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定位和再現(xiàn)具有高分辨率的屏幕聲源的制作方法

文檔序號:7714502閱讀:167來源:國知局
專利名稱:定位和再現(xiàn)具有高分辨率的屏幕聲源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
以下描述涉及一種用于定位具有高分辨率的屏幕聲源的裝置和再現(xiàn)所述屏幕聲 源的方法。
背景技術(shù)
隨著大屏幕顯示器的廣泛使用,對于通過將圖像和聲源進(jìn)行空間匹配來改善用戶 收聽經(jīng)歷的需求在提高,促使對這種空間匹配進(jìn)行了相當(dāng)可觀的研究。 為了在屏幕上將圖像與聲源進(jìn)行空間匹配,在顯示屏上面或后面二維地布置多個(gè) 擴(kuò)音器,通過與特定屏幕位置相應(yīng)的擴(kuò)音器再現(xiàn)聲源。 該方法可在顯示器屏幕上顯示的視覺對象的準(zhǔn)確位置產(chǎn)生聲源,并且需要數(shù)個(gè)擴(kuò) 音器以在具有高分辨率的顯示屏上的位置產(chǎn)生聲源。 此外,該方法應(yīng)分別地驅(qū)動在顯示器屏幕上面或后面二維地布置的許多擴(kuò)音器。 因此,包括放大器和控制器來分別地控制所述許多擴(kuò)音器。 由于這些原因,在屏幕后備有足夠空間的應(yīng)用領(lǐng)域(如電影院)可以使用該方法。 在諸如家用平板電視(其前部由玻璃組成)的小型顯示器中難以使用該方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)總的方面, 一種裝置包括控制器和與所述控制器耦合的多聲源處理器???制器被配置選擇多個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括安裝在顯示器外圍的多個(gè)擴(kuò)音器的至少三 個(gè),從而定位與在顯示器屏幕上的特定位置顯示的視覺對象同步的虛擬屏幕聲源。多聲源 處理器被配置產(chǎn)生與控制器選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源,通過交疊產(chǎn)生的多個(gè) 獨(dú)立聲源產(chǎn)生多聲源,并且通過包括在所述擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出所述多聲源。
實(shí)施可包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。例如,所述多聲源處理器可包括多個(gè)聲源產(chǎn)生 器,被配置從聲源信號產(chǎn)生用于由控制器選擇的所述各擴(kuò)音器組的多個(gè)獨(dú)立聲源;聲源合 成器,被配置通過合成由所述各聲源產(chǎn)生器產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源產(chǎn)生所述多聲源;聲源放 大器,被配置放大聲源合成器產(chǎn)生的所述多聲源;擴(kuò)音器輸出單元,被配置選擇用于通過包 括在由控制器選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的所述多個(gè)擴(kuò)音器輸出由聲源放大器放大的所述多 聲源的輸出路徑。所述多聲源處理器可還包括帶通濾波器,被配置根據(jù)頻帶分離所述聲源 信號并且將分離的多個(gè)聲源信號輸出給所述各聲源產(chǎn)生器。 所述裝置可還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DA),被配置將數(shù)字聲源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬聲源信 號。 所述控制器可選擇所述多個(gè)擴(kuò)音器組的至少兩個(gè)組,其每個(gè)組包括布置在包括視 覺對象位置的虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器。所述控制器可參考根據(jù)顯示器屏幕上的位置配置的擴(kuò)音器組信息選擇其每個(gè)包括至少三個(gè)擴(kuò)音器的擴(kuò)音器組。所述控制器可按照 自觀看者到視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量 之間的最大角由小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組。所述控制器可按照自觀看者到視覺對象 的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的和由小到 大的順序選擇所述擴(kuò)音器組。所述控制器可按照自觀看者到視覺對象的虛擬屏幕聲源參 考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的平均值由小到大的順序選擇 所述擴(kuò)音器組。所述控制器可按照所述虛擬多邊形的面積從小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器 組。 在另一個(gè)總的方面,通過以下處理來再現(xiàn)具有高分辨率的屏幕聲源響應(yīng)于輸入 的聲源,確定將在顯示器屏幕上再現(xiàn)的虛擬屏幕聲源的位置;響應(yīng)于確定的虛擬屏幕聲源 位置,參照擴(kuò)音器組信息選擇與確定的屏幕聲源位置相應(yīng)的多個(gè)擴(kuò)音器組;產(chǎn)生與選擇的 各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源;通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源產(chǎn)生多聲源;和通過包括 在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出產(chǎn)生的多聲源。 實(shí)施可包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。例如,可通過放大并輸出產(chǎn)生的所述多聲源來 通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出所述多聲源。 可通過根據(jù)頻帶分離聲源信號來產(chǎn)生與選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源。
