專利名稱：分段線性增益方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線性增益方法，尤其涉及一種應(yīng)用于語音裝置的輸出功率增益的分段線性增益方法。
背景技術(shù)：
語音裝置的語音數(shù)據(jù)處理電路系統(tǒng)，通常具有前級(jí)放大器、調(diào)變器以及后級(jí)放大器的電路架構(gòu)。其中，放大器是用以調(diào)整數(shù)據(jù)的振幅，以決定平均輸出功率。請(qǐng)參見圖I為現(xiàn)有線性增益的輸入輸出關(guān)系曲線圖。如此的作法，主要是為了得到較高的平均輸出功率。通過該種增益方式提供輸出功率增益，對(duì)于較大輸入信號(hào)的振幅增益而言，將會(huì)得到被截波的輸出信號(hào)，如此，將會(huì)影響放音的質(zhì)量。

中國臺(tái)灣專利201014164揭露一種分段線性轉(zhuǎn)換方法。請(qǐng)參見圖2A為現(xiàn)有一種分段線性轉(zhuǎn)換裝置電路示意圖；另外，圖2B為現(xiàn)有分段線性三角波信號(hào)與模擬信號(hào)的波形示意圖。如圖2A所示，此分段線性轉(zhuǎn)換是利用一比較器IOA的負(fù)輸入端接收一分段線性三角波信號(hào)，正輸入端接收一參考信號(hào)，參考信號(hào)可為弦波信號(hào)或模擬信號(hào)，且分段線性三角波信號(hào)的每一個(gè)三角波為具有至少三段不同斜率的波形。如圖2B所繪制的三角波波形圖，具有六段斜率的波形。接著依據(jù)此三角波信號(hào)與參考信號(hào)交錯(cuò)的電壓點(diǎn)，以及三角波信號(hào)的斜率變化，將參考信號(hào)進(jìn)行脈波寬度調(diào)變轉(zhuǎn)換以輸出一脈波寬度調(diào)變信號(hào)。此外，圖2B的三角波信號(hào)除了具有六段斜率的波形外，且其接近波峰或波谷處的斜率，其絕對(duì)值是大于其余處的斜率，點(diǎn)a、b、c、d是代表斜率變化的電壓點(diǎn)。在三角波信號(hào)的每一個(gè)三角波中，當(dāng)介于三角波信號(hào)與模擬信號(hào)交錯(cuò)的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間區(qū)間為三角波信號(hào)的半個(gè)周期(T/2)，也就是模擬信號(hào)電壓為Vl時(shí)，脈波寬度調(diào)變信號(hào)的責(zé)任周期為50%。此外，在三角波信號(hào)，當(dāng)介于三角波信號(hào)與模擬信號(hào)交錯(cuò)的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間區(qū)間小于三角波信號(hào)的半個(gè)周期，也就是模擬信號(hào)電壓為V2時(shí)，脈波寬度調(diào)變信號(hào)的責(zé)任周期大于50%。此外，在三角波信號(hào)中，當(dāng)介于三角波信號(hào)與模擬信號(hào)交錯(cuò)的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間區(qū)間大于三角波信號(hào)的半個(gè)周期，也就是模擬信號(hào)電壓為V3時(shí)，脈波寬度調(diào)變信號(hào)的責(zé)任周期小于50%。此外，當(dāng)模擬信號(hào)電壓為V4時(shí)，此電壓已進(jìn)入較高斜率區(qū)且其電壓值尚未大于三角波信號(hào)的電壓峰值，在此電壓區(qū)間由于三角波的斜率較大，脈波寬度隨著模擬信號(hào)電壓變化的幅度較小。由上述可知，脈波寬度調(diào)變信號(hào)的責(zé)任周期會(huì)隨著介于三角波信號(hào)與模擬信號(hào)交錯(cuò)的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間區(qū)間多少而改變。且在同一斜率區(qū)間，脈波寬度的調(diào)變幅度隨著模擬信號(hào)的電壓成線性變化。該現(xiàn)有技術(shù)雖采用分段線性轉(zhuǎn)換方法，但在數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換過程中，由于采用接近波峰或波谷處的斜率大于其余處的斜率，因此，此分段線性轉(zhuǎn)換方法仍將造成信號(hào)轉(zhuǎn)換的失真。另外，該分段線性轉(zhuǎn)換方法是利用在調(diào)變器設(shè)置的比較器以產(chǎn)生分段三角波信號(hào)，因此，需額外增加組件電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種分段線性增益方法，直接地轉(zhuǎn)換音源輸入信號(hào)，以獲得較高的音源輸出信號(hào)增益，并且能夠提供低失真度的音源輸入信號(hào)的輸出。