专利名称：一种音量控制的装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种音量控制的装置与方法，特别是涉及一种根据外界环境因素调整音量输出振幅值的音量控制的装置与方法。
背景技术：
在许多情况下，使用者在欣赏音乐或观看影音节目时，常受到一些外界环境因素的干扰，而导致无法好好欣赏音乐或观看影音节目，例如情况一，当使用者带上耳机欣赏音乐时，若忘了将播音装置的输出音量调小或调至正常，往往会被突如其来的强大的音量所吓到，严重时甚至还会使其听力受损。
情况二，使用者在室内使用音响装置与扬声器欣赏音乐或观看影音节目时，外界突然传来一阵噪音，使得有一段音乐或对白被噪音所覆盖而无法听清楚，使用者欲调整音量时，很容易错过正在播放的音乐或节目片段。
情况三，使用者在室内使用音响装置与扬声器欣赏音乐或观看影音节目时，此时电话响起，则使用者需调小音量，并接听电话，等通话完毕后再将音量调整恢复原先的状态，非常麻烦。
情况四，使用者在收看电视节目或收听电台节目时，当使用者从某台切换到另一台时，常因每一台的发射信号强弱不一，而使音量忽大忽小，所以使用者仍需一一进行音量调整，这也非常不方便。
因此，如何能对由环境因素等所引起的音量干扰问题实现音量调整控制，成为研究人员待解决的问题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种音量控制的装置与方法，通过分析音源信号与外界环境音源信号的关系，对输出音源信号的振幅值作相应的调整，以改善环境因素所造成的干扰状况，达到控制音量的目的。
为了实现上述目的，本发明提供了一种音量控制的装置，其特点在于，包含有一音信分析模块，用以分析一输入音源信号，并依据分析的结果产生一调整信号；及一音量调整模块，与该音信分析模块相接，根据该调整信号调整该音源信号的输出振幅值。
上述装置，其特点在于，该音信分析模块还包含一计时控制单元，由该音源信号触发以开始计时一预定时间，并在该预定时间到达时产生该调整信号。
上述装置，其特点在于，该音信分析模块还包含一声音波形分析单元，用以感测并比较该音源信号的波形特征，并在比较符合相同的该波形特征时产生该调整信号。
上述装置，其特点在于，该音信分析模块还包含一音量振幅分析单元，用以感测并比较该音源信号的振幅值，并根据比较结果产生该调整信号。
上述装置，其特点在于，该音信分析模块还包含一音量平衡单元，根据一设定的振幅值，与该音源信号的振幅值进行比较，并根据比较结果产生该调整信号。
上述装置，其特点在于，该音信分析模块还包含一声音波形分析单元，用以感测并比较该音源信号的波形特征，并在比较符合相同的该波形特征时产生该调整信号。
上述装置，其特点在于，该音信分析模块还包含一音量振幅分析单元，用以感测并比较该音源信号的振幅值，并根据比较结果产生该调整信号。
上述装置，其特点在于，该音信分析模块还包含一音量平衡单元，根据一设定的振幅值，与该音源信号的振幅值进行比较，并根据比较结果产生该调整信号。
上述装置，其特点在于，该音量调整模块以一倾斜度渐变方式调整该振幅值。
上述装置，其特点在于，该音量调整模块以一顿变方式调整该振幅值。
本发明还提供一种音量控制的方法，其特点在于，包含下列步骤输入一音源信号；对该音源信号进行一分析作业；在该分析作业完成后，产生一调整信号；根据该调整信号调整该音源信号的振幅输出值；及输出调整后的该音源信号。
上述方法，其特点在于，该分析作业还包含该音源信号输入触发一计时机制。
上述方法，其特点在于，该分析作业还包含对该音源信号的声波特征进行比对。
上述方法，其特点在于，该分析作业还包含分析该音源信号振幅值与一外界环境音量振幅值的大小关系。
上述方法，其特点在于，该分析作业还包含有判断该音源信号与一设定的振幅值的关系。
上述方法，其特点在于，该分析作业还包含该音源信号输入触发一计时机制。
上述方法，其特点在于，该分析作业还包含对该音源信号的声波特征进行比对。
上述方法，其特点在于，该分析作业还包含分析该音源信号振幅值与一外界环境音量振幅值的大小关系。
上述方法，其特点在于，该分析作业还包含有判断该音源信号与一设定的振幅值的关系。
上述方法，其特点在于，调整该音源信号的振幅输出值以一倾斜度渐变方式调整。
上述方法，其特点在于，调整该音源信号的振幅输出值以一顿变方式调整。
