專利名稱：立體聲擴(kuò)展的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及音頻再現(xiàn)。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及立體聲擴(kuò)展。
背景技術(shù)：
諸如豐富度、飽滿度、深度和空間感的心理聲學(xué)感知的音頻質(zhì)量描述與聽者的音 頻體驗(yàn)有關(guān)的“音場(chǎng)(soimdstage) ”。這樣的質(zhì)量可以影響聽者的主觀音頻參與，以及他們 對(duì)音場(chǎng)的整體空間感知。立體聲音頻(“立體聲”)使用至少兩(2)個(gè)區(qū)別的或者獨(dú)立的音 頻通道，以通過(guò)多個(gè)揚(yáng)聲器再現(xiàn)聲音。立體聲音頻再現(xiàn)聲音，從而可以從多個(gè)方向感知該聲
曰°對(duì)于具有基本正常雙耳聽力的人而言，立體聲音頻可以提供接近自然的聲音聆聽 體驗(yàn)，在某種意義上可以認(rèn)為，該體驗(yàn)是聽覺上令人滿足的。立體聲音頻可以使用立體聲投 影，其中編碼和再現(xiàn)與所記錄的音頻內(nèi)容的聲音分量相關(guān)聯(lián)的相對(duì)位置，以生成音場(chǎng)的成 分或分量。揚(yáng)聲器的放置和分隔可以影響音場(chǎng)感知。此部分描述了可以想到的方法，但不一定是先前已經(jīng)構(gòu)思或想到的方法。因此，除 非另外指明，否則不應(yīng)該僅由于此部分描述的任何方法包含在此部分中而假定該方法被看 作現(xiàn)有技術(shù)。類似地，除非另外指明，否則不應(yīng)該基于此部分而假定任何現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)認(rèn)識(shí) 到根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)方法所確定的問(wèn)題。


在附圖的圖中通過(guò)示例的方式而不是通過(guò)限制的方式來(lái)描述本發(fā)明，并且在附圖 中相同的附圖標(biāo)記表示類似的單元，在附圖中圖1描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性去相關(guān)立體聲擴(kuò)展系統(tǒng)；圖2描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有交叉濾波器的示例性去相關(guān)立體聲擴(kuò) 展系統(tǒng)；圖3描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有全通濾波器的示例性去相關(guān)立體聲擴(kuò) 展系統(tǒng)；圖4描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的也使用交叉濾波器的示例性去相關(guān)立體聲 擴(kuò)展系統(tǒng)；圖5描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性濾波器組；圖6描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性去相關(guān)濾波器；
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圖7描繪一個(gè)示例性實(shí)施方式中的振幅和相位響應(yīng)的屏幕截圖；圖8描繪一個(gè)示例性實(shí)施方式中的繪制不同增益設(shè)置下音頻通道之間相位響應(yīng) 差異的屏幕截圖；圖9描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性交叉濾波器；圖10描述一個(gè)示例性實(shí)施方式中的與交叉濾波器相關(guān)聯(lián)的振幅和相位響應(yīng)曲線 的屏幕截圖；并且圖11描繪一個(gè)示例性實(shí)施方式中的分別與去相關(guān)濾波器和交叉濾波器相關(guān)聯(lián)的 相位響應(yīng)和振幅曲線的屏幕截圖。
具體實(shí)施例方式這里描述立體聲擴(kuò)展。在以下說(shuō)明中，出于解釋的目的，為了提供對(duì)本發(fā)明的透徹 理解，記載許多具體的細(xì)節(jié)。然而，顯然可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在 其它例子中，為了避免使本發(fā)明不必要地封閉、模糊或者混淆，沒(méi)有對(duì)公知的結(jié)構(gòu)和裝置進(jìn) 行詳盡的說(shuō)明。I.概述這里描述的示例性實(shí)施例涉及立體聲擴(kuò)展。在具有兩個(gè)或者更多個(gè)揚(yáng)聲器的聲音 再現(xiàn)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展立體聲響應(yīng)。