音频调整方法以及音频调整装置与流程

本发明涉及一种音频调整装置以及音频调整方法，尤其涉及一种可以增加使用者体验的音频调整装置以及音频调整方法。

背景技术：

在目前第一人称的游戏或是影视观赏的情况，画面与音频数据皆是用户据以判断各种场景的重要依据。但是，画面仅能呈现使用者前方的视野，使用者可以根据视野中景象搭配音频数据进行场景分析，例如左方来人或是前方来车等。然而，有时游戏或是影视中部分场景中，在使用者视野所不能看到的地方，也会有声音来源，像是后方来车、远方有人或是动物经过的微弱声响，也是让使用者据以判断行动内容或是剧情演变的重要依据。但是，这些视野外的声音来源或是微弱声响，常需要使用者转变方向或是镜头调整方向后，才能知道声音来源的正确情况。

但是，当使用者需要较长时间专注眼前内容时，则不容易轻松判断这些视野外的声音来源或是微弱声响的正确情况。

不在使用者视野中或是较为微弱的声音来源，如果想进一步了解其细节，使用者需将游戏中的角色转向或是往声音的方向移动位置，才能知道声音来源的正确情况，但如此可能使游戏中的角色暴露于危险中；至于观赏影片时，由于没有互动性，使用者更无法依其所好对声音内容有进一步的了解。若是在游戏或是观赏影片的过程中，仅仅利用使用者在现实中习惯性的小动作，像是侧耳倾听，不需改变游戏角色的方向或位置，就可以轻易了解游戏或是影视影片中的各方向音频数据的情况，则有助于提升使用者对于游戏或是影视的互动经验。

当播放系统为多声道喇叭时，使用者若将头部往某个方向移动，来自该方向与邻近方向喇叭的声音会变大，来自对向喇叭的声音会变小，即可实现前述侧耳倾听的效果，且移动的距离越大，效果越明显；但若使用头戴式播放系统，例如头戴式耳机、耳麦、入耳式耳机等，则无法达到相同的效果。

因此，如何提供用户仅需小幅度的动作，就可以了解游戏或是影片中各方向音频数据的正确状况的音频调整装置以及音频调整方法，已经是业界的一个重要课题。

本发明采用一定位模块，检测用户头部的位移量，亦即移动的方向与距离，以调整音频内容，使得头戴式播放系统亦可达到侧耳倾听的效果，解决前述的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种音频调整方法，其特征在于，包括下列步骤：接收多个方向音频信号；通过一定位模块以计算一位移量；通过一处理模块计算对应所述位移量的多个增益值；根据所述多个增益值分别调整所述多个方向音频信号的各别音量大小；转换所述多个方向音频信号为一播放音频信号；以及通过一头戴式播放装置播放所述播放音频信号。

优选地，一用户穿戴所述头戴式播放装置在一聆听场景中的一聆听参考位置，所述头戴式播放装置接收所述播放音频信号，当所述用户在不离开所述聆听场景的所述聆听参考位置的情况下，获得所述位移量。

优选地，所述用户在不离开所述聆听场景的所述聆听参考位置的情况下，以一身体动作取得所述位移量。

优选地，根据所述多个增益值调整音量大小的步骤中，还包括下列步骤：选择多种增益模式的其中之一，根据所述多个增益值以及所述多种增益模式的其中之一调整所述方向音频信号的各别音量大小。

优选地，所述定位模块包括一传感器，所述传感器用于检测所述位移量。

优选地，所述多种增益调整模式包括一第一模式，所述第一模式是根据所述多个增益值，分别调整所述每一个方向音频信号的大小。

优选地，所述多种增益调整模式包括一第二模式，所述第二模式根据所述定位模块的所述位移量，计算所述多个方向音频信号的所述各别增益值以及所述多个方向音频信号中的至少一特定音频内容信号的一增益值。

