一種音樂壓縮與解壓縮方法的改良及其實現電路的製作方法
2023-09-18 14:59:15 5
專利名稱：：一種音樂壓縮與解壓縮方法的改良及其實現電路的製作方法
技術領域：
：本發明涉及的是一種音樂壓縮與解壓縮方法的改良及其實現電路，特別涉及的是一種利用一種音樂文件格式壓縮的方法，經取樣分斷壓縮與還原解壓縮的處理程序，分解音高信息、頻率響應、與相對周期數的通道載波，以具體的邏輯數學運算解析，求得左、又聲道的原音輸出的音樂壓縮與解壓縮方法。
背景技術：
：現有關於聲音數據(如Wav、Midifile)的壓縮方法，可區分為一種以硬體邏輯組件運算，如通過一編碼集成電路(EncoderIC)與一解碼集成電路(DecoderIC)，來作為聲音數據(Wav、Midifile)的壓縮與解壓縮，然，利用上述編碼與解碼集成電路，其中必須搭配至少具備達32MIPS(millionsofinstructionspersecond;百萬次指令/每秒)，32數據位(bit)以上之中央處理器單元(CPU)組件，再者所述的編碼、解碼集成電路與中央處理器單元屬高單價組件，其製造費用反應一固定成本並同時反映在消費者身上，因此造成使用者需求上的考慮；另一種是利用軟體的方式進行壓縮與解壓縮的處理，所述的壓縮方式主要是將欲壓縮的音樂數據，以一單純比值縮減壓縮、還原，其中所述的壓縮率與佔用之內存或硬碟空間成等比的複數增量，且處理過程中易造成失真與延遲，又所述的壓縮比率僅限制在一定量比值，綜上所述，現有的音樂壓縮方法的主要缺點為成本過高。缺乏產業竟爭性。不符合進步性的表徵。常為使用者所詬病。再查，美國專利US20020091514A1號公開一種音頻信號壓縮與解壓縮方法，其中將DVD中的兩個聲道的數位訊號同時進行複製，可見保持了原來聲音數據的解析度，並將左聲道與右聲道的欲壓縮聲音信號相加，且同時將左聲道與右聲道的欲壓縮聲音相減，其是利用分析MIDI訊號作為音樂數據以偵測連續重複產生的聲音或圖案，刪除一部份相對所述的偵測的連續重複產生的聲音或圖案的音樂數據，與將表示所述的連續重複產生的聲音或圖案的訊號插入所述的音樂數據以取代刪除部份，然，考慮其接通活動，在MIDI數據中，包括由表示接通活動信息與表示信道信息組成的狀態信息，在這些信息種類中很少在交替中發生相同聲音，因而導致低壓縮效率，且所述的另一種壓縮方式則包括一種重複發生的預定圖案或樂段的音樂數據，其中雖可獲得高壓縮比，不過偵測較長重複樂段需要使用還複雜的算法；有鑑於此，本案發明人以其所具備的專業素養與技術理念，經過多次試作改良，終使本發明得以產生。
發明內容本發明的目的在於，提供一種音樂壓縮與解壓縮方法的改良及實現的電路，以解決使其壓縮後且解壓縮的聲音信息還原完全同在原來欲壓縮的聲音數據的改良技術問題；為實現上述目的，本發明採用的技術方案在於，首先提供一種音樂壓縮與解壓縮方法的改良，將欲壓縮的聲音數據的左、右聲道同時作動態性範圍取樣，以保持原有聲音數據的解析度，並將所述的左聲道與右聲道的欲壓縮聲音數據相加，且同時將左聲道與右聲道的欲壓縮聲音數據相減，並以將所述的聲音的噪聲降至最低，進而達混音的功效，且同步將所述的左、右聲道混音後所取樣的多組數據點的後一數據點，也所述的第二筆數據點與第一筆數據點相比較所得一差值，並將所述的差值乘上一積數，其中所述的積數是一經過運算的小數，以使得所述的壓縮率增加，壓縮所需的存儲空間變小，再判斷其誤差範圍並進行編碼，進而得一壓縮碼，又隨即將所述的壓縮碼以相同步驟顛倒解壓縮還原，進而得到一還原後的數據點，再將所述的還原後的數據點及第三筆數據點相比較所得另一差值，通過相同步驟壓縮，利用此法壓縮以8位或16位的欲壓縮聲音數據為例，能壓縮成為2位或4位，進而使用者可以相同容量的存儲器儲存還多的數據，進而可省略現用的編碼集成電路、解碼集成電路與高速中央處理單元；最後又將所述的經過運算後的右聲道數據減掉1/2運算後的左聲道數據的值再乘上另一積數，使得到最後的左聲道聲音，且將所述的經過運算後的右聲道數據加上1/2運算後的左聲道數據，得最後的右聲道聲音，通過利用上述步驟，將壓縮後且解壓縮的聲音數據還原後完全相同在原來欲壓縮的聲音數據，使用者可聽到原有的聲音。