本发明的功效，在于可对由外界环境因素所引起的音源干扰问题加以分析，并对应调整输出音量的振幅值，以改善外界环境因素所引起的音源干扰问题，达到音量控制的目的。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明所提的系统方块图；图2为本发明所提的计时控制调整示意图；图3为本发明所提的计时控制调整步骤流程图；图4为本发明所提的声波比较调整示意图；图5为本发明所提的声波比较调整步骤流程图；
图6为本发明所提的音量振幅分析调整示意图；图7为本发明所提的音量振幅分析调整步骤流程图；图8为本发明所提的音量平衡调整示意图；图9为本发明所提的音量平衡调整步骤流程图；及图10为本发明的振幅值调整示意图。
其中，附图标记10-音信分析模块101-计时控制单元，102-声波分析单元103-音量振幅分析单元，104-音量平衡单元20-音量调整模块，30-记忆模块步骤200-输入音源信号步骤205-触发计时控制单元开始计时步骤210-在设定的各时间点输出调整信号步骤215-根据调整信号调整音源信号的输出振幅值步骤220-输出调整后的音源信号步骤300-输入音源信号步骤305-分析外界环境音源信号的声音波形步骤310-决定声音波形对应的调整信号步骤315-根据调整信号调整输出振幅值步骤320-输出调整后的音源信号步骤400-输入音源信号步骤405-分析音源信号振幅值与外界环境音量振幅值的关系步骤410-根据分析结果产生对应的调整信号步骤415-根据调整信号调整音源信号的振幅值步骤420-输出调整后的音源信号步骤500-输入音源信号步骤505-是否符合设定振幅值步骤510-输出音源信号步骤515-根据预设振幅值输出对应的调整信号步骤520-输出调整后的音源信号
具体实施例方式
请参照图1，为本发明的系统方块图，包含有音信分析模块10及音量调整模块20，而音信分析模块10还包含有计时控制单元101、声波分析单元102、音量振幅分析单元103及音量平衡单元104。
计时控制单元101，具有一计时机制，由输入音源信号触发计时机制，用以计时一预定时间，并可预先设定多个时间点，在各预定时间点到达时，输出调整信号。
声波分析单元102，用以感测外界环境输入的音源信号，并与储存在记忆模块30中的波形特征进行比较，在比较到符合的波形特征音源信号后，产生对应的调整信号。
音量振幅分析单元103，用以感测外界环境输入的音源信号的振幅值，并与输入音源信号的振幅值作比较，产生对应的调整信号。
音量平衡单元104，根据设定的音源信号振幅值，将输入的音源信号振幅值与设定的音源信号振幅值作比较，并产生对应的调整信号，以使输出的音源信号振幅值与设定的音源信号振幅值相等。
音量调整模块20，与音信分析模块10相接，依据调整信号调整输出音源信号的振幅值，其调整振幅值方式为倾斜度(Gradient Slope)渐变方式调整振幅值或顿变方式调整振幅值。
记忆模块30，用以储存音信分析模块10的设定内容，以及各单元分析比较所需的数据。
请参照图2，为本发明的计时控制调整示意图，当音源信号输入后，随即触发计时控制单元101开始计时一预定时间，并在时间到达T1时，输出调整信号即音源信号输出振幅值为55％；当时间到达T2时，输出调整信号即音源信号输出振幅值为85％；在时间到达T3时，输出调整信号即音源信号输出振幅值为115％，其中通过依照时间慢慢提高输出振幅值，可避免使用者忘了将播音装置的输出音量调小或调至正常，被突如其来的强大的音量所吓到，严重时甚至还会使其听力受损的问题。
请参照图3，为本发明的计时控制调整步骤流程图，首先，步骤200，输入音源信号；步骤205，触发计时控制单元101开始计时；步骤210，在设定的各时间点输出调整信号；步骤215，根据调整信号调整音源信号的输出振幅值；步骤220，输出调整后的音源信号。
请参照图4，为本发明的声波比较调整示意图，当麦克风接收到音源信号时，声波分析单元102会进行声波分析作业，并进行声波比较，以输出对应的调整信号，当时间为T1，麦克风接收到人喊“大声”的声波时，声波分析单元102会进行声波比较，并输出比较结果的对应调整信号，即140％的输出振幅值。
当时间为T2，麦克风接收到“电话铃声”时，声波分析单元102会进行声波比较，并输出比较结果的对应调整信号，即0％的输出振幅值。
当时间为T3，麦克风接收到人喊“还原”时，声波分析单元102会进行声波比较，并输出比较结果的对应调整信号，即100％的输出振幅值。
当时间为T4，麦克风接收到人喊“小声”时，声波分析单元102会进行声波比较，并输出比较结果的对应调整信号，即55％的输出振幅值，因此使用者可通过麦克风直接控制输出音量的大小，并在检测到特定声波时，执行对应输出音量振幅值。
