專利名稱：聲音輸出系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聲音輸出系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種具有優(yōu)化特性的聲音輸出系統(tǒng)及方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的不斷提高，人們對精神生活水平的要求也越來越高，他們大都喜歡在茶余飯后的休閑時間里享受音樂，因此音頻輸出裝置已經越來越流行。為了方便聽音頻輸出裝置等便攜式設備，人們通過耳機來聽取其聲音，而且隨著生活水平的提高，用戶要求耳機能把音頻電信號還原成逼真的聲音。
人聲及各種音樂是一種隨機信號，其波形十分復雜。人耳能聽到的聲音的頻率范圍一般在20Hz-20KHz，其中語言的頻率范圍約在150Hz-4KHz左右，而各種音樂的頻率范圍在40Hz-18KHz左右；人聲的能量主要集中于200Hz-35KHz頻率范圍。因此耳機要能正確地重放這些隨機信號，保證重放的音質效果，耳機必須具有寬廣的頻率效率特性，足夠的聲壓級及較大的信號動態(tài)范圍，且不能產生信號的延遲。其中，對耳機的效果影響較大的特性參數(shù)有頻率效率及頻率相位延遲。頻率效率是在不同頻率輸入一定功率的信號所得到的輸出功率與該輸入功率的比值，頻率相位延遲是在不同頻率輸入某一相位的信號其所得的信號相位相對于輸入信號相位的超前或滯后。然，普通的耳機未具有此種特性，從而導致聽取聲音效果很差。
因此，需要提供一種聲音輸出系統(tǒng)及方法，其根據(jù)耳機所提供之補償特性參數(shù)補償所述的信號延遲，保證重放的音質效果。

發(fā)明內容本發(fā)明的實施方式提供一聲音輸出系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一聲音輸出裝置及一音頻輸出裝置。聲音輸出裝置包括一存儲器，存儲至少一補償特性參數(shù)；一通用串行總線控制器，通過一通用串行總線接口與音頻輸出裝置進行通訊；及一模擬接口。該音頻輸出裝置包括一微程序控制單元；一通用串行總線控制器，通過該音頻輸出裝置的一通用串行總線接口與所述聲音輸出裝置進行通訊，并當該聲音輸出裝置通過所述音頻輸出裝置之通用串行總線接口與音頻輸出裝置連接時，則發(fā)送一偵測信號至所述聲音輸出裝置；一補償特性參數(shù)獲取模塊，用于通過所述該音頻輸出裝置的通用串行總線接口獲取所述聲音輸出裝置的存儲器中補償特性參數(shù)；一信號輸出單元，用于輸出音頻信號；一信號調整單元，用于根據(jù)該補償特性參數(shù)調整該信號輸出單元輸出的音頻信號；一信號調整單元，用于根據(jù)該補償特性參數(shù)調整該信號輸出單元輸出的音頻信號；一編解碼器，將音頻輸出裝置輸出的音頻信號轉換為模擬音頻信號；及一音頻信號放大器，調節(jié)該模擬音頻信號，并通過該音頻輸出裝置的一模擬接口輸出該音頻信號至聲音輸出裝置的所述模擬接口。本發(fā)明的實施方式還提供一聲音輸出方法，該方法包括如下步驟(a)該聲音輸出裝置提供一通用串行接口及一模擬接口；(b)當偵測到該聲音輸出裝置連接該音頻輸出裝置，則聲音輸出裝置通過其通用串行接口發(fā)送所存儲的補償特性參數(shù)至音頻輸出裝置；(c)音頻輸出裝置根據(jù)該補償特性參數(shù)調整音頻信號，并將該調整后的音頻信號轉換為模擬音頻信號，并輸出該模擬音頻信號至聲音輸出裝置的模擬接口；及(d)聲音輸出裝置輸出該模擬音頻信號。
本發(fā)明的實施方式還提供一聲音輸出裝置，其包括一存儲器，存儲至少一補償特性參數(shù)；一通用串行總線接口，用于與外部的音頻輸出裝置連接；一通用串行總線控制器，用于當該聲音輸出裝置通過所述通用串行總線接口與音頻輸出裝置連接時，輸出所述補償特性參數(shù)至音頻輸出裝置；一模擬接口，用于接收所述音頻輸出裝置通過所述補償特性參數(shù)調整后的音頻信號；及一音頻信號輸出單元，用于輸出該音頻信號。
利用本發(fā)明可實現(xiàn)補償音頻輸出裝置所輸出的音頻信號，以確保通過聲音輸出裝置聽取聲音的音質效果。

圖1是聲音輸出系統(tǒng)的硬件架構圖。
圖2是聲音輸出方法的獲取補償特性參數(shù)作業(yè)流程圖。
圖3是聲音輸出方法的調整音頻信號作業(yè)流程圖。
