CN111726730A

CN111726730A - 声音播放装置及其调整输出声音的方法

Info

Publication number: CN111726730A
Application number: CN201910204517.5A
Authority: CN
Inventors: 王诚德; 高国维; 赵冠力; 杨国屏
Original assignee: Seychelles Shangyuanding Audio Co ltd
Current assignee: Pixart Imaging Inc
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-09-29

Abstract

一种声音播放装置及其调整输出声音的方法。该方法包括以下步骤：取得输入声音信号及得知输入声音信号的平均输入音量；检测环境噪音，并分析环境噪音的平均噪音音量及噪音频段；判断环境噪音的该平均噪音音量是否大于该平均输入音量；若是，将输入声音信号的特定频段进行音量调整，以增加第一增益值形成输出声音信号，其中特定频段与环境噪音的噪音频段属于相同频段或不同频段；以及播放输出声音信号。

Description

声音播放装置及其调整输出声音的方法

技术领域

本发明关于一种声音播放装置及其调整输出声音的方法，特别是一种可根据外界噪音的频率范围进行调整的声音播放装置及其调整输出声音的方法。

背景技术

现在用户利用音响、随身听或智能型手机等装置来聆听声音已经是很常见的技术。但当在听声音信号时，也可能会被外界的噪音干扰。于先前技术中，通常是要屏蔽所有外界噪音，但此种方式成本较高。且若是用于喇叭聆听声音时，也无法达到屏蔽外界噪音效果。另一种方法为在有外界噪音产生时，将声音信号的音量大幅增加以盖过外界噪音。但此种方式没有办法针对外界噪音的频率范围做适度调整，最终给使用者聆听的效果就不够精细。

因此，有必要发明一种新的声音播放装置及其调整输出声音的方法，以解决先前技术的缺失。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种声音播放系统，其可根据外界噪音的频率范围进行调整。

本发明的另一主要目的在于提供一种用于上述声音播放系统的调整输出声音的方法。

为达成上述的目的，本发明的声音播放装置包括声音接收模块、噪音检测器、噪音分析模块、声音处理模块及扬声模块。声音接收模块用以取得输入声音信号及得知输入声音信号的平均输入音量。噪音检测器用以检测环境噪音。噪音分析模块电性连接噪音检测器，用以分析环境噪音的平均噪音音量及噪音频段。声音处理模块电性连接声音接收模块及噪音分析模块，用以判断环境噪音的该平均噪音音量是否大于该平均输入音量，若该噪音频段的该平均噪音音量大于该平均输入音量，则声音处理模块将输入声音信号的特定频段进行音量调整，以增加第一增益值形成输出声音信号，其中特定频段与环境噪音的噪音频段属于相同频段或不同频段。扬声模块电性连接声音处理模块，用以播放输出声音信号。

本发明调整输出声音的方法，包括以下步骤：取得输入声音信号及得知输入声音信号的平均输入音量；检测环境噪音，并分析环境噪音的平均噪音音量及噪音频段；判断环境噪音的该平均噪音音量是否大于该平均输入音量；若是，将输入声音信号的特定频段进行音量调整，以增加第一增益值形成输出声音信号，其中特定频段与环境噪音的噪音频段属于相同频段或不同频段；以及播放输出声音信号。

附图说明

图1为本发明的声音播放装置的架构示意图。

图2为本发明的调整输出声音的方法的步骤流程图。

图3为本发明的第一实施例的调整输出声音的波形示意图。

图4为本发明的第二实施例的调整输出声音的波形示意图。

图5为本发明的第三实施例的调整输出声音的波形示意图。

图6为本发明的第四实施例的调整输出声音的波形示意图。

图7为本发明的第五实施例的调整输出声音的波形示意图。

图8为本发明的第六实施例的调整输出声音的波形示意图。

其中附图标记为：

声音播放装置10

声音接收模块20

噪音检测器30

噪音分析模块40

声音处理模块50

扬声模块60

原始增益值70

第一增益值71、71’

第二增益值72a、72b、72c、72d

具体实施方式

为能让贵审查委员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。

以下请参考图1为本发明的声音播放装置的架构示意图。

本发明的声音播放装置10包括声音接收模块20、噪音检测器30、声音处理模块50及扬声模块60。声音接收模块20用以取得一输入声音信号，并得知该输入声音信号的一平均输入音量。于本发明的不同实施方式中，声音接收模块20可以为麦克风或其他的信号接收装置，以接收外界或是其他装置产生的声音信号，本发明并不限定声音接收模块20的声音接收方式或接收路径。

