TW202113810A - 除噪能力評估系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本案提供一種除噪能力評估系統及方法，適用於評估外部裝置之除噪能力。除噪能力評估系統包含混音器、撥放器、錄製器及比較器。混音器接收目標音檔及噪音音檔並進行混音，以輸出混合音檔。撥放器連接於混音器以接收混合音檔，並輸出第一音頻訊號至外部裝置，外部裝置對第一音頻訊號進行除噪並輸出第二音頻訊號。錄製器接收第二音頻訊號，並輸出除噪音檔。比較器連接於錄製器以接收除噪音檔。比較器對除噪音檔及目標音檔進行比較，並依據比較結果輸出評估報告。

Description

除噪能力評估系統及方法
本案係關於一種除噪能力評估系統及方法，尤指一種可對外部裝置之除噪能力進行評估的除噪能力評估系統及方法。
隨著語音裝置 (例如：耳機、手機、助聽器、輔聽器等等) 的逐漸普及，使用者有機會在各種場合使用語音裝置，但往往因周遭環境的噪音而造成使用者體驗不佳，舉例來說，若使用者在吵雜的餐廳使用手機 (或耳機) 通話，環境中之噪音將與使用者之話音一併收錄至手機麥克風，進而造成通話另一端之收聽者無法清楚聽到使用者之話音。再者，若使用者需通過助聽器 (或輔聽器) 輔助聽覺，也容易因周遭噪音的干擾而無法聽清對談或目標音源。
為此，市面上有許多標榜具有除噪能力的語音裝置，使用者在購買時，當下只能倚靠個人聽感及產品說明書進行選擇，無法由客觀的量化數據比較不同款型或不同品牌的除噪品質好壞。
為此，市面上有許多標榜具有除噪能力的語音裝置，然而，若欲對其除噪能力進行驗證，僅能經由專業檢測儀器或聲學實驗室對除噪能力進行測試及評估，送測過程往往太過耗時，且費用昂貴。受限於除噪能力評估的耗時及成本，消費者在購買具語音除噪能力的裝置時，僅能憑藉個人聽感及產品說明書進行選擇，而無法在第一時間依據客觀的量化數據比較各種不同產品的除噪效能。此外，使用者只能感受裝置對當下環境噪音的除噪效能，而無法預測裝置在其他吵雜環境 (例如餐廳、馬路邊、機場等等)中的除噪表現。
因此，如何發展一種可改善上述習知技術之除噪能力評估系統及方法，實為目前迫切之需求。
本案之目的在於提供一種除噪能力評估系統及方法，供使用者方便且快速的對外部裝置的除噪能力進行評估，並可依據評估結果提供量化之評估報告，以供使用者客觀了解外部裝置的效能，且可對不同外部裝置之除噪能力進行比較。
本案之另一目的在於提供一種除噪能力評估系統及方法，可模擬並評估外部裝置在不同環境雜音下的除噪能力，而不受限於使用者之當前環境，有助於使用者全面地認識外部裝置之效能。
為達上述目的，本案提供一種除噪能力評估系統，適用於評估外部裝置之除噪能力，且包含混音器、撥放器、錄製器及比較器。混音器接收目標音檔及噪音音檔並進行混音，以輸出混合音檔。撥放器連接於混音器以接收混合音檔，並輸出第一音頻訊號至外部裝置，外部裝置對第一音頻訊號進行除噪並輸出第二音頻訊號。錄製器接收第二音頻訊號，並輸出除噪音檔。比較器連接於錄製器以接收除噪音檔。比較器對除噪音檔及目標音檔進行比較，並依據比較結果輸出評估報告。
為達上述目的，本案另提供一種除噪能力評估方法，適用於評估外部裝置之除噪能力，且包含下列步驟：(a) 利用混音器對目標音檔及噪音音檔進行混音，以產生混合音檔；(b) 利用撥放器依據混合音檔產生第一音頻訊號；(c) 利用外部裝置對第一音頻訊號進行除噪，並產生第二音頻訊號；(d) 利用錄製器依據第二音頻訊號產生除噪音檔；(e) 利用比較器對除噪音檔及目標音檔進行比較，並依據比較結果產生評估報告。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案之範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。
第1圖及第2圖係為本案較佳實施例之除噪能力評估系統及外部裝置的電路架構示意圖。如第1圖及第2圖所示，本案之除噪能力評估系統係適用於評估外部裝置之除噪能力，除噪能力評估系統1包含混音器11、撥放器12、錄製器13及比較器14。混音器11接收目標音檔及噪音音檔，並對目標音檔及噪音音檔進行混音而輸出混合音檔，其中目標音檔中之聲音可為例如但不限於人聲、音樂或特定頻段之聲音。於一些實施例中，混音器11以可變之訊噪比對目標音檔及噪音音檔進行混音，依據實際需求，使用者可經由控制混音器11之參數設定來調整該訊噪比。撥放器12連接於混音器11及外部裝置2，以接收混合音檔並輸出第一音頻訊號至外部裝置2，外部裝置2對第一音頻訊號進行除噪並輸出第二音頻訊號。錄製器13連接於外部裝置2，以接收第二音頻訊號並輸出除噪音檔。比較器14接收除噪音檔，並對除噪音檔及目標音檔並進行比較，且依據比較結果輸出評估報告。