其包括以下步驟取樣步驟首先取得接收多組的音樂數據，其包括一系列由音符信息或數字電子頻波所形成各種音頻響應的音樂格式活動信息段；分段傳送步驟將動態性音樂格式的活動信息段分送至不同音樂信道(2.0ch、5.1ch)內；初壓縮步驟將不同音樂信道(2.0ch、5.1ch)內的活動信息段依容量或質量的區分選擇，再細選壓縮的比率，並進行活動信息段的相加或相減運算，其中選擇一音樂信道為相加運算的處理程序時，另一音樂信道則處理一相減的程序；轉換步驟運算分析所述的動態性音樂格式的活動信息段轉換成另外型式的活動信息段，其包括相對所述的活動信息段與之前的一段活動信息段數據點的一匹配或失配差異間的狀態信息，與根據所述的狀況信息相對的所述的匹配或失配判斷其相關資料點的誤差範圍；還原步驟運算後的任一聲道的活動信息段經相加或相減的乘積處理，最後再分別輸出至左、右聲道，而完成整個還原的動作；結束。其次提供了一種音樂壓縮與解壓縮電路，用以實現上述的音樂壓縮與解壓縮方法的改良，其包括一電源供應單元，所述的電源供應單元分別輸出一基本供壓源、一定電流源與一定電壓源，又所述的電源供應單元的定電壓源輸出端分別與一恆定電流組件與一放大電路電連接，且所述的恆定電流組件另一端點則分別與放大電路與電源供應單元內運算放大器電連接，所述的電源供應單元分別提供輸出一基本供壓源給放大電路、與單晶片處理器單元以做為其基本電路組件操作的工作電壓；一單片微機，所述的單片微機又稱為微控制器，通過編譯程序將控制字碼寫入單片微機內的快閃ROM,以輸出一增益碼與一零訊號補償碼，所述的單片微機輸出一數據數位訊號增益碼至放大電路的可規劃放大電路中，又所述的增益碼設定所述的可規劃放大電路輸出至單片微機內模擬/數字轉換器的放大倍數，所述的單片微機輸出一數據數位訊號至數字/模擬轉換器，令所述的數字/模擬轉換器將其數據數位訊號轉換成一模擬輸出值，輸出送往所述的放大電路的零訊號輸出補償電路；所述的單晶片微處裡器還包含一模擬/數字轉換器與一數字/模擬轉換器，又所述的模擬/數字轉換單元主要提供一模擬與數字間準位信號的編碼轉換以為對應輸出的邏輯信號，所述的模擬/數字轉換器對應輸出一數據數位訊號至單片微機單元的ALU中，又所述的模擬/數字轉換器對應接收來自所述的放大電路的一放大信號Cin，所述的數字/模擬轉換器對應接收來自所述的單晶片處理器單元的一零訊號補償碼，又所述的數字/模擬轉換器對應輸出一模擬輸出值至放大電路的零訊號輸出補償電路；一放大電路，所述的放大電路包含一可規劃放大電路與一零訊號輸出補償電路，根據音頻感測組件的壓縮比量與零訊號輸出，所述的單片微機單元輸出零訊號補償碼至一數字/模擬轉換器，又所述的放大電路接收來自所述的數字/模擬轉換器的輸出的零訊號補償電壓，經所述的放大電路零訊號輸出補償電路的零訊號歸零補償；同時所述的單晶片處理器單元輸出增益碼，所述的放大電路接收來自所述的單晶片處理器單元所送出的增益碼為X,調整可規劃放大電路的放大倍數；當所述的最大壓縮比量時輸入到模擬/數字轉換器的值為滿刻度值，零壓縮比量時輸入到模擬/數字轉換器的值為接近零的最小值，以達到減少量化誤差並提高音頻數據流的精準量測的目的；同時，開機時做零點補償，避免音頻信號同步與異步採樣時變化所造成的零點訊號飄移，影響運算的準確性。最後提供一種音樂壓縮與解壓縮方法的改良，其是應用一單片微機通過程序編譯將程序代碼寫入單片微機內的快閃rom，以輸出一增益碼與一零訊號補償碼，所述的程序算法流程包含一音頻取樣自動校準流程與一聲音數據串流量測流程；所述的音頻取樣自動校準流程如下，首先將音頻取樣訊號設為零，同時將增益碼值設為零，又所述的單片微機送出一零訊號補償碼至數字/模擬轉換器，經所述的數字/模擬轉換器將其數據數位訊號轉換成一模擬輸出值，輸出送往放大電路的零電壓輸出補償電路，使得模擬/數字轉換器讀零訊號的讀值為yO(0)=ADCmin,即模擬/數字轉換器的最小讀值，接著取樣訊號設為量測音頻訊號的最大值S3,模擬/數字轉換器讀值為y0(S3),調整增益碼為X,將會使yx(S3^ADCmax,其為接近ADC滿刻度的一個默認值，同時又所述的單片微機送出一數據數位訊號至數字/模擬轉換器，經所述的數字/模擬轉換器將其數據數位訊號轉換成一模擬輸出值，輸^送柱放夫電路的蓉訊誇輸tli補餷電踏，同時調整其值使得所速的可規劃放大電路輸出至模擬/數字轉換器的讀值為yx(S3)=ADCmax，即預定的模擬/數字轉換器的最大讀值，記錄X值，同時記錄此零訊號補償碼的值，再此以DACtune表示，根據上述的機制，如表一所示，分別記錄以下模擬/數字轉換器的讀值，進而完成一音頻取樣自動校準流程。表一tableseeoriginaldocumentpage11當應用在實際量測音頻訊號時，通過所述的單片微機所執行的聲音數據串流量測流程機制，以達到分析運算介於不同通道內音頻栽波的目的。