TWI254275B - Method for gradually adjusting the volume level of a digital signal within a predefined time and related digital signal processor - Google Patents

Description

1254275 94年8月4日修正 案號：093112123 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 一.本發H供—種音量鋪方法以及糊€路，尤指—種可崎進式地對 ^號的音戏行調整，以減少或消除糊噪音的音量控制方法以及相關 電路。 【先前技術】 當對的I響系統在使用者介面都會設置有可以調整音量的褒置。而通 Η曰里知㈣賴單的—财法，就是㈣祕目前音量（咖咖 成目標音量（恤邮VQlume)，這獅方法在音量變化較小 變動範圍而，然而’當音量變化較大時’通常會因為音量較大的 noise)。 靴耳的噪音，通常這類的噪音可稱為「暴音」（卿ping 在=第6, 535, 611號的專利案件中揭露了另—種對音 即時地調整音量，這個專利案件使用的方法則是在4定數 考慮以下例子··目前音量,，目標音量，， =目‘曰里 量等於目標音量為止。因此以上述，直到目前音 目前音量調整成目標音量（只要有目前音後才有辦法將 糸統每五個取樣點輯目前音量調整—次，每切^日讀情形存在， 述例子中，系統總共需要經過5個增加 量=因此，在上 取樣點，才有辦法將目前音量調整成 旦14)，亦即經過25個 5 1254275 案號：093112123 94年8月4日修正 使用上述的方法會有一種情形，就是將目前音量調整成目標音量所需的 ^間會受兩棚音量的差躺蚊。較顿音量絲喊表職的調整時 較大的音量差異則代表所需的調整時陳長。以上數例子而言， 2量差異是6，戦要三次賴整，即經過15個取樣點之後就能將目前 曰置調整成目標音量；若音量差異是2〇，則需要十次的調整，即經過％個 取樣點之後才能將目前音量調整成目標音量。 另外’對不同的音訊來源而言，—娜樣點所代表的時暇度通常不固 定。舉例來說，由於CD的解析度（44.1ΚΗζ)比勵的解析度Μ·)差， 故CD-個制篆點的時間長度會大於勵一個取樣點的時間長度。因此，對 CD而言，調整25個取樣點所需的時間會長於對勵調整的個取樣點所需 、^明顯的，因為對音量即時的調整常會產生不理想的暴音，對音量漸進 式，每次調整-預設的增加值齡因為音量差異的不同而需要不同長度的 音量調整這是習知技術所使狀方法主要的缺點。 【發明内容】 因此本發明的目的之_，在於提供—種數位峨處以及相關的方 法’用來於-織時段⑽-聲音訊麵整至_目標音量，靖決上述習 知技術所面臨的問題。 人本U的κ域係揭露了 —種數位訊號處理器。該數位訊號處理器包 各有-處理單元，时處理—f料流；—第—記紐，連結於減理單元， =來儲存目标日里值，以及一第二記憶體，連結於該處理單元，用來儲 存其中該處理單元係依據職定時間值對該資料流内訊號 的曰里進行凋正以使知该資料流内訊號的音量可以於一預設時間内自一 6 1254275 案號：093112123 94年8月4日修 目前音量值調整至該目標音量值。 ^ 本發明的-個優點在於’可以使用一決定時間值對音量漸進式地調整。 藉由使用-紋時間值’不論大小為何的音量差異，都可在相同的時間内 調整完畢。因此’ ^者可以在不讓純產生暴音的情釘，於特定 間長度内完成對音量的調整工作。 ' 【實施方式】 請參閱圖-，圖-為本發明之數位訊號處理器的一實施例示意圖。在 本實施财，触⑽於有—唯軌歷（read — ROM) 32…處理單元34、-第—記憶體36、—第二記憶體38、以及—資 料記憶體40。唯讀記題32伽來雜—程式（湾酬），崎處理單 儿32的運作進行控制；處理單元32用來執行各個指令（⑹计⑽㈣； 第-記憶體36用來儲存-目標音量值v〇w;第二記憶體％用來儲存一決 定時間值determining ;資料記憶體4〇則用來儲存處理單元34 過程中所產生的暫時變數（teraporary variable)。 數位訊號處理器30可自-輸人記憶體1()接收—f料流（加切 st咖），然後錢不_方式對··進行處理。