优选地，在计算增益值步骤中，对应所述多个方向信号的所述各别增益值是与所述多个方向信号各自的所述距离值成反比。

优选地，在计算增益值步骤中，对应所述多个方向信号的所述各别增益值是与所述多个方向信号各自的所述距离值的平方成反比。

本发明还公开了一种音频调整装置，其特征在于，所述音频调整装置包括：一接收模块，接收多个方向音频信号；一定位模块，计算一位移量；一处理模块，电性连接所述接收模块以及所述定位模块，所述处理模块包括：一增益计算单元，根据所述位移量分别计算对应所述多个方向音频信号的各别增益值；一音量调整模块，电性连接所述处理模块，根据所述处理模块的所述增益计算单元的多个增益值调整所述多个方向音频信号的各别音量大小；以及一声道转换模块，电性连接所述音量调整模块，用于转换所述调整音量后的多个方向音频信号为一播放音频信号。

优选地，一用户穿戴一头戴式播放装置在一聆听场景中的一聆听参考位置，所述头戴式播放装置接收所述播放音频信号，当所述用户在不离开所述聆听场景的所述聆听参考位置的情况下，获得所述位移量。

优选地，所述用户在不离开所述聆听场景的所述聆听参考位置的情况下，以一身体动作取得所述位移量。

优选地，还包括：一动态范围压缩模块，电性连接所述声道转换模块，判断音频信号的一音量值是否大于一临界值，以决定是否进行音量压缩。

优选地，所述音频信号通过一头戴式播放装置播放。

优选地，所述定位模块包括：一感测单元，所述感测单元用于检测所述位移量。

优选地，所述音频调整装置连接一音频提供装置以及所述头戴式播放装置；其中，所述多个方向音频信号是所述音频提供装置所提供的。

优选地，所述处理模块还包括：一模式选择单元，根据一模式选择信号选择多个增益调整模式的其中之一。

优选地，所述多种增益调整模式包括一第一模式，所述第一模式是根据所述多个增益值，分别调整所述每一个方向音频信号的大小。

优选地，所述多种增益调整模式包括一第二模式，所述第二模式根据所述定位模块的所述位移量，计算所述多个方向音频信号的所述各别增益值以及所述多个方向音频信号中的至少一特定音频内容信号的一增益值。

优选地，对应所述多个方向信号的所述各别增益值是与所述多个方向信号各自的所述距离值成反比。

优选地，对应所述多个方向信号的各别多个增益值是与所述多个方向信号各自的所述距离值的平方成反比。

本发明利用音频调整装置产生位移量以调整不同方向音频信号的音量大小，让用户可以通过音频调整装置进一步辨识音频内容，因此可以有效增加使用者的互动音频体验。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1是本发明实施例的音频调整系统的方框图。

图2是本发明实施例的音频调整装置的方框图。

图3是本发明实施例的音频调整方法的流程图。

图4是一使用者利用本发明实施例的音频调整方法辨识第一方向音频信号以及第二方向音频信号的示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所提供有关“音频调整装置以及音频调整方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所提供的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所提供的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包含相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[第一实施例]

请参阅图1以及图2，图1为本发明实施例的音频调整系统的方框图。图2为本发明实施例的音频调整装置的方框图。

在本实施例中，音频调整系统900包括一音频调整装置1、一音频提供装置2、以及一头戴式播放装置3。

在本实施例中，音频提供装置2通信连接音频调整装置1。音频调整装置2通信连接头戴式播放装置3。也就是，音频提供装置2可以通过有线通信方式或是无线通信方式提供多个音频信号给音频调整装置1。音频调整装置1可以通过有线通信方式或是无线通信方式提供多个音频信号给头戴式播放装置3。

在本实施例中，音频提供装置2可以为一计算机系统、一平板计算机、一手机、一穿戴式装置、一增强现实装置、以及一虚拟现实装置，其可根据实际需求进行调整设计，本发明不做限制。

头戴式播放装置3可以为一有线或无线耳机装置，其形式可为头戴式、入耳式等，可根据实际需求进行调整设计，本发明不做限制。

音频调整装置1接收音频提供装置2的多个方向音频信号。音频提供装置2提供的多个方向音频信号是根据一聆听环境下的一聆听参考位置而提供的音频内容。例如，当音频提供装置2是一虚拟现实装置时，音频提供装置2会根据用户的所在位置(聆听参考位置)，提供周遭环境(聆听场景)未经调整增益值的各方向音频信号。用户走到场景中的不同位置时，就可以听到不同位置的未经调整增益值的各方向音频信号。

