专利名称：声音输出系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种声音输出系统及方法，尤其涉及一种具有优化特性的声音输出系统及方法。
背景技术：
随着人们生活水平的不断提高，人们对精神生活水平的要求也越来越高，他们大都喜欢在茶余饭后的休闲时间里享受音乐，因此音频输出装置已经越来越流行。为了方便听音频输出装置等便携式设备，人们通过耳机来听取其声音，而且随着生活水平的提高，用户要求耳机能把音频信号还原成逼真的声音。
人声及各种音乐是一种随机信号，其波形十分复杂。人耳能听到的声音的频率范围一般在20Hz-20KHz，其中语言的频率范围约在150Hz-4KHz左右，而各种音乐的频率范围在40Hz-18KHz左右；人声的能量主要集中于200Hz-35KHz频率范围。因此声音输出装置(如耳机)要能正确地重放这些随机信号，保证重放的音质效果，耳机必须具有宽广的频率效率特征，足够的声压级及较大的信号动态范围，且不能产生信号的延迟。其中，对耳机的效果影响较大的特征参数有频率效率及频率相位延迟。频率效率是在不同频率输入一定功率的信号所得到的输出功率与该输入功率的比值，频率相位延迟是在不同频率输入某一相位的信号其所得的信号相位相对于输入信号相位的超前或滞后。然，普通的耳机未具有此种特性，从而导致听取声音效果很差。
因此，需要提供一种声音输出系统及方法，其通过耳机补偿所述的信号延迟，保证重放的音质效果。
发明内容本发明的实施方式提供一声音输出系统，该系统包括一声音输出装置及一音频输出装置。声音输出装置包括一存储器，存储至少一补偿特征参数；一通用串行总线控制器，通过一通用串行总线接口与音频输出装置进行通讯；一编解码器，用于将音频输出装置所输出的音频信号转换为模拟音频信号；一音频信号放大器，用于调节该模拟音频信号。该音频输出装置包括一微程控单元；一通用串行总线控制器，用于通过一通用串行总线接口与声音输出装置进行通讯，并侦测该通用串行总线接口是否插入该声音输出装置，如果插入该声音输出装置，则发送一侦测信号至声音输出装置，通过一补偿特征参数获取模块读取声音输出装置的存储器中补偿特征参数；一信号输出单元；一信号调整单元，用于根据该补偿特征参数调整所述信号输出单元输出的音频信号，并输出该音频信号至声音输出装置。
本发明的实施方式还提供一声音输出方法，该方法包括如下步骤(a)侦测该声音输出装置是否插入该音频输出装置；(b)如果该声音输出装置插入该音频输出装置，则声音输出装置发送所存储的补偿特征参数至音频输出装置；(c)音频输出装置根据该补偿特征参数调整音频信号，并将调整后的音频信号发送至声音输出装置；及(d)声音输出装置将该音频信号转换为模拟音频信号，并输出该模拟音频信号。
本发明的实施方式还提供一声音输出装置，其包括一存储器，存储至少一补偿特征参数；一通用串行总线接口，用于与外部的音频输出装置连接；一通用串行总线控制器，用于当该声音输出装置通过所述通用串行总线接口与音频输出装置连接时，输出所述补偿特征参数至音频输出装置，并接收所述音频输出装置通过所述补偿特征参数调整后的音频信号；一编解码器，用于将所述音频信号转换为模拟音频信号；及一音频信号放大器，调节该模拟音频信号。
利用本发明可实现补偿音频输出装置所输出的音频信号，以确保通过声音输出装置听取声音的音质效果。
图1是声音输出系统的硬件架构图。
图2是声音输出方法的获取补偿特征参数作业流程图。
图3是声音输出方法的调整音频信号作业流程图。
