专利名称：声音控制系统以及方法
技术领域：
本发明是关于一种声音控制系统及方法，特别是关于一种可应用在具有计时单元的电子装置中的声音控制系统及方法。
背景技术：
传统的电子装置例如电视机，已是相当普及的电子产品，收看内容丰富的电视节目是现代家庭生活的重要内容之一，随着数字电视技术和标准的逐渐成熟，电视在人们的日常生活中将扮演越来越重要的角色。
然而，传统电子装置的声音控制系统是基于仿真技术的，其声音控制是通过人工操作开关进行调节，使用者可以根据需要自主设定声音。这种控制方式具有不可忽视的缺点。该电子装置不能根据环境背景噪音的变化自动调节音量，例如当使用者接听电话时，必须通过人工操作才能降低音量；该电子装置的声音控制与节目播出时间之间没有建立对应关系，例如当使用者深夜接收播出的节目时，若音量设置过大，会影响他人或邻居的休息。目前电子装置的声音控制系统没有提供根据时间段限制最大音量的功能；声音控制与该电子装置摆放的空间环境之间没有建立对应关系，例如分别放在客厅和卧室的两台电子装置，在音质音色等方面显然具有不同的要求，而目前的电子装置没有提供根据空间环境自动设置或建议设置音效的功能；声音控制与使用者的个性特征之间没有建立对应关系，例如有些人比较喜欢古典风格的音响效果，有些人比较喜欢现代派的音响效果，目前的电子装置没有提供根据使用者个性特征自动设置或建议设置音效的功能。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种具有自适应能力的声音控制系统以及方法。
本发明的另一目的在于提供一种可应用在具有计时单元的电子装置，它能根据主、客观的环境，播放出最适合使用者聆听的音效的声音控制系统以及方法。
为达上述目的，本发明提供一种声音控制系统，可应用在具有计时单元的电子装置中，该系统包括设定模块，供使用者设定对应不同时段的最大音量参数、对应不同使用环境的环境特征参数以及对应不同个性使用者的个性化特征参数；参数储存单元，储存使用者通过该设定模块设定的音量参数、环境特征参数以及个性化特征参数；时段控制模块，根据该计时单元表示的时间从该参数储存单元中检索出相对应的使用时段并提取出符合该使用时段的最大音量参数；声音识别模块，接受并识别该电子装置周边的声音信号；以及音效设置模块，根据该环境特征参数、个性化特征参数与该时段控制模块提取出的最大音量参数，以及声音识别模块识别出的声音信号，设定出符合的声音输出信号，供电子单元播放。
通过该声音控制系统，执行声音控制的方法包括首先，令该设定模块提供使用者设定对应不同时段的最大音量参数、对应不同使用环境的环境特征参数以及对应不同个性使用者的个性化特征参数，并将该设定的音量参数、环境特征参数以及个性化特征参数储存至参数储存单元中；其次，令该时段控制模块根据该计时单元表示的时间从该参数储存单元中检索出相对应的使用时段并提取出符合该使用时段的最大音量参数；再者，令该声音识别模块接受并识别该电子装置周边的声音信号；以及令该音效设置模块根据该时段控制模块提取的最大音量参数、环境特征参数与个性化特征参数以及声音识别模块所识别出的声音信号，设定出符合的声音输出信号，供扬声单元播放。
综上所述，本发明的声音控制系统与现有技术相比具有能根据环境声音自动调节音量，能根据使用时段设置最大音量，能根据空间环境和使用者的个性特征设置音质音色的优点，提供给电子装置自适应能力或根据主、客观环境进行控制的特色。
图1A是本发明的声音控制系统的基本结构方块示意图；
图1B-1C是本发明的声音控制系统设定环境特征参数示意图；图1D-1E是本发明的声音控制系统设定个性化特征参数示意图；图2A是本发明的声音控制系统的控制方法的流程图；图2B是图2A中步骤S2的详细流程图；图3A是图2A中步骤S3的详细流程图；图3B是图3A中步骤S32的详细流程图；图4是图2A中步骤S4的详细流程图；以及图5是时段-最大音量对照表。