在另一個(gè)總的方面,通過以下處理來再現(xiàn)具有高分辨率的屏幕聲源響應(yīng)于輸入 的聲源,確定將在顯示器屏幕上再現(xiàn)的虛擬聲源的位置;響應(yīng)于虛擬屏幕聲源位置,選擇至 少兩個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括布置在包括虛擬屏幕聲源位置的虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多 個(gè)擴(kuò)音器;產(chǎn)生與所述選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源;通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立 聲源來產(chǎn)生多聲源;和通過包括在選擇的各擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出產(chǎn)生的多聲源。
實(shí)施可包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。例如,可通過放大并輸出產(chǎn)生的所述多聲源來 通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出所述多聲源。 可通過根據(jù)頻帶分離聲源信號來產(chǎn)生與所述選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的獨(dú)立聲源。 可以按照自觀看者到視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器
的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的最大角由小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組來選擇至少兩個(gè)擴(kuò)音
器組,其每個(gè)組包括布置在包括虛擬屏幕聲源位置的虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器。 可以按照自觀看者到視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器
的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的和由小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組來選擇至少兩個(gè)擴(kuò)音
器組,其每個(gè)組包括布置在包括虛擬屏幕聲源位置的虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器。 可以按照自觀看者到視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器
的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的平均值由小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組來選擇至少兩個(gè)
擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括布置在包括虛擬屏幕聲源位置的虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器。 可以按照包括虛擬屏幕聲源位置的虛擬多邊形的面積從小到大的順序選擇所述 擴(kuò)音器組來選擇至少兩個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括布置在所述虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè) 擴(kuò)音器。 在另一個(gè)總的方面,選擇其每個(gè)組包括安裝在顯示器外圍的多個(gè)擴(kuò)音器中的至少 三個(gè)的多個(gè)擴(kuò)音器組,產(chǎn)生與選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源,并且通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源來產(chǎn)生多聲源,并且通過包括在所述擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出所述多聲源。 另外,可通過根據(jù)頻帶分離聲源信號產(chǎn)生所述多個(gè)獨(dú)立聲源,并且可通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源來產(chǎn)生所述多聲源。 由于選擇其每個(gè)組包括安裝在顯示器外圍的多個(gè)擴(kuò)音器的至少三個(gè)的多個(gè)擴(kuò)音
器組,并且通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出通過交疊與選擇的各擴(kuò)音
器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源獲得的多聲源,所以可提高與在顯示器屏幕上的特定位置顯示的
視覺對象空間同步的虛擬屏幕聲源的空間分辨能力(spatial resolving power)。 此外,由于通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出通過交疊多個(gè)獨(dú)
