CN107147972A - 音频讯号输出控制方法及系统 - Google Patents

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洪誌临
吴昭文
庄巧瑄
张博超
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    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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Abstract

本发明揭示一种音频讯号输出控制方法，用于解决音频讯号无法排除噪音的问题，该方法可供用于调控一个音频讯号输出的一个音控单元执行，该方法的步骤包含：由该音控单元接收一收音端取自一人体所占空间外的音源转成的一电讯；及由该音控单元依据该电讯监视该音源的强度，若该音源的强度超过一第一音阈的持续时间超过一第一时阈，该音控单元开始输出该电讯转换而成的一音频讯号，若该音源的强度低于一第二音阈的持续时间超过一第二时阈，该音控单元停止输出该音频讯号。本发明另揭示一种音频讯号输出控制方法。借此，可确实解决上述问题。

Description

音频讯号输出控制方法及系统
技术领域
本发明是关于一种音频讯号输出控制方法及系统；特别是关于一种用于人体所占空间外的音频讯号输出控制方法及系统。
背景技术
由于电子及通讯技术蓬勃发展，为了解决多人或远距沟通时秩序维持等问题，逐渐发展出相关的会议系统，如：视讯会议系统、会议发言系统、公共广播系统、远距教学系统或视听教学系统等，该些系统通常设有数个收音单体(如：含有麦克风的装置)及数个播音单体(如：喇叭)，该收音单体与播音单体之间连接一语音通道，用以传输语言音频讯号，供不同使用者相互交换意见。
现有技术的语音通道可通过各式开关(如：麦克风或调音台上的按键)开启(On)或关闭(Off)语音输出功能，但语音输出时需逐次以人为按压方式控制，导致使用不便。为了解决此问题，遂发展出一种可依据音频讯号的讯号强度(amplitude)自动控制语音通道的方法(又称噪声门，noise gate)，但是此控制方式未以人声语音特性作为判断依据，易因空间中的瞬间噪音，如：咳嗽或掌声等，导致误开启语音通道进行播音之情事，徒增使用者的困扰。
有鉴于此，有必要改善上述现有技术的缺点，以符合实际需求，提升其实用性。
发明内容
本发明是提供一种可依据语音强度及持续时间输出音频讯号的音频讯号输出控制方法。
本发明另提供一种可依据语音强度及持续时间输出音频讯号的音频讯号输出控制系统。
本发明揭示一种音频讯号输出控制方法，可供用于调控一个音频讯号输出的一个音控单元执行，该方法的步骤包含：由该音控单元接收一收音端取自一人体所占空间外的音源转成的一电讯；及由该音控单元依据该电讯监视该音源的强度，若该音源的强度超过一第一音阈的持续时间超过一第一时阈，该音控单元开始输出该电讯转换而成的一音频讯号，若该音源的强度低于一第二音阈的持续时间超过一第二时阈，该音控单元停止输出该音频讯号。
本发明另揭示一种音频讯号输出控制系统，包含：一收音端，用以撷取一人体所占空间外的音源，将该音源转为一电讯；及一音控单元，耦接该收音端，该音控单元依据该电讯监视该音源的强度，若该音源的强度超过一第一音阈的持续时间超过一第一时阈，该音控单元开始输出该电讯转换而成的一音频讯号，若该音源的强度低于一第二音阈的持续时间超过一第二时阈，该音控单元停止输出该音频讯号。
所述时阈可为0.3秒；当该音频讯号输出时，若该音源的强度超过一噪阈，该音控单元停止输出该音频讯号，该噪阈大于该第一音阈及该第二音阈；若该音源的强度超过该音阈，该音控单元预录该时阈内的电讯，该音控单元延迟该时阈后再判断该预录的电讯是否超过该噪阈，若判断为是，该音控单元暂不输出该时段内的电讯转换而成的音频讯号，若判断为否，该音控单元输出该时段内的电讯转换而成的音频讯号；该音控单元可耦接至少一播音单体，该播音单体用以依据该音频讯号播出该音源。
上揭语音通道调控方法可利用人声语音特性作为判断依据，并依据语音持续时间输出音频讯号，可避免播音单体播出空间中的瞬间噪音，如：咳嗽或掌声等，以免徒增使用者的困扰，本发明可以达到有效播出声音及避免误播噪音等功效，以便适用于视讯会议、会议发言、公共广播、远距教学或视听教学等系统。
附图说明
图1为本发明语音通道调控方法实施例的系统方块图。
图2为本发明语音通道调控方法实施例的运作流程图。
图3为本发明语音通道调控方法实施例使用时的人声语音强度的时域示意图。
﹝本发明﹞
1收音端
2音控单元
21音讯编解码器 22音讯放大器
23微控制器
A音源 E电讯
H人体 E’音频讯号
S1收音步骤 S2控音步骤。
具体实施方式
为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
