018-04-24
Anticipated expiration: 2033-11-25
Also published as: CN104658545A

Abstract

本发明提供一种声音数据传输系统与声音数据传输方法，该系统包括一解调器与一频率补偿器。解调器接收一第一收音信号与一第二收音信号，并分别产生一第一解调信号与一第二解调信号。第一解调信号及第二解调信号分别具有至少一频率。在至少一频率之中，振幅大于一有效电平的频率为有效频率。频率补偿器接收第一解调信号与第二解调信号，并分别产生一第一频率补偿信号与一第二频率补偿信号。第一频率补偿信号与第二频率补偿信号分别具有一个有效频率，当第二解调信号具有两个以上的有效频率时，则第二频率补偿信号等于第二解调信号减去第一频率补偿信号。本发明用以滤除喇叭所产生的余音信号所造成的干扰，进而提升声音数据的准确度。

Description

声音数据传输系统与声音数据传输方法

技术领域

本发明涉及一种声音数据传输系统与声音数据传输方法，特别涉及消除喇叭震动所产生的余音的声音数据传输系统与声音数据传输方法。

背景技术

一般而言，移频键控(FSK，Frequency Shift Keying)技术常用于传输声音数据。传送端的喇叭会播放声音数据信号，然后由接收端来接收并进行解调与解码。在使用移频键控技术传输声音数据时，为了提高传输速度，会提升声音数据的切换速度。然而，过度提升声音数据的切换可能会超过喇叭所能负荷的范围。此时，应该停止的声音数据信号没有适时地停止，喇叭仍然继续震动而留下余音，造成接收端的误判，使得信号的解调发生错误。因此，需要一种系统与方法，来改善喇叭震动所产生的余音所造成的数据误差。

发明内容

本发明提供一种具有频率补偿器的声音数据传输系统、以及频率补偿的声音数据传输方法，以滤除喇叭所产生的余音信号所造成的干扰，进而提升声音数据的准确度。

本发明提供一种声音数据传输系统，包括一解调器以及一频率补偿器。解调器接收一第一收音信号以及一第二收音信号，并分别产生一第一解调信号以及一第二解调信号。解调器在接收第一收音信号之后接收第二收音信号，并且第一解调信号以及第二解调信号分别具有至少一频率，以及在至少一频率之中，振幅大于一有效电平的频率为有效频率。频率补偿器接收第一解调信号以及第二解调信号，并分别产生一第一频率补偿信号以及一第二频率补偿信号。第一频率补偿信号以及第二频率补偿信号分别具有一有效频率，并且第二频率补偿信号的有效频率不等于第一频率补偿信号的有效频率。当第二解调信号具有两个有效频率时，则第二频率补偿信号等于第二解调信号减去第一频率补偿信号；当所述第二解调信号具有三个及以上有效频率时，则所述第二频率补偿信号等于所述第二解调信号减去前一个所述第一频率补偿信号至前n个的所述第一频率补偿信号，其中n为所述第二解调信号的有效频率的数量。

本发明提供一种声音数据传输方法，应用于一声音数据传输系统，其中声音数据传输系统包括接收一第一收音信号以产生一第一解调信号；接收一第二收音信号以产生一第二解调信号，其中在接收第一收音信号之后接收第二收音信号，并且第一解调信号以及第二解调信号分别具有至少一频率，以及在至少一频率之中，振幅大于一有效电平的频率为有效频率；接收第一解调信号以产生一第一频率补偿信号；接收第二解调信号以产生一第二频率补偿信号，其中第一频率补偿信号以及第二频率补偿信号分别具有一个有效频率，并且第二频率补偿信号的有效频率不等于第一频率补偿信号的有效频率；以及判断第二解调信号的有效频率的数量，当第二解调信号具有两个有效频率时，则第二频率补偿信号等于第二解调信号减去第一频率补偿信号；当所述第二解调信号具有三个及以上有效频率时，则所述第二频率补偿信号等于所述第二解调信号减去前一个所述第一频率补偿信号至前n个的所述第一频率补偿信号，其中n为所述第二解调信号的有效频率的数量。

本发明用以滤除喇叭所产生的余音信号所造成的干扰，进而提升声音数据的准确度。

附图说明

图1为本发明所提供的声音数据传输系统的示意图；

图2A、图2B分别为本发明所提供的收音信号与解调信号的示意图；

图3A、图3B分别为本发明所提供的另一种收音信号与解调信号的示意图；

图4A为本发明所提供的频率补偿器的示意图；

图4B为本发明所提供的另一种频率补偿器的示意图；

图5为本发明所提供的声音数据传输方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

100～声音数据传输系统

110～编码器；

120～调制模块；

130～喇叭:

