TWI557596B - 具有觸感補償功能之音訊裝置及音訊使用方法 - Google Patents

Description

具有觸感補償功能之音訊裝置及音訊使用方法

本發明是關於音訊裝置及音訊使用方法，尤其是關於具有觸感補償功能之音訊裝置及音訊使用方法。

近年來，為了增強消費者的使用體驗，許多產品都導入了觸感設計，例如遊戲手把的震動回饋、觸控螢幕的觸感回饋以及醫療或學習產品的觸覺設計等。在眾多的觸感設計領域中，亦有針對音訊所提供的觸感設計，例如手持行動裝置於播放音樂時，可隨著音樂的節奏提供相對應的觸感回饋，藉此讓使用者更能融入音樂的情境並樂在其中，相關的先前技術可參考以下文獻：。 美國專利(專利號：6703550、7979146(亦公開於歐洲專利局申請案EP2166432)、8441437(亦公開於專利合作條約申請案WO2003032289))；美國專利申請公開案(公開號：20120306631、20070145857(亦公開於專利合作條約申請案WO2007078967)、20110075835(亦公開於歐洲專利局申請案EP2484104))；以及ICCE論文(J.M.Lim,J.U.Lee,K.U.Kyung,and J.C.Ryou,“An Audio-Haptic Feedbacks for enhancing User Experience in Mobile Devices”,in 2013 IEEE International Conference on Consumer Electronics(ICCE))。

然而，上述依據音訊提供觸感回饋的先前技術存在至少一個問題：當一手持行動裝置的電池電量下降後，該手持行動裝置所提供的觸感回饋亦會隨著電量下降而減少，而無法維持同等或類似的觸感效果。

鑑於上述，本發明之一目的在於提供一種具有觸感補償功能之音訊裝置及相對應的音訊使用方法，用來依據一電量偵測結果與一聲音訊號補償一觸感效果，藉此使該觸感效果呈現一預期的狀態。

本發明揭露了一種具有觸感補償功能之音訊裝置，能夠依據一電量偵測結果與一聲音訊號補償一觸感效果。依據本發明之一實施例，該音訊裝置包含：一音訊產生電路，用來輸出所述聲音訊號；一電量偵測電路，用來偵測一電源之電量，以產生所述電量偵測結果；以及一觸感補償電路，耦接該音訊產生電路與該電量偵測電路，用來依據該電量偵測結果調整該聲音訊號或其衍生訊號之增益，並據以輸出一觸感補償訊號，其中該觸感補償訊號用來補償所述觸感效果。

本發明亦揭露了一種具有觸感補償功能之音訊使用方法，係由一具有觸感補償功能之音訊裝置來執行，能夠依據一電量偵測結果與一聲音訊號補償一觸感效果。依據本發明之一實施例，該音訊使用方法包含下列步驟：由一音源取得該聲音訊號；偵測一電源之電量，藉此產生該電量偵測結果；依據該電量偵測結果調整該聲音訊號或其衍生訊號之增 益，並據以輸出一觸感補償訊號，其中該觸感補償訊號用來補償該觸感效果。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

