音量调节方法与系统的制作方法
【专利摘要】一种音量调节方法，包括：接收来自发送端之数字音频流；当侦测到激发信号时，根据编码规则对采样周期内之多个数字音频包进行采样以取得对应之多个输出值，其中所述输出值中之每一输出值对应至一个音量级别；分析所述数字音频包以统计取得对应所述音量级别之多个累计值；根据所述累计值计算取得平均音量级别；根据所述平均音量级别与标准音量级别计算取得音量调节值；以及根据所述音量调节值对后续接收到之数字音频包进行音量调节。本发明还提供一种音量调节系统。所述音量调节方法与系统可改善使用多方会议系统常常发生不同收话端的音量大小不一致的情况。
【专利说明】音量调节方法与系统
【技术领域】
[0001]本发明系涉及一种音频处理方法，尤其涉及一种使用于网络协议语音(Voiceover Internet Protocol, VOIP)系统的音量调节方法及系统。
【背景技术】
[0002]图1显示一般的VOIP音频处理系统的架构示意图。
[0003]所述VOIP音频处理系统包括发送端(发话端)11与接收端(收话端)13，其分别具有多个硬件模块或组件。
[0004]发送端11 至少包括模数转换器(Analog-to-Digital Converter, A/C) 112、编解码单元114以及打包处理模块(Packet Module) 116。接收端13至少包括增益控制(GainControl)单兀 130、数模转换器(Digital-to-Analog Converter,D/C) 132、编解码单兀 134以及解包处理模块136。
[0005]模数转换器112取得模拟音频流后，将模拟音频流转换成数字音频流。编解码单元114自所述数字音频流采样出多个音频帧(Audio Frame)，并根据G.711编码规则对所述音频帧进行编码(压缩)。当完成编码后，编解码单元114输出多个经过压缩的音频帧给打包处理模块116。
[0006]打包处理模块116将对一个编码后的数字音频帧加上一个因特网协议(InternetProtocol,以下称 IP)标头(Header),经由用户数据报协议(User Datagram Protocol,以下称UDP)模块(未显示)将所述编码后的数字音频帧打包成UDP包，经由实时传输协议(Real-time Transport Protocol,以下称RTP)模块(未显不)将所述UDP包打包成RTP包，并且再将所述RTP包打包成IP包。
[0007]重复上述操作，以将所有编码后的数字音频流打包成IP包。打包处理模块116亦可将数个编码后的数字音频流打包成一个IP包。
[0008]另外，当发送端11之声音变化检测器(Voice Activity Detector, VAD)(未显示)检测到没有任何用户说话时，令发送端11之无声插入描述符(Silence InsertionDescriptor, SID)单元(未显示)送出适当的背景噪音给接收端13。
[0009]每一个IP包内含有目的地的IP地址，如此当被发送到IP网络中时，可根据所述IP地址转送到目的地。
[0010]来自发送端11被打包成多个IP包的音频流被发送至接收端13。接收端13的解包处理模块136取得所述IP包后，将所述IP包解开以取得多个RTP包，并利用RTP模块(未显示)将所述RTP包解开以取得多个UDP包，并且利用UDP模块(未显示)将所述UDP包解开以取得多个编码后的数字音频帧。
[0011]编解码单元134对所述编码后的数字音频帧译码得到脉冲编码调制(Pulse CodeModulation，PCM)格式的数字音频流。数模转换器132将数字音频流转换回模拟音频流(声音信号)。接收端13的用户可经由增益控制单元130对声音信号的音量进行调节。
[0012]在使用多方会议系统时，常常发生各个接收端有音量大小不一致的情况，使得每个接收端的用户必须自行对音量进行增益控制，又或者对放大器线性度、噪声...等参数进行调节。如此一来，用户可能需要经常的调节音量而造成不便。
【发明内容】
[0013]有鉴于此，需提供一种音量调节方法与系统，适用于音频处理系统，用于用于检测所接收之声音信号的音量大小，并根据默认的标准音量来调节输出至收话端的音量大小。
[0014]本发明一种实施方式提供一种音量调节方法，其适用于网络电话系统，所述方法包括:接收来自发送端之数字音频流；判断是否检测到激发信号；若检测到所述激发信号，自所述数字音频流，根据编码规则对采样周期内之多个数字音频包进行采样；根据所述采样操作取得对应所述数字音频包之多个输出值，其中所述输出值中之每一输出值对应至一个音量级别；分析所述数字音频包，以统计取得对应所述音量级别之多个累计值，其中每一累计值表示其对应之音量级别之包采样次数的多个累计值；根据所述累计值计算取得平均音量级别；根据所述平均音量级别与标准音量级别计算取得音量调节值；及根据所述音量调节值对所述数字音频流中后续接收到之数字音频包进行音量调节。
