TWI296774B - System and method for generating a single-tone frequency scanning wave-form file - Google Patents

Description

1296774 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種單音頻譜掃描波形檔案生成系統及方法。 【先前技術】 目前個人電腦、筆記型電腦、伺服器以及工作站等的主機板都存在一 個音頻輸入輸出處理部分，負責音頻訊號的處理和輸入輸出，實現播放、 錄音等功能。爲了確保音頻輸入輸出處理部分的音頻性能，需要對其進行 A-D、、D-A (A即Analog，表示類比，D即Digital，表示數位）等音^訊=

測試。其巾職D_A賴率回應雜時，需要—個單音頻騎描波形播案： 該檔案在波形類型、採樣位元寬、採樣頻率、聲道數量、頻率分佈方式、、 頻率分佈細、波職值、難長度等八個參數有嚴格而全面的要求二而 且音頻輸人輸歧理部分娜採獅率的魏而稍升峨代，如當前主 機板上集成駐流是44.1KHZ、48ΚΗΖ，前衛的有96KHZ，未來^ =發展，職所需要的單音_掃财形難也需要更碰代。^前 解決=個減上述八個參數、全面錄的生成單音麵掃财形檔案的 【發明内容】 法，侧輪綱㈣系統及方 -中:細^生成纽，其運行於—電射，該系統由 —接收_°，帛;’生成—單音頻翁财職案。騎祕包括： 的頻率分佈方式是線性;模”麟靖接收模組所接收 調用音組所接㈣參數計算出多個單一頻率， 音頻=t嫩條_雜靡，生成-個 、;。還匕括波形類型、採樣位元寬、採樣頻率、聲道數量、頻率 5 1296774 分佈範圍、波形幅值、檔案長度。 一種單音賴掃触職案生齡法，其運行於— 音頻測試用的單音頻譜掃描波形檔案，該方法包括以下步驟 垃2 數；⑻判斷頻率分佈方式的類型；（c)若頻率分 鱼 接收多 根據線性函數計算出多個單—頻率；⑷若頻率

=Γ=：：ί出多個單—頻率；（e)調用音頻稽^== J 峨娜式波形播 形檀案。 依★連接生成一個音頻格式的單音頻譜掃描波

所述的單音頻譜掃描波形㈣生成祕及方法 快ί的施生方尋音頻鱗财輯案，.辟，適H 參閲第-圖所示，係本發明單音頻譜掃描波形槽案 例的硬體架構圖。該單音頻譜掃描波形檔案 ;、二·二土 β 中未示出）中’用於自動生成單音綱掃1 Γΐ) 相連的還有—音頻晶片3，該音頻晶片3中 位類此立㈣躲g converter ’數位類比訊號轉換器）4，用於數 ί自動曰生Γ-個立換。CPU2調用和執行單音頻譜掃描波形檀案生成系統 行皮職触峨麵；3㈣dac4所進 灯的表示類比，D表示數位）_率回應特性。 的功圖係第騎不的單音頻譜掃描波形檔案生成系統1 ==: 描波形槽案生成系統1包括-接收模組10、 判斷拉組20、一處理模組30及一輪出模組4〇。

樣位3二ΪΪΪ :於接f用戶歡的多個參數，包括波形類型、採 值、標案^等:中所3置、頻率分佈方式、頻率分佈範圍、波形幅 3!!，4、iE^ir二#述波形類型是指所生成的音頻格式波形檔案的類 Η 角波等。所述音頻格式可爲WAVE格式，WAVE 以疋-種·d〇ws下通用的數位音頻標準，用偏麵的媒體播放器可 6 1296774 以播放。所述採樣位元寬是對類比音頻訊號的幅度軸進行數位化，它決定 了類比訊號數位化以後的動態範圍。由於電腦按位元組（byte)運算，一般 的採樣位寬爲8位和16位。採樣位元寬越高，訊號的動態範圍越大，數位 化後的音頻訊號就越可能接近原始訊號，但所需要的存儲空間也越大。所 述採樣頻率是指一秒内採樣的次數，可設置爲11KHZ、22KHZ、44JKIK、

48KHZ ' 96KHZ、192KHZ等。採樣頻率的選擇應該遵循奈奎斯特（Η_ Nyquist)採樣理論：如果對一類比訊號進行採樣，則採樣後可還原的最高 訊號頻率只有採樣頻率的一半，或者只要採樣頻率高於輸入訊號最高頻率 的兩倍，就能從採樣訊號系列重構原始訊號。所述聲道數量有單聲道和雙 聲道之分，雙聲道又稱立體聲，在硬體中要占兩條線路，音質、音色好， 但立體聲触化後所έ «比單聲道乡-倍。所賴率分佈方式包括線性 分佈和指數分佈。所述頻率分佈範圍是指頻率掃描所需經過的從小到大的 頻率範圍，本較佳實施财4HZ_4〇HZ之間的頻率可以滿足音頻輸入輸 處理部分_試。騎波雜值也就是最大音強，—般音強f用音量來描 述，以分貝（dB=2Glog)爲單位，本實_巾波形幅值的卿的範=

