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CN1936829B - 声音输出系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种声音输出系统及方法，该系统包括一声音输出装置、一音频输出装置及一服务器。其中，该方法包括如下步骤：该声音输出装置与该音频输出装置连接时，音频输出装置获取该声音输出装置的标识号，并根据该标识号从服务器上下载相对应的补偿特性参数；音频输出装置根据该补偿特性参数调整音频信号；及音频输出装置通过一接口输出该音频信号至声音输出装置。本发明调整音频输出装置所输出的音频信号，从而保证重放的音质效果。

Description

声音输出系统及方法
【技术领域】
本发明涉及一种声音输出系统及方法，尤其涉及一种具有优化特性的声音输出系统及方法。
【背景技术】
随着人们生活水平的不断提高，人们对精神生活水平的要求也越来越高，他们大都喜欢在业余时间里享受音乐，因此音频输出装置已经越来越流行，相应地耳机的使用也越来越广泛。
人耳能听到的声音的频率范围一般在20Hz-18KHz，其中语言的频率范围约在150Hz-4KHz左右，而各种音乐的频率范围在40Hz-18KHz左右；人声的能量主要集中于200Hz-35KHz频率范围。因此为保证输出具有良好音质效果的声音，耳机需要具有宽广的频宽，且需要避免产生信号的延迟。其中，对耳机的效果影响较大的特性参数有：频率效率及频率相位延迟。频率效率是在不同频率输入一定功率的信号所得到的输出功率与该输入功率的比值，频率相位延迟是在不同频率输入某一相位的信号其所得的信号相位相对于输入信号相位的超前或滞后。然而，由于耳机的频宽较窄，因此使用耳机输出的声音失真较大，从而导致音质较差。
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种声音输出系统及方法，其根据耳机的标识号从服务器上下载相应补偿特性参数，从而根据补偿特性参数调整音频信号，从而提高音质。
一声音输出系统包括一声音输出装置、一音频输出装置及一服务器，该音频输出装置可通过一网络与服务器连接。该声音输出装置具有一标识号，该服务器存储每一声音输出装置的标识号及其相应的补偿特性参数。该音频输出装置包括：一音频输出单元，用于输出音频信号；一补偿特性参数获取模块，当声音输出装置与该音频输出装置连接时，获取该声音输出装置的标识号，并根据该标识号从服务器上下载对应的补偿特性参数；及一信号调整单元，用于根据该补偿特性参数调整该音频输出单元输出的音频信号，并通过一接口输出该调整后的音频信号至该声音输出装置。
一声音输出方法包括如下步骤：(a)该声音输出装置与该音频输出装置连接时，音频输出装置获取该声音输出装置的标识号，并根据该标识号从服务器上下载相对应的补偿特性参数；(b)音频输出装置根据该补偿特性参数调整音频信号输出单元输出的音频信号；及(c)音频输出装置通过一接口输出该音频信号至声音输出装置。
一音频输出装置，通过一网络与一外部服务器连接，其包括：一音频输出单元，用于输出音频信号；一补偿特性参数获取模块，用于当该音频输出装置与一外部声音输出装置连接时，获取该声音输出装置的标识号，并根据该标识号从该服务器下载相对应的补偿特性参数；及一信号调整单元，用于根据该补偿特性参数调整输出的音频信号，并通过一接口输出该调整后的音频信号至该声音输出装置。
相较于现有技术，所述声音输出系统及方法可实现补偿音频输出装置所输出的音频信号，以确保通过声音输出装置听取声音的音质效果。
【附图说明】
图1是声音输出系统的一实施方式的硬件架构图。
图2是声音输出方法的一实施方式的作业流程图。
图3是声音输出系统的另一实施方式的硬件架构图。
图4是声音输出方法的另一实施方式的作业流程图。
【具体实施方式】
