专利名称：音频输出设备和音频输出方法
技术领域：
本发明涉及从输入信号中恢复音频信号并且输出音频信号的音频输出设备和音频输出方法。
背景技术：
众所周知，例如在观看电视广播节目期间，由于声效或在节目内容从主情节切换到广告时，音量迅速提高，并且电视观众可能被迫立即降低音量。
对于此问题，日本专利申请KOKAI出版物5-226953公开了一种结构，其通过具有非线性输入和输出性质的压缩器针对音频输入的高水平降低输出音频水平，并且将音量控制在预定范围内。
然而，根据日本专利申请KOKAI出版物5-226953中公开的这种结构，输入音频的所有水平由压缩器控制，并且输入音频的低水平被控制成更低水平，使得这种结构不适于实际使用。
发明内容
本发明考虑到了上述问题，并且其目的是提供一种能够有效控制音量的迅速增加，并且足够适于实际使用的音频输出设备和音频输出方法。
根据本发明的一个方面，提供一种音频输出设备，包括音频还原部分，被构造成用于从输入信号还原音频信号；设置部分，被构造成用于设置由音频还原部分还原的音频信号的限制水平(limitationlevel)；检测部分，被构造成用于检测由音频还原部分还原的音频信号的水平超过设置部分设置的限制水平；和限制部分，被构造成用于根据检测部分的检测结果对音频还原部分还原的超过限制水平的一部分音频信号应用限制处理。
根据本发明的另一方面，提供一种音频输出方法，包括第一步骤，用于从输入信号还原音频信号；第二步骤，用于设置由第一步骤还原的音频信号的限制水平；第三步骤，用于检测由第一步骤还原的音频信号的水平超过第二步骤设置的限制水平；和第四步骤，用于根据第三步骤的检测结果对第一步骤还原的超过限制水平的一部分音频信号应用限制处理。
图1的模块图示出了根据本发明实施例的数字电视广播接收机；图2的外观图示出了根据该实施例的数字电视广播接收机的遥控器；图3示出了根据该实施例的数字电视广播接收机显示的音频控制选择菜单的例子；图4示出了根据该实施例的数字电视广播接收机显示的音频设置菜单的例子；图5示出了在根据该实施例的数字电视广播接收机显示的音频设置菜单上设置音量的例子；图6示出了由根据该实施例的数字电视广播接收机执行的模拟音频信号幅度水平限制；图7的流程图示出了根据该实施例的数字电视广播接收机执行的主要操作；图8的特征图示出了根据该实施例的数字电视广播接收机的音量和数字音频信号之间的关系；而图9示出了由根据该实施例的数字电视广播接收机执行的数字音频信号水平限制。
具体实施例方式
下面将详细描述本发明的实施例。图1示出了在这个实施例中描述的数字电视广播接收机。换言之，天线11接收的数字电视信号被提供给调谐器12，并且选择特定频道的信号。
这个调谐器12选择的广播信号被提供给信号处理部分13。这个信号处理部分13对输入广播信号提供纠错处理，加扰释放处理和TS(传送流)分组转换处理。接着，这个信号处理部分13向MPEG(运动图像专家组)图像还原部分14输出每个分组的图像信号，并且向MPEG音频还原部分15输出每个分组的音频信号。
在这些部分中，MPEG图像还原部分14可以对输入图像信号提供对应于压缩编码处理的解码处理，并且可以还原模拟图像信号，以及可以将其输出到OSD(屏幕上显示)部分16。这个OSD部分16在输入图像信号上叠加特定OSD信号，将其输出到由CRT(阴极射线管)或类似设备组成的显示部分17以在其上显示图像。
另外，上述MPEG音频还原部分15可以对输入音频信号应用对应于压缩编码处理的解码处理，并且可以还原模拟音频信号，以及可以将其输出到音频控制部分18。
当输入音频信号的水平高于用户事先设置的限制水平时，这个音频控制部分18可以控制超过限制水平的语音信号以抑制其水平。接着，从这个音频控制部分18输出的音频信号被提供给扬声器19，并且还原音频。因而，防止音量高于预定音量。
在这种情况下，在这个数字电视广播接收机中，包含上述操作的所有操作通常由CPU(中央处理单元)20控制。这个CPU 20可以通过接收部分22接收从遥控器21发送的操作信息，并且可以控制每个部分，使得操作内容得到反映。
在这种情况下，CPU 20使用存储器部分23。换言之，这个存储器部分23可以包含在其中存储有CPU 20所执行的控制程序的只读存储器，向CPU 20提供操作区的读写存储器，和在其中存储有各种设置信息和控制信息等等的非易失性存储器等等。
图2概括示出了遥控器21。在这个遥控器21中，主要设置有电源键24，单触式选择键组25，接收模式切换键组26，频道加减键27，音量调节键28，返回键29，结束键30，偏移键31，决定键32和菜单键33等。
在这种情况下，用户可以选择是否执行音频信号的水平控制。换言之，通过操作遥控器21的菜单键33，并且接着从显示部分17上显示的菜单中选择预定项，用户可以显示音频控制选择菜单。