100‧‧‧具有觸感補償功能的音訊裝置

110‧‧‧音訊產生電路

120‧‧‧電量偵測電路

130‧‧‧觸感補償電路

140‧‧‧觸感訊號產生電路

150‧‧‧觸感訊號調整電路

160‧‧‧觸感產生器

170‧‧‧音訊補償電路

180‧‧‧揚聲器

210‧‧‧增益調整電路

220‧‧‧濾波電路

310‧‧‧濾波電路

320‧‧‧增益調整電路

S610‧‧‧由一音源取得一聲音訊號

S620‧‧‧偵測一電源之電量，以產生一電量偵測結果

S630‧‧‧依據該電量偵測結果調整該聲音訊號或其衍生訊號之增益，並據以輸出一觸感補償訊號

S640‧‧‧產生一觸感驅動訊號

S650‧‧‧依據該觸感補償訊號調整該觸感驅動訊號，據以產生一觸感調整訊號

S660‧‧‧依據該觸感調整訊號產生一觸感效果

S670‧‧‧依據該電量偵測結果調整該聲音訊號之增益，據以產生一音訊補償訊號

S680‧‧‧依據該音訊補償訊號進行播音

〔圖1〕為本發明之具有觸感補償功能之音訊裝置之一實施例的示意圖；〔圖2〕為圖1之觸感補償電路之一實施例的示意圖；〔圖3〕為圖1之觸感補償電路之另一實施例的示意圖；〔圖4a〕為本發明之具有觸感補償功能之音訊裝置之另一實施例的示意圖；〔圖4b〕為圖4a之音訊裝置之另一實施樣態的示意圖；〔圖5a〕為本發明之具有觸感補償功能之音訊裝置之又一實施例的示意圖；〔圖5b〕為圖5a之音訊裝置之另一實施樣態的示意圖；〔圖6〕為本發明之具有觸感補償功能之音訊使用方法之一實施例的流程圖；〔圖7〕為本發明之具有觸感補償功能之音訊使用方法之另一實施例的流程圖；以及〔圖8〕為本發明之具有觸感補償功能之音訊使用方法之又一實施例的流程圖。

以下說明內容之技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。

本發明之揭露內容包含具有觸感補償功能之音訊裝置及音訊使用方法，能夠依據一電量偵測結果與一聲音訊號補償一觸感效果，藉此使該觸感效果在不同的電量下均能呈現一預期的狀態。該裝置及方法可應用於一積體電路(例如一音訊編解碼器(Audio Codec))或一系統裝置(例如一可攜式音樂播放器)。在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者能夠依本說明書之揭露內容來選擇等效之元件或步驟來實現本發明，亦即本發明之實施並不限於後敘之實施例。由於本發明之具有觸感補償功能之音訊裝置所包含的部分元件單獨而言可能為已知元件，因此在不影響該裝置發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下說明對於已知元件的細節將予以節略。此外，本發明之具有觸感補償功能之音訊使用方法可藉由本發明之音訊裝置或其等效裝置來實現，在不影響該方法發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下方法發明之說明將著重於步驟內容而非硬體。

請參閱圖1，其係本發明之具有觸感補償功能之音訊裝置之一實施例的示意圖，該實施例能夠偵測一電源之電量以產生一電量偵測結果，並依據該電量偵測結果與一聲音訊號來補償一觸感效果，藉此使該觸感效果在不同的電量下能保持一致，其中該電源係一電池或其它非永久性 的電源。舉例而言，當電量下降時，該聲音訊號之振幅可能會變小，觸感效果(如振動)也會變弱，此時，本實施例的音訊裝置可以加強該觸感效果來進行補償；此外，當電量下降時，該聲音訊號可能經由補償使得其音量穩定或不變，同時本實施例的音訊裝置會對觸感效果進行補償，以使該觸感效果相對於該音量保持穩定或不變。如圖1所示，本實施例之具有觸感補償功能的音訊裝置100包含：一音訊產生電路110，能夠輸出該聲音訊號，該音訊產生電路110可以是一音訊編解碼電路或其等效電路，並可電性連接至一音訊介面以取得該聲音訊號之來源；一電量偵測電路120，能夠偵測前述電源之電量，以產生該電量偵測結果；以及一觸感補償電路130，耦接上述音訊產生電路110與電量偵測電路120，能夠依據該電量偵測結果調整該聲音訊號或其衍生訊號(例如一濾波訊號)之增益，並據以輸出一觸感補償訊號，其中該觸感補償訊號係用來補償該觸感效果。

本實施例中，該電量偵測電路120係一電壓偵測電路，能夠偵測該電源之電壓(例如一電池電壓)以產生該電量偵測結果。舉例來說，該電壓偵測電路120包含一比較電路以及一開關電路，該比較電路耦接該電源之電壓(例如一電池電壓)並經由該開關電路耦接複數個比較電壓，藉由對該開關電路之控制，該比較電路能夠比較該電源之電壓與該複數個比較電壓之至少其中之一，以產生該電量偵測結果，更精確地說，該複數個比較電壓構成複數個電壓區間，該比較電路會經由比較來判斷該電源之電壓落於那一電壓區間，藉此產生該電量偵測結果以供該觸感補償電路130利用，舉例而言，當該電量偵測結果指示該電池電壓位於該複數個電壓區間之一第一電壓區間時，該觸感補償電路130即依據該電量偵測結 果調整該聲音訊號或其衍生訊號之增益達一第一等級；而當該電量偵測結果指示該電池電壓位於該複數個電壓區間之一第二電壓區間時，該觸感補償電路130即依據該電量偵測結果調整該聲音訊號或其衍生訊號之增益達一第二等級，其中該第一與第二電壓區間相異，且該第一與第二等級不同。

