专利名称：：波包络加重处理的装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种放音信号处理的装置，特别涉及一种处理放音信号波包络的起始端及结尾端的波包络处理装置与方法，它仅需使用一般波包络加重处理(EnvelopeWeighting)装置所具备的移位器及加法器，即可完成波包络加重处理，以避免产生爆音现象。波包络加重处理的方法，可适用于录放音装置或纯放音装置，使其处理放音时，不会产生爆音。例如放音装置在放音起始端或结尾端，若输出信号与静止信号因不连续现象而有明显的电平差时，将会产生爆音。现以正弦波为例，如图1A所示，图中的信号10为一静止信号；信号12为一输出信号；信号14为一静止信号；在静止信号10与输出信号12之间为一起始端11；在输出信号12与静止信号14之间为一结尾端13；因为在起始端11与结尾端13，皆有一明显的电平差，而会产生爆音的现象。如图1B所示，若是在起始端11与结尾端13能对波包络以加重的方式处理，亦即起始端11由静音的位置递增至正常信号位置(加重系数由0递增至1)，以及结尾端13由正常信号位置递减至静音的位置(加重系数由1递减至0)，如此将不会产生爆音，而得到图中的加重处理输出信号15。因此，在放音的起始端及结尾端，皆须对输出信号的振幅作处理，才不致产生爆音，但在一般低成本的微处理器当中，因为复杂的乘法器所使用的硬件与成本均很可观，所以在一般的微处理器当中不见得有此硬件。因此，本发明的主要目的是提供一种波包络加重处理的装置与方法，以一简易的波包络加重处理装置，采用移位器及加法器，避免使用复杂的乘法器，以完成波包络的加重处理。根据本发明的目的，提出一种波包络加重处理的装置，此装置可使用于传统的放音装置中，用以接收一第一放音信号，然后对此第一放音信号的起始与结束的波包络作加重处理，再输出一波包络加重信号。该放音装置至少包括一本发明的波包络加重处理装置，用以接收第一放音信号并输出波包络加重信号；一数字-模拟转换器，用以接收波包络加重信号并输出一模拟信号；一滤波器，用以接收模拟信号并输出一第二放音信号；以及一放音元件，用以接收第二放音信号并输出。本发明的波包络加重处理装置包括一总线、一算术运算单元、一逻辑控制单元与一存储单元。其中，总线用以接收第一放音信号与输出波包络加重信号。算术运算单元，耦接至总线，且该算术运算单元包括一移位器与一加法器，以对第一放音信号执行移位与加法／减法的功能。逻辑控制单元，耦接至总线，用以判断并控制第一放音信号在波包络加重处理装置中的状态。存储单元，耦接至总线，用以储存第一放音信号在运算过程中的各种数值与逻辑值。该加重处理装置用以对第一放音信号作加重处理，其中，逻辑控制单元在放音开始时，即设定储存在该存储单元中的各种数值与逻辑值；然后对第一放音信号取样并储存在存储单元中；接着，由存储单元得到一加重系数储存值，利用该加重系数储存值对第一放音信号在移位器中执行移位或在加法／减法器中执行加法／减法，以得到波包络加重信号。所以，本发明的波包络加重处理装置是一种利用移位器和加法器而不使用乘法器来实现算术运算的简单波包络加重处理装置，并且本发明的波包络加重处理方法可利用不具有乘法功能的一般元件来实现。为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下图1A绘示为不经波包络加重处理的信号波形图。图1B绘示为经波包络加重处理的信号波形图。图2绘示依照本发明一较佳实施例的放音装置方块图。图3绘示为图2中的波包络加重处理装置方块图。图4A绘示依照本发明一较佳实施例起始波包络加重处理的波形图。图4B绘示依照本发明一较佳实施例结尾波包络加重处理的波形图。图5绘示图3中逻辑控制单元判断波包络加重处理状态的方法。图2绘示依照本发明一较佳实施例的一放音装置方块图。