TWI708512B - 聲音調整方法及聲音調整裝置 - Google Patents

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Abstract

一種聲音調整方法包括下列步驟：接收一聲音調整指令；接收右聲道音訊及左聲道音訊；依據該聲音調整指令選擇對應之調整模式，並根據該調整模式處理右聲道音訊及左聲道音訊，以產生右聲道第一音訊及左聲道第一音訊，其中不同的調整模式具有不同的強度調整程度；使右聲道第一音訊之頻率與左聲道第一音訊之頻率產生差異，以分別產生右聲道第二音訊及左聲道第二音訊；輸出右聲道第二音訊及左聲道第二音訊。

Description

聲音調整方法及聲音調整裝置
本發明係關於一種聲音調整方法及聲音調整裝置，特別是一種可藉由調整輸入的立體聲音訊，以調整輸出可產生雙耳節拍音之聲音的聲音調整方法及聲音調整裝置。
1839年德國心理學家H.W.Dove首先發現雙耳節拍音效應，即當人類兩隻耳朵分別接收到相近但頻率不同的聲音時，聲波會在大腦整合，產生兩耳聲音頻率差值的第三音(稱雙耳節拍音)。例如當左、右耳同時分別接收到124及114 赫茲(Hz)的聲波時，大腦將會產生10赫茲跳動的音調。
另根據腦科學研究指出，人類大腦在不同情緒或狀態下，腦波頻率會有所不同，常見的腦波類型有δ波(腦波頻率約在0.5-3赫茲)、θ波(腦波頻率約在3-8赫茲)、α波(腦波頻率約在8-12赫茲)、β波(腦波頻率約在12-38赫茲)及γ波(腦波頻率約在38-100赫茲)。目前已許多研究認為，雙耳節拍音的頻率差值如果落在某特定腦波的頻率範圍內時，即能誘發大腦產生相應的腦波，美國專利US5,135,468提出之技術即是有關此研究之應用。
因此，當人們在聽音樂時，若能藉由聲音輸出之調整，以輸出可產生雙耳節拍音的聲音，將可讓人們在聽音樂的同時，誘發其大腦產生特定腦波頻率，進而調節其身心狀態。然而，先前技術中雖有提到如何製造雙耳節拍音的頻率差，但使用者並無法調整產生出的雙耳節拍音的強度。
本發明之主要目的係在提供一種可依照使用者需求以調整輸出可產生雙耳節拍音之聲音的聲音調整方法。
本發明之另一主要目的係在提供一種執行上述方法之聲音調整裝置。
為達成上述之目的，本發明之聲音調整方法包括下列步驟：接收一聲音調整指令；接收右聲道音訊及左聲道音訊，右聲道音訊係與左聲道音訊不同；依據該聲音調整指令選擇對應之調整模式，並根據該調整模式處理右聲道音訊及左聲道音訊，以產生右聲道第一音訊及左聲道第一音訊，其中不同的調整模式具有不同的強度調整程度；當調整模式具有越強的強度調整程度時，右聲道第一音訊與左聲道第一音訊越近似；當調整模式具有越弱的強度調整程度時，右聲道第一音訊與左聲道第一音訊越不近似；將右聲道第一音訊移頻X赫茲，以產生右聲道第二音訊，並將左聲道第一音訊移頻Y赫茲，產生一左聲道第二音訊，其中0.5≦|X-Y|≦100；以及，輸出右聲道第二音訊及左聲道第二音訊。
本發明之聲音調整裝置包括有指令接收端、音訊輸入端、訊號處理模組、頻率調整模組及音訊輸出端。指令接收端接收聲音調整指令。音訊輸入端接收右聲道音訊及左聲道音訊，右聲道音訊係與左聲道音訊不同。訊號處理模組係與指令接收端及音訊輸入端耦接。訊號處理模組依據聲音調整指令選擇對應之調整模式，並根據該調整模式處理右聲道音訊及左聲道音訊，以產生右聲道第一音訊及左聲道第一音訊，其中不同的調整模式具有不同的強度調整程度；當調整模式具有越強的強度調整程度時，右聲道第一音訊與左聲道第一音訊越近似；當調整模式具有越弱的強度調整程度時，右聲道第一音訊與左聲道第一音訊越不近似。頻率調整模組將右聲道第一音訊移頻X赫茲，產生一右聲道第二音訊，並將左聲道第一音訊移頻Y赫茲，產生一左聲道第二音訊，其中0.5≦|X-Y|≦100。音訊輸出端係與頻率調整模組耦接，音訊輸出端輸出右聲道第二音訊及左聲道第二音訊。