立聲源獲得的多聲源,所以可提高與在顯示器屏幕上的特定位置顯示的視覺對象空間同步
的虛擬屏幕聲源的聲壓。 此外,通過根據(jù)頻帶分離聲源信號產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)立聲源,通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源產(chǎn)生多聲源,所以可在寬頻帶再現(xiàn)屏幕聲源。 提高了與在顯示器屏幕上的特定位置顯示的視覺對象空間同步的虛擬屏幕聲源的空間分辨能力。也提高了與在顯示器屏幕上的特定位置顯示的視覺對象空間同步的虛擬屏幕聲源的聲壓。可在寬頻帶再現(xiàn)屏幕聲源。可與在小型顯示器(如家用平板TV)的屏幕上的特定位置顯示的視覺對象空間同步地定位具有增強(qiáng)的空間分辨能力的虛擬屏幕聲源。其他的特征和方面從下面的描述、附圖和權(quán)利要求來看很顯然。


圖1是用于定位具有高分辨率的屏幕聲源的示例性裝置的框圖。
圖2是用于屏幕聲源定位的擴(kuò)音器選擇的示例的圖示。 圖3是示例性擴(kuò)音器組信息的圖表。 圖4是用于擴(kuò)音器組選擇的示例性虛擬矢量的示圖。 圖5是用于定位具有高分辨率的屏幕聲源的示例性處理的流程圖。 圖6是用于定位具有高分辨率的屏幕聲源的示例性處理的流程圖。 貫穿附圖和詳細(xì)描述,除另有說明以夕卜,應(yīng)該理解相同的附圖標(biāo)號始終表示相同
的元件、特征和結(jié)構(gòu)。為了簡明、示意和方便起見,這些元件的相對尺寸和描繪可能被夸大。
具體實(shí)施例方式
提供以下詳細(xì)描述以幫助讀者全面地理解在此描述的介質(zhì)、方法、裝置和系統(tǒng)。由此,將向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員提供在此描述的介質(zhì)、方法、裝置和系統(tǒng)的各種改變、修改及等同物的啟示。此外,為了更加清楚和簡明,可能忽略對公知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。
在諸如家用平板電視(其前部由玻璃組成)的小型顯示器中,由于空間的限制,在所述顯示器屏幕的上面或后面二維地布置多個(gè)擴(kuò)音器,并且通過與屏幕上的特定位置相應(yīng)的擴(kuò)音器來再現(xiàn)所述聲源,從而對圖像和聲源進(jìn)行空間匹配不切實(shí)際。 為了降低或最小化空間的限制,可以在所述顯示器屏幕的外面布置多個(gè)擴(kuò)音器,并且可適當(dāng)?shù)剡x擇一些擴(kuò)音器以再現(xiàn)空間匹配圖像位置的聲源。 在顯示器屏幕的外面布置多個(gè)擴(kuò)音器的幾何結(jié)構(gòu)中,難以統(tǒng)一地劃分整個(gè)屏幕。因此,對聲源定位的空間分辨能力限于部分屏幕。 此外,由于顯示器屏幕外空間有限,使用小的擴(kuò)音器。因此,小擴(kuò)音器的小擴(kuò)音器直徑限制了輸出頻率的范圍,使得難以輸出低頻率分量,并且擴(kuò)音器厚度小限制了永磁鐵和音圈的安裝,使得難以產(chǎn)生足夠的聲壓。
因而,將描述這樣的示例性實(shí)施例選擇多個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括安裝在顯示器外圍的多個(gè)擴(kuò)音器的至少三個(gè),因此可提高與在顯示器屏幕上的特定位置顯示的視覺對象空間同步的虛擬屏幕聲源的空間分辨能力和聲壓,并且在寬頻帶再現(xiàn)屏幕聲源。
這里的術(shù)語"高分辨率"表示對聲音的改善的空間分辨能力。 參照圖1,用于定位具有高分辨率的屏幕聲源的裝置100包括控制器110和多聲源處理器120。 為了產(chǎn)生與在顯示器屏幕上的特定位置顯示的視覺對象同步的虛擬屏幕聲源,控
制器110選擇多個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括安裝在顯示器外圍的多個(gè)擴(kuò)音器200的至少三個(gè)。 可實(shí)現(xiàn)控制器110使用一種或兩種方法選擇所述擴(kuò)音器組。第一種方法是基于查找表的擴(kuò)音器組選擇方法,包括事先存儲關(guān)于根據(jù)在顯示器屏幕上的位置配置的擴(kuò)音器組的信息,并且參照所述擴(kuò)音器組信息選擇多個(gè)擴(kuò)音器組。 第二種方法是基于實(shí)時(shí)計(jì)算的擴(kuò)音器組選擇方法,包括實(shí)時(shí)地找到可在顯示器屏幕上顯示的視覺對象的位置定位虛擬屏幕聲源的最適宜的擴(kuò)音器,并且選擇多個(gè)擴(kuò)音器組。下面詳細(xì)地描述這些方法。 多聲源處理器120產(chǎn)生與控制器110選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源,通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源產(chǎn)生多聲源,并且通過包括在所述擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器200輸出多聲源。 多聲源處理器120可包括多個(gè)聲源產(chǎn)生器121、聲源合成器122、聲源放大器123和擴(kuò)音器輸出單元124。 聲源產(chǎn)生器121自聲源信號產(chǎn)生用于控制器IIO選擇的各擴(kuò)音器組的多個(gè)獨(dú)立聲源。所述多個(gè)獨(dú)立聲源的每個(gè)可以是根據(jù)包括在選擇的擴(kuò)音器組的每個(gè)中的擴(kuò)音器200的特性由原始聲音信號轉(zhuǎn)換的聲源信號。 為了糾正由包括在擴(kuò)音器組和觀看者中的各擴(kuò)音器之間的距離和角度的差、平面聲源的上限空間分辨能力和下限空間分辨能力的人識別差以及根據(jù)頻率的聲源方向性差導(dǎo)致的聲源失真,使用矢量基幅度平移(vector-basedamplitude panning, VBAP)方法等在屏幕上定位聲源。 VBAP方法提供空間上三個(gè)擴(kuò)音器的聲源矢量分量,并且使用所述矢量在具有三個(gè)擴(kuò)音器的虛擬三角形的頂點(diǎn)處定位聲源。 當(dāng)多個(gè)擴(kuò)音器組被控制器110選擇時(shí),聲源產(chǎn)生器121使用糾正原始聲源信號