图中，一放音信号SI输入至波包络加重处理装置20，然后波包络加重处理装置20将放音信号SI经由波包络加重处理而产生一波包络加重信号SW；接着，波包络加重信号SW输入至一数字-模拟转换器22，而将波包络加重信号SW转换成一模拟信号SA；然后，该模拟信号SA经由一滤波器24过滤掉高频失真信号或是噪音，而产生所需的放音信号SO并输出到放音元件26，再播放出来。图3绘示图2中波包络加重处理装置20的方块图。该波包络加重处理装置20以一总线36接收放音信号SI，然后以一算术运算单元30、一逻辑控制单元32与一存储单元34来完成波包络加重处理，而由总线36输出波包络加重信号SW。其中，算术运算单元30包括一移位器与一加法器以执行移位与加法／减法的功能；逻辑控制单元32用以判断波包络加重处理状态来实现逻辑控制的功能；存储单元34用以储存波包络加重处理过程中的各种数值与逻辑值。假设放音信号SI的取样频率(SamplingRate)为8KHz，在本发明中，加重处理周期即采取2mS，亦即对启始端16点及结尾端16点作加重处理。本发明中波包络加重处理的波形图如图4A与4B所示。图中波包络加重处理均以16个取样点为例，图4A为对放音信号SI起始端的16个取样点作起始加重处理(Pre-weighting)的波形图；图4B为对放音信号SI结束端的16个取样点作结束加重处理(Post-weighting)的波形图。其中，起始加重处理的起始加重系数为(2-4，2-4，2-4，2-3，2-3，2-2，2-2，2-1，2-1，1-2-2，1-2-2，1-2-3，1-2-3，1-2-4，1-2-4，1-2-4)，结束加重处理的结束加重系数为起始加重系数的相反方向。2-1，2-2，2-3，2-4为算术运算单元30当中，以一移位器分别将放音信号SI右移1，2，3，4位之后的结果，例如每右移1位，放音信号SI即变为原来的1／2倍；右移2位可由执行2次右移1位来完成，余此类推；而加重系数1-2-2，1-2-3，1-2-4则为原放音信号SI减去右移2，3，4位之后的结果。因此，所有的波包络加重处理都可以一移位器及一加法器来完成，然后再将加重处理后的放音信号SO输出至数字-模拟转换器22。存储单元34的内容，例如下表1所示表1<tablesid="table1"num="001"><table>1A加重控制标记1B加重方式标记1C加重表指向地址1D加重系数值1E原始输出值1F加重输出值1G运算暂存值</table></tables>由表1可知，存储单元34包括一储存加重控制标记1A，用以决定目前是否对放音信号SI做加重处理，当加重控制标记值(Flag-Weight)为1时，表示须对放音信号SI做加重处理；若加重控制标记值为0时，表示不须对放音信号SI做加重处理。加重方式标记1B用以决定目前的加重处理方式是起始加重处理或是结束加重处理，当加重方式标记值(Flag-Type)为0时，表示加重处理方式为起始加重处理；若是加重方式标记值为1时，表示加重处理方式为结束加重处理。加重表指向地址1C指向目前的加重表地址(Table[Index]，Index为各地址的参数)，加重表例如有16个字符，其加重系数储存值(Weight-Shift)分别为(4，4，4，3，3，2，2，1，1，-2，-2，-3，-3，-4，-4，-4)，上述加重系数储存值分别储存在各加重表地址(Table…Table[15])中，如下面表2所示表2如表2所示，例如当加重表指向地址1C指向加重表地址Table[4]，其加重系数储存值为3，代表放音信号SI的加重系数为2-3，经过加重处理然后得到波包络加重信号SW并输出；若是加重表指向地址1C指向加重表地址Table[9]，其加重系数储存值为-2，代表放音信号SI的加重系数1-2-2，经过加重处理然后得到波包络加重信号SW并输出，余此类推。加重系数值1D储存目前的加重系数值，为储存于各加重表地址之中一值，例如是4，3，2，1，-2，-3，-4当中的一值。原始输出值1E储存放音信号SI；加重输出值1F储存波包络加重信号SW；运算暂存值1G暂存加重运算结果。放音信号SI可能是经过解压缩后所产生的信号，它为一线性数据。