專利名稱：用于處理聲音信號(hào)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理環(huán)繞左聲道和環(huán)繞右聲道的聲音信號(hào)的方法和系統(tǒng)、延遲管理單元、諸如家庭娛樂(lè)設(shè)備、汽車聲音系統(tǒng)等的音響系統(tǒng)、用于這樣的音響系統(tǒng)的混頻單元以及聲音系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已經(jīng)研制了許多聲音信號(hào)處理技術(shù)，試圖改善在音響系統(tǒng)中使用揚(yáng)聲器再現(xiàn)的聲音的質(zhì)量，尤其是對(duì)于包括由左右聲道部件組成的立體聲道的音響系統(tǒng)。這樣的音響系統(tǒng)的例子是家庭音響系統(tǒng)，諸如高保真(hi-fi)系統(tǒng)、影院聲音系統(tǒng)和汽車聲音系統(tǒng)，它們均處理聲音信號(hào)，以便為揚(yáng)聲器提供聲音輸入信號(hào)?！皳P(yáng)聲器”通常被理解為將聲音輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為可聽(tīng)聲波的物理設(shè)備或“驅(qū)動(dòng)器”，即，利用電磁鐵使之振動(dòng)的(薄)膜片，其又利用聲音信號(hào)來(lái)激活。當(dāng)使用單極子揚(yáng)聲器時(shí)，聲音像是從揚(yáng)聲器的方向始發(fā)出來(lái)的。偶極子揚(yáng)聲器或驅(qū)動(dòng)器包括兩個(gè)具有相反相位的聲源，其隔開(kāi)小的距離。偶極子揚(yáng)聲器并不是在所有方向上都同等輻射的，因此它的方向性圖體現(xiàn)出指示強(qiáng)的聲音輻射的兩個(gè)波瓣，以及在其它方向上不輻射聲音的特性。這可以利用包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)器組合在一起的揚(yáng)聲器來(lái)實(shí)現(xiàn)。可將一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器放置在“盒子(box)”中。在下文中，術(shù)語(yǔ)“揚(yáng)聲器”可以指單個(gè)驅(qū)動(dòng)器或一組驅(qū)動(dòng)器，有時(shí)被稱為“陣列”。
利用通常位于收聽(tīng)者的左邊和右邊的揚(yáng)聲器，將立體聲信號(hào)轉(zhuǎn)變成聲音，以使該聲音或多或少指向說(shuō)話者的左右耳。
有些音響系統(tǒng)試圖通過(guò)從位于房間周圍的各個(gè)位置上的揚(yáng)聲器的布置方案中發(fā)出聲音來(lái)傳遞較好的收聽(tīng)體驗(yàn)，例如，Dolby Digital 2.0或Dolby Digital 5.1，其中可以實(shí)施多達(dá)6個(gè)揚(yáng)聲器——一個(gè)用于低音信號(hào)的亞低音揚(yáng)聲器、兩個(gè)前置揚(yáng)聲器、兩個(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器和一個(gè)中心揚(yáng)聲器。這些系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于必須在收聽(tīng)者背后的一定距離上放置所要求的附加揚(yáng)聲器。這不總是有可能的，尤其是對(duì)于用于小房間的家庭娛樂(lè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其中收聽(tīng)者不能為了保證與后置揚(yáng)聲器的必要間隔而將他的座位安排安置在房間的中央。而且，這樣的揚(yáng)聲器必須以某種方式連接到放大器，這通常意味著電纜沿著天花板或地板的難看的長(zhǎng)度。
其它的音響系統(tǒng)在收聽(tīng)者的前面使用偶極子揚(yáng)聲器陣列，從而為中央聲道、左右前聲道、以及左右環(huán)繞聲道產(chǎn)生不同的波瓣。環(huán)繞聲道的波瓣指向側(cè)墻，其中聲音朝向收聽(tīng)者反向反射。能夠使用偶極子揚(yáng)聲器的特性在房間中產(chǎn)生好的效果，從而提供擴(kuò)散的和寬廣的聲音重現(xiàn)。以這種方式再現(xiàn)的聲音可以給予收聽(tīng)者他被聲音環(huán)繞的印象。這種印象在有限的區(qū)域中是最強(qiáng)烈的，被稱為“有效點(diǎn)(sweet spot)”。在有效點(diǎn)內(nèi)，給予收聽(tīng)者聲音來(lái)自所有周圍的印象，從而不會(huì)覺(jué)得是直接從揚(yáng)聲器中發(fā)出的。然而，在有效點(diǎn)之外，感覺(jué)到的聲音質(zhì)量快速下降，并且由于左右環(huán)繞聲道部件的干擾而時(shí)常感覺(jué)到染色(效應(yīng))或失真，這是起源于立體聲信號(hào)中的不同分量所行進(jìn)的距離的恒定差異的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是在寬闊的收聽(tīng)區(qū)域中提供增強(qiáng)的環(huán)繞聲音感覺(jué)。
為此，本發(fā)明提供用于處理環(huán)繞左聲道和環(huán)繞右聲道的聲音信號(hào)的方法，其中在環(huán)繞右聲道和環(huán)繞左聲道的信號(hào)之間生成連續(xù)變化的延遲。用于去相關(guān)(decorrelate)環(huán)繞左聲道和環(huán)繞右聲道的延遲可能周期性地變化，在這種情況中它可以在非常慢的諸如數(shù)十秒的時(shí)標(biāo)上振蕩。同樣，它可以具有隨機(jī)或偽隨機(jī)特性。由于引起的“有效點(diǎn)”不再被限制到小的區(qū)域，而是在較大的區(qū)域上擴(kuò)展，所以去相關(guān)提供了增強(qiáng)的環(huán)繞聲音感覺(jué)的效果。環(huán)繞信號(hào)的連續(xù)去相關(guān)確保了收聽(tīng)者將不再承受令人不快的單聲道效果，而這樣的效果能夠在其中沒(méi)有去相關(guān)環(huán)繞信號(hào)的其他系統(tǒng)中出現(xiàn)。
本發(fā)明的中心點(diǎn)是相互獨(dú)立地處理左右環(huán)繞聲道，以試圖創(chuàng)建更寬廣的效果，不像其它公知的方法一樣在添加之前對(duì)右與左環(huán)繞聲道之間的差信號(hào)進(jìn)行延遲。
因?yàn)橐赃@種方式對(duì)立體環(huán)繞聲道的左右分量進(jìn)行延遲導(dǎo)致增強(qiáng)的環(huán)繞聲音感覺(jué)，所以在下面提到環(huán)繞聲道或其左右分量時(shí)，可以使用形容詞“增強(qiáng)的”，以避免與其它聲音信號(hào)處理步驟中的其它類型的延遲相混淆。