為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。
以下請先參考圖1及圖2。圖1係本發明之聲音調整裝置之一實施例之裝置架構圖；圖2係表示右聲道音訊及左聲道音訊依照不同的調整模式分別被對應處理成為不同的右聲道第一音訊及左聲道第一音訊。
如圖1所示，在本發明之一實施例中，本發明之聲音調整裝置1用以調整由聲音產生裝置100輸入的右聲道音訊R及左聲道音訊L，並將調整後產生的右聲道第二音訊R2及左聲道第二音訊L2輸出至揚聲裝置200播放。在具體實施例中，聲音產生裝置100可為音響、電視機或手機等會產生音訊之裝置，產生的音訊來源可包含但不限於網路、可儲存媒體或麥克風(圖未示)，而揚聲裝置200可為耳機或喇叭，但本發明不以上述列舉的裝置為限。此外，在具體實施例中，聲音調整裝置1可為一顆微處理器晶片，設置於聲音產生裝置100上，並以有線或無線方式與揚聲裝置200連接通訊，但本發明不以此為限。在其他實施例中，聲音調整裝置1也可設置在揚聲裝置200上，而以有線或無線方式與聲音產生裝置100連接通訊。
如圖1所示，在本發明之一實施例中，聲音調整裝置1包括指令接收端10、音訊輸入端20、訊號處理模組30、頻率調整模組40及音訊輸出端50。
在本發明之一實施例中，指令接收端10用以接收一聲音調整指令90。在具體實施例中，聲音調整指令90係由使用者藉由操作聲音調整裝置1設置的輸入介面(圖未示)所輸入；舉例來說，聲音調整裝置1可透過螢幕(圖未示)顯示虛擬按鍵，供使用者藉由點擊該虛擬按鍵輸入聲音調整指令90，惟輸入介面並不以虛擬按鍵為限，輸入介面也可為實體按鍵或其他形式的使用者介面，並且本發明所述的聲音調整指令90亦不限由使用者輸入產生。
在本發明之一實施例中，音訊輸入端20係與聲音產生裝置100連接通訊，以取得聲音產生裝置100所產生的右聲道音訊R及左聲道音訊L，其中右聲道音訊R係與左聲道音訊L不相同。
在本發明之一實施例中，訊號處理模組30係與指令接收端10及音訊輸入端20耦接。訊號處理模組30用以依據聲音調整指令90選擇對應之一調整模式，並根據該調整模式處理右聲道音訊R及左聲道音訊L，以分別對應產生一右聲道第一音訊R1及一左聲道第一音訊L1，其中不同的調整模式具有不同的強度調整程度。舉例而言，前揭提到的輸入介面可顯示複數虛擬按鍵，使用者點擊不同虛擬按鍵，可輸入不同的聲音調整指令90，而不同的聲音調整指令90會對應不同的調整模式。訊號處理模組30可依據指令接收端10接收到的聲音調整指令90選擇處理音訊之調整模式。
如圖2所示，在本發明之實施例中，聲音調整裝置1內建之調整模式包含有模式1至模式6共六種不同的調整模式，且模式1至模式6的強度調整程度依序係由小到大。強度調整程度越大，表示原音訊內容被保留的比例越低，反之則越高。在本發明之實施例中，右聲道第一音訊R1係依照公式R1=mL+nR被調整產生，其中n + m = 1，且0.5 ≤ n ≤ 1，0 ≤ m ≤ 0.5，R1表示右聲道第一音訊R1，L表示左聲道音訊L，R表示右聲道音訊R。左聲道第一音訊L1係依照公式L1 = nL + mR，其中n + m = 1，且0.5 ≤ n ≤ 1，0 ≤ m ≤ 0.5，L1表示左聲道第一音訊L1，L表示左聲道音訊L，R表示右聲道音訊R。
如圖2所示，當選擇模式1時，參數n = 1，m = 0，因此，右聲道第一音訊R1會等同於右聲道音訊R，而左聲道第一音訊L1會等同於左聲道音訊L。當選擇模式2時，參數n = 0.9，m = 0.1，因此，右聲道第一音訊R1會由90%的右聲道音訊R加上10%的左聲道音訊L組成，左聲道第一音訊L1會由10%的右聲道音訊R加上90%的左聲道音訊L組成。當選擇模式3時，參數n = 0.8，m = 0.2，因此，右聲道第一音訊R1會由80%的右聲道音訊R加上20%的左聲道音訊L組成，左聲道第一音訊L1會由20%的右聲道音訊R加上80%的左聲道音訊L組成。