专利名称：多信道输出的音频系统及其控制方法
技术领域：
本发明有关于一种音频输出系统，特别有关于一种可以在不同的音频信 号源中同时播放或切换的多信道输出的音频系统。
背景技术：
图1为根据美国专利第5,910,996号的一种双节目音频装置(dual program audio apparatus)的方块示意图。系统30通过输入接口 (jack) 32a至32e接收 多个音频信号源的音频信号，并通过输出接口 33a与33b输出其中的两个音 频信号。其中一个输出作为前景音(foreground sound)，用来吸引收听者的 注意，如新闻广播；另一个输出作为背景音(background sound)，如背景音 乐(background music)，其吸引收听者较少的注意。双节目扬声电路(dual program amplifier circuit) 31接收来自输入接口 32a至32e的输入信号以作为 第一音频节目(audioprogram)与第二音频节目，接收的信号包括由收音机调 谐器A34、收音机调谐器B35、录音带播放器36 (cassette player)或CD播 放器37输出的信号。在汽车环境中，车载电话38也可以耦接至输入接口 32e。双节目扬声电路31通过输出接口 33a与33b分别耦接至扬声器39与扬 声器40。双节目扬声电路31还包括切换电路41 、放大器A 42与放大器B 43 。 音量选择电路A 44用来控制放大器A 42播放的音频节目的音量大小，音量 选择电路B 45用来控制放大器B 43播放的音频节目的音量大小。切换电路44通过输入接口 32a至32e接收音频信号，并将音频信号导入 至放大器A42与放大器B43，用来驱动扬声器39与扬声器40。虽然通过双 节目扬声电路31来驱动双输出装置易于实现，但是输入信号源34至38输出的音频信号的解码、解调制或解复用操作却都是各自独立。如此一来，系统30必须使用多个处理器，且需要利用复用器将输入信号源34至38输出的音 频信号导入至对应的处理器，这样将需要庞大的硬件与软件资源。因此，可 以减少硬件与软件资源需求，且具有适应性处理路径的多信道输出的音频系 统是有其需要的。发明内容为了克服现有技术中音频系统需要庞大的硬件与软件资源的技术问题， 本发明提供一种可以减少硬件与软件资源需求，且具有适应性处理路径的多 信道输出的音频系统。本发明提出一种多信道输出的音频系统，包括第二输入缓冲器，用来缓冲第二数据流；第二处理单元，用来接收并处理由第二输入缓冲器输出的 第二数据流，输出第三数据流以及第二输出信号，该第二处理单元包括第二 解码器，用来接收并解码第二数据流，以及第二后置处理单元，用来接收并 处理己解码的第二数据流，并输出第二输出信号以驱动第二输出装置；数据 缓冲器，用来接收第二处理单元输出的第三数据流；复用器，具有多个输入 端，用来接收第一音频信号与数据缓冲器输出的第三数据流，以及输出端， 用来输出输出数据流；以及第一处理单元，耦接于复用器的输出端，用来接 收并处理输出数据流，并输出第一输出信号以驱动第一输出装置。为解决上述技术问题还提出一种多信道输出的音频系统的控制方法，其 中多信道输出的音频系统包括第二处理单元以及用来接收并处理第一信号的 第一处理单元，该方法包括停止第一处理单元的运行；对第一处理单元的 输出信号执行淡出程序；将第一处理单元的输入信号由第一信号切换至第三 信号，第三信号由第二处理单元产生；利用第一处理单元开始处理第三信号； 以及对第一处理单元的输出信号执行淡入程序。上述技术方案能够增强音频系统处理路径的适应性，通过多信道输出有效降低了系统对硬件与软件资源的需求，简化系统的同时又节约了制造成本。
图1是根据美国专利第5,910,996号的双节目音频装置的方块示意图。 图2是根据本发明一个实施例的双输出音频系统的方块示意图。 图3是根据本发明另一实施例的双输出音频系统的方块示意图。 图4是图2所绘的双信道输出的音频系统的控制方法的流程图。 图5是图3所绘的双信道输出的音频系统的控制方法的流程图。 图6是图2所绘的双信道输出的音频系统的电视频道切换的控制方法的 流程图。
具体实施方式