為了通過(guò)去相關(guān)環(huán)繞聲道達(dá)到這種增強(qiáng)的環(huán)繞聲音感覺(jué)，可以使用延遲管理單元，用于在立體環(huán)繞聲道的環(huán)繞右聲道和環(huán)繞左聲道的信號(hào)之間提供連續(xù)變化的延遲。該連續(xù)變化的延遲可以通過(guò)在左右環(huán)繞聲道的信號(hào)路徑中插入可變延遲單元來(lái)生成，并且可以周期性振蕩，或者同樣可以具有隨機(jī)性?？勺冄舆t單元和延遲管理單元中的其它元件可以利用包括集成電路和/或模擬電路的電路的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者可以使用包含數(shù)字信號(hào)處理模塊的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，該延遲管理單元可以使用最合適的軟件模塊與數(shù)字和/或模擬硬件元件的組合來(lái)構(gòu)成。
從屬權(quán)利要求以及后續(xù)的描述特別地公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和特性。
在本發(fā)明的相對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，相對(duì)于其它的環(huán)繞信號(hào)，每個(gè)環(huán)繞信號(hào)被整體延遲，即在其整個(gè)頻率范圍上進(jìn)行延遲。這里，整個(gè)左環(huán)繞聲道相對(duì)于整個(gè)右環(huán)繞聲道被延遲。
為了保證引入到左右環(huán)繞聲道中的變化延遲在任何時(shí)候彼此之間都是有效不同的，最好生成連續(xù)變化的延遲，以使左右環(huán)繞聲道總是去相關(guān)的。這可以通過(guò)充分計(jì)算所需的延遲并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視來(lái)實(shí)現(xiàn)，以確保它們始終是不同的。然而，在本發(fā)明首選的成本效果合算的實(shí)施例中，左環(huán)繞聲道和右環(huán)繞聲道均被分割成多個(gè)頻帶，且每個(gè)環(huán)繞聲道的每個(gè)頻帶相對(duì)于同一聲道的其它頻帶，而且也相對(duì)于其它聲道的對(duì)應(yīng)頻帶被延遲。通過(guò)以這樣的方式將聲道分割成分(量)頻帶并將每個(gè)頻帶延遲不同的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)甚至更好的去相關(guān)。例如，每個(gè)環(huán)繞聲道可以被分割成低、中和高頻帶。一個(gè)聲道的低頻帶相對(duì)中頻帶和相對(duì)高頻帶被延遲，因此相同聲道的兩個(gè)頻帶的每種組合之間的延遲都是不同的。而且，因?yàn)槊總€(gè)頻帶被延遲不同的數(shù)量，所以左和右環(huán)繞聲道的頻帶的每種組合之間的延遲也是不同的。
用于為聲音處理系統(tǒng)的環(huán)繞聲道生成增強(qiáng)的左右分量的合適的延遲管理單元包括用于左環(huán)繞信號(hào)和用于右環(huán)繞信號(hào)的頻率分割裝置，將每個(gè)信號(hào)分割成多個(gè)頻帶；和每個(gè)環(huán)繞聲道中的可變延遲單元；和控制信號(hào)生成器，具有控制信號(hào)輸出，其以這樣的方式連接到可變延遲單元，以便在左右環(huán)繞聲道之間生成連續(xù)可變的延遲，因此每個(gè)環(huán)繞信號(hào)的每個(gè)頻帶擁有它各自的可變延遲單元，每個(gè)可變延遲單元受其自己的控制信號(hào)輸入控制的。
用于控制可變延遲單元的控制信號(hào)是由控制信號(hào)生成器生成的，其可能包含利用硬件或軟件實(shí)現(xiàn)的專用信號(hào)源，或者可以使用音頻處理系統(tǒng)中已經(jīng)存在的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)可以具有周期性特性，或者同樣也可以是隨機(jī)或偽隨機(jī)信號(hào)，并且被直接用于控制可變延遲單元之一。在成本效果劃算的方案中，控制信號(hào)生成器僅包括一個(gè)信號(hào)源和一系列的修改元件，用于通過(guò)對(duì)原始控制信號(hào)執(zhí)行一系列的修改來(lái)導(dǎo)出用于剩余延遲單元的控制信號(hào)。每個(gè)修改單元的輸出可以用作控制信號(hào)輸入以及至下一個(gè)修改單元的輸入，因此每個(gè)控制信號(hào)不同于所有其它的控制信號(hào)。修改可以包括增加或減少控制信號(hào)的幅度，例如加倍或減半，或者可以包括對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行移相來(lái)將其延遲一特定的時(shí)間量。
由于原始控制信號(hào)在相繼的步驟中由于修改元件的序列而被改變，所以每個(gè)得到的控制信號(hào)在幅度和相位上都是不同于其它的。這確保了每個(gè)可變延遲單元都具有唯一的控制信號(hào)輸入。輸入控制信號(hào)的幅度被解釋為時(shí)間的值，例如，控制信號(hào)的幅度越大，那么由可變延遲單元對(duì)其相關(guān)頻帶施加的延遲就越長(zhǎng)。因此，每個(gè)聲道或每個(gè)聲道(左和右)的頻帶都被延遲不同的量。而且，因?yàn)樵伎刂菩盘?hào)的幅度總是在變化，所以每個(gè)修改的控制信號(hào)的幅度也總是在變化。結(jié)果，這些頻帶相對(duì)于彼此連續(xù)地被延遲不斷改變的量。
根據(jù)本發(fā)明的延遲管理單元可以被并入任意聲音處理系統(tǒng)中，用于處理聲音信號(hào)，例如，被并入諸如像高保真系統(tǒng)和/或TV系統(tǒng)之類的家庭娛樂(lè)系統(tǒng)的音響系統(tǒng)、立體聲系統(tǒng)或汽車音響系統(tǒng)中。
例如，包括這種聲音處理系統(tǒng)的演播室(studio)系統(tǒng)可以位于無(wú)線電/TV或錄音棚環(huán)境中，其中將各種聲道的信號(hào)進(jìn)行混合，以用于無(wú)線電/TV節(jié)目或電影配樂(lè)。演播室系統(tǒng)還可以用于在記錄媒體上存儲(chǔ)結(jié)合了增強(qiáng)的環(huán)繞聲道的配樂(lè)(例如，電影配樂(lè)或簡(jiǎn)單音樂(lè))以及任意的伴隨軌跡諸如視頻，以便以后使用。這種記錄媒體可以是光盤(CD)、數(shù)字視盤(DVD)、錄像帶、存儲(chǔ)棒、硬盤等。配樂(lè)還可以被存儲(chǔ)在適于從互聯(lián)網(wǎng)下載如按次計(jì)費(fèi)電影或在線音樂(lè)下載服務(wù)的音樂(lè)配樂(lè)的裝置中。
