TWI783210B - 音訊編解碼電路 - Google Patents

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TWI783210B
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Abstract

一種音訊編解碼電路包括一電壓偵測電路、一輸出處理電路、一數位轉類比電路、及一音頻放大電路。電壓偵測電路用於偵測一輸入電壓。輸出處理電路依據該輸入電壓、一輸出電路參數、及一第一輸出基準，獲得一第一輸出補償值。該輸出處理電路處理一數位音訊並以該第一輸出補償值補償被處理的該音訊。數位轉類比電路用以將被補償的該音訊進行數位類比轉換以獲得一類比音訊。音頻放大電路用以放大該類比音訊並輸出。

Description

音訊編解碼電路
本發明是關於一種編解碼電路，特別是一種音訊編解碼電路。
真無線耳機(True Wireless Stereo)指的是左耳單體、右耳單體、及播音主機之間無任何電線連接之耳機。播音主機以無線方式與真無線耳機的左耳單體及右耳單體分別進行訊號傳輸，部分真無線耳機的左耳單體與右耳單體之間會以無線方式進行訊號傳輸，以得到更佳的撥、收音品質，而另一部分的真無線耳機的左、右耳單體之間則無訊號傳輸。
真無線耳機設計上，對於二耳之間播音的同步及播音音量的一致性有相對高的要求。影響二耳之間播音音量的因素包括左、右耳單體在音訊處理的一致性及左、右耳單體的揚聲器播音的一致性。揚聲器的一致性重點在於揚聲器與揚聲器之間的差異愈小愈好，也就是對於相同的類比音訊，兩耳揚聲器所發出的音量愈接近愈好。左、右耳單體的音訊處理的一致性是左、右耳單體各別將相同的數位音訊轉換為類比音訊後，兩者輸出的類比音訊愈接近愈好。
基於真無線耳機之上述需求，本案提出一種音訊編解碼電路，該音訊編解碼電路可以提高左、右耳單體在音訊處理的一致性。
依據一些實施例，一無線暨音訊編解碼電路包括一無線電路及一音訊編解碼電路。
依據一些實施例，一音訊編解碼電路包括一電壓偵測電路、一輸出處理電路、數位轉類比電路、及音頻放大電路。電壓偵測電路用於偵測一輸入電壓。輸出處理電路依據該輸入電壓、一輸出電路參數、及一第一輸出基準，獲得一第一輸出補償值。該輸出處理電路處理一數位音訊並以該第一輸出補償值補償被處理的該音訊。數位轉類比電路用以將被補償的該音訊進行數位類比轉換以獲得一類比音訊。音頻放大電路用以放大該類比音訊並輸出。
依據一些實施例，該第一輸出基準為當該輸入電壓為一標準電壓時，該輸出處理電路依據該輸入電壓及該輸出電路參數所獲得之一規格電壓。
依據一些實施例，該音訊編解碼電路具有一第二輸出補償值，該第二輸出補償值為當該輸入電壓為該標準電壓時，被放大的該類比音訊及該數位音訊之一輸出比較值，該輸出處理電路以該第一輸出補償值及該第二輸出補償值補償被處理的該音訊。
依據一些實施例，該音訊編解碼電路另包括一前置放大電路、一類比轉數位電路、及一輸入處理電路。該前置放大電路用以放大一收音訊號。該類比轉數位電路用以將被放大的該收音訊號轉換為一數位訊號。該輸入處理電路依據該輸入電壓、一輸入電路參數、及一第一輸入基準值，獲得一第一輸入補償值，該輸入處理電路處理並以該第一輸入補償值補償該數位訊號並輸出。
依據一些實施例，該音訊編解碼電路包括一位準產生電路，該位準產生電路用以依據該輸入電壓產生一位準電壓，該音訊編解碼電路具有一第二輸入補償值，該第二輸入補償值為當該輸入電壓為該標準電壓時，該數位訊號及該收音訊號之一輸入比較值，該輸入處理電路以該第一輸入補償值及該第二輸入補償值補償該數位訊號，該音頻放大電路用以依據該位準電壓放大該類比音訊並輸出，該數位轉類比電路用以依據該位準電壓將被補償的該數位音訊進行數位類比轉換以獲得一類比音訊。
依據一些實施例，一音訊編解碼電路包括一輸出處理電路、一數位轉類比電路、一音頻放大電路、一回送增益電路、一回送類數轉換電路、及一校正電路。該輸出處理電路用以處理一數位音訊並輸出。該數位轉類比電路用以將該輸出處理電路的該輸出進行數位類比轉換以輸出一類比音訊。該音頻放大電路用以將該類比音訊放大以輸出一被放大的該音訊。該回送增益電路用以增益該被放大音訊以輸出一被增益的該音訊。該回送類數轉換電路用以將被增益的該音訊進行類比數位轉換為一數位回送音訊。該校正電路用以控制該輸出處理電路以一測試音訊做為該輸出處理電路的該輸出、及用以比對該數位回送音訊及該測試音訊以獲得一校正補償值，該校正電路控制該輸出處理電路以該校正補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路的該輸出。
依據一些實施例，音訊編解碼電路另包括一控制電路，該控制電路被致動時，控制該輸出處理電路以該測試音訊做為該輸出處理電路的該輸出、用以使該校正電路比對該數位回送音訊及該測試音訊以獲得該校正補償值、及控制該輸出處理電路以該校正補償值補償該被處理的該數 位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路的該輸出。
依據一些實施例，該音訊編解碼電路具有一第二輸出補償值，該第二輸出補償值為當該輸入電壓為一標準電壓時，被放大的該類比音訊及該數位音訊之一輸出比較值，該輸出處理電路以該校正補償值及該第二輸出補償值補償被處理的該數位音訊，並以被補償的該數位音訊為該輸出處理電路的該輸出。
依據一些實施例，該音訊編解碼電路另包括一切換開關，當該校正電路控制該輸出處理電路以一測試音訊做為該輸出處理電路的該輸出時，該校正電路一併控制該切換開關使該音頻放大電路之輸出電性連接至該回送增益電路，當該校正電路控制該輸出處理電路以該校正補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路的該輸出時，該校正電路一併控制該切換開關使該音頻放大電路之輸出電性連接至該揚聲器。