當選擇模式4時，參數n = 0.7，m = 0.3，因此，右聲道第一音訊R1會由70%的右聲道音訊R加上30%的左聲道音訊L組成，左聲道第一音訊L1會由30%的右聲道音訊R加上70%的左聲道音訊L組成。當選擇模式5時，參數n = 0.6，m = 0.4，因此，右聲道第一音訊R1會由60%的右聲道音訊R加上40%的左聲道音訊L組成，左聲道第一音訊L1會由40%的右聲道音訊R加上60%的左聲道音訊L組成。當選擇模式6時，參數n = 0.5，m = 0.5，因此，右聲道第一音訊R1會由50%的右聲道音訊R加上50%的左聲道音訊L組成，左聲道第一音訊L1會由50%的右聲道音訊R加上50%的左聲道音訊L組成。
由上述說明可知，當訊號處理模組30所選擇的調整模式具有越強的強度調整程度時，右聲道第一音訊R1與左聲道第一音訊L1越近似。當訊號處理模組30所選擇的調整模式具有越弱的強度調整程度時，右聲道第一音訊R1與左聲道第一音訊L1越不近似。當調整模式具有最強的強度調整程度時(即模式6)，右聲道第一音訊R1為平均混合右聲道音訊R及左聲道音訊L，且左聲道第一音訊L1亦為平均混合右聲道音訊R及左聲道音訊L，因而右聲道第一音訊R1係與左聲道第一音訊L1相同。當調整模式具有最弱的強度調整程度時(即模式1)，右聲道第一音訊R1等於右聲道音訊R，且左聲道第一音訊L1等於左聲道音訊L，此時右聲道第一音訊R1與左聲道第一音訊L1差異最大。
在本發明之一實施例中，頻率調整模組25用以將右聲道第一音訊R1移頻X赫茲，以產生一右聲道第二音訊R2，並將左聲道第一音訊R1移頻Y赫茲，以產生一左聲道第二音訊L2，其中0.5≦|X-Y|≦100赫茲。在本發明具體實施例中，頻率調整模組25係將右聲道第一音訊R1移頻5赫茲(即調升頻率5赫茲，X=5)，產生右聲道第二音訊R2，並將左聲道第一音訊R1移頻-5赫茲(即調降頻率5赫茲，Y=-5)，產生左聲道第二音訊L2，但本發明不以此為限。因此，右聲道第二音訊R2和左聲道第二音訊L2聲音內容相近的部分經移頻處理後，會有10赫茲的頻率差。
舉例而言，當訊號處理模組30依據使用者輸入的聲音調整指令90選擇模式6之調整模式時，根據模式6處理右聲道音訊R及左聲道音訊L所產生的右聲道第一音訊R1與左聲道第一音訊L1的聲音內容會完全相同。當聲音內容完全相同的右聲道第一音訊R1與左聲道第一音訊L1經前揭所述的移頻處理後，可產生最強效果的雙耳節拍效應的雙耳節拍聲音。
在本發明之一實施例中，音訊輸出端50係與頻率調整模組40耦接，並與揚聲裝置200以有線或無線方式與連接通訊。音訊輸出端50用以輸出右聲道第二音訊R2及左聲道第二音訊L2。
需注意的是，上述訊號處理模組30或頻率調整模組40除可配置為硬體裝置、軟體程式、韌體或其組合外，亦可藉電路迴路或其他適當型式配置；並且，各個模組除可以單獨之型式配置外，亦可以結合之型式配置。一個較佳實施例是兩模組皆為軟體程式儲存於微處理器之儲存單元(圖未示)中，藉由微處理器之處理單元(圖未示)執行兩模組以達成本發明之功能。此外，本實施方式僅例示本創作之較佳實施例，為避免贅述，並未詳加記載所有可能的變化組合。然而，本領域之通常知識者應可理解，上述各模組或元件未必皆為必要。且為實施本創作，亦可能包含其他較細節之習知模組或元件。各模組或元件皆可能視需求加以省略或修改，且任兩模組間未必不存在其他模組或元件。
接著，請一併參考圖1至圖3，其中圖3係本發明之聲音調整方法之一實施例之步驟流程圖，以下將配合圖1及2來說明圖3中所示之各步驟。此處需注意的是，以下雖以上述聲音調整裝置1為例說明本發明之聲音調整方法，但本發明之聲音調整方法並不以使用在上述相同結構的聲音調整裝置1為限。
進行步驟S1：接收一聲音調整指令90。
在本發明之實施例中，使用者可經由操作聲音調整裝置1設置的輸入介面來輸入聲音調整指令90至聲音調整裝置1中。指令接收端10接收聲音調整指令90。
進行步驟S2：接收右聲道音訊R及左聲道音訊L。