(使用如VBAP方法等)的方法產(chǎn)生與選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源。 聲源合成器122通過合成由聲源產(chǎn)生器121產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源產(chǎn)生多聲源。例
如,使用混合器作為聲源合成器122以合成聲源產(chǎn)生器121產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源并產(chǎn)生交
疊的多聲源。 聲源放大器123放大由聲源合成器122產(chǎn)生的多聲源。例如,使用多個(gè)放大器作為聲源放大器123來調(diào)整包括在每個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器200的增益并且根據(jù)所述擴(kuò)音器200的特性單獨(dú)地放大多聲源。 擴(kuò)音器輸出單元124選擇用于通過包括在由控制器110選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器200輸出由聲源放大器123放大的多聲源的輸出路徑。例如,使用從m個(gè)輸入選擇n個(gè)輸出的矩陣開關(guān)作為擴(kuò)音器輸出單元124通過包括在由控制器110選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器200輸出放大的多聲源。 這樣,選擇其每個(gè)包括安裝在顯示器外圍的多個(gè)擴(kuò)音器的至少三個(gè)的多個(gè)擴(kuò)音器組,通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器來輸出通過將與選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源交疊獲得的多聲源,因此觀看者可將所述多聲源收聽為一個(gè)聲源。結(jié)果,提高與在顯示器屏幕上的特定位置顯示的視覺對象空間同步的虛擬屏幕聲源的空間分辨能力。 此外,由于通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的許多擴(kuò)音器輸出通過交疊多個(gè)獨(dú)立聲源獲得的多聲源,所以可提高與在顯示器屏幕上的特定位置顯示的視覺對象空間同步的虛擬屏幕聲源的聲壓。 多聲源處理器120可另外包括一個(gè)或多個(gè)帶通濾波器125。帶通濾波器125根據(jù)頻帶分離聲源信號,并且將分離的聲源信號輸出給各聲源產(chǎn)生器121。 通過擴(kuò)音器200再現(xiàn)的聲源具有根據(jù)頻率而改變的方向性。更具體地,在低頻率的情況下,向各方向發(fā)射聲壓并聲壓不具有方向性。此外,頻率越高,向前方向發(fā)射的聲壓越高,并且向其他方向發(fā)射的聲壓越低。 在此例中,帶通濾波器125根據(jù)頻帶分離聲源信號,將分離的聲源信號輸出給各聲源產(chǎn)生器121,并且聲源產(chǎn)生器121根據(jù)頻帶分別產(chǎn)生獨(dú)立信號。 聲源合成器122合成所述根據(jù)頻帶產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立信號,并且通過包括在選擇的各擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出通過交疊所述獨(dú)立信號獲得的多聲源。因此,可在寬頻帶再現(xiàn)屏幕聲源。 在此,對于高頻率,擴(kuò)音器之間的間隔窄為優(yōu)選,而對于低頻率,擴(kuò)音器之間的間隔寬為優(yōu)選。這些特性可反映在擴(kuò)音器組的選擇中。 在一些實(shí)施中,可實(shí)施控制器IIO選擇多個(gè)擴(kuò)音器組中的至少兩個(gè),所述多個(gè)擴(kuò)音器組中的每個(gè)包括在虛擬多邊形(其包括視覺對象的位置)的頂點(diǎn)處布置的多個(gè)擴(kuò)音器。該具體實(shí)施使用第二種方法,即基于實(shí)時(shí)計(jì)算的擴(kuò)音器組選擇方法。
參照圖2,示出屏幕300被擴(kuò)音器0-21包圍。為了在顯示器屏幕300上的視覺對象位置A定位屏幕聲源,選擇多個(gè)擴(kuò)音器組,即例如,包括擴(kuò)音器2、擴(kuò)音器16和擴(kuò)音器19的擴(kuò)音器組和包括擴(kuò)音器3、擴(kuò)音器15和擴(kuò)音器19的擴(kuò)音器組。 可實(shí)施控制器110選擇多個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組參照根據(jù)顯示器屏幕300上的位置配置的擴(kuò)音器組信息包括至少三個(gè)擴(kuò)音器。該具體實(shí)施使用第一種方法,即基于查找表的擴(kuò)音器組選擇方法。 參照圖3,為了在顯示器屏幕300上的視覺對象位置A定位屏幕聲源,參照圖3示出的擴(kuò)音器組信息選擇多個(gè)擴(kuò)音器組,即例如,包括擴(kuò)音器2、擴(kuò)音器16和擴(kuò)音器19的擴(kuò)音器組1和包括擴(kuò)音器3、擴(kuò)音器15和擴(kuò)音器19的擴(kuò)音器組2。 如參照圖4所述,控制器110選擇多個(gè)擴(kuò)音器組??蛇x擇多個(gè)擴(kuò)音器組以產(chǎn)生擴(kuò)
8音器組信息,所述方法與前文描述的相同,并且省略對其的描述。參照圖4,示出用于擴(kuò)音器 組選擇的虛擬矢量的示例。 例如,假設(shè)自觀看者K至視覺對象位置A的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者K 至擴(kuò)音器1、2和3(即在其中包括視覺對象位置A的虛擬三角形的頂點(diǎn))的虛擬擴(kuò)音器矢
量之間的角是e l、 e 2和e 3。