輸入到立體聲再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲信號(hào)被訪問(wèn)(例如接收 和訪問(wèn))，該立體聲信號(hào)包括多個(gè)頻率分量?？梢詫P(yáng)聲器彼此接近地布置。立體聲信號(hào) 的頻率分量的范圍是去相關(guān)的。例如，一個(gè)實(shí)施例對(duì)相對(duì)高的頻率范圍去相關(guān)，但是可能不 對(duì)更低的頻率范圍去相關(guān)?？梢栽陬A(yù)處理立體聲信號(hào)時(shí)對(duì)頻率范圍去相關(guān)?；谒鋈ハ?關(guān)，擴(kuò)展聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲響應(yīng)。揚(yáng)聲器的間隔可以小于十厘米到二十厘米(10-20cm)。緊密的揚(yáng)聲器接近度可能 至少部分地降低聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲響應(yīng)中的飽滿度。然而，實(shí)施例可以允許使用去相 關(guān)而通過(guò)這樣緊密接近的揚(yáng)聲器進(jìn)行立體聲擴(kuò)展?？梢园褕?zhí)行所述去相關(guān)作為在與立體聲 擴(kuò)展相關(guān)的處理之前所執(zhí)行的預(yù)處理功能。頻率范圍可以對(duì)應(yīng)于相對(duì)高的頻率。因此可以 對(duì)超過(guò)閾值頻率值的頻率執(zhí)行去相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值頻率值處于三百赫茲(300Hz) 與三千赫茲(3000Hz)之間的頻率范圍內(nèi)，包含300Hz和3000Hz。本發(fā)明的實(shí)施例非常適合與稍微緊密間隔的揚(yáng)聲器(例如一對(duì)間隔20cm或更少 的“左”揚(yáng)聲器和“右”揚(yáng)聲器)一起工作，例如為了避免相位抵消并產(chǎn)生適當(dāng)?shù)牡鸵繇憫?yīng)， 可以使用低頻基本同相的各自的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述揚(yáng)聲器。高頻(例如300Hz-3kHz以上，包 含300Hz和3kHz，截止頻率)去相關(guān)可以降低某些可能的分散注意力的和不想要的影響， 諸如有時(shí)可能與中心圖像位移(例如音頻內(nèi)容的中心搖動(dòng)(center panning))相關(guān)聯(lián)的影 響。中心圖像位移能夠阻止或降低立體聲擴(kuò)展，并且可能伴隨低頻去相關(guān)而發(fā)生。此外，由 于聲源頻譜可以在空間上延展，更低的頻率可以具有稍微中心化的位置，而更高的頻率則 可以具有稍大的空間延展。因此，使用高頻去相關(guān)的實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)聽覺上可感知的有美 感的聲音質(zhì)量。實(shí)施例涉及立體聲擴(kuò)展系統(tǒng)。圖1描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性立體聲 擴(kuò)展系統(tǒng)100。立體聲擴(kuò)展系統(tǒng)100具有去相關(guān)濾波器模塊(去相關(guān)器)102，該去相關(guān)濾波器模塊預(yù)處理用于擴(kuò)展的立體聲信號(hào)。立體聲信號(hào)輸入可以包括若干信號(hào)分量，該信號(hào) 分量可以包括右通道音頻輸入分量和左通道音頻輸入分量。去相關(guān)器102接收和/或訪問(wèn)左通道音頻輸入和右通道音頻輸入。去相關(guān)器102 對(duì)超過(guò)閾值頻率值的頻率進(jìn)行去相關(guān)?？梢圆粚?duì)更低的頻率進(jìn)行去相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中， 閾值頻率值處于300Hz與3kHz之間的頻率范圍內(nèi)，包含300Hz和3kHz。去相關(guān)器102還接收和/或訪問(wèn)效果強(qiáng)度參數(shù)輸入信號(hào)。效果強(qiáng)度參數(shù)輸入信號(hào) 可以與去相關(guān)的程度(例如去相關(guān)強(qiáng)度)有關(guān)和/或與例如同系統(tǒng)100的通道或分量相關(guān) 聯(lián)的縮放增益有關(guān)。例如，增加左通道與右通道之間的去相關(guān)強(qiáng)度可以增加與差通道能量 相關(guān)聯(lián)的能量，并且因此可以加強(qiáng)系統(tǒng)100的立體聲擴(kuò)展效果。去相關(guān)器102將去相關(guān)的 音頻信號(hào)輸出到立體聲擴(kuò)展器模塊104。