CN1968543A - 一种多通道音频播放装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种多通道音频播放装置，其包括：MCU；至少两个独立的音频输入端口，用于至少两种不同音源的输入，输入端口联接有音频信号选择开关，MCU控制输入音频信号选择开关，用于从所述的音频输入通道中选择两路音频输入通道分别用于所述音频输出端口的两个音频输出通道；其实现步骤包括：接收步骤、处理步骤及输出步骤，通过切换选择开关进行选择并输出相应模式的声音信号。本发明的技术方案实现成本低廉，性价比高，操作快捷、方便，极大提高了多通道音频装置的利用率。

Description

一种多通道音频播放装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电视的音频播放技术，尤其涉及具有多通道输入输出的音频播放装置及其控制方法。

背景技术

随着电视技术的发展以及电视节目的丰富，传统单画面已经越来越满足不了人们的观看要求。目前很多高档电视机实现了同时播放两个或两个以上不同视频信号的功能，例如：双通道电视机在双画面状态时，可以一个画面播放DVD，另一个画面播放电视节目。并且对于极有发展前景的大屏幕尺寸及高像素特点的平板电视而言，采用双画面来播放，其画质清晰并且尺寸也比较适于观看。目前电视产品的双画面技术，在一定程度上满足了众多具有不同收看喜好的家庭成员同时收视的需求。但是，在实现上述双画面功能时，美中不足的是电视机的左右扬声器只能输出了其中一个画面的声音，并且耳机和扬声器的声音音源是一致的，即耳机和扬声器也只能同时播放同一个视频信号的声音。这样，另一个画面播放的节目势必只能在无声状态下以画面图片的形式呈现给观众欣赏，例如，两个观众在上述双画面状态下分别收看电视剧和球赛时，两人要么同时收听球赛的声音，要么同时收听电视剧的声音，这时必定会影响其中--人的节目收听。

从上所述可以看出，目前电视机的双画面技术并不能真正同时满足多个用户不同收视喜好的需求，仅仅是画面的分离声音却不进行分类不仅让用户收看感到别扭，也对电视机功能的实用性大打折扣。为此，有必要对现有双画面电视机的声音控制进行改进。

发明内容

本发明目的在于提供一种新颖的多通道音频播放装置及其控制方法，其设置相应的音频分路播放装置，通过对相互独立的音频输入信源的选择，可以使该播放装置的左右声道输出通道分别播放不同的音源信号。

本发明另一个目的在于提供一种多通道音频播放装置及其控制方法，该装置及方法通过设置两个以上的独立音频输入输出通道，实现对不同信号源音频的播放，因此该控制方法，可以有效的进行不同播放模式下左右声道播放音源信号的切换。

我们知道，人的听觉系统对其所关注的音源对象具有很强的选择性，对与之无关的音源对象具有很强的过滤性，比如在会议讨论中，我们可以和旁边或对面的人进行交谈，而不会受到旁边或对面人所同时进行的其他讨论声的干扰。另外，由于人的听觉系统具有较强的鉴别能力，使我们也可以同时接受两种音源并加以辨别反应，正如我们可以同时关注两个人的谈话内容并分别做出相应的反应。概括的说就是在两个音源的响度相当的前提下，对彼此有一定间距、同时发声的情况下，人的听觉系统可以专注在其中一个音源上而基本不受另外一个音源的干扰。对于目前流行的大屏幕尺寸的电视而言，由于其左、右扬声器相隔间距较大，如果在双画面状态下，采取左扬声器播放左画面声音、右扬声器播放右画面声音，用户完全能够对各自所收看画面的声音加以区别接收。当然，对于那些一心二用的用户来说，他们也可以同时关注两个画面的内容，以及对其相应的音源加以区别接收。对于某些一体化扬声器，也可以采用两个音源左右信号同时分别进入左右扬声器的方式来实现两个画面声音同时播放的功能。

因此，为达到本发明的目的，本发明是按如下方式实现的：

一种多通道音频播放装置包括：MCU；至少两个独立的音频输入端口，用于至少两种不同音源的输入，该端口包含一路或多路音频输入通道；至少一个音频输出端口，该端口包含两路音频输出通道，分别用于左右声道信号的输出：其特征在于输入端口联接有音频信号选择开关，MCU控制输入音频信号选择开关，用于从所述的音频输入通道中选择两路音频输入通道分别用于所述音频输出端口的两个音频输出通道；上述选择开关所选择的两路音频输入通道的信号来源于不同的音频输入端口。

其中，上述音频输入端口中至少有一个输入端口包含两路左右声道的信号通道，并且该端口的一个音频输入通道的信号是由左右声道的信号合成的。

音频输出通道连接有MCU控制的音量控制单元，以实现左声道输出音量和右声道输出音量的单独调节，保持左右声道的平衡。

上述的选择开关是矩阵开关，该矩阵开关在MCU的控制下从其输入端选出相应的信号加载到左右扬声器的功放上用以播放。

该播放装置中还设置有加法器，加法器连接于输入端口与矩阵开关之间，用于左右声道信号的混合。

为了实现独立调节左右声道音量的目的，左声道和右声道还分别连接有音量控制单元，音量控制单元又联接有寄存器，左右声道的音量参数分别存储在寄存器，通过MCU调节相应寄存器里的音量参数，可实现左、右声道声音大小的独立控制。