依據一些實施例，該音訊編解碼電路另包括一前置放大電路、一類比轉數位電路、及一輸入處理電路。該前置放大電路用以放大一收音訊號。該類比轉數位電路用以將被放大的該收音訊號轉換為一數位訊號。該輸入處理電路用以處理及以一第二輸入補償值補償該數位訊號後輸出，該第二輸入補償值為當該輸入電壓為該標準電壓時，該數位訊號及該收音訊號之一輸入比較值。
依據一些實施例，音訊編解碼電路包括一輸出處理電路、一數位轉類比電路、一音頻放大電路、一前置放大電路、一類比轉數位電路、一輸入處理電路、及一校正電路。該輸出處理電路用以處理一數位音訊並 輸出。該數位轉類比電路用以將該輸出處理電路的該輸出進行數位類比轉換以輸出一類比音訊。該音頻放大電路用以將該類比音訊放大以輸出一被放大的該類比音訊。該前置放大電路用以放大一收音訊號。該類比轉數位電路用以將被放大的該收音訊號轉換為一數位訊號。該輸入處理電路用以處理該數位訊號並輸出。該校正電路124用以控制該輸出處理電路以一測試音訊做為該輸出處理電路的該輸出、用以將被放大的該類比音訊做為該收音訊號、及用以比對該數位訊號及該測試音訊以獲得一校正補償值，該校正電路控制該輸出處理電路以該校正補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路的該輸出。
綜上所述，依據一些實施例，音訊編解碼電路配置於左、右耳單體時，可以提高左、右耳單體在音訊處理上的一致性。
10:左耳單體
50:右耳單體
90:主裝置
100,500:音訊編解碼電路
100a,100b:音訊編解碼電路
101:電壓偵測電路
102:輸出處理電路
104:數位轉類比電路
106:音頻放大電路
108:電源輸入端
110:數位介面
112:前置放大電路
114:類比轉數位電路
116:輸入處理電路
118,118a,118b:位準產生電路
120:回送增益電路
122:回送類數轉換電路
124:校正電路
126:控制介面
128:控制電路
130,132,134:切換開關
140,540:電源電路
150,550:無線電路
160,560:麥克風
170,570:揚聲器
圖1繪示依據一些實施例，真無線耳機及其應用之功能方塊圖；圖2繪示依據一些實施例，音訊編解碼電路之功能方塊圖；圖3繪示依據一些實施例，音訊編解碼電路之功能方塊圖；以及圖4繪示依據一些實施例，音訊編解碼電路之功能方塊圖。
請參照圖1，圖1繪示依據一些實施例，真無線耳機及其應用之功能方塊圖。真無線耳機包括左耳單體10及右耳單體50。左耳單體10及右耳單體50以無線方式與主裝置90進行通訊。左耳單體10包括無線電路150、電源電路140、音訊編解碼電路100、揚聲器(speaker)170、及麥 克風160。同樣的，右耳單體50包括無線電路550、電源電路540、音訊編解碼電路500、揚聲器570、及麥克風560。
在一些實施例中，主裝置90是能播放聲音的裝置，例如MP3播放器、手機、筆記型電腦、桌上型電腦、車用影音設備、音響、卡拉OK等。在一些實施例中，主裝置90是能收音的裝置，例如錄音機、錄音筆、擴大機、手機、筆記型電腦、桌上型電腦、車用影音設備、音響、卡拉OK等。在一些實施例中，主裝置90是能播音及收音的裝置，例如手機、筆記型電腦、桌上型電腦、車用影音設備、音響、卡拉OK等。
主裝置90與左、右耳單體10,50的無線電路150,550之無線通訊標準為一致的。在一些實施例中，主裝置90以藍牙(Bluetooth)方式與左、右耳單體10,50進行無線通訊，此例中，無線電路150,550則為藍牙無線電路，無線電路為但不限於藍牙晶片(Bluetooth Host/Chip)。然而，主裝置90與左、右耳單體10,50之間的無線通訊可以是其他無線通訊協定，其他無線通訊協定為但不限於WiFi、紫蜂(ZigBee)。以該無線電路150,550為藍牙晶片為例，該藍牙晶片包括一射頻電路(RF circuit,Radio Frequency circuit)、一調變電路(Modulating Circuit)、及一基頻電路(Baseband Circuit/Baseband Processor)。
播音時，主裝置90以無線通訊方式與左、右耳單體10,50通訊，並將欲播放之音訊傳送給左、右耳單體10,50，無線電路150,550與主裝置90接收並傳送該音訊予音訊編解碼電路100,500，音訊編解碼電路100,500將該音訊進行處理並轉換為類比音訊，音訊編解碼電路100,500將該類比音訊提供予揚聲器170,570，揚聲器170,570播放該類比音訊為 對應的聲音。
收音時(例如使用者對麥克風160說話)，麥克風160將該聲音轉換為收音訊號，音訊編解碼電路100,500將該收音訊號轉為數位收音傳送給無線電路150,550，無線電路150,550將該數位收音經無線通訊傳送給主裝置90。
電源電路140,540用以提供電源予無線電路150,550及音訊編解碼電路100,500。在一些實施例中，電源電路140,540包括一電池及一電源管理電路(圖中未示)。
右耳單體50之結構類似於左耳單體10之結構，以下以左耳單體10進行說明，不再贅述右耳單體50部分。