如图3所示，这个音频控制选择菜单显示“控制音频”项34和“不控制音频”项35。通过操作遥控器21的偏移键31，用户可以选择项34和35的任意一个，并且通过操作预定决定键32，用户能够选择是否由音频控制部分28控制音频信号的水平控制。
另外，如果通过音频控制选择菜单选择“控制音频”项34，则CPU20可以在显示部分17上显示音量设置菜单。如图4所示，这个音量设置菜单显示一个条棒项目36(其中音量的“0”状态对应于一端，音量的“最大”状态对应于许多端)，以及沿着对应于音量的条棒项目36移动的指针37，使得能够直观地掌握音量。
接着，用户可以在实际收听电视广播节目的音频的同时操作音量调节键28，并且当获得用户认为最优的音量时，用户可以操作决定键32。结果，如图5所示，在项目36上显示音频设置指针38，并且此时设置了其水平应当控制的音量。
这样，如果设置了其水平应当控制的音量，则CPU 20可以计算对应于设置的音量的音频信号的幅度水平，并且CPU 20可以使存储器部分23的非易失性存储器等等保存计算结果以作为限制水平。
接着，如图6所示，音频控制部分18可以比较输入音频信号的幅度水平和限制水平，并且可以控制幅度水平超过限制水平的音频信号，从而通过将其限幅到限制水平，使得基本上不输出幅度水平超过限制水平的音频信号。
同时，在通过音频控制选择菜单选择“不控制音频”项35的状态下，即在音频控制部分18被设置成不执行音频信号水平控制的状态下，音频控制部分18可以进行操作以将输入音频信号原样通过。
图7是包含上述数字电视广播节目的主要操作的流程图。首先，如果开始处理(步骤S1)，CPU 20可以在步骤S2确定是否设置执行音频控制。
接着，当确定示执行音频控制(否)时，CPU 20可以控制音频控制部分18，并且在步骤S10使音频控制部分18输出音频信号，CPU 20可以结束处理(步骤S11)。
另外，如果在步骤S2确定应当执行音频控制(是)，则CPU 20可以在步骤S3确定是否设置限制水平。
接着，如果确定没有设置限制水平(否)，则CPU 20可以在步骤S4使音量设置菜单显示在显示部分17上，并且如果用户在步骤S5设置音量，则CPU 20可以在步骤S6计算对应于设置的音量的音频信号的幅度水平，即限制水平，并且可以使存储器部分23的非易失性存储器等等保存该限制水平。
在步骤S6之后，或当在步骤S3判断设置了限制水平时(是)，CPU20可以指示音频控制部分18在步骤S7执行水平控制操作。从而，音频控制部分18可以在步骤S8判断输入音频信号的幅度水平是否基本上超过限制水平。
接着，当判断输入音频信号的幅度水平基本上超过限制水平(是)时，音频控制部分18可以在步骤S9将幅度水平基本上超过限制水平的音频信号限幅到限制水平。
在步骤S9之后，或当在步骤S8判断输入音频信号的幅度水平基本上不超过限制水平(否)时，音频控制部分18可以在步骤S10输出音频信号，并且CPU 20可以结束处理(步骤S11)。
根据上述实施例，通过比较音频信号的幅度水平和预定限制水平，幅度水平基本上超过限制水平的音频信号被限幅到限制水平。因此，可以有效抑制音量的迅速提高。
另外，由于幅度水平基本上超过限制水平的音频信号被限幅到限制水平，针对没有提供任何水平控制的原样音频还原提供幅度水平基本上不超过限制水平的音频信号，使得这个音频信号能够充分地适合实际使用。
同时，根据上述实施例，幅度水平基本上超过限制水平的音频信号被限幅到限制水平，然而除了限幅之外，幅度水平基本上超过限制水平的音频信号可以被静音。
另外，根据上述实施例，描述了模拟音频信号的水平控制，然而例如即使当从上述MPEG音频还原部分15输出数字音频信号时，也可以对该数字音频信号执行水平控制处理。
例如，如图8所示，假定设置从音量的“0”到其“最大”以对应于″0000000000000000″到″1111111111111111″的16比特数字音频信号。
在这种情况下，如图9所示，如果限制水平被设置在例如″0000111000011101″等等，可以通过衰减器衰减其值基本上超过该限制水平的数字音频信号。
另外，通过使用不同于衰减器、将原始输出音频波形转换成相反相位的设备向基本上超过设置值的一部分数字音频信号加上与该部分相位相反的信号，也可以降低音量。
此外，根据上述实施例，描述了将本发明用于数字电视广播接收机的情况，然而本发明不限于此，例如，可以将本发明广泛用于各种还原记录介质(例如磁带，半导体存储器和磁盘等等)中记录的音频信号的设备，和接收音频广播等等的设备。
同时，本发明不限于上述实施例，并且在实施时，可以在本发明的实质的范围内使用各种修改。例如，在实施例的所有组成部分中，可以删除某些部分。此外，可以适当组成不同实施例的组成部分。
权利要求