可由包括在多個(gè)檢測的擴(kuò)音器組的每個(gè)中的各擴(kuò)音器計(jì)算e l、 e 2和e 3,并且
可使用計(jì)算的每個(gè)擴(kuò)音器組的9 1、 9 2和9 3選擇檢測的一些擴(kuò)音器組。這樣,可從多個(gè) 檢測的擴(kuò)音器組選擇一個(gè)擴(kuò)音器組。同時(shí),可通過例如選擇在與視覺對象位置A垂直的方 向的位置來確定觀看者K的位置。 在一些實(shí)施中,可實(shí)現(xiàn)控制器110按照以下方式選擇擴(kuò)音器組以自觀看者到視 覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的最大角 由小到大的順序選擇擴(kuò)音器組。例如,在這種情況下,選擇從每個(gè)擴(kuò)音器組計(jì)算的e 1、 e 2和9 3的最大值,將選
擇的最大值相互比較,并且按照所述最大值由小到大的順序選擇擴(kuò)音器組。當(dāng)兩個(gè)擴(kuò)音器 組被選擇時(shí),選擇最大值最小和第二小的擴(kuò)音器組。 在一些實(shí)施中,可實(shí)現(xiàn)控制器110按照以下方式選擇擴(kuò)音器組以自觀看者到視 覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的和 由小到大的順序選擇擴(kuò)音器組。例如,在這種情況下,對從每個(gè)擴(kuò)音器組計(jì)算的e 1、 e 2和9 3求和,并且按照所
述和從小到大的順序選擇擴(kuò)音器組。當(dāng)兩個(gè)擴(kuò)音器組被選擇時(shí),選擇所述和最小和第二小 的擴(kuò)音器組。 在一些實(shí)施中,可實(shí)現(xiàn)控制器110按照以下方式選擇擴(kuò)音器組以自觀看者到視 覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的平 均值由小到大的順序選擇擴(kuò)音器組。例如,在這種情況下,對從每個(gè)擴(kuò)音器組計(jì)算的e 1、 e 2和9 3求平均值,并且按
照平均值從小到大的順序選擇擴(kuò)音器組。當(dāng)兩個(gè)擴(kuò)音器組被選擇時(shí),選擇平均值最小和第 二小的擴(kuò)音器組。 在一些實(shí)施中,可配置控制器110計(jì)算包括布置在包括視覺對象的位置的虛擬多 邊形的頂角處的多個(gè)擴(kuò)音器的每個(gè)擴(kuò)音器組的虛擬多邊形的面積,按照所述虛擬多邊形的 面積從小到大的順序選擇擴(kuò)音器組。由于包括在每個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器的位置被事 先確定,所以能夠通過數(shù)學(xué)運(yùn)算獲得上述虛擬多邊形的面積。 將參照圖5和圖6描述具有上述構(gòu)造的屏幕聲源定位裝置100的屏幕聲源再現(xiàn)操 作。參照圖5,執(zhí)行示例性處理500以定位具有高分辨率的屏幕聲源。參照圖6,執(zhí)行示例 性處理600以定位具有高分辨率的屏幕聲源。 在圖5中,使用上述基于查找表的擴(kuò)音器組選擇方法再現(xiàn)屏幕聲源。當(dāng)聲源被輸 入時(shí),在操作510,屏幕聲源定位裝置100確定將在顯示器屏幕上再現(xiàn)的虛擬屏幕聲源的位 置。 例如,屏幕聲源定位裝置100可分析輸出的視覺信息以提取將與將要再現(xiàn)的虛擬 屏幕聲源同步的視覺對象,計(jì)算關(guān)于屏幕上提取的視覺對象的位置的信息,并且從計(jì)算的位置信息確定將要再現(xiàn)的虛擬屏幕聲源的位置。 當(dāng)在操作510確定所述虛擬屏幕聲源的位置時(shí),在操作520,屏幕聲源定位裝置 100參照擴(kuò)音器組信息選擇與確定的虛擬屏幕聲源位置相應(yīng)的多個(gè)擴(kuò)音器組。
前面已經(jīng)描述了參照擴(kuò)音器組信息選擇多個(gè)擴(kuò)音器組以定位將與視覺對象同步 的虛擬屏幕聲源的方法,將不再重復(fù)描述。 當(dāng)在操作520,多個(gè)擴(kuò)音器組被選擇時(shí),在操作530,屏幕聲源定位裝置100產(chǎn)生與 所述多個(gè)擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源。在操作530,可通過根據(jù)頻帶分離聲源信號來產(chǎn)生 多個(gè)獨(dú)立聲源。前面已經(jīng)描述了產(chǎn)生與選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的獨(dú)立聲源的方法,將不再 重復(fù)描述。 當(dāng)在操作530產(chǎn)生與各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源時(shí),在操作540,屏幕聲源定 位裝置通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源來產(chǎn)生多聲源。在操作550,屏幕聲源定位裝置100通 過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出在操作540產(chǎn)生的多聲源。在操作550, 可放大并輸出所述多聲源。 這樣,選擇多個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括安裝在顯示器外圍的多個(gè)擴(kuò)音器的至少 三個(gè),并且通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出通過交疊與選擇的各擴(kuò)音 器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源獲得的多聲源,從而可提高對與顯示在顯示器屏幕上特定位置的 視覺對象空間同步的虛擬屏幕聲源的空間分辨能力。 此外,由于通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出通過交疊多個(gè)獨(dú) 立聲源獲得的多聲源,可提高與顯示在顯示器屏幕上特定位置的視覺對象空間同步的虛擬 屏幕聲源的聲壓。 