具体实施例方式
实施例以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式。
图1A是本发明的声音控制系统1的基本结构方块示意图，该系统可应用在具有计时单元的电子装置中。如图1所示，本发明的声音控制系统1包括设定模块10，供使用者设定对应不同时段的最大音量参数，设定对应不同使用环境的环境特征参数及设定对应不同个性使用者的个性化特征参数；参数储存单元20，用于储存使用者通过该设定模块10所设定的音量参数、环境特征参数以及个性化特征参数；时段控制模块30，用于根据该计时单元2表示的时间检索出相对应的使用时段，并提取出符合该使用时段的最大音量参数；声音识别模块40，用于接受并识别该电子装置周边的声音信号；以及音效设置模块50，用于根据该最大音量参数、该环境特征参数、该个性化特征参数及声音识别模块识别出的声音信号，设定出符合的声音输出信号，供扬声单元3播放。
该时段控制模块30包括时段识别模块300及时段-最大音量对照表301。该时段识别模块300用于根据该计时单元2表示的时间识别相对应的使用时间段，并从该设定模块10设定的时段-最大音量对照表301(如图5所示)中提取该时间段对应的最大音量参数。该最大音量参数根据该电子装置音量的性能按比例设置。
该声音识别模块40包括声音采集模块400，用于接收该电子装置周边环境声音；A/D转换模块401，用于将该声音采集模块400接收到的该电子装置周边环境声音转换成数字信号输出；信号处理模块402用于对该A/D转换模块401输出的数字信号进行滤波处理；铃声识别模块403，噪音识别模块404及减法运算模块405用于对该信号处理模块402输出的滤波信号进行识别并根据判别结果输出音量控制信号。
该信号处理模块402包括高通滤波模块402a、带通滤波模块402b及低通滤波模块402c，该高通滤波模块402a、带通滤波模块402b及低通滤波模块402c用于对该A/D转换模块401输出的数字信号同时进行滤波处理，各滤波参数与该电子装置当前音量之间有直接对应关系如当前音量比较高，则各滤波参数也应动态调整为较大值；如当前音量较低，则各滤波参数应动态调整到较低值。
该高通滤波模块402a用于对数字信号滤波以提取高频声音信号，该电话铃声识别模块403用于对该高频声音信号进行例如电话铃声识别，并根据识别结果输出第一音量控制信号。
该带通滤波模块402b用于对该数字信号滤波以提取具有连续性特征的室内背景声音；该减法运算模块405用于对该带通滤波模块402b输出的数字信号进行处理以减去该电子装置信号，提取具有连续性特征的室内背景噪音；该噪音识别模块404对该室内背景噪音进行判别运算，并根据判别结果输出第二音量控制信号。
该低通滤波模块402c用于对数字信号滤波以提取具有持续影响特征的室外噪音；该噪音识别模块404对该室外噪音强弱程度进行判别，并根据判别结果输出第三音量控制信号。
该音效设置模块50包括音色音质设定模块500，其为内建音质音色设制程序的数字信号芯片(Sound Expert DSP)，包括程序存储单元500a(Program Memory)及音效存储单元500b(Sound Effect Memory)。其中，该程序存储单元500a用于根据该设定模块10设定的使用环境参数及使用者个性化特征参数进行匹配运算，并从该音效存储单元500b中提取对应的音效设置参数用于设定出符合使用环境与使用者个性特征的音效参数。
该音色音质设定模块500的程序存储单元500a及音效存储单元500b中预设有专家级音质音色设置方案。请参阅图1B与图1C，具体而言，该音色音质设定模块500可通过提示使用者选择视听环境的参数，如该电子装置的放置环境(如客厅、卧室或书房等)、该电子装置放置环境的空间尺寸(如长、宽、高等)及/或该电子装置本身置放的位置等。当用户通过该声音控制系统1输入视听环境的参数后，该音色音质设定模块500即可自动将使用环境音效参数设定在符合该视听环境的状态。