在與其它聲道混合之前，能夠在根據(jù)本發(fā)明的聲音處理系統(tǒng)的延遲管理單元中處理環(huán)繞聲信號(hào)，以便在配樂(lè)中并入增強(qiáng)的環(huán)繞聲。以這種方式，收聽(tīng)者不必在家中具有包含了這種延遲管理單元的聲音處理系統(tǒng)的音響系統(tǒng)來(lái)享受增強(qiáng)的環(huán)繞聲音感覺(jué)。即使這種使用去相關(guān)的環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生的配樂(lè)從CD、DVD等中進(jìn)行播放，并被輸入到也包括根據(jù)本發(fā)明的延遲管理單元的聲音處理系統(tǒng)，這些環(huán)繞信號(hào)有效地進(jìn)行第二次去相關(guān)，這對(duì)再現(xiàn)聲音的質(zhì)量沒(méi)有任何不利的影響。
優(yōu)選的用于例如在家庭環(huán)境中產(chǎn)生增強(qiáng)的環(huán)繞聲的音響系統(tǒng)包括許多不同輸入聲道的源、根據(jù)本發(fā)明的用于處理聲道的聲音處理系統(tǒng)、和多個(gè)用于將處理過(guò)的聲道轉(zhuǎn)換成可聞聲音的揚(yáng)聲器。用于這樣的音響系統(tǒng)的聲道輸入可以包括單聲道、低音聲道、立體聲前聲道、和立體聲環(huán)繞聲道，其中立體聲聲道包括左右信號(hào)。這些信號(hào)可以在聲音處理系統(tǒng)中以這樣的方式進(jìn)行處理和混合，以提供聲音信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。
音響系統(tǒng)的揚(yáng)聲器可以被分布在多個(gè)盒子(box)中，每個(gè)盒子都包括揚(yáng)聲器陣列。例如，在典型的格局中，包含單個(gè)驅(qū)動(dòng)器的單個(gè)亞低音揚(yáng)聲器用于重現(xiàn)低音，而左右盒子(均可能包含多個(gè)揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器)(揚(yáng)聲器陣列)用于分別重現(xiàn)包括立體聲道的左右分量的聲音。在這種配置中，實(shí)施不同聲道的聲道分量的某一混合，以獲得任何所期望的揚(yáng)聲器陣列的偶極子方向性。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，將增強(qiáng)的環(huán)繞聲道與其它聲道例如中央聲道和左右前聲道進(jìn)行混合，并以這種方式傳送到多個(gè)揚(yáng)聲器，從而至可聞聲音的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致了具有所期望定向分布的偶極子揚(yáng)聲器瓣。例如，可以通過(guò)以特殊的方式將前立體聲道的右聲道分量與中央聲道和環(huán)繞立體聲道的增強(qiáng)的右聲道分量進(jìn)行混合，獲得用于右手邊的揚(yáng)聲器陣列的輸入聲音信號(hào)。同樣，可以通過(guò)以特殊的方式將前立體聲道的左聲道分量與中央聲道和環(huán)繞立體聲道的增強(qiáng)的左聲道分量進(jìn)行混合，獲得用于左手邊的揚(yáng)聲器陣列的聲音信號(hào)。以這種方式混合的信號(hào)包含不止一個(gè)立體聲道的分量，因此利用這些信號(hào)驅(qū)動(dòng)的揚(yáng)聲器陣列呈現(xiàn)出所期望的偶極子行為，多個(gè)不同的瓣用于中央聲道、右和左前聲道以及右和左環(huán)繞聲道。
為此，音響系統(tǒng)的聲音處理系統(tǒng)包括混合單元，用于混合輸入聲道，以提供聲音輸出聲道，并通過(guò)以這樣的方式將混合的和未混合的(低音)聲道傳送到揚(yáng)聲器，以產(chǎn)生偶極子揚(yáng)聲器瓣的期望的定向安排。
這樣的混合單元可以采取適于插入到現(xiàn)有的聲音系統(tǒng)中的信號(hào)單元或?qū)嶓w的形式。該混合單元可以包括用于聲道的線輸入和用于連接到揚(yáng)聲器的線輸出，以及用于混合聲道以提供聲音輸出聲道的裝置，從而產(chǎn)生偶極子揚(yáng)聲器瓣的方向安排。
在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，混合單元包括用戶可配置的延遲裝置，以允許音響系統(tǒng)的用戶以這樣的方式相對(duì)彼此延遲不同的聲道，從而為了至少一些聲道定向偶極子揚(yáng)聲器的瓣。為此，用戶可能能夠通過(guò)利用合適的用戶接口輸入相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)指定與揚(yáng)聲器和用戶的相對(duì)位置有關(guān)的信息。這個(gè)信息隨后可以被轉(zhuǎn)換為合適的格式，諸如延遲裝置中用于延遲和定標(biāo)(scale)元件的合適值，以得到揚(yáng)聲器瓣的期望方向性。
通過(guò)在環(huán)繞右信號(hào)和環(huán)繞左信號(hào)之間引入連續(xù)變化的延遲而為了增強(qiáng)環(huán)繞聲音感覺(jué)(音質(zhì))目的的根據(jù)本發(fā)明的延遲管理單元可以并入在此混合單元中或置于該混合單元之前作為獨(dú)立的單元。
根據(jù)本發(fā)明的聲音處理系統(tǒng)或包括這種聲音處理系統(tǒng)的音響系統(tǒng)可以通過(guò)實(shí)施軟件模塊或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來(lái)執(zhí)行上述的一些聲音信號(hào)處理步驟。這樣的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以直接裝載到諸如可以在家庭高保真系統(tǒng)、PC、或錄音棚聲音系統(tǒng)等中找到的可編程聲音處理系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中。一些用于處理聲道并在環(huán)繞信號(hào)中引入可變延遲的單元或模塊可以用計(jì)算機(jī)程序模塊的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榭梢詫⑷我馑璧能浖蛩惴ň幋a在硬件設(shè)備的處理器上，所以現(xiàn)有的聲音處理系統(tǒng)可以容易地進(jìn)行改變，以受益于本發(fā)明的特點(diǎn)?；蛘撸瑯拥?，可以利用硬件模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)以所述方式處理聲道的組件。


從下面結(jié)合附圖考慮的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它目的和特征將變得明顯。但是，將明白，這些附圖是僅僅為了解釋目的而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而不是設(shè)計(jì)為本發(fā)明限制的限定。