OdBWdB。所賴案長度即波縣度，是指音雜式的鮮掃描波形伊幸 播放時間的長短，以時間爲單位，可自由設定。 田案 判斷模組20祕判斷接收模、組10帽接收的參數中的頻 是線性分佈方式還是指數分佈方式。 、饰方式 處理模組30麟處理接收模、組10所接收的參數，並 波形檔案，即處理模組3〇會先根據判斷模組 :頻二 =方=麵糖_函料Μ N個鮮，本健魏财 理庫函數以生成上述Ν個頻率中每個頻率 ^ ς “ θ '貞槽案處 ”到大_赖錢接，生成—個音触式的單音頻^案按 案。其中所述音雜式可爲WAVE格式，其副，a…皮形檔 域最常用的數位化音效標案格式。所述“樓案=庫函是數電= 7 1296774 waveformat函數，該函數县A ^ 發的-種音效檔案處理庫函數，：二:二下使用Visual C++開發工具開 案。 用；生成曰頻格式的單音頻譜掃描波形檔 輸出模組40用於將處理模 音頻晶片3中的DAC4， _ f f的早3頻譜掃描波形觀輪出至 參閲第三_示，D_A鮮喊特性。 例的流程ffl。首先，接傾纟/1() 縣生成紐較佳實施 採樣位元寬、採_率、聲道數f 參數，包滅形類型、 幅值'檔案長度等（步驟S1⑻式、頻率分佈顧、波形 數中的+ h 觸接_組1()所接收的參

，中的頻h佈方式是否設定祕性分佈（步驟 本較佳實施财N通常爲3〇，其㈣戶來設 & f ’ =是指數分佈，處理模㈣根據對數函數· 所】二ί組3〇根據所計算的每一個單一頻率，以及接收模組10 斤接*1的波純值、採樣頻率、採樣位元寬、聲道數量和檔案長度，通過 調用二他細函數生成每個單—鮮的音雜式的波雜案（步驟 S106)。纽麻3G贿—解-鮮的音齡式·形觀觀率從小 到大的順雜錢接，生成—個音雜摘單音頻翁财雜案（步驟 S108)。輸紐組4G將處理模組3〇生成的單音頻譜掃描波形齡輸出至音 ㈣圓，輯試腦撕❹·增帽性（步驟

本發明所&供的單音頻If掃描波形播案生成系統及方法所生成的單音 頻譜掃描波形檔案不僅適應於個人電腦、伺服器、工作站等電腦設備音頻 輸入輸出處理部分的訊號測試和驗證，還適應於PS2、Game B〇y、DVD

Player、MP3 Player等消費性電子領域音頻輸入輸出處理部分的訊號測試和 驗證。 本發明單音頻譜掃描波形檔案生成系統及方法，雖以較佳實施方式揭 露如上，然其並非用以限定本發明。任何熟悉此項技藝之人士，在不脫離 本發明之精神和範圍内，當可做更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視 8 1296774 【圖式簡梅為準 構圖 圖 $ 音頻譜雜波形縣生成祕較佳實酬的硬體架 弟二圖係第示的單音頻譜掃描波形槽案生成祕的功能模組 第三圖縣發„音鱗掃触形齡生成方妹佳實細的作業流 柱圖。 【主要元件符號說明】 1 2 3 4 10 20 30 40

音頻譜掃描波形標案生成系統 CPU

音頻晶片 DAC 接收模組 判斷模組 處理模組 輸出模組

Claims (1)

1. ^ 1296774 十、申晴專利範圍： 1·-種單音頻譜掃描波形槽案生成系統 由和執行，生成-單音頻譜掃描i频 參數，㈣躲核科賴掃撤形播案的 是指數"Ti斷淑’祕躺接賴組所接收_率分佈方式是線性分佈還 接㈣參分財綱收模組所 小到大的順每個單一鮮的音頻格式波形權案按頻率從 2.如申靖專^㈣生成""個音讎式的單音賴掃描波形檔案。 統還包括一專出^圍弟田1項所述之科頻譜掃描波形標案生成系統，該系 出i與所述中央處理器相連的-音頻晶片中，以測輸 的數位類比音頻峨_細應雛。 》日頻4中所進行 所述的1項所述之單音頻鞠_彡難生減統，其中 ' —* · *.ι _軸繼織，其中 6·種早曰頻譜掃描波形檔案生成方法，其運 音瓣她繼，嫌咖4 生成 接收參數，其包_率分佈方式； 判斷頻率分佈方式的類型； 線性分佈，則根據線性函數計算出多個單-頻率. 则：==::=== !296774 將每個單―頻率的音頻格式波職案按頻率從小到大的順序依次連 ，生成一個音頻格式的單音頻譜掃描波形檔案。 7树請補細帛6獅述之單音頻聊描波形織生成方法 栝如下步驟： 又匕 曰輸$所生成的單音賴掃描波形難至與所述中央處理器相連的— 片中’明試該音頻“巾所進行的數位類比音頻訊號的頻率回應 所、專利範圍第ό項所述之單音頻譜掃描波形播案生成方法，复由 2述的參數還包括波形_、採樣位元寬、採樣 ^中 佈範圍、波形幅值、標案長度。 其牛料數里、頻率分 9. 如申請專利範圍第6項所述之單音頻譜掃 所述的音娜絲WAVE赋。 祕Μ衫法’其中 10. 如申請專利範圍第6項所述之單音頻譜掃描波形 中所述的音頻檔案處理庫函數爲wavef〇rmat函數。 八成方法，其

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