请参阅图1D与图1E，另一方面，该音色音质设定模块500还可通过提示令使用者选择使用者个性特征参数，如使用者年龄层、使用者对声音的敏感度(如高、中或低等)及/或使用者偏好的音乐类型等。相同的，当用户通过该声音控制系统1输入使用者个性特征参数后，该音色音质设定模块500即可自动将使用者个性特征参数设定在符合该使用者个性的状态。
该音效设置模块50还包括音量控制模块501，用于根据该铃声识别模块403，该噪音识别模块404及该减法运算模块405分别输出的第一、第三及第二音量控制信号，设定该电子装置的音量；音响处理模块502，用于根据该音色音质设定模块500输出的音效参数及该音量控制模块501输出的该电子装置的声音信号，设定出符合的声音输出信号供扬声单元3播放。其中，该电话铃声识别模块403一旦识别出高频声音信号里有电话铃声，该音量控制模块501根据该第一音量控制信号自动降低该电子装置的音量，以方便使用者接听电话。
需特别说明的是，该电话铃声识别模块403还包括电话铃声储存模块403a，用于将使用者的电话铃声储存，供该电话铃声识别模块403作为来电铃声识别的根据。具体来说，该电话铃声储存模块403a可储存多个使用者所使用的铃声(包括传统音频与脉冲或是其它如音乐或人声等自录铃声)，其中每种不同的铃声可输入数次，再通过该电话铃声识别模块403将该铃声的特征提取出来，做为识别该铃声的依据，如此，即可增加识别成功率。然而，语音识别方法并不限本实施例中所提到的，任何语音识别方法均可用于该电话铃声识别模块403进行辨别声音。
通过该声音控制系统1，执行声音控制的方法流程如图2A所示。该方法包括以下步骤在步骤S1中，令该设定模块10提供使用者设定对应不同时段的最大音量参数、对应不同使用环境的环境特征参数以及对应不同个性使用者的个性化特征参数，并将该设定的音量参数、环境特征参数以及个性化特征参数储存至参数储存单元20中。接着进行步骤S2。
在步骤S2中，令该时段控制模块30根据该计时单元2表示的时间，检索出对应的使用时段并提取符合该时段的最大音量参数。接着进行步骤S3。
在步骤S3中，令该声音识别模块40接收并识别该电子装置周边的声音信号。接着进行步骤S4。
在步骤S4中，令该音效设置模块50根据该最大音量参数，该环境特征参数，该个性化特征参数以及该声音识别模块40识别出的声音信号，设定出符合的声音输出信号，供扬声单元3播放。
如图2B所示，图2A中的步骤S2尚包括以下步骤在步骤S20，令该时段识别模块300根据该计时单元2表示的时间，识别出对应的使用时间段。接着进行步骤S21。
在步骤S21，令该识别模块300从该时段-最大音量对照表301中，提取该时间段所对应的最大音量参数。
如图3A所示，图2A中的步骤S3还包括在步骤S30中，令该声音采集模块400接收该电子装置周边环境声音。接着进行步骤S31。
在步骤S31中，令该A/D转换模块401将该声音采集模块400接收到的环境声音转换成数字信号。接着进行步骤S32。
在步骤S32中，令该高通滤波模块402a、该带通滤波模块402b及该低通滤波模块322，对该A/D转换模块401输出的数字信号同时进行滤波处理。
如图3B所示，图3A中步骤S32还包括在步骤S32a中，令该铃声识别模块403对该高通滤波模块402a输出的信号进行识别以输出该第一音量控制信号；在步骤S32b中令该减法运算模块405及该噪音识别模块404对该带通滤波模块402b进行处理、识别，以输出该第二音量控制信号。以及在步骤S32c中，令该噪音识别模块404对该低通滤波模块402c输出的信号进行识别以输出该第三音量控制信号。需特别说明的是，在本实施例中，这些步骤S32a、S32b、S32c是同时执行的。也可根据需要先后执行。