160收音器:

170～解调器；

180～频率补偿器；

190～解码器；

M1～第一收音信号；

M2～第二收音信号；

X1～第一解调信号；

X2～第二解调信号；

Y1～第一频率补偿信号；

Y2～第二频率补偿信号。

具体实施方式

以下将详细讨论本发明各种实施例的装置及使用方法。然而值得注意的是，本发明所提供的许多可行的发明概念可实施在各种特定范围中。这些特定实施例仅用于举例说明本公开的装置及使用方法，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明所提供的声音数据传输系统100的示意图。如图1所示，声音数据传输系统100包括编码器110、调制模块120、喇叭130、收音器160、解调器170、频率补偿器180以及解码器190；其中编码器110、调制模块120以及喇叭130属于传送端，而收音器160、解调器170、频率补偿器180以及解码器190属于接收端。在一实施例中，上述的传送端与接收端设置于同一电子装置中。在另一实施例中，上述的传送端设置于一第一电子装置中，而上述的接收端设置于不同于第一电子装置的一第二电子装置中。声音数据传输系统100利用声音来传输数据。在一实施例中，声音数据传输系统100利用移频键控(FSK)技术来传输数据。具体地，编码器110用以将数据进行编码以产生编码信号，并将编码信号传送至调制模块120。举例而言，编码器110所产生的编码信号包括第一编码信号和/或第二编码信号，并且第一编码信号包括一第一位元，第二编码信号包括一第二位元，其中第二位元不同于第一位元。

然后，调制模块120调制所接收的编码信号，并产生一调制信号。举例而言，调制模块120将所接收的编码信号调制成包含频率的调制信号。在一实施例中，第一调制信号包括第一频率，第二调制信号包括一第二频率。值得注意的是，第一频率对应第一编码信号的第一位元，而第二频率对应第二编码信号的第二位元，并且第二频率不同于第一频率。然后，声音数据传输系统100的喇叭130接收并传送上述第一调制信号与第二调制信号。

在一优选的实施例中，收音器160接收一传送端所分别传送的一第一调制信号以及一第二调制信号，并产生一第一收音信号M₁以及第二收音信号M₂。然后，解调器170接收来自收音器160的第一收音信号M₁以及第二收音信号M₂，并分别产生一第一解调信号X₁以及一第二解调信号X₂，其中解调器170在接收第一收音信号M₁之后接收第二收音信号M₂。然后，频率补偿器180接收第一解调信号X₁以及第二解调信号X₂，并分别产生一第一频率补偿信号Y₁以及一第二频率补偿信号Y₂。最后，解码器190接收并解码第一频率补偿信号Y₁以及第二频率补偿信号Y₂，并分别产生一第一数据信号以及一第二数据信号。在一实施例中，解调器170利用快速傅立叶转换(FFT)对该调制信号进行解调，以产生解调信号。值得注意的是，编码器110与解码器190采用相同或共通的机制来进行编码与解码。此外，在一实施例中，解调器170、频率补偿器180、以及解码器190以数字信号处理(DSP)的方式来实施。

值得注意的是，第一解调信号X₁以及第二解调信号X₂分别具有至少一频率(例如上述的第一频率与第二频率)。在上述至少一频率之中，振幅大于一有效电平的频率视为有效频率。举例而言，有效电平在收音器160所传送的第一收音信号M₁以及第二收音信号M₂的最大振幅的百分之八十至百分之九十之间。以下的实施例将进一步描述有效频率的判断方法。

图2A、图2B分别为本发明所提供的收音信号与解调信号的示意图。如第2A图所示，在一实施例中，收音器160在t₂时间接收到第一调制信号而产生频率为f₂的第一收音信号M₁，然后在t₃时间接收到第二调制信号而产生频率为f₃的第二收音信号M₂。举例而言，解调器170在接收第二收音信号M₂后，产生第二解调信号X₂。如图2B所示的第二解调信号X₂的示意图，第二解调信号X₂包含了f₁、f₂、f₃、f₄与f₅等不同频率的信号。频率为f₃的信号的振幅大于一有效电平，故f₃为第二解调信号X₂的有效频率。另一方面，频率为f₁、f₂、f₄与f₅的信号的振幅并未大于有效电平，故f₁、f₂、f₄与f₅并非第二解调信号X₂的有效频率。