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属技 术领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个 元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是 以元件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求项中所提 及的"包括"为一开放式的用语，故应解释成"包括但不限定于"。此外，"耦 接" 一词在此包括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一 装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或通过 其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。图2为根据本发明一个实施例的双输出音频系统的方块示意图。双输出 音频系统(dual output audio system)为模拟电视(ATV)或数字电视(DTV) 系统，其中辅助输出(第二输出)通过Scart (Syndicat des Constructeursd' Appareils Radior6cepteurs et T616viseurs)接头输出ATV/DTV音频信号，而主输 出(第一输出)可在ATV/DTV音频信号与线级输入(line-in)音频信号之间 切换。双输出音频系统包括第一输入缓冲器11、复用器12、第一处理单元13、数据缓冲器14、解调制/解复用(demodulation/demultiplexing)单元15、第二 输入缓冲器16、第二处理单元17以及选择单元18。第一输入缓冲器11将第 一音频源(first audio source)耦接至复用器12。第一音频源的实施例包括机 顶盒(set-topbox)、 DVD播放器或影音传输器(AVreceiver)。第一音频源通 过数字接口，如高清晰度多媒体接口 (High-Definition Multimedia Interface, DHMI)或芯片间音频传输接口 (Inter-IC Sound, I2S)，提供数字音频数据至第 一输入缓冲器11。复用器12接收来自第一输入缓冲器11与数据缓冲器14的 数据，并根据控制信号(图2中未绘出)，将两者中的一个数据流输出至第一 处理单元13。第一处理单元13接收并处理来自复用器12的数据流用来产生 第一音频信号以驱动第一输出装置，如扬声器(speaker)或耳机。在某些实 施例中，第一处理单元13包括第一解码器131、第一后置处理单元132以及 第一输出缓冲器133。在另一些实施例中，第一处理单元13仅包括第一后置 处理单元132。其中，第一解码器131对来自复用器12的数据流进行解码。 第一后置处理单元132用来处理第一解码器131解码后的信号，例如，第一 后置处理单元132执行下列多个处理程序中的一个或多个，这些处理程序包 括环绕音效处理程序、音量控制程序、回音处理程序、调谐处理(trim)程序、 低音管理程序、均衡处理(equalizing)程序、时间平移(time shift)程序、 淡入/淡出(fade-in/fade-out)程序、加密或解密程序、取样频率变化程序以及信 道延迟(channel delay)程序。第一输出缓冲器133接收并缓冲第一音频信号， 用来驱动第一输出装置。解调制/解复用单元15接收第二音频源的音频信号。如果第二音频源提供 NTSC模拟电视音频信号，解调制/解复用单元15需要将模拟电视音频信号解 调制至对应的NTSC基带(baseband)。如果第二音频源提供数字电视音频信 号，解调制/解复用单元15则对数字电视信号进行解复用，用来获取其中对应 于所选择的频道的音频数据。第二处理单元17通过接收来自第二输入缓冲器 16的音频信号，产生第二音频信号，用来驱动第二输出装置。在某些实施例中，第二处理单元17包括第二解码器171、第二后置处理单元172以及第二 输出缓冲器173。第二解码器171用来解码来自第二输入缓冲器16的音频信 号，第二后置处理单元172用来处理解码后的音频信号，以产生第二音频信 号。第二后置处理单元172可类似于第一后置处理单元132，用来执行音频处 理程序，如环绕音效处理程序、音量控制程序、取样频率转换程序或均衡处 理程序等。第二输出缓冲器173用来缓冲第二音频信号以驱动第二输出装置。 选择单元18接收并将来自第二处理单元17的第三数据流传送至数据缓冲器 14，其中第三数据流可以是第二解码器171或第二后置处理单元172的输出 信号。数据缓冲器14可以是动态随机存取存储器(dynamic random access memory, DRAM)、静态随机存取存储器(static random access memory, SRAM)、闪存(flash RAM)、脉码调制缓冲器(pulse code modulated buffer, PCMbuffer)、硬盘或其它的存储媒体。选择单元18具有两个处理路径，并受 开关SW1控制，其中一个处理路径直接将接收到的数据传送至数据缓冲器14， 另一个处理路径则通过处理单元19将接收到的数据传送至数据缓冲器14。处 理单元19可以根据第一输出装置或第一处理单元13的需求而改变。举例来 说，处理单元19可以是加密单元或编码器，用来对第三数据流加密或编码。 