所述的聲音數據串流量測流程主要進行下列程序開機時單片微機設定所述的增益碼輸出設為X,並設定數字/模擬轉換器為DACtune，並且所述的模擬/數字轉換器的讀值為yinit,此值為零訊號的模擬/數字轉換器讀值，下列數值的計算，作為零訊號的噪聲補償formulaseeoriginaldocumentpage11接收音頻訊號S時，所述的模擬/數字轉換器讀值以yx(S)表示，判斷yx(S)值的範圍落入哪個區間(formulaseeoriginaldocumentpage11利用下式運算formulaseeoriginaldocumentpage11',進而求得S為其所測得的訊號值；當2利用下式運算formulaseeoriginaldocumentpage11求得所述的S訊號值並將其代入欲壓縮聲音數據的積數中，並與原第一筆數據點與緩存器向右位移一位後的差值相乘，導出一壓縮碼，此時所述的壓縮值通過緩存器向左還原位移一位，形成一還原運算後的聲音數據，以此循環運算直至所速的卄數緩存器歸零，最後求得一聲咅數棍點的一左聲道數棍舉值，閭理也在一右聲道求得一聲音數據點的一右聲道數據串值；通過當增益碼設為X時，取模擬/數字轉換器讀值，又所述的可規劃放大電路的增益與增益碼成線性比量關係，且增益碼越大增益越大，即利用上述增益碼的調整，達到最大的模擬/數字轉換器的信號與量化誤差的比值，因此音頻數據流的量測準確度愈高，同時，開機時做零點補償，避免由於音頻信號同步與異步取樣時變化所造成的零點訊號飄移，影響運算的準確性；綜上所述，即利用上述公式中增益碼的調整，來達到根據音頻採樣的壓縮比量調整可規劃放大電路的放大倍數，並利用零訊號補償碼補償無音頻訊號的輸出，使得音頻信號到達模擬/數字轉換器的輸入，能有最大的跨距，即零訊號時為ADCmin，而最大壓縮比量時為ADCmax,使信號與量化誤差的比值達到最大。圖1為本發明處理程序流程圖；圖2為本發明音頻信號動態取樣示意圖；圖3為本發明音頻取樣自動校準流程(WorkFlow)示意圖；圖4為本發明聲音數據串流量測流程(WorkFlow)示意圖；圖5為本發明一電路實施例示意圖；圖6為本發明電路邏輯方塊示意圖；圖7為本發明可規劃放大電路邏輯方塊部份示意圖。附圖標記說明1-取樣步驟；2-分段傳送步驟；3-初壓縮步驟；4-轉換步驟；10-電源供應單元；ll-恆電流組件；100-基本供壓源；Vref-定電壓源；20-單片微機；21-模擬/數字轉換單元；21A-模擬/數字轉換器；21B-數字/模擬轉換器；20A-增益碼；201-零訊號補償碼；200-數據數位訊號；Cout-調整補償零訊號輸出值；Cin-放大信號；30-放大電路；30A-可規劃放大電路；30B-零訊號輸出補償電路；R-音頻感測組件。具體實施方式以下結合附圖，對本發明上述的和另外的技術特徵和優點作更詳細的說明。請配合參閱圖1所示，本發明的製造方法技術方案是:一種音樂壓縮與解壓縮古法的改良，其包括以下步驟取樣歩腺a:音先取得接收多紐的魯if、數拔(如Wav、Midifile)，其是包括一是列由音符信息或數字電子頻波所形成各種音頻響應的音樂格式活動信息段；分段傳送步驟b:將動態性音樂格式的活動信息段分送至不同音樂信道(2.0ch、5.1ch)內；初壓縮步驟c:將不同音樂信道(2.0ch、5.1ch)內的活動信息段依容量或質量的區分選擇，再細選壓縮的比率(bitrate),並進行活動信息段的相加或相減運算，其中選擇一音樂信道為相加運算的處理程序時，另一音樂信道則處理一相減的程序；轉換步驟d:運算分析所述的動態性音樂格式的活動信息段轉換成另外型式的活動信息段，其包括相對所述的活動信息段與的前的一段活動信息段數據點的一匹配或失配差異間的狀態信息，與根據所述的狀況信息相對的所述的匹配或失配判斷其相關資料點的誤差範圍；還原步驟e:運算後的任一聲道的活動信息段經相加或相減的乘積處理，最後再分別輸出至左、右聲道，而完成整個還原的動作。