[0015]优选地，本发明之音量调节方法还包括:判断所述数字音频包之其中一数字音频包的音量调节结果是否超出上限值或下限值；以及若所述音量调节结果超出所述上限值或所述下限值，则根据上界值或下界值对所述调节后的数字音频包进行微调。
[0016]优选地，本发明之音量调节方法还包括:若未检测到所述激发信号，以先前计算产生的音量调节值对接收到的数字音频包进行音量调节。
[0017]优选地，本发明之音量调节方法还包括:根据所述音量调节值对所述数字音频流中后续接收到之数字音频包进行音量调节，直到下一次计算取得新的音量调节值为止。
[0018]本发明一种实施方式还提供种音量调节系统，包括发送端与接收端。所述发送端至少包括第一编解码单元，其中，所述第一编解码单元对数字音频流中之多个数字音频包进行采样。所述接收端至少包括处理单元与包适应模块。所述处理单元接收来自所述发送端之所述数字音频流，并且判断是否检测到激发信号。
[0019]在检测到所述激发信号时，所述包适应模块自所述数字音频流，根据编码规则对采样周期内之多个数字音频包进行采样，根据所述采样操作取得对应所述数字音频包之多个输出值，其中所述输出值中之每一个输出值对应至音量级别，分析所述数字音频包，以统计取得对应所述音量级别之多个累计值，其中每一累计值表示其对应之音量级别之包采样次数的多个累计值，根据所述累计值计算取得平均音量级别，根据所述平均音量级别与标准音量级别计算取得音量调节值，以及，根据所述音量调节值对所述数字音频流中后续接收到之数字音频包进行音量调节。
[0020]优选地，在本发明之音量调节系统中，所述包适应模块判断所述数字音频包之其中一数字音频包的音量调节结果是否超出上限值或下限值，以及，若所述音量调节结果超出所述上限值或所述下限值，则根据上界值或下界值对所述调节后的数字音频包进行微调。
[0021]优选地，在本发明之音量调节系统中，若未检测到所述激发信号，所述包适应模块以先前计算产生的音量调节值对接收到的数字音频包进行音量调节。
[0022]优选地，在本发明之音量调节系统中，所述包适应模块根据所述音量调节值对所述数字音频流中后续接收到之数字音频包进行音量调节，直到下一次计算取得新的音量调节值为止。
[0023]本发明实施方式中音量调节方法与系统通过检测所接收之声音信号的音量大小，在还没发送到各个接收端(收话端)播放之前，根据默认的标准音量对音频信号进行音量调节，以确保所有接收端播放的音量大小可接近一致。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1显示一般的VOIP音频处理系统的架构示意图。
[0025]图2显示本发明一种实施方式之音量调节方法的步骤流程图，其适用于VOIP音频处理系统。
[0026]图3显示在本发明一种实施方式中，以每20秒的倍数的间隔时间进行一次音频采样的示意图。
[0027]图4显示本发明第一实施方式之音量调节系统的架构图，其适用于VOIP音频处理系统。
[0028]图5显示本发明第二实施方式之音量调节系统的架构图，其适用于VOIP音频处理系统。
[0029]主要元件符号说明
[0030]发送端11、41、51
[0031]接收端13、43、53
[0032]用户45、55
[0033]模数转换器112
[0034]编解码单元114、1:34、534
[0035]打包处理模块116、516
[0036]解包处理模块136、536
[0037]增益控制单元130
[0038]数模转换器132、532
[0039]包适应模块438、535
[0040]处理单元440、540
[0041]缓冲存储器542
【具体实施方式】
[0042]本发明一种实施方式之音量调节方法接收发送端(发话端)之音频信号，检测所接收之声音信号的音量大小，在还没发送到各个接收端(收话端)播放之前，根据默认的标准音量对音频信号进行音量调节，以确保所有接收端播放的音量大小可接近一致。
[0043]图2显示本发明一种实施方式之音量调节方法的步骤流程图，其适用于网络协议语音(Voice over Internet Protocol, VOIP)音频处理系统。
[0044]在步骤S20 2中，接收端接收来自发送端(发话端)的数字音频包。
