TWI233091B - Audio mixing output device and method for dynamic range control - Google Patents

Description

1233091 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 法。ίΚίΐϊΐ動態範圍控制之混音輸出裳置及方 後的聲音，士提出之發=係針對一數位影音解碼器解壓縮 斤耠出之一有效解決混音後之增益控制。 【先前技術】 電βίίίΓί的目的簡單來說’就是隨著科技的進步， 亡〶的影片已能藉由錄影帶、VCD、DVD……等 衫曰車人體在家庭中曹王目 m ll /¾ <LT . a , 重現，因此便利用先進的影音器材，在 豕庭中重現如同電影> Μ 院這個想法。…效果，於是乎誕生了家庭電影 键.ΐίί工f現電影院般的效果，影像與音效是兩大關 影院般光學投影的Κ =、夠精細，就能越接近電 音效錄音與高品質效部份則有賴優異的環繞 $ t m π & ^的 聲态材，也就是說當軟體錄音越 ί;專聲器材越好的時候，音效部份越接近電影 於疋在豕庭DVD播放雄上常看到DTS(Digitai Theater = ysy ei|is，數碼劇院效果系統）與D〇iby (如丄心

Digital :杜比數位立蛄、、丄τ ,.._ . ^ ^ 9效）廷兩種音效規格技術，該音效規 ^技術係為滿足家中電影院環繞音效的需要。其中D〇iby 3 AC_3 )編碼規格係為杜比公司（Doldy Laboratories)戶斤告 ιί 中，η ι Ί 」^ 制疋 ’ Dolby DigitaUDolby

Digital ;杜比數位立对、从地 曰效）的聲音採用的是1 2比1的破壞性 1233091 五、發明說明（2) 壓縮方式儲存。是為了聲音資料不必佔用太多儲 且在進行數位資料傳送時也不會佔用太多頻寬。 工間’ DigitaKDolby Digital ;杜比數位音效）規格對 壓縮時，會捨棄一些人類聽覺不易察覺的細節，這禕=行 法反而與高傳真理念（盡可能達到原音重現）相^ϋ做 而])TS (Digital Theater System)音效編碼技術 為dts (Digital Theater Systems，數位化劇院用' 公司推出的一種電影多聲道系統，該編碼技術採用了、另 思考觀點’來解決聲音訊號儲存的問題。它所使用的、 比例僅有3比1。雖然同樣採取了破壞性壓縮的方了 對於聲音的再生程度而言，已經超越了 1 ^ 疋

Digital(Dolby Digital ;杜比數位音效）。 請參閱第一圖係為習知之音效編碼混音輪出示意 1，係包括一延遲電路單元10、一測量準位單元12、一 線控制^元1 4、一增益控制單元丨6及一混音單元丨8。 無娜疋使用上述任何音效編碼技術，會發現 術方面需要使用报複雜的數學運算。對於家用影音嗖備 (言則就及需Λ有二大的中央處理器(·)、數位信號處理器 禮雜的運瞀°己匕、Mem〇ry)才能處理這 ’、運"r °如此無疑是增加購買設備的成本。 【發明内容】 Ϊ是’纟案發明人即為解決上述現有之缺失，乃特、、既 心研究並配合學理之運用，提出-種動態範圍；制 1233091 五、發明說明（3) 〜 裝置及方法。該方法係將聲道音源之增益作一比例的 再做混音之動作，在這同時該聲道音源須經過一整 二器，取絕對值，將所整流出的值用來計算功率增益值， 叶鼻出來的增益值係作為混音後聲道音源之最後增益調 【貫施方式】 為了使貴審查委員能更進一步瞭解本發明為達成定 目，所採取之技術、手段及功效，請參.閱以下有關本發明 f詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當 可f此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考 與說明用，並非用來對本發明加以限制者。 ^ 請參閱第二圖係為本發明之動態範圍控制之混音輸出 裝置示意圖2。係包括有一增益衰減單元2〇、一混音單元 22、一整流單元24、一計算功率增益單元26及一調整增益 單元28。 、 聲道音源輸入至本裝置後，首先本裝置會將所有音源 進入該增盈衰減單元2 〇作一比例地衰減，將衰減後的音源 進入該混音單元2 2進行混音的動作。再此同時該聲道音源 也έ進入該整流單元2 4進行反向整流並取絕對值的動作， f整流後之音源送至該計算功率增益單元2 6進行增益的計 算，本裝置會將混音後之音源及計算出的增益一同送至該 ϋ周整增盈單元2 8，進行聲道音源之增益的調整並將增益調 整後之聲音音源輸出至外接喇。八（未圖示）。