本发明全文所述之方向性用语，例如「前」、「后」、「左」、「右」、「上(顶)」、「下(底)」、「内」、「外」、「侧」等，主要是参考附加图式的方向，各方向性用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，非用以限制本发明。
本发明全文所述的「耦接」(coupled connection)，是指二电子装置之间可利用电、磁、光或其结合技术相互通讯，是本发明所属技术领域中具有通常知识者可以理解。
本发明全文所述的「人体所占空间外的音源」，是指人体轮廓外的空间传播的声音，不含人体内部空间(如：耳道、鼻腔或口腔等)传播的声音，是本发明所属技术领域中具有通常知识者可以理解。
请参阅图1所示，其为本发明的音频讯号输出控制系统实施例的系统方块图。其中，该系统实施例可包含一收音端1及一音控单元2，该收音端1(如：麦克风)可用以撷取一人体H所占空间外的音源(audio source)A，如：交谈声等，并将该音源A转成一电讯(electrical signal)E，如：该电讯E可为类比或数位讯号，利用类比讯号的电压、电流、频率、周期或数位讯号代表的数值，可表示该音源A的强度；该音控单元2耦接该收音端1，该音控单元2可依据该电讯E监视(monitoring)该音源A的强度，若该音源A的强度超过一第一音阈(audio amplitude threshold)的持续时间超过一第一时阈(time duration threshold)，该音控单元2开始输出该电讯E转换而成的一音频讯号E’(如：可供输出至播音器的电讯号)，若该音源A的强度低于一第二音阈的持续时间超过一第二时阈，该音控单元2停止输出该音频讯号E’。其中，该第一音阈及第二音阈可设为相同或具一定的差值，该第一时阈及第二时阈可设为相同或具一定的差值，以符合不同应用需求。
在此实施例中，该音控单元2可为用于视讯会议、会议发言、公共广播、远距教学或视听教学等系统的收音单体，该音阈及时阈之值可预先储存于该音控单元2，该音控单元2可设有一音讯编解码器21、一音讯放大器22及一微控制器23，该音讯编解码器21可耦接该收音端1，该音讯编解码器21可为含有语音编解码、识别及录制功能的特殊功能积体电路(ASIC)，该音讯放大器22电性连接该音讯编解码器21及该微控制器23，该微控制器23可执行一音控程式，用以输出该音频讯号E’，如：可表示发言或谈话等声音的电讯号；该音控单元2可耦接至少一播音单体(图未绘示，如：喇叭)，用以依据该音频讯号E’播出该音源，但是不以此为限。
请参阅图2所示，其为本发明的音频讯号输出控制方法实施例的运作流程图。请一并参阅图1所示，其中，该方法实施例可供用于调控一个音频讯号输出的一个音控单元2执行，该方法的步骤包含一收音步骤S1及一控音步骤S2。该收音步骤S1可由该音控单元2接收一收音端1取自一人体H所占空间外的音源A转成的一电讯E。该控音步骤S2可由该音控单元2依据该电讯E监视该音源A的强度，若该音源A的强度超过上述第一音阈的持续时间超过上述第一时阈，该音控单元2开始输出该电讯E转换而成的一音频讯号E’，若该音源A的强度低于上述第一音阈的持续时间超过上述第二时阈，该音控单元2可停止输出该音频讯号E’，其实施方式已详述如前，在此容不赘述。
请再参阅图1所示，本发明的音频讯号输出控制方法及系统实施例使用时，该第一、二音阈的值可略高于一般人耳可察觉的音量值，该第一、二时阈的值可依语言特性(如：音节或平仄声)而设定适当值(0.3秒)，但是该时阈可依语言种类微幅调整，如：闽南语有短促的仄声，其音节持续时间短，该时阈的值可略为降低；另，北方话(普通话)的尾音上扬，该时阈的值可略为增加，依此类推，其余音阈、时阈的值可参考人声录音后的时域强度(如图3所示)进行设定，但是不以此为限。
另，当该音频讯号E’输出时，若该音源A的强度超过一噪阈(noisethreshold)，该噪阈大于该第一音阈及第二音阈，如：该噪阈可为该第一、二音阈的正整数倍或为一般人会感到刺耳的音量，该音控单元2可停止输出该音频讯号E’。其中，若该音源A的强度超过该音阈，该音控单元2可预录该时阈内的电讯，该音控单元2可延迟该时阈后再判断该预录的电讯是否超过该噪阈，若判断为是，该音控单元暂不输出该时段内的电讯转换而成的音频讯号，若判断为否，该音控单元输出该时段内的电讯转换而成的音频讯号，但是不以此为限。
承上所述，本发明的音频讯号输出控制方法及系统实施例可由该音控单元接收该收音端取自该人体所占空间外的音源转成的电讯；及由该音控单元依据该电讯监视该音源的强度，若该音源的强度超过该第一音阈的持续时间超过该第一时阈，该音控单元开始输出该电讯转换而成的该音频讯号，若该音源的强度低于该第二音阈的持续时间超过该第二时阈，该音控单元停止输出该音频讯号。
借此，本发明的音频讯号输出控制方法及系统实施例可利用人声语音特性作为判断依据，并依据语音强度及持续时间输出音频讯号，可避免播音单体播出人体所占空间外的噪音，如：咳嗽、掌声或瞬间高频噪音等，以免徒增使用者的听觉困扰，可以达到有效播出声音及避免误播噪音等功效，以便适用于视讯会议、会议发言、公共广播、远距教学或视听教学等系统。