圖1是示出揚(yáng)聲器裝置(arrangement)的示意圖，具有相關(guān)的偶極子瓣和遠(yuǎn)離周圍墻壁朝向收聽(tīng)者的環(huán)繞聲的反射路徑；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的音響系統(tǒng)的示意圖；圖3是低音重定向模塊的方框圖；圖4是能量重新平衡模塊的方框圖；圖5是前/后跨接(cross-over)和均衡的方框圖；圖6是中央跨接和均衡的方框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的混合單元的方框圖；圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有各種收聽(tīng)位置的揚(yáng)聲器陣列的示意圖；圖9a是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的延遲管理單元的方框圖；圖9b是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的延遲管理單元的方框圖；圖9c是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的延遲管理單元的方框圖；
圖10示出了根據(jù)圖9b的延遲管理單元中的延遲單元的控制信號(hào)的圖表；圖11a、圖11b、圖11c、圖11d和圖11e是示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的揚(yáng)聲器裝置(布置)；圖12是演播室聲音系統(tǒng)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
在全部附圖的描述中，小寫字符“L”表示立體聲道的左分量，而小寫字符“R”表示右分量。在全部附圖中，相同的數(shù)字表示相同的部件。
圖1示出上述的揚(yáng)聲器裝置，其中該裝置包括包含揚(yáng)聲器L1、L2、L3、R1、R2、R3的揚(yáng)聲器盒子20、21。為了說(shuō)明目的，圖中還畫出了揚(yáng)聲器陣列的偶極子瓣DL1、DL2、DL3、DL4、DL5、DL6。通過(guò)應(yīng)用合適的混合技術(shù)，揚(yáng)聲器L1、L2、L3、R1、R2、R3的偶極子瓣DL1、DL2、DL3、DL4、DL5、DL6可以朝向或遠(yuǎn)離收聽(tīng)者13進(jìn)行定向，從而影響聲音感覺(jué)的質(zhì)量。這里，中央偶極子瓣DL3、DL4和前立體聲偶極子瓣DL2、DL5是朝向收聽(tīng)者13定向的。另一方面，后環(huán)繞瓣DL1、DL6L1、R3是遠(yuǎn)離收聽(tīng)者13并朝向房間周圍的墻壁14a、14b、14c定向的，因此聲波沒(méi)有直接朝著收聽(tīng)者13進(jìn)行傳播，而是從周圍墻壁14a、14b、14c反彈回來(lái)的，因?yàn)閷?dǎo)致的散射和反射生成了漫射聲音效果，給予了聲音來(lái)自四周的印象。
圖2示出了用于立體聲重現(xiàn)的音響系統(tǒng)3，其可以在家用的高保真系統(tǒng)、汽車、電影院等中找到。由聲音處理系統(tǒng)2處理不同聲道F、S、C、B的輸入信號(hào)，以提供修正的輸出聲道A1、A2、A3、A4，其中這些不同聲道的輸入信號(hào)可能是來(lái)自如電纜或衛(wèi)星之類的外部源或來(lái)自如調(diào)諧器、VCR、DVD、CD-ROM、電影配樂(lè)等的內(nèi)部源，這些修正的輸出聲道在揚(yáng)聲器裝置20、21、22中被轉(zhuǎn)換為可聽(tīng)聲音之前由放大器15、16、17、18進(jìn)行放大。輸入聲道通常包括立體聲道F、S、中央單聲道C和低音聲道B。立體聲道是前F和后環(huán)繞S聲道，其依次包括左FL、SL和右FR、SR分量。
在圖2中，示出了各種不同的處理級(jí)8、9、10、11、4。
圖3示出了用于跨接和低音管理的第一級(jí)8，其中對(duì)輸入聲道F、B、C和B的信號(hào)執(zhí)行某一處理，以獲得最佳的低頻或低音信號(hào)A4，用于輸入到被分配給亞低音揚(yáng)聲器22的放大器18，為此在確保放大器18不發(fā)生過(guò)載的同時(shí)根據(jù)需要提升低頻。首先，在方塊801......806中定標(biāo)所有聲道FL、FR、SR、SL、C和B的輸入信號(hào)，以避免削波。在求和方塊810中將除了低音聲道之外的所有主要聲道相加在一起。將求和的結(jié)果傳送到低通濾波器811，在求和方塊812中將低通濾波器的輸出與定標(biāo)后的低音信號(hào)相加在一起。接下來(lái)的帶通濾波器813用于阻塞低于亞低音揚(yáng)聲器22的調(diào)諧頻率的頻率。利用低音自動(dòng)電平控制器(ALC)814進(jìn)一步增強(qiáng)低音信號(hào)，選擇低音自動(dòng)電平控制器的參數(shù)，以適合所使用的亞低音揚(yáng)聲器22。在放大之前，低音ALC的輸出A4不需要進(jìn)一步的處理?？梢栽谀M電路中實(shí)現(xiàn)帶通濾波器813和低音ALC814。
如圖4中具體所示，圖2中的聲音處理系統(tǒng)2的下一級(jí)是能量重新平衡塊9。將環(huán)繞聲道S的電平按比例提升到前聲道F的電平，以給予收聽(tīng)者最大的環(huán)繞體驗(yàn)。為此，在定標(biāo)方塊900中對(duì)前聲道F的左右分量FL、FR進(jìn)行定標(biāo)，并將其轉(zhuǎn)發(fā)到帶通濾波器901。在平均值計(jì)算方塊903中計(jì)算所生成的信號(hào)的平均值。同樣地，在定標(biāo)方塊903中對(duì)環(huán)繞聲道S的左右分量SR、SL進(jìn)行定標(biāo)，并將其轉(zhuǎn)發(fā)到帶通濾波器904，然后在平均值計(jì)算方塊904中計(jì)算所生成的信號(hào)的平均值。利用環(huán)繞聲道S的方塊904的輸出來(lái)分割前聲道F的平均值計(jì)算方塊903的輸出，以便為這兩個(gè)聲道提供能商。這然后首先通過(guò)飽和濾波器907，并且然后通過(guò)低通濾波器908，以丟棄不需要的較高頻。為此，低通濾波器的輸出用于定標(biāo)輸入環(huán)繞聲道S的電平，以提供修正的環(huán)繞聲道S的輸出信號(hào)。仔細(xì)選擇能量再平衡方塊9中處理級(jí)的參數(shù)，以使生成的環(huán)繞聲道S的輸出信號(hào)的能量電平從不超過(guò)前聲道F的能量電平。以這種方式，考慮原始聲音信號(hào)的混合。