1233091 五、發明說明（4) 利用上述裝置係可有效解決混音輪出增益_ =技術作比較可發現本裝置可使該複雜電路與 ^可達到降低賭買成本又同樣達到相同增益控制： =:參閱第三圖係為本發明之動態範圍 ==圖’在此請同時配合參考第二圖來相互二:輪 ===為一數位信號處理器（DSP)内之程式流程步驟、、，。 及中央聲道是否飽和(S104)，若沒有 _ 乂驟，否則進入該飽和處理（S106)。上述 ^ —圖之增益衰減單元20及混音單元22之動作。 糸為第 =整動態範圍控制（DRC)的增益（sl〇8)，該動 整流⑽動作。進行增益的運算(sn〇)，該為 苐—圖之计异功率增益單元26之動 改 乂第Γ是Γ到預先設計的增益卿4)，。作 增益單元28㈣，該預先設計的增益： 2 之内定增亞值’該内定增益值最低為1，最高為 二巧:Γ;Γ時，其程式内部即設有-測試表 k Up Tab 1 e)來作即時的判斷。 益為增/值切最低Μ增益值時，所獲得的增 定辦尹信%所。,增益值介於最低内定增益值洋口最高内 Γ:得的增益為小於卜當所判斷之增益Ϊ 大於^内定增益值時，所獲得的增益為2。 在這增加或減少增益的過程中，並非急速增加或 第8頁 1233091 五、發明說明（5) 減少而是非常平滑地增加，也就是以淡入（facje—in)及淡 出（fade-out)的方式（請參閱第四a圖及第四b圖），慢慢地 增加增益或減少增益。因為是以此方式增加或減少增^， 故不會有破音現象的產生。 i 若所判斷之增益值是已達到則進行下一步驟，若所判 斷之增益值尚未達到’則回到該進行增益的運算步驟 (siio)重新運算。如此可獲得該調整的增益值（S116)。 結束此程式（S11 8)。 綜上所述，本發明藉由所提的方法，可有效解決混音 輪出增盃控制，但運算量又不會太大，且 運算。故在實際應用上，並不會因複雜地運i 法 體央處理器(CPU)或數位信號處理里器 請前未見於刊物或么整體之使用價值’又其中 爰依法提出發明專利以用，滅已符合發明專利之要件， 惟’上述所揭靈 而已，凡精于此頊 。式、說明，僅為本發明之實施例 之改良，而這些改鐵；"者當可依據上述之說明作其他種種 之專利範圍中。*乃屬於本發明之發明精神及以下界定 第9頁 1233091 圖式簡單說明 (一）圖式說明 第一圖係為習知之音效編碼混音輸出示意圖； 第二圖係為本發明之動態範圍控制之混音輸出裝置 不意圖， 第三圖係為本發明之動態範圍控制之混音輸出方法 流程圖； 第四A圖係為本發明之增益淡入曲線圖；及 第四B圖係為本發明之增益淡出曲線圖。 主要部分之代表符號： 1 習知之音效編碼混音輸出示意圖 10 延遲電路單元 1 2 測量準位單元 1 4 曲線控制單元 1 6增益控制單元 1 8混音單元 2 動態範圍控制之混音輸出裝置示意圖 2 0 增益衰減單元 2 2 混音單元 24整流單元 2 6計算功率增益單元 2 8 調整增益單元

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Claims (1)

1. 六、申請專利姑圍 i一種動態範圍控制之混音輸出裝置，將一輸入信號經由 該裝置混音後轉換成一輸出信號，該裝置係包括： 一增盈衰減單元，係將一第一輪入信號作一比例衰 減， 一混音單元’係將該增益衰減單元輸出之信號加以 混音， 一整流單元，係將一第二輸入信號作一反向整流並 取絕對值； 一計算功率增益單元，係將該整流單元輸出之信號 計算其功率增益；及 一凋整增盃單TL，係將該混音單元所輸出之信號依 據該計算功率增益單元之增益值作一比例調整； 藉此，該輸入信號將同時輸入給該增益衰減單元及該 整流早疋，該第一輪入信號經由該增益衰減單元及該混 音皁兀後得到一輸出信號且送至該調整增益單元，而由 該第二輸入信號經過該整流單元及計算功率增益單元後 得到一增益值，將該增益值輸出給該調整增益單元，最 後依據該增益值將該輸出信號作一比例調整後輸出。 2·如申4專利範圍第1項所述之動態、範圍控制之混音輸出 裝置，其中該整流單元係將該輪入信號反向整流後並取 絕對值。 3. —種動悲範圍控制之混音輸出方法，將一輸入信號經由 混音後轉換成-輸出信號的方法，該方法包含下列步 六、申請專利範® 计异環繞及中央聲道功率； 調整動態範圍控制的增益； 進行增益的運算；及 獲件增盈’係獲得一正確之增益值。 .如申請專利範圍第3項所述之動態範圍控 方法，其令該計算步驟t該環繞聲道係為―左;曰/聲出道 及一右環繞聲道。 5·如申請專利範圍第3項所述之動態範圍控制之混音輸出 方法，其t該計算步驟中更包含一判斷環繞聲道是否飽 和之步驟。 3·如申請專利範圍第5項所述之動態範圍控制之混音輸出 方法，其中該判斷步驟係判斷該左環道聲道、右環道聲 道及中央環道聲道是否锪和，假如所判斷為否則繼續下 一個步驟，否則進入一飽和處理。 Λ如申請專利範圍第3項所述之動態範圍控制之混音輸出 方法’其中該調整步驟係將該輸入信號作一反向再取絕 對值後之步驟。 8.如申請專利範圍第3項所述之動態範圍控制之混音輸出 方法，其中該進行步驟更包括： 改變增益，係將該進行步驟所運算的增益作一改變 後輸出；及 判斷是否達到預設的增益值。 9 ·如申請專利範圍第8項所述之動態範圍控制之混音輸出 方法，其中該判斷步驟中’若所判斷之結果為是則繼續

   1233091 六、申請專利範圍 下一個步驟，否則回到該進行步驟。 1 0.如申請專利範圍第8項所述之動態範圍控制之混音輸出 方法，其中該預設值最低增益值為1，最高之增益值為 2 〇 11.如申請專利範圍第8項所述之動態範圍控制之混音輸出 方法，其中該判斷步驟中，該增益控制係以淡入及淡 出方式來增加增益或減少增益。

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