其中，評估報告包含量化之數據，可供使用者客觀地認識外部裝置的除噪能力優劣。舉例而言，如表一所示，可依據PESQ - MOS (語音質量感知評估Perceptual Evaluation of Speech quality - 平均意見分數Mean Opinion Score) 對除噪能力之表現進行量化，評估報告包含外部裝置的除噪能力所對應的MOS數值，其中MOS數值為3.1以上即為一般使用者可接收之語音品質，據此可供使用者直觀地了解除噪能力之優劣。當然，評估報告之實際態樣並不以此為限，僅需具有客觀之量化數據且可供使用者判斷除噪能力優劣即可。
MOS數值 除噪能力品質 使用情況
5.0 優秀 清晰地聽清目標聲音，無失真感，無延遲感
4.0 良好 可聽清目標聲音，延遲感低，有些許雜音
3.0 一般 無法完全聽清目標聲音，有一定延遲，有雜音，有失真
2.0 差 無法完全聽清目標聲音，有較大雜音或斷訊，有嚴重失真
1.0 極差 靜音或完全聽不到目標聲音，雜音極大
表一
於一些實施例中，除噪能力評估系統1還包含連接於混音器11之收音裝置15，收音裝置15係架構於錄製目標音檔或/及噪音音檔，並將所錄製之音檔傳送至混音器11。在當下環境雜音係低於10分貝時，即可直接以收音裝置15錄製目標音檔。收音裝置15可為例如但不限於麥克風。
於一些實施例中，除噪能力評估系統1還包含連接於混音器之儲存裝置16，儲存裝置16係儲存有複數個噪音音檔，並可傳送其中一個噪音音檔至混音器11，其中複數個噪音音檔可分別反映在不同場合下的環境噪音，例如：汽、機車引擎所發出的引擎低頻噪音及高頻的喇叭聲。藉此，除噪能力評估系統1可模擬並評估外部裝置2在不同場合下的除噪能力，而不僅僅侷限於評估外部裝置2在使用者當前環境下的除噪能力，以供使用者全面地了解外部裝置2之性能。於一些實施例中，收音裝置15可預先錄製不同場合下的環境噪音，並將所錄製之噪音音檔預存於儲存裝置16中。
於一些實施例中，除噪能力評估系統1還包含配置器17，配置器17係架構於設定預設格式，目標音檔、噪音音檔、混合音檔及除噪音音檔之檔案格式均與預設格式一致，藉此確保系統中之音檔的儲存格式一致，其中，配置器17所設定之預設格式可例如但不限於包含取樣率 (sample rate)、位元度 (bit depth)、通道 (channel)等參數。
於一些實施例中，除噪能力評估系統1之撥放器12及錄製器13係經由有線方式而與外部裝置2相互傳輸音頻訊號。於一些實施例中，除噪能力評估系統1之撥放器12及錄製器13係經由無線方式而與外部裝置2相互傳輸音頻訊號，例如但不限於藍芽傳輸協定AptX-HD/LDAC，其係可無損傳輸語音資料。實際上，本案之除噪能力評估系統1可同時具有有線傳輸及無線傳輸之連接介面，與外部裝置2之連接方式取決於外部裝置2所具有之連接介面，換言之，本案之除噪能力評估系統1適用於具無線傳輸及/或有線傳輸之連接介面的外部裝置2。
於一些實施例中，除噪能力評估系統1可連接於雲端系統(未圖式)，除噪能力評估系統1之比較器14所輸出之評估報告可傳輸至雲端系統，藉此，使用者可通過雲端系統瀏覽並比較各種外部裝置的評估報告。
第3圖係為本案較佳實施例之除噪能力評估方法的流程圖。本案之除噪能力評估方法係適用於第1及2圖所示之除噪能力評估系統1，並用以評估外部裝置2之除噪能力。如第3圖所示，除噪能力評估方法包含下列步驟。
首先，利用混音器11對目標音檔及噪音音檔進行混音，以產生混合音檔 (步驟S1)。於一些實施例中，混音器11以可變之訊噪比對目標音檔及噪音音檔進行混音。
接著，利用撥放器12依據混合音檔產生第一音頻訊號 (步驟S2)。
接著，利用外部裝置2對第一音頻訊號進行除噪，並產生第二音頻訊號 (步驟S3)。
而後，利用錄製器13依據第二音頻訊號產生除噪音檔  (步驟S4)。
最後，利用比較器14對除噪音檔及目標音檔進行比較，並依據比較結果產生評估報告  (步驟S5)。
於一些實施例中，在步驟S1前，係利用收音裝置15錄製目標音檔或/及噪音音檔並傳送至混音器11。於一些實施例中，在步驟S1前，係利用儲存裝置16儲存複數個噪音音檔，並提供其中一個噪音音檔至混音器11。於一些實施例中，在步驟S1前，係利用配置器17設定預設格式，其中目標音檔、噪音音檔、混合音檔及除噪音音檔之檔案格式均與預設格式一致。
綜上所述，本案提供一種除噪能力評估系統及方法，供使用者方便且快速的對外部裝置的除噪能力進行評估，並可依據評估結果提供量化之評估報告，以供使用者客觀了解外部裝置的效能，且可對不同外部裝置之除噪能力進行比較。此外，本案之除噪能力評估系統及方法可模擬並評估外部裝置在不同環境雜音下的除噪能力，而不受限於使用者之當前環境，有助於使用者全面地認識外部裝置之效能。