1.一种音频输出设备，其特征在于包括音频还原部分(15)，被构造成用于从输入信号还原音频信号；设置部分(20到23)，被构造成用于设置由音频还原部分(15)还原的音频信号的限制水平；检测部分(18)，被构造成用于检测由音频还原部分(15)还原的音频信号的水平超过设置部分(20到23)设置的限制水平；和限制部分(18)，被构造成用于根据检测部分(18)的检测结果对音频还原部分(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号应用限制处理。
2.如权利要求1所述的音频输出设备，其特征在于限制部分(18)应用所述处理，以将音频信号的水平降低到音频还原部分(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号。
3.如权利要求2所述的音频输出设备，其特征在于限制部分(18)执行以下处理的任何一个对音频还原部分(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号进行静音的处理；对音频还原部分(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号进行衰减的处理；将与音频还原部分(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号具有相反相位的信号相加到该部分的处理；和对音频还原部分(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号进行限幅的处理。
4.如权利要求1所述的音频输出设备，其特征在于设置部分(20到23)包括计算部分(20，28)，被构造成用于计算对应于音量调节操作设置的音量的音频信号水平；和存储部分(23)，被构造成用于将计算部分(20，28)计算的水平保存为限制水平。
5.如权利要求1所述的音频输出设备，其特征在于还包括选择部分(20到23)，被构造成用于使限制部分(18)选择是否将水平限制应用于音频还原部分(15)还原的音频信号。
6.一种音频输出方法，其特征在于包括第一步骤(15)，用于从输入信号还原音频信号；第二步骤(20到23，S4，S5)，用于设置由第一步骤(15)还原的音频信号的限制水平；第三步骤(18，S18)，用于检测由第一步骤(15)还原的音频信号的水平超过第二步骤(20到23，S4，S5)设置的限制水平；和第四步骤(18，S9)，用于根据第三步骤(18，S18)的检测结果对第一步骤(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号应用限制处理。
7.如权利要求6所述的音频输出方法，其特征在于第四步骤(18)应用所述处理，以将音频信号的水平降低到第一步骤(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号。
8.如权利要求7所述的音频输出方法，其特征在于第四步骤(18，S9)执行以下处理的任何一个对第一步骤(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号进行静音的处理；对第一步骤(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号进行衰减的处理；将与第一步骤还原的超过限制水平的一部分音频信号具有相反相位的信号相加到该部分的处理；和对第一步骤(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号进行限幅的处理。
9.如权利要求6所述的音频输出方法，其特征在于第二步骤(20到23，S4，S5)包括第五步骤(20，28，S6)，用于计算对应于音量调节操作设置的音量的音频信号水平；和第六步骤(23，S6)，用于将第五步骤(20，28，S6)计算的水平保存为限制水平。
10.如权利要求6所述的音频输出方法，其特征在于还包括第七步骤(20到23)，用于使第四步骤(18，S9)选择是否将水平限制应用于第一步骤(15)还原的音频信号。
全文摘要
本发明提供一种音频输出设备，包括音频还原部分(15)，被构造成用于从输入信号还原音频信号；设置部分(20到23)，被构造成用于设置音频还原部分(15)还原的音频信号的限制水平；检测部分(18)，被构造成用于检测音频还原部分(15)还原的音频信号的水平超过设置部分(20到23)设置的限制水平；和限制部分(18)，被构造成用于根据检测部分(18)的检测结果对音频还原部分(15)还原的超过限制水平的一部分音频信号应用限制处理。
文档编号H04N5/445GK1622451SQ20041009584
公开日2005年6月1日 申请日期2004年11月26日 优先权日2003年11月28日
发明者若林英教 申请人:株式会社东芝