TW201445878A - 音頻處理系統及方法 - Google Patents
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Abstract
一種音頻處理方法，應用於電子裝置，該方法將解碼音頻文檔所產生的原始數位音頻訊號中低於一個預設截止頻率的數位音頻訊號作衰減處理並輸出，並將該原始數位音頻訊號中高於該預設截止頻率的數位音頻訊號正常輸出；對所輸出的數位音頻訊號做增益處理；及將所述經過增益處理的數位音頻訊號轉換成類比音頻訊號，並輸出給該電子裝置的音頻放大器，由該音頻放大器將該類比音頻訊號放大，以驅動該電子裝置的揚聲器來將該類比音頻訊號還原成聲音。本發明還提供一種音頻處理系統。利用本發明，用戶可聽到該電子裝置的揚聲器以更大音量輸出的聲音。
Description
本發明涉及一種電子裝置的音頻處理系統及方法。
電子裝置例如手機隨著其尺寸的演變，聲學結構設計也面臨到越來越多的限制，不僅揚聲器音箱空間越來越小，甚至揚聲器本身也只能往更小尺寸方向發展，這些限制都使得揚聲器的音域廣度變小，音壓下降、更使得聲音聽起來不悅耳、不自然。
目前聲學領域上常用AGC（Auto gain control）增益處理技術來改善揚聲器聲音音量，但是當前使用AGC增益機制改善聲音音量時，音量會有明顯的忽大忽小的問題，即並沒有使音量最佳化。
鑒於以上內容，有必要提供一種音頻處理系統及方法，可以提升電子裝置的揚聲器的音量，並可避免該揚聲器所播放出來的聲音音量有明顯的忽大忽小的問題。
所述音頻處理系統，運行於電子裝置，該系統包括：解碼模組，用於讀取一個音頻文檔，並解碼該音頻文檔產生一組原始數位音頻訊號；高通濾波模組，用於將所述原始數位音頻訊號中低於一個預設截止頻率的數位音頻訊號作衰減處理並輸出，並將該原始數位音頻訊號中高於該預設截止頻率的數位音頻訊號正常輸出；增益模組，用於對上述輸出的數位音頻訊號做增益處理；及輸出模組，用於將所述經過增益處理的數位音頻訊號轉換成類比音頻訊號，並輸出給所述電子裝置的音頻放大器，由該音頻放大器將該類比音頻訊號放大，以驅動該電子裝置的揚聲器來將該類比音頻訊號還原成聲音。
所述音頻處理方法，應用於電子裝置，該方法包括：解碼步驟，讀取一個音頻文檔，並解碼該音頻文檔產生一組原始數位音頻訊號；高通濾波步驟，將所述原始數位音頻訊號中低於一個預設截止頻率的數位音頻訊號作衰減處理並輸出，並將該原始數位音頻訊號中高於該預設截止頻率的數位音頻訊號正常輸出；增益步驟，對上述輸出的數位音頻訊號做增益處理；及輸出步驟，將所述經過增益處理的數位音頻訊號轉換成類比音頻訊號，並輸出給所述電子裝置的音頻放大器，由該音頻放大器將該類比音頻訊號放大，以驅動該電子裝置的揚聲器來將該類比音頻訊號還原成聲音。
相較於習知技術，利用所述音頻處理系統及方法，用戶可以聽到所述電子裝置的揚聲器以更大音量輸出的聲音，並且該聲音音量不會有明顯的忽大忽小的問題。
圖1是本發明音頻處理系統較佳實施例的運行環境圖。
圖2是本發明音頻處理系統較佳實施例的功能模組圖。
圖3是本發明音頻處理方法的較佳實施例的流程圖。
如圖1所示，是本發明音頻處理系統（以下簡稱處理系統）較佳實施例的運行環境圖。在本實施例中，處理系統10運行於電子裝置1中，該電子裝置1包括音頻放大器11、揚聲器12、儲存器13及處理器14。本實施例中，所述音頻放大器11可以為D類（Class D）音頻放大器，所述儲存器13儲存有音頻文檔131。本實施例中，所述處理系統10用於處理該音頻文檔131，使得揚聲器12可以以更大音量來播放該音頻文檔131所對應的聲音，並且使得該揚聲器12的音量不會有明顯的忽大忽小的問題，具體處理細節下面介紹。