返回到圖2，在跨接和均衡方塊10和11中完成前聲道F、環(huán)繞聲道S和中央C聲道的一些進(jìn)一步處理，這些能夠分別具體地在圖5和6中看到。由于揚(yáng)聲器的偶極子特性，這些方塊執(zhí)行必要的均衡。如圖5所示，前聲道F在定標(biāo)方塊923進(jìn)行定標(biāo)和利用斜坡(shelving)濾波器924進(jìn)行后續(xù)濾波之前通過(guò)高通濾波器920和兩個(gè)雙二次濾波器921，922，以提供修正的前聲道F的輸出信號(hào)。同樣地，在利用增益方塊932進(jìn)行放大之前，在高通濾波器930和后續(xù)的雙二次濾波器931中對(duì)后環(huán)繞聲道S進(jìn)行濾波，以生成修正的環(huán)繞聲道S的輸出信號(hào)。在跨接和均衡方塊11中對(duì)中央聲道C實(shí)施同樣的處理，其中在定標(biāo)方塊941中進(jìn)行定標(biāo)之前，輸入中央聲道C首先通過(guò)高通濾波器940并隨后在斜坡濾波器942中被濾波，以提供修正的中央聲道C的輸出信號(hào)?？梢栽谌绺咄V波器920、930、940和定標(biāo)濾波器924和942之類的模擬電路中實(shí)現(xiàn)圖5和6中所描述的一些濾波塊。
如圖7中所示，圖2的聲音處理系統(tǒng)的最后一級(jí)是混合單元4?；旌蠁卧?的用途是以一種特殊的方式混合到達(dá)線輸入100、200、300的聲道F、S、C，以便為放大器15、16、17提供聲音輸出信號(hào)A1、A2、A3，從而在揚(yáng)聲器陣列上實(shí)現(xiàn)所期望的音響方向性。將前聲道和環(huán)繞聲道F、S分成其左右分量FL、FR、SL、SR。首先，在延遲管理單元1中對(duì)環(huán)繞聲道S的左右分量SL、SR進(jìn)行處理，由于這是本發(fā)明的核心，所以下面將借助若干圖表詳細(xì)進(jìn)行描述。利用用戶可配置延遲裝置5將延遲管理單元1的左右環(huán)繞聲道SL、SR的輸出信號(hào)和其它聲道FL、FR、SL、SR、C一起進(jìn)行處理。
可以由用戶利用用戶接口7進(jìn)行配置的用戶可配置延遲裝置5包括用于不同聲道FR、FL、SR、SL、C的每個(gè)輸入信號(hào)的處理單元的鏈。每個(gè)聲道FR、FL、SR、SL、C通過(guò)延遲元件501、502、503、504、505、定標(biāo)元件511、512、513、514、515和濾波器521、522、523、524、525。將延遲元件501、502和505配置為補(bǔ)償延遲管理單元1在處理環(huán)繞SR、SL的信號(hào)時(shí)所需的額外時(shí)間。收聽(tīng)者13所指定的用于控制延遲元件501、502、503、504、505和定標(biāo)元件511、512、513、514、515的參數(shù)將影響揚(yáng)聲器偶極子瓣DL1、DL2、DL3、DL4、DL5、DL6的方向性的角度。
通過(guò)以一種特殊的方式彼此相加和相減來(lái)混合用戶可配置延遲裝置5的輸出，從而在其線輸出101、201、301上生成離開(kāi)混合單元4的所要求的輸出聲道A1、A2、A3。為了說(shuō)明，從后環(huán)繞聲道SR得到的輸出信號(hào)584在求和元件531中與前右聲道FR相組合。該結(jié)果利用元件551進(jìn)行反轉(zhuǎn)，并且利用元件532將其從中央聲道C的延遲信號(hào)585中減去，以提供被分配給環(huán)繞揚(yáng)聲器L1、R3的放大器15的輸出聲道A1的分量A1，2。通過(guò)在求和元件533中將右環(huán)繞聲道分量SR的信號(hào)與前右聲道分量FR的延遲信號(hào)相加，獲得輸出聲道A1的另一分量A1，1。
用同樣的方法，推導(dǎo)出被分配給前揚(yáng)聲器L2、R2的放大器16的輸出聲道A2。由于用于生成中央揚(yáng)聲器的偶極子瓣DL3、DL4的揚(yáng)聲器L3、R1的信號(hào)不需要來(lái)自其它聲道的幫助，所以僅僅通過(guò)反轉(zhuǎn)輸入C，得到輸出聲道A3。
圖8示出了多個(gè)收聽(tīng)者能夠從中選擇的位置行P1、P2、P3。在這個(gè)示例中，揚(yáng)聲器20、21位于收聽(tīng)者的前面。例如，用戶可以選擇沿著位置行P2就坐。優(yōu)選位置行的選擇可能受房間尺寸的控制，或者收聽(tīng)者可以簡(jiǎn)單地希望坐在P2，而不是坐在假定P3。為了使揚(yáng)聲器偶極子瓣指向期望的位置行P2，收聽(tīng)者通過(guò)用戶接口7輸入所需的有關(guān)揚(yáng)聲器20、21布局的信息和所需的位置行P2。這足以指定揚(yáng)聲器盒子20、21之間的距離，并且該距離正常利用距離d的中間值m給出。由用戶接口7確定用于用戶可配置延遲裝置5的延遲和定標(biāo)元件的對(duì)應(yīng)參數(shù)，其計(jì)算收聽(tīng)者13的方位角度θ2，以及所生成的偶極子揚(yáng)聲器瓣的方向性角度。一旦收聽(tīng)者以這種方式指定了他的位置，那么他能夠在沿著該行的任意一點(diǎn)上享受增強(qiáng)的環(huán)繞聲感覺(jué)。位于沿著指定位置行的其它收聽(tīng)者也能感覺(jué)到增強(qiáng)的環(huán)繞聲。
在混合單元4中與其它聲道進(jìn)行混合之前，通過(guò)在專用延遲管理單元1中處理后環(huán)繞聲道S的信號(hào)，生成增強(qiáng)的環(huán)繞聲。圖9a、9b和9c中具體描述了可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)的這個(gè)延遲管理單元1。延遲管理單元1的用途是通過(guò)相對(duì)于彼此以連續(xù)變化的方式延遲環(huán)繞聲道S的左右分量SR、SL來(lái)盡可能地去相關(guān)環(huán)繞聲道S的左右分量SR、SL。
圖9a示出了最簡(jiǎn)單的變型，其中利用獨(dú)立的延遲單元D1、D2來(lái)延遲立體聲環(huán)繞聲道S的左右分量SL、SR的信號(hào)。信號(hào)源G和延遲元件D1、D2一起包括控制信號(hào)生成器6，其提供控制信號(hào)C1。這里，控制信號(hào)C1是一種對(duì)稱斜波的形式，因?yàn)檫@樣的波形容易生成。信號(hào)生成器還可以生成任何其他周期性的信號(hào)，例如正弦或余弦波形。延遲元件D1將控制信號(hào)C1的幅度解釋為延遲值，并將分量SL的信號(hào)延遲合適的時(shí)間長(zhǎng)度?？刂菩盘?hào)C1的最大幅度對(duì)應(yīng)于最大延遲(在這種情況，3000個(gè)樣本)，而最小幅度值對(duì)應(yīng)于根本沒(méi)有延遲。
利用修改程序元件M1對(duì)控制信號(hào)C1進(jìn)行修改，以生成第二控制信號(hào)C2。所述修改包含定標(biāo)和/或移位控制信號(hào)C1，以提供基本上總是不同于C1的控制信號(hào)C2。延遲元件D2將修改后的控制信號(hào)C2的幅度解釋為時(shí)間值，并相應(yīng)地對(duì)右聲道SR的信號(hào)進(jìn)行延遲。