波包络加重处理装置20在开始放音时，加重控制标记1A与加重方式标记1B即设定执行起始加重处理功能，此时加重控制标记值设为1(Flag-Weight=1)、加重方式标记值为0(Flag-Type=0)，并将放音信号SI储存于存储单元34的原始输出值1E中，然后对起始的16点放音信号SI，依照加重表指向地址1C，依序由加重表地址Table至Table[15]取得加重系数储存值，并储存于存储单元34的加重系数值1D中，再依该加重系数值，对放音信号SI执行移位及加法／减法功能，即可得到每一点的波包络加重信号SW，并储存于存储单元34的加重输出值1F中。当起始加重处理完成后，即清除加重控制标记1A，将加重控制标记值设为0(Flag-Weight=0)，并将加重方式标记值设为1(Flag-Type=1)，预备作结束波包络加重处理。然后，放音信号SI不再经由加重处理，而直接输出至数字-模拟转换器22，直到放音结尾或是外部中断而使放音结束为止，此时再由波包络加重处理装置执行结束波包络加重处理的功能。结束波包络加重处理功能与起始波包络加重处理功能类似，例如此时加重控制标记值设为1，将放音信号SI储存在存储单元34的原始输出值1E中，然后对结尾的16点放音信号SI，依照加重表指向地址1C，依序由加重表地址Table[15]至Table取得加重系数储存值，并储存于存储单元34的加重系数值1D中，再依该加重系数值，对放音信号SI执行移位及加法／减法功能，即可得到每一点的波包络加重信号SW，并储存于存储单元34的加重输出值1F中，然后放音结束。在整个放音信号SI的加重处理过程中，若是取得的加重系数储存值小于0，例如是-2，-3，-4，则会先对放音信号SI作移位的处理，然后储存在存储单元34的运算暂存值1G中，再以原始输出值1E中所储存放音信号SI的值与运算暂存值1G中所储存的值作减法处理而得到波包络加重信号SW。图5绘示依照本发明一较佳实施例中逻辑控制单元32判断波包络加重处理状态的方法。首先，在放音开始时，步骤500将加权控制标记值设为1以执行加重处理功能，加重方式标记值设为0，加重表的地址设为0以执行起始波包络加重处理功能，然后经由节点A至步骤502。接着，在步骤502中，取得放音信号SI，若是放音信号SI为结束前的第16点，此步骤亦将加重控制标记值(Flag-Weight)设为1，以备执行结束波包络加重处理功能。相同地，若因外部中断导致放音结束时，亦须执行结束波包络加重处理的功能，而将加重控制标记值设为1，再执行后续16点放音信号SI的加重处理动作。然后，步骤504判断加重控制标记值是否为1，亦即放音信号SI是否需要加重处理，若是加重控制标记值为0，表示不需要对放音信号SI作加重处理，则由步骤506将波包络加重信号SW设定为放音信号SI，然后，步骤508将波包络加重信号SW输出至数字-模拟转换器22，然后回到节点A，重复步骤502，504，506，508直到放音结束信号出现为止；若是加重控制标记值为1，表示放音信号SI需要作加重处理，则执行步骤510。在步骤510中，由加重表地址(Table[Index])取出加重系数储存值(Weight-Shift)并储存于存储单元34的加重系数值1D中，然后执行步骤512。步骤512当中，判断加重系数储存值是否大于0，若加重系数储存值大于0，则执行步骤514，依加重系数储存值将放音信号SI移位之后，得到波包络加重信号SW，然后步骤516再将波包络加重信号SW输出至数字-模拟转换器22；若加重系数储存值小于0，则执行步骤518，先将加重系数储存值取绝对值以取代原加重系数储存值，然后依此取代后的加重系数储存值将放音信号SI移位得到一运算暂存值(Tmp)，并将此运算暂存值储存于存储单元34的运算暂存值1G中，再将放音信号SI减去运算暂存值1G中所储存的值而得到波包络加重信号SW，然后再由步骤516将波包络加重信号SW输出至数字-模拟转换器22。