TWI236307B - Method for realizing virtual multi-channel output by spectrum analysis - Google Patents
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- TWI236307B TWI236307B TW091119183A TW91119183A TWI236307B TW I236307 B TWI236307 B TW I236307B TW 091119183 A TW091119183 A TW 091119183A TW 91119183 A TW91119183 A TW 91119183A TW I236307 B TWI236307 B TW I236307B
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Description
五、發明説明(1 ) 【本發明之領域】 本發明係關於一種以頻譜分析實現虛擬多聲道之方 尤4曰種在個人電腦(Personal Computer,PC)上將 二聲道音源轉換成六聲道音源輸出之方法。 【本發明之背景】 著個人電腦的快速發展,個人電腦不僅具有一般習 知之計算功能,更具備多媒體及消費性產品功能,例如視 T功能、或立體音效輸出功能,使得個人電腦之應用更為 夕樣化、g個人電腦欲播放六聲道音源時,該六聲道音源 資料格式如第i圖所示,其中L&R代表左聲道及右聲道音 源/、料C代表中聲道音源資料,L E F代表重低音音源資 料,S.L及S.R代表左環場後置及右環場後置音源資料, 播放系統或軟體則將該六聲道資料格式送往解碼器,俾以 輸出六*道音效。 然而當欲播放的音源為僅具左聲道及右聲道之二聲道 音源時,該二聲道音源資料格式如第2圖所示,播放系統 或軟體則將該二聲道音源資料格式轉換成六聲道資料格 式,該六聲道資料格式中的c、LEF、s l^s._位則填 入〇,如第3圖所示,亦即當播放時中聲道,重低音聲道、 左環場後置聲道及右環場後置聲道均保持靜默,雖炊一般 習知之硬體均有支持六聲道之播放,而當所播放的音源為 僅具左相及右聲道之:聲道音源時,不僅形成硬體的浪 費,而使用者亦無法享受六聲道之音效。 1236307 五、發明説明(2 ) 發明人爰因於此,本於積極發明之精神,虽思一種可 以解決上述問題之「以頻譜分析實現虛擬多聲道之方 法」,幾經研究實驗終至完成此項嘉惠世人之發明。 【本發明之概述】 少容本發明^王要目的係在提供一種以頻譜分析實現虛擬 户聲迢之万法,俾可在僅有二聲道音源時,仍可聽取六聲 道之輸出。 …為達成上述之目的,本發明之以頻譜分析實現虛擬多 聲道之方法係將二聲道音源資料格式轉換成六聲道資料格 式以播放六聲道之音效,該方法包括步騾:(a)以該二。 聲道音源資料之左聲道及右聲道音源資料的平均値,經過 一第一低通濾波處理以產生重低音音源資料,其中,該第 低通濾波處理係將尚於第一截止頻率之音源 除;(B)以該二聲道音源資料之左聲道及右聲道音源資= 的平均値,經過一第一低通據波處理以產生中聲道音源資 料,其中,該第二低通濾波處理係將高於第二截止頻率之 音源資料予以濾除;(C)以該二聲道音源資料之左聲道及 右聲道音源資料分別複製為左環場後置音源資料及右環場 後置音源資料;以及(D )將該左聲道、右聲道、中聲 道、重低音、左環場後置及右環場後置音源資料組合成六 聲道音源資料格式。 5 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各欄) 嫌---------訂---------«! 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1236307 B7 五、發明説明(3 ) =於本發明構造新類,能提供產業上利用,且確有增 進功效,故依法申請發明專利。 印 為使貝審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵 及其目的’兹附以圖示及較佳具體實施例之詳細説明如 后: β 【圖式簡單説明】 2 1圖:係六聲道音源資料格式之示意圖。 第2圖·係二聲道音源資料格式之示意圖。 罘3圖:係以習知播放系統將二聲道音源資料格式轉換為 六聲道音源資料格式之示意圖。 係本發明之以頻譜分析實現虛擬多聲道之方法的 流程圖。 係本發明之以頻譜分析方法以決定截止頻率 (Cutoff Frequency)的示意圖。 係在頻率領域中能量頻譜密度(p 〇 ^ e r S p e c t r u η Density,PSD)分佈的示意圖。 第4圖 第5圖 訂 第6圖 圖號説明】 聲道音源資料格式 聲道音源資料格式 【較佳具體實施例之詳細説明 _ 6 本紙張尺度適用中關家標準(CNS) A4規格(21〇x297公變) 預 1236307 五、發明説明(4 ) 壶胃本發月之以頻譜分析實現虛擬多聲道之方法的- =圭貫施例,敬請參照第,所示之流程圖,首先,於步 知S 3 0 1中,係輸入——|i , 料格式係如第2圖所示·、人μ 崎〆、 叮,於步騾S302中,決定該輸入之二 尸這音源資料的能量頻譜密度(p〇w“㈣“而〇剛七, SD)中王要部分的頻率位置,參照第$圖所示,此決定步 驟係先將該原始音效資料流經由-快速傅立葉轉換(Fast ieT Trensform,FFT),並在頻率領域(Frequency