除上述之電壓偵測電路外，在實施為可能的前提下，本發明亦得採用電流偵測電路以得到該電量偵測結果，舉例來說，該電流偵測電路使用一電阻平行於前述電源之供電路徑以偵測該電源之電流變化，藉此得到該電量偵測結果以供後續利用。然而，對該觸感補償電路130而言，無論該電量偵測結果如何得到，只要該電量偵測結果顯示該電源之電量改變達一預設門檻，該觸感補償電路130即可依據該電量偵測結果調整該聲音訊號或其衍生訊號之增益，藉此補償該觸感效果，舉例來說，當該電量偵測結果顯示該電源之電量下降達一預設門檻時，該觸感補償電路即依據該電量偵測結果提高該聲音訊號或其衍生訊號之增益，藉此使該觸感效果在該電源之電量下降的情形下仍能保持一致。

請繼續參閱圖1，本實施例中，該觸感補償電路130係先依據該電量偵測結果調整該聲音訊號之增益，再產生該觸感補償訊號，舉例來說，請參閱圖2，該觸感補償電路130包含：一增益調整電路210，耦接該音訊產生電路110與該電量偵測電路120，用來依據該電量偵測結果調整該聲音訊號之增益，並產生一增益調整訊號；以及一濾波電路220(例如一低通濾波器)，耦接該增益調整電路210，用來依據該增益調整訊號產生該觸感補償訊號，其中該濾波電路220之濾波頻帶可由本技術領域 人士依其需求或設計規範來決定。然而，於本發明之另一實施例中，該觸感補償電路130亦可先依據該聲音訊號產生一濾波訊號，然後再依據該電量偵測結果調整該濾波訊號以產生該觸感補償訊號，舉例而言，請參閱圖3，該觸感補償電路130包含：一濾波電路310(例如一低通濾波器)，耦接該音訊產生電路110，用來依據該聲音訊號產生一濾波訊號；以及一增益調整電路320，耦接該濾波電路310與該電量偵測電路120，用來依據該電量偵測結果調整該濾波訊號之增益以產生該觸感補償訊號。

請參閱圖4a，其係本發明之具有觸感補償功能之音訊裝置之另一實施例的示意圖，本實施例與圖1之實施例的差別在於本實施例整合了圖1之元件以及產生該觸感效果的元件。如圖4a所示，本實施例之音訊裝置400除圖1之元件外，進一步包含：一觸感訊號產生電路140，用來產生一觸感驅動訊號，該觸感訊號產生電路140例如是一已知的觸感驅動器(Haptic Driver)；以及一觸感訊號調整電路150，耦接該觸感訊號產生電路140及該觸感補償電路130，用來依據該觸感補償訊號調整該觸感驅動訊號以產生一觸感調整訊號，該觸感調整訊號係用來產生該觸感效果，而該觸感訊號調整電路150例如是一增益控制電路，可與該觸感訊號產生電路140整合在一起或各自獨立，並能夠依據該觸感補償訊號調整該觸感驅動訊號之增益，據以產生該觸感調整訊號。另外，如圖4b所示，音訊裝置400之另一實施樣態進一步包含一觸感產生器160，其耦接該觸感訊號調整電路150，用來依據該觸感調整訊號產生該觸感效果，該觸感產生器160例如是一壓電致動器(Piezoelectric Actuator)、一線性諧振致動器(Linear Resonant Actuator)、一偏軸轉動慣量 (Eccentric Rotating Mass,ERM)元件、或其它已知觸感機構。由於上述觸感訊號產生電路140、觸感訊號調整電路150以及觸感產生器160單獨而言可透過已知技術來實現，因此無涉本發明之技術特徵的部分在此不予贅述。

請參閱圖5a，其係本發明之具有觸感補償功能之音訊裝置之又一實施例的示意圖。本實施例與圖4a之實施例的差別在於本實施例之音訊裝置500進一步包含：一音訊補償電路170，耦接該音訊產生電路110及該電量偵測電路120，用來依據該電量偵測結果調整該聲音訊號之增益，據以產生一音訊補償訊號，本實施例中，該音訊補償電路170可以是圖2的增益調整電路，此時該音訊補償訊號等同於前揭之增益調整訊號，然而該音訊補償電路170也可以是另一獨立之增益調整電路，能夠依該電量偵測結果以及相關的音訊設定來調整該聲音訊號之增益。另請參閱圖5b，其係音訊裝置500之另一實施樣態的示意圖，圖5b與圖5a之差別在於圖5b之實施樣態進一步包含一揚聲器180，該揚聲器180耦接該音訊補償電路170，用來依據該音訊補償訊號進行播音。