續請參考圖2，圖2繪示依據一些實施例，音訊編解碼電路之功能方塊圖。音訊編解碼電路100包括一電壓偵測電路101、一輸出處理電路102、一數位轉類比電路104、及一音頻放大電路106。電壓偵測電路101用以偵測一輸入電壓。輸出處理電路102依據該輸入電壓、一輸出電路參數、及一第一輸出基準，獲得一第一輸出補償值。該輸出處理電路102處理一數位音訊並以該第一輸出補償值補償被處理的該數位音訊。數位轉類比電路104用以將被補償的該數位音訊進行數位類比轉換以獲得一類比音訊。音頻放大電路106用以放大該類比音訊並輸出。
音訊編解碼電路100接收由電源電路140所供給之電源，電壓偵測電路101用以偵測該電源之輸入電壓。在一些實施例中，音訊編解碼電路100包括一電源輸入端108，電源輸入端108用以接收該電源電路140供給之電源。電壓偵測電路101用以偵測該電源輸入端108之該輸入電 壓。
輸出處理電路102處理的該數位音訊可以是來自於輸出處理電路102外部之數位音訊，例如，音訊編解碼電路100的一數位介面110所接收的數位音訊。以圖1之實施例為例，該數位音訊係來自於無線電路150。該輸出處理電路102處理該數位音訊係為但不限於該輸出處理電路102等化該數位音訊、提高該數位音訊的取樣頻率(upsampling)等。在一些實施例中，輸出處理電路102提高該數位音訊的取樣頻率之方式可以採內插法方式提高該取樣頻率。輸出處理電路102處理該數位音訊後，獲得被處理的該數位音訊。
在一些實施例中，該第一輸出基準是音訊編解碼電路100被供給具有標準電壓之電源時，該輸出處理電路102依據該輸出電路參數及該標準電壓(即該輸入電壓)所獲得之音頻放大電路106之輸出電壓(亦可稱為規格電壓)。在一些實施例中，輸出電路參數Co、標準電壓Vs、及輸出電壓Vo之關係式為Vo=Co*Vs*Di，其中，Di為輸出處理電路102輸出的數位音訊。該輸出電路參數Co與該數位轉類比電路104及該音頻放大電路106之設計規格有關，故前述輸出處理電路102依據該輸出電路參數及該標準電壓所獲得之音頻放大電路106之輸出電壓亦可稱為規格電壓。舉例而言，若該標準電壓為1.8V，該輸出電路參數為Co，則該輸出電壓值Vo為1.8*Co*Di，此1.8Co即為第一輸出基準(即該輸出電壓值Vo除以輸出處理電路102輸出的數位音訊Di)。
在一些實施例中，前述標準電壓為音訊編解碼電路100之額定電壓(Rated Voltage)。
前述音頻放大電路106之輸出電壓Vo(即經數位轉類比電路104轉換及音頻放大電路106放大後的輸出電壓)與音訊編解碼電路100被供給的輸入電壓有關，意即音頻放大電路106之輸出電壓Vo與電壓偵測電路101偵測而得之輸入電壓Vdd有關：Vo=Co*Vdd。依圖1之實施例，音訊編解碼電路100係由電源電路140供應電源，該電源之電壓可能會隨時間而變動，以電源電路140包括一電池為例，全新的電池之電壓可能高於該標準電壓，且電池電壓會隨用時間而降低，因此，音頻放大電路106之輸出電壓將隨之變動，導致與設計時之第一輸出基準不同。是以，輸出處理電路102依據該輸入電壓Vdd、輸出電路參數Co、及第一輸出基準，獲得第一輸出補償值。以標準電壓為1.8V為例，第一輸出基準為1.8Co，當電壓偵測電路101獲得的輸入電壓Vdd為1.7V時，音頻放大電路106之輸出電壓即為1.7Co，兩者之間產生0.1Co之差異，此時輸出處理電路102即獲得對應該0.1Co差異值之第一輸出補償值。
接著，該輸出處理電路102處理該數位音訊並以該第一輸出補償值補償被處理的該音訊。接續前述第一輸出補償值為0.1Co為例，輸出處理電路102即以0.1Co的第一輸出補償值補償被處理的數位音訊。如此一來，音訊編解碼電路100即可補償因為被供給電壓與標準電壓(亦可為設計電壓)之差異，所導致的輸出電壓的差異。因此，具有此音訊編解碼電路100之左耳單體10與具有音訊編解碼電路500之右耳單體50在電源電路140,540所供給的電壓有差異時，不致於產生左右耳單體10,50的音訊編解碼電路100,500的輸出電壓上的差異，就是左右耳單體10,50在電源電路140,540所供給的電壓變動時，仍能輸出相對一致的輸出電壓，其對 應的揚聲器170,570亦可發出相對一致的音量。
前述的第一輸出基準可以是儲存於該輸出處理電路102內部的記憶體，可以是儲存於該輸出處理電路102之韌體、亦可以是儲存於該輸出處理電路102外部之記憶體。
數位轉類比電路104用以將被補償的該音訊進行數位類比轉換以獲得一類比音訊。該數位類比轉換係為將數位訊號轉換為類比訊號。音頻放大電路106(Audio amplifier/Headphone amplifier)用以放大該類比音訊並輸出一放大的類比音訊。
前述電源輸入端108接收來自電源電路140之電源，並將該電源供給予音訊編解碼電路100內部之所有元件，例如但不限於電壓偵測電路101、輸出處理電路102、數位轉類比電路104、及音頻放大電路106。
在一些實施列中，該第一輸出基準是音訊編解碼電路100之標準電壓，輸出處理電路102依據該輸入電壓Vdd、輸出電路參數Co、及第一輸出基準，獲得第一輸出補償值。依據上述之舉例，在標準電壓為1.8V(伏特)時下，音頻放大電路之輸出電壓為1.8Co，而當電壓偵測電路101獲得之輸入電壓為1.65V(伏特)時，音頻放大電路之輸出電壓為1.65Co，因此，輸出處理電路102所獲得的第一輸出補償值為對應0.15Co(1.8Co-1.65Co)之補償值。
輸出處理電路102以第一輸出補償值補償被處理的數位音訊，使得音頻放大電路106在該輸入電壓下之輸出電壓與音頻放大電路106在標準電壓下之輸出電壓一致。
從上述說明可知，第一輸出基準可以是「音訊編解碼電路100 之標準電壓」、或「音訊編解碼電路100被供給具有標準電壓之電源時，依據該輸出電路參數及該標準電壓所獲得之音頻放大電路106之輸出電壓」。當第一輸出基準是音訊編解碼電路100之標準電壓時，輸出處理電路102係依據(Vs-Vdd)*Co，而獲得第一輸出補償值。