噪音检测器30可为麦克风，电性连接该声音接收模块20，用以检测声音播放装置10以外的环境噪音。噪音分析模块40电性连接该噪音检测器30，用以分析由噪音检测器30得到的该环境噪音的平均噪音音量，以及得知环境噪音的一噪音频段。例如以图3为例，噪音检测器30可以得知环境噪音是属于32Hz、64Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz或16000Hz哪个频段，或者环境噪音也可以同时分布于多个频段。上述所列举的频段仅为方便举例说明，本发明并不仅限于上述所列举的频段。该噪音分析模块40可判断环境噪音的平均噪音音量是否大于平均输入音量，当环境噪音的平均噪音音量大于平均输入音量时，噪音分析模块40可再进一步判断平均噪音音量与平均输入音量的音量差是否超出一阈值。例如输入声音信号的平均输入音量为60分贝时，若于环境噪音的平均噪音音量超出平均输入音量20分贝时，即确认环境噪音的平均噪音音量为超出阈值。但本发明并不限定阈值的设定值。

声音处理模块50电性连接该声音接收模块20及该噪音分析模块40。该声音处理模块50可以为均衡器(Equalizer,EQ)，用来调整声音信号的频段具有的增益值。均衡器为一种可调配声音输出的工具，可改变声音于不同频段下的增益值，因而常被用于输出音效的调整上。当噪音分析模块40判断环境噪音的平均噪音音量大于平均输入音量时，声音处理模块50可根据环境噪音的音量特性，将该输入声音信号的一特定频段进行音量调整，以增加一第一增益值形成一输出声音信号。此处的特定频段与该环境噪音的该噪音频段属于相同频段或不同频段。而声音处理模块50也可以同时对其他不属于特定频段的输入声音信号进行调整。当平均噪音音量与平均输入音量的音量差距超出阈值时，声音处理模块50可以对其他不属于特定频段的输入声音信号增加一第二增益值。当平均噪音音量与平均输入音量的音量差距小于阈值时，声音处理模块50可以对其他不属于特定频段的输入声音信号减少第二增益值。且其中的第二增益值小于第一增益值。亦即声音处理模块50不会对输入声音信号的所有频段进行相同的音量调整。声音处理模块50可以只调整输入声音信号中与噪音频段相同的频段，或是只调整输入声音信号中与噪音频段不相同的频段，或是对输入声音信号的所有频段进行调整但特定频段与非特定频段的调整程度不同。其调整程度皆根据环境噪音的该噪音频段做改变，本发明也不限定只能调整两种增益值，声音处理模块50也可以同时调整三种或以上的增益值。

最后扬声模块60电性连接该声音处理模块50，用以播放该输出声音信号。扬声模块60可以为耳机或喇叭，但本发明并不限于此。如此一来，用户在使用时，扬声模块60播放的输出声音信号即可降低外界噪音的干扰。

需注意的是，声音播放装置10具有的各模块可以为硬件装置、软件程序结合硬件装置、固件结合硬件装置等方式架构而成，例如可以将一计算机程序产品储存于一计算机可读取媒体中读取并执行以达成本发明的各项功能，但本发明并不以上述的方式为限。此外，本实施方式仅例示本发明的较佳实施例，为避免赘述，并未详加记载所有可能的变化组合。然而，本领域的通常知识者应可理解，上述各模块或元件未必皆为必要。且为实施本发明，亦可能包含其他较细节的习知模块或元件。各模块或元件皆可能视需求加以省略或修改，且任两模块间未必不存在其他模块或元件。

接着请参考图2系本发明的调整输出声音的方法的步骤流程图。此处需注意的是，以下虽以上述声音播放装置10为例说明本发明的调整输出声音的方法，但本发明的调整输出声音的方法并不以使用在上述相同结构的声音播放装置10为限。

首先声音播放装置10进行步骤201：取得一输入声音信号及得知该输入声音信号的一平均输入音量。

首先声音接收模块20用以取得一输入声音信号，例如外界或是其他装置产生的声音信号，但本发明并不限于此。且声音接收模块20也可以得知输入声音信号的一平均输入音量。

其次进行步骤202：检测环境噪音，并分析该环境噪音的一平均噪音音量及一噪音频段。

其次噪音检测器30检测声音播放装置10外的环境噪音，并利用噪音分析模块40分析由噪音检测器30得到的该环境噪音的平均噪音音量，以及得知环境噪音的一噪音频段。噪音分析模块40可以找出噪音频段是属于32Hz、64Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz或16000Hz哪个频段。但本发明并不限于此区分方式。