音频调整装置1包括一处理模块10、一定位模块11、一接收模块12、音量调整模块13、一声道转换模块14、以及一动态范围压缩模块15。

接收模块12用于接收多个方向音频信号。定位模块11则是用于计算一位移量。处理模块10电性连接接收模块12以及定位模块11。定位模块11会提供位移量给处理模块10。

在本实施例中，处理模块10包括一增益计算单元101以及一模式选择单元102。

在本实施例中，增益计算单元101根据定位模块11提供的位移量，以分别计算对应多个方向音频信号的各别增益值。

在本实施例中，模式选择单元102根据一模式选择信号选择多个增益调整模式的其中之一。

音量调整模块13电性连接处理模块10。音量调整模块13是根据处理模块10的增益计算单元101所提供的多个方向音频信号的各别增益值来对应调整多个方向音频信号的音量大小。

声道转换模块14电性连接音量调整模块13，用于转换调整音量后的多个方向音频信号为一播放音频信号。在本实施例中，播放音频信号是符合头戴式播放装置3所设置的声道数量的音频信号。也就是，头戴式播放装置3可设置双声道播放模块或是多声道播放模块，声道转换模块14会根据头戴式播放装置3的声道数量提供同样声道数量的播放音频信号。

动态范围压缩模块15电性连接声道转换模块14判断播放音频信号的一音量值是否大于一临界值，以决定是否进行音量压缩。如果播放音频信号的音量值大于临界值，则对播放音频信号进行音量压缩，在本实施例中，是采取将播放音频信号的波形做等比例压缩的方法，使播放音频信号的音量值小于临界值。

在本实施例中，播放音频信号是通过头戴式播放装置3播放。

定位模块11可以为一游戏杆装置、一按钮装置、一触控装置、或是一位置感测装置，其可根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

在本实施例中，定位模块11包括一感测单元111以及一计时单元112。其中，定位模块11的感测单元111用于检测定位模块11在一预定时间内的一移动变化量不超过一预定距离，则决定定位点，计时单元112用于检测预定时间。

在本实施例中，感测单元111可以为一三维加速度传感器、一陀螺仪传感器、以及任何可以检测头部移动的传感器，例如镜头、红外线、超音波传感器等，其可根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

此外，在本实施例中，模式选择单元102包括多种增益调整模式，其中，多种增益调整模式包括一第一模式以及一第二模式。

第一模式是增益计算单元101只根据定位模块11计算出的位移量，计算多个方向音频信号的各别增益值。

第二模式是增益计算单元101除了根据定位模块11计算出的位移量，计算多个方向音频信号的各别增益值，还会进一步分析各个方向音频信号中是否含有对用户重要的内容，例如枪炮声、谈话声等，以决定是否加大增益值。也就是，在第二模式中，会根据多个方向音频信号中的特定音频内容信号进行分析、选取，再进行增益值的调整。也就是，第二模式是增益计算单元101根据定位模块11的位移量，计算多个方向音频信号的各别增益值以及多个方向音频信号中特定音频内容信号的各别增益值。

在本实施例中，对应多个方向音频信号的各别增益值，是与多个方向音频信号各自的距离值成反比。也就是，越远距离的声音会比较小些。当用户位于聆听场景的一个任意位置，就可以听到该位置的周遭环境的未经调整增益值的多个方向音频信号，用户只要头稍微偏移一些，取得先前所说的位移量，就可以听到调整增益值之后的多个方向音频信号。也就是，使用者在聆听场景的任何一个聆听参考位置，都可以听到原本音频提供装置2提供的未经调整增益值的多个方向音频信号的音频内容，而且，使用者完全不需要调整位于聆听场景中的聆听参考位置，只需要稍微偏头、倾斜身体或使用游戏杆以取得一个位移量，就可以通过听闻调整增益值后的各方向音频信号，进而清楚辨别聆听场景中各方向音频信号的音频内容。在本实施例中，使用者只需要利用身体动作就可以取得先前所述的位移量。使用者的身体动作包括偏头、倾斜身体、拍打、按压、转动身体、转头等动作，再配合定位模块11的设计，即可让使用者在聆听场景中不移动位置，也可以清楚分辨周遭环境的多个方向音频信号的音频内容。