請參閱圖2所示，本發明主要是將所述的欲壓縮的聲音數據的左、右聲道同時作動態性範圍取樣，以保持原有聲音數據的解析度，並將所述的左聲道與右聲道的欲壓縮聲音數據相加，且同時將左聲道與右聲道的欲壓縮聲音數據相減，並以將所述的聲音的噪聲降至最低，進而達混音的功效，且同步將所述的左、右聲道混音後所取樣的多組數據點的後一數據點，也所述的第二筆數據點與前一數據點(第一筆數據點)相比較所得一差值，並將所述的差值乘上一積數，其中所述的積數是一經過運算的小數，以使得所述的壓縮率增加，壓縮所需的存儲空間變小，再判斷其誤差範圍並進行編碼，進而得一壓縮碼，又隨即將所述的壓縮碼以相同步驟顛倒解壓縮還原，進而得到一還原後的數據點，復再將所述的還原後的數據點及其後一數據點(也即第三筆數據點)相比較所得另一差值，使以相同步驟壓縮，利用此法壓縮以一8位(或16位)的欲壓縮聲音數據為例，能壓縮成為一2位(或4位)，進而使用者可以相同容量的存儲器儲存還多的數據，進而可省略現用的編碼集成電路、解碼集成電路與高速中央處理單元CPU),以達到價格低、效能高的目的；最後又將所述的經過運算後的右聲道數據減掉1/2運算後的左聲道數據的值再乘上另一積數，使得到最後的左聲道聲音，且將所述的經過運算後的右聲道數據加上1/2運算後的左聲道數據，得最後的右聲道聲音，通過利用上述步驟，將壓縮後且解壓縮的聲音數據還原後完全相同在原來欲壓縮的聲音數據，使用者可聽到原有的聲咅，從而解決了使其壓縮後且解壓糹畝的聲魯數捤還原後宄仝閎在原來欲壓縮的聲音數據的技術問題。自然界的訊號可以說都是連續(Continuous)的模擬訊號，而目前一般的計算器都不是模擬的型式，而是數字的型式，故要將模擬訊號送入數字晶片中加以分析處理，勢必需經一番轉換才行；如第圖所示，其為一模擬/數字轉換器(ADC)訊號轉換圖，首先將模擬訊號的大小範圍確定，如05V,然後每隔一個取樣周期Ts(SamplingPeriod),將訊號「取樣」(Sampling)，此時所得到訊號稱為離散(Discrete)訊號，最後離散訊號再經過r量化」(Quantization)的過程，才真正轉換成數字訊號。以8位量化為例，將輸入訊號0~5V的範圍，分割成255等份，若訊號為最小的0V,則將被量化為00000000,反的，訊號若為5V,則被量化為11111111，由上可想像如果是利用16位ADC作量化時，則可分割成65535等份，這將可大大的提高解析度(Resolution)，且還具減少量化誤差(QuantizationError)的產生，以下為解析度的公式表示解析度=輸入電壓範圍+(211-1);N為量化位數(※本發明其是採用一顆PIC16F877(Microcontroller;MCU)組件，其內建一10bit量化位數的ADC)再此，另以一聲音訊號取樣周期Ts(取樣頻率fs-l/Ts)為例，在所述的頻域中，也可說一個訊號的『頻寬大小』，實際上就表示此訊號在「時域中的變化快慢J,由此可想見的是，面對一個變化極快的模擬訊號，卻用一個很小的取樣頻率取取樣，所得的取樣結果，已經不足以代表原來的訊號，並造成所謂r混淆J(Aliasing)的情事發生，就以下定理推導fs〉=(2*訊號最大頻率)今將以一聲音訊號數位化，其取樣頻率為一40kHz,如果再考慮8量化位，當位於網絡上傳送語音訊號時，其至少需要一40kx8二320kbps頻寬，然，隨著頻寬傳輸中可通過聲音數據可壓縮的特性，本發明通過一壓縮與解壓縮方法的改良，不論應用在實時音頻取樣或高音質要求的DVD播放取樣，具有其還精確取樣分析與原音重現的功效，以下就一實施例說明如下本發明是提供一種音樂壓縮與解壓縮方法的改良，本例實施例其是應用一單lash)ROM，以輸出一增益碼(GainCode)與一零訊號補償碼；請參閱圖3、圖4所示，其中所速的編譯程序算法(Algorithm)流程可包含一音頻取樣自動校準流程與一聲音數據串流量測流程；所述的音頻取樣自動校準流程如下，首先將音頻取樣訊號設為零，同時將增益碼(GainCode)值設為零，又所述的單片微機送出一零訊號補償碼(數據數位訊號)至數字/模擬轉換器(DAC)，經所述的數字/模擬轉換器(DAC)將其數據數位訊號轉換成一模擬輸出值(調整補償零訊號輸出值Cout)，輸出送往放大電路的零電壓輸出補償電路，使得模擬/數字轉換器(ADC)讀零訊號的讀值為yO(0"ADCmin，即模擬/數字轉換器(ADC)的最小讀值，接著取樣訊號設為量測音頻訊號的最大值S3，模擬/數字轉換器(ADC)讀值為y0(S3),調整增益碼(GainCode)為X，將會使yx(S3)二ADCmax(接近ADC滿刻度的一個默認值)，同時又所述的單片微機送出一數據數位訊號(零訊號補償碼)至數字/模擬轉換器(DAC)，經所述的數字/模擬轉換器(DAC)將其數據數位訊號轉換成一模擬輸出值(調整補償零訊號輸出值Cout)，輸出送往放大電路的零訊號輸出補償電路，同時調整其值使得所述的可規劃放大電路(PGA)輸出至模擬/數字轉換器(ADC)的讀值為yx(S3)=ADCmax,即預定的模擬/數字轉換器(ADC)的最大讀值，記錄X值，同時記錄此零訊號補償碼的值，再此以DACtune表示，根據上述的機制(WorkChart),如表一所示，分別記錄以下模擬/數字轉換器(ADC)的讀值，進而完成一音頻取樣自動校準流程。