本實施例中，所述儲存器13除儲存所述音頻文檔131外，還可以用於儲存其他資料，例如儲存所述處理系統10的程式化代碼。所述處理系統10可以被分割成一個或多個模組，每一個模組是完成一特定功能的程式段。所述一個或多個模組被儲存在所述儲存器13中並由處理器14執行，以完成本發明提供的功能。例如，參閱圖2所示，所述處理系統10被分割成解碼模組101、高通濾波模組102、增益模組103及輸出模組104。各模組的功能將在圖3的流程圖中具體描述。
如圖3所示，是本發明音頻處理方法的較佳實施例的流程圖。
步驟S1，解碼模組101從儲存器13中讀取音頻文檔131，並解碼該音頻文檔131產生一組原始數位音頻訊號。
步驟S2，高通濾波模組102將所述原始數位音頻訊號中低於一預設截止頻率的數位音頻訊號作衰減處理（即將所述低於預設截止頻率的數位音頻訊號的強度降低）並輸出，並將該原始數位音頻訊號中高於該預設截止頻率的數位音頻訊號正常輸出（即高於該預設截止頻率的數位音頻訊號的強度保持不變）。
本實施例中，所述截止頻率的大小可根據經驗設置，該截止頻率的大小優選介於600HZ到1000HZ範圍內的任一頻率值。以預設該截止頻率是600HZ為例，所述高通濾波模組102將所述原始數位音頻訊號中低於600HZ的數位音頻訊號作衰減處理後輸出，而對該原始數位音頻訊號中高於600HZ的數位音頻訊號的強度保持不變，即正常輸出。
需要說明的是，所述高通濾波模組102具體對所述低於預設截止頻率的音頻訊號所作衰減的多少可根據用戶需求來設置，即由用戶自行設置該高通濾波模組102的斜率（例如提供一設置介面供用戶設置），或者由開發人員直接設置好斜率。
本實施例中，所高通濾波模組102可以為IIR(Infinite Impulse Response，無限脈衝回應)數字高通濾波器或FIR(Finite Impulse Response，有限脈衝回應)數字高通濾波器。由於FIR數位高通濾波器的脈衝回應是有限的，有利於對數位訊號的處理，便於編程，用於計算的時延也小，本實施例中，所述高通濾波模組102優選FIR數位高通濾波器。
步驟S3，增益模組103對上述輸出的數位音頻訊號做增益處理，即對上述經過衰減處理後所輸出的數位音頻訊號和正常輸出的數位音頻訊號作增益處理。
本實施例中，所述增益模組103對所輸出的數位音頻訊號所做的增益大小等於標準音頻訊號與該輸出的數位音頻訊號中，訊號強度最強的數位音頻訊號的強度差值，該標準音頻訊號的強度為0dB。
例如，假設所輸出的數位音頻訊號中，訊號強度最強的數位音頻訊號的強度為-20dB，則標準音頻訊號與該訊號強度最強的數位音頻訊號的強度差值為20dB，所述增益模組103則對所輸出的數位音頻訊號各增益20dB。
例如，所輸出的數位音頻訊號中的數位音頻訊號A的強度為-50dB，則所述增益模組103對該數位音頻訊號A的強度增益20dB，那麼該數位音頻訊號A增益後的強度則為-30dB。又如，所輸出的數位音頻訊號中的數位音頻訊號B的強度為-30dB，則所述增益模組103對該數位音頻訊號B增益處理後，該數位音頻訊號B的強度為-10dB。
因此，經過所述增益模組103的增益處理後，所輸出的數位音頻訊號的強度增強了20dB，進而使得揚聲器12在播放時聲音音量大了20dB。
步驟S4，輸出模組104將所述經過增益處理的數位音頻訊號轉換成類比音頻訊號，並輸出給所述電子裝置1的音頻放大器11，由該音頻放大器11將該類比音頻訊號放大，以驅動該電子裝置1的揚聲器12來將該類比音頻訊號還原成聲音。本實施例中，所述音頻放大器為D類音頻放大器。
從本發明的流程步驟可以看出，本發明先將所述原始數位音頻訊號中低於所述預設截止頻率的數位音頻訊號作衰減處理，即將所述低於預設截止頻率的數位音頻訊號的強度降低，由於數位音頻訊號的頻率越大，該數位音頻訊號的強度越弱，那麼當所述高通濾波模組102對所述低於預設截止頻率的數位音頻訊號做了衰減處理後，該低於預設截止頻率的數位音頻訊號的強度與所述高於預設截止頻率的數位音頻訊號的強度差值減少，進而使得增益處理後，揚聲器12所播放出來的聲音音量不但有提升，而且音量不會有明顯的忽大忽小的問題。