如图1所示，是声音输出系统的一实施方式的硬件架构图。该系统包括至少一声音输出装置10、一音频输出装置11及一服务器14。在本实施方式中，该声音输出装置10以耳机为例，该音频输出装置11可与一计算机12相连，该计算机12通过一网络13与服务器14相连，该音频输出装置11通过该计算机12可登录所述服务器14。另外，在无线环境下，该音频输出装置11可通过无线方式登录所述服务器14，在本实施方式的后续介绍中，以该音频输出装置11通过计算机12登录到该服务器14为例进行说明作业，该音频输出装置11通过无线方式登录到该服务器14进行相应作业，相应作业同理。
每一耳机10具有一标识号(ID)。服务器14存储每一耳机10的标识号及至少一补偿特性参数，该补偿特性参数包括该耳机10的补偿频率效率及补偿频率相位延迟。该补偿频率效率及补偿频率相位延迟是通过测试该耳机10获得。通常人耳能听到的声音频率的范围在20Hz至18KHz，在20Hz至18KHz选取不同频率的音频信号输出至一耳机10以产生不同频率的音频信号，以反映该耳机10的真实频率效率及真实频率相位延迟，并将该耳机10的真实频率效率及真实频率相位延迟分别与理想频率效率及理想频率相位延迟进行比较，如果比较结果在一预定范围内，则该耳机10的补偿特性参数为0；若不在该预定范围内，则改变的输出音频信号频率，重新判断，直至结果属于预定范围，并将改变的效率舆相位延迟存入该服务器14中，作为该耳机10在该频率下的补偿效率及补偿相位延迟。
该音频输出装置11包括一存储器110、一微程序控制单元111、一模拟接口113、一侦测模块114、一补偿特性参数获取模块115、一信号输出单元117、一信号调整单元118、一编解码器119、一音频信号放大器120。
侦测模块114侦测模拟接口有一耳机10插入时，显示一对话框，询问用户该耳机10的标识号是否为当前所存储的标识号，如果非当前存储标识号则发送一侦测信号至补偿特性参数获取模块115。该补偿特性参数获取模块115根据该侦测信号通过一通用串行接口116与计算机12建立连接以登录服务器14，服务器14产生一请求输入耳机标识号的对话框，并接收用户所输入的耳机标识号，并根据该耳机标识号从服务器14中下载相对应的补偿特性参数。该微程序控制单元111用于控制该信号输出单元117、信号调整单元118、音频信号放大器120执行相应功能。
该存储器110与微程序控制单元111相连，存储音频文件、影像文件等。当微程序控制单元111控制信号输出单元117从存储器110中读取音频文档并输出相应的音频信号时，信号调整单元118根据该补偿特性参数调整该音频信号，并发送该调整后的音频信号至编解码器119，该编解码器119将该调整后的音频信号转换为模拟音频信号，音频信号放大器120调节该模拟音频信号，并通过模拟接口113输出音频信号至耳机10，耳机10输出该模拟音频信号对应的声音。如上所述，可使得该耳机10的频率效率及频率相位延迟达到理想的结果，从而改善该耳机10的输出音质。
一界面控制单元112与该微程序控制单元111相连，用于响应用尸调节音量及选择歌曲操作。
如图2所示，是声音输出方法的一实施方式的作业流程图。首先，侦测模块114侦测有一耳机10与所述音频输出装置11连接(步骤S200)显示一对话框，询问用户该耳机10标识号是否为现存储的耳机标识号(步骤S201)。如果所接收的回复为否，即该耳机标识号与现存储的耳机标识号不同，则通过通用串行接口116与一计算机12建立连接登录服务器14(步骤S202)。服务器14产生一请求输入耳机标识号的对话框(步骤S203)，并接收用户所输入的耳机标识号(步骤S204)。根据该耳机标识号从服务器14中下载相对应的补偿特性参数至所述音频输出装置11的存储器110(步骤S205)，信号调整单元118根据该补偿特性参数调整信号输出单元117所输出的音频信号，并发送该调整后的音频信号至编解码器119(步骤S206)。在步骤S201中，如果所接收的回复结果为是，即耳机10标识号为现存储的耳机标识号，则流程直接转到步骤S206，根据现存储的补偿特性参数调整信号输出单元117所输出的音频信号，并发送该调整后的音频信号至编解码器119。编解码器119将该音频信号转换为模拟音频信号(步骤S207)，音频信号放大器120调节该模拟音频信号，并通过该模拟接口113输出该模拟音频信号至耳机10，耳机10输出该模拟音频信号对应的声音(步骤S208)。