表一tableseeoriginaldocumentpage15當應用在實際量測音頻訊號時，通過所述的單片微機所執行的聲音數據串流量測流程機制，以達到分析運算介在不同通道內音頻載波的目的，其中所述的聲音數據串流量測流程主要進行下列程序開機時單片微機設定所述的增益碼(GainCode)輸出設為X，並設定數字/模擬轉換器(DAC)為DACtune,並且所述的模擬/數字轉換器(ADC)的讀值為yinit(此值為零訊號的模擬/數字轉換器(ADC)讀值)，下列數值的計算，作為零訊號的噪聲補償/=1,2,3,偶=,+，,-》(0)接收音頻訊號S時，所述的模擬/數字轉換器(ADC)讀值(以yx(S)表示)，判斷yx(SM直的範圍落入哪個區間(z=Q，L2^。=Q)力(S,)^(S)^'^,+1),利用下式運算S=&+--_少'y、(&+0-y、(&)，進而求得S為其所測得的訊號值；當凡(S)2h(&),利用下式運算.&一&——WS)-少二,求得所述的S訊號值並將其代入欲壓縮聲音數據的積數中，並與原第一筆數據點與緩存器向右位移一位後的差值相乘，導出一壓縮碼，此時所述的壓縮值通過緩存器向左還原位移一位，形成一還原運算後的聲音數據，以此循環運算直至所述的計數緩存器歸零，最後求得一聲音數據點的一左聲道數據串值，同理也在一右聲道求得一聲音數據點的一右聲道數據串值；通過當增益碼(GainCode)設為X時，取模擬/數字轉換器(ADC)讀值，又所述的可規劃放大電路(PGA)的增益(Gain)與增益碼(GainCode)成線性比量關係，且增益碼(GainCode)越大增益(Gain)越大，即利用上述增益碼(GainCode)的調整，達到最大的模擬/數字轉換器(ADC)的信號與量化誤差的比值，因此音頻數據流的量測準確度愈高，同時，開機時做零點補償，避免由於音頻信號同步與異步取樣時變化所造成的零點訊號飄移，影響運算的準確性。因此本發明即利用上述公式中增益碼(GainCode)的調整，來達到根據音頻採樣的壓縮比量調整可規劃放大電路(PGA)的放大倍數，並利用零訊號補償碼補償無音頻訊號的輸出，使得音頻信號到達模擬/數字轉換器(ADC)的輸入，能有最大的跨距(即零訊號時為ADCmin,而最大壓縮比量時為ADCmax),使信號與量化誤差的比值達到最大，請參閱第五圖5、圖6所示，圖中，其為本發明的電路方塊示意圖，所述的電路主要包含一電源供應單元10,所述的電源供應單元IO分別輸出一基本供壓源100、一定電流源與一定電壓源Vref,又所述的電源供應單元10的定電壓源Vref輸出端分別與一恆定電流組件11與一放大電路30接設，且所述的恆定電流組件11另一端點則分別與放大電路(PGA)30與電源供應單元10內適算放大器接設，所速的電源供應單元IO分別提供輸出一基本供壓源100給放大電路30、與單晶片處理器單元20以做為其基本電路組件操作的工作電壓；一單片微機20，所述的單片微機又稱為微控制器(Microcontroller;簡稱MCU)，可通過編譯程序將控制字碼寫入單片微機內的快閃(Flash)ROM，以輸出一增益碼(GainCode)與一零訊號補償碼201,所述的單片微機輸出一數據數位訊號增益碼(GainCode)20A至放大電路(GainAmplify)30的可規劃放大電路30A中，又所述的增益碼(GainCode)20A可設定所述的可規劃放大電路(PGA)30A輸出至單片微機20內模擬/數字轉換器(ADC)21A的放大倍數，所述的單片微機輸出一數據數位訊號(零壓力補償碼20C)至數字/模擬轉換器(DAC)21B，令所述的數字/模擬轉換器(DAC)30B將其數據數位訊號轉換成一模擬輸出值(調整補償零訊號輸出值Cout)，輸出送往所述的放大電路(GainAmplify)30的零訊號輸出補償電路30B;所述的單晶片微處裡器內建包含一模擬/數字轉換器(ADC)21A與一數字/模擬轉換器(DAC)21B，又所述的模擬/數字轉換單元21主要提供一模擬與數字間準位信號的編碼轉換以為對應輸出的邏輯信號，所述的模擬/數字轉換器(ADC)21A對應輸出一數據數位訊號200