接着声音处理模块50进行步骤203：判断该环境噪音的该平均噪音音量是否大于该平均输入音量。

接着噪音分析模块40再判断环境噪音的平均噪音音量是否大于平均输入音量。

当环境噪音的平均噪音音量大于平均输入音量时，声音处理模块50可进行步骤204：将该输入声音信号的一特定频段进行音量调整，以增加一第一增益值。

声音处理模块50可将该输入声音信号的一特定频段进行音量调整，以增加一第一增益值形成一输出声音信号。此处的特定频段与该环境噪音的该噪音频段属于相同频段或不同频段。故在此请参考图3为本发明的第一实施例的调整输出声音的波形示意图。

于本发明的第一实施例中，特定频段与该环境噪音的该噪音频段属于相同频段。因此噪音分析模块40确认于500Hz为该噪音频段后，声音处理模块50就将属于500Hz频段的输入声音信号的原始增益值70增加第一增益值71。第一增益值71可以为15分贝或大于15分贝，但本发明并不限于此。借此500Hz频段的输出声音信号就相当于原始增益值70加上第一增益值71。

另外，在步骤203后，也可同时进行步骤205：判断该环境噪音的该平均噪音音量及该平均输入音量的音量差距是否超出一阈值。

噪音分析模块40可再进一步判断平均噪音音量与平均输入音量的音量差是否超出一阈值。

若平均噪音音量与平均输入音量的音量差超出一阈值，执行步骤206：对该特定频段以外的频段的音量增加一第二增益值。

当平均噪音音量与平均输入音量的音量差距超出阈值时，声音处理模块50可以同时对其他不属于特定频段的输入声音信号增加一第二增益值。在此请参考图4为本发明的第二实施例的调整输出声音的波形示意图。

于本发明的第二实施例中，声音处理模块50除了将属于500Hz频段的输入声音信号的原始增益值70增加第一增益值71外，也将其他频段的输入声音信号的原始增益值70增加第二增益值72a，第二增益值72a小于第一增益值71，例如可以为0到5分贝，但本发明并不限于此。借此500Hz频段以外的输出声音信号就相当于原始增益值70加上第二增益值72a。

若平均噪音音量与平均输入音量的音量差小于一阈值，执行步骤207：对该特定频段以外的频段的音量减少一第二增益值72a。

当平均噪音音量与平均输入音量的音量差距小于阈值时，声音处理模块50可以对其他不属于特定频段的输入声音信号减少第二增益值72b。接着请参考图5为本发明的第三实施例的调整输出声音的波形示意图。

于本发明的第三实施例中，声音处理模块50除了将属于500Hz频段的输入声音信号的原始增益值70增加第一增益值71外，也将其他频段的输入声音信号的原始增益值70减少第二增益值72b，第二增益值72b同样小于第一增益值71，例如可以为0到5分贝，但本发明并不限于此。借此500Hz频段以外的输出声音信号就相当于原始增益值70减去第二增益值72b。

接着请参考图6为本发明的第四实施例的调整输出声音的波形示意图。

于本发明的第三实施例中，特定频段与该环境噪音的该噪音频段属于不相同的频段。因此噪音分析模块40确认于500Hz为该噪音频段后，声音处理模块50就将不属于500Hz频段的输入声音信号其他频段的原始增益值70都增加第一增益值71’。第一增益值71’同样可以为15分贝或大于15分贝，但本发明并不限于此。借此500Hz频段以外的输出声音信号就相当于原始增益值70加上第一增益值71’。

接着请参考图7为本发明的第五实施例的调整输出声音的波形示意图。

于本发明的第五实施例中，相当于步骤206中当平均噪音音量与平均输入音量的音量差距超出阈值的情况。声音处理模块50除了将不属于500Hz频段的输入声音信号的原始增益值70都增加第一增益值71’外，也将属于500Hz频段的输入声音信号的原始增益值70增加第二增益值72c，第二增益值72c同样小于第一增益值71’，例如可以为0到5分贝，但本发明并不限于此。借此500Hz频段的输出声音信号就相当于原始增益值70加上第二增益值72c。

最后请参考图8为本发明的第六实施例的调整输出声音的波形示意图。

最后于本发明的第六实施例中，相当于步骤207中当平均噪音音量与平均输入音量的音量差距小于阈值的情况。声音处理模块50除了将不属于500Hz频段的输入声音信号的原始增益值70都增加第一增益值71’外，也将属于500Hz频段的输入声音信号的原始增益值70减少第二增益值72d，第二增益值72d同样小于第一增益值71’，例如可以为0到5分贝，但本发明并不限于此。借此500Hz频段的输出声音信号就相当于原始增益值70减去第二增益值72d。