图3A、图3B分别为本发明所提供的另一种收音信号与解调信号的示意图。如第3A图所示，在一实施例中，收音器160在t₂时间接收到第一调制信号而产生频率为f₂的第一收音信号M1，然后在t₃时间接收到第二调制信号而产生频率为f₃的第二收音信号M₂。值得注意的是，由于喇叭130会产生余音，使得收音器160所接收的调制信号和/或所产生的收音信号包含了上述余音的频率。举例而言，如图3A所示，收音器160在t₃时间所产生的第二收音信号M₂包含了频率f₃，以及第一收音信号M₁的余音所造成的频率f₂。如第3B图所示的第二解调信号X₂的示意图，第二解调信号X₂包含了f₁、f₂、f₃、f₄与f₅等不同频率的信号。相较于图2B，由于余音的影响，频率为f₂以及f₃的信号的振幅皆大于一有效电平，故f₂与f₃皆为第二解调信号X₂的有效频率。换言之，第二解调信号X₂具有两个有效频率。由于不同频率会对应到不同的位元，因此当第二解调信号X₂具有两个以上的有效频率，可能会造成解码器190的解码发生错误，而无法得到正确的数据。

在一优选的实施例中，频率补偿器180接收第一解调信号X₁以及第二解调信号X₂，并分别产生一第一频率补偿信号Y₁以及一第二频率补偿信号Y₂。值得注意的是，第一频率补偿信号Y₁以及第二频率补偿信号Y₂分别具有一个有效频率，并且第二频率补偿信号Y₂的有效频率不等于第一频率补偿信号Y₁的有效频率。图4A为本发明所提供的频率补偿器180的示意图。如图4A所示，频率补偿器180包括一切换器182、一减法器184以及一时间延迟器186。在一实施例中，切换器182用以判断第二解调信号X₂的有效频率的数量。当第二解调信号X₂仅有一个有效频率时，则第二频率补偿信号Y₂等于第二解调信号X₂。在另一实施例中，当第二解调信号X₂具有两个有效频率时，则减法器184将第二解调信号X₂减去时间延迟器186所输出的前一个频率补偿信号(即第一频率补偿信号Y₁)。换言之，此时频率补偿器180所输出的第二频率补偿信号Y₂等于第二解调信号X₂减去第一频率补偿信号Y₁。值得注意的是，第二频率补偿信号Y₂的有效频率不等于第一频率补偿信号Y₁的有效频率。

图4B为本发明所提供的另一种频率补偿器180的示意图，其中频率补偿器180包括切换器182、减法器184以及时间延迟器186。在一实施例中，当喇叭130产生两个以上的余音时，收音器160所接收的调制信号和/或所产生的收音信号就可能会包含了上述两个以上余音的频率。如图4B所示，在此实施例中，频率补偿器180接收到解调信号X_t，并且切换器182判断解调信号X_t具有两个以上的有效频率时，减法器184会减去解调信号X_t的前1个频率补偿信号Y_t-1至前n个的频率补偿信号Y_t-n+1。此外，当解调信号X_t仅有一个有效频率时，则频率补偿信号Y_t就等于解调信号X_t。由此可知，无论解调信号X_t具有多少个有效频率，通过频率补偿器180的频率补偿方法，最后频率补偿器180所输出的频率补偿信号都只有一个有效频率。因此，频率补偿器180能够滤除余音信号所造成的干扰，提升声音数据的准确度。

图5为本发明所提供的声音数据传输方法的流程图。在步骤S500中，解调器170接收第一收音信号M₁以产生第一解调信号X₁，然后进入步骤S502，解调器170接收第二收音信号M₂以产生第二解调信号X₂，并且在接收第一收音信号M₁之后解调器170接收第二收音信号M₂。第一解调信号X₁以及第二解调信号X₂分别具有至少一频率。在至少一频率之中，振幅大于一有效电平的频率视为有效频率。然后，进入步骤S504，频率补偿器180接收第一解调信号X₁以产生第一频率补偿信号Y₁，接着进入步骤S506，频率补偿器180接收第二解调信号X₂以产生第二频率补偿信号Y₂。值得注意的是，第一频率补偿信号Y₁以及第二频率补偿信号Y₂分别具有一个有效频率，并且第二频率补偿信号Y₂的有效频率不等于第一频率补偿信号Y₁的有效频率。然后，进入步骤S508，频率补偿器180判断第二解调信号X₂是否具有两个以上的有效频率。如果第二解调信号X₂具有两个以上的有效频率，则进入步骤S510，如果第二解调信号X₂具有两个有效频率时，频率补偿器180所输出的第二频率补偿信号Y₂为第二解调信号X₂减去第一频率补偿信号Y1；当第二解调信号X₂具有三个及以上有效频率时，频率补偿器180所输出的第二频率补偿信号Y₂为第二解调信号X₂减去第一频率补偿信号Y_t-1至前n个的第一频率补偿信号Y_t-n+1，其中n为所述第二解调信号的有效频率的数量。如果第二解调信号X₂并未具有两个以上的有效频率，则进入步骤S312，频率补偿器180所输出的第二频率补偿信号Y₂为第二解调信号X₂。