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種分段線性增益方法，應(yīng)用于一語音裝置的輸出功率增益，通過接收該語音裝置的一音源輸入信號(hào)，并以分段線性方式放大該音源輸入信號(hào)的振幅，以產(chǎn)生一增益的音源輸出信號(hào)。該分段線性增益方法的步驟包含首先，判斷該音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間，其中，該分段區(qū)間具有至少三段分段區(qū)間；接著，根據(jù)該音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間的對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量，計(jì)算該音源輸出信號(hào)振幅。藉此，通過分段線性方式判斷所接收的音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間以及對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量，以提供該語音裝置產(chǎn)生低失真度的輸出功率增益，并獲得較高的輸出功率增益。 附圖以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖I為現(xiàn)有線性增益的輸入輸出關(guān)系曲線圖；圖2A為現(xiàn)有一種分段線性轉(zhuǎn)換裝置電路示意圖；圖2B為現(xiàn)有分段線性三角波信號(hào)與模擬信號(hào)的波形示意圖；圖3為本發(fā)明分段線性增益方法的流程圖；圖4為本發(fā)明分段線性增益方法的音源輸入信號(hào)的振幅大小、音源輸出信號(hào)的振幅大小及其對(duì)應(yīng)的分段區(qū)間的示意圖；圖5為本發(fā)明分段區(qū)間應(yīng)用于音源輸入信號(hào)的示意圖；及圖6為本發(fā)明分段線性增益的邏輯電路。其中，附圖標(biāo)記
現(xiàn)有技術(shù)IOA比較器Vl V4模擬信號(hào)電壓T 周期a d斜率變化電壓點(diǎn)本發(fā)明A 區(qū)間 AB 區(qū)間 BC 區(qū)間 CD 區(qū)間 DE 區(qū)間 EPl第一分段點(diǎn)P2第二分段點(diǎn)
P3第三分段點(diǎn)P4第四分段點(diǎn)P5第五分段點(diǎn)SlOO S400 步驟102第一乘法單元104第二乘法單元106第三乘法單元20第一多任務(wù)器 30第二多任務(wù)器40分段區(qū)間判斷單元50加法器
具體實(shí)施例方式茲有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細(xì)說明，配合

如下請(qǐng)參見圖3為本發(fā)明分段線性增益方法的流程圖。該分段線性增益方法是應(yīng)用于一語音裝置的輸出功率增益，通過接收該語音裝置的一音源輸入信號(hào)(Sioo)，并以分段線性方式放大該音源輸入信號(hào)的振幅，以產(chǎn)生一增益的音源輸出信號(hào)(S400)。該分段線性增益方法的步驟包含首先判斷該音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間(S200)，其中，該分段區(qū)間具有至少三段分段區(qū)間，并且，該些分段區(qū)間具有下列的特性(1)該些分段區(qū)間的增益倍率不為零；(2)接近中心振幅分段區(qū)間的增益倍率大于遠(yuǎn)離中心振幅分段區(qū)間的增益倍率；(3)接近中心振幅分段區(qū)間的增益倍率> I。其中，上述的該中心振幅是指在現(xiàn)行音源文件中描述音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)通常以O(shè)為中心且數(shù)值皆非?？拷行?。接著，根據(jù)該音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間的對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量，計(jì)算該音源輸出信號(hào)振幅(S300)。其中，該音源輸出信號(hào)振幅的計(jì)算是利用該音源輸入信號(hào)振幅與對(duì)應(yīng)增益乘積，再與修正偏移量相加得之。前述該分段線性增益方法將在后文有詳細(xì)的說明。藉此，通過分段線性方式判斷所接收的音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間以及對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量，以提供該語音裝置產(chǎn)生低失真度的輸出功率增益，并獲得較高的輸出功率增益。請(qǐng)參見圖4為本發(fā)明分段線性增益方法的音源輸入信號(hào)的振幅大小、音源輸出信號(hào)的振幅大小及其對(duì)應(yīng)的分段區(qū)間的示意圖。