该装置还包含一个遥控器，该遥控器上设有用于所述选择开关选择及相应参数设置的功能键。

本发明的多通道音频播放装置的音频控制方法，包括如下操作步骤：

(1)接收步骤：接收声道播放模式切换的指令；

(2)处理步骤：对左右声道的音量进行配置，调节左右声道的音量参数，

使其一致；

(3)输出步骤：切换选择开关并输出相应模式的声音信号。

上述的操作步骤是用以当该多通道音视频播放装置在模式(a)左右声道分别播放两个不同信源；以及模式(b)左右声道同时播放一个信源之间进行模式切换的控制步骤。

左扬声器和右扬声器分别连接音量控制单元，左右声道的音量参数分别存储在寄存器中，通过MCU调节相应寄存器里的音量参数，对左右扬声器的音量进行自动的匹配调节，实现左/右扬声器声音大小的独立控制。

左、右扬声器输出不同的声源模式下，将每个声源的左右伴音信号进行相加，然后将混合后的信号送到单边扬声器输出。

本发明的技术方案成本低廉，性价比高，操作快捷、方便，极大提高了多通道音频装置的利用率。另外，本发明方案结合现有的双视频画面的电视功能更是锦上添花，彻底解决了多个用户通过一台电视有声有色地同时收看两个不同节目的问题，也提供了一种可以使一个用户同时欣赏两套节目的方法，以及提供给用户通过另一个有声画面来了解、浏览其他节目的功能。

附图说明

图1为现有几种不同数量画面的电视机示意图。

图2为本发明实施的音源独立控制选择系统结构示意图。

图3为本发明实施的音源独立控制选择的电路图。

图4为本发明实施的音源独立控制选择的软件流程图。

具体实施方式

本发明所揭示的技术方案可以用于多通道的音频播放装置，不过在本具体实施方式中，我们将具体描述该发明在电视中的应用。

业界通常把同一个视频设备的屏幕上显示不同画面的个数状态称为LayOut状态，现有的电视机除了如图1所示的单窗口一种状态外，还有双画面和多画面状态，其中双画面包括PIP、POP1、PBP三种状态；多画面包括POP3和POP12两种状态。由于上述具有多个画面的电视机在使用时，其屏幕通常只能同时显示两个活动画面，本实施例就是针对具有该功能的电视机所提出的技术方案，并且本文中所提及的双视频画面包括了上述传统意义的双画面和多画面状态下，具有两个活动画面的情况。

在电视机同时显示两个活动画面的状态下，根据声像同步的原理，系统最多也只能同时播放两个不同的声音。为了区分声音对应于哪个活动画面，我们给两个活动画面分别定义一个属性：(一)主窗口，包括单窗口、PBP中的左边画面、PIP中的大画面、POP1中的左边画面、POP3中的左边画面、POP12中的中间的画面；(二)子窗口，包括PBP中的右边画面、PIP中小画面、POP1中右边画面、POP3中的小画面、POP12中的小画面。

另外，在双视频画面的状态下，本实施例中的左右扬声器包括以下几种不同的声源控制方式：(1)Primary状态，表明左右扬声器同时播放主窗口信源的左右声道声音；(2)Secondary状态，表明左右扬声器同时播放子窗口信源的左右声道声音；(3)Both状态，表明左扬声器播放主窗口信源的左右声道通过加法器混合后的声音，右扬声器播放子窗口信源的左右声道通过加法器混合后的声音。

以上是本发明结合电视应用的一些说明，为解决用户在关注两个不同画面图像信号时能同时欣赏到两个不同画面的声音这个问题，我们采取的解决办法是对左右扬声器的声音音源进行独立控制选择，这样使得左右扬声器可以分别播放不同信源的声音。

下面我们以4种独立音源输入为例对本发明的技术方案加以说明，更多种信源输入与之类似。如图2所示，为支持左右扬声器声音音源独立控制选择的硬件系统方框图。该系统包括MCU、两个加法器(MIX)以及一个矩阵开关。其中，加法器用于左右声道信号的混合；矩阵开关在MCU的控制下从其输入端选出相应的信号加载到左右扬声器的功放上用以播放。电视机在如上所述的双活动画面状态下，如果用户希望左右扬声器分别播放主画面和子画面的声音，则矩阵开关可以在MCU的控制下，选通输入信号M1、M2、M3或M4中与主子画面相对应的两个信号作为图2中a、b输出端口的信号。

为了实现独立调节左右扬声器音量的目的，左扬声器和右扬声器还分别连接有两个音量控制单元，我们把左右声道的音量参数分别存储在寄存器中(如NSP2100A里的0x3A、0x3B寄存器)，用户在使用过程中，系统只需通过MCU调节相应寄存器里的音量参数，便实现左/右扬声器声音大小的独立控制。