在本發明之實施例中，音訊輸入端20係利用有線或是無線方式訊號連接聲音產生裝置100，以取得聲音產生裝置100所產生的右聲道音訊R及左聲道音訊L。一般來說，立體聲音的左、右聲道聲音並不會完全相同，因此，右聲道音訊R與左聲道音訊L並不相同。
進行步驟S3：依據該聲音調整指令選擇對應之調整模式，並根據該調整模式處理右聲道音訊R及左聲道音訊L，以產生右聲道第一音訊R1及左聲道第一音訊L1。
當指令接收端10接收聲音調整指令90時，訊號處理模組30即會依據聲音調整指令90選擇對應之調整模式，並在音訊輸入端20取得右聲道音訊R及左聲道音訊L後，根據該調整模式處理右聲道音訊R及左聲道音訊L，以產生右聲道第一音訊R1及左聲道第一音訊L1。在本發明具體實施例中，聲音調整裝置1內建有六種調整模式，即如圖2所示模式1至模式6，不同的調整模式具有不同的強度調整程度。由於訊號處理模組30依據不同調整模式如何處理產生不同的右聲道第一音訊R1及左聲道第一音訊L1之細節已在前揭有所說明，故在此不再重複贅述。
進行步驟S4：將右聲道第一音訊R1移頻X赫茲，以產生一右聲道第二音訊R2，並將左聲道第一音訊L1移頻Y赫茲，以產生一左聲道第二音訊L2，其中0.5≦|X-Y|≦100。
在本發明之實施例中，一旦取得右聲道第一音訊R1及左聲道第一音訊L1後，接著頻率調整模組40會將右聲道第一音訊R1移頻X赫茲，以產生右聲道第二音訊R2，並會將左聲道第一音訊R1移頻Y赫茲，以產生左聲道第二音訊L2，其中0.5≦|X-Y|≦100。舉例而言，可僅將右聲道第一音訊R1移頻10赫茲(即頻率調升10赫茲)，亦即X=10，Y=0；也可僅將左聲道第一音訊R1移頻10赫茲(即頻率調升10赫茲)，亦即X=0，Y=10；也可將右聲道第一音訊R1移頻5赫茲(即頻率調升5赫茲)，並同時將左聲道第一音訊R1移頻-5赫茲(即頻率調降5赫茲)，亦即X=5，Y=-5，且此時|X|=|Y|。因此，取得右聲道第一音訊R1及左聲道第一音訊L1後，頻率調整模組40會同時或擇一地對右聲道第一音訊R1和左聲道第一音訊L之頻率進行調整。
最後，進行步驟5：輸出右聲道第二音訊及左聲道第二音訊。
步驟S4完成後，音訊輸出端14會將右聲道第二音訊R2和左聲道第二音訊L2輸出至揚聲裝置200中播放。
需注意的是，本發明聲音調整方法的步驟順序並不以前揭說明為限。
經由前揭實施例說明可知，本發明揭露之聲音調整方法可依照使用者輸入的聲音調整指令處理被輸入的右聲道音訊R及左聲道音訊L，以調整輸出可產生不同強度效果的雙耳節拍音之聲音。
雖然本發明已以實施例揭露如上實施例，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與修飾，皆應為本專利所主張之權利範圍，故本專利之保護範圍當視後附之專利申請範圍所界定者為準。
1:聲音調整裝置 10:指令接收端 20:音訊輸入端 30:訊號處理模組 40:頻率調整模組 50:音訊輸出端 90:聲音調整指令 100:聲音產生裝置 200:揚聲裝置 R:右聲道音訊 R1:右聲道第一音訊 R2:右聲道第二音訊 L:左聲道音訊 L1:左聲道第一音訊 L2:左聲道第二音訊
圖1係本發明之聲音調整裝置之一實施例之裝置架構圖。 圖2係表示右聲道音訊及左聲道音訊依照不同的調整模式分別被對應處理成為不同的右聲道第一音訊及左聲道第一音訊。 圖3係本發明之聲音調整方法之一實施例之步驟流程圖。
1:聲音調整裝置
10:指令接收端
20:音訊輸入端
30:訊號處理模組
40:頻率調整模組
50:音訊輸出端
90:聲音調整指令
100:聲音產生裝置
200:揚聲裝置
R:右聲道音訊
R1:右聲道第一音訊
R2:右聲道第二音訊
L:左聲道音訊
L1:左聲道第一音訊
L2:左聲道第二音訊

Claims (12)