假若以16位為例以表示該音源信號(hào)的振幅大小(包含輸入與輸出部分)，則該音源輸入信號(hào)的振幅大小范圍則介于-32768至32767之間；同樣地，該音源輸出信號(hào)的振幅大小范圍則介于-32768至32767之間。值得一提,在此較佳實(shí)施例中，是采用五段分段區(qū)間進(jìn)行對(duì)該音源輸入信號(hào)的振幅做分段線性增益。由圖4可明顯看出，該音源輸出信號(hào)的振幅是包含5個(gè)分段區(qū)間(也即為區(qū)間A、區(qū)間B、區(qū)間C、區(qū)間D以及區(qū)間E)以及6個(gè)分段點(diǎn)(也即第一分段點(diǎn)Pl (xl，yl)、第二分段點(diǎn)P2 (x2, y2)、第三分段點(diǎn)P3 (x3,y3)、第四分段點(diǎn)P4 (x4, y4)、第五分段點(diǎn)P5 (x5,y5)以及第六分段點(diǎn)P6 (x6，y6))。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，該區(qū)間A的斜率為2、該區(qū)間B與該區(qū)間C的斜率為I、該區(qū)間D與該區(qū)間E的斜率為O. 5，但不以此為限，可通過該些區(qū)間的斜率做彈性的設(shè)計(jì)，使得該分段線性增益方法能以提供不同的實(shí)施例。也即，該音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間的對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量是可為彈性對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)。此外，請(qǐng)參見圖5為本發(fā)明分段區(qū)間應(yīng)用于音源輸入信號(hào)的示意圖。如圖所示，現(xiàn)行音源文件中描述音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)，以O(shè)為中心且數(shù)值都非?？拷行?。并且，本發(fā)明分段線性增益方法所設(shè)計(jì)的分段區(qū)間是對(duì)應(yīng)圖上所標(biāo)號(hào)A E，對(duì)于音源輸入信號(hào)振幅較小的區(qū)間A采以較大的增益倍率，而對(duì)于音源輸入信號(hào)振幅較小的區(qū)間D與區(qū)間E采以較小的
增益倍率。值得一提，該分段線性增益方法所采以分段區(qū)間是具有至少三段分段區(qū)間，換言之，只要有3個(gè)分段區(qū)間(如圖4所示的區(qū)間A、區(qū)間D以及區(qū)間E)即可達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)特征。也因此，在區(qū)間A與區(qū)間D之間插入?yún)^(qū)間B以及在區(qū)間A與區(qū)間E之間插入?yún)^(qū)間C主要是為了提供不同區(qū)間的間斜率轉(zhuǎn)換的緩沖目的，尤其當(dāng)兩區(qū)間之間斜率變化較大時(shí)， 更需要該些緩沖區(qū)間的使用，如此，將使得落在該些斜率變換區(qū)間或其附近的音源輸入信號(hào)，能通過緩沖區(qū)間達(dá)到平緩的音源輸出信號(hào)。由于區(qū)間A(也即輸入范圍在xl至x2之間)的斜率為2，因此，該第一分段點(diǎn)Pl的輸入值為xl，并且其對(duì)應(yīng)的輸出值為xl X2，因此，該第一分段點(diǎn)Pl (xl, yl)可表示為Pl (xl，xl X 2);同理，該第二分段點(diǎn)P2的輸入值為x2，并且其對(duì)應(yīng)的輸出值為x2 X 2，因此，該第二分段點(diǎn)P2 (x2, y2)可表示為P2 (x2, x2 X 2)。由于區(qū)間B (也即輸入范圍在xl至x3之間)的斜率為1，因此，該第三分段點(diǎn)P3的輸入值為x3，并且其對(duì)應(yīng)的輸出值為xl X 2+ (x3-xl) XI，因此，該第三分段點(diǎn)P3 (x3,y3)可表示為 P3(x3, xlX2+(x3-xl) XI)。由于區(qū)間C(也即輸入范圍在x2至x4之間)的斜率為1，因此，該第四分段點(diǎn)P4的輸入值為x4，并且其對(duì)應(yīng)的輸出值為x2X2+(x4-x2) XI，因此，該第四分段點(diǎn)P4(x4，y4)可表示為 P4(x4，x2X2+(x4-x2) XI)。由于區(qū)間D (也即輸入范圍在x3至x5之間)的斜率為O. 5，因此，該第五分段點(diǎn)P5的輸入值為x5，并且其對(duì)應(yīng)的輸出值為xlX2+(x3-xl) Xl+(x5-x3) X0. 5，因此，該第五分段點(diǎn) P5(x5, y5)可表示為 P5(x5, xlX2+(x3_xl) Χ1+(χ5_χ3) Χ0· 5)。