如图3所示，是声音输出系统的另一实施方式的硬件架构图。该系统包括一声音输出装置30、一音频输出装置31及一服务器34。在本实施方式中，该声音输出装置30以耳机为例，该音频输出装置31可与一计算机32相连，该计算机32通过一网络33与服务器34相连，该音频输出装置31通过该计算机32可登录所述服务器34。另外，在无线环境下，该音频输出装置11可通过无线方式登录所述服务器14，在本实施方式的后续介绍中，以该音频输出装置11通过计算机12登录到该服务器14为例进行说明作业，其该音频输出装置11通过无线方式登录到该服务器14进行相应作业，相应作业同理。
每一耳机30具有一标识号(ID)。该耳机30包括一通用串行接口300、一编解码器301、一音频信号放大器302、一音频输出单元303及一存储器304。该存储器304存储该耳机的标识号。服务器34存储每一耳机30的标识号及相应的补偿特性参数，该补偿特性参数包括该耳机30的补偿频率效率及补偿频率相位延迟。
该音频输出装置31包括一存储器310、一微程序控制单元311、一侦测模块314、一补偿特性参数获取模块315、一信号输出单元317及一信号调整单元318。
该音频输出装置31具有一第一通用串行(USB)接口313及一第二通用串行接口316，该第一通用串行接口313分别与侦测模块314及信号调整单元318相连，该第二通用串行接口316与补偿特性参数获取模块315，并可与计算机32相连。该侦测模块314侦测第一通用串行接口313有一耳机30插入时，获取该耳机30的标识号，并判断该耳机30的标识号是否为当前所存储补偿特性参数的标识号，如果非当前存储补偿特性参数的标识号，则补偿特性参数获取模块315通过该第一通用串行接口313从耳机30的存储器304中读取该耳机30的标识号，并通过该第二通用串行接口316与计算机32建立连接以登录所述服务器34，服务器14产生一请求输入该耳机30标识号的对话框，并接收用户所输入的该耳机30标识号，并根据该耳机30标识号从服务器34中下载相对应的补偿特性参数。该微程序控制单元311用于控制该信号输出单元317及信号调整单元318执行相应功能。
该存储器310与微程序控制单元311相连，存储音频文件、影像文件等。当微程序控制单元311控制信号输出单元317从存储器310中读取音频文档并输出相应的音频信号时，信号调整单元318根据该补偿特性参数调整该音频信号，并通过该第一通用串行接口313发送该调整后的音频信号至耳机30。该耳机30通过其通用串行接口300接收该音频信号，该编解码器301将该调整后的音频信号转换为模拟音频信号，音频信号放大器302调节该模拟音频信号，并通过音频输出单元303输出该音频信号所对应的声音，上述做法可使得该耳机30的频率效率及频率相位延迟达到理想的结果，从而改善该耳机30的输出音质。
一界面控制单元312与该微程序控制单元311相连，用于响应用户调节音量及选择歌曲操作。
如图4所示，是声音输出方法的一实施方式的作业流程图。首先，侦测模块314侦测有一耳机30与该音频输出装置31连接(步骤S400)，补偿特性参数获取模块315从该耳机30的存储器304中读取其标识号(步骤S401)，并判断该耳机30标识号是否为现存储的耳机标识号(步骤S402)。如果该耳机30标识号与现存储的耳机标识号不同，则通过第二通用串行接口316与一计算机32建立连接登录服务器34(步骤S403)。根据该耳机30标识号从服务器34中下载相对应的补偿特性参数至所述音频输出装置31(步骤S404)，信号调整单元318根据该补偿特性参数调整信号输出单元317所输出的音频信号(步骤S405)。在步骤S402中，如果该耳机30标识号为现存储的耳机标识号，则流程直接转到步骤S405，该信号调整单元318根据现存储的补偿特性参数调整信号输出单元317所输出的音频信号。该信号调整单元318通过其第一通用串行接口313发送该调整后的音频信号至耳机30(步骤S406)。耳机30通过其通用串行接口300接收该音频信号，编解码器301将该音频信号转换为模拟音频信号(步骤S407)，音频信号放大器302调节该模拟音频信号，并通过音频输出单元303输出该模拟音频信号对应的声音(步骤S408)。