(圖未示)至單片微機單元20的ALU中，又所述的模擬/數字轉換器21A對應接收來自所述的放大電路(GainAmplify)30的一放大信號20的一零訊號補償碼201(圖未示)，又所述的數字/模擬轉換器(DAC)21B對應輸出一模擬輸出值(調整補償零訊號輸出值Cout)至放大電路(GainAmplify)30的零訊號輸出補償電路30B;一放大電路(GainAmplify;PGA),所述的放大電路(PGA)30主要由包含一可規劃放大電路30A與一零訊號輸出補償電路30B,根據音頻感測組件R的壓縮比量與零訊號輸出，所述的單片微機單元20輸出零訊號補償碼201(圖未示)至一數字/模擬轉換器(DAC)21B，又所述的放大電路(GainAmplify)30接收來自所述的數字/模擬轉換器(DAC)21B的輸出的零訊號補償電壓，經所述的放大電路(GainAmplify)30零訊號輸出補償電路30B的零訊號歸零補償；同時所述的單晶片處理器單元20輸出增益碼(GainCode),所述的放大電路(GainAmplify)30接收來自所述的單晶片處理器單元20所送出的增益碼(GainCode)20A為X,調整可規劃放大電路(PGA)30A的放大倍數；當所述的最大壓縮比量時輸入到模擬/數字轉換器(ADC)21A的值為滿刻度值，零壓編比量時榆入到模擬/數字轉換器(ADC)21A的值為接近零的最小值，以達到減少量化誤差並提高音頻數據流的精準量測的目的者；同時，開機時做零點補償，避免音頻信號同步與異步採樣時變化所造成的零點訊號飄移，影響運算的準確性。請再參閱圖6、圖7所示，為本發明實施的電路邏輯示意圖，圖6中所圏設的虛線方塊與圖7全部內容其是標示代表為一放大電路(GainAmplify)30，圖中所述的運算放大器(U1A)的放大輸出端14接設一電阻R3再與另一運算放大器(U1C)的放大輸入端9相接，所述的放大輸出端8連接另一運算放大器(U2A)的放大輸入端12，經連續二極的串接放大，最後輸出送至所述的模擬/數字控制器(ADC)21A的放大信號Cin端，又所述的單晶片處理器單元20的增益碼(GainCode)20A(AMP0..7)信號輸出接設至所述的放大電路(GainAmplify)30的可規劃放大電路(PGA)30A上，當所述的放大電路(GainAmplify)30—偵測端接收來自所述的聲音數據流的栽波訊號，經單片微機單元20的編譯程序代碼核校後的控制信號增益碼(GainCode)20A輸出一數據信號至運算放大器(UlA)的輸入端13與運算放大器(U2A)的放大輸入端12，通過所述的數字/模擬轉換器(DAC)21B的調整補償零訊號輸出值Cout輸入至放大電路(GainAmplify)30的零訊號輸出補償電路30B中，調整所述的可規劃放大電路(PGA)30A中運算放大器(U2A)的放大信號Cin端輸出一相對放大增益至模擬/數字轉換器(ADC)21A;通過以上所述可知所述的放大電路(GainAmplify)30輸出增益是隨著其增益碼(GainCode)20A與調整補償零訊號輸出值Cout值變化而改變，跟隨音頻感測組件R的壓縮比量值而變化，予以調整放大電路(GainAmplify)30可規劃放大電路(PGA)30A中運算放大器(U1A與U1C)的放大倍數，與作零點訊號補償，而當音頻感測組件R其壓縮比量值與零訊號輸出不同時，仍能維持當最大壓縮時輸入到模擬/數字轉換器(ADC)21A的值為滿刻度值，零訊號時輸入到模擬/數字轉換器(ADC)21A的值為接近零的最小值，以達到減少量化誤差並提高音頻數據流的精準量測的目的；同時，開機時做零點補償，避免音頻信號同步與異步採樣時變化所造成的零點訊號飄移，影響運算的準確性。上列詳細說明是針對本發明的可行實施例的具體說明，惟所述的實施例並非用以限制本發明的專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為的等效實施或變還，均應包含在本案的專利範圍中。