具體實施方式如圖1所示，是聲音輸出系統(tǒng)的硬件架構圖。該系統(tǒng)包括一聲音輸出裝置10及一音頻輸出裝置20。在本實施方式中，該聲音輸出裝置10以耳機為例。該耳機10包括一通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)控制器101、一存儲器102、一模擬(Analog)接口104及一音頻信號輸出單元105。該音頻輸出裝置20包括一通用串行總線控制器201、一補償特性參數(shù)獲取模塊202、一信號輸出單元203、一信號調整單元204、一編解碼器(CODEC)205、一音頻信號放大器206、一模擬接口207、一微程序控制單元209及一存儲器210。
該耳機10具有一通用串行總線接口100，其與通用串行總線控制器101相連。所述耳機10的存儲器102與通用串行總線控制器101相連，存儲該耳機10的補償特性參數(shù)，該補償特性參數(shù)主要是該耳機10的補償頻率效率及補償頻率相位延遲。該補償頻率效率及補償頻率相位延遲是測試時生成。通常人耳能聽到的聲音頻率的范圍在20Hz至20KHz，在20Hz至20KHz選取不同頻率的音頻信號輸出至該耳機10以產生不同頻段的聲音信號，以反映該耳機10的真實頻率效率及真實頻率相位延遲，并將該耳機10的真實頻率效率及真實頻率相位延遲分別與理想頻率效率及理想頻率相位延遲進行比較，如果比較結果在一預定范圍內，則該耳機10的補償特性參數(shù)為0；若不在該預定范圍內，則改變輸出音頻的信號，重新判斷，直至結果屬于預定范圍，并將改變的效率輿相位延遲存入該存儲器102中，作為該耳機10在該頻率下的補償效率及補償相位延遲。
該音頻輸出裝置20還具有一通用串行總線接口200，其與通用串行總線控制器201相連。音頻輸出裝置20的通用串行總線控制器201偵測通用串行總線接口200是否插入一耳機10，如果插入耳機10，則發(fā)送一偵測信號至耳機10，耳機10的通用串行總線控制器101通過通用串行總線接口100接收該偵測信號，并根據(jù)該偵測信號從存儲器102中讀取該耳機10的補償特性參數(shù)，發(fā)送至音頻輸出裝置20。
該補償特性參數(shù)獲取模塊202與通用串行總線控制器201及信號調整單元204相連，接收該補償特性參數(shù)。該存儲器210與微程序控制單元209相連，存儲音頻文件、影像文件等。當微程序控制單元209控制信號輸出單元203從存儲器210中讀取音頻文檔并輸出相應的音頻信號時，信號調整單元204根據(jù)該補償特性參數(shù)調整該音頻信號，使該耳機10的頻率效率及頻率相位延遲達到理想的結果，從而改善該耳機10的輸出音質。編解碼器205將該音頻信號轉換為模擬音頻信號，音頻放大器206調節(jié)該模擬音頻信號，并通過模擬接口207輸出該音頻信號至耳機10的模擬接口104，耳機10的音頻信號輸出單元105輸出該模擬音頻信號。
該耳機10的一控制單元103與該音頻輸出裝置20的一控制單元208相對應。該控制單元103與耳機10的通用串行總線控制器101相連，接收用戶調節(jié)音量及選擇歌曲操作，該控制單元208與音頻輸出裝置20的通用串行總線控制器201相連，接收用戶的調節(jié)音量及選擇歌曲操作。
如圖2所示，是聲音輸出方法的獲取補償特性參數(shù)作業(yè)流程圖。首先，音頻輸出裝置20的通用串行總線控制器201偵測通用串行總線接口200耳機插入狀況(步驟S200)，并判斷是否有一耳機插入(步驟S201)。如果未有一耳機插入，則繼續(xù)偵測；如果有一耳機插入，則通用串行總線控制器201通過通用串行總線接口200發(fā)送一偵測信號至耳機1O(步驟S202)，通用串行總線控制器101從存儲器102中讀取補償特性參數(shù)(步驟S203)，并通過通用串行總線接口100發(fā)送該補償特性參數(shù)至音頻輸出裝置20(步驟S204)。
如圖3所示，是聲音輸出方法的調整音頻信號作業(yè)流程圖。首先，補償特性參數(shù)獲取模塊202通過音頻輸出裝置20的通用串行總線接口200接收耳機10所發(fā)送的補償特性參數(shù)(步驟S300)，信號輸出單元203輸出音頻信號(步驟S301)，信號調整單元204根據(jù)該補償特性參數(shù)調整該音頻信號，使該耳機10的頻率效率及頻率相位延遲達到理想的結果，從而改善該耳機10的輸出音質(步驟S302)。編解碼器206將該音頻信號轉換為模擬音頻信號(步驟S303)，音頻信號放大模塊13調節(jié)該模擬音頻信號，并通過模擬接口207輸出該模擬音頻信號至耳機10的模擬接口104(步驟S304)，耳機10的音頻信號輸出單元105輸出該模擬音頻信號(步驟S305)。
權利要求