由于區(qū)間E (也即輸入范圍在χ4至χ6之間)的斜率為O. 5，因此，該第六分段點(diǎn)Ρ6的輸入值為x6，并且其對(duì)應(yīng)的輸出值為x2X2+(x4-x2) Xl+(x6-x4) X0. 5，因此，該第六分段點(diǎn) P6(x6，y6)可表示為 Ρ6(χ6, χ2Χ2+(χ4_χ2) Χ1+(χ6_χ4) Χ0· 5)。因此，根據(jù)上述的說明，該分段線性增益方法計(jì)算音源輸出信號(hào)的振幅大小的公式如下整理I、當(dāng)音源輸入信號(hào)的振幅大小落在區(qū)間A范圍內(nèi)，由于此區(qū)間的斜率為2，因此，音源輸出信號(hào)的振幅大小則為Yo = Xi X 2 ;其中，上式Y(jié)o表不音源輸出信號(hào)的振幅大小；Xi表不音源輸入信號(hào)的振幅大小。2、當(dāng)音源輸入信號(hào)的振幅大小落在區(qū)間B范圍內(nèi)，由于此區(qū)間的斜率為1，因此，音源輸出信號(hào)的振幅大小則為Yo = xl X 2+ (Xi-χ ) X I ；
其中，上式Y(jié)o表不音源輸出信號(hào)的振幅大??；Xi表不音源輸入信號(hào)的振幅大??；xl表不第一分段點(diǎn)Pl的輸入振幅大小。3、當(dāng)音源輸入信號(hào)的振幅大小落在區(qū)間C范圍內(nèi)，由于此區(qū)間的斜率為1，因此，音源輸出信號(hào)的振幅大小則為Yo = x2 X 2+ (Xi_x2) X I ；其中，上式Y(jié)o表不音源輸出信號(hào)的振幅大??；Xi表不音源輸入信號(hào)的振幅大??；x2表示第二分段點(diǎn)P2的輸入振幅大小。4、當(dāng)音源輸入信號(hào)的振幅大小落在區(qū)間D范圍內(nèi)，由于此區(qū)間的斜率為O. 5，因此，音源輸出信號(hào)的振幅大小則為Yo = xlX 2+ (x3-xl) X 1+ (Xi_x3) X O. 5 ;
其中，上式Y(jié)o表不音源輸出信號(hào)的振幅大?。籜i表不音源輸入信號(hào)的振幅大??；xl表不第一分段點(diǎn)Pl的輸入振幅大??；x3表不第三分段點(diǎn)P3的輸入振幅大小。5、當(dāng)音源輸入信號(hào)的振幅大小落在區(qū)間E范圍內(nèi)，由于此區(qū)間的斜率為O. 5，因此，音源輸出信號(hào)的振幅大小則為Yo = x2 X 2+ (x4-x2) X 1+ (Xi_x4) X O. 5 ;其中，上式Y(jié)o表不音源輸出信號(hào)的振幅大小；Xi表不音源輸入信號(hào)的振幅大小；x2表示第二分段點(diǎn)P2的輸入振幅大小；x4表示第四分段點(diǎn)P4的輸入振幅大小。如上所述，本發(fā)明的較佳實(shí)施例可設(shè)定該區(qū)間A的斜率為2、該區(qū)間B與該區(qū)間C的斜率為I、該區(qū)間D與該區(qū)間E的斜率為O. 5，因此，可設(shè)計(jì)出該第一分段點(diǎn)Pl (xl,yl)=Pl (-10240，-20480)、該第二分段點(diǎn) P2 (x2, y2) = P2 (10240，20480)、該第三分段點(diǎn) P3 (x3，y3) = P3 (-12289, -22529)、該第四分段點(diǎn) P4 (x4，y4) = P4 (12289，22529)、該第五分段點(diǎn)P5(x5，y5) = P5 (-32768，-32768)以及該第六分段點(diǎn) P6 (x6，y6) = P6 (32767，32767)。故此，綜合上述說明，由該第五分段點(diǎn)P5或該第六分段點(diǎn)P6可看出，通過該分段
線性增益方法，可確保音源輸出信號(hào)的振幅大小不會(huì)被截波，并且獲得較高的輸出功率增.、
Mo下列將舉例說明該分段線性增益方法計(jì)算音源輸出信號(hào)的振幅大小I、若所接收到音源輸入信號(hào)的振幅大小為980，并且，經(jīng)過判斷后，該音源輸入信號(hào)是落在區(qū)間A范圍內(nèi)，因此，經(jīng)過該分段線性增益方法所計(jì)算后的音源輸出信號(hào)的振幅大小則為1960(也即為980X2 = 1960)。2、若所接收到音源輸入信號(hào)的振幅大小為-11000，并且，經(jīng)過判斷后，該音源輸入信號(hào)是落在區(qū)間B范圍內(nèi)，因此，經(jīng)過該分段線性增益方法所計(jì)算后的音源輸出信號(hào)的振幅大小則為-21240(也即為-10240X 2+(-11000+10240) = -21240)。3、若所接收到音源輸入信號(hào)的振幅大小為12000，并且，經(jīng)過判斷后，該音源輸入信號(hào)是落在區(qū)間C范圍內(nèi)，因此，經(jīng)過該分段線性增益方法所計(jì)算后的音源輸出信號(hào)的振幅大小則為 22240(也即為 10240X 2+(12000-10240) = 22240)。4、若所接收到音源輸入信號(hào)的振幅大小為-25015，并且，經(jīng)過判斷后，該音源輸入信號(hào)是落在區(qū)間D范圍內(nèi)，因此，經(jīng)過該分段線性增益方法所計(jì)算后的音源輸出信號(hào)的振幅大小則為-28892(也即為-10240X2+ (-12289+10240) X 1+(-25015+12289) X0. 5=-28892)；