除前揭之具有觸感補償功能之音訊裝置外，本發明相對應地揭露一種具有觸感補償功能之音訊使用方法，該方法係由本發明之音訊裝置或其等效裝置來執行，能夠依據一電量偵測結果與一聲音訊號補償一觸感效果，藉此使該觸感效果在不同的電量下仍能保持一致。如圖6所示，該音訊使用方法之一實施例包含下列步驟：步驟S610：由一音源取得該聲音訊號。本步驟可由圖1之音訊產生電路110來執行； 步驟S620：偵測一電源之電量，藉此產生該電量偵測結果。本實施例中該電源係一電池或一非永久性之電源，且本步驟可由圖1之電量偵測電路120來執行，更多關於本步驟之細節與變化可參考【0012】段與【0013】段之內容；步驟S630：依據該電量偵測結果調整該聲音訊號或其衍生訊號之增益，並據以輸出一觸感補償訊號，其中該觸感補償訊號用來補償所述觸感效果。本步驟可由圖1之觸感補償電路130來執行，並包含至少二種實施樣態，一種實施樣態為：依據該電量偵測結果調整該聲音訊號之增益，以產生一增益調整訊號；以及依據該增益調整訊號產生一濾波訊號(例如一低通濾波訊號)以作為該觸感補償訊號。另一種實施樣態為：依據該聲音訊號產生一濾波訊號(例如一低通濾波訊號)；以及依據該電量偵測結果調整該濾波訊號之增益以產生該觸感補償訊號

承上所述，並請參閱圖7，本實施例可進一步包含下列步驟：步驟S640：產生一觸感驅動訊號。本步驟可藉由圖4a之觸感訊號產生電路140來實現；以及步驟S650：依據該觸感補償訊號調整該觸感驅動訊號，據以產生一觸感調整訊號。本步驟可藉由圖4a之觸感訊號調整電路150來實現。除步驟S640、S650外，本實施例尚可包含以下步驟：步驟S660：依據該觸感調整訊號產生該觸感效果。本步驟可藉由圖4b之觸感產生器160來實現。

本方法除可依據該電量偵測結果對該觸感效果進行補償， 亦可依據該電量偵測結果對前述聲音訊號進行補償。更精確地說，如圖8所示，本方法另可包含下列步驟：步驟S670：依據該電量偵測結果調整該聲音訊號之增益，據以產生一音訊補償訊號。本步驟可藉由圖5a之音訊補償電路170來實現。此外，本方法可藉由圖5b之揚聲器180來實現下列步驟：步驟S680：依據該音訊補償訊號進行播音。

由於本技術領域具有通常知識者可藉由圖1至圖5b之裝置發明的揭露內容來瞭解圖6至圖8之方法發明的實施細節與變化，因此，為避免贅文，在不影響該方法發明之揭露要求及可實施性的前提下，重複及冗餘之說明將予以節略。請注意，前述方法發明之步驟在實施為可能的情形下並無執行順序之限制。

綜上所述，本發明所揭露之具有觸感補償功能之音訊裝置及音訊使用方法能夠依據依據一電量偵測結果與一聲音訊號來補償一觸感效果，藉此使該觸感效果保持穩定或符合預期，簡言之，即使電源電量有所變化，本發明仍能帶給使用者相同或類似的觸感體驗。

雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之請求項所界定者為準。

100‧‧‧具有觸感補償功能的音訊裝置

110‧‧‧音訊產生電路

120‧‧‧電量偵測電路

130‧‧‧觸感補償電路

Claims (14)

