音频强化装置及方法制造方法及图纸

一种音频强化装置，包括：音频计算模块、比例计算模块、最小值追踪模块、权重产生模块以及混合模块。音频计算模块根据输入第一及输入第二声道信号之和及差分别计算中央信号及侧边信号。比例计算模块计算侧边信号相对中央信号的侧中比例。最小值追踪模块追踪特定时间长度内侧中比例的侧中比例最小值。权重产生模块根据侧中比例最小值决定第一及第二权重。混合模块使中央信号以及侧边信号分别根据第一及第二权重值加权后，据以对第一及第二声道信号调整产生增强第一声道信号以及增强第二声道信号。

【技术实现步骤摘要】
音频强化装置及方法
本专利技术涉及音频强化技术，且特别涉及一种音频强化装置及方法。
技术介绍
在扬声器播放双声道信号时，听者会根据左右耳收到的音频的音压差、时间差、相位差来感知音源的方向及距离，进而产生立体的听觉。然而，当两个扬声器摆放的距离很近时，上述音压差、时间差、相位差的差距变小，所产生的狭窄音场会造成听者无法有效地判断音源位置，而较难建立立体的听觉感受。因此，如何设计一个新的音频强化装置及方法，以解决上述的缺失，乃为此一业界亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种音频强化(audioenhancement)装置，包括：音频计算模块、比例计算模块、最小值追踪模块、权重产生模块以及混合模块。音频计算模块配置以根据输入第一声道信号以及输入第二声道信号之和及差分别计算中央信号以及侧边信号。比例计算模块配置以计算侧边信号相对中央信号的侧中比例。最小值追踪模块配置以追踪特定时间长度内侧中比例的侧中比例最小值。权重产生模块配置以根据侧中比例最小值决定第一权重值以及第二权重值。混合模块配置以使中央信号以及侧边信号分别根据第一权重值以及第二权重值加权后，据以对输入第一声道信号以及输入第二声道信号调整产生增强第一声道信号以及增强第二声道信号。本专利技术的另一目的在于提供一种音频强化方法，包括：使音频计算模块根据输入第一声道信号以及输入第二声道信号之和及差分别计算中央信号以及侧边信号；使比例计算模块计算侧边信号相对中央信号的侧中比例；使最小值追踪模块追踪特定时间长度内侧中比例的侧中比例最小值；使权重产生模块根据侧中比例最小值决定第一权重值以及第二权重值；以及使混合模块使中央信号以及侧边信号分别根据第一权重值以及第二权重值加权后，据以对输入第一声道信号以及输入第二声道信号调整产生增强第一声道信号以及增强第二声道信号。应用本专利技术的优点在于通过计算侧中比例得知侧边信号相对中央信号的关系，并进一步追踪侧中比例最小值避免暂时性的声音变化造成误判。接着，根据侧中比例最小值对中央信号以及侧边信号进行加权后，音频强化装置可调整输入第一声道信号及输入第二声道信号，以加强音场的特性，产生更佳的听觉效果。附图说明图1为本专利技术一实施例中，一种音频强化装置的方块图；图2为本专利技术一实施例中，图1的音频强化装置于一实作范例中的方块图；图3为本专利技术一实施例中，音频强化装置的方块图；图4为本专利技术一实施例中，音频强化装置的方块图；以及图5为本专利技术一实施例中，音频强化方法的流程图。附图标记说明：1：音频强化装置100：音频计算模块102：比例计算模块104：最小值追踪模块106：权重产生模块108：混合模块200A、200B：加法器201A、201B：带阻滤波器202A、202B：带通滤波器204A、204B、204C、204D：206A、206B：加法器乘法器208A、208B：延迟模块210A、210B：加法器3：音频强化装置300：串音消除模块4：音频强化装置400：中央信号最小值追踪模块402：中央比例计算模块500：音频强化方法501-505：步骤具体实施方式请同时参照图1及图2。图1为本专利技术一实施例中，一种音频强化装置1的方块图。图2为本专利技术一实施例中，图1的音频强化装置1于一实作范例中的方块图。音频强化装置1包括：音频计算模块100、比例计算模块102、最小值追踪模块104、权重产生模块106以及混合模块108。音频计算模块100可由包含例如，但不限于图2所示的加法器200A及加法器200B的运算模块实现。音频计算模块100配置以根据输入第一声道信号Lin及输入第二声道信号Rin之和及差，分别计算中央信号MID及侧边信号SIDE。于一实施例中，输入第一声道信号Lin及输入第二声道信号Rin分别为例如，但不限于输入的左声道信号以及右声道信号。其中，中央信号MID对于聆听者而言，相当于输入第一声道信号Lin及输入第二声道信号Rin对应中间方向的成分，并可由下式表示：MID＝Lin+Rin(式1)侧边信号SIDE对于聆听者而言，相当于输入第一声道信号Lin及输入第二声道信号Rin对应侧边方向的成分，并可由下式表示：SIDE＝Lin-Rin(式2)比例计算模块102配置以计算侧边信号SIDE相对中央信号MID的侧中比例RSM。于一实施例中，比例计算模块102将侧边信号SIDE的绝对值以及中央信号MID的绝对值相除产生侧中比例RSM，并可由下式表示：RSM＝SIDE/MID＝(|Lin-Rin|)/(|Lin+Rin|)(式3)于其他实施例中，侧边信号SIDE以及中央信号MID间的比例关系，亦可能由其他可表现出类似意涵的方式替代，不为上述两者相除的方式所限。举例而言，侧中比例RSM亦可能为侧边信号SIDE的方均根以及中央信号MID的方均根相除，或是第一声道信号与第二声道信号间的相关系数倒数(inversecorrelationcoefficient)替代，或是其他可表现出侧边信号SIDE以及中央信号MID间的比例关系意涵的形式。于一实施例中，当相关系数很大，也就是相关系数倒数很小时，代表左右信号极为相似，比较像是来自正前方的声音频信号；相反的，若数值比较小，则代表着音源是来自于其他方向。最小值追踪模块104配置以追踪特定时间长度内侧中比例RSM的侧中比例最小值RSMmin。举例而言，最小值追踪模块104可追踪5秒内的侧中比例RSM，以撷取此时间长度内的侧中比例最小值RSMmin。于一实施例中，由于输入第一声道信号Lin及输入第二声道信号Rin可能会有短暂的变化影响侧中比例RSM的数值，例如对话中的清音(unvoiced)部分。因此，通过最小值追踪模块104所产生的侧中比例最小值RSMmin将具有较高的可靠度，可有效避免造成的误差，或是避免实时运算所观察到的短暂剧烈变化。权重产生模块106配置以根据侧中比例最小值RSMmin决定第一权重值α及第二权重值β。于一实施例中，音频强化装置1可包含配置以储存映射表的储存单元(未绘示)。权重产生模块106可撷取映射表，并根据侧中比例最小值RSMmin查询映射表来决定第一权重值α及第二权重值β。于其他实施例中，权重产生模块106亦可根据预设的演算法决定第一权重值α及第二权重值β，不为上述的实施方式所限。混合模块108配置以使中央信号MID以及侧边信号SIDE分别根据第一权重值α及第二权重值β加权后，据以对输入第一声道信号Lin及输入第二声道信号Rin调整产生增强第一声道信号Len以及增强第二声道信号Ren。于一实施例中，混合模块108配置以使输入第一声道信号Lin与加权的中央信号MID以及加权的侧边信号SIDE相加，以产生增强第一声道信号Len，并可由下式表示：Len＝Lin+α×0.5×MID+β×0.5×SIDE(式4)另一方面，混合模块108配置以使输入第二声道信号Rin与加权的中央信号MID相加，并与加权的侧边信号SIDE相减，以产生增强第二声道信号Ren，并可由下式表示：Ren＝Rin+α×0.5×MID-β×0.5×SIDE(式5)于一实施例中，当侧中比例最小值RSMmin愈大，第一权重值α愈小且第二权重值β愈大。当侧中比例最小值RSMmin愈小，第一权重值α愈大且第二权重值β愈小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音频强化装置，包括：一音频计算模块，配置以根据一输入第一声道信号以及一输入第二声道信号之和及差分别计算一中央信号以及一侧边信号；一比例计算模块，配置以计算该侧边信号相对该中央信号的一侧中比例；一最小值追踪模块，配置以追踪特定时间长度内该侧中比例的一侧中比例最小值；一权重产生模块，配置以根据该侧中比例最小值决定一第一权重值以及一第二权重值；以及一混合模块，配置以使该中央信号以及该侧边信号分别根据该第一权重值以及该第二权重值加权后，据以对该输入第一声道信号以及该输入第二声道信号调整产生一增强第一声道信号以及一增强第二声道信号。