5、若所接收到音源輸入信號(hào)的振幅大小為32555，并且，經(jīng)過判斷后，該音源輸入信號(hào)是落在區(qū)間E范圍內(nèi)，因此，經(jīng)過該分段線性增益方法所計(jì)算后的音源輸出信號(hào)的振幅大小則為 32662(也即為 10240X2+(12289-10240) X 1+(32555-12289) X0. 5 = 32662)。此外，若當(dāng)該些區(qū)間(區(qū)間A 區(qū)間E)的斜率確定，并且，該些分段點(diǎn)(第一分段點(diǎn)Pl 第六分段點(diǎn)P6設(shè)計(jì)完成時(shí)，則上述所舉例說明的音源輸出信號(hào)的振幅大小則等效如下所整理的公式I、當(dāng)音源輸入信號(hào)的振幅大小落在區(qū)間A范圍內(nèi)，由于此區(qū)間的斜率為2，因此，音源輸出信號(hào)的振幅大小則為Yo = Xi X 2 ;其中，上式Y(jié)o表不音源輸出信號(hào)的振幅大?。籜i表不音源輸入信號(hào)的振幅大小。

2、當(dāng)音源輸入信號(hào)的振幅大小落在區(qū)間B范圍內(nèi)，由于此區(qū)間的斜率為1，因此，音源輸出信號(hào)的振幅大小則為Yo = Xi-10240 ；其中，上式Y(jié)o表不音源輸出信號(hào)的振幅大小；Xi表不音源輸入信號(hào)的振幅大小。3、當(dāng)音源輸入信號(hào)的振幅大小落在區(qū)間C范圍內(nèi)，由于此區(qū)間的斜率為1，因此，音源輸出信號(hào)的振幅大小則為Yo = Xi+10240 ；其中，上式Y(jié)o表不音源輸出信號(hào)的振幅大?。籜i表不音源輸入信號(hào)的振幅大小。4、當(dāng)音源輸入信號(hào)的振幅大小落在區(qū)間D范圍內(nèi)，由于此區(qū)間的斜率為O. 5，因此，音源輸出信號(hào)的振幅大小則為Yo = XiXO. 5-16384 ；其中，上式Y(jié)o表不音源輸出信號(hào)的振幅大??；Xi表不音源輸入信號(hào)的振幅大小。5、當(dāng)音源輸入信號(hào)的振幅大小落在區(qū)間E范圍內(nèi)，由于此區(qū)間的斜率為O. 5，因此，音源輸出信號(hào)的振幅大小則為Yo = XiXO. 5+16384 ；其中，上式Y(jié)o表不音源輸出信號(hào)的振幅大??；Xi表不音源輸入信號(hào)的振幅大小。故此，該分段線性增益方法計(jì)算音源輸出信號(hào)的振幅大小可通過邏輯電路實(shí)現(xiàn)之，請(qǐng)參見圖6為本發(fā)明分段線性增益的邏輯電路。該分段線性增益的邏輯電路是包含第一乘法單元102、一第二乘法單元104、一第三乘法單元106、一第一多任務(wù)器20、一第二多任務(wù)器30、一分段區(qū)間判斷單元40以及一加法器50。該第一乘法單元102、該第二乘法單元104、該第三乘法單元106以及該分段區(qū)間判斷單元40是分別接收該音源輸入信號(hào)的振幅。該第一多任務(wù)器20與該第二多任務(wù)器30是分別具有多個(gè)數(shù)據(jù)輸入端、I個(gè)數(shù)據(jù)選擇端以及I個(gè)數(shù)據(jù)輸出端。其中，該些數(shù)據(jù)輸入端的個(gè)數(shù)是等于該分段線性增益的分段區(qū)間數(shù)。并且，以本發(fā)明的較佳實(shí)施例為例，該第一多任務(wù)器20與該第二多任務(wù)器30是分別具有5個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，其中，該些數(shù)據(jù)輸入端分別標(biāo)示為A E，也同時(shí)對(duì)應(yīng)該分段線性增益的分段區(qū)間A E (請(qǐng)參見圖4)。因此，該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸入端A是接收該音源輸入信號(hào)的振幅與該第一乘法單元102的乘積值；該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸入端B與該數(shù)據(jù)輸入端C是接收該音源輸入信號(hào)的振幅與該第二乘法單元104的乘積值；該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸入端D與該數(shù)據(jù)輸入端E是接收該音源輸入信號(hào)的振幅與該第三乘法單元106的乘積值；該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)選擇端(未標(biāo)示)是接收該音源輸入信號(hào)的振幅經(jīng)由該分段區(qū)間判斷單元40所判斷的分段區(qū)間數(shù)據(jù)。