本發_方法可在一 預設時_，使酿位城處麵3Q，依據町所述的各個步驟，對音量 漸進式地調整，然後再將該資料流輪出至一輸出記憶體2〇。 凊參閱圖二’圖二為本發明數位訊號處理器3〇之操作方法的實施例流 =圖。圖二所示的流糊有以下幾彳目假設m统使用正的音量範圍， 二即曰$介於0與40之間，其中〇表示沒有聲音，_表示最大的音量。 右糸統使㈣的音量顚’則目標音量、目前音量、以及音量步階則會與 ，的音量範圍對應到相反的正負號（舉例來說，負的音量範圍音量可介於〇 Ή0之間’其中—4〇表示沒有聲音，〇則表示最大的音量另外還假設 7 1254275 案號· 093112123 94年8月4日修正 所有變數的初始值都是0。於圖二中，一變數count係用來存放決定時間值 time—determining，以計算出音量步階。以下將詳述圖二中的各個步驟： 步驟110:自第一記憶體36中提取目標音量值V〇ldest，自該資料流中提取 目前音量值Vol_。目標音量的值係由使用者使用一音響裝置的 介面所設定，舉例來說，大多數的音響裝置皆有一用來調整音量 的旋鈕（knob)，使用者可使用該旋鈕來決定出目標音量的值。 將目標音2：值Voidest以及目前音量值Volnow儲存於資料記憶體4〇 中。 步驟120 :將目前音量值VoUw輸出至輸出記憶體20，以供使用者聆聽。 步驟130 :檢查Voidest是否小於〇。若Voidest大於〇，即表示音量尚未到達 目標音量，進入步驟140。若Voidest小於〇，即表示音量已經到達 目標音量，回到步驟120。 步驟140 .檢查count是否大於〇。請注意在實施本發明方法的過程中，第 一次進入此步驟時，count的初始值都會是Q。若是c〇unt的值 大於0，即表示count的值已經被設定成time—determining的值 過了，故此時已能決定出音量步階的大小，進入步驟15〇。若是 count的值不大於〇，則表示是在執行本方法的過程中第一次進 入此步驟巾，f要藉轉⑽nt的值設定成time_determini呢 的值，以決定出音量步階的大小，進入步驟180。請注意，在本 實加例中’使用變數咖时的主要目的是順利地控制整個方 步驟的運行。 乂驟150 j^count的值減1。藉由減小c〇unt的值，即可控綱整音量所 π 1的長度這主要疋因為在第一次進行這些步驟時，在步驟 〇中count的值會被設鱗於time—的值。請注意 8 1254275 案號：093112123 94年8月4曰修正 此處將count的值減1 對count的修改幅度。 僅為舉例，系統設計者亦可自行決定每次 步驟160 :檢查_t是否等於〇。若⑽故等於〇，則進入步驟⑽。當 count專於〇日守’即表示可以直接將目前音量調整至目標音量， 換句話說當count等於〇時，只需要再調整最後一次，目前音旦 即^等=目標音量。使用這樣的作法主要是因為音量步階有時= 疋會疋整數，或許還具有無窮循環的小數存在，此時若是每次 ^對目前音量調整—個音量步_大小，永遠也無法順利地將目 雨音量調整成目標音量，故在本步驟中，若c〇Unt等於〇，目前 音量即會被直接調整成目標音量，而不需使用音量步階進行調 整。若count不等於〇，則進入步驟17〇。當c〇unt不等於〇時， 即表示需要對目前音量調整—次以上，才有辦法將目前音量 成目標音量。 步驟m :將νι設成VQl_+VQlstep。本步驟係對目前音量值^進行 漸進式地調整，然後進入步驟12〇。 步驟180 :本步會餘行_次，用來蚊音量步階趾邮的大小。首 先自第二記憶體38中提取time一determining的值。請注意 time—detennining的值可以由使用者透過音響裝置的一控^面 版或是旋叙進行輸入。將Volstep設成（voldest一v〇1_) / time—determining。如此一來，音量步階的大小就會因為音量差 異大小的不同而具有不同的值。另外，將c〇unt設成 time—determining的值，然後使用新的c〇unt的值於其他步驟中 控制將音量調整至目標音量所需的時間。進入步驟15〇。 步驟190 :此時目前音量值v〇u與目標音量值⑽㈣的值非常接近故可 以直接將目前音量值Vol_調整成目標音量值。再將純㈣ 1254275 94年8月4曰修正 案號：093112123 設成-卜以表示音量調整的工作已經進行完成。