此外,通過根據(jù)頻帶分離聲源信號產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)立聲源,通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立 聲源產(chǎn)生多聲源,所以可在寬頻帶再現(xiàn)屏幕聲源。 如圖6所示,使用上述的基于實(shí)時(shí)計(jì)算的擴(kuò)音器組選擇方法再現(xiàn)屏幕聲源。參照 圖6,當(dāng)聲源被輸入時(shí),在操作610,屏幕聲源定位裝置確定將在顯示器屏幕上再現(xiàn)的虛擬 屏幕聲源的位置。 例如,屏幕聲源定位裝置100可分析輸出視覺信息,以提取將與將要被再現(xiàn)的虛 擬屏幕聲源同步的視覺對象,計(jì)算關(guān)于在屏幕上提取的視覺對象的位置的信息,并且由計(jì) 算的位置信息確定將被再現(xiàn)的虛擬屏幕聲源的位置。 在操作610確定虛擬屏幕聲源的位置后,屏幕聲源定位裝置100在操作620選擇 多個(gè)擴(kuò)音器組中的至少兩個(gè)組,其每個(gè)組包括布置在包括確定的虛擬屏幕聲源位置的虛擬 多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器。 在此,可按照自觀看者到視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音
器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的最大值從小到大的順序選擇擴(kuò)音器組。 或者,可按照自觀看者到視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音
器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的和從小到大的順序選擇擴(kuò)音器組。 或者,可按照自觀看者到視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音 器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的平均值從小到大的順序選擇擴(kuò)音器組。 或者,可以從多個(gè)擴(kuò)音器組中選擇擴(kuò)音器組,所述多個(gè)擴(kuò)音器組的每個(gè)包括按照 包括視覺對象的位置的虛擬多邊形的面積從小到大的順序布置在所述虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器。 在操作620選擇多個(gè)擴(kuò)音器組后,在操作630,屏幕聲源定位裝置100產(chǎn)生與選擇 的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源。在操作630,可通過根據(jù)頻帶分離聲源來產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)立 聲源。在前文已描述了產(chǎn)生與選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源的方法,不再重復(fù)描 述。 當(dāng)在操作630產(chǎn)生與各擴(kuò)音器組相應(yīng)的獨(dú)立聲源時(shí),在操作640,屏幕聲源定位裝 置100通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源來產(chǎn)生多聲源。在操作650,屏幕聲源定位裝置100通 過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出在操作640產(chǎn)生的多聲源。在操作650, 可放大和輸出所述多聲源。 這樣,選擇多個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括安裝在顯示器外圍的多個(gè)擴(kuò)音器的至少 三個(gè),并且通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出通過交疊與選擇的各擴(kuò)音 器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源獲得的多聲源,從而可提高對與顯示在顯示器屏幕上特定位置的 視覺對象空間同步的虛擬屏幕聲源的空間分辨能力。 此外,由于通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出通過交疊多個(gè)獨(dú) 立聲源獲得的多聲源,所以可提高與顯示在顯示器屏幕上特定位置的視覺對象空間同步的 虛擬屏幕聲源的聲壓。 此外,通過根據(jù)頻帶分離聲源信號來產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)立聲源,通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú) 立聲源產(chǎn)生多聲源,所以可在寬頻帶再現(xiàn)屏幕聲源。 如從上面的描述明顯看出,示例性實(shí)施例可提高與顯示在顯示器屏幕上特定位置 的視覺對象空間同步的虛擬屏幕聲源的空間分辨能力和聲壓。 可將上述方法記錄、存儲或固化在包括由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的程序指令的一個(gè)或多個(gè)計(jì) 算機(jī)可讀介質(zhì),以使得處理器完成或執(zhí)行上述程序指令。所述介質(zhì)還可包括單獨(dú)的或與所 述程序指令結(jié)合的數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括磁介質(zhì)(如硬盤、軟 盤和磁帶)、光學(xué)介質(zhì)(如CD ROM盤和DVD)、磁光介質(zhì)(如光盤)和特別配置存儲和執(zhí)行 程序指令的硬件裝置(如只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)讀取存儲器(RAM)、閃速存儲器等)。