由于延遲用于所有用意并且用途總是不同的，所以立體聲道S的左右分量SL、SR因此是去相關(guān)的。信號(hào)生成器G所生成的波形的周期是相當(dāng)大的，在這種情況下為50s，所以該延遲緩慢振蕩，確保收聽(tīng)者從不會(huì)覺(jué)得環(huán)繞聲是始發(fā)自靜態(tài)平衡點(diǎn)。無(wú)論收聽(tīng)者處于什么位置，在某一時(shí)間過(guò)去之后，他都將感覺(jué)到與位于另一點(diǎn)上的人相同的平均環(huán)繞感覺(jué)。因而，收聽(tīng)體驗(yàn)是最令人愉快的“有效點(diǎn)”有效地?cái)U(kuò)展在較大的區(qū)域上。這意味著不止一個(gè)收聽(tīng)者可以享受到最佳的收聽(tīng)體驗(yàn)。
通過(guò)去相關(guān)左右立體聲道分量SL、SR的各個(gè)頻帶，可以得到甚至更好的收聽(tīng)體驗(yàn)。圖9b示出了延遲管理單元1，其中每個(gè)環(huán)繞信號(hào)分量SL、SR被通過(guò)高通和低通濾波器F1、F2、F′1、F′2，從而將每個(gè)信號(hào)分量SL、SR分割為對(duì)應(yīng)的頻帶B1、B2、B′1、B′2。將每個(gè)頻帶B1、B2、B′1、B′2延遲利用對(duì)應(yīng)的延遲元件D1、D2、D′1、D′2確定的數(shù)量。再次，信號(hào)生成器G用于以斜波的形式提供控制信號(hào)C1。另外，控制信號(hào)C1的最大振幅值對(duì)應(yīng)于最大延遲，在這里為1500個(gè)樣本，而0振幅對(duì)應(yīng)于0個(gè)樣本的延遲?？刂菩盘?hào)經(jīng)過(guò)一系列修改器M1、M2、M3，對(duì)于每個(gè)延遲元件提供獨(dú)立的控制信號(hào)C1、C2、C′1、C′2。
圖10中示出了控制信號(hào)被修改的范圍，其中示出了信號(hào)生成器G和修改元件M1、M2、M3的輸出C1、C2、C′1、C′2。信號(hào)源G的輸出是具有周期為50s和振幅τ1的對(duì)稱斜波C1，其中振幅τ1被D1解釋，以給出1500個(gè)樣本的最大延遲。修改器元件M1通過(guò)加倍來(lái)修改控制信號(hào)C1，以給出控制信號(hào)C2，其振幅τ2由延遲元件D2解釋，以給出3000個(gè)樣本的相應(yīng)最大延遲。為此，修改器元件M2通過(guò)引入移相來(lái)修改控制信號(hào)C2，以給出控制信號(hào)C′2。控制信號(hào)C′2的振幅τ′2由延遲元件D′2來(lái)解釋，以給出對(duì)應(yīng)的延遲值。最后的修改器M3對(duì)控制信號(hào)C′2的振幅減半，以給出控制信號(hào)C′1，其振幅τ′1由延遲元件D′1解釋。因此，由延遲元件D1、D2、D′1、D′2使用四個(gè)不同的延遲τ1、τ2、τ′1、τ′2在頻帶B1、B2、B′1、B′2中引入延遲，其被重新組合，以給出環(huán)繞聲道SL、SR的去相關(guān)的立體聲信號(hào)。這個(gè)示例通過(guò)使用信號(hào)源G提供簡(jiǎn)單波形C1并以一種簡(jiǎn)單方式對(duì)其進(jìn)行修改以產(chǎn)生多個(gè)不同的控制信號(hào)C2、C′1、C′2，說(shuō)明了相對(duì)相對(duì)容易且成本合算的去相關(guān)環(huán)繞聲道SL、SR的方式。
通過(guò)將環(huán)繞聲道SL、SR分割成更多個(gè)頻帶，并應(yīng)用相應(yīng)更多的控制信號(hào)修改器和延遲元件，可以更徹底地執(zhí)行去相關(guān)。圖9c中示出了這種延遲管理單元的一個(gè)示例，其中利用合適的帶通濾波器B1、B2、...、Bn、B′1、B′2、...、B′n將每個(gè)環(huán)繞聲道SL、SR分割成n個(gè)頻帶，以提供頻帶F1、F2、...、Fn、F′1、F′2、...、F′n。正如之前的實(shí)施例中，利用受相應(yīng)的控制信號(hào)C1、C2、...、Cn、C′1、C′2、...、C′n控制的專用延遲元件D1、D2、...、Dn、D′1、D′2、...、D′n對(duì)每個(gè)頻帶進(jìn)行延遲。信號(hào)生成器G提供控制信號(hào)C1，從中由修改器M1、M2、.......、Mn推導(dǎo)出剩余的控制信號(hào)。對(duì)延遲后的頻帶進(jìn)行重新組合，以生成環(huán)繞聲道SL、SR的去相關(guān)輸出信號(hào)。因?yàn)檫@是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的實(shí)施例，所以這樣的實(shí)現(xiàn)方式更適合于特別高端的設(shè)備。
圖11a、11b、11c、11d和11e中示出了用于收聽(tīng)位置的許多可能的揚(yáng)聲器裝置安排。
在圖11a中，揚(yáng)聲器盒子20、21位于收聽(tīng)者13的左前方和右前方。在該實(shí)施例中，由盒子20、21中的揚(yáng)聲器重現(xiàn)的聲音起源于如電視或高保真系統(tǒng)之類的家庭娛樂(lè)設(shè)備26。為盒子20、21中的揚(yáng)聲器提供聲音信號(hào)的音響系統(tǒng)可以并入在家庭娛樂(lè)設(shè)備26或可以位于其它地方。在音響系統(tǒng)中混合這些信號(hào)，以便為揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器提供偶極子方向性，從而前和中央聲道指向收聽(tīng)者13，而環(huán)繞聲道指向收聽(tīng)者的左右側(cè)的墻壁14a、14b。然后，由盒子20、21中的揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲波通過(guò)這種方式被側(cè)墻14a、14b反射，以朝著收聽(tīng)者13后面的墻壁14c傳播，在那它們被再次反射，以致于它們現(xiàn)在朝著收聽(tīng)者13傳播。
在圖11b中，揚(yáng)聲器盒子20、21此時(shí)分別位于收聽(tīng)者13的左邊和右邊。在該示例中，家庭娛樂(lè)設(shè)備26并入揚(yáng)聲器22，如用于低音信號(hào)的亞低音揚(yáng)聲器。從亞低音揚(yáng)聲器22產(chǎn)生的聲音直接朝著收聽(tīng)者13傳播。由盒子20、21中的揚(yáng)聲器所生成的包含前和中央聲道的聲音直接朝著收聽(tīng)者13前面的墻壁14a傳播，其中聲波在傳播回到收聽(tīng)者13之前被反射。同樣地，由盒子20、21中的揚(yáng)聲器所產(chǎn)生的包含環(huán)繞聲道的聲音直接朝著收聽(tīng)者13后面的墻壁14b傳播，其中聲波在到達(dá)收聽(tīng)者13之前被反射。