Claims (12)

1.一种声音输出系统，包括一声音输出装置、一音频输出装置及一服务器，该音频输出装置可通过一网络与该服务器连接，其特征在于：
所述声音输出装置具有一标识号；
所述服务器存储所述声音输出装置的标识号及其相应的补偿特性参数，其中，所述补偿特性参数是依据声音输出装置的真实特性参数而建立，包括该声音输出装置的补偿频率效率及补偿频率相位延迟；及
所述音频输出装置包括：
一补偿特性参数获取模块，当所述声音输出装置与所述音频输出装置连接时，获取该声音输出装置的标识号，并根据该标识号从服务器上下载对应的补偿特性参数；及
一信号调整单元，用于根据该补偿特性参数调整输出的音频信号，并通过一接口输出该调整后的音频信号至所述声音输出装置。
2.如权利要求1所述的声音输出系统，其特征在于，当所述接口为模拟接口时，音频输出装置将所述调整后的音频信号转换为模拟音频信号，并将所述模拟音频信号传送至声音输出装置。
3.如权利要求1所述的声音输出系统，其特征在于，当所述接口为通用串行接口时，音频输出装置直接输出所述调整后的音频信号至声音输出装置。
4.如权利要求3所述的声音输出系统，其特征在于，声音输出装置接收所述音频信号，并将其转换为模拟音频信号，输出该模拟音频信号对应的声音。
5.一种声音输出方法，提供一声音输出装置、一音频输出装置及一服务器，该音频输出装置可通过一网络与服务器连接，其特征在于，该方法包括如下步骤：
该声音输出装置与该音频输出装置连接时，音频输出装置获取该声音输出装置的标识号，并根据该标识号从服务器上下载相对应的补偿特性参数，其中，所述补偿特性参数是依据声音输出装置的真实特性参数而建立，包括该声音输出装置的补偿频率效率及补偿频率相位延迟；
音频输出装置根据该补偿特性参数调整需输出的音频信号；及
音频输出装置通过一接口输出该调整后的音频信号至声音输出装置。
6.如权利要求5所述的声音输出方法，其特征在于，当所述接口为模拟接口时，音频输出装置将所述调整后的音频信号转换为模拟音频信号，并将其传送至声音输出装置。
7.如权利要求5所述的声音输出方法，其特征在于，当所述接口为通用串行接口时，音频输出装置直接输出所述调整后的音频信号至声音输出装置。
8.如权利要求7所述的声音输出方法，其特征在于，还包括步骤：声音输出装置接收所述音频信号，并将其转换为模拟音频信号，输出该模拟音频信号对应的声音。
9.一种音频输出装置，其可通过一网络与一外部服务器连接，包括一音频输出单元，其特征在于，该音频输出装置还包括：
一补偿特性参数获取模块，用于当该音频输出装置与一外部声音输出装置连接时，获取该声音输出装置的标识号，并根据该标识号从所述服务器下载相对应的补偿特性参数，其中，所述补偿特性参数是依据声音输出装置的真实特性参数而建立，包括该声音输出装置的补偿频率效率及补偿频率相位延迟；及
一信号调整单元，用于根据该补偿特性参数调整所述音频输出单元输出的音频信号，并通过一接口输出该调整后的音频信号至上述声音输出装置。
10.如权利要求9所述的音频输出装置，其特征在于，当所述接口为模拟接口时，音频输出装置将所述调整后的音频信号转换为模拟音频信号，并将其传送至声音输出装置。
11.如权利要求9所述的音频输出装置，其特征在于，当所述接口为通用串行接口时，音频输出装置直接输出调整后的音频信号至声音输出装置。
12.如权利要求11所述的音频输出装置，其特征在于，声音输出装置接收所述音频信号，并将其转换为模拟音频信号，输出该模拟音频信号对应的声音。
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