在其他实施例中，对应多个方向信号的各别增益值，是与多个方向音频信号各自的距离值的平方成反比。也就是，越远距离的声音会比较近距离的声音会听起来比较小声，而且会比与距离值成反比的音量还来的更小。

[第二实施例]

请参照图3以及图4，图3为本发明实施例的音频调整方法的流程图。图4为一使用者利用本发明实施例的音频调整方法辨识第一方向音频信号以及第二方向音频信号的示意图。

在本实施例中，提供了一种音频调整方法，适用于先前所述的音频调整系统900。在本实施例中，音频调整系统900的结构与功能与先前所述的实施例相同，在此不做赘述。

本实施例的音频调整方法包括下列步骤：

接收多个方向音频信号(步骤s101)；

通过一定位模块计算一位移量(步骤s102)；

通过一处理模块计算对应所述位移量的多个增益值(步骤s103)；

根据所述多个增益值分别调整所述多个方向音频信号的各别音量大小(步骤s104)；

转换所述多个方向音频信号为一播放音频信号(步骤s105)；以及

通过一头戴式播放装置播放所述播放音频信号(步骤s106)。

此外，在步骤s104中，还包括下列步骤：

选择多种增益模式的其中之一，根据所述多个增益值以及所述多种增益模式的其中之一调整所述方向音频信号的各别音量大小。

在步骤s101中，音频调整装置1通信连接音频提供装置2以接收音频提供装置2提供的多个方向音频信号。

在步骤s102中，定位模块11首先会计算一位移量。位移量则是根据定位模块11移动的距离而决定。

在本实施例中，头戴式播放装置3是一头戴式耳机。音频调整装置1设置在头戴式播放装置3上。使用者可以通过移动头部，也就是移动头戴式播放装置3(头戴式耳机)，使音频调整装置1的定位模块11产生一位移量d1。例如：定位模块11会记录位移量d1的起始点(定位点p1)以及结束点，以决定位移量d1的方向以及距离。计算得到位移量d1之后，定位模块11会提供位移量d1给处理模块10。在本实施例中，定位点p1可以根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

在本实施例中，定位模块11包括一感测单元111以及一计时单元112。其中，定位模块11的感测单元111用于检测定位模块11的位移量，计时单元112用于检测预定时间。在本实施例中，预定时间，其可根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

在本实施例中，定位模块11可以为一游戏杆装置、一按钮装置、一触控装置、或是一位置感测装置，其可根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

在步骤s103以及步骤s104中，处理模块10的增益计算单元101根据定位模块11提供的位移量，以计算对应多个方向音频信号的各别增益值。在本实施例中，第一方向音频信号as1以及第二方向音频信号as2是定位点p1可以接收到的音频信号，用户可以通过小幅度的移动移动至定位点p1’，以产生位移量d1，通过本发明实施例的音频调整装置2，调整第一方向音频信号as1以及第二方向音频信号as2的增益值以调整音量大小，以进一步辨识第一方向音频信号as1以及第二方向音频信号as2的音频内容。

音量调整模块13是根据处理模块10的增益计算单元101的多个增益值分别对应调整多个方向音频信号的各别音量大小。

在本实施例中，多个方向音频信号的各别增益值，是与多个方向音频信号各自的距离值成反比。也就是，越远距离的声音会比较小些。

在其他实施例中，多个方向音频信号的各别增益值，是与各自的距离值的平方成反比。也就是，越远距离的声音会比较近距离的声音会听起来比较小声，而且会比与距离值成反比的音量还来的更小。

此外，在步骤s104中，音量调整模块13还可以根据模式选择单元102选择的增益调整模式，以调整多个方向音频信号的各别音量大小。也就是，音量调整模块13可以只根据增益计算单元101的多个增益值调整各别方向音频信号的音量大小，也可以根据增益计算单元101的多个增益值以及模式选择单元102选择的增益调整模式，调整多个方向音频信号的各别音量大小。