在圖11c中，在兩個(gè)盒子20、21中的揚(yáng)聲器使聲音朝向收聽(tīng)者13的左右墻14a、14b。盒子20中的驅(qū)動(dòng)器使包含前和中央聲道的聲音朝向墻壁14a、14b，在那里所述聲音將在傳播回收聽(tīng)者13之前被反射。用同樣的方式，盒子21中用于將環(huán)繞聲道轉(zhuǎn)換到聲音并位于收聽(tīng)者13后面的驅(qū)動(dòng)器也使聲音朝著墻面14a、14b輸出，在那里所述聲音將在到達(dá)收聽(tīng)者13之前被反射。
圖11d中示出了僅使用一個(gè)盒子23的揚(yáng)聲器裝置。這里，用于將中央、前和環(huán)繞聲道轉(zhuǎn)換成聲音所需的所有揚(yáng)聲器都被安裝在同一個(gè)盒子23中。中央驅(qū)動(dòng)器使低音輸出朝著收聽(tīng)者13。其它的驅(qū)動(dòng)器使前聲輸出朝向收聽(tīng)者13的左邊和右邊朝著收聽(tīng)者，并使環(huán)繞聲輸出朝著側(cè)墻14a、14b，其中聲波在到達(dá)收聽(tīng)者13之前被反射。
圖11e中給出了最后一個(gè)實(shí)施例，示出了全部位于收聽(tīng)者13周圍的5個(gè)揚(yáng)聲器盒子20、21、22、26、27的安排。這里，盒子22中的揚(yáng)聲器使低音聲道聲音朝向收聽(tīng)者13。盒子20、21中的驅(qū)動(dòng)器使前和中央聲道聲音從收聽(tīng)者的左右朝向收聽(tīng)者13。另外兩個(gè)位于收聽(tīng)者13后面的盒子26、27使后或環(huán)繞聲直接從背后朝向收聽(tīng)者13。
對(duì)始發(fā)自高保真系統(tǒng)或TV的環(huán)繞聲信號(hào)來(lái)說(shuō)，利用根據(jù)本發(fā)明的方法增強(qiáng)的環(huán)繞聲可以被產(chǎn)生，以便在家庭娛樂(lè)的音響系統(tǒng)中立即收聽(tīng)?；蛘?，增強(qiáng)的環(huán)繞聲信號(hào)在被轉(zhuǎn)換到適于在存儲(chǔ)媒體上存儲(chǔ)的格式之前，可以被用于錄音棚環(huán)境中的配樂(lè)等。本發(fā)明的顯著優(yōu)勢(shì)在于，即使收聽(tīng)者不利用具有上述延遲管理單元的音響系統(tǒng)，他也仍然可以享受到利用他的音響系統(tǒng)使用從存儲(chǔ)媒體播放的聲音信號(hào)所重現(xiàn)的增強(qiáng)環(huán)繞聲。
圖12示出了用于此時(shí)在錄音棚中生成增強(qiáng)的環(huán)繞信號(hào)的聲音處理系統(tǒng)2′。聲音輸入聲道F、S、C和B以通常方式進(jìn)行記錄，以提供給前、環(huán)繞、中央和低音聲道。記錄可以是例如電影配樂(lè)。根據(jù)本發(fā)明，在延遲管理單元1中處理環(huán)繞聲道信號(hào)SL、SR，從而為環(huán)繞聲道SL、SR提供聲音輸出信號(hào)，其中環(huán)繞聲道與其它聲道F、C和B一起被記錄在記錄設(shè)備28中。然后，可以在如CD-Rom、DVD、錄像帶、硬盤、錄影帶等的存儲(chǔ)媒體29上一般以數(shù)字形式存儲(chǔ)可以是如DolbyDigital5.1等格式的記錄。存儲(chǔ)媒體29可以被結(jié)合在服務(wù)器中，以允許從如互聯(lián)網(wǎng)商店下載記錄。然后，可以在其中能混合聲道以提供所需的方向性的家庭娛樂(lè)設(shè)備中播放所述記錄。
或者，還可以在被轉(zhuǎn)換到適于存儲(chǔ)的格式之前，在家庭音響系統(tǒng)中產(chǎn)生增強(qiáng)的聲音信號(hào)。然后，可以將這些信號(hào)寫入到存儲(chǔ)媒體中，例如通過(guò)燒錄DVD或?qū)懭氲戒浵駧е小?br> 盡管這里以優(yōu)選實(shí)施例的形式公開(kāi)了本發(fā)明，但是可以理解的是，在不背離本發(fā)明的精神的情況下，可以進(jìn)行許多附加的修改和變化。揚(yáng)聲器盒子的數(shù)量和每個(gè)陣列中驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量在很大程度上依賴于其中使用音響系統(tǒng)的環(huán)境。例如，在家庭娛樂(lè)環(huán)境中，可以使用相對(duì)多的揚(yáng)聲器，而在汽車中，揚(yáng)聲器通常位于門或駕駛艙內(nèi)，因此在這種音響系統(tǒng)中揚(yáng)聲器的選擇通常受到相關(guān)尺寸的限制。
為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，還應(yīng)當(dāng)理解，全文中所使用的“一或個(gè)”不排斥多個(gè)，并且“包括”并不排斥其它的步驟和元件?！皢卧被颉澳K”可以包括多個(gè)塊或設(shè)備，除非明確地描述為單個(gè)實(shí)體。術(shù)語(yǔ)“硬件”可以意味著數(shù)字或模擬硬件，且可以表示任何類型的電路，如電路板、集成電路、現(xiàn)有模扳、定制模塊等。
權(quán)利要求
1.一種用于處理環(huán)繞左聲道(SL)和環(huán)繞右聲道(SR)的聲音信號(hào)的方法，其中生成在環(huán)繞右聲道(SR)和環(huán)繞左聲道(SL)的結(jié)果信號(hào)之間的連續(xù)變化的延遲。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中生成連續(xù)變化的延遲，以使左右環(huán)繞聲道(SL，SR)的信號(hào)總是不相關(guān)的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中左環(huán)繞聲道(SL)和右環(huán)繞聲道(SR)均被分割成多個(gè)頻帶(B1，B2，...，Bn，B′1，B′2，...，B′n)，并且每個(gè)環(huán)繞聲道(SR，SL)的每個(gè)頻帶(B1，B2，...，Bn，B′1，B′2，...，B′n)相對(duì)于相同聲道(SR，SL)的其它頻帶(B1，B2，...，Bn，B′1，B′2，...，B′n)并且也相對(duì)于其它聲道(SL，SR)的相應(yīng)頻帶(B′1，B′2，...，B′n，B1，B2，...，Bn)被延遲。
4.如權(quán)利要求1-3之中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中環(huán)繞左聲道(SL)和環(huán)繞右聲道(SR)與其它聲道(FR，F(xiàn)L，C)以這樣的方式進(jìn)行混合并傳送到多個(gè)揚(yáng)聲器(L1，L2，L3，R1，R2，R3)，以產(chǎn)生具有偶極子揚(yáng)聲器瓣(DL1，DL2，DL3，DL4，DL5，DL6)的定向安排的聲音輸出信號(hào)(A1，A2，A3，A4)。
5.如權(quán)利要求1-3之中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中將延遲后的環(huán)繞聲道(SL，SR)與有關(guān)的聲音(FR，F(xiàn)L，C，B)和/或視頻通道一起存儲(chǔ)在存儲(chǔ)媒體中，以備以后使用。
