專利名稱：音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸方法及其裝置，尤指一種可大幅改善音響前級收音/混音與后級功率放大/擴(kuò)音間傳送聲音品質(zhì)，避免因功率損耗影響音質(zhì)的方法及裝置。
此外，隨著電子、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，昂貴的小型音響設(shè)備成本大幅降低，不再限于大型舞臺場合使用，如同目前于電器行強力促銷的家庭劇院即是一例，而較為通用的機(jī)種亦涵括了四組左、右聲道喇叭、一中置喇叭及一組重低音喇叭，總計一組家庭劇院亦需包含有至少六組喇叭，當(dāng)音響的前級播放主機(jī)與數(shù)個后級喇叭連接后，為同樣達(dá)到立體環(huán)繞音效，亦需對接數(shù)條中長長度的聲音功率纜線，如此一來，不僅需額外購買高價位的纜線，亦會因外露布線而阻礙通行或破壞室內(nèi)裝潢，由是可知，為確保播音品質(zhì)，音響纜線的使用不得不加強，相對亦會增加設(shè)置音響的成本，是以，應(yīng)針對音響前后級硬件裝置的聲音傳輸方式加以改良，以避免因聲音功率纜線的使用，而延伸多余的費用。
欲達(dá)上述目的所使用的主要技術(shù)手段是令該音響前、后級間聲音數(shù)字化傳輸方法，是將前級等化器的多聲道輸出聲音分別加以取樣數(shù)字封包化，再透過與各后級喇叭串接的低功率總線型傳輸媒體，將聲音封包傳送至對應(yīng)特定聲道的音響后級擴(kuò)音裝置，將該聲音封包還原為該聲道的聲音信號后，再加以放大對外播放；由于應(yīng)用本發(fā)明的音響設(shè)備自前級聲音處理硬件至后級的擴(kuò)音裝置，其間不再以聲音功率纜線傳輸，勿需擔(dān)心會因使用品質(zhì)不佳的功率纜線而損壞音質(zhì)，此外，加上喇叭配合有功率放大裝置，故可將聲音失真的比例降至最低，而可由后級喇叭播放出最佳品質(zhì)的聲音。
本發(fā)明次一目的是提供一方便且快速完成布設(shè)音響前、后級設(shè)備的數(shù)字化傳輸介面，其包含有一前級數(shù)字聲音傳送裝置，是連接至前級的等化器多聲道輸出端；至少一組后級數(shù)字聲音接收裝置，是連接至一組功率放大器/喇叭；一總線型傳輸媒體，是用以連接該前級數(shù)字聲音傳送裝置與各后級數(shù)字聲音接收裝置。
上述聲音數(shù)字化裝置是主要透過前級數(shù)字聲音傳送裝置將等化器各聲道輸出的模擬連續(xù)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，依照不同聲道的聲音加以處理成為語音封包資料，并輸出至傳輸媒體上，以便由對應(yīng)特定聲道的后級數(shù)字聲音接收裝置接收后，進(jìn)而轉(zhuǎn)換還原為原聲道的模擬聲音信號，再輸入至功率放大器作放大后由喇叭播出；是以，本發(fā)明是以數(shù)字化傳輸?shù)挠布軜?gòu)解決傳統(tǒng)音響中段的模擬聲音傳輸方式，不僅成功取代昂貴且功率損失高的聲音功率纜線，亦可相對提升聲音播放的品質(zhì)。
圖號說明(10)數(shù)字聲音傳送裝置(11)多對一多工器(12)A/D轉(zhuǎn)換器 (13)控制單元(131)控制器 (132)微調(diào)器(133)時間取樣控制器 (14)連接介面(20)數(shù)字聲音接收裝置(21)連接介面
(22)控制單元 (221)控制器(222)時間取樣控制器(223)聲道選擇器(23)D/A轉(zhuǎn)換器 (24)監(jiān)測回授單元(30)傳輸媒體 (31)等化器(32)功率放大器 (33)喇叭(50)放大器 (60)喇叭(70)功率纜線本發(fā)明的數(shù)字傳輸方式是令音響后級的播音喇叭與功率放大器連接，其包含有下述各道步驟模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，是將音響前級等化器輸出的數(shù)個聲道聲音信號加以轉(zhuǎn)換成為數(shù)字語音信號；數(shù)字語音編碼，是將上一步驟的數(shù)字語音信號依照其所屬聲道，加以編碼處理為語音封包，并輸出至傳輸媒體上，以傳送至遠(yuǎn)程的后級播音裝置；數(shù)字語音封包解碼，是于傳輸媒體上擷取對應(yīng)與后級播音裝置相同聲道的語音封包，加以解碼后取出對應(yīng)聲道的數(shù)字語音信號；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換，是將上一步驟的數(shù)字語音信號進(jìn)行數(shù)字模擬的轉(zhuǎn)換，以還原該聲道的聲音信號；播放聲音信號，將上一步驟取得的聲音信號加以放大后透過喇叭對外播出。