请参照图5，为本发明的声波比较调整步骤流程图，首先，步骤300，输入音源信号；步骤305，分析外界环境音源信号的声音波形；步骤310，决定外界环境音源信号的声音波形对应的调整信号；步骤315，依据调整信号调整输出振幅值；步骤320，输出调整后的音源信号。
请参照图6，为本发明的音量振幅分析调整示意图，当麦克风接收到外界环境音量有电风扇音量值(与输入音源信号相比约-60db)时，音量振幅分析单元103进行振幅比较作业，并产生对应的调整信号，此时，音源信号输出振幅值为100％，即正常音量值。
当麦克风接收到外界环境音量有人轻声交谈音量值(与输入音源信号相比约-15db)时，音量振幅分析单元103进行振幅比对作业，并产生对应的调整信号，此时，音源信号输出振幅值调整为75％，即较小音量值。
当麦克风接收到外界环境音量有人高声使唤音量值(与输入音源信号相比约-6db)时，音量振幅分析单元103进行振幅比较作业，并产生对应调整信号，此时，音源信号输出振幅值调整为40％，即更小音量值。
当麦克风接收到外界环境音量有电风扇音量值(与输入音源信号相比约-60db)时，音量振幅分析单元103进行振幅比较作业，并产生对应的调整信号，此时，音源信号输出振幅值调整为100％，即正常音量值。
当麦克风接收到外界环境音量有户外大卡车音量值(与输入音源信号相比约+3db)，音量振幅分析单元103进行振幅比较作业，并产生对应调整信号，此时，音源信号输出振幅值调整为125％，即较大音量值，从而改善因外界环境引起的音量干扰问题。
请参照图7，为本发明的音量振幅分析步骤流程图，首先，步骤400，输入音源信号；步骤405，分析外界环境音量与音源信号振幅值的关系；步骤410，依据分析的结果产生调整信号；步骤415，依据调整信号调整音源信号的振幅值；步骤420，输出调整后的音源信号，以外界环境音量振幅值为调整依据，调整输出音源信号的振幅值。
请参阅图8，为本发明的音量平衡调整示意图，由于各电视(或广播)节目的输出振幅值均不太相同(因信号接收强弱不一)，通过连接本发明的控制音量装置，可将电视节目的输出振幅值，放大或缩小至一设定振幅数值(例，-3db等)。
当时间为7pm过后，16号台的输入振幅值为0db，音量平衡控制单元104会依据设定的-3db输出调整信号，以调整输出音量振幅值至-3db，同理，33号台的输入振幅值为-8db，音量平衡单元104会依据设定的-3db输出对应的调整信号，以调整输出音量振幅值至-3db，依此类推，51号台与78号台的输出振幅值都会被限制在-3db，从而改善各个电视(或广播)节目的输出音量振幅值均不太相同的问题。
请参照图9，为本发明的音量平衡调整步骤流程图，首先，使用者设定输出振幅值，接下来，步骤500，输入音源信号；步骤505，检测节目输入振幅值，判断是否符合设定输出振幅值；步骤510，符合设定输出振幅值时，输出音源信号；步骤515，不符合设定输出振幅值时，依据设定输出振幅值输出对应的调整信号；步骤520，输出调整后的音源信号。
请参照图10，为本发明的振幅值调整示意图，首先，以顿变方式调整振幅值，当时间为T1时，输出振幅值V1，当时间为T2时，输出振幅值瞬间调整至V2，而T1到T2之间的输出振幅值固定为V1，可实时调整振幅值。
另外，以倾斜度(Gradient Slope)渐变方式调整振幅，当时间为T1时，输出振幅值V1，当时间为T2时，输出振幅值V2，而T1到T2之间的输出振幅值为Vm，并通过关系式Vm＝Tm*(V2-V1)/(T2-Y1)，取得各时间点的Vm值，可以渐进方式调整振幅值。
通过这种音量控制的装置与方法，可对由外界环境因素所引起的音源干扰问题加以分析，并对应调整输出音量的振幅值，以改善外界环境因素所引起的音源干扰问题，达到音量控制的目的。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种音量控制的装置，其特征在于，包含有一音信分析模块，用以分析一输入音源信号，并依据分析的结果产生一调整信号；及一音量调整模块，与该音信分析模块相接，根据该调整信号调整该音源信号的输出振幅值。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该音信分析模块还包含一计时控制单元，由该音源信号触发以开始计时一预定时间，并在该预定时间到达时产生该调整信号。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该音信分析模块还包含一声音波形分析单元，用以感测并比较该音源信号的波形特征，并在比较符合相同的该波形特征时产生该调整信号。