Domain)將該轉換後之頻譜高度相加,以由低頻率往高頻 率的方向累加’當孩加法之結果超過一預定値時,即停止 ,法運算’藉此’即可決定該輸入之二聲道音源資料的 能量頻謂密度中之一預設比例部分的頻率位置,如第6圖 所、圖,其中,A〇代表在頻率f〇之高度,假設該 定値為Th,則當心<Th且^^几時,即停止該加法 ί=0 /=0 算,並輸出最後累加之頻率fk,以做為一截止頻率 (Cutoff frequency) 〇 步驟S 3 0 3係為計算重低音音源資料的步騾,其將步 騾S30 1之二聲道音源資料格式中的左聲道及右聲道音源 資料予以平均,而得到一未濾波之重低音音源資料 LEF,,亦即,LEF,= (L + R)/2 ;於步騾 S3〇_,將步 驟S303中所產生之LEF,訊號經由一第一低通濾波程序進 行濾波’該第一低通滤波程序之截止頻率即為步驟S 3 〇 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 塡 j禽 本 頁 各 欄 m 訂 1236307
中所輸出的頻率fk,俾以除去LEF,訊號中大於此截止頻 率之高頻成分,而得到一濾波之重低音音源資料lef。 步驟S305係為計算中聲道音源資料的步驟,其將步 騾S301之資料格式的左聲道及右聲道音源資料予以平均 而得到一中聲道音源資料c,,亦即,c,= (l+r)/2 ;於 步驟S306中,將步驟S3〇5中所產生之c,訊號經由一第二 低通濾波程序進行濾波,該第二低通濾波程序之截止頻率 大略為3KHz,以除去C,訊號中大於此截止頻率之高頻成 分,而得到一中聲道音源資料C。 步驟S 3 0 7係為計算左環場後置音源資料及右環場後 置音源資料的步騾,其將步騾S301之資料格式的左聲道 ^右聲道音源資料直接複製至左環場後置音源資料及右環 昜後置曰源 > 料,以產生左環場後置音源資料及右環場後 置骨源資料,亦即S.L = L、S.R = R;於步騾S3〇8 中,將步騾S304、S3 06及S3 07中所產生之重低音音源資 料LEF、中聲道音源資料c、左環場後置音源資料8丄及 右環場後置音源資料S · R,再加上步騾s 3 0 1之左聲道音源 資料L及右聲遒音源資料R組合成如第丨圖之六聲道音源資 料格式。 、、 在本實施中,步驟S3 02係利用頻譜分析決定步驟 S304中之第一低通濾波程序的截止頻率,然而亦可預先 以頻譜分析來產生複數個可能之截止頻率,並經由一使用 者介面(Graphic User Interface,GUI)讓使用者決定該 第一低通濾波程序之截止頻率,該複數個預設截止頻率之 1236307五、發明説明(6 較佳値可為100H: ΙΚΗζ 〇 A7 B7 170Hz、330Hz、600Hz 以及 由以上之詋明可知,本發明可藉由頻譜分析來實現虞 擬多聲道,⑨用者即使僅有左聲道及右聲道之二聲道音源 時,仍可聽取六聲道之輸出,而不會讓既有的硬體閒置。 综上所陳,本發明無論就目的、手段及功效,在在释 顯示其迥異於習知技術之特徵,實為一極具實用價値之發 明。惟應注意的是,上述實施例係為了便於説明而已,本 發明所主張之權利範圍非僅限於上述實施例,而凡與本發 明有關之技術構想,均屬於本發明之範轉。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各欄) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
Claims (1)
- 申請專利範圍 一種以頻譜分析實現虛擬多聲道之方法,係用以將 ^•道曰源貝料格式轉換成六聲道資料格式以播放六聲道 之音效,該方法主要包括下述步騾·· 一重低音晋源產生步騾,以該二聲道音源資料之左 專逍及右聲運骨源資料的平均値,經過—第—低通滤波處 理以產生重低音音源資料,其中,該第—低通濾、波處理係 將向於第一截止頻率之音源資料予以濾除; -中聲運音源產生步驟,以該二聲道音源資料之左 聲道及右聲道音源資料的平均値,經過-第二低通滤波處 理^產生中聲道晋源資料,其中,該第二低通毅處理係 將向於第二截止頻率之音源資料予以滤除; -左/右環場後置音源產生步驟,以該二聲道音源資 1236307 左聲!及右聲道音源資料分別複製為左環場後置音源 貝料及右環場後置音源資料;以及 ㈣源組合步驟,將該左聲道、右聲道、中 聲這、重低音、左環場後置及士 六聲道音《料格式。❹音《料組合成 低立 請專利範圍第1項所述之方法,其中,於該重 低音音源產生步驟中,該第一 罘截止頻率係對應於該二聲道 :源,貝料的能量頻譜密度中之—預設比例部分的頻率位 截止㈣範料述之方法,其中,該第一 截止頻率係由下述之步騾所求取: ^ t mmmW ( cns ) A4 1236307申请專利範圍 音源轉換步 驟,對該二聲道音源資料進行轉 換; 之顏级度累加步驟,在頻率領域將轉換後各頻率 曰冋度累加;以及 時,以最:二:率選疋步騾’當累加之結果超過-預定値 麦累加<頻率作為該第—截止頻率。 請專利範圍第3項所述之方法,其中, ^力:步:係由低頻率往高頻率的方向進行累加。 低音音源產生步‘::園:所::方法’其中,於該重 頻率値中選擇其中I—截止頻率係由預設之複數個 之、中請專利範圍第5項所述之方法,其中,該預設 複數個頻率俊大略為1嶋Z、n〇Hz、33GHz、600H2 以及ΙΚΗζ。 …7.如申請專利範圍第i項所述之方法,其中,於該中 聲“源產生步私中’孩第二截止頻率係大略為3 。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁各欄) 裝 n ϋ in n Hi n n I n 1 、一H 口 聲— 11 本紙張尺度適财關家標準(CNS) A4規格(210X29*7^7
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