上述數(shù)字傳輸方法可于數(shù)字語音編碼及數(shù)字語音封包解碼步驟間后增加一道數(shù)據(jù)壓縮及解壓縮步驟，以解決傳輸媒體上有限的傳輸?shù)念l寬。
請參閱

圖1所示，是本發(fā)明的硬件架構(gòu)示意圖，其包含有一前級數(shù)字聲音傳送裝置10，是連接至音響前級的等化器31多聲道輸出端，如FR、FL、M、RR、RL、SW、MR、ML等；至少一組后級數(shù)字聲音接收裝置20，是連接至對應(yīng)的音響功率放大器32，各功率放大器32輸出端仍對應(yīng)連接至喇叭33的輸入端；一傳輸媒體30，是用以連接該前級數(shù)字聲音傳送裝置10與各后級數(shù)字聲音接收裝置20的連接介面14，其可為總線式(BUS)網(wǎng)絡(luò)傳輸線。
上述前級數(shù)字聲音傳送裝置是將等化器31各聲道輸出的模擬連續(xù)信號處理為數(shù)字語音封包信號，并輸出至傳輸媒體30上，由對應(yīng)特定聲道的后級數(shù)字聲音接收裝置20接收，再透過功率放大器32加以放大后由喇叭33播出。
請參閱圖2所示，上述前級數(shù)字聲音傳送裝置10，是包括有一控制單元13、一多對一多工器11及一連接介面14等，其中該控制單元13，是用以將聲音信號處理為語音封包，并可另內(nèi)建編碼/壓縮等機(jī)制，其包括有一控制器131，可為一般具運算功能的微處理器，其輸出端是透過一微調(diào)器132控制該A/D轉(zhuǎn)換器12的模擬信號取樣值，該微調(diào)器132是可為一DSP處理器；一時間取樣控制器133，是連接于該控制器131、A/D轉(zhuǎn)換器12及多對一多工器11間，用以提供前述各電子組件相同時鐘(CLOCK)信號。
又該多對一多工器11，其數(shù)組輸入端分別對應(yīng)連接至該等化器(圖中未示)的各聲道輸出端，又其輸出端透過一A/D轉(zhuǎn)換器12連接至該控制單元13，而將數(shù)字聲音信號輸入至該控制單元13；及該連接介面14，是設(shè)于該控制單元13的輸出端，可供總線傳輸媒體(圖中未示)連接。
上述前級數(shù)字聲音傳送裝置10是藉由多對一多工器以分時多任務(wù)方式對各個聲道進(jìn)行取樣，再輸入至A/D轉(zhuǎn)換器12轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入至控制器131中，以對數(shù)字信號進(jìn)行編碼、壓縮作業(yè)后，透過連接介面14輸入至傳輸媒體(圖中未示)。
再請參閱圖3所示，是為上述后級數(shù)字聲音接收裝置20的方塊圖，其包含有一控制單元22，是用以將聲音信號處理為語音封包，并可另內(nèi)建解碼/解壓縮等機(jī)制；其包括有一控制器221，是為一般具運算功能的微處理器，其輸出端是透過一時間取樣控制器222連接至該D/A轉(zhuǎn)換器23；一聲音選擇器223，是設(shè)于該控制器221的輸入端，用以設(shè)定該控制器221接收的聲道；其可為各種按鍵、旋鈕及DIP開關(guān)等型式，供使用者方便設(shè)定其接收的聲道；一監(jiān)測回授單元24，是設(shè)于該控制器221的輸入端與功率放大器32及喇叭33的輸出端的間，將該功率放大器32的輸出信號回授至控制器221。
一D/A轉(zhuǎn)換器23，是設(shè)于至該控制單元22的輸出端，用以將解壓及解碼的數(shù)字聲音信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，再輸入至功率放大器32；及一連接介面，是設(shè)于該控制單元22的輸入端，可供總線傳輸媒體(圖中未示)連接。
