TWM588285U - 音頻訊號自動識別裝置 - Google Patents

Abstract

一種音頻訊號自動識別裝置，係能夠連接一個或一個以上的電子裝置及一個或一個以上的音響裝置，其中該音響裝置係包含一中央處理器、一聲音輸出處理器及一聲音輸入處理器，該聲音輸出處理器係與該音響裝置相連接、並能夠判斷所連接之音響裝置能夠支援的音訊格式，之後當該聲音輸入處理器接收該電子裝置所傳送的音頻訊號後，能夠先解碼並再依照增強音頻回傳通道技術規格進行轉換處理後，再將處理後之音頻訊號傳送至該聲音輸出處理器後，該聲音輸出處理器能夠再將處理後之音頻訊號輸出至該音響裝置進行播放。

Description

音頻訊號自動識別裝置

本創作是有關一種音頻訊號自動識別裝置，特別是一種能夠依據音響裝置可支援之音訊格式、讓具有增強音頻回傳通道技術之電子裝置能夠輸出相對應音訊之連接裝置。

HDMI 2.1是HDMI最新的標準，能夠提升達300%的視訊傳輸速度，並透過壓縮功能進一步再提升300%，視訊頻寬較HDMI 2.0的18Gbps高9倍。HDMI 2.1標準增加一系列新特性，包括動態HDR（Dynamic HDR）、可變更新率（Variable Refresh Rate, VRR）、以及快速媒體切換（Quick Media Switching）。

而HDMI 2.1標準更帶來了全新的增強音訊回傳通道（Enhanced Audio Return Channel, eARC）功能，故導入eARC技術可確保AVR與電視機之間的向下相容性，實現更高品質和更佳易用性。

由此可知，不久的未來，HDMI eARC將為消費者購買HDMI AVR或條形音箱的必要功能，為未來HDMI 2.1設備之間相互相容的唯一保障，而除了保障設備之間相容性的優勢之，eARC更在易用性、音訊效能以及音訊介面相容性等具有實質優勢。

而eARC主要優勢之一為支援HDMI標準下所有家庭劇院格式，由於HDMI 1.4 ARC功能僅支援通過單引腳以1Mbps的速率傳輸音訊，對於目前高階音訊標準已不適用，尤其當要播放藍光格式音訊時，音訊往往要使用超過TOSLINK和ARC支援範圍的更高頻寬，而eARC則能夠提供全部所需的頻寬，故能夠原音播放音訊。

然而，並非所有的音響裝置都能夠支援eARC技術，尤其是越老舊的音響裝置則越不可能支援，但不可避免的是，現今甚至未來的電子裝置，為了能夠實現更高品質的音頻播放效果，必然會使用eARC技術，這對於一些老舊的音響裝置來講，將面臨汰換的下場，然而好的音響裝置其價值不斐，若僅因為無法支援而無法延續使用，是非常可惜的。

因此，若能夠開發出一種連接裝置，能夠將具有eARC端口之電子裝置連接無法支援eARC技術之音響裝置，將能夠繼續沿用既有的音響裝置，而不需因新規格的eARC技術來更換新的音頻播放裝置，因此本創作應為一最佳解決方案。

一種音頻訊號自動識別裝置，係能夠連接一個或一個以上的電子裝置及一個或一個以上的音響裝置，而該音頻訊號自動識別裝置係至少包含：一中央處理器，用以處理該音頻訊號自動識別裝置之整體運作；一聲音輸入處理器，係與中央處理器相連接，而該聲音輸入處理器係與該電子裝置電性連接，而該電子裝置能夠輸出一音頻訊號給該聲音輸入處理器，其中該聲音輸入處理器係包含一音訊接收單元，用以接收該電子裝置所輸出之音頻訊號；一音訊解碼單元，係與該音訊接收單元電性連接，用以將該電子裝置所輸出之音頻訊號進行解碼，並產生出一解碼後的音頻訊號；一聲音輸出處理器，係與該音響裝置及該中央處理器相連接，而該聲音輸出處理器係包含一音訊判斷單元，用以判斷所連接之音響裝置能夠支援的音訊格式，並能夠將所判斷之可支援音訊格式回傳給該中央處理器；一音訊處理單元，係與該音訊判斷單元電性連接，用以依據該音訊判斷單元所判斷之可支援音訊格式，將一解碼後的音頻訊號轉換為一可支援音訊格式的輸出音頻訊號，而該音訊處理單元係能夠依照一增強音頻回傳通道技術之規格進行轉換處理；一音訊處理單元，係與該音訊處理單元電性連接，用以將該可支援音訊格式的輸出音頻訊號輸出至該音響裝置。