【技术特征摘要】
1.一种音频强化装置，包括：一音频计算模块，配置以根据一输入第一声道信号以及一输入第二声道信号之和及差分别计算一中央信号以及一侧边信号；一比例计算模块，配置以计算该侧边信号相对该中央信号的一侧中比例；一最小值追踪模块，配置以追踪特定时间长度内该侧中比例的一侧中比例最小值；一权重产生模块，配置以根据该侧中比例最小值决定一第一权重值以及一第二权重值；以及一混合模块，配置以使该中央信号以及该侧边信号分别根据该第一权重值以及该第二权重值加权后，据以对该输入第一声道信号以及该输入第二声道信号调整产生一增强第一声道信号以及一增强第二声道信号。2.如权利要求1所述的音频强化装置，其中该混合模块更配置以使该输入第一声道信号以及该输入第二声道信号均与加权的该中央信号相加，并使该输入第一声道信号以及该输入第二声道信号其中一者与加权的该侧边信号相加且另一者与加权的该侧边信号相减；以及其中当该侧中比例最小值愈大，该第一权重值愈小且该第二权重值愈大，当该侧中比例最小值愈小，该第一权重值愈大且该第二权重值愈小。3.如权利要求1所述的音频强化装置，其中该第一权重值以及该第二权重值是根据该侧中比例最小值查询一映射表决定，其中该第一权重值以及该第二权重值之和为1。4.如权利要求1所述的音频强化装置，还包含：一第一带通滤波器，配置以对该输入第一声道信号进行带通滤波产生一带通滤波后输入第一声道信号；一第一带阻滤波器，配置以对该输入第一声道信号延迟并与该带通滤波后输入第一声道信号相减产生一第一剩余信号；一第二带通滤波器，配置以对该输入第二声道信号进行带通滤波产生一带通滤波后输入第二声道信号；以及一第二带阻滤波器，配置以对该输入第二声道信号延迟并与该带通滤波后输入第二声道信号相减产生一第二剩余信号；使该混合模块分别根据该第一权重值以及该第二权重值对该带通滤波后输入第一声道信号以及该带通滤波后输入第二声道信号进行加权，以进一步分别与该第一剩余信号以及该第二剩余信号迭加产生该增强第一声道信号以及该增强第二声道信号。5.一种音频强化方法，包括：使一音频计算模块根据一输入第一声道信号以及一输入第二声道信号之和及差分别计算一中央信号以及一侧边信号；使一比例计算模块计算该侧边信号相对该中央信号的一侧中比例；使一最小值...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪佃玖，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71