最后进行步骤208：形成及播放该输出声音信号。

经由上述步骤204、步骤206或步骤207的处理后，声音处理模块50就可以形成输出声音信号。因此输出声音信号可以为第一到第六实施例的调整方式。第一实施例为将输入声音信号中与噪音频段相同频段增加第一增益值71；第二实施例为将输入声音信号中与噪音频段相同的频段增加第一增益值71，与噪音频段不相同的频段增加第二增益值72a；第三实施例为将输入声音信号中与噪音频段相同的频段增加第一增益值71，与噪音频段不相同的频段减少第二增益值72b；第四实施例为将输入声音信号中与噪音频段不相同频段增加第一增益值71’；第五实施例为将输入声音信号中与噪音频段不相同的频段增加第一增益值71’，与噪音频段相同的频段增加第二增益值72c；第六实施例为将输入声音信号中与噪音频段不相同的频段增加第一增益值71’，与噪音频段相同的频段减少第二增益值72d。最后扬声模块60播放出该输出声音信号。如此一来，借由上述第一到第六实施例的调整方式，扬声模块60播放出的输出声音信号即可降低噪音对使用者的干扰。

此处需注意的是，本发明的调整输出声音的方法并不以上述的步骤次序为限，只要能达成本发明的目的，上述的步骤次序亦可加以改变。

由上述的说明可知，根据上述实施方式，用户使用声音播放装置10时就可以降低环境噪音的干扰。

需注意的是，上述仅为实施例，而非限制于实施例。譬如此不脱离本发明基本架构者，皆应为本专利所主张的权利范围，而应以专利申请范围为准。

Claims

1.一种调整输出声音的方法，使用在一声音播放装置上，其特征在于，该方法包括以下步骤：

取得一输入声音信号及得知该输入声音信号的一平均输入音量；

检测一环境噪音，并分析该环境噪音的一平均噪音音量及一噪音频段；

判断该环境噪音的该平均噪音音量是否大于该平均输入音量；

若是，将该输入声音信号的一特定频段进行音量调整，以增加一第一增益值形成一输出声音信号，其中该特定频段与该环境噪音的该噪音频段属于相同频段或不同频段；以及

播放该输出声音信号。

2.如权利要求1所述的调整输出声音的方法，其特征在于，更包括以下步骤：

当该特定频段与该环境噪音的该噪音频段属于相同频段时，同时对该特定频段以外的频段进行音量调整。

3.如权利要求1所述的调整输出声音的方法，其特征在于，更包括以下步骤：

当该特定频段与该环境噪音的该噪音频段属于不同频段时，同时对该特定频段以外的频段进行音量调整。

4.如权利要求2或3所述的调整输出声音的方法，其特征在于，更包括以下步骤：

若该环境噪音的该平均噪音音量大于该平均输入音量且音量差距超出一阈值时，进一步对该特定频段以外的频段的音量增加一第二增益值，其中该第二增益值小于该第一增益值。

5.如权利要求2或3所述的调整输出声音的方法，其特征在于，更包括以下步骤：

其中若该环境噪音的该平均噪音音量大于该平均输入音量但音量差距没有超出一阈值时，进一步对该特定频段以外的频段的音量减少一第二增益值，其中该第二增益值小于该第一增益值。

6.一种声音播放装置，其特征在于，包括：

一声音接收模块，用以取得一输入声音信号及得知该输入声音信号的一平均输入音量；

一噪音检测器，用以检测一环境噪音；

一噪音分析模块，电性连接该噪音检测器，用以分析该环境噪音的一平均噪音音量及一噪音频段，以判断该环境噪音的该平均噪音音量是否大于该平均输入音量；

一声音处理模块，电性连接该声音接收模块及该噪音分析模块；若该噪音频段的该平均噪音音量大于该平均输入音量，则该声音处理模块将该输入声音信号的一特定频段进行音量调整，以增加一第一增益值形成一输出声音信号，其中该特定频段与该环境噪音的该噪音频段属于相同频段或不同频段；以及

一扬声模块，电性连接该声音处理模块，用以播放该输出声音信号。

7.如权利要求6所述的声音播放装置，其特征在于，当该特定频段与该环境噪音的该噪音频段属于相同频段时，该声音处理模块同时对该特定频段以外的频段进行音量调整。

8.如权利要求6所述的声音播放装置，其特征在于，当该特定频段与该环境噪音的该噪音频段属于不同频段时，该声音处理模块同时对该特定频段以外的频段进行音量调整。

9.如权利要求7或8所述的声音播放装置，其特征在于，若该环境噪音的该平均噪音音量大于该平均输入音量且音量差距超出一阈值时，该声音处理模块进一步对该特定频段以外的频段的音量增加一第二增益值，其中该第二增益值小于该第一增益值。

10.如权利要求7或8所述的声音播放装置，其特征在于，若该环境噪音的该平均噪音音量大于该平均输入音量且音量差距没有超出一阈值时，该声音处理模块进一步对该特定频段以外的频段的音量减少一第二增益值，其中该第二增益值小于该第一增益值。