6.一種延遲管理單元(1)，用于立體環(huán)繞聲道(S)的環(huán)繞右聲道(SR)和環(huán)繞左聲道(SL)，具有多個(gè)可變延遲單元(D1，D2，...，Dn，D′1，D′2，...，D′n)來(lái)在環(huán)繞右聲道(SR)和環(huán)繞左聲道(SL)的信號(hào)之間提供連續(xù)變化的延遲。
7.如權(quán)利要求6所述的延遲管理單元(1)，包括每個(gè)環(huán)繞聲道(SL，SR)中的可變延遲單元(D1，D2，...，Dn，D′1，D′2，...，D′n)，和控制信號(hào)生成器(6)，其中控制信號(hào)生成器具有以這樣的方式連接到可變延遲單元(D1，D2，...，Dn，D′1，D′2，...，D′n)的控制信號(hào)輸出(C1，C2，...，Cn，C′1，C′2，...，C′n)，從而生成連續(xù)變化的延遲。
8.如權(quán)利要求6或7所述的延遲管理單元(1)，包括頻率分割裝置，用于左環(huán)繞聲道(SL)和右環(huán)繞聲道(SR)，從而將每個(gè)聲道分割成多個(gè)頻帶(B1，B2，...，Bn，B′1，B′2，...，B′n)；可變延遲單元(D1，D2，...，Dn，D′1，D′2，...，D′n)，用于環(huán)繞右聲道(SR)和環(huán)繞左聲道(SL)中的不同頻帶(B1，B2，...，Bn，B′1，B′2，...，B′n)；以及控制信號(hào)生成器(6)，用于生成控制信號(hào)(C1，C2，...，Cn，C′1，C′2，...，C′n)，從而以這樣的方式控制可變延遲(D1，D2，...，Dn，D′1，D′2，...，D′n)，以便相對(duì)于相同聲道(SL，SR)的其它頻帶(B1，B2，...，Bn，B′1，B′2，...，B′n)，并且相對(duì)于其它聲道(SR，SL)的相應(yīng)頻帶(B′1，B′2，...，B′n，B1，B2，...，Bn)，利用連續(xù)變化的延遲來(lái)延遲每個(gè)環(huán)繞聲道(SL，SR)的每個(gè)頻帶(B1，B2，...，Bn，B′1，B′2，...，B′n)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的延遲管理單元(1)，其中控制信號(hào)生成器(6)包括信號(hào)源(G)和信號(hào)修改裝置(M1，M2，...，Mn-1)，其一起為延遲單元(D1，D2，...，Dn，D′1，D′2，...，D′n)提供控制輸入(C1，C2，...，Cn-1，C′1，C′2，...，C′n)。
10.一種聲音處理系統(tǒng)(2，2′)，包括如權(quán)利要求6-9之中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的延遲管理單元(1)。
11.一種音響系統(tǒng)(3)，所述系統(tǒng)包括多個(gè)包括環(huán)繞左聲道(SL)和環(huán)繞右聲道(SR)的不同聲道(F，S，C，B)的源；如權(quán)利要求10所述的聲音處理系統(tǒng)(2)，用于處理聲道(F，S，C，B)；和多個(gè)揚(yáng)聲器(L1，L2，L3，R1，R2，R3)，用于將處理過(guò)的聲道(A1，A2，A3，A4)轉(zhuǎn)換成可聞聲音。
12.如權(quán)利要求11所述的音響系統(tǒng)(3)，其中多個(gè)揚(yáng)聲器(L1，L2，L3，R1，R2，R3)被配置成形成陣列，并且其中聲音處理系統(tǒng)(2)包括混合單元(4)，用于混合聲音輸入通道(F，S，C)，以提供聲音輸出通道(A1，A2，A3)，并傳送聲音輸出通道(A1，A2，A3，A4)到揚(yáng)聲器(L1，L2，L3，R1，R2，R3)，以便為聲音輸入通道(F，S，C，B)生成偶極子揚(yáng)聲器瓣(DL1，DL2，DL3，DL4，DL5，DL6)的定向安排。
13.一種混合單元(4)，用于具有包括環(huán)繞左聲道(SL)和環(huán)繞右聲道(SR)的多個(gè)不同聲道(F，S，C)的聲音處理系統(tǒng)(2)，包括用于聲道(F，S，C)的線輸入(100，200，300)；線輸出(101，201，301)，用于連接到揚(yáng)聲器(L1，L2，L3，R1，R2，R3)；用于混合聲道(F，S，C)的裝置，從而以這樣的方式提供聲音輸出通道(A1，A2，A3)，以生成偶極子揚(yáng)聲器瓣(DL1，DL2，DL3，DL4，DL5，DL6)的定向配置，并傳送聲音輸出通道(A1，A2，A3)到線輸出(103，203，303)；如權(quán)利要求6-9之中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的延遲管理單元(1)，用于在環(huán)繞右聲道和環(huán)繞左聲道(SR，SL)之間生成連續(xù)變化的延遲。
14.如權(quán)利要求13所述的混合單元(4)，包括用戶可配置的延遲裝置(5)，用于以這樣的方式相對(duì)彼此延遲不同聲道(FR，F(xiàn)L，SR，SL，C)的信號(hào)，從而通過(guò)選擇合適的延遲定標(biāo)值來(lái)定向至少一些聲道(FR，F(xiàn)L，SR，SL，C)的偶極子揚(yáng)聲器瓣(DL1，DL2，DL3，DL4，DL5，DL6)。
15.一種演播室系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求10所述的聲音處理系統(tǒng)(2′)。
16.一種直接可裝載到可編程聲音處理系統(tǒng)(2，2′)的存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括軟件代碼部分，用于當(dāng)所述產(chǎn)品在聲音處理系統(tǒng)(2，2′)上運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行如權(quán)利要求1-5所述的方法的步驟。
17.一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)媒體，包括聲音和/或視頻通道，這些通道包括使用如權(quán)利要求1-5之中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法延遲的環(huán)繞聲道。
全文摘要
本發(fā)明描述用于處理環(huán)繞左聲道(S
文檔編號(hào)H04S3/00GK1930915SQ200580007616
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2005年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者S·M·J·威廉斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司