須注意，上述僅是為說明本案而提出之較佳實施例，本案不限於所述之實施例，本案之範圍由如附專利申請範圍決定。且本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附專利申請範圍所欲保護者。
1:除噪能力評估系統 11:混音器 12:撥放器 13:錄製器 14:比較器 15:收音裝置 16:儲存裝置 17:配置器 2:外部裝置 S1、S2、S3、S4、S5:除噪能力評估方法之步驟
第1圖及第2圖係為本案較佳實施例之除噪能力評估系統及外部裝置的電路架構示意圖。
第3圖係為本案較佳實施例之除噪能力評估方法的流程圖。
1:除噪能力評估系統
11:混音器
12:撥放器
13:錄製器
14:比較器
15:收音裝置
16:儲存裝置
17:配置器
2:外部裝置

Claims (12)

  1. 一種除噪能力評估系統，適用於評估一外部裝置之除噪能力，且包含： 一混音器，接收一目標音檔及一噪音音檔並進行混音，以輸出一混合音檔； 一撥放器，連接於該混音器以接收該混合音檔，並輸出一第一音頻訊號至該外部裝置，該外部裝置對該第一音頻訊號進行除噪並輸出一第二音頻訊號； 一錄製器，接收該第二音頻訊號，並輸出一除噪音檔；以及 一比較器，連接於該錄製器以接收該除噪音檔， 其中，該比較器對該除噪音檔及該目標音檔進行比較，並依據比較結果輸出一評估報告。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之除噪能力評估系統，還包含連接於該混音器之一收音裝置，其中該收音裝置係架構於錄製該目標音檔或/及該噪音音檔，並將所錄製之音檔傳送至該混音器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之除噪能力評估系統，還包含連接於該混音器之一儲存裝置，其中該儲存裝置儲存有複數個該噪音音檔，並傳送其中一個該噪音音檔至該混音器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之除噪能力評估系統，其中該混音器以可變之一訊噪比對該目標音檔及該噪音音檔進行混音。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之除噪能力評估系統，還包含一配置器，其中該配置器係架構於設定一預設格式，該目標音檔、該噪音音檔、該混合音檔及該除噪音音檔之檔案格式均與該預設格式一致。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之除噪能力評估系統，其中該撥放器及該錄製器係經由有線或無線方式與該外部裝置相互傳輸該音頻訊號。
  7. 一種除噪能力評估方法，適用於評估一外部裝置之除噪能力，且包含： (a) 利用一混音器對一目標音檔及一噪音音檔進行混音，以產生一混合音檔； (b) 利用一撥放器依據該混合音檔產生一第一音頻訊號； (c) 利用該外部裝置對該第一音頻訊號進行除噪，並產生一第二音頻訊號； (d) 利用一錄製器依據該第二音頻訊號產生一除噪音檔；以及 (e) 利用一比較器對該除噪音檔及該目標音檔進行比較，並依據比較結果產生一評估報告。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之除噪能力評估方法，還包含步驟：   利用一收音裝置錄製該目標音檔或/及該噪音音檔並傳送至該混音器。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之除噪能力評估方法，還包含步驟：   利用一儲存裝置儲存複數個該噪音音檔，並提供其中一個該噪音音檔至該混音器。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之除噪能力評估方法，其中於該步驟 (a) 中，該混音器以可變之一訊噪比對該目標音檔及該噪音音檔進行混音。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之除噪能力評估方法，還包含步驟：   利用一配置器設定一預設格式，其中該目標音檔、該噪音音檔、該混合音檔及該除噪音音檔之檔案格式均與該預設格式一致。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之除噪能力評估方法，其中該撥放器及該錄製器係經由有線或無線方式與該外部裝置相互傳輸該音頻訊號。
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