发明名称 具有可变音量的双频道可程式化声音产生装置
摘要 一种可程式化声音产生装置,可用以产生音频及噪音讯号,以作为产生电脑音效之用。此可程式化声音产生装置包含至少二频道,用以分别产生一数位输出作用为音频讯号或噪音讯号。一混音装置用来将二频道的数位输出以分时(time-sharing) 方式加以混音,另再用一音量控制装置来处理混音后的输出,以数位脉宽调变方式 ( PWM ) 同时达到音量控制之目的。另外,音量控制装置可在此可程式化声音产生装置不用时,该其输出成为浮动 (floating ) 状态,使其它声音产生装置可共用提声器。此可程式化声音产生装置可让音频讯号的产生及噪音讯号的产生共用同一硬体装置,因此可使制造成本降低。
申请公布号 TW289477 申请公布日期 1996.10.21
申请号 TW085203069 申请日期 1996.02.27
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 徐世斌
分类号 G10L9/18 主分类号 G10L9/18
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼之三
主权项 1. 一种多频道可程式化声音产生装置,包含以下组成元件:(a) 至少一第一频道,用以产生一第一音频讯号;(b) 至少一第二频道,用以选择性地产生一第二音频讯号及一噪音讯号;(c) 一时钟装置,用以产生一时钟讯号以驱动该第一频道及该第二频道;(d) 一混音装置,用以将该第一频道的输出及该第二频道的输出加以混音产生一混音讯号;以及(e) 一音量控制装置,以混音讯号及一经由软体程式设定的音量设定讯号作为输入,用以产生一脉冲讯号,其脉宽等比例于音量设定讯号的値,以调变上述之混音讯号。2. 如申请专利范围第1项所述之可程式化声音产生装置,更进一步包含:一发声装置,藉合至该音量控制装置,用以产生声音,音量等比例于脉冲讯号的脉宽。3. 如申请专利范围第1项所述之可程式化声音产生装置,其中该第二频道包含:一N阶LFSR,用以产生音频讯号;以及一M阶LFSR,与该N阶LFSR配合,用以产生噪音讯号。4.如申请专利范围第3项所述之可程式化声音产生装置,其中该第二频道包含:一第一多工装置,用以可程式化地选择该M阶LFSR输出之一XOR讯号或该M阶LFSR之最后一阶所输出之一讯号为其输出,若选择该M阶LFSR之最后一阶所输出之一讯号为其输出,则将该M阶LFSR与该N阶LFSR结合成一(M+N)阶LFSR;一第二多工装置,系与第一多工装置同步操作,用以可程式化地选择一具有(N-1)输之之NOR闸的输出或一具有(N+M-1)输入之NOR闸的输出为其输出。5. 如申请专利范围第4项所述之可程式化声音产生装置,其中该第二频道包含:一T型正反器,用以将该具有(N-1)输入之NOR闸的输出在轻一D型正反器延迟后,将其调变为工作周期为50%的输出。6. 如申请专利范围第4项所述之可程式化声音产生装置,其中该第二频道更进一步包含:一第三多工装置,系与该第一多工装置及该第二多工装置同步操作,用以可程式化地择第选音频讯号或噪音讯号为该第二频道之输出。7. 如申请专利范围第1项所述之可程式化声音产生装置,其中该音量设定讯号包含复数个位元,以控制所却之音量等级。8. 如申请专利范围第1项所述之可程式化声音产生装置,其中该音量控制装置包含:一三态缓冲电路,可让该音量控制装置的输出在当该第一频道以及该第二频道均被抑制时形成浮动状态。9. 一种多频道可程式化声音产生装置,包含以下组成元件:(a) 至少一第一频道,用以产生一第一音频讯号;(b) 至少一第二频道,用以选择性地产生一第二音频讯号及一噪音讯号;(c) 一时钟装置,用以产生一时钟讯号以驱动该第一频道及该第二频道;(d) 一第一音量控制装置,以该第一频道的数位输出以及一由软体程式设定之第一音量设定讯号为输入,用以产生一第一脉冲讯号,其脉宽等比例于第一音量设定讯号的値,以调变第一频道;(e) 一第二音量控制装置,以该第二频道的数位输出以及一由软体程式设定之第二音量设定讯号为输入,用以产生一第二脉冲讯号,其脉宽等比例于第二音量设定讯号的値,以调变第二频道;以及(f) 一混音装置,用以将该第一音量控制装置的输出及该第二音量控制装置的输出加以混音产生一混音讯号。10. 如申请专利范围第8项所述之可程式化声音产生装置,更进一步包含以下组成元件:一发声装置,藉合至该音量控制装置,用以产生声音,音量等比例于脉冲讯号的脉宽。11. 如申请专利范围第8项所述之可程式化声音产生装置,其中该第二频道包含:一N阶LFSR,用以产生音频讯号;以及一M阶LFSR,与该N阶LFSR配合,用以产生噪音讯号。12.如申请专利范围第9项所述之可程式化声音产生装置,其中该第二频道包含:多工装置,用以可程式化地选择该N阶LFSR系单独操作或系与该M阶LFSR结合成一(N+M)阶之LFSR。