音訊編解碼電路100依據第一輸出補償值補償該數位訊號，能補償音訊編解碼電路100因輸入電壓變化所造成的差異，達到多個音訊編解碼電路100之間不致有因輸入電壓變動而造成的輸出類比音訊的差異。
在一些實施例中，第一輸出補償值另補償多個電壓偵測電路101因製程漂移所造成的差異。具體而言，電壓偵測電路101用以偵測該輸入電壓，並轉換為對應的數位電壓訊號。電壓偵測電路101在製造時，可能因為製程漂移而造成多個電壓偵測電路101之間具有差異。舉例而言，設計時，電壓偵測電路101在偵測1.8V電壓時，應輸出對應1.8V的數位電壓訊號，但部分電壓偵測電路101實際產品在偵測1.8V時，卻輸出對應1.82V或1.79V的數位電壓訊號，其中的-0.02V(1.8-1.82)或0.01V(1.8-1.79)即為電壓偵測電路101因製程造成的差異。為補償該製程造成的差異，該第一輸出補償值另補償該製程造成的差異。
前述電壓偵測電路101因製程造成之差異可在音訊編解碼電路100出廠前，經由校正機台測試並讀取電壓偵測電路101所輸出之數位電壓訊號而獲得。接續前述第一輸出補償值之舉例，校正機台提供標準電壓1.8V給音訊編解碼電路100，校正機台讀取電壓偵測電路101輸出之數位電壓訊號1.78V，並獲得差異值0.02V(1.8-1.78)。音訊編解碼電路100 運作時，當電壓偵測電路101偵測而得之輸入電壓為1.73時，第一輸出補償值即為0.05V(1.8-(1.73+0.02))，因此，輸出處理電路102以該第一輸出補償值(0.05V)補償該數位音訊。
在一些實施例中，音訊編解碼電路100包括一位準產生電路118，位準產生電路118用以依據該輸入電壓以產生一位準電壓，並將該位準電壓提供予該數位轉類比電路104、及該音頻放大電路106。數位轉類比電路104依據該位準電壓，將被補償的該音訊進行數位類比轉換以獲得該類比音訊。音頻放大電路106依據該位準電壓，放大該類比音訊並輸出。
在一些實施例中，音訊編解碼電路100具有一第二輸出補償值，該第二輸出補償值為當該輸入電壓為該標準電壓時，被放大的該類比音頻及該數位音訊之一輸出比較值，該輸出處理電路102以該第一輸出補償值及該第二輸出補償值補償被處理的該音訊。
該第二輸出補償值用以補償音訊編解碼電路100被製造時，因製程漂移所產生的多個音訊編解碼電路100之間的差異。此第二輸出補償值可以是在音訊編解碼電路100出廠前，由校正機台(或校正治具，圖中未示)所獲得。校正機台提供具有標準電壓之電源予音訊編解碼電路100，校正機台經由數位介面110提供該數位音訊予音訊編解碼電路100，接著，輸出處理電路102處理該數位音訊並以該第一輸出補償值補償被處理的該音訊。數位轉類比電路104用以將被補償的該音訊進行數類轉換以獲得一類比音訊。音頻放大電路106用以放大該類比音訊並輸出。校正機台接收被放大的該類比音訊，並將被放大的該類比音訊與該數位音訊做比較，以獲得一輸出比較值。舉例而言，數位音訊之音量為9分貝(dB)，設計時， 被放大的類比音訊對應9dB之電壓為一對應電壓，校正機台比較被放大的該類比音訊之電壓與該對應電壓，獲得該輸出比較值。續校正機台依據該輸出比較值，獲得該第二輸出補償值並將該第二輸出補償值儲存於該音訊編解碼電路100。
由前述校正機台所經測試而獲得之第二輸出補償值，係用以補償音訊編解碼電路100的數位轉類比電路104、位準產生電路118、及音頻放大電路106因製程所造成之差異。另以前述輸出電壓值Vo與輸入的數位音訊Di之關係式說明此製程漂移之誤差，音訊編解碼電路100在設計時，其輸出電路參數為Co，因此，設計時的輸出電壓值Vo為Vdd*Co*Di。然而，因製程因素導致實際產品的輸出電路參數為Co’，使得實際輸出電壓值Vo’為Vdd*Co’*Di，Vo及Vo’二者間有差異，因此，藉由前述校正機台，量測而得該音訊編解碼電路100在標準電壓1.8V時的實際輸出電壓值，並獲得第二輸出補償值。在一些實施例中，該第二輸出補償值A為Vo/Vo’=1.8*Di*Co/(1.8*Di*Co’)=Co/Co’，輸出處理電路102以該第二輸出補償值A補償該數位音訊Di為Di*A，因此，音頻放大電路106的實際輸出電壓即為Vdd*Co’*Di*A，將A代入，該實際輸出電壓即為Vdd*Co’*Di*(Co/Co’)=Vdd*Co*Di，此實際輸出電壓即為設計時的輸出電壓。如此一來，多個音訊編解碼電路100因製程所致的誤差將能被第二輸出補償值補償。
由於音訊編解碼電路100被供給具有該標準電壓之電源，因此，該第一輸出補償值為零，校正機台在測試並量測該對應電壓時，並不會受第一輸出補償值影響。
因此，音訊編解碼電路100後續以第一輸出補償值及第二輸出補償值補償被處理的該數位音訊，此做法能消除不同的音訊編解碼電路100因為製程漂移所造成的差異及因供給音訊編解碼電路100之電源的電壓不同所造成的差異，提高左、右耳單體10,50之音量的一致性。
該第二輸出補償值可以是儲存於音訊編解碼電路100內部之記憶體中，例如但不限於該第二輸出補償值儲存於該輸出處理電路102內或外之記憶體，第二輸出補償值亦可以是儲存於該輸出處理電路102之韌體內。
在一些實施例中，音訊編解碼電路100另包括一前置放大電路112、一類比轉數位電路114、及一輸入處理電路116。該前置放大電路112用以放大一收音訊號。該類比轉數位電路114用以將被放大的該收音訊號轉換為一數位訊號。該輸入處理電路116依據該輸入電壓、一輸入電路參數、及一第一輸入基準值，獲得一第一輸入補償值，該輸入處理電路處理並以該第一輸入補償值補償該數位訊號並輸出。