更具體的說，所述電子裝置係能夠直接輸出一具有增強音頻回傳通道技術之音頻訊號，而該音頻訊號自動識別裝置能夠接收該電子裝置所傳送之具有增強音頻回傳通道技術的音頻訊號，能夠先再經過解碼後，之後再依據該音響裝置能夠支援的音訊格式進行轉換處理為該輸出音頻訊號，最後再輸出至該音響裝置。

更具體的說，所述音響裝置係能夠直接接收一具有增強音頻回傳通道技術之音頻訊號，而該音頻訊號自動識別裝置於接收該電子裝置所傳送之音頻訊號後，能夠先將該音頻訊號經過解碼，之後再進行轉換處理為具有增強音頻回傳通道技術的音頻訊號，最後再輸出至該音響裝置。

更具體的說，所述電子裝置係為一電視機、一電視盒或是一視訊音頻播放器。

更具體的說，所述聲音輸出處理器更包含有一與該音訊處理單元電性連接之數位類比轉換單元，用以將該音頻訊號進行數位/類比轉換後、再輸出至該音響裝置。

更具體的說，所述音頻訊號自動識別裝置，更能夠與該電子裝置或是該音響裝置進行結合。

有關於本創作其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱1~4圖，為本創作音頻訊號自動識別裝置之整體架構示意圖、內部架構示意圖、聲音輸出處理器之架構示意圖及聲音輸入處理器之架構示意圖，其中該音頻訊號自動識別裝置1係能夠連接一個或一個以上的電子裝置2及一個或一個以上的音響裝置3。

該音頻訊號自動識別裝置1係至少包含一中央處理器11、一聲音輸出處理器12、一聲音輸入處理器13、一個或一個以上的輸出端口14（能夠輸出影像訊號或/及音頻訊號）、一個或一個以上的輸入端口15（能夠輸入影像訊號或/及音頻訊號），其中該中央處理器11用以處理該音頻訊號自動識別裝置3之整體運作，而該輸入端口15與該輸出端口14能夠為HDMI端口（HDMI端口能夠依需求使用HDMI 1.0~1.2a、1.3、1.4、2.0、2.1）；

該聲音輸出處理器12係包含一音訊判斷單元121、一音訊處理單元122及一數位類比轉換單元123，其中該音訊判斷單元121用以判斷所連接之音響裝置3能夠支援的音訊格式，並能夠將所判斷之可支援音訊格式回傳給該中央處理器11；而該音訊處理單元122用以依據該音訊判斷單元121所判斷之可支援音訊格式，使用增強音頻回傳通道技術之規格將一解碼之音頻訊號進行轉換處理（其他音訊格式轉換為具有增強音頻回傳通道技術之音頻訊號、或是把具有增強音頻回傳通道技術之音頻訊號轉換為其他音訊格式）；且該數位類比轉換單元123用以將轉換後之音頻訊號進行數位/類比轉換後、再輸出至該音響裝置3；

該聲音輸入處理器13係透過輸入端口15與該電子裝置2電性連接，而該聲音輸入處理器13係包含一音訊接收單元131及一音訊解碼單元132，該音訊接收單元131用以接收該電子裝置2所傳送的音頻訊號；且該音訊解碼單元132將該接收音頻訊號進行解碼，並再將解碼之音頻訊號傳送至該聲音輸出處理器12。

其中該電子裝置2係為一電視機、一電視盒或是一視訊音頻播放器，而該電子裝置2或是該音響裝置3上能夠配置有一具有增強音頻回傳通道技術（eARC）之HDMI端口，其中該eARC訊號能夠支援的音訊格式如下（HDMI並未定義或限制可使用或不可使用的格式，因此此處無法一一列舉可能支援的格式）：
(1) 無壓縮格式：
a. 2至8通道，所有HDMI標準取樣速率，高達192kHz頻率和24-bit速率
b. 高達32通道，採用降低的取樣速率，如16通道96kHz和32通道48kHz
(2) Dolby格式：
a. AC-4
b. Dolby Digital Plus(E-AC-3, 192kHz× 2ch×16-bit頻寬)
c. Dolby TrueHD
d. Dolby Atmos
(3) DTS格式：
a. DTS
b. DTS-HD Master Audio
c. DTS：X
(4) Fraunhofer格式：
a. MP3
b. AAC-LC
c. HE-AAC
d. HE-AACv2
e. AAC-LC和HE-AAC，搭載MPEG環繞支援
f. MPEG-H 3D音訊