Claims (10)

1.一种音频讯号输出控制方法，供用于调控一个音频讯号输出的一个音控单元执行，该方法的步骤包含：
由该音控单元接收一收音端取自一人体所占空间外的音源转成的一电讯；及
由该音控单元依据该电讯监视该音源的强度，若该音源的强度超过一第一音阈的持续时间超过一第一时阈，该音控单元开始输出该电讯转换而成的一音频讯号，若该音源的强度低于一第二音阈的持续时间超过一第二时阈，该音控单元停止输出该音频讯号。
2.根据权利要求1所述的音频讯号输出控制方法，其中该时阈为0.3秒。
3.根据权利要求1所述的音频讯号输出控制方法，其中当该音频讯号输出时，若该音源的强度超过一噪阈，该音控单元停止输出该音频讯号，该噪阈大于该第一音阈及该第二音阈。
4.根据权利要求3所述的音频讯号输出控制方法，其中若该音源的强度超过该音阈，该音控单元预录该时阈内的电讯，该音控单元延迟该时阈后再判断该预录的电讯是否超过该噪阈，若判断为是，该音控单元暂不输出该时段内的电讯转换而成的音频讯号，若判断为否，该音控单元输出该时段内的电讯转换而成的音频讯号。
5.一种音频讯号输出控制系统，包含：
一收音端，用以撷取一人体所占空间外的音源，将该音源转为一电讯；及
一音控单元，耦接该收音端，该音控单元依据该电讯监视该音源的强度，若该音源的强度超过一第一音阈的持续时间超过一第一时阈，该音控单元开始输出该电讯转换而成的一音频讯号，若该音源的强度低于一第二音阈的持续时间超过一第二时阈，该音控单元停止输出该音频讯号。
6.根据权利要求5所述的音频讯号输出控制系统，其中该时阈为0.3秒。
7.根据权利要求5所述的音频讯号输出控制系统，其中当该电讯输出时，若该音源的强度超过一噪阈，该音控单元停止输出该音频讯号，该噪阈大于该第一音阈及该第二音阈。
8.根据权利要求7所述的音频讯号输出控制系统，其中若该音源的强度超过一音阈，该音控单元预录该时阈内的电讯，该音控单元延迟该时阈后再判断该预录的电讯是否超过该噪阈，若判断为是，该音控单元暂不输出该时段内的电讯转换而成的音频讯号，若判断为否，该音控单元输出该时段内的电讯转换而成的音频讯号。
9.根据权利要求5所述的音频讯号输出控制系统，其中该音控单元设有一音讯编解码器、一音讯放大器及一微控制器，该音讯编解码器耦接该收音端，该音讯放大器电性连接该音讯编解码器及该微控制器，该微控制器用以输出该音频讯号。
10.根据权利要求5所述的音频讯号输出控制系统，其中该音控单元耦接至少一播音单体，该播音单体用以依据该音频讯号播出该音源。
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