因此，在某些时候会需要相应的解密单元或解码器。更可取地，当复用器12 选择数据缓冲器14作为数据源时，对应的解密单元或解码器耦接于第一解码 器131与数据缓冲器14之间。在某些实施例中，第一输出装置与第二输出装置为电视机，用来接收电 视信号并播出相同的节目。因此，根据图2所示的结构，只有第二处理单元 17需要处理接收到的电视信号，而第一处理单元13为复制(re-producing) 单元，用来直接传送由第二处理单元17处理过的电视信号至第一输出装置。图3是根据本发明另一个实施例的双输出音频系统的方块示意图。线级 输入缓冲器(line-in buffer) 21用来缓冲来自视频/音频(audio-visual, A/V) 信号源的A/V信号，并将其传送至第一复用器24。解调制单元22用来解调制来自TV信号源的音频信号，并将解调制后的音频信号传送至第一复用器24与第二复用器25。解复用单元23用来对来自数字电视(digital TV， DTV)信号源的音频信号解复用，并将解复用后的音频信号传送至第一复用器24与 第二复用器25。第二处理单元28通过第二复用器25来选择TV信号源或DTV 信号源的音频信号并利用第二解码器281对其进行处理。在某些实施例中， 第二处理单元28包括第二解码器281、第二后置处理单元282以及第二输出 缓冲器283。第二解码器281接收并解码第二复用器25传送来的数据。第二 后置处理单元282通过一个或多个处理程序来处理第二解码器281解码后的 信号，以产生第二音频信号。这些处理程序包括环绕音效处理程序、音量控 制程序、回音处理程序、调谐处理程序、低音管理程序、等化处理程序、时 间平移程序、淡入/淡出程序、加密或解密程序、取样频率变化程序以及信道 延迟程序。第二输出缓冲器283接收并缓冲第二音频信号，用来驱动第二输 出装置。第一复用器24接收来自线级输入缓冲器21、解调制单元22、解复用单 元23或数据缓冲器27的信号，并将其中一个信号导入至第一处理单元26。 在某些实施例中，第一处理单元26包括第一解码器261、第一后置处理单元 262以及第一输出缓冲器263。在另一些实施例中，第一处理单元26仅包括 第一后置处理单元262。第一解码器261对来自第一复用器24的信号进行解 码，并将解码后的信号传送至第一后置处理单元262。第一后置处理单元262 通过一个或多个处理程序来处理第一解码器261解码后的信号，以产生第一 音频信号。这些处理程序包括环绕音效处理程序、音量控制程序、回音处理 程序、调谐处理程序、低音管理程序、等化处理程序、时间平移程序、淡入/ 淡出程序、加密或解密程序、取样频率变化程序或信道延迟程序。第一输出 缓冲器263接收并缓冲第一音频信号，用来驱动第一输出装置。选择单元29接收来自第二处理单元28的第三数据流，并将第三数据流 传送至数据缓冲器27，其中第三数据流可以是第二解码器281或第二后置处理单元282产生的输出信号。数据缓冲器27可以是动态随机存取存储器、静 态随机存取存储器、闪存、脉码调制缓冲器、硬盘或其它的存储媒体。选择 单元29具有两个处理路径，并受开关SW2控制。在本实施例中，选择单元 29的运作与图2中的选择单元18的运作相类似，故其详细运作方式不再赘述。通过第一复用器24与第二复用器25，第一输出装置与第二输出装置可以 由相同的或不同的输入源所驱动。举例来说，若第一输出装置与第二输出装 置都用来播放TV信号，则第一复用器24会将解调制单元22输出的信号导入 至第一处理单元26，第二复用器25会将解调制单元22输出的信号导入至第 二处理单元28。在另一个应用中，第一输出装置可以通过数据缓冲器27与第 二处理单元28的运作来播放TV信号。在某些实施例中，第一输出装置可以是电视机且第二输出装置是DVD记 录器，电视机可以接收由解调制单元22或数据缓冲器27输出的TV信号。在 本实施例中，TV信号由数据缓冲器27输出。数据缓冲器27通过选择单元29 接收由第二解码器281或第二后置处理单元282处理后输出的TV信号。如果 电视机与DVD记录器所需要的音频信号是相同的，例如2声道音频信号，数 据缓冲器27接收来自第二后置处理单元282的TV信号，且第一处理单元26 直接将数据缓冲器27传送来的数据输出至第一输出装置(电视机)。在另一 些实施例中，DVD记录器需要的音频信号为2声道音频信号，而电视机需要 的音频信号为5声道音频信号。因此2声道音频信号会先通过处理单元291 或第一后置处理单元262转换为5声道音频信号，再传送至电视机。图4是图2所绘的双信道输出的音频系统的控制方法的流程图。该控制 方法通过切换线级输入模式到TV模式来避免产生爆音噪声(popnoise)。开 始，第一处理单元13处于线级输入模式，换句话说，第一处理单元13处理 来自第一输入缓冲器ll的线级输入信号，如AV信号。