1. 一種具有觸感補償功能之音訊裝置，用以依據一電量偵測結果與一聲音訊號來補償一觸感效果，包含：一音訊產生電路，用來輸出該聲音訊號；一電量偵測電路，用來偵測一電源之電量，以產生該電量偵測結果；以及一觸感補償電路，耦接該音訊產生電路與該電量偵測電路，用來於該電量偵測結果顯示該電源之電量下降達一預設門檻時，依據該電量偵測結果提高該聲音訊號或其衍生訊號之增益，並據以輸出一觸感補償訊號，其中該觸感補償訊號用來補償該觸感效果。
2. 如請求項第1項所述之具有觸感補償功能之音訊裝置，其中該觸感補償電路包含：一增益調整電路，耦接該音訊產生電路與該電量偵測電路，用來依據該電量偵測結果調整該聲音訊號之增益，並產生一增益調整訊號；以及一濾波電路，耦接該增益調整電路，用來依據該增益調整訊號產生該觸感補償訊號。
3. 如請求項第1項所述之具有觸感補償功能之音訊裝置，其中該觸感補償電路包含：一濾波電路，耦接該音訊產生電路，用來依據該聲音訊號產生一濾波訊號；以及 一增益調整電路，耦接該濾波電路以及該電量偵測電路，用來依據該電量偵測結果調整該濾波訊號之增益以產生該觸感補償訊號。
4. 如請求項第1項所述之具有觸感補償功能之音訊裝置，進一步包含：一觸感訊號產生電路，用來產生一觸感驅動訊號；以及一觸感訊號調整電路，耦接該觸感訊號產生電路及該觸感補償電路，用來依據該觸感補償訊號調整該觸感驅動訊號，據以產生一觸感調整訊號，其中該觸感調整訊號係用來產生該觸感效果。
5. 如請求項第4項所述之具有觸感補償功能之音訊裝置，進一步包含：一觸感產生器，耦接該觸感訊號調整電路，用來依據該觸感調整訊號產生該觸感效果。
6. 如請求項第1項所述之具有觸感補償功能之音訊裝置，進一步包含：一音訊補償電路，耦接該音訊產生電路及該電量偵測電路，用來依據該電量偵測結果調整該聲音訊號之增益，據以產生一音訊補償訊號。
7. 如請求項第1項所述之具有觸感補償功能之音訊裝置，其中該電源係一電池，用來提供一電池電壓，且該電量偵測電路包含：一比較電路，耦接該電池電壓以及複數個比較電壓，用來比較該電池電壓與該複數個比較電壓之至少其中之一，以產生該電量偵測結果。
8. 如請求項第7項所述之具有觸感補償功能之音訊裝置，其中該複數個比較電壓構成複數個電壓區間，當該電量偵測結果指示該電池電壓位於該複數個電壓區間之一第一電壓區間時，該觸感補償電路即依據該電量偵測結果調整該聲音訊號或其衍生訊號之增益達一第一等級；而當該電量偵測結果指示該電池電壓位於該複數個電壓區間之一第二電壓區間時，該觸感補償電路即依據該電量偵測結果調整該聲音訊號或其衍生訊號之增益達一第二等級，其中該第一與第二電壓區間相異，且該第一與第二等級不同。
9. 如請求項第1項所述之具有觸感補償功能之音訊裝置，其中當該電量偵測結果顯示該電源之電量改變達一預設門檻時，該觸感補償電路即依據該電量偵測結果調整該聲音訊號或其衍生訊號之增益，藉此補償該觸感效果。
10. 如請求項第1項所述之具有觸感補償功能之音訊裝置，其中當該電量偵測結果顯示該電源之電量下降達該預設門檻時，該觸感補償電路即依據該電量偵測結果提高該聲音訊號或其衍生訊號之增益，藉此使該觸感效果在該電源之電量下降的情形下仍能保持一致。
11. 一種具有觸感補償功能之音訊使用方法，係由一具有觸感補償功能之音訊裝置來執行，用以依據一電量偵測結果與一聲音訊號來補償一觸感效果，包含下列步驟：由一音源取得該聲音訊號； 偵測一電源之電量，藉此產生該電量偵測結果；以及當該電量偵測結果顯示該電源之電量下降達一預設門檻時，依據該電量偵測結果提高該聲音訊號或其衍生訊號之增益，並據以輸出一觸感補償訊號，其中該觸感補償訊號用來補償該觸感效果。
12. 如請求項第11項所述之具有觸感補償功能之音訊使用方法，其中產生該觸感補償訊號之步驟包含：依據該電量偵測結果調整該聲音訊號之增益，以產生一增益調整訊號；以及依據該增益調整訊號產生一濾波訊號以作為該觸感補償訊號。
13. 如請求項第11項所述之具有觸感補償功能之音訊使用方法，其中產生該觸感補償訊號之步驟包含：依據該聲音訊號產生一濾波訊號；以及依據該電量偵測結果調整該濾波訊號之增益以產生該觸感補償訊號。
14. 如請求項第11項所述之具有觸感補償功能之音訊使用方法，進一步包含下列步驟：產生一觸感驅動訊號；以及依據該觸感補償訊號調整該觸感驅動訊號，據以產生一觸感調整訊號，其中該觸感調整訊號係用來產生該觸感效果。