程序 指令的示例包括如編譯器生成的機(jī)器碼和包含可由使用解釋器的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的高級代碼 的文件??膳渲盟鲇布b置作為一個(gè)或多個(gè)軟件模塊從而執(zhí)行上述的操作和方法,或者 反之亦然。 已經(jīng)描述了一些示例性實(shí)施例。但是,應(yīng)該理解,可進(jìn)行各種修改。例如,如果以 不同的次序執(zhí)行上述技術(shù),和/或如果以不同的方式結(jié)合上述系統(tǒng)、架構(gòu)、裝置或電路中的 組件和/或以其他組件或等同物代替或增補(bǔ)上述系統(tǒng)、架構(gòu)、裝置或電路中的組件,可以達(dá) 到適宜的結(jié)果。因而,其他的實(shí)施在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于定位具有高分辨率的屏幕聲源的裝置,所述裝置包括控制器,被配置選擇多個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括安裝在顯示器外圍的多個(gè)擴(kuò)音器的至少三個(gè),從而定位與在顯示器屏幕上的特定位置顯示的視覺對象同步的虛擬屏幕聲源;和多聲源處理器,被配置產(chǎn)生與控制器選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源,通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源產(chǎn)生多聲源,并且通過包括在所述擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出所述多聲源。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置,其中,所述多聲源處理器包括多個(gè)聲源產(chǎn)生器,被配置從聲源信號產(chǎn)生用于由控制器選擇的所述各擴(kuò)音器組的多個(gè)獨(dú)立聲源;聲源合成器,被配置通過合成由所述各聲源產(chǎn)生器產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源產(chǎn)生所述多聲源;聲源放大器,被配置放大聲源合成器產(chǎn)生的所述多聲源;擴(kuò)音器輸出單元,被配置選擇用于通過包括在由控制器選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的所述多個(gè)擴(kuò)音器輸出由聲源放大器放大的所述多聲源的輸出路徑。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置,其中所述多聲源處理器還包括帶通濾波器,被配置根據(jù)頻帶分離所述聲源信號并且將分離的多個(gè)聲源信號輸出給所述各聲源產(chǎn)生器。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置,還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器,被配置將數(shù)字聲源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬聲源信號。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置,其中,所述控制器選擇所述多個(gè)擴(kuò)音器組的至少兩個(gè)組,其每個(gè)組包括布置在包括視覺對象位置的虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置,其中,所述控制器參考根據(jù)顯示器屏幕上的位置配置的擴(kuò)音器組信息選擇其每個(gè)包括至少三個(gè)擴(kuò)音器的擴(kuò)音器組。
7. 如權(quán)利要求5所述的裝置,其中,所述控制器以自觀看者到視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的最大角由小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組。
8. 如權(quán)利要求5所述的裝置,其中,所述控制器以自觀看者到視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的和由小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組。
9. 如權(quán)利要求5所述的裝置,其中,所述控制器以自觀看者到視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的平均值由小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組。
10. 如權(quán)利要求5所述的裝置,其中,所述控制器以所述虛擬多邊形的面積從小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組。
11. 一種再現(xiàn)具有高分辨率的屏幕聲源的方法,所述方法包括響應(yīng)于輸入的聲源,確定將在顯示器屏幕上再現(xiàn)的虛擬屏幕聲源的位置;響應(yīng)于確定的虛擬屏幕聲源位置,參照擴(kuò)音器組信息選擇與確定的虛擬屏幕聲源位置相應(yīng)的多個(gè)擴(kuò)音器組;產(chǎn)生與選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源; 通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源產(chǎn)生多聲源;禾口通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出產(chǎn)生的多聲源。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法,其中,所述通過包括在選擇的多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè) 擴(kuò)音器輸出產(chǎn)生的多聲源的步驟包括放大并輸出所述多聲源。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法,其中,所述產(chǎn)生與選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立 聲源的步驟包括通過根據(jù)頻帶分離聲源信號來產(chǎn)生所述多個(gè)獨(dú)立聲源。