在本实施例中，模式选择单元102根据一模式选择信号选择多个增益调整模式的其中之一。

模式选择单元102包括多种增益调整模式，其中，多种增益调整模式包括一第一模式以及一第二模式。

第一模式是增益计算单元101根据多个增益值，分别调整所述每一个方向音频信号的音量大小。也就是，在定位点周遭的各个音频信号，都会进行音量调整。

第二模式则是增益计算单元101除了根据定位模块11计算出的位移量，计算多个方向音频信号的各别增益值，还会进一步分析各个方向音频信号是否含有对用户重要的内容，例如枪炮声、谈话声等，以决定是否加大增益值。也就是，在第二模式中，会根据多个方向音频信号中的特定音频内容信号进行分析、选取，再进行增益值的调整。也就是，第二模式是增益计算单元101根据定位模块11的位移量，计算多个方向音频信号的各别增益值以及多个方向音频信号中特定音频内容信号的各别增益值。

定位模块11可以为一游戏杆装置、一按钮装置、一触控装置、或是一位置感测装置，其可根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

在本实施例中，定位模块11包括一感测单元111以及一计时单元112。其中，定位模块11的感测单元111用于检测定位模块11在一预定时间内的一移动变化量不超过一预定距离，则决定定位点，计时单元112用于检测预定时间。在本实施例中，预定时间，其可根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

在本实施例中，感测单元111可以为一三维加速度传感器、一陀螺仪传感器、以及任何可以检测头部移动的传感器，例如镜头、红外线、超音波传感器等，其可根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

在步骤s105以及步骤s106中，声道转换模块14用于转换调整音量后的多个方向音频信号为一播放音频信号。在本实施例中，播放音频信号是符合头戴式播放装置3所设置的声道数量的音频信号。也就是，头戴式播放装置3可设置双声道播放模块或是多声道播放模块，声道转换模块14会根据头戴式播放装置3的声道数量提供同样声道数量的播放音频信号。动态范围压缩模块15电性连接声道转换模块14判断播放音频信号的一音量值是否大于一临界值，以决定是否进行音量压缩。如果播放音频信号的音量值大于临界值，则对播放音频信号进行音量压缩，在本实施例中，是采取将播放音频信号的波形做等比例压缩的方法，使播放音频信号的音量值小于临界值。

最后，叠合后的音频信号是通过头戴式播放装置3进行播放。

音频调整装置1接收音频提供装置2的多个方向音频信号。音频提供装置2提供的多个方向音频信号是根据一聆听环境下的一聆听参考位置而提供的音频内容。例如，当音频提供装置2是一虚拟现实装置时，音频提供装置2会根据用户的所在位置(聆听参考位置)，提供周遭环境(聆听场景)未经调整增益值的各方向音频信号各方向的音频内容。用户走到场景中的不同位置时，就可以听到不同位置的未经调整增益值的各方向音频信号各方向的音频信号。

在本实施例中，使用者除了位于聆听场景的一个任意位置，就可以听到该位置的周遭环境的未经调整增益值的多个方向音频信号之外，用户只要头稍微偏移一些，还可以取得先前所说的位移量，听到调整增益值之后的多个方向音频信号。也就是，使用者在聆听场景的任何一个聆听参考位置，除了都可以听到原本音频提供装置2提供的未经调整增益值的多个方向音频信号的音频内容之外，而且，使用者完全不需要调整位于聆听场景中的聆听参考位置，只需要稍微偏头、倾斜身体或使用游戏杆以取得一个位移量，就可以通过听闻调整增益值后的各方向音频信号，进而清楚辨别聆听场景中各方向音频信号的音频内容。而且，在本实施例中，使用者只需要利用身体动作就可以取得先前所述的位移量。使用者的身体动作包括偏头、倾斜身体、拍打、按压、转动身体、转头等动作，再配合定位模块11的设计，即可让使用者在聆听场景中不移动位置，也可以清楚分辨周遭环境的多个方向音频信号的音频内容。

[实施例的有益效果]

本发明利用音频调整装置产生位移量以调整不同方向音频信号的音量大小，让用户可以通过音频调整装置进一步辨识音频内容，因此可以有效增加使用者的互动音频体验。

以上所提供的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求内。