具体实施方式如图1所示，为声音输出系统的硬件架构图。该系统包括一声音输出装置及一音频输出装置2。在本实施方式中，该声音输出装置以耳机为例。耳机1及该音频输出装置2各具有一通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口10及一USB接口20。该耳机1与音频输出装置2分别通过该USB接口10与USB接口20进行通讯。该耳机1包括一USB控制器11、一编解码器(CODEC)12、一音频信号放大器13、一耳机信号输出接口14及一存储器16。该音频输出装置2包括一USB控制器21、一微程控单元23、一存储器24、一信号输出单元25、一信号调整单元26及一补偿特征参数获取模块27。
该存储器16与USB控制器11相连，存储该耳机1的补偿特征参数，该补偿特征参数主要系该耳机1的补偿频率效率及补偿频率相位延迟。该补偿频率效率及补偿频率相位延迟系测试时生成。通常人耳能听到的声音频率的范围在20Hz至20KHz，在20Hz至20KHz选取不同频率的音频信号输出至该耳机1以产生不同频段的声音信号，以反映该耳机1的真实频率效率及真实频率相位延迟，并将该耳机1的真实频率效率及真实频率相位延迟分别与理想频率效率及理想频率相位延迟进行比较，如果比较结果在一预定范围内，则该耳机1的补偿特征参数为0；若不在该预定范围内，则改变输出音频的信号，重新判断，直至结果属于预定范围，并将改变的效率舆相位延迟存入该存储器16中，作为该耳机1在该频率下的补偿效率及补偿相位延迟。
音频输出装置2的USB控制器22侦测USB接口20是否插入一耳机1，如果插入该耳机1，则发送一侦测信号至耳机1，耳机1的USB控制器11通过USB接口10接收该侦测信号，并根据该侦测信号从存储器16中读取该耳机1的补偿特征参数，发送至音频输出装置2。
该补偿特征参数获取模块27与USB控制器21及信号调整单元26相连，接收该补偿特征参数。该存储器24与微程控单元23相连，存储音频文文件、影像文文件等。当微程控单元23控制信号输出单元23从存储器23中读取音频文档并输出相应的音频信号时，信号调整单元26根据该补偿特征参数调整该音频信号，使该耳机1的频率效率及频率相位延迟达到理想的结果，从而改善该耳机1的输出音质，并通过USB接口20输出该音频信号至耳机1。
耳机1的USB控制器11通过USB接口10接收该音频信号，并传送至编解码器12，该编解码器12将该调整后的音频信号转换为模拟音频信号，音频信号放大器13调节该模拟音频信号，并通过耳机信号输出接口14输出音频信号。
一控制单元15与一控制单元22相对应。该控制单元15与耳机1的USB控制器11相连，接收用户调节音量及选择歌曲操作，该控制单元22与音频输出装置2的USB控制器21相连，接收用户的调节音量及选择歌曲操作。
如图2所示，为声音输出方法的获取补偿特征参数作业流程图。首先，USB控制器21侦测耳机1插入状况(步骤S200)，并判断是否有一耳机1插入(步骤S201)。如果未有一耳机1插入，则继续侦测；如果有一耳机1插入，则USB控制器21发送一侦测信号至耳机1(步骤S202)，USB控制器12从存储器16中读取补偿特征参数(步骤S203)，并通过USB接口10发送该补偿特征参数至音频输出装置2(步骤S204)。
如图3所示，为声音输出方法的调整音频信号作业流程图。首先，补偿特征参数获取模块27通过音频输出装置2的USB接口20接收耳机1所发送的补偿特征参数(步骤S300)，信号输出单元25输出音频信号(步骤S301)，信号调整单元26根据该补偿特征参数调整该音频信号，使该耳机1的频率效率及频率相位延迟达到理想的结果，从而改善该耳机1的输出音质，并通过USB接口20输出该音频信号至耳机1(步骤S302)。音频输出装置2的USB控制器21通过USB接口20发送该调整后的音频信号至耳机1(步骤S303)。耳机1接收该音频信号，编解码器12将该音频信号转换为模拟音频信号(步骤S304)，音频信号放大模块13调节该模拟音频信号，并通过耳机信号输出接口14输出该模拟音频信号(步骤S305)。
权利要求