最後應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
1．．．電子裝置
10．．．處理系統
11．．．音頻放大器
12．．．揚聲器
13．．．儲存器
131．．．音頻文檔
14．．．處理器
101．．．解碼模組
102．．．高通濾波模組
103．．．增益模組
104．．．輸出模組
S1．．．讀取一個音頻文檔，並解碼該音頻文檔產生一組原始數位音頻訊號
S2．．．將所述原始數位音頻訊號中低於一個預設截止頻率的數位音頻訊號作衰減處理並輸出，並將該原始數位音頻訊號中高於該預設截止頻率的數位音頻訊號正常輸出
S3．．．對上述輸出的數位音頻訊號做增益處理
S4．．．將所述經過增益處理的數位音頻訊號轉換成類比音頻訊號，並輸出給所述電子裝置的音頻放大器，由該音頻放大器將該類比音頻訊號放大，以驅動該電子裝置的揚聲器來將該類比音頻訊號還原成聲音
S1．．．讀取一個音頻文檔，並解碼該音頻文檔產生一組原始數位音頻訊號
S2．．．將所述原始數位音頻訊號中低於一個預設截止頻率的數位音頻訊號作衰減處理並輸出，並將該原始數位音頻訊號中高於該預設截止頻率的數位音頻訊號正常輸出
S3．．．對上述輸出的歎位音頻訊號做增益處理
S4．．．將所述經過增益處理的數位音頻訊號轉換成類比音頻訊號，並輸出給所述電子裝置的音頻放大器，由該音頻放大器將該類比音頻訊號放大，以驅動該電子裝置的揚聲器來將該類比音頻訊號還原成聲音
Claims (8)
- 一種音頻處理系統，運行於電子裝置，該系統包括：
解碼模組，用於讀取一個音頻文檔，並解碼該音頻文檔產生一組原始數位音頻訊號；
高通濾波模組，用於將所述原始數位音頻訊號中低於一個預設截止頻率的數位音頻訊號作衰減處理並輸出，並將該原始數位音頻訊號中高於該預設截止頻率的數位音頻訊號正常輸出；
增益模組，用於對上述輸出的數位音頻訊號做增益處理；及
輸出模組，用於將所述經過增益處理的數位音頻訊號轉換成類比音頻訊號，並輸出給所述電子裝置的音頻放大器，由該音頻放大器將該類比音頻訊號放大，以驅動該電子裝置的揚聲器來將該類比音頻訊號還原成聲音。 - 如申請專利範圍第1項所述的音頻處理系統，所述預設截止頻率的大小為介於600HZ到1000HZ範圍內的任一頻率值。
- 如申請專利範圍第1項所述的音頻處理系統，所述增益模組對所輸出的數位音頻訊號所做的增益大小等於標準音頻訊號與該輸出的數位音頻訊號中，訊號強度最強的數位音頻訊號的強度差值，該標準音頻訊號的強度為0dB。
- 如申請專利範圍第1項所述的音頻處理系統，所述音頻放大器為D類音頻放大器。
- 一種音頻處理方法，應用於電子裝置，該方法包括：
解碼步驟，讀取一個音頻文檔，並解碼該音頻文檔產生一組原始數位音頻訊號；
高通濾波步驟，將所述原始數位音頻訊號中低於一個預設截止頻率的數位音頻訊號作衰減處理並輸出，並將該原始數位音頻訊號中高於該預設截止頻率的數位音頻訊號正常輸出；
增益步驟，對上述輸出的數位音頻訊號做增益處理；及
輸出步驟，將所述經過增益處理的數位音頻訊號轉換成類比音頻訊號，並輸出給所述電子裝置的音頻放大器，由該音頻放大器將該類比音頻訊號放大，以驅動該電子裝置的揚聲器來將該類比音頻訊號還原成聲音。 - 如申請專利範圍第5項所述的音頻處理方法，所述預設截止頻率的大小為介於600HZ到1000HZ範圍內的任一頻率值。
- 如申請專利範圍第5項所述的音頻處理方法，所述增益步驟中，對所輸出的數位音頻訊號所做的增益大小等於標準音頻訊號與該輸出的數位音頻訊號中，訊號強度最強的數位音頻訊號的強度差值，該標準音頻訊號的強度為0dB。
- 如申請專利範圍第5項所述的音頻處理方法，所述音頻放大器為D類音頻放大器。
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