如图4所示，该步骤S4还包括在步骤S40中，令该音量控制模块501根据步骤S3中输出的第一，第二及第三音量控制信号，调节该电子装置的音量。接着进行步骤S41。
在步骤S41中，令该程序存储单元500根据该设定模块10所设定的使用环境特征参数及使用者个性化特征参数进行匹配运算，并从该音效存储单元中提取对应的音效设置参数。接着进行步骤S42。
在步骤S42中，令该音响处理模块502根据该音效设置参数及该步骤S40中产生的该电子装置的声音信号，设定出符合的声音输出信号，供扬声单元3播放。其中，该第一音量控制信号优先权级别高于该第二及第三音量控制信号，即该铃声识别模块403一旦识别出有电话铃声并输出该第一音量控制信号，该音量控制模块501自动降低该电子装置的音量。需特别说明的是，在本实施例中，这些步骤S40、S41、S42是同时执行。也可根据需要先后执行。
权利要求
1.一种声音控制系统，应用在具有计时单元的电子装置中，其特征在于，该系统包括设定模块，供使用者设定对应不同时段的最大音量参数、对应不同使用环境的环境特征参数以及对应不同个性使用者的个性化特征参数；参数储存单元，储存使用者通过该设定模块设定的音量参数、环境特征参数以及个性化特征参数；时段控制模块，根据该计时单元表示的时间从该参数储存单元中检索出相对应的使用时段并提取出符合该使用时段的最大音量参数；声音识别模块，接受并识别该电子装置周边的声音信号；以及音效设置模块，根据该环境特征参数、个性化特征参数与该时段控制模块提取出的最大音量参数，以及声音识别模块识别出的声音信号，设定出符合的声音输出信号，供电子单元播放。
2.如权利要求1所述的声音控制系统，其特征在于，该时段控制模块包括时段识别模块及时段-最大音量对照表。
3.如权利要求2所述的声音控制系统，其特征在于，该时段识别模块根据该计时单元表示的时间识别出对应的使用时间段，并根据该时间段从该设定模块设定的时段-最大音量对照表中提取该时间段所对应的最大音量参数。
4.如权利要求1所述的声音控制系统，其特征在于，该声音识别模块包括声音采集模块，A/D转换模块、信号处理模块、铃声识别模块、噪音模式识别模块及减法运算模块，该音效设置模块则包括音量控制模块、音色音质设置模块及音响处理模块。
5.如权利要求4所述的声音控制系统，其特征在于，该A/D转换模块用于将该声音采集模块采集到的环境声音转换成数字信号。
6.如权利要求4所述的声音控制系统，其特征在于，该信号处理模块包括高通滤波模块、带通滤波模块及低通滤波模块。
7.如权利要求6所述的声音控制系统，其特征在于，各滤波模块的滤波参数是根据该电子装置的当前音量动态调节。
8.如权利要求6所述的声音控制系统，其特征在于，该高通滤波模块用于对该数字信号滤波以获取高频声音信号。
9.如权利要求4所述的声音控制系统，其特征在于，该铃声识别模块用于对该高频声音信号进行识别并根据识别结果输出第一音量控制信号。
10.如权利要求9所述的声音控制系统，其特征在于，该铃声识别模块识别出电话铃声并输出该第一音量控制信号，则该音量控制模块根据该第一音量控制信号自动降低该电子装置的音量。
11.如权利要求4所述的声音控制系统，其特征在于，该音色音质设定模块包括程序存储单元及音效存储单元。
12.如权利要求11所述的声音控制系统，其特征在于，该程序存储单元用于根据该设定模块设定的使用环境参数及使用者个性化特征参数进行匹配运算，并从该音效存储单元中提取对应的音效设置参数。
13.如权利要求4所述的声音控制系统，其特征在于，该音响处理模块根据该音效设置参数及该电子装置的声音信号设定出符合的声音输出信号，供扬声单元播放。
14.如权利要求4所述的声音控制系统，其特征在于，该音色音质设定模块的程序存储单元及音效存储单元预设有专家级音质音色设置方案。