步骤516经由节点B至步骤520，判断加重方式标记是否为0，若为0则代表此时执行的是起始加重处理，接着由步骤522对加重表的地址(Index)加1，然后在步骤524中，判断加重表的地址是否大于或等于16，若是大于或等于16，则代表起始加重处理结束，接着由步骤526将加重控制标记清为0，暂时不再作加重处理，并将加重方式标记值设为1，加重表的地址设为15，等待放音结束信号出现时再作结束加重处理，然后回到节点A，继续取得放音信号SI；若在步骤524中加重表的地址小于16，则回到节点A，准备继续取得下一个加重系数储存值以作加重处理。在步骤520中，若是加重方式标记值为1，即代表此时执行的是结束加重处理，接着由步骤528对加重表的地址减1，在步骤530中，判断加重表的地址是否小于0，若是小于0，则代表结束加重处理终了，亦即放音结束；若在步骤530中，加重表的地址大于0，则回到节点A，准备继续取得下一个加重系数储存值以作加重处理，直到放音结束为止。在本发明的实施例中，仅对16点起始放音信号SI或是结束放音信号SI作加重处理为例作了说明，实际上还可对其它多个点放音信号作加重处理，亦可达到本发明的效果，这取决于放音信号的加重处理周期，例如若以在2msec～2msec之间的范围为参考周期，以不影响放音信号的失真度为原则，则选择的加重系数为2-n或是1-2-n。虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以作出各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。权利要求1．一种波包络加重处理装置，装设在一放音装置中，用以接收一第一放音信号，然后输出一波包络加重信号，该放音装置至少包括接收该第一放音信号并输出该波包络加重信号的波包络加重处理装置、接收波包络加重信号并输出一模拟信号的数字-模拟转换器、接收该模拟信号并输出一第二放音信号的滤波器、以及接收第二放音信号并输出的放音元件，该波包络加重处理装置包括一总线、用以接收第一放音信号与输出该波包络加重信号；一算术运算单元，耦接至该总线，该算术运算单元包括一移位器与一加法器，以对该第一放音信号执行移位与加法／减法；一逻辑控制单元，耦接至该总线，用以判断并控制该第一放音信号在该波包络加重处理装置中的状态；以及一存储单元，耦接至该总线，用以储存第一放音信号在运算过程中的多个数值与逻辑值；该波包络加重处理装置用以对该第一放音信号作加重处理，其中，该逻辑控制单元在放音开始时，即设定储存在该存储单元中的所述多个数值与逻辑值；然后对第一放音信号取样并储存在存储单元中，接着，当该逻辑控制单元控制该波包络加重处理装置执行波包络加重处理时，由该存储单元得到一加重系数储存值，利用该加重系数储存值对该第一放音信号在该移位器中执行移位与在该加法器中执行加法／减法，以得到波包络加重信号；当该逻辑控制单元控制该波包络加重处理装置不执行波包络加重处理时，而将该第一放音信号输出。2．如权利要求1所述的装置，其中该移位器每移1位，该第一放音信号变化1／2倍。3．如权利要求1所述的装置，其中所述多个数值与逻辑值包括一加重表指向地址，用于得到该加重系数储存值。4．如权利要求3所述的装置，其中该加重系数储存值的绝对值表示该第一放音信号在该移位器的移位次数，且该加重系数储存值的正负表示该加法器是否要执行减法的功能。全文摘要一种波包络加重处理的装置,包括:总线,用以接收一放音信号与输出一经过加重处理的波包络加重信号;算术运算单元,耦接至总线,且该算术运算单元包括移位器与加法器,以对放音信号执行移位或加法/减法的功能;逻辑控制单元,耦接至总线,用以判断并控制放音信号在波包络加重处理装置中的状态;以及存储单元,耦接至总线,用以储存放音信号在运算过程中的各种数值与逻辑值。文档编号G10L21/00GK1204834SQ97113719公开日1999年1月13日申请日期1997年7月4日优先权日1997年7月4日发明者谢清江申请人:联华电子股份有限公司