惟以上所述者，仅为本公开文本的优选实施例而已，当不能以此限定本公开文本实施的范围，即大凡依本公开文本及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本公开专利涵盖的范围内。另外，本公开文本的任一实施例或公开文本不须达成本公开文本所公开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，并非用来限制本公开文本的权利范围。

Claims

1.一种声音数据传输系统，包括：

一解调器，用以接收一第一收音信号以及一第二收音信号，并分别产生一第一解调信号以及一第二解调信号，其中所述解调器在接收所述第一收音信号之后接收所述第二收音信号，并且所述第一解调信号以及所述第二解调信号分别具有至少一频率，以及在所述至少一频率之中，振幅大于一有效电平的频率为有效频率；以及

一频率补偿器，用以接收所述第一解调信号以及所述第二解调信号，并分别产生一第一频率补偿信号以及一第二频率补偿信号，其中所述第一频率补偿信号以及所述第二频率补偿信号分别具有一个有效频率，并且所述第二频率补偿信号的有效频率不等于所述第一频率补偿信号的有效频率，

当所述第二解调信号具有两个有效频率时，则所述第二频率补偿信号等于所述第二解调信号减去所述第一频率补偿信号；

当所述第二解调信号具有三个及以上有效频率时，则所述第二频率补偿信号等于所述第二解调信号减去前一个所述第一频率补偿信号至前n个所述第一频率补偿信号，其中n为所述第二解调信号的有效频率的数量。

2.如权利要求1所述的声音数据传输系统，其中当所述第二解调信号仅有一个有效频率时，则所述第二频率补偿信号等于所述第二解调信号。

3.如权利要求1所述的声音数据传输系统，还包括：

一解码器，用以接收并解码所述第一频率补偿信号以及所述第二频率补偿信号，并分别产生一第一数据信号以及一第二数据信号。

4.如权利要求3所述的声音数据传输系统，其中所述解调器、所述频率补偿器、所述解码器以数字信号处理的方式来实施。

5.如权利要求3所述的声音数据传输系统，还包括：

一收音器，用以接收一传送端所传送的一第一调制信号以及一第二调制信号，并产生所述第一收音信号以及所述第二收音信号。

6.如权利要求5所述的声音数据传输系统，其中所述有效电平在所述收音器所传送的所述第一收音信号以及所述第二收音信号的最大振幅的百分之八十至百分之九十之间。

7.一种声音数据传输方法，包括：

接收一第一收音信号以产生一第一解调信号；

接收一第二收音信号以产生一第二解调信号，其中在接收所述第一收音信号之后接收所述第二收音信号，并且所述第一解调信号以及所述第二解调信号分别具有至少一频率，以及在所述至少一频率中，振幅大于一有效电平的频率为有效频率；

接收所述第一解调信号以产生一第一频率补偿信号；

接收所述第二解调信号以产生一第二频率补偿信号，其中所述第一频率补偿信号以及所述第二频率补偿信号分别具有一个有效频率，并且所述第二频率补偿信号的有效频率不等于所述第一频率补偿信号的有效频率；以及

判断所述第二解调信号的有效频率的数量，当所述第二解调信号具有两个有效频率时，则所述第二频率补偿信号等于所述第二解调信号减去所述第一频率补偿信号；当所述第二解调信号具有三个及以上有效频率时，则所述第二频率补偿信号等于所述第二解调信号减去前一个所述第一频率补偿信号至前n个的所述第一频率补偿信号，其中n为所述第二解调信号的有效频率的数量。

8.如权利要求7所述的声音数据传输方法，其中当所述第二解调信号仅有一个有效频率时，则所述第二频率补偿信号等于所述第二解调信号。

9.如权利要求7所述的声音数据传输方法，还包括：

接收并解码所述第一频率补偿信号以及所述第二频率补偿信号，并分别产生一第一数据信号以及一第二数据信号。

10.如权利要求9所述的声音数据传输方法，还包括：

接收一传送端所传送的一第一调信号以及一第二调信号，并产生所述第一收音信号以及所述第二收音信号。