權利要求1、一種音樂壓縮與解壓縮方法的改良，其特徵在於將欲壓縮的聲音數據的左、右聲道同時作動態性範圍取樣，以保持原有聲音數據的解析度，並將所述的左聲道與右聲道的欲壓縮聲音數據相加，且同時將左聲道與右聲道的欲壓縮聲音數據相減，並以將所述的聲音的噪聲降至最低，進而達混音的功效，且同步將所述的左、右聲道混音後所取樣的多組數據點的後一數據點，也所述的第二筆數據點與第一筆數據點相比較所得一差值，並將所述的差值乘上一積數，其中所述的積數是一經過運算的小數，以使得所述的壓縮率增加，壓縮所需的存儲空間變小，再判斷其誤差範圍並進行編碼，進而得一壓縮碼，又隨即將所述的壓縮碼以相同步驟顛倒解壓縮還原，進而得到一還原後的數據點，再將所述的還原後的數據點及第三筆數據點相比較所得另一差值，通過相同步驟壓縮，利用此法壓縮以8位或16位的欲壓縮聲音數據為例，能壓縮成為2位或4位，進而使用者可以相同容量的存儲器儲存還多的數據，進而可省略現用的編碼集成電路、解碼集成電路與高速中央處理單元；最後又將所述的經過運算後的右聲道數據減掉1/2運算後的左聲道數據的值再乘上另一積數，使得到最後的左聲道聲音，且將所述的經過運算後的右聲道數據加上1/2運算後的左聲道數據，得最後的右聲道聲音，通過利用上述步驟，將壓縮後且解壓縮的聲音數據還原後完全相同在原來欲壓縮的聲音數據，使用者可聽到原有的聲音。2.根據權利要求1所述的一種音樂壓縮與解壓縮方法的改良，其特徵在於其包括以下步驟取樣步驟首先取得接收多組的音樂數據，其包括一系列由音符信息或數字電子頻波所形成各種音頻響應的音樂格式活動信息段；分段傳送步驟將動態性音樂格式的活動信息段分送至不同音樂信道(2.0ch、5.1ch)內；初壓縮步驟將不同音樂信道(2,0ch、5.1ch)內的活動信息段依容量或質量的區分選擇，再細選壓縮的比率，並進行活動信息段的相加或相減運算，其中選擇一音樂信道為相加運算的處理程序時，另一音樂信道則處理一相減的程序；轉換步驟運算分析所述的動態性音樂格式的活動信息段轉換成另外型式的活動信息段，其包括相對所述的活動信息段與之前的一段活動信息段數據點的一匹配或失配差異間的狀態信息，與根據所述的狀況信息相對的所述的匹配或失配判斷其相關資料點的誤差範圍；還原步驟運算後的任一聲道的活動信息段經相加或相減的乘積處理，最後再分別輸出至左、右聲道，而完成整個還原的動作；結束。3.—種音樂壓縮與解壓縮電路，用以實現上述的音樂壓縮與解壓縮方法的改良，其特徵在於其包括一電源供應單元，所述的電源供應單元分別輸出一基本供壓源、一定電流源與一定電壓源，又所述的電源供應單元的定電壓源輸出端分別與一恆定電流組件與一放大電路電連接，且所述的恆定電流組件另一端點則分別與放大電路與電源供應單元內運算放大器電連接，所述的電源供應單元分別提供輸出一基本供壓源給放大電路、與單晶片處理器單元以做為其基本電路組件操作的工作電壓；一單片微機，所述的單片微機又稱為微控制器，通過編譯程序將控制字碼寫入單片微機內的快閃ROM，以輸出一增益碼與一零訊號補償碼，所述的單片微機輸出一數據數位訊號增益碼至放大電路的可規劃放大電路中，又所述的增益碼設定所述的可規劃放大電路輸出至單片微機內模擬/數字轉換器的放大倍數，所述的單片微機輸出一數據數位訊號至數字/模擬轉換器，令所述的數字/模擬轉換器將其數據數位訊號轉換成一模擬輸出值，輸出送往所述的放大電路的零訊號輸出補償電路；所述的單晶片微處裡器還包含一模擬/數字轉換器與一數字/模擬轉換器，又所述的模擬/數字轉換單元主要提供一模擬與數字間準位信號的編碼轉換以為對應輸出的邏輯信號，所述的模擬/數字轉換器對應輸出一數據數位訊號至單片微機單元的ALU中，又所述的模擬/數字轉換器對應接收來自所述的放大電路的一放大信號Cin,所述的數字/模擬轉換器對應接收來自所述的單晶片處理器單元的一零訊號補償碼，又所述的數字/模擬轉換器對應輸出一模擬輸出值至放大電路的零訊號輸出補償電路；一放大電路，所述的放大電路包含一可規劃放大電路與一零訊號輸出補償電路，根據音頻感測組件的壓縮比量與零訊號輸出，所述的單片微機單元輸出零訊號補償碼至一數字/模擬轉換器，又所述的放大電路接收來自所述的數字/模擬轉換器的輸出的零訊號補償電壓，經所述的放大電路零訊號輸出補償電路的零訊號歸零補償；同時所述的單晶片處理器單元輸出增益碼，所述的放大電路接收來自所述的單晶片處理器單元所送出的增益碼為X，調整可規劃放大電路的放大倍數；當所述的最大壓縮比量時輸入到模擬/數字轉換器的值為滿刻度值，零壓縮比量時輸入到模擬/數字轉換器的值為接近零的最小值，以達到減少量化誤差並提高音頻數據流的精準量測的目的；同時，開機時做零點補償，避免音頻信號同步與異步釆樣時變化所造成的零點訊號飄移，影響運算的準確性。4.