而本案之第一實施應用，如第5圖所示，其中該電子裝置21係為一電視機，而該電子裝置21上具有一HDMI 端口211（具有增強音頻回傳通道技術（Enhanced Audio Return Channel, eARC）的HDMI端口），因此能夠透過該HDMI 端口211與該輸入端口15相連接，並傳輸一eARC訊號給該音頻訊號自動識別裝置1；

同時，該音頻訊號自動識別裝置1能夠透過該輸出端口14與該音響裝置3（該音響裝置3無法直接接收eARC訊號）相連接、並能夠進行判斷該音響裝置3能夠支援的音訊格式，之後，該音頻訊號自動識別裝置1能夠透過一HDMI線與該HDMI 端口211相連接，並進行接收該電子裝置21所輸出的eARC訊號；

之後，先將該eARC訊號進行解碼後，再將該eARC訊號轉換為該音響裝置3能夠支援的音訊格式，之後再輸出至該音響裝置3（亦能夠由該音頻訊號自動識別裝置1控制該電子裝置21只能夠輸出特定的音頻訊號格式），因此即使該音響裝置3無法直接連接HDMI 端口211，也能夠透過本案之技術接收由該HDMI 端口211所輸出之eARC訊號。

因此當使用者家中具有舊的、且無法直接連接HDMI 端口（具有增強音頻回傳通道技術）之音響裝置，只需透過本案之技術來解決即可，而不需更換另一臺的音響裝置，這對於已於家中購買昂貴且高品質音響裝置的使用者來講，是非常好的解決方案。

而本案之第二實施應用，如第6圖所示，與第一實施差異之處在於該電子裝置22係為一電視盒或是一視訊音頻播放器（該電子裝置22無法直接傳送出eARC訊號），因此當傳送音頻訊號給該輸入端口15後，該音頻訊號自動識別裝置1能夠先將接收之音頻訊號轉換為具有增強音頻回傳通道技術之音頻訊號，最後再將該具有增強音頻回傳通道技術之音頻訊號透過該輸出端口15輸出至該音響裝置3的HDMI 端口31（具有增強音頻回傳通道技術）上。

而本案之第三實施應用，如第7圖所示，與第一實施差異之處在於該音頻訊號自動識別裝置1是內建於該電子裝置21內，因此該電子裝置21不須外接裝置，則能夠直接透過內建的音頻訊號自動識別裝置1將該音響裝置3（該音響裝置3無法直接接收eARC訊號）可支援的音頻格式進行解碼、轉換及輸出，而該電子裝置21或是該音頻訊號自動識別裝置1能夠外露出至少一個的HDMI 端口（具有增強音頻回傳通道技術），以與該音響裝置3相連接。

而本案之第四實施應用，如第8圖所示，與第一實施差異之處在於該音頻訊號自動識別裝置1是內建於該音響裝置3內，因此該電子裝置21之HDMI 端口211能夠傳輸一eARC訊號給該音響裝置3內部的音頻訊號自動識別裝置1，而該音頻訊號自動識別裝置1能夠依據該音響裝置3可支援的音頻格式，將所接收的eARC訊號進行轉換、並於內部直接輸出給該音響裝置3。

本創作所提供之音頻訊號自動識別裝置，與其他習用技術相互比較時，其優點如下：
1. 本創作能夠開發出一種連接裝置，以將具有HDMI 端口（具有增強音頻回傳通道技術）之電子裝置連接無法支援eARC技術之音響裝置，如此將能夠繼續沿用既有的音響裝置，而不需因新規格的eARC技術來更換新的音頻播放裝置。
2. 本創作之音頻訊號自動識別裝置係具有不只一個的輸入端口及輸出端口，因此能夠搭配不同的裝置來進行輸出入配置。

本創作已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本創作前述的技術特徵及實施例，並在本創作之精神和範圍內，不可作些許之更動與潤飾，因此本創作之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