上述后級數(shù)字聲音接收裝置20因控制器221可透過聲道選擇器223設(shè)定接收特定的聲道的數(shù)字語音封包，故控制器可透過連接介面21自傳輸媒體(圖中未示)上取得相同聲道的封包，并加以解壓與解碼后輸出數(shù)字信號，再透過D/A轉(zhuǎn)換器23轉(zhuǎn)換輸出一模擬聲音信號，的后，即可輸入至功率放大器32放大后由喇叭33對外播放。
請參閱圖4所示，是為本發(fā)明布置的一示意圖，將各組后級數(shù)字聲音接收裝置20分置于會場各地，再以一傳輸媒體30與前級數(shù)字聲音傳送裝置10，即可取代原本以聲音功率傳輸媒體30，由于各喇叭33配合一功率放大器32，故可透過后級數(shù)字聲音接收裝置20取得特定聲道的聲音信號，且因傳輸媒體30上是為未經(jīng)放大的數(shù)字語音封包信號，故并不損耗聲音的功率，進(jìn)而影響喇叭33播放后音質(zhì)不佳的問題。
由上述可知，本發(fā)明確實可改變目前音響設(shè)備架設(shè)及布置作業(yè)的環(huán)境，具有下述各項優(yōu)點1.數(shù)字化傳輸環(huán)境是藉由單一條網(wǎng)絡(luò)線串接前、后級連接設(shè)備，并傳輸數(shù)字化語音封包于其上。
2.輕盈化音響設(shè)備本發(fā)明完全取代原本音響的模擬式聲音傳輸方式，改以數(shù)字化封包傳輸，令省略整組音響使用的大重量的聲音功率傳輸線，而更形輕盈化。
3.簡化設(shè)置音響作業(yè)前、后級連接裝置僅需一網(wǎng)絡(luò)線即可串接，大量減少搬運及布置大重量的聲音功率纜線。
4.理想音質(zhì)因前、后級連接裝置間僅由一網(wǎng)絡(luò)線串接，故大幅減低因使用聲音功率纜線而造成功率損耗的問題。
5.成本低因前、后級連接裝置間僅由一網(wǎng)絡(luò)線串接，配合數(shù)字化電子裝置成本亦隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)而降低，且相對于大功率、低損耗的聲音功率纜線的價格更為低廉，故確實具有產(chǎn)業(yè)上實用性。
權(quán)利要求
1.一種音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸方法，其特征是將音響前級等化器輸出的多聲道模擬聲音信號處理成數(shù)字語音封包，再藉由傳輸媒體傳送至線上的各后級播音裝置，而特定聲道的數(shù)字語音封包經(jīng)由數(shù)字信號處理還原為聲音信號后，由后級播音裝置加以放大后播出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸方法，其特征是該處理模擬聲音信號為數(shù)字語音封包的程序是包含有模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，是將模擬聲音信號轉(zhuǎn)換為可于傳輸媒體上傳送的數(shù)字信號；數(shù)字語音編碼，是將上一步驟的數(shù)字信號依特定編碼機(jī)制加以編碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸方法，其特征是該數(shù)字信號處理是包含有數(shù)字語音封包解碼，是于傳輸媒體上擷取對應(yīng)與后級播音裝置相同聲道的語音封包，加以解碼后取出對應(yīng)聲道的數(shù)字語音信號；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換，是將上一步驟的數(shù)字語音信號進(jìn)行數(shù)字模擬的轉(zhuǎn)換，以還原該聲道的聲音信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸方法，其特征是于該數(shù)字語音編碼及數(shù)字語音封包解碼步驟間后增加一道數(shù)據(jù)壓縮及解壓縮步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸方法，其特征是該傳輸媒體是為總線網(wǎng)絡(luò)線。