然後進入步驟 120。 換個方式來況’數位訊號處理器3〇自輸入記憶體1〇接收一資料流。藉 由執行由唯讀記憶體32所提供的指令，數位訊號處理器3〇可以於一預設 %間内漸進式麟音量進行調整。至於可以使數健號處理㈣於預設時 間内將音量調整成目標音量牡要仙，則是儲存於f二記賴38内的決 疋時間tme—deterging的值。藉由將目標音量與目前音量間的差里除以 t騰—detennining的值’即可決定出音量步階的值（請注意此時的音量步 ^是-個魏），至於音量步階的大持表示了每—次對目前音量調整的程 度，故不論音量差異為何’所需的機時關大致相同（由 ’—determining的值所決定）。，較大的音量差異會產生較大 ^:較小的音量差制會產生較顿音量步階，但是兩者所需的調整時 曰^^目同。舉例來說’大小為5的音量差異所需的調整時間與大小為 5〇的9 1差異所需的調整時間大致上是相同的。 H意決定時間time—determining的值是使用者可以任意選擇的，另 卜’決定_的單料-定必須是時間，舉例來講亦可將 =e determining的值設成取樣點的數量，此時數位訊號處理器3〇就會在 、=ί iime—d!_termining的取樣點數所對應到的時間内將目前音量調整至 二如f文所述’一個取樣點會對應到一段特定長度的時間，故即 内將determirUng雜，铺可⑽餘預設時間 的立de^1^的值時，請注意不同 的^斤=同的解析度，例如之前舉的例子，⑶的解析度即與DVD 3 ’ rcD—個取樣點所代表的時間會柳一個取樣點 J的弟-義體38 ’如此-來’對於不同音訊來源相同的音量差異即可 1254275 案號：093112123 (料咖，财大小㈣的音量中 38可以儲=衫異可以在相同的時間關整完畢）。每—個第二記憶體 記情存—不同音訊來源的一個取樣點數的值，至於每一個不同的第二 的^似之取樣點數的值對於該來麟對應_時間長度則是一樣 值，^個可則吏用一個第二記憶體38來儲存CD的一個取樣點數的 弟—5己憶體38則用來儲存DVD的一個取樣點數的值，至於^ 所對應到的時間長度則是相同的。 值至於兩者 =清楚的瞭解本發明與習知技術間的差異，請考細下例子。假設 利；二’:气量步階=2 ’取樣點數=卜於美國專利第6, 535, 611號的專 目;p立旦.Γ目標音量為20，則總共需要經過5個取樣點才有辦法調整至 至目'二旦若目標音量係為3G，則總共需要經過1G個取樣點才有辦法調整 整至目不=旦右Γ票ί量係為5〇，則總共需要經過2〇個取樣點才有辦法調 不0里。對於母一個取樣點音量的改變總是固定為音量步階的值（ 迷例子中是2)，很明顯的這樣的作法並無法控制所需的調整時間。 然二’使財發_方法’朗者可以自行決定整細整過程所 數’舉例來說’若是個者選擇5個取樣點數，則經過5個取樣點 =即可完成音量的。在上述例子的第 尸 (陈2)。在上述例子的第二^ 一 的軚9里，曰罝步階會被決定成4 (20+5=4)。在上述例子的第 形下’為到達5G的目標音量，音量步階會被決定成8 (4㈣=8)。 子糸、，充w十了亦可以自行決定以何者作為time—獅牆加的值 間作為time—detennining的值即是其中一個例子）。 ' 並請注意，不同音絲馳_音量差異可⑽相__ 畢，适也是吴國專利第6, 535, 611號的專利案件所無法做觸。舉例來正說， 若目標音量與目前音量的差異是1〇，當目前音量=1〇，音量步階=2，取樣點 1254275 案號：093112123 ^ 數=63日车，羽+』丄 94年8月4日修正 標音量，但要經過315個取樣點後才有辦法調整到目 祕個取樣點所代表糊長=樣點所代表的時間長度則會不同於0) 第二記恃：二田：’―個弟二記憶體可用來儲存_的取樣點數，另-個 的;量存Γ取樣點數。舉例來說，若是使用者想要使所有 時間内調21"日丨為何）都可以在CD的315個取樣點所對應到的 訊號伽者可以將蹄訊輸人使用本發明的裝置中，數位 數位f 315儲存於—第二記憶體内，以表示CD的取樣點數，然後 二處理器再將CD的取樣點數315轉換成勵的取樣點數343，而儲 J二-個第二記憶體内。如此一 *，不論是CD或是勵的音量差異都可 的時間到调整完畢。請注意，上述複數個第二記憶體可以是一個記 fe、體的不同區塊。 