1‧‧‧音頻訊號自動識別裝置

11‧‧‧中央處理器

12‧‧‧聲音輸出處理器

121‧‧‧音訊判斷單元

122‧‧‧音訊處理單元

123‧‧‧數位類比轉換單元

13‧‧‧聲音輸入處理器

131‧‧‧音訊接收單元

132‧‧‧音訊解碼單元

14‧‧‧輸出端口

15‧‧‧輸入端口

2‧‧‧電子裝置

21‧‧‧電子裝置

211‧‧‧HDMI 端口

22‧‧‧電子裝置

221‧‧‧HDMI 端口

3‧‧‧音響裝置

31‧‧‧HDMI 端口

4‧‧‧電視裝置

[第1圖] 係本創作音頻訊號自動識別裝置之整體架構示意圖。
[第2圖] 係本創作音頻訊號自動識別裝置之內部架構示意圖。
[第3圖] 係本創作音頻訊號自動識別裝置之聲音輸出處理器之架構示意圖。
[第4圖] 係本創作音頻訊號自動識別裝置之聲音輸入處理器之架構示意圖。
[第5圖] 係本創作音頻訊號自動識別裝置之第一實施連接應用示意圖。
[第6圖] 係本創作音頻訊號自動識別裝置之第二實施連接應用示意圖。
[第7圖] 係本創作音頻訊號自動識別裝置之第三實施連接應用示意圖。
[第8圖] 係本創作音頻訊號自動識別裝置之第四實施連接應用示意圖。

Claims (6)

1. 一種音頻訊號自動識別裝置，係能夠連接一個或一個以上的電子裝置及一個或一個以上的音響裝置，而該音頻訊號自動識別裝置係至少包含：
   一中央處理器，用以處理該音頻訊號自動識別裝置之整體運作；
   一聲音輸入處理器，係與中央處理器相連接，而該聲音輸入處理器係與該電子裝置電性連接，而該電子裝置能夠輸出一音頻訊號給該聲音輸入處理器，其中該聲音輸入處理器係包含：
   一音訊接收單元，用以接收該電子裝置所輸出之音頻訊號；
   一音訊解碼單元，係與該音訊接收單元電性連接，用以將該電子裝置所輸出之音頻訊號進行解碼，並產生出一解碼後的音頻訊號；
   一聲音輸出處理器，係與該音響裝置及該中央處理器相連接，而該聲音輸出處理器係包含：
   一音訊判斷單元，用以判斷所連接之音響裝置能夠支援的音訊格式，並能夠將所判斷之可支援音訊格式回傳給該中央處理器；
   一音訊處理單元，係與該音訊判斷單元電性連接，用以依據該音訊判斷單元所判斷之可支援音訊格式，將一解碼後的音頻訊號轉換為一可支援音訊格式的輸出音頻訊號，而該音訊處理單元係能夠依照一增強音頻回傳通道技術之規格進行轉換處理；
   一音訊處理單元，係與該音訊處理單元電性連接，用以將該可支援音訊格式的輸出音頻訊號輸出至該音響裝置。
2. 如請求項1所述之音頻訊號自動識別裝置，其中該電子裝置係能夠直接輸出一具有增強音頻回傳通道技術之音頻訊號，而該音頻訊號自動識別裝置能夠接收該電子裝置所傳送之具有增強音頻回傳通道技術的音頻訊號，能夠先再經過解碼後，之後再依據該音響裝置能夠支援的音訊格式進行轉換處理為該輸出音頻訊號，最後再輸出至該音響裝置。
3. 如請求項1所述之音頻訊號自動識別裝置，其中音響裝置係能夠直接接收一具有增強音頻回傳通道技術之音頻訊號，而該音頻訊號自動識別裝置於接收該電子裝置所傳送之音頻訊號後，能夠先將該音頻訊號經過解碼，之後再進行轉換處理為具有增強音頻回傳通道技術的音頻訊號，最後再輸出至該音響裝置。
4. 如請求項1所述之音頻訊號自動識別裝置，其中該電子裝置係為一電視機、一電視盒或是一視訊音頻播放器。
5. 如請求項1所述之音頻訊號自動識別裝置，其中該聲音輸出處理器更包含有一與該音訊處理單元電性連接之數位類比轉換單元，用以將該音頻訊號進行數位/類比轉換後、再輸出至該音響裝置。
6. 如請求項1所述之音頻訊號自動識別裝置，更能夠與該電子裝置或是該音響裝置進行結合。