14. 一種再現(xiàn)具有高分辨率的屏幕聲源的方法,所述方法包括 響應(yīng)于輸入的聲源,確定將在顯示器屏幕上再現(xiàn)的虛擬聲源的位置; 響應(yīng)于確定的虛擬屏幕聲源位置,選擇至少兩個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括布置在包括確定的虛擬屏幕聲源位置的虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器; 產(chǎn)生與所述選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源; 通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源來產(chǎn)生多聲源;禾口 通過包括在選擇的各擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出產(chǎn)生的多聲源。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述通過包括在選擇的各擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò) 音器輸出產(chǎn)生的多聲源的步驟包括放大并輸出所述多聲源。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述產(chǎn)生與所述選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的獨(dú)立 聲源的步驟包括通過根據(jù)頻帶分離聲源信號來產(chǎn)生所述多個(gè)獨(dú)立聲源。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述選擇至少兩個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括布置 在包括虛擬屏幕聲源位置的虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器的步驟包括以自觀看者到 視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的最大 角由小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組。
18. 如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述選擇至少兩個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括布置 在包括虛擬屏幕聲源位置的虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器的步驟包括以自觀看者到 視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角的 和由小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組。
19. 如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述選擇至少兩個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括布置 在包括的虛擬屏幕聲源位置的虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器的步驟包括以自觀看者 到視覺對象的虛擬屏幕聲源參考矢量和自觀看者到各擴(kuò)音器的虛擬擴(kuò)音器矢量之間的角 的平均值由小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組。
20. 如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述選擇至少兩個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括布置在包括虛擬屏幕聲源位置的虛擬多邊形的頂點(diǎn)處的多個(gè)擴(kuò)音器的步驟包括以所述虛擬多 邊形的面積從小到大的順序選擇所述擴(kuò)音器組。
全文摘要
一種用于定位具有高分辨率的屏幕聲源的裝置。虛擬屏幕聲源與顯示在顯示器上的視覺對象空間同步。選擇多個(gè)擴(kuò)音器組,其每個(gè)組包括安裝在顯示器外圍的多個(gè)擴(kuò)音器的至少三個(gè),產(chǎn)生與選擇的各擴(kuò)音器組相應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立聲源,通過交疊產(chǎn)生的多個(gè)獨(dú)立聲源產(chǎn)生多聲源,并且通過包括在所述多個(gè)擴(kuò)音器組中的多個(gè)擴(kuò)音器輸出產(chǎn)生的多聲源。
文檔編號H04R1/32GK101742378SQ20091018043
公開日2010年6月16日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
發(fā)明者鄭韶永, 金晶澔, 金正壽 申請人:三星電子株式會社
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