士她於習知技術，本發明可以藉由使用可變大小的音量步階，於相同的 ^間内對任何大小的音量差異進行織，可喊少不理想的暴音，故使用 者可以得到更好的聆賞效果。 h以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均 等變化與修飾，皆應屬本發明專利之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 圖式之簡單說明 圖一為本發明之數位訊號處理器的一實施例示意圖。 圖二為本發明之數位訊號處理器操作方法的實施例流程圖。 12 1254275 案號：093112123 94年8月4曰修正 圖式之符號說明 10 輸入記憶體 20 輸出記憶體 30 數位訊號處理器 32 唯言買記憶體 34 處理單元 36 第一記憶體 38 第二記憶體 40 資料記憶體 13

Claims (1)

1254275 案號：093112123 94年8月4日修正 拾、申請專利範圍： 1·:種用來對一數位訊號的音量進行調整的方法，包含有以下步驟： 提供一目標音量值給一數位訊號處理器；以及 使用5亥數位矾號處理器，於一預設時段内漸進式地將該數位訊號的音量 調整成該目標音量； 其中不論該目標音量值的大小為何，所需的調整時間都是相同的。 2·如申請專纖圍第丨項所述之方法，其巾將絲位減的音量調整成該 目標音量的步驟另包含有： 於一預設取樣點數内漸進式地調整該數位訊號的音量，其中該預設取樣 點數係對應於該預設時段。 3·如申請專利範圍第2項所述之方法，其中將該數位訊號的音量調整成該 目標音量的步驟另包含有： 將該目標音量值減去該數位訊號的一目前音量值； 將該目標音量值減去該目前音量值所得出的結果除以該預設取樣點數， 以得出一音量步階；以及 每次將該目前音量值調整該音量步階的大小，直到該目前音量值等於該 目標音量值為止。 4.如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該目標音量值減去該目前音量 值所得出的結果係為一正數。 5·如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該目標音量值減去該目前音量 值所得出的結果係為一負數。 6·如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該預設取樣點數係可由使用者 所選擇。 14 1254275 案號·· 093112123 94年8月4日修正 7· —種數位訊號處理器， 該數位訊號處理器包含有：5周王儲存於一資料流内一數位訊號的音量， 一f理單元，用來處理該資料流； 一 ，連結於該處理單元，用來儲存-目標音量值，·以及 於該處理單元，用來儲存-決定_ ' 時間值對該資料細該數位誠的音量進 使得該數位訊號的音量可以於—職_内自—目前音 置值調整至該目標音量值。 8. =申β專利細第7項所述之數位峨處理器 體，連結於該處理單元，用來儲在 、另W冑私式疏、 處理器的運作程序進行控制。 ^〜中該程式可對錄位訊號 9. 8項所述之數位訊號處理器’其中該程式記憶體包含 1〇.有如-申^^利範圍第7項所述之數位訊號處理器，其中該第一記憶體包含 記憶體包含 11.如申請專利範圍第7項所述之數位訊號處理器，其中該第二 有一暫存器。 12·如申請專利範圍第7項所述之數位訊號處理器，其另包 體，用來儲存暫時變數。 ° 13·如申請專利範圍第12項所述之數位訊號處理器，其中該資料記憶體包 含有一靜態隨機存取記憶體（SRAM)。 ' " 15 1254275 案號：093112123 94年8月4曰修正 14.如申請專利範圍第7項所述之數位訊號處理器，其中該第二記憶體係用 來儲存一取樣點數，該取樣點數係對應於該預設時間。 16 1254275 案號：093112123 94年8月4曰修正 柒、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（二）圖。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明: (圖二係為流程圖） 捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學