图3是图2所揭示技术方案的一种更为具体的实现方式。

另外，为了方便用户操作，我们在遥控器上定义了一个模式切换的功能键，用于切换电视左右扬声器的音源。在双视频画面的状态(PIP/POP/PBP等)下，按压该功能键，系统可以在“左右扬声器输出主活动画面声音”、“左右扬声器输出子活动画面声音”、“左扬声器输出主活动画面声音，右扬声器输出子活动画面声音”三种模式下进行切换。当系统在“左扬声器输出主活动画面声音，右扬声器输出子活动画面声音”模式时，可以使左右扬声器分别播放两个活动画面的声音，即达到本发明的目的。

以下结合软件对本发明的技术方案作进一步详细的说明。用户使用上述功能键进行扬声器不同播放模式切换时，系统包括以下操作步骤：(1)接收到模式切换的功能键被按下；(2)判断是否为双视频画面状态，如果在双视频画面状态下，就在上述的三种播放模式下进行切换，否则系统退出处理；(3)对左右扬声器的音量进行配置；(4)切换矩阵开关并输出相应模式的声音信号。由于我们所提供的方案在双有声画面下用户可以对左右扬声器的音量分别进行调节，那么在双视频画面下，当系统由双有声画面切换到单有声画面时，系统必须对左右扬声器的音量进行自动的匹配调节，不至于左右扬声器在播放同一个信源的声音时，两边的音量大小不一样，步骤(3)就是针对上述问题所执行的一个操作。

在“左扬声器输出主活动画面声音，右扬声器输出子活动画面声音”模式下，如前所述，其工作原理是把每个活动画面的左右伴音信号进行相加，然后将混合后的信号送到单边扬声器输出。这样，声音虽然由单边扬声器输出但并没有成份损失，只是对于立体声音源会损失立体声效果，通常电视基本是单声的，因而对于电视来说影响不大。

Claims (11)

1、一种多通道音频播放装置，其包括：MCU；至少两个独立的音频输入端口，用于至少两种不同音源的输入，该端口包含一路或多路音频输入通道；至少一个音频输出端口，该端口包含两路音频输出通道，分别用于左右声道信号的输出；其特征在于输入端口联接有音频信号选择开关，MCU控制输入音频信号选择开关，用于从所述的音频输入通道中选择两路音频输入通道分别用于所述音频输出端口的两个音频输出通道；上述选择开关所选择的两路音频输入通道的信号来源于不同的音频输入端口。

2、如权利要求1所述的多通道音频播放装置，其特种在于上述音频输入端口中至少有一个输入端口包含两路左右声道的信号通道，并且该端口的一个音频输入通道的信号是由左右声道的信号合成的。

3、如权利要求1所述的多通道音频播放装置，其特种在于音频输出通道连接有MCU控制的音量控制单元，以实现左声道输出音量和右声道输出音量的单独调节，保持左右声道的平衡。

4、如权利要求1所述的多通道音频播放装置，其特种在于上述的选择开关是矩阵开关，该矩阵开关在MCU的控制下从其输入端选出相应的信号加载到左右扬声器的功放上用以播放。

5、如权利要求4所述的多通道音频播放装置，其特种在于该播放装置中还设置有加法器，加法器连接于输入端口与矩阵开关之间，用于左右声道信号的混合。

6、如权利要求3所述的多通道音频播放装置，其特种在于左声道和右声道还分别连接有音量控制单元，音量控制单元又联接有寄存器，左右声道的音量参数分别存储在寄存器，通过MCU调节相应寄存器里的音量参数，可实现左、右声道声音大小的独立控制。

7、如权利要求1所述的多通道音频播放装置，其特种在于该装置还包含一个遥控器，该遥控器上设有用于所述选择开关选择及相应参数设置的功能键。

8、一种多通道音频播放装置的音频控制方法，其特种在于该方法包括如下操作步骤：

(1)接收步骤：接收声道播放模式切换的指令；

(2)处理步骤：对左右声道的音量进行配置，调节左右声道的音量参数，使其一致；

(3)输出步骤：切换选择开关并输出相应模式的声音信号。

9、如权利要求8所述的多通道音频播放装置的音频控制方法，其特种在于上述的操作步骤是用以当该多通道音视频播放装置在模式(a)左右声道分别播放两个不同信源；以及模式(b)左右声道同时播放一个信源之间进行模式切换的控制步骤。

10、如权利要求8所述的多通道音频播放装置的音频控制方法，其特种在于左扬声器和右扬声器分别连接音量控制单元，左右声道的音量参数分别存储在寄存器中，通过MCU调节相应寄存器里的音量参数，对左右扬声器的音量进行自动的匹配调节，实现左/右扬声器声音大小的独立控制。

11、如权利要求10所述的多通道音频播放装置的音频控制方法，其特种在于左、右扬声器输出不同的声源模式下，将每个声源的左右伴音信号进行相加，然后将混合后的信号送到单边扬声器输出。

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