該輸入處理電路116處理並以該第一輸入補償值補償該數位訊號之順序可以對調，意即該輸入處理電路116先處理該數位訊號，再以該第一輸入補償值補償被處理的該數位訊號，或該輸入處理電路116先以該第一輸入補償值補償該數位訊號，再以處理被補償的該數位訊號。
前述收音訊號是來自於麥克風160，該前置放大電路(microphone pre-amplifier)112用以放大該收音訊號。該類比轉數位電路114用以將被放大的該收音訊號進行類比數位轉換以獲得該數位訊號。該輸入處理電路116處理該數位訊號可以是該輸入處理電路116降低該數位 訊號之取樣頻率(downsampling)，在一些實施例中，該輸入處理電路116包括一數位降頻濾波器(decimation filter)。
前述第一輸入基準值可以是儲存於該輸入處理電路116內部的記憶體，可以是儲存於該輸入處理電路116之韌體、亦可以是儲存於該輸入處理電路116外部之記憶體。
該第一輸入基準值與前述第一輸出基準值具有類似概念，該第一輸入基準值是音訊編解碼電路100被供給具有標準電壓之電源時，收音訊號經過該前置放大電路112及該類比轉數位電路114後，依設計規格所獲得之數位訊號之對應音量，因此，該輸入電路參數Ci與該前置放大電路112及該類比轉數位電路114之設計規格有關。在一些實施例中，輸入電路參數Ci、標準電壓Vs、及收音訊號之電壓Vmi之關係式為Vi=Ci*Vmi*Vs，其中Vi為類比轉數位電路114輸出至輸入處理電路116之數位訊號，Vmi為來自於麥克風160的收音訊號經過前置放大電路112之電壓。舉例而言，若該標準電壓為1.8V，該輸入電路參數為Ci，則該數位訊號之電壓值Vi為1.8*Ci*Vmi，此1.8Ci*Vmi即為第一輸入基準。
類似前述第一輸出基準之概念，輸入電路參數Ci、輸入電壓Vdd、收音訊號之電壓Vmi、及數位訊號Vi之關係式為Vi=Ci*Vdd*Vmi，因此，當電源電路140供給予音訊編解碼電路100之電源的電壓變動時，該前置放大電路112的放大及類比轉數位電路114的轉換結果亦會變動。舉例而言，標準電壓為1.8V，第一輸入基準為1.8Ci，當輸入電壓變動為1.65V時，Vi變動為1.65Ci*Vmi，Vi與第一輸入基準之差值為0.15Ci*Vmi，其中，0.15為1.8-1.65之餘數，輸入處理電路116即獲得對 應該差值0.15Ci*Vmi之第一輸入基準。
類似於第一輸出基準，在一些實施例中，該第一輸入基準亦可以是該「音訊編解碼電路100之標準電壓」、或「音訊編解碼電路100被供給具有標準電壓之電源時，依據該輸入電路參數及該標準電壓所獲得之類比較數位輸出之音量」。
因此，該輸入處理電路116依據該輸入電壓、該輸入電路參數、及該第一輸入基準值，獲得該第一輸入補償值，該輸入處理電路116處理該數位訊號並以該第一輸入補償值補償被處理的該數位訊號並輸出。輸入處理電路116輸出之被補償的數位訊號，經由該數位介面110輸出至該無線電路150，無線電路150經由無線通訊方式，將該被補償的數位訊號傳給主裝置90。
補充說明，前述位準產生電路118產生的位準電壓亦提供予該類比轉數位電路114、及該前置放大電路112。
在一些實施例中，該音訊編解碼電路100具有一第二輸入補償值，該第二輸入補償值為當該輸入電壓為該標準電壓時，該數位訊號及該收音訊號之一輸入比較值，該輸入處理電路116以該第一輸入補償值及該第二輸入補償值補償該數位訊號。
類似於前述第二輸出補償值，該第二輸入補償值可以是在音訊編解碼電路100出廠前，由校正機台(或校正治具，圖中未示)校正所獲得的。校正機台提供具有標準電壓之電源予音訊編解碼電路100，校正機台提供該前置放大電路112一預定之收音訊號，前置放大電路112放大該收音訊號、類比轉數位電路114將放大的該收音訊號轉換為一數位訊號、該 輸入處理電路116處理該數位訊號並以該第一輸入補償值補償被處理的該數位訊號後輸出，該校正機台從該數位介面110接收被補償的該數位訊號，並將被補償的該數位訊號與該收音訊號進行比較，獲得該輸入比較值，該校正機台依據該輸入比較值獲得該第二輸入補償值，並經由該數位介面110傳送至該音訊編解碼電路100，該音訊編解碼電路100儲存該第二輸入補償值，該第二輸入補償值可以儲存於該輸入處理電路116。舉例而言，依據該音訊編解碼電路100之設計規格，該音訊編解碼電路100在接收並處理該預定之收音訊號後，輸出給該無線電路150之數位訊號之音量為9dB，然而，以校正機台進行上述校正時，該音訊編解碼電路100輸出之數位訊號之音量為8.88dB，即表示該音訊編解碼電路100與設計規格有0.12dB之差異，因此，校正電路即將對應0.12dB之第二輸入補償值傳至該音訊編解碼電路100，俾利輸入處理電路116據以補償。
因此，音訊編解碼電路100後續以第一輸入補償值及第二輸入補償值補償被處理的該數位訊號，此做法能消除不同的音訊編解碼電路100因為製程漂移所造成的差異、及因供給音訊編解碼電路100之電源的電壓不同所造成的差異，提高左、右耳單體10,50之收音的一致性。
在一些實施例中，前述用以獲得該第二輸出補償值之校正機台亦可以由音訊編解碼電路100內部之控制電路(如圖3所示)所進行。