一種音樂壓縮與解壓縮方法的改良，其是應用一單片微機通過程序編譯將程序代碼寫入單片微機內的快閃ROM，以輸出一增益碼與一零訊號補償碼，其特徵在於所述的程序算法流程包含一音頻取樣自動校準流程與一聲音數據串流量測流程；所述的音頻取樣自動校準流程如下，首先將音頻取樣訊號設為零，同時將增益碼值設為零，又所述的單片微機送出一零訊號補償碼至數字/模擬轉換器，經所述的數字/模擬轉換器將其數據數位訊號轉換成一模擬輸出值，輸出送往放大電路的零電壓輸出補償電路，使得模擬/數字轉換器讀零訊號的讀值為yO(0)=ADCmin，即模擬/數字轉換器的最小讀值，接著取樣訊號設為量測音頻訊號的最大值S3，模擬/數字轉換器讀值為y0(S3),調整增益碼為X,將會使yx(S3"ADCmax,其為接近ADC滿刻度的一個默認值，同時又所述的單片微機送出一數據數位訊號至數字/模擬轉換器，經所述的數字/模擬轉換器將其數據數位訊號轉換成一模擬輸出值，輸出送往放大電路的零訊號輸出補償電路，同時調整其值使得所述的可規劃放大電路輸出至模擬/數字轉換器的讀值為yx(S3)=ADCmax,即預定的模擬/數字轉換器的最大讀值，記錄X值，同時記錄此零訊號補償碼的值，再此以DACtune表示，根據上述的機制，如表一所示，分別記錄以下模擬/數字轉換器的讀值，進而完成一音頻取樣自動一吏準流程。表一tableseeoriginaldocumentpage4當應用在實際量測音頻訊號時，通過所述的單片微機所執行的聲音數據串流量測流程機制，以達到分析運算介予不同通道內咅頻栽波的目的。所述的聲音數據串流量測流程主要進行下列程序開機時單片微機設定所述的增益碼輸出設為X,並設定數字/模擬轉換器為DACtune,並且所述的模擬/數字轉換器的讀值為yinit,此值為零訊號的模擬/數字轉換器讀值，下列數值的計算，作為零訊號的噪聲補償/=1，2,3+》(0)接收音頻訊號S時，所述的模擬/數字轉換器讀值以yx(S)表示，判斷yx(S)值的範圍落入哪個區間(G，1，2^^G)力(S,)^(。^'W,+1),利用下式運算S=&+--{_y,(S)-_y',(&)},《&+1)->^(&)，進而求得S為其所測得的訊號值；當尺(S)^XU&)，利用下式運算求得所述的s訊號值並將其代入欲壓縮聲音數據的積數中，並與原第一筆數據點與緩存器向右位移一位後的差值相乘，導出一壓縮碼，此時所述的壓縮值通過緩存器向左還原位移一位，形成一還原運算後的聲音數據，以此循環運算直至所述的計數緩存器歸零，最後求得一聲音數據點的一左聲道數據串值，同理也在一右聲道求得一聲音數據點的一右聲道數據串值；通過當增益碼設為X時，取模擬/數字轉換器讀值，又所述的可規劃放大電路的增益與增益碼成線性比量關係，且增益碼越大增益越大，即利用上述增益碼的調整，達到最大的模擬/數字轉換器的信號與量化誤差的比值，因此音頻數據流的量測準確度愈高，同時，開機時做零點補償，避免由於音頻信號同步與異步取樣時變化所造成的零點訊號飄移，影響運算的準確性；綜上所述，即利用上述公式中增益碼的調整，來達到根據音頻採樣的壓縮比量調整可規劃放大電路的放大倍數，並利用零訊號補償碼補償無音頻訊號的輸出，使得音頻信號到達模擬/數字轉換器的輸入，能有最大的跨距，即零訊號時為ADCmin，而最大壓縮比量時為ADCmax,使信號與量化誤差的比值達到最大。5.根據權利要求4所述的音樂壓縮與解壓縮方法的改良，其特徵在於所述的單片微機具可程序化邏輯模塊，其電路基板可積休化或作微縮設許。6.根據權利要求4所述的音樂壓縮與解壓縮方法的改良，其特徵在於所述的單片微機輸出一數據數位訊號至數字/模擬控制器模塊其為一12位數據數位訊號。7.根據權利要求4所述的音樂壓縮與解壓縮方法的改良，其特徵在於所述的微處理器單元電連接至所述的放大電路的模擬開關網關晶片其為一16位數據數位訊號。全文摘要本發明為一種音樂壓縮與解壓縮方法的改良及實現電路，其主要特徵是利用將欲壓縮聲音的左、右聲道同時作動態性範圍取樣，再通過將壓縮聲音的左、右聲道數據相加或相減，以達到噪聲幹擾降至最低，其中應用技術的特色在於同步將左、右聲道混音後所取樣的多組數據區段前、後各一數據點比較得一差值並乘一積數，促使其壓縮率增加，同時令所需存儲空間變小，再判斷其誤差範圍並進行編碼，經取得一壓縮碼後復再通過解壓縮程序運算求得一還原數據點，使得儲存器可儲存還多數據訊息，其中可免除搭配高速中央處理單元(CPU)或編、解碼集成電路的介接，除具有降低製造成本外，還可達到高效率音質呈現的目的。文檔編號G10L19/00GK101320562SQ20071010842公開日2008年12月10日申請日期2007年6月7日優先權日2007年6月7日發明者許建隆申請人:中皇國際股份有限公司