13. 如申请专利范围第10项所述之可程式化声音产生装置,其中该第二频道包含:一T型正反器,用以将音频的输出调变为工作周期为50%的输出。14. 如申请专利范围第8项所述之可程式化声音产生装置,其中该音量设定讯号包含复数个位元,以控制所欲之音量等级。15. 如申请专利范围第8项所述之可程式化声音产生装置,其中该音量控制装置包含:一三态缓冲电路,可让该音量控制装置的输出在当该第一频道以及该第二频道均被抑制时形成浮动状态。16. 一种多频道可程式化声音产生装置,其中仅有数位输出而无类比输出,包含:(a) 至少一第一频道,用以产生一第一音频讯号;(b) 至少一第一频道,用以选择性地产生一第二音频讯号及一噪音讯号;(c) 一时钟装置,用以产生一时钟讯号以驱动该第一频道及该第二频道;(d) 一混音装置,用以将该第一音量控制装置的输出及该第二音量控制装置的输出加以混音产生一混音讯号;以及(e) 一PWM音量控制装置,包含:() 一经由软体程式设定的音量设定讯号,以控制所欲之音量设定等级;() 一PWM脉冲产生装置,其受该音量控制讯号所控制,藉以产生一脉冲讯号,其脉宽等比例于该音量设定讯号的値;以及() 一逻辑装置,用以对该混音装置输出之混音讯号以该脉冲讯号为控制讯号实施PWM控制。17. 如申请专利范围第15项所述之可程式化声音产生装置,更进一步包含:一发声装置,藉合至该音量控制装置,用以产生声音,音量等比例于脉冲讯号的脉宽。18. 如申请专利范围第15项所述之可程式化声音产生装置,其中该第二频道包含:一N阶LFSR,用以产生音频讯号;以及一M阶LFSR,与该N阶LFSR配合,用以产生噪音讯号。19.如申请专利范围第17项所述之可程式化声音产生装置,其中该第二频道包含以下组成元件:多工装置,用以可程式化地选择该N阶LFSR系单独操作或系与该M阶LFSR结合成一(N+M)阶之LFSR。20. 如申请专利范围第18项所述之可程式化声音产生装置,其中该第二频道包含:一T型正反器,用以将音频的输出调变为工作周期为50%的输出。21. 如申请专利范围第15项所述之可程式化声音产生装置,其中该音量设定讯号包含复数个位元,以控制所欲之音量等级。22. 如申请专利范围第15项所述之可程式化声音产生装置,其中该音量控制装置包含:一三态缓冲电路,可让该音量控制装置的输出在当该第一频道以及该第二频道均被抑制时形成浮动状态。23. 一种分时式(time-sharing)混音装置用以将至少一第一输入串列数位讯号以及一第二输入串列数位讯号加以混音,该分时式混音装置包含:一切换讯号;一第一逻辑装置,以该第一输入串列数位讯号及该切换讯号为输入;当该切换讯号为逻辑讯号1时,该第一逻辑装置以该第一输入串列数位讯号为其输出,而当该切换讯号为逻辑讯号0时,禁制该第一输入串列数位讯号为其输出;以及一第二逻辑装置,以该第二输入串列数位讯号及该切换讯号为输入;当该切换讯号为逻辑讯号0时,该第二逻辑装置以该第二输入串列数位讯号为其输出,而当该切换讯号为逻辑讯号1时,禁制该第二输入串列数位讯号为其输出。24. 一种脉宽调变式(PWM)音量控制装置用以控制一数位声音讯号的音量,包含:() 一由软体程式设定之音量设定讯号,以控制所欲之音量设定等级;() 一PWM脉冲产生装置,其受该音量控制讯号所控制,藉以产生一脉冲讯号,其脉宽等比例于该音量设定讯号的値;以及() 一逻辑装置,用以对该混音装置输出之混音讯号以该脉冲讯号为控制讯号实施PWM控制。25. 一种可程式化声音产生装置用以选择性地产生一音频讯号及噪音讯号,包含:(a) 一N阶LFSR,用以产生一第一数位输出作用为一N位元音频讯号;(b) 一M阶LFSR,与该N阶LFSR配合,用以产生一第二数位输出作用为一(N+M)位元噪音讯号;(c) 多工装置,用以可程式化地选择该N阶LFSR系单独操作或系与该M阶LFSR结合成一(N+M)阶之LFSR;以及(d) 一T型正反器,用以将音频的输出调变为工作周期为50%的输出。图示简单说明:第1图为一方块图,显示一配置有根据本创作第一较佳实施例之可程式化声音产生装置的微电脑系统;第2图显示第1图之可程式化声音产生装置的详细方块图;第3图显示第1图之可程式化声音产生装置中所设置之第一频道的逻辑电路图;第4图显示第1图之可程式化声音产生装置中所设置之第二频道的逻辑电路图;第5图显示第1图之可程式化声音产生装置中所设置之音量控制器及混音器的逻辑电路图;第6图显示第5图中之音量控制器中利用脉调变(PWM)方法在各种不同之音量控制讯号的控制下所得到之不同脉宽的输出波形图;第7A-7B图分别显示二种可将本创作之可程式化声音产生装置的外接发声装置的电路图;且第8图为一方块图,显示一配置有根据本创作第二较佳实
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