請參考圖3，圖3繪示依據一些實施例，音訊編解碼電路之功能方塊圖。音訊編解碼電路100a包括一輸出處理電路102、一數位轉類比電路104、一音頻放大電路106、一回送增益電路120、一回送類數轉換電路122、及一校正電路124。該輸出處理電路102用以處理一數位音訊並輸 出。該數位轉類比電路104用以將該輸出處理電路102的該輸出進行數位類比轉換以輸出一類比音訊。該音頻放大電路106用以將該類比音訊放大以輸出一被放大的該音訊(被放大的該類比音訊)。該回送增益電路120用以增益該被放大音訊以輸出一被增益的該音訊。該回送類數轉換電路122用以將被增益的該音訊進行類比數位轉換為一數位回送音訊。該校正電路124用以控制該輸出處理電路102以一測試音訊做為該輸出處理電路102的該輸出、及用以比對該數位回送音訊及該測試音訊以獲得一校正補償值，該校正電路124控制該輸出處理電路102以該校正補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路102的該輸出。
其中，該數位轉類比電路104之數位類比轉換是指將一數位訊號轉換為一類比訊號。該回送類數轉換電路之類比數位轉換指將一類比訊號轉換為一數位訊號。
該測試音訊經過該數位轉類比電路104、該音頻放大電路106、該回送增益電路120、及該回送類數轉換電路122後，理論上，符合設計規格之音訊編解碼電路100a在被供給具有標準電壓之電源下的運作時，該回送類數轉換電路122輸出之該數位回送音訊應該與該測試音訊一致。由於電源電路140提供之電源的電壓與該標準電壓有差異或其他環境因素(如溫度等)造成左、右耳單體10,50之差異，因此，該回送類數轉換電路122輸出之該數位回送音訊相異於該測試音訊，該校正電路124依據該數位回送音訊與該測試音訊之差異，獲得對應的校正補償值，使該輸出處理電路102處理該數位音訊並以該校正補償值補償被處理的該數位音 訊，該輸出處理電路102即以該被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路102的輸出。續，該音頻放大電路106放大該輸出處理電路102的該輸出(即被補償的該數位音訊)以輸出被放大的該音訊。如此，音訊編解碼電路100a得以補償前述電源電路140供給之電源電壓之差異及其他環境變動所造成左、右耳單體10,50之音訊編解碼電路100a之差異。
在一些實施例中，該校正電路124在音訊編解碼電路100a初始化時(即一開始被供給電源時)，進行前述測試音訊之作業，並獲得該校正補償值，在其後，輸出處理電路102處理該數位音訊並以該校正補償值補償被處理的該數位音訊。
在一些實施例中，該音訊編解碼電路100a另包括一控制介面126及一控制電路128。該控制電路128被致動時，控制該輸出處理電路102以該測試音訊做為該輸出處理電路102的該輸出、使該校正電路124比對該數位回送音訊及該測試音訊以獲得該校正補償值、及控制該輸出處理電路102以該校正補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路102的該輸出。該控制電路128是接收來自於該控制介面126之命令時被致動，前述無線電路150或校正機台透過該控制介面126取出該命令，以致動該控制電路128。
在一些實施例中，該控制電路128在該音訊編解碼電路100a初始化時，控制該校正電路124進行前述測試音訊之作業，並獲得該校正補償值。在一些實施例中，該控制電路128週期性地控制該校正電路124進行前述測試音訊之作業，並獲得該校正補償值。該週期性的時間長短視設計而定，該週期是但不限於每一小時、每二小時、每三小時等等。在一 些實施例中，該控制電路128非週期性地控制該校正電路124進行前述測試音訊之作業，並獲得該校正補償值。例如，在音訊編解碼電路100a未從該數位介面110接收到任何數位音訊時，控制電路128控制該校正電路124進行前述測試音訊之作業，並獲得該校正補償值。前述數位介面110適於接收來自該音訊編解碼電路100a外部之該數位音訊，例如但不限於來自該無線電路150之數位音訊。
該校正電路124控制該輸出處理電路102以一測試音訊做為該輸出處理電路102的該輸出之實施方式有幾種，例如但不限於下述舉例。一：該校正電路124控制該輸出處理電路102，由該輸出處理電路102產生該測試音訊。二：該校正電路124產生並傳送該測試音訊予該輸出處理電路102，由該輸出處理電路102輸出該測試音訊。三：校正機台(圖中未示)經由控制介面126命令控制電路128，以對應控制校正電路124及輸出處理電路102。校正機台經由數位介面110輸入該測試音訊，同時校正機台經由控制電路128控制該輸出處理電路102直接以該測試音訊做為該輸出處理電路102之該輸出，接著，校正機台控制該校正電路124比對該數位回送音訊及該測試音訊以獲得該校正補償值。四：校正機台經由數位介面110傳送一預設音訊予該輸出處理電路102，其中該預設音訊係為在被該輸出處理電路102處理後，會形成該測試音訊者，因此，該輸出處理電路102即會輸出該測試音訊，接著，校正機台控制該校正電路124比對該數位回送音訊及該測試音訊以獲得該校正補償值。
請再參閱圖3，在一些實施例中，音訊編解碼電路100a另包括一切換開關130，當該校正電路124控制該輸出處理電路102以一測試音 訊做為該輸出處理電路102的該輸出時，該校正電路124一併控制該切換開關130使該音頻放大電路106之輸出電性連接至該回送增益電路120，當該校正電路124控制該輸出處理電路102以該校正補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路102的該輸出時，該校正電路124一併控制該切換開關130使該音頻放大電路106之輸出電性連接至該揚聲器170。