15.如权利要求14所述的声音控制系统，其特征在于，该音色音质设定模块用于提示使用者选择视听环境参数。
16.如权利要求15所述的声音控制系统，其特征在于，该视听环境参数选自由该电子装置放置环境、该电子装置放置环境的空间尺寸及该电子装置本身放置的位置所组成的群组中的一种。
17.如权利要求14所述的声音控制系统，其特征在于，该音色音质设定模块用于提示使用者选择使用者个性特征参数。
18.如权利要求17所述的声音控制系统，其特征在于，该使用者个性特征参数选自由使用者年龄层、使用者对声音的敏感度及使用者偏好的音乐类型所组成的群组中的一种。
19.如权利要求6所述的声音控制系统，其特征在于，该带通滤波模块用于对该数字信号滤波以获取具有连续性特征的室内背景声音。
20.如权利要求4所述的声音控制系统，其特征在于，该减法运算模块用于把该电子装置信号减去以获取具有连续性特征的室内背景声音。
21.如权利要求20所述的声音控制系统，其特征在于，该噪音模式识别模块用于对该具有连续性特征的室内背景声音进行识别并根据识别结果输出第二音量控制信号。
22.如权利要求6所述的声音控制系统，其特征在于，该低通滤波模块用于对该数字信号进行滤波以获取具有持续影响特征的室外噪音。
23.如权利要求22所述的声音控制系统，其特征在于，该噪音模式识别模块用于对该具有持续影响特征的室外噪音进行判断并根据判别结果输出第三音量控制信号。
24.如权利要求4所述的声音控制系统，其特征在于，该音色音质设定模块是内建音质音色设置程序的数字芯片。
25.如权利要求4所述的声音控制系统，其特征在于，该铃声识别模块还包括用于将使用者的电话铃声加以储存的电话铃声储存模块，供该电话铃声识别模块作为来电铃声识别的依据。
26.如权利要求25所述的声音控制系统，其特征在于，该电话铃声储存模块储存有多个铃声，其中，每种不同的铃声可输入数次，再通过该电话铃声识别模块将该铃声的特征提取出来，做为该识别铃声的依据。
27.如权利要求26所述的声音控制系统，其特征在于，该铃声选自由音频、脉冲、音乐及人声所组成的群组中的一种。
28.如权利要求1所述的声音控制系统，其特征在于，该最大音量参数是根据该电子装置的声音性能按比例设定。
29.一种声音控制方法，应用在具有计时单元的电子装置中，其特征在于，该方法包括令设定模块供使用者设定对应不同时段的最大音量参数、对应不同使用环境的环境特征参数以及对应不同个性使用者的个性化特征参数，并将该设定的音量参数、环境特征参数以及个性化特征参数储存至参数储存单元中；令时段控制模块根据该计时单元表示的时间从该参数储存单元中检索出相对应的使用时段并提取出符合该使用时段的最大音量参数；令声音识别模块接受并识别该电子装置周边的声音信号；以及令音效设置模块根据该时段控制模块提取的最大音量参数、环境特征参数与个性化特征参数，以及声音识别模块识别出的声音信号，设定出符合的声音输出信号，供扬声单元播放。
全文摘要
一种声音控制系统以及方法，该系统包括设定模块、参数储存单元、时段控制模块、声音识别模块以及音效设置模块；该声音控制系统以及方法应用在具有计时单元的电子装置中，通过设定模块所预先设定的条件及相对应的声音参数，借由时段控制模块根据该计时单元取得的当前的使用条件设定相对应的声音参数，供音效设置模块根据该声音参数以及声音识别模块接收识别出的该电子装置外围的声音信号，设定出符合的声音输出信号，以供电子装置播放；通过该声音控制系统以及方法，可供该具有计时单元的电子装置根据主客观的环境，播放出最适合使用者聆听的音效。
文档编号H04N5/44GK1728234SQ200410070248
公开日2006年2月1日 申请日期2004年7月30日 优先权日2004年7月30日
发明者邱全成, 余涛 申请人:英业达股份有限公司