1.一种声音输出系统，其包括一声音输出装置及一音频输出装置，该音频输出装置包括一微程控单元及一用于输出音频信号的信号输出单元，其特征在于该声音输出装置包括一存储器，存储一补偿特征参数；一通用串行总线控制器，通过一通用串行总线接口与音频输出装置进行通讯；一编解码器，将音频输出装置输出的音频信号转换为模拟音频信号；一音频信号放大器，调节该模拟音频信号；及该音频输出装置还包括一通用串行总线控制器，通过一通用串行总线接口与所述声音输出装置进行通讯，并侦测该通用串行总线接口是否插入所述声音输出装置，如果插入该声音输出装置，则发送一侦测信号至所述声音输出装置，通过一补偿特征参数获取模块读取所述声音输出装置的存储器中补偿特征参数；一信号调整单元，用于根据该补偿特征参数调整所述信号输出单元输出的音频信号，并输出该音频信号至声音输出装置。
2.如权利要求1所述的声音输出系统，其特征在于，所述的补偿特征参数依据声音输出装置的真实特征参数所建立，用于补偿该声音输出装置的真实特征参数，其包括该声音输出装置的补偿频率效率及补偿频率相位延迟。
3.如权利要求1所述的声音输出系统，其特征在于，所述声音输出装置的通用串行总线控制器与该存储器相连，用于读取该存储器存储的声音输出装置的补偿特征参数。
4.如权利要求1所述的声音输出系统，其特征在于，该声音输出装置及该音频输出装置还分别包括一控制单元，其相对应，用于接收用户调节音量及选择歌曲操作。
5.如权利要求1-4之任一项所述的声音输出系统，其特征在于，该声音输出装置为耳机。
6.一种声音输出方法，其提供一声音输出装置及一音频输出装置，其特征在于，该方法包括如下步骤侦测该声音输出装置是否插入该音频输出装置；如果该声音输出装置插入该音频输出装置，则声音输出装置发送所存储的补偿特征参数至音频输出装置；音频输出装置根据该补偿特征参数调整音频信号，并将调整后的音频信号发送至声音输出装置；及声音输出装置将该音频信号转换为模拟音频信号，并输出该模拟音频信号。
7.如权利要求6所述的声音输出方法，其特征在于，所述的补偿特征参数包括该声音输出装置的补偿频率效率及补偿频率相位延迟。
8.如权利要求6或7所述的声音输出方法，其特征在于，该声音输出装置为耳机。
9.一种声音输出装置，其特征在于，其包括一存储器，存储至少一补偿特征参数；一通用串行总线接口，用于与外部的音频输出装置连接；一通用串行总线控制器，用于当该声音输出装置通过所述通用串行总线接口与音频输出装置连接时，输出所述补偿特征参数至音频输出装置，并接收所述音频输出装置通过所述补偿特征参数调整后的音频信号；一编解码器，用于将所述音频信号转换为模拟音频信号；及一音频信号放大器，调节该模拟音频信号。
10.如权利要求9所述的声音输出装置，其特征在于，所述的补偿特征参数包括该声音输出装置的补偿效率频率及补偿频率相位延迟。
11.如权利要求9或10所述的声音输出装置，其特征在于，该声音输出装置为耳机。
全文摘要
一种声音输出系统及方法，该系统包括一声音输出装置及一音频输出装置。其中，该方法包括如下步骤侦测该声音输出装置是否插入该音频输出装置；如果该声音输出装置插入该音频输出装置，则声音输出装置发送所存储的补偿特征参数至音频输出装置；音频输出装置根据该补偿特征参数调整音频信号，并将调整后的音频信号发送至声音输出装置；及声音输出装置将该音频信号转换为模拟音频信号，并输出该模拟音频信号。本发明可通过声音输出装置调整音频输出装置所输出的音频信号，从而保证重放的音质效果。
文档编号G06F3/16GK1928807SQ20051003713
公开日2007年3月14日 申请日期2005年9月5日 优先权日2005年9月5日
发明者谢冠宏, 王汉哲, 钟新鸿, 连文钏, 李晓光 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