因此，該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端(未標(biāo)示)則輸出該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)選擇端所選擇的對(duì)應(yīng)的該數(shù)據(jù)輸入端所接收的數(shù)據(jù)。此外，該第二多任務(wù)器30的該些數(shù)據(jù)輸入端A E是分別接收所對(duì)應(yīng)的修正偏移量(詳細(xì)說明請(qǐng)參見后述)。該第二多任務(wù)器30的數(shù)據(jù)選擇端(未標(biāo)示)是接收該音源輸入信號(hào)的振幅經(jīng)由該分段區(qū)間判斷單元40所判斷的分段區(qū)間數(shù)據(jù)。因此，該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端(未標(biāo)示)則輸出該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)選擇端所選擇的對(duì)應(yīng)的該數(shù)據(jù)輸入端所接收的數(shù)據(jù)。該加法器50分別接收該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端與該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端所輸出的數(shù)據(jù)，并對(duì)該些輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算，如此，即得到該音源輸出信號(hào)的振幅大小。下列將舉例說明該分段線性增益的邏輯電路計(jì)算該音源輸出信號(hào)的振幅大小 如上所述，本發(fā)明的較佳實(shí)施例可設(shè)定該區(qū)間A的斜率為2、該區(qū)間B與該區(qū)間C的斜率為I、該區(qū)間D與該區(qū)間E的斜率為O. 5。其中，該第一乘法單元102的值是對(duì)應(yīng)該區(qū)間A的斜率為2 ;該第二乘法單元104的值是對(duì)應(yīng)該區(qū)間B(或該區(qū)間C)的斜率為I ;該第三乘法單元106的值是對(duì)應(yīng)該區(qū)間D (或該區(qū)間E)的斜率為O. 5。因此，可設(shè)計(jì)出該第二多任務(wù)器30的該些數(shù)據(jù)輸入端A E所接收所對(duì)應(yīng)的修正偏移量分別為第一修正偏移量為O、第二修正偏移量為-10240、第三修正偏移量為10240、第四修正偏移量為-16384以及第五修正偏移量為16384。故此，在上述的條件設(shè)計(jì)下，該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸入端A是接收該音源輸入信號(hào)的振幅Xi與該第一乘法單元102的乘積值，即XiX2 ;該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸入端B與該數(shù)據(jù)輸入端C是接收該音源輸入信號(hào)的振幅Xi與該第二乘法單元104的乘積值，即Xi X I ;該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸入端D與該數(shù)據(jù)輸入端E是接收該音源輸入信號(hào)的振幅Xi與該第三乘法單元106的乘積值，即Xi X0. 5。I、若所接收到音源輸入信號(hào)的振幅大小為980，并且，經(jīng)過該分段區(qū)間判斷單元40判斷后，該音源輸入信號(hào)是落在區(qū)間A范圍內(nèi)，因此，該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端則輸出該音源輸入信號(hào)的振幅Xi與該第一乘法單元102的乘積值，即XiX2 = 1960。并且，該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端則輸出該第一修正偏移量為O。最后，該加法器50則分別接收該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端所輸出的值1960與該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端所輸出的值0，并對(duì)該些輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算，如此，即得到該音源輸出信號(hào)的振幅大小為I960。