  1. 一種聲音調整方法，包括下列步驟： 接收一聲音調整指令； 接收一右聲道音訊及一左聲道音訊，該右聲道音訊係與該左聲道音訊不同； 依據該聲音調整指令選擇對應之一調整模式，並根據該調整模式處理該右聲道音訊及該左聲道音訊，以產生一右聲道第一音訊及一左聲道第一音訊，其中不同的調整模式具有不同的強度調整程度；當該調整模式具有越強的強度調整程度時，該右聲道第一音訊與該左聲道第一音訊越近似；當該調整模式具有越弱的強度調整程度時，該右聲道第一音訊與該左聲道第一音訊越不近似； 將該右聲道第一音訊移頻X赫茲，以產生一右聲道第二音訊，並將該左聲道第一音訊移頻Y赫茲，以產生一左聲道第二音訊，其中0.5≦|X-Y|≦100；以及 輸出該右聲道第二音訊及該左聲道第二音訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之聲音調整方法，其中當該調整模式具有最強的強度調整程度時，該右聲道第一音訊為平均混合該右聲道音訊及該左聲道音訊，且該左聲道第一音訊亦為平均混合該右聲道音訊及該左聲道音訊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之聲音調整方法，其中當該調整模式具有最弱的強度調整程度時，該右聲道第一音訊等於該右聲道音訊，且該左聲道第一音訊等於該左聲道音訊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之聲音調整方法，其中|X|=|Y|。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之聲音調整方法，其中X=0，且Y≠0。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之聲音調整方法，其中X≠0，且Y=0。
  7. 一種聲音調整裝置，包括： 一指令接收端，接收一聲音調整指令； 一音訊輸入端，接收一右聲道音訊及一左聲道音訊，該右聲道音訊係與該左聲道音訊不同； 一訊號處理模組，係與該指令接收端及音訊輸入端耦接，該訊號處理模組依據該聲音調整指令選擇對應之一調整模式，並根據該調整模式處理該右聲道音訊及該左聲道音訊，以產生一右聲道第一音訊及一左聲道第一音訊，其中不同的調整模式具有不同的強度調整程度；當該調整模式具有越強的強度調整程度時，該右聲道第一音訊與該左聲道第一音訊越近似；當該調整模式具有越弱的強度調整程度時，該右聲道第一音訊與該左聲道第一音訊越不近似； 一頻率調整模組，將該右聲道第一音訊移頻X赫茲，以產生一右聲道第二音訊，並將該左聲道第一音訊移頻Y赫茲，以產生一左聲道第二音訊，其中0.5≦|X-Y|≦100；以及 一音訊輸出端，係與該頻率調整模組耦接，該音訊輸出端輸出該右聲道第二音訊及該左聲道第二音訊。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之聲音調整裝置，其中當該調整模式具有最強的強度調整程度時，該右聲道第一音訊為平均混合該右聲道音訊及該左聲道音訊，且該左聲道第一音訊亦為平均混合該右聲道音訊及該左聲道音訊。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之聲音調整裝置，其中當該調整模式具有最弱的強度調整程度時，該右聲道第一音訊等於該右聲道音訊，且該左聲道第一音訊等於該左聲道音訊。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之聲音調整裝置，其中|X|=|Y|。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之聲音調整裝置，其中X=0，且Y≠0。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之聲音調整裝置，其中X≠0，且Y=0。
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