擴(kuò)展模塊(擴(kuò)展器)104接收和/或訪問(wèn)去相關(guān)器102的去相關(guān)的輸出。擴(kuò)展器 104執(zhí)行與擴(kuò)展立體聲信號(hào)有關(guān)的處理。擴(kuò)展器模塊104從原來(lái)的立體聲輸入信號(hào)生成擴(kuò) 展的輸出立體聲信號(hào)。因此，立體聲輸出信號(hào)可以包括右通道音頻輸出分量和左通道音頻 輸出分量。擴(kuò)展器模塊104還接收和/或訪問(wèn)效果強(qiáng)度參數(shù)輸入信號(hào)。效果強(qiáng)度參數(shù)輸入信 號(hào)可以與同系統(tǒng)100的通道或分量相關(guān)聯(lián)的縮放增益有關(guān)和/或與去相關(guān)強(qiáng)度有關(guān)。例 如，縮放增益可以與和通道以及差通道有關(guān)。相對(duì)于和通道放大差通道可以用于擴(kuò)展立體 聲域?？梢酝ㄟ^(guò)諸如移動(dòng)電話和便攜式裝置的各種電子音頻設(shè)備和裝置來(lái)實(shí)施、使用、 應(yīng)用和/或布置本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例可以用來(lái)顯著增加通過(guò)電子音頻設(shè)備呈現(xiàn)的立體 聲圖像寬度，該電子音頻設(shè)備例如可具有相對(duì)窄的揚(yáng)聲器間距(例如小于10-20cm的預(yù)期 的揚(yáng)聲器間隔)和/或相對(duì)低的頻響跌落(例如在大約IkHz處)?？梢酝ㄟ^(guò)一個(gè)或更多個(gè)處理器來(lái)實(shí)施實(shí)施例，該處理器執(zhí)行用計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存 儲(chǔ)的指令并且控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或?qū)嵸|(zhì)上計(jì)算機(jī)化的(例如數(shù)字化)聲音再現(xiàn)、通信和網(wǎng)絡(luò) 裝置和設(shè)備以便進(jìn)行去相關(guān)和立體聲擴(kuò)展功能?？梢酝ㄟ^(guò)諸如集成電路(IC)的電路和設(shè)備來(lái)實(shí)施實(shí)施例，包括(但不限于)專用 IC(ASIC)、微控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或者可編程邏輯器件(PLD)。與實(shí)施例相關(guān) 聯(lián)的立體聲擴(kuò)展和去相關(guān)功能可以增加(accrue)到諸如ASIC的設(shè)備的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方面。 可替代地或進(jìn)一步地，可以通過(guò)應(yīng)用于諸如微控制器、PLD和FPGA的可編程IC的編程指令、 邏輯狀態(tài)、和/或邏輯門配置來(lái)實(shí)現(xiàn)立體聲擴(kuò)展和去相關(guān)功能。II.示例性去相關(guān)立體聲擴(kuò)展系統(tǒng)實(shí)施例可以用來(lái)提高高頻閾值以上的相對(duì)高的音頻頻率的去相關(guān)，其中所述閾值 處于大約300Hz到3kHz的范圍之內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，除了提高高頻去相關(guān)之外，去相關(guān) 對(duì)于更低的頻率是可選的。A.交叉濾波器示例在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)可以作用于左、右音頻輸入信號(hào)的交叉濾波器網(wǎng)絡(luò)(交叉 濾波器)來(lái)實(shí)施頻率依賴去相關(guān)器。圖2描繪根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有交叉濾波器202 和204的示例性去相關(guān)立體聲擴(kuò)展系統(tǒng)200。系統(tǒng)200接收和/或訪問(wèn)左、右音頻輸入。系統(tǒng)200使用交叉濾波器202訪問(wèn)左通道音頻輸入。系統(tǒng)200使用交叉濾波器204訪問(wèn)右通 道音頻輸入。交叉濾波器202和204分別將與左通道輸入和右通道輸入相關(guān)聯(lián)的音頻頻譜分成 多個(gè)頻帶。交叉濾波器202和204可以用有源高通和低通濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。高通濾波器部件 使超過(guò)預(yù)定的交叉點(diǎn)頻率值的頻率通過(guò)并且使該值以下的頻率衰減。低通濾波器部件使交 叉點(diǎn)以下的頻率通過(guò)并且使該值以上的頻率衰減。交叉濾波器202和204分別用來(lái)將左音頻輸入和右音頻輸入分離成低頻分量和高 頻分量。