在一些實施例中，音訊編解碼電路100a另包括一前置放大電路112、一類比轉數位電路114、及一輸入處理電路116。該前置放大電路112用以放大一收音訊號。該類比轉數位電路114用以將被放大的該收音訊號轉換為一數位訊號。該輸入處理電路116用以處理及以一第二輸入補償值補償該數位訊號後輸出，該第二輸入補償值為當該輸入電壓為該標準電壓時，該數位訊號及該收音訊號之一輸入比較值。該輸入處理電路116處理及以該第二輸入補償值補償該數位訊號之順利可以對調，意即該輸入處理電路116先處理該數位訊號，再以該第二輸入補償值補償被處理的該數位訊號，或該輸入處理電路116先以該第二輸入補償值補償該數位訊號，再以處理被補償的該數位訊號。
在一些實施例中，音訊編解碼電路100包括多個位準產生電路118a,118b，位準產生電路118a,118b用以依據該輸入電壓以產生一位準電壓，並將該位準電壓提供予該數位轉類比電路104、該音頻放大電路106、該回送增益電路120、該回送類數轉換電路122、該前置放大電路112、及該類比轉數位電路114。數位轉類比電路104依據該位準電壓將被補償的該音訊進行數位類比轉換以獲得該類比音訊。音頻放大電路106依 據該位準電壓放大該類比音訊並輸出。該回送增益電路120依據該位準電壓增益被放大的該音訊以輸出被增益的該音訊。該回送類數轉換電路122依據該位準電壓將被增益的該音訊進行類比數位轉換為該數位回送音訊。該前置放大電路112依據該位準電壓放大該收音訊號。該類比轉數位電路114依據該位準電壓將被放大的該收音訊號數轉換為該數位訊號。
請參閱圖4，圖4繪示依據一些實施例，音訊編解碼電路之功能方塊圖。音訊編解碼電路100b包括一輸出處理電路102、一數位轉類比電路104、一音頻放大電路106、一前置放大電路112、一類比轉數位電路114、一輸入處理電路116、及一校正電路124。該輸出處理電路102用以處理一數位音訊並輸出。該數位轉類比電路104用以將該輸出處理電路102的該輸出進行數位類比轉換以輸出一類比音訊。該音頻放大電路106用以將該類比音訊放大以輸出一被放大的該類比音訊。該前置放大電路112用以放大一收音訊號。該類比轉數位電路114用以將被放大的該收音訊號轉換為一數位訊號。該輸入處理電路116用以處理該數位訊號並輸出。該校正電路124用以控制該輸出處理電路102以一測試音訊做為該輸出處理電路102的該輸出、用以將被放大的該類比音訊做為該收音訊號、及用以比對該數位訊號及該測試音訊以獲得一校正補償值，該校正電路124控制該輸出處理電路102以該校正補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路的該輸出。
該輸出處理電路102藉由該校正補償值之補償，可補償因電源電路140提供之電源的電壓與該標準電壓有差異或其他環境因素(如溫度等)造成左、右耳單體10,50之差異。
圖4之實施例與圖3之實施例類似，圖4實施例在校正階段，校正電路124控制該輸出處理電路102以該測試音訊做為該輸出處理電路102之該輸出，並使該音頻放大電路106輸出之被放大的該類比音訊做為該收音訊號，提供予該前置放大電路112，該前置放大電路112放大該收音訊號、及該類比轉數位電路114轉換被放大的該類比訊號為該數位訊號，接著，校正電路124比對該數位訊號及該測試音訊以獲得該校正補償值。如此一來，圖4之實施例相較於圖3之實施例，圖4之音訊編解碼電路100b無需設置圖3之音訊編解碼電路110a之回送增益電路120及回送類數轉換電路122，圖4之音訊編解碼電路100b之電路更精簡且成本更低。
在一些實施例中，音訊編解碼電路100b另包括二個切換開關132,134，當該校正電路124控制該輸出處理電路102以該測試音訊做為該輸出處理電路102的該輸出時，該校正電路124一併控制該切換開關132,134使該音頻放大電路106之輸出電性連接至該前置放大電路112，當該校正電路124控制該輸出處理電路102以該校正補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路102的該輸出時，該校正電路124一併控制該切換開關132,134使該音頻放大電路106之輸出電性連接至該揚聲器170。
在一些實施例中，該音訊編解碼電路100b具有一第二輸出補償值，該第二輸出補償值為當該輸入電壓為一標準電壓時，被放大的該類比音訊及該數位音訊之一輸出比較值，該輸出處理電路102以該校正補償值及該第二輸出補償值補償被處理的該數位音訊，並以被補償的該數位音訊為該輸出處理電路102的該輸出。
在一些實施例中，該音訊編解碼電路100b具有一第二輸入補償值，該第二輸入補償值為當該輸入電壓為該標準電壓時，該數位訊號及該收音訊號之一輸入比較值，該輸入處理電路116以該第二輸入補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸入處理電路116的該輸出。
在一些實施例中，該音訊編解碼電路100b另包括一數位介面110及多個位準產生電路118a,118b。在一些實施例中，該音訊編解碼電路100b另包括一控制電路128及一控制介面126。該數位介面110、該些位準產生電路118a,118b、該控制電路128、及該控制介面126與圖3對應電路類似，不再贅述。
復請參考圖1，在一些實施例中，無線暨音訊編解碼電路(亦可稱為無線暨音訊編解碼晶片、或無線與音訊編解碼整合晶片)包括一無線電路150及一音訊編解碼電路100。此無線暨音訊編解碼電路中的音訊編解碼電路100可以是圖2之音訊編解碼電路100、圖3之音訊編解碼電路100a、或圖4之音訊編解碼電路100b中任一實施例。
綜上所述，依據一些實施例，音訊編解碼電路配置於左、右耳單體時，可以提高左、右耳單體在音訊處理上的一致性。
100:音訊編解碼電路