6.一種音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸裝置，其特征是其包含有一前級數(shù)字聲音傳送裝置，是連接至音響前級的等化器多聲道輸出端(FR/FL/M/RR/RL/SW/MR/ML等)，將模擬聲音信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；至少一組后級數(shù)字聲音接收裝置，是連接至配合有功率放大器的喇叭的功率放大器，其中功率放大器設(shè)于喇叭的輸入端；及一傳輸媒體，是用以連接該前級數(shù)字聲音傳送裝置與各后級數(shù)字聲音接收裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸裝置，其特征是該前級數(shù)字聲音傳送裝置包括有一控制單元，是用以將聲音信號處理為語音封包，并可內(nèi)建編碼/壓縮機(jī)制；一多對一多工器，其數(shù)組輸入端分別對應(yīng)連接至該等化器的各聲道輸出端，而其輸出端是透過一A/D轉(zhuǎn)換器連接至該控制單元的輸入端，將數(shù)字聲音信號輸入至該控制單元；及一傳輸介面，是設(shè)于該控制單元的輸出端，可供一傳輸媒體連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸裝置，其特征是該后級數(shù)字聲音接收裝置包括有一控制單元，是用以將聲音信號處理為語音封包，并可另內(nèi)建編碼/壓縮機(jī)制；一D/A轉(zhuǎn)換器，是設(shè)于至該控制單元的輸出端，用以將解壓及解碼的數(shù)字聲音信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，再輸入至功率放大器；及一傳輸介面，是設(shè)于該控制單元的輸出端，可供一傳輸媒體連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸裝置，其特征是該前級數(shù)字聲音傳送裝置的控制單元包括有一控制器，可為一般具運算功能的微處理器，其輸出端是透過一微調(diào)器控制該A/D轉(zhuǎn)換器的模擬信號取樣值；一時間取樣控制器，是連接于該控制器、D/A轉(zhuǎn)換器及多對一多工器間，用以提供前述各電子組件相同時鐘(CLOCK)信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸裝置，其特征是后級數(shù)字聲音接收裝置的控制單元是包含有一控制器，是一般具運算功能的微處理器，其輸出端是透過一時域控制電路連接至該D/A轉(zhuǎn)換器；一聲音選擇器，是設(shè)于該控制器的輸入端，用以設(shè)定該控制器接收的聲道；一監(jiān)測回授單元，是設(shè)于該控制器的輸入端及功率放大器及喇叭的輸出端，將該功率放大器的輸出信號回授至控制器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸裝置，其特征是該傳輸媒體是為總線網(wǎng)絡(luò)線。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的音響前、后級的聲音數(shù)字化傳輸裝置，其特征是該聲音選擇器可為各種按鍵、旋鈕及DIP開關(guān)型式。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種音響前、后級間聲音數(shù)字化傳輸方法及其裝置，是將前級等化器各聲道輸出的模擬聲音信號處理為數(shù)字語音封包，并于一傳輸媒體上傳輸，其中該傳輸媒體是與數(shù)個配合有數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換及功率放大功能的喇叭連接，各個喇叭可取得特定聲道的聲音封包，以經(jīng)由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換處理后，再行放大后播放，藉此，可大幅減低大功率聲音于傳輸至喇叭時，因傳輸線路的高RLC值而影響最后播放的音質(zhì)。
文檔編號H04S1/00GK1471339SQ0214075
公開日2004年1月28日 申請日期2002年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月23日
發(fā)明者陳恒堅 申請人:陳金盛, 陳恒堅, 蔡靜葦, 青含國