2、若所接收到音源輸入信號(hào)的振幅大小為-11000，并且，經(jīng)過該分段區(qū)間判斷單元40判斷后，該音源輸入信號(hào)是落在區(qū)間B范圍內(nèi)，因此，該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端則輸出該音源輸入信號(hào)的振幅Xi與該第一乘法單元102的乘積值，即XiXl=-11000。并且，該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端則輸出該第二修正偏移量為-10240。最后，該加法器50則分別接收該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端所輸出的值-11000與該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端所輸出的值-10240，并對(duì)該些輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算，如此，即得到該音源輸出信號(hào)的振幅大小為-21240。3、若所接收到音源輸入信號(hào)的振幅大小為12000，并且，經(jīng)過該分段區(qū)間判斷單元40判斷后，該音源輸入信號(hào)是落在區(qū)間C范圍內(nèi)，因此，該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端則輸出該音源輸入信號(hào)的振幅Xi與該第一乘法單元102的乘積值，即XiX I = 12000。并且，該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端則輸出該第三修正偏移量為10240。最后，該加法器50則分別接收該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端所輸出的值12000與該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端所輸出的值10240，并對(duì)該些輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算，如此，即得到該音源輸出信號(hào)的振幅大小為22240。4、若所接收到音源輸入信號(hào)的振幅大小為-25015，并且，經(jīng)過該分段區(qū)間判斷單元40判斷后，該音源輸入信號(hào)是落在區(qū)間D范圍內(nèi)，因此，該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端則輸出該音源輸入信號(hào)的振幅Xi與該第一乘法單兀102的乘積值，即Xi X0. 5=-12508(負(fù)值的小數(shù)點(diǎn)以下無條件進(jìn)位)。并且，該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端則輸出該第四修正偏移量為-16384。最后,該加法器50則分別接收該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端所輸出的值-12508與該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端所輸出的值-16384，并對(duì)該些輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算，如此，即得到該音源輸出信號(hào)的振幅大小為-28892 (負(fù) 值的小數(shù)點(diǎn)以下無條件進(jìn)位)。5、若所接收到音源輸入信號(hào)的振幅大小為32555，并且，經(jīng)過該分段區(qū)間判斷單元40判斷后，該音源輸入信號(hào)是落在區(qū)間E范圍內(nèi)，因此，該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端則輸出該音源輸入信號(hào)的振幅Xi與該第一乘法單元102的乘積值，即Xi X0. 5 = 16277(正值的小數(shù)點(diǎn)以下無條件舍去)。并且，該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端則輸出該第五修正偏移量為16384。最后,該加法器50則分別接收該第一多任務(wù)器20的該數(shù)據(jù)輸出端所輸出的值16277(正值的小數(shù)點(diǎn)以下無條件舍去)與該第二多任務(wù)器30的該數(shù)據(jù)輸出端所輸出的值16384，并對(duì)該些輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算，如此，即得到該音源輸出信號(hào)的振幅大小為32661 (正值的小數(shù)點(diǎn)以下無條件舍去)。