1.一種聲音輸出系統(tǒng)，其包括一聲音輸出裝置及一音頻輸出裝置，該音頻輸出裝置包括一微程序控制單元及一用于輸出音頻信號的信號輸出單元，其特征在于該聲音輸出裝置包括一存儲器，存儲至少一補償特性參數(shù)；一通用串行總線控制器，通過一通用串行總線接口與音頻輸出裝置進行通訊；一模擬接口；及該音頻輸出裝置還包括一通用串行總線控制器，通過該音頻輸出裝置的一通用串行總線接口與所述聲音輸出裝置進行通訊，并當該聲音輸出裝置通過所述音頻輸出裝置之通用串行總線接口與音頻輸出裝置連接時，則發(fā)送一偵測信號至所述聲音輸出裝置；一補償特性參數(shù)獲取模塊，用于通過所述該音頻輸出裝置的通用串行總線接口獲取所述聲音輸出裝置的存儲器中補償特性參數(shù)；一信號調整單元，用于根據(jù)該補償特性參數(shù)調整所述信號輸出單元輸出的音頻信號；一編解碼器，將音頻輸出裝置輸出的音頻信號轉換為模擬音頻信號；及一音頻信號放大器，調節(jié)該模擬音頻信號，并通過該音頻輸出裝置的一模擬接口輸出該音頻信號至聲音輸出裝置的所述模擬接口。
2.如權利要求1所述的聲音輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述的補償特性參數(shù)依據(jù)聲音輸出裝置的真實特性參數(shù)所建立，用于補償該聲音輸出裝置的真實特性參數(shù)，其包括該聲音輸出裝置的補償頻率效率及補償頻率相位延遲。
3.如權利要求1所述的聲音輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述聲音輸出裝置的通用串行總線控制器與該存儲器相連，用于讀取該存儲器存儲的聲音輸出裝置的補償特性參數(shù)。
4.如權利要求1所述的聲音輸出系統(tǒng)，其特征在于，該聲音輸出裝置及該音頻輸出裝置還分別包括一控制單元，用于接收用戶調節(jié)音量及選擇歌曲操作。
5.如權利要求1-4之任一項所述的聲音輸出系統(tǒng)，其特征在于，該聲音輸出裝置為耳機。
6.一種聲音輸出方法，其提供一聲音輸出裝置及一音頻輸出裝置，其特征在于，該方法包括如下步驟該聲音輸出裝置提供一通用串行接口及一模擬接口；當偵測到該聲音輸出裝置連接該音頻輸出裝置，則聲音輸出裝置通過其通用串行接口發(fā)送所存儲的補償特性參數(shù)至音頻輸出裝置；音頻輸出裝置根據(jù)該補償特性參數(shù)調整音頻信號，并將該調整后的音頻信號轉換為模擬音頻信號，并輸出該模擬音頻信號至聲音輸出裝置的模擬接口；及聲音輸出裝置輸出該模擬音頻信號。
7.如權利要求6所述的聲音輸出方法，其特征在于，所述的補償特征參數(shù)包括該聲音輸出裝置的補償頻率效率及補償頻率相位延遲。
8.如權利要求6或7所述的聲音輸出方法，其特征在于，該聲音輸出裝置為耳機。
9.一種聲音輸出裝置，其包括一音頻信號輸出單元，其特征在于，還包括一存儲器，存儲至少一補償特性參數(shù)；一通用串行總線接口，用于與外部的音頻輸出裝置連接；一通用串行總線控制器，用于當該聲音輸出裝置通過所述通用串行總線接口與音頻輸出裝置連接時，輸出所述補償特性參數(shù)至音頻輸出裝置；及一模擬接口，用于接收所述音頻輸出裝置通過所述補償特性參數(shù)調整后的音頻信號。
10.如權利要求9所述的聲音輸出裝置，其特征在于，所述的補償特性參數(shù)包括該聲音輸出裝置的補償效率頻率及補償頻率相位延遲。
11.如權利要求9或10所述的聲音輸出裝置，其特征在于，該聲音輸出裝置為耳機。
全文摘要
一種聲音輸出系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括一聲音輸出裝置及一音頻輸出裝置。其中，該方法包括如下步驟該聲音輸出裝置提供一通用串行接口及一模擬接口；當偵測到該聲音輸出裝置連接該音頻輸出裝置，則聲音輸出裝置通過其通用串行接口發(fā)送所存儲的補償特性參數(shù)至音頻輸出裝置；音頻輸出裝置根據(jù)該補償特性參數(shù)調整音頻信號，并將該調整后的音頻信號轉換為模擬音頻信號，并輸出該模擬音頻信號至聲音輸出裝置的模擬接口；及聲音輸出裝置輸出該模擬音頻信號。本發(fā)明可通過聲音輸出裝置調整音頻輸出裝置所輸出的音頻信號，從而保證重放的音質效果。
文檔編號G06F3/16GK1932753SQ200510037309
公開日2007年3月21日 申請日期2005年9月13日 優(yōu)先權日2005年9月13日
發(fā)明者謝冠宏, 王漢哲, 鐘新鴻, 連文釧, 李曉光 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司