在一個(gè)實(shí)施例中，交叉濾波器202和204可以是類似的(或者基本上相同的)。例 如，網(wǎng)絡(luò)202和204的每個(gè)的交叉點(diǎn)均可以在IkHz實(shí)施。交叉濾波器202和204的高通輸 出分別為第一去相關(guān)器“A”210和第二去相關(guān)器“B”212提供輸入。去相關(guān)器A 210和去 相關(guān)器B 212可以具有類似的結(jié)構(gòu)特征和/或其它特性。然而重要的是，去相關(guān)器210和 212可以采用不同的操作特性。例如，去相關(guān)器210去相關(guān)的程度可以比由去相關(guān)器212執(zhí) 行的去相關(guān)的程度更大(或更小)。例如，如下面參照?qǐng)D6和圖7在等式1中所述的，去相 關(guān)器210可以根據(jù)乘法參數(shù)的第一值g而去相關(guān)，而由去相關(guān)器212執(zhí)行的去相關(guān)可以通 過(guò)乘法參數(shù)的第二值g’而去相關(guān)。交叉濾波器202的低通濾波器部件的輸出被提供給延遲元件206。交叉濾波器204 的低通濾波器部件的輸出被提供給延遲元件208。延遲元件206和208可以施加類似的延遲。交叉濾波器202的高通濾波器分量的輸出被提供給去相關(guān)濾波器(去相關(guān) 器)210。交叉濾波器204的高通濾波器分量的輸出被提供給去相關(guān)器212。去相關(guān)器210 和212至少對(duì)超過(guò)交叉閾值頻率值的頻率執(zhí)行去相關(guān)。對(duì)更低頻率的去相關(guān)是可選的。雖 然去相關(guān)器可以在所有頻率下操作，但是交叉濾波器可以用來(lái)在低頻下繞過(guò)去相關(guān)器。這 兩個(gè)去相關(guān)器用于提供彼此去相關(guān)的各自的輸出，從而使去相關(guān)器210的輸出與去相關(guān)器 212的輸出去相關(guān)。應(yīng)該理解，去相關(guān)器210和去相關(guān)器212的每個(gè)的輸出的去相關(guān)的程度 可以不同并且/或者是可變的。去相關(guān)濾波器210和212可選地各自接收和/或訪問(wèn)效果強(qiáng)度參數(shù)輸入信號(hào)。效 果強(qiáng)度參數(shù)可以與去相關(guān)強(qiáng)度有關(guān)。提高左通道與右通道之間的去相關(guān)強(qiáng)度可以提高與差 通道能量相關(guān)聯(lián)的能量，并且因此可以增強(qiáng)系統(tǒng)200的立體聲擴(kuò)展效果。通過(guò)加法器214對(duì)對(duì)應(yīng)于左通道的延遲元件206和去相關(guān)濾波器210的輸出求 和。通過(guò)加法器216對(duì)對(duì)應(yīng)于右通道的延遲元件208和去相關(guān)濾波器212的輸出求和。加 法器214和216各自輸出去相關(guān)信號(hào)，該去相關(guān)信號(hào)提供到立體聲擴(kuò)展器104的輸入，該立 體聲擴(kuò)展器可以基本上如上所述地工作(例如參照?qǐng)D1)。擴(kuò)展器模塊104因此生成與各自 的去相關(guān)立體聲輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展的左、右通道輸出立體聲信號(hào)。B.相位校正濾波器示例在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)相移濾波器來(lái)實(shí)施頻率相關(guān)的(例如頻率依賴的)去相關(guān) 器。圖3描繪了具有相移(例如相位校正)濾波器302和304的示例性去相關(guān)立體聲擴(kuò)展 系統(tǒng)300。如在此所用的，術(shù)語(yǔ)“相移”和“相位校正”能夠關(guān)于濾波器可交換地使用。在一 個(gè)實(shí)施例中，相移濾波器302和304可以通過(guò)全通濾波器來(lái)實(shí)施。雖然一個(gè)或更多個(gè)相移 濾波器302或304可以被實(shí)施為圖3所描繪的全通相移濾波器，但是音頻再現(xiàn)和立體聲相
7關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以使用其它濾波器(在此用圖3中的相位濾波器302和304 表示)進(jìn)行相位校正。系統(tǒng)300接收和/或訪問(wèn)左、右音頻輸入。系統(tǒng)300通過(guò)相移濾波 器302來(lái)訪問(wèn)左通道音頻輸入。系統(tǒng)300通過(guò)相移濾波器304訪問(wèn)右通道音頻輸入。相移 濾波器302和304分別作用于左、右音頻輸入信號(hào)以生成與其相對(duì)應(yīng)的相移的音頻信號(hào)輸 出。相位校正濾波器可以用于把低頻的通道間的相位差基本上減小到零。一個(gè)實(shí)施例可以 使用例如具有具體的相位響應(yīng)的全通濾波器。