101:電壓偵測電路
102:輸出處理電路
104:數位轉類比電路
106:音頻放大電路
108:電源輸入端
110:數位介面
112:前置放大電路
114:類比轉數位電路
116:輸入處理電路
118:位準產生電路
160:麥克風
170:揚聲器

Claims (10)

  1. 一種音訊編解碼電路，包括：一電壓偵測電路，用以偵測一輸入電壓；一輸出處理電路，該輸出處理電路依據該輸入電壓、一輸出電路參數、及一第一輸出基準，獲得一第一輸出補償值，該輸出處理電路處理一數位音訊並以該第一輸出補償值補償被處理的該數位音訊；一位準產生電路，該位準產生電路用以依據該輸入電壓產生一位準電壓；一數位轉類比電路，用以依據該位準電壓將被補償的該數位音訊進行數位類比轉換以獲得一類比音訊；及一音頻放大電路，用以依據該位準電壓放大該類比音訊並輸出。
  2. 如請求項1所述之音訊編解碼電路，其中該第一輸出基準為當該輸入電壓為一標準電壓時，該輸出處理電路依據該輸入電壓及該輸出電路參數所獲得之一規格電壓。
  3. 如請求項2所述之音訊編解碼電路，其中該音訊編解碼電路具有一第二輸出補償值，該第二輸出補償值為當該輸入電壓為該標準電壓時，被放大的該類比音訊及該數位音訊之一輸出比較值，該輸出處理電路以該第一輸出補償值及該第二輸出補償值補償被處理的該數位音訊。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之音訊編解碼電路，另包括：一前置放大電路，用以放大一收音訊號；一類比轉數位電路，用以將被放大的該收音訊號數轉換為一數位訊號；及 一輸入處理電路，依據該輸入電壓、一輸入電路參數、及一第一輸入基準值，獲得一第一輸入補償值，該輸入處理電路處理並以該第一輸入補償值補償該數位訊號並輸出；其中該音訊編解碼電路具有一第二輸入補償值，該第二輸入補償值為當該輸入電壓為該標準電壓時，該數位訊號及該收音訊號之一輸入比較值，該輸入處理電路以該第一輸入補償值及該第二輸入補償值補償該數位訊號。
  5. 一種音訊編解碼電路，包括：一輸出處理電路，用以處理一數位音訊並輸出；一數位轉類比電路，用以將該輸出處理電路的該輸出進行數位類比轉換以輸出一類比音訊；一音頻放大電路，用以將該類比音訊放大以輸出一被放大的該類比音訊；一回送增益電路，用以增益被放大的該類比音訊以輸出一被增益的該類比音訊；一回送類數轉換電路，用以將被增益的該類比音訊進行類比數位轉換為一數位回送音訊；及一校正電路，用以控制該輸出處理電路以一測試音訊做為該輸出處理電路的該輸出、及用以比對該數位回送音訊及該測試音訊以獲得一校正補償值，該校正電路控制該輸出處理電路以該校正補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路的該輸出。
  6. 如請求項5所述之音訊編解碼電路，其中該音訊編解碼電路包括一位準產生電路，該位準產生電路用以依據該輸入電壓產生一位準電壓，該音訊編解碼電路具有一第二輸出補償值，該第二輸出補償值為當該輸入電壓為一標準電壓時，被放大的該類比音訊及該數位音訊之一輸出比較值，該輸出處理電路以該校正補償值及該第二輸出補償值補償被處理的該數位音訊，並以被補償的該數位音訊為該輸出處理電路的該輸出，該音頻放大電路用以依據該位準電壓放大該類比音訊並輸出，該數位轉類比電路用以依據該位準電壓將被補償的該數位音訊進行數位類比轉換以獲得該類比音訊。
  7. 如請求項5至6中任一項所述之音訊編解碼電路，另包括：一前置放大電路，用以放大一收音訊號；一類比轉數位電路，用以將被放大的該收音訊號轉換為一數位訊號；及一輸入處理電路，用以處理及以一第二輸入補償值補償該數位訊號後輸出，該第二輸入補償值為當該輸入電壓為該標準電壓時，該數位訊號及該收音訊號之一輸入比較值。
  8. 一種音訊編解碼電路，包括：一輸出處理電路，用以處理一數位音訊並輸出；一數位轉類比電路，用以將該輸出處理電路的該輸出進行數位類比轉換以輸出一類比音訊；一音頻放大電路，用以將該類比音訊放大以輸出一被放大的該類比音訊； 一前置放大電路，用以放大一收音訊號；一類比轉數位電路，用以將被放大的該收音訊號轉換為一數位訊號；一輸入處理電路，用以處理該數位訊號並輸出；及一校正電路，用以控制該輸出處理電路以一測試音訊做為該輸出處理電路的該輸出、用以將被放大的該類比音訊做為該收音訊號、及用以比對該數位訊號及該測試音訊以獲得一校正補償值，該校正電路控制該輸出處理電路以該校正補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸出處理電路的該輸出。
  9. 如請求項8所述之音訊編解碼電路，其中該音訊編解碼電路包括一位準產生電路，該位準產生電路用以依據該輸入電壓產生一位準電壓，該音訊編解碼電路具有一第二輸出補償值，該第二輸出補償值為當該輸入電壓為一標準電壓時，被放大的該類比音訊及該數位音訊之一輸出比較值，該輸出處理電路以該校正補償值及該第二輸出補償值補償被處理的該數位音訊，並以被補償的該數位音訊為該輸出處理電路的該輸出，該音頻放大電路用以依據該位準電壓放大該類比音訊並輸出，該數位轉類比電路用以依據該位準電壓將被補償的該數位音訊進行數位類比轉換以獲得該類比音訊。
  10. 如請求項9所述之音訊編解碼電路，其中，該音訊編解碼電路具有一第二輸入補償值，該第二輸入補償值為當該輸入電壓為該標準電壓時，該數位訊號及該收音訊號之一輸入比較值，該輸入處理電路以該第二輸入補償值補償被處理的該數位音訊並以被補償的該數位音訊做為該輸入處理電路的該輸出。
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