第二处理单元17则处 理TV信号。图4所示为第一处理单元13从线级输入模式切换至TV模式的 流程示意图。在步骤S41中，将线级输入模式下的第一解码器131停止运作，并且在步骤S42中，对第一处理单元13的输出信号执行淡出程序。在步骤S43 中，通过切换复用器12，将复用器12的输出信号由AV信号切换成TV信号， 用来改变第一处理单元13的输入信号源。在本实施例中，复用器12将数据 缓冲器14的输出信号导入至第一处理单元13。在步骤S44中，使第一解码器 131在电视模式下开始运作，且在步骤S45中，对第一处理单元13的输出信 号执行淡入程序。图5是图3所绘的双信道输出的音频系统的控制方法的流程图。图5中 所示的运作为模式切换，用来将第一输出装置由线级输入模式切换成DTV模 式。第二处理单元28最初用来处理DTV信号，并通过数据缓冲器27与选择 单元29，提供第三数据流至第一处理单元26。假定第一处理单元26最初处 理AV信号源的信号(也即运作在线级输入模式下)，第一输出装置为电视机， 且第二输出装置为DVD记录器，该DVD记录器最初用来录制DTV电视节目。 当电视机将其音频源由AV信号切换成DTV信号时，如图5所示的模式切换 流程就会被执行。在步骤S51与S52中，第一解码器261停止处理AV信号， 并对第一处理单元26的输出信号执行淡出程序。在步骤S53中，第一复用器 24将来自数据缓冲器27的音频信号导入至第一处理单元26，如此一来，电 视机就会由线级输入模式切换成DTV模式。在步骤S54与S55中，第一处理 单元26开始运作，且对第一处理单元26的输出信号执行淡入程序，第一输 出装置也因此被切换成DTV模式。在上述过程中，若第一处理单元的输出信 号与第二输出单元的输出信号不同步，则需要对第二处理单元执行信道延迟 程序。在本实施例中，第三数据流包括解码后的DTV信号，该解码后的DTV 信号可以直接由电视机播放。因此，第一解码器261无须对解码后的DTV信 号进行解码，可以减少软件资源的消耗。此外，在本实施例中，当第一输出 装置与第二输出装置处理相同的音频信号时，第一处理单元26中可以不包括 第一解码器261。图6为图2所绘的双信道输出的音频系统的电视频道切换的控制方法的流程图。在本实施例中，主处理单元为第二处理单元17，而第一处理单元13 为复制(re-producing)单元，用来直接将第二处理单元17处理后的电视信号 传送至第一输出装置。当第二输出装置(电视机)切换电视频道时，如图6 所示的频道切换程序就会被执行。在步骤S61中，对第二解码器171的输出 信号执行淡出程序，接着在步骤S62中，解调制/解复用单元15则切换频率用 来改变电视频道。切换电视频道后，在步骤S63中，对第二解码器171的输 出信号执行淡入程序。在本实施例中，第一输出装置是根据第二处理单元17 的输出信号运作的，换句话说，当第二解码器171被执行淡出程序时，第一 输出装置也可以视做同时被执行淡出程序。当第二解码器171被执行淡入程 序时，第一输出装置也可以视做同时被执行淡入程序。在本实施例中，第一 输出装置为DVD记录器，用来录制电视机(第二输出装置)所播放的电视节 目，且当电视机切换频道时，DVD记录器所录制的电视节目也会跟着改变。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变 化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种多信道输出的音频系统，其特征在于，该音频系统包括第二输入缓冲器，用来缓冲第二数据流；第二处理单元，用来接收并处理由所述的第二输入缓冲器输出的所述的第二数据流，输出第三数据流以及第二输出信号，所述的第二处理单元包括第二解码器，用来接收并解码所述的第二数据流；以及第二后置处理单元，用来接收并处理所述的已解码的第二数据流以输出所述的第二输出信号来驱动第二输出装置；数据缓冲器，用来接收由所述的第二处理单元输出的所述的第三数据流；复用器，具有多个输入端，用来接收第一音频信号及所述的数据缓冲器输出的所述的第三数据流，以及输出端，用来输出输出数据流；以及第一处理单元，耦接于所述的复用器的输出端，用来接收并处理所述的输出数据流，并输出第一输出信号以驱动第一输出装置。
2. 如权利要求1所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的第 一处理单元还包括第一解码器，用来接收并解码所述的输出数据流；以及第一后置处理单元，用来接收并处理所述的已解码的输出数据流以输出 所述的第一输出信号。