[0045]在步骤S204中，接收端判断是否检测到激发信号。激发时间点是由处理单元配合系统设计来定义，而不是一种标准。因此，不需要一直采样，仅需在间隔每预设时间检测到激发时间的时候再采样即可。在硬件设计上，激发信号可经由系统未使用到的控制插针(Pin)或保留额外控制插针来送出给处理单元。采样间隔时间则经由固件或软件程序来控制规范。
[0046]在步骤S206中，若检测到激发信号，则对一段时间周期内之数字音频包进行采样，所述时间周期约为8.192秒(称为''采样周期(Sampled Period)")。需注意到，所述采样周期非为固定值，可依据实际应用情况来决定。
[0047]根据G.711编码规则(例如，μ-Law编码)对所述采样周期内的数字音频包采样而得到多个14位(bit)线性输入码(Linear Input Code),所述14位线性输入码包括sOOOOOOOwxyza、sOOOOOOlwxyza、…、slwxyzabcdefg。
[0048]根据所述14位线性输入码转换产生对应上述14位线性输入码之多个8位压缩值(Compressed Code)。所述14位线性输入码与所述8位压缩值的关系如表1之映射表所示。其中，表1系存储在缓冲存储器(Buffer Memory)内。
[0049]表1
[0050]
【权利要求】
1.一种音量调节方法，适用于音频处理系统，其特征在于，所述音量调节方法包括: 接收来自发送端之数字音频流； 判断是否检测到激发信号； 若检测到所述激发信号，则根据编码规则对所述数字音频流中之一采样周期内之多个数字音频包进行采样； 根据所述采样操作取得对应所述数字音频包之多个输出值，其中所述多个输出值中之每一个输出值对应一个音量级别； 分析所述数字音频包，以取得对应所述音量级别之多个累计值，其中每一累计值表示其对应之音量级别之包采样次数的多个累计值； 根据所述多个累计值计算取得平均音量级别； 根据所述平均音量级别与标准音量级别计算取得音量调节值；以及 根据所述音量调节值对所述数字音频流中后续接收到之数字音频包进行音量调节。
2.如权利要求1所述之音量调节方法，其特征在于，还包括: 判断所述数字音频包之其中一数字音频包的音量调节结果是否超出上限值或下限值；以及 若所述音量调节结果超出所述上限值或所述下限值，则根据上界值或下界值对所述调节后的数字音频包进行微调。
3.如权利要求1所述之音量调节方法，其特征在于，还包括: 若未检测到所述激发信号，以先前计算产生的音量调节值对接收到的数字音频包进行音量调节。
4.如权利要求1所述之音量调节方法，其特征在于，还包括: 根据所述音量调节值对所述数字音频流中后续接收到之数字音频包进行音量调节，直到下一次计算取得新的音量调节值为止。
5.一种音量调节系统，其特征在于，包括: 发送端，至少包括第一编码单元，其中，所述第一编码单元对数字音频流中之多个数字音频包进行采样；以及接收端，至少包括: 处理单元，接收来自所述发送端之所述数字音频流，并且判断是否检测到激发信号，以及，若检测到所述激发信号，自所述数字音频流，根据编码规则对所述数字音频流中之一采样周期内之多个数字音频包进行采样，根据所述采样操作取得对应所述数字音频包之多个输出值，其中所述输出值中之每一输出值对应至一个音量级别；以及 包适应模块，分析所述数字音频包，以取得对应所述音量级别之多个累计值，其中每一累计值表示其对应之音量级别之包采样次数的多个累计值，根据所述多个累计值计算取得平均音量级别，根据所述平均音量级别与标准音量级别计算取得音量调节值，以及，根据所述音量调节值对所述数字 音频流中后续接收到之数字音频包进行音量调节。
6.如权利要求5所述之音量调节系统，其特征在于，所述包适应模块判断所述数字音频包之其中一数字音频包的音量调节结果是否超出上限值或下限值，以及，若所述音量调节结果超出所述上限值或所述下限值，则根据上界值或下界值对所述调节后的数字音频包进行微调。
7.如权利要求5所述之音量调节系统，其特征在于，若未检测到所述激发信号，则所述包适应模块以先前计算产生的音量调节值对接收到的数字音频包进行音量调节。
8.如权利要求5所述之音量调节系统，其特征在于，所述包适应模块根据所述音量调节值对所述数字音频流中后续接收到之数字音频包进行音量调节，直到下一次计算取得新的音量调节值为止。
【文档编号】H04M1/60GK103905672SQ201210587110
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】蔡孝仁 申请人:鸿富锦精密工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司