例如在低頻下，一個(gè)實(shí)施例可以在一個(gè)通道 上使用單“相位校正”濾波器以匹配另一個(gè)通道的相位。在一個(gè)實(shí)施例中，可以消除相位校 正或交叉網(wǎng)絡(luò)。例如，去相關(guān)器可以在通常不會(huì)遇到低頻的頻率范圍內(nèi)工作。在這個(gè)例子 中，可以認(rèn)為圖3所示的相位校正濾波器302和304不引入相位或振幅改變，或者相位校正 濾波器302和304是可選的，或者不提供相位校正濾波器302和304。相位校正濾波器302 和304可以在沒(méi)有交叉濾波器的情況下允許頻率選擇性去相關(guān)。由相移濾波器302將相移的音頻信號(hào)提供給第一去相關(guān)濾波器(去相關(guān) 器)“A”310。由相移濾波器304將相移的音頻信號(hào)提供給第二去相關(guān)器“B”312。去相關(guān) 器A 310和去相關(guān)器B 312可以具有類似的結(jié)構(gòu)特征和/或其它特性。然而重要的是，去 相關(guān)器310和312可以采用不同的操作特性。例如，去相關(guān)器310去相關(guān)的程度可以比由 去相關(guān)器312執(zhí)行的去相關(guān)的程度更大(或更小)。例如，去相關(guān)器310可以根據(jù)乘法參 數(shù)的第一值g去相關(guān)，而由去相關(guān)器312執(zhí)行的去相關(guān)可以通過(guò)乘法參數(shù)的第二值g’去相 關(guān)，例如，如下面參照?qǐng)D6和圖7在等式1中所述的。去相關(guān)器310和312至少對(duì)超過(guò)閾值 頻率值的頻率進(jìn)行去相關(guān)。相移濾波器302可以與去相關(guān)器310 —起工作，并且相移濾波 器304可以與去相關(guān)器312 —起工作，以產(chǎn)生在閾值以下的頻率范圍上緊密匹配的組合效 果，其中閾值在300Hz與3kHz之間。去相關(guān)器310和312各自接收和/或訪問(wèn)效果強(qiáng)度參數(shù)輸入信號(hào)。效果強(qiáng)度參數(shù) 可以與去相關(guān)強(qiáng)度有關(guān)。提高左通道與右通道之間的去相關(guān)強(qiáng)度可以提高與差通道能量相 關(guān)聯(lián)的能量，并且因此可以增強(qiáng)系統(tǒng)300的立體聲擴(kuò)展效果?？蛇x地，效果強(qiáng)度參數(shù)還可以 作為輸入而被提供到相移濾波器302和304。對(duì)應(yīng)于左音頻通道的去相關(guān)濾波器310的輸出信號(hào)以及對(duì)應(yīng)于左音頻通道的去 相關(guān)濾波器312的輸出用作立體聲擴(kuò)展器104的輸入。立體聲擴(kuò)展器104可以基本上如上 所述地工作(例如參照?qǐng)D1)。擴(kuò)展器模塊104因此生成對(duì)應(yīng)于各自的去相關(guān)立體聲輸入信 號(hào)的擴(kuò)展的左、右通道輸出立體聲信號(hào)。C.對(duì)具有和/差信號(hào)的示例的交叉作用在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)交叉濾波器來(lái)實(shí)施頻率依賴的去相關(guān)器，該交叉濾波器作 用于和信號(hào)與差信號(hào)。當(dāng)音頻輸入信號(hào)處在同和與差相關(guān)聯(lián)的域(“和/差域”)中時(shí)，可 以對(duì)信號(hào)進(jìn)行諸如可能與轉(zhuǎn)換、變換等相關(guān)的額外的預(yù)處理。例如，和/差域中的輸入信 號(hào)可以在去相關(guān)之前被轉(zhuǎn)換到與音頻方向性相關(guān)聯(lián)的域(例如左方向和右方向；“左/右 域”)。在一個(gè)實(shí)施例中，該立體聲擴(kuò)展器模塊被實(shí)施在和/差域中。在另外的(或者可替 選的)實(shí)施例中，該立體聲擴(kuò)展器模塊被實(shí)施在左/右域中。圖4描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的也使用交叉濾波器的示例性去相關(guān)立體聲 擴(kuò)展系統(tǒng)400。系統(tǒng)400接收和/或訪問(wèn)和與差域中的音頻輸入。系統(tǒng)400通過(guò)交叉濾波 器402訪問(wèn)和通道音頻輸入。系統(tǒng)400通過(guò)交叉濾波器404訪問(wèn)差通道音頻輸入。