3. 如权利要求2所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的第 一处理单元所执行的程序包括以下的一个或多个环绕音效处理程序、音量 控制程序、回音处理程序、调谐处理程序、低音管理程序、均衡处理程序、 时间平移程序、淡入/淡出程序、加密或解密程序、取样频率变化程序或信道 延迟程序。
4. 如权利要求1所述的多信道输出的音频系统，其特征在于该音频系 统还包括处理单元，耦接于所述的第二处理单元与所述的数据缓冲器之间，用来处理所述的第三数据流。
5. 如权利要求4所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的处 理单元为编码器。
6. 如权利要求5所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的音 频系统还包括解码器，耦接于所述的数据缓冲器与所述的复用器之间。
7. 如权利要求4所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的处 理单元为加密单元。
8. 如权利要求1所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的音 频系统还包括第一输入缓冲器，用来缓冲所述的第一音频信号。
9. 如权利要求1所述的多信道输出的音频系统，其特征在于该音频系 统还包括取样单元，用来将模拟电视音频信号数字化为所述的第二数据流。
10. 如权利要求1所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的音 频系统还包括解复用单元，用来对数字电视音频信号解复用以产生所述的第 二数据流。
11. 如权利要求l所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的数 据缓冲器为动态随机存取存储器、静态随机存取存储器、脉码调制缓冲器或 硬盘。
12. 如权利要求1所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的第 二后置处理单元所执行的程序包括以下的一个或多个环绕音效处理程序、 音量控制程序、回音处理程序、调谐处理程序、低音管理程序、均衡处理程 序、时间平移程序、淡入/淡出程序、取样频率变化程序或信道延迟程序。
13. 如权利要求1所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的第 三数据流由所述的第二解码器或所述的第二后置处理单元产生。
14. 如权利要求1所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的第 一处理单元包括第一输出缓冲器，用来缓冲所述的第一输出信号。
15. 如权利要求1所述的多信道输出的音频系统，其特征在于所述的第二处理单元包括第二输出缓冲器，用来缓冲所述的第二输出信号。
16. —种多信道输出的音频系统的控制方法，所述的多信道输出的音频系统包括第二处理单元以及用来接收并处理第一信号的第一处理单元，其特征在于，该方法包括停止所述的第一处理单元的运行； 对所述的第一处理单元的输出信号执行淡出程序；将所述的第一处理单元的输入信号由所述的第一信号切换至第三信号，所述的第三信号由所述的第二处理单元产生；利用所述的第一处理单元开始处理所述的第三信号；以及 对所述的第一处理单元的所述的输出信号执行淡入程序。
17，如权利要求16所述的多信道输出的音频系统的控制方法，其特征在于该方法还包括对所述的第二处理单元执行信道延迟程序，用来同步所述的第一处理单 元的输出信号与所述的第二处理单元的输出信号。
18. 如权利要求16所述的多信道输出的音频系统的控制方法，其特征在 于所述的第三信号在被输入到所述的第一处理单元之前先被缓冲。
19. 如权利要求16所述的多信道输出的音频系统的控制方法，其特征在 于所述的第一处理单元的输出信号由扬声器播放，且所述的第二处理单元 的输出信号通过Scart接头输出。
全文摘要
本发明提供一种多信道输出的音频系统及其控制方法，该系统包括第二输入缓冲器，用来缓冲由解调制或解复用单元输出的第二数据流；第二处理单元，用来接收及处理第二数据流，并输出第三数据流；数据缓冲器，用来接收第二处理单元输出的第三数据流；复用器，具有多个用来接收第一音频信号与第三数据流的输入端和用来输出输出数据流的输出端；以及第一处理单元，用来接收及处理输出数据流，并输出第一输出信号以驱动第一输出装置。第二处理单元还包括第二解码器及第二后置处理单元。上述音频系统能够增强处理路径的适应性，有效节省系统硬件及软件资源并节约制造成本。
文档编号H04R3/14GK101222788SQ20081000206
公开日2008年7月16日 申请日期2008年1月9日 优先权日2007年1月9日
发明者张北辰, 徐光辉, 徐建华 申请人:联发科技股份有限公司