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该音信分析模块还包含一音量振幅分析单元，用以感测并比较该音源信号的振幅值，并根据比较结果产生该调整信号。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该音信分析模块还包含一音量平衡单元，根据一设定的振幅值，与该音源信号的振幅值进行比较，并根据比较结果产生该调整信号。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该音信分析模块还包含一声音波形分析单元，用以感测并比较该音源信号的波形特征，并在比较符合相同的该波形特征时产生该调整信号。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该音信分析模块还包含一音量振幅分析单元，用以感测并比较该音源信号的振幅值，并根据比较结果产生该调整信号。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该音信分析模块还包含一音量平衡单元，根据一设定的振幅值，与该音源信号的振幅值进行比较，并根据比较结果产生该调整信号。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该音量调整模块以一倾斜度渐变方式调整该振幅值。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该音量调整模块以一顿变方式调整该振幅值。
11.一种音量控制的方法，其特征在于，包含下列步骤输入一音源信号；对该音源信号进行一分析作业；在该分析作业完成后，产生一调整信号；根据该调整信号调整该音源信号的振幅输出值；及输出调整后的该音源信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该分析作业还包含该音源信号输入触发一计时机制。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该分析作业还包含对该音源信号的声波特征进行比对。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该分析作业还包含分析该音源信号振幅值与一外界环境音量振幅值的大小关系。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，该分析作业还包含有判断该音源信号与一设定的振幅值的关系。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该分析作业还包含该音源信号输入触发一计时机制。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该分析作业还包含对该音源信号的声波特征进行比对。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该分析作业还包含分析该音源信号振幅值与一外界环境音量振幅值的大小关系。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该分析作业还包含有判断该音源信号与一设定的振幅值的关系。
20.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，调整该音源信号的振幅输出值以一倾斜度渐变方式调整。
21.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，调整该音源信号的振幅输出值以一顿变方式调整。
全文摘要
本发明涉及一种音量控制的装置，包含有音信分析模块，用以分析输入音源信号，并依据分析的结果产生调整信号；及音量调整模块，与该音信分析模块相接，根据该调整信号调整该音源信号的输出振幅值。本发明还涉及一种音量控制的方法，包含下列步骤输入音源信号；对该音源信号进行分析作业；在该分析作业完成后，产生调整信号；根据该调整信号调整该音源信号的振幅输出值；及输出调整后的该音源信号。本发明可对由外界环境因素所引起的音源干扰问题加以分析，并对应调整输出音量的振幅值，以改善外界环境因素所引起的音源干扰问题，达到音量控制的目的。
文档编号H03G3/32GK1747320SQ200410073848
公开日2006年3月15日 申请日期2004年9月6日 优先权日2004年9月6日
发明者翁世雄, 吴宗凯 申请人:英保达股份有限公司