綜合以上所述，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)I、通過分段線性方式判斷所接收的音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間以及對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量，以提供該語音裝置產(chǎn)生低失真度的輸出功率增益，并且獲得較高的輸出功率增益；2、可通過該些區(qū)間的斜率做彈性的設(shè)計(jì)，使得該分段線性增益方法能以提供不同的實(shí)施例，使該音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間的對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量是可為更彈性的對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種分段線性增益方法，應(yīng)用于一語音裝置的輸出功率增益，通過接收該語音裝置的一音源輸入信號(hào)，并以分段線性方式放大該音源輸入信號(hào)的振幅，以產(chǎn)生一增益的音源輸出信號(hào)；其特征在于，該分段線性增益方法的步驟包含 (a)判斷該音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間，其中，該分段區(qū)間具有至少三段分段區(qū)間；及 (b)根據(jù)該音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間的對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量，計(jì)算該音源輸出信號(hào)振幅； 藉此，通過分段線性方式判斷所接收的音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間以及對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量，以提供該語音裝置產(chǎn)生低失真度的輸出功率增益，并且獲得較高的輸出功率增益。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分段線性增益方法，其特征在于，在該步驟(a)中，該些分段區(qū)間的增益倍率不為零。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分段線性增益方法，其特征在于，該些分段區(qū)間的增益倍率具有接近中心振幅分段區(qū)間的增益倍率大于遠(yuǎn)離中心振幅分段區(qū)間的增益倍率的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分段線性增益方法，其特征在于，接近中心振幅分段區(qū)間的增益倍率> I。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分段線性增益方法，其特征在于，在該步驟(b)中，該音源輸出信號(hào)振幅的計(jì)算是利用該音源輸入信號(hào)振幅與對(duì)應(yīng)增益乘積，再與修正偏移量相加而得。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分段線性增益方法，其特征在于，在該步驟(b)中，該音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間的對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量為對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)。
全文摘要
一種分段線性增益方法，應(yīng)用于語音裝置的一輸出功率增益，通過接收該語音裝置的一音源輸入信號(hào)，并以分段線性方式放大該音源輸入信號(hào)的振幅，以產(chǎn)生一增益的音源輸出信號(hào)。該分段線性增益方法的步驟包含首先，判斷該音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間。接著，根據(jù)該音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間的對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量，計(jì)算該音源輸出信號(hào)振幅。藉此，通過分段線性方式判斷所接收的音源輸入信號(hào)振幅的分段區(qū)間以及對(duì)應(yīng)增益與修正偏移量，以提供該語音裝置產(chǎn)生低失真度的輸出功率增益，并且獲得較高的輸出功率增益。
文檔編號(hào)H03G3/20GK102684620SQ20111006569
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
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