交叉濾波器402和404分別將同和通道與差通道輸入相關(guān)聯(lián)的音頻頻譜分成多個(gè) 頻帶?？梢酝ㄟ^(guò)有源高通和低通濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)交叉濾波器402和404。高通濾波器部件使 超過(guò)預(yù)定的交叉點(diǎn)頻率值的頻率通過(guò)并使該值以下的頻率衰減。低通濾波器部件使交叉點(diǎn) 以下的頻率通過(guò)并且使該值以上的頻率衰減。交叉濾波器402和404分別用于將輸入到低頻部件和高頻部件的和音頻輸入與 差音頻輸入分離。在一個(gè)實(shí)施例中，交叉濾波器402和404可以是類似的(或者基本上相 同)。例如，網(wǎng)絡(luò)402和404各自的交叉點(diǎn)都可以實(shí)施在IkHz處。可以稍微不同地處理交 叉濾波器402和404的高通輸出信號(hào)和低通輸出信號(hào)。交叉濾波器402的低通濾波器部件的輸出被提供給延遲元件406。交叉濾波器404 的低通濾波器部件的輸出被提供給延遲元件408。延遲元件406和408可以施加類似的延遲。如在此所使用的，術(shù)語(yǔ)“混洗(shuffle)”可以指訪問(wèn)(例如接收和訪問(wèn))諸如左 和右的兩個(gè)立體聲信號(hào)，并且生成與其對(duì)應(yīng)的和與差(例如和信號(hào)與差信號(hào))。如在此所使 用的，術(shù)語(yǔ)“混洗器”可以指執(zhí)行這種混洗功能的部件(例如立體聲擴(kuò)展系統(tǒng)的部件)。如 在此所使用的，術(shù)語(yǔ)“去混洗”可以指訪問(wèn)(例如接收和訪問(wèn))諸如和信號(hào)與差信號(hào)的兩個(gè) 預(yù)先混洗的信號(hào)，并且將它們恢復(fù)為左信號(hào)和右信號(hào)(或者其它空間取向的信號(hào))。如在此 所使用的，術(shù)語(yǔ)“去混洗器”可以指執(zhí)行這樣的去混洗功能的部件(例如立體聲擴(kuò)展系統(tǒng)的 部件)。交叉濾波器402和404的高通濾波輸出被提供給去混洗器模塊(去混洗器)418。 去混洗器418基本上將來(lái)自交叉濾波器402和404中的每一個(gè)的高通濾波的和信號(hào)與差信 號(hào)(至少臨時(shí)地)轉(zhuǎn)換(例如變換)成左域和右域。去混洗器418因此將對(duì)應(yīng)于高通的和 輸入與差輸入的每個(gè)的去混洗的信號(hào)提供給第一去相關(guān)濾波器(去相關(guān)器)“A”410和第 二去相關(guān)器“B”412。去相關(guān)器A 410和去相關(guān)器B 412可以具有類似的結(jié)構(gòu)特征和/或 其它特性。然而重要的是，去相關(guān)器410和412可以采用不同的操作特性。例如，去相關(guān)器 410去相關(guān)的程度可以比由去相關(guān)器412執(zhí)行的去相關(guān)的程度更大(或更小)。例如，如下 面參照?qǐng)D6和圖7在等式1中所描述的，去相關(guān)器410可以根據(jù)乘法參數(shù)的第一值g去相 關(guān)，而由去相關(guān)器412執(zhí)行的去相關(guān)可以通過(guò)乘法參數(shù)的第二值g’去相關(guān)。根據(jù)去相關(guān)器410和412的效果強(qiáng)度參數(shù)輸入，實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)影響與立體聲域 寬度有關(guān)的模式的用戶可控輸入?？梢赃x擇性地實(shí)施包括諸如半模式級(jí)和全模式級(jí)的兩個(gè) 或更多個(gè)寬度模式級(jí)。寬度模式輸入可以調(diào)整去相關(guān)強(qiáng)度。提高在左通道與右通道之間的 去相關(guān)強(qiáng)度可以提高與差通道能量相關(guān)聯(lián)的能量，并且因此可以被用于系統(tǒng)400以便擴(kuò)展 立體聲域。在一個(gè)左/右域?qū)嵤┓绞街?，在左通道與右通道之間的更多的去相關(guān)也可以提 高差通道能量的能量，并由此提高立體聲擴(kuò)展效果的強(qiáng)度。去相關(guān)器410和412至少對(duì)超過(guò)閾值頻率值的頻率進(jìn)行去相關(guān)。對(duì)更低頻率的去 相關(guān)是可選的。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值頻率值處于300Hz與3kHz之間的頻率范圍內(nèi)，包含 300Hz和3kHz。對(duì)應(yīng)于左信號(hào)的去相關(guān)濾波器410的輸出信號(hào)以及對(duì)應(yīng)于右信號(hào)的去相關(guān) 濾波器412的輸出被提供給再混洗模塊(混洗器)420?；煜雌?20處理去相關(guān)的左/右信號(hào)以生成與其去相關(guān)的和信號(hào)與差信號(hào)?；煜?器420將去相關(guān)的和信號(hào)提供給加法器414并且將去相關(guān)的差信號(hào)提供給加法器416。再引入來(lái)自延遲元件406的延遲的、低頻濾波的和輸入信號(hào)，該和輸入信號(hào)與加
9法器414處的去相關(guān)的、再混洗的和信號(hào)成180° (度)的相移。再引入來(lái)自延遲元件408 的延遲的、低通差輸入信號(hào)，該差輸入信號(hào)與加法器416處的去相關(guān)的、再混洗的差信號(hào)成 180°的相移。相移可以近似于180°。因此相移基本上是異相的。加法器414將與其組 合的信號(hào)提供給和乘法器422。加法器416將與其組合的信號(hào)提供給差乘法器424。選擇 180°的相移，使得低通濾波信號(hào)分量在交叉頻率處以最大相位匹配與去相關(guān)的高通濾波 信號(hào)分量再組合。相移的其它選擇(包括無(wú)相移的使用)可以適于去相關(guān)濾波器的行為在 交叉頻率下不同的其它情形。可以通過(guò)聽力測(cè)試來(lái)選擇適合的相移，其中可以基于主觀聲 音質(zhì)量做出選擇。 和乘法器422和差乘法器424各自對(duì)加法器414和加法器416所提供的組合的和 信號(hào)與差信號(hào)進(jìn)行縮放、衰減或增加增益。例如，提升差通道并且降低和通道能夠用于擴(kuò)展 立體聲域。來(lái)自和乘法器422的和信號(hào)被提供給和有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器426。來(lái)自 差乘法器424的差信號(hào)被提供給差FIR濾波器428。 效果強(qiáng)度參數(shù)輸入也可以通過(guò)乘法器422和424中的每一個(gè)并且通過(guò)FIR濾波器 426和428中的每一個(gè)而訪問(wèn)。實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)影響與立體聲域?qū)挾扔嘘P(guān)的模式的用戶可 控輸入?？梢赃x擇性實(shí)施包括半模式級(jí)和全模式級(jí)的兩種(或更多種)寬度模式級(jí)。寬度 模式輸入可以調(diào)整和通道與差通道的增益，以及FIR濾波器426和428的脈沖響應(yīng)或者其 它特征或功能。重要的是，施加于和與差的增益可以不同。FIR濾波器426在修改的和信號(hào)上工作。FIR濾波器428在修改的差信號(hào)上工作。 此外，F(xiàn)IR濾波器426和428中的每一個(gè)用于提供串音消除和揚(yáng)聲器虛擬化。通過(guò)串音消 除功能，F(xiàn)IR濾波器426和428允許聆聽者將左信號(hào)和右信號(hào)感知為從兩個(gè)揚(yáng)聲器之間的 空間外發(fā)出。D.示例性FIR濾波器圖5描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性濾波器數(shù)據(jù)流程500。因此可以描繪 用于和通道與差通道的FIR濾波器(圖4)系數(shù)的生成?？梢酝ㄟ^(guò)頭影模型(Head Shadow Model) 502實(shí)施串音消除濾波器504。在一個(gè)實(shí)施例中，串音消除濾波器504可以基于串音 消除技術(shù)，串音消除技術(shù)對(duì)于一般的音頻技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言、以及對(duì)于特別是 至少與諸如由Schroeder提出或?qū)嵤┑拇粝夹g(shù)類似的立體聲相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員 而言應(yīng)該是熟悉的。與放置在聆聽者前面并且間隔90°的虛擬揚(yáng)聲器相對(duì)應(yīng)的頭部相關(guān)傳遞函數(shù) (HRTF) 506，可以被疊加到串音消除濾波器506。重要的是，串音消除濾波器504和HRTF濾 波器506可以被功能地組合或級(jí)聯(lián)在濾波器組合器(combiner) 508中。組合濾波器提供到 均衡校正和揚(yáng)聲器保護(hù)(EQ) 510的輸入。EQ 510將串音消除濾波器504和HRTF 506的均衡的、組合的特征提供給最終濾波 器512。最終濾波器512可以使低頻分量(例如具有200Hz以下頻率值的分量)衰減，這可 以給予揚(yáng)聲器一定的保護(hù)以免受低頻的影響?？赡茈y以通過(guò)相對(duì)小的尺寸、相對(duì)小的功率 處理容量或其它微小特性的揚(yáng)聲器來(lái)再現(xiàn)低頻，并且可以防止產(chǎn)生失真或過(guò)載?；陬l率的去相關(guān)示例實(shí)施例可以通過(guò)去相關(guān)相對(duì)高的頻率的各種方法和技術(shù)來(lái)實(shí)施在此所述的基于 頻率(例如頻率依賴)的去相關(guān)技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)高的頻率被去相關(guān)，而基本上同時(shí)保持低頻率同相。如在此所描繪的示例(例如參照?qǐng)D2和圖4)中，為了實(shí)現(xiàn)頻率依賴 去相關(guān)，一個(gè)實(shí)施例使用具有去相關(guān)濾波器的交叉濾波器。可替選地，例如如圖3所示，一 個(gè)實(shí)施例可以通過(guò)使用補(bǔ)償校正濾波器移除或減少低頻中的去相關(guān)而實(shí)現(xiàn)頻率依賴的去 相關(guān)。實(shí)施例可以使用全通去相關(guān)，全通去相關(guān)可以選擇性地或排他性地影響信號(hào)的相 位。圖6描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性去相關(guān)濾波器600。在此所述的去相關(guān)從 計(jì)算的角度看可以是相對(duì)地或顯著地有效率的。例如，在此所述的去相關(guān)器可以通過(guò)兩(2) 個(gè)接頭(tap)(例如2個(gè)乘法、2個(gè)加法)和由延遲元件602提供的延遲線而工作。加法器 604訪問(wèn)到去相關(guān)器600的輸入。加法器604和606可以執(zhí)行加法。乘法器608和608可以執(zhí)行乘法。乘法器610 與延遲元件602共享輸入，并且與延遲元件602 —起將輸出提供給加法器606。延遲元件 602的輸出還提供乘法器608的輸入。加法器606從延遲元件602接收音頻輸入和來(lái)自乘 法器608的輸出的輸入。加法器606提供去相關(guān)器600的輸出。下面，可以根據(jù)等式1來(lái)描述在一個(gè)實(shí)施例中的去相關(guān)濾波器的傳遞函數(shù)H(Z)。在等式1中，g是對(duì)應(yīng)于[_1，1]的范圍內(nèi)的實(shí)數(shù)并且表示與乘法器608和610的 功能相關(guān)聯(lián)的值，而N表示可以與延遲元件602相關(guān)聯(lián)的延遲值。例如，具有與從頻率為 48kHz的信號(hào)中抽取的25個(gè)采樣相對(duì)應(yīng)的延遲值的實(shí)施方式，對(duì)更高的頻率生成充分的相 位變化，以有效地對(duì)音頻輸入進(jìn)行去相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，采用g的不同值工作的類似的去相關(guān)器或者不同的去相關(guān)濾波 器可以被用在左通道和右通道(或者和通道與差通道)上。例如，上面的去相關(guān)器對(duì)210 和212、310和312、或410和412中的去相關(guān)器中的每一個(gè)(在此分別參照?qǐng)D2、圖3和圖 4所描述的)可以采用值g，而在每一對(duì)中的另一個(gè)去相關(guān)器可以采用值g’工作。去相關(guān) 器210、310或410中的一個(gè)或更多個(gè)可以采用值g工作，而去相關(guān)器212、312或412中的 一個(gè)或更多個(gè)可以采用值g’工作。去相關(guān)器210和212、310和312、或410和412中的每 一個(gè)可以具有類似的結(jié)構(gòu)特征和其它特性。然而重要的是，它們可以各自采用與每個(gè)立體 聲擴(kuò)展系統(tǒng)內(nèi)的另一去相關(guān)器不同的操作特性工作。當(dāng)絕對(duì)值|g_g’ I =0(零)時(shí)，基本 上不會(huì)發(fā)生去相關(guān)。由于等式1中g(shù)是[_1，1]范圍內(nèi)的實(shí)數(shù)，當(dāng)|g_g’ I =2( 二)時(shí)，可 以使去相關(guān)的程度最大化。當(dāng)|g_g’|的值在0.8與1.6之間的范圍內(nèi)時(shí)，可以出現(xiàn)顯著的 去相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，相似的(或相等的)延遲長(zhǎng)度可以與去相關(guān)器中的每個(gè)相關(guān)聯(lián)， 這可以允許統(tǒng)一且基本上恒量的相位卷繞(Phase wrapping)(例如在線性標(biāo)度上)。一個(gè) 實(shí)施例可以采用具有基本上相等的延遲的去相關(guān)器以及具有基本上相等但一個(gè)符號(hào)為正 而另一個(gè)為負(fù)的符號(hào)相反的值g和g’的去相關(guān)器。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)系統(tǒng)中的去相關(guān) 器之一(或另一個(gè))可以有效地被延遲功能替代(例如，替換)，在此情況下，可以在單獨(dú)的 去相關(guān)器中執(zhí)行頻率相關(guān)的相移。去相關(guān)濾波器左、右音頻輸入通道在頻率上不同地產(chǎn)生 相位差。通過(guò)使用g(或g’)的不同值，左和右(或者和與差域)通道可以獲得不同的相位 響應(yīng)。改變右通道和左通道的相位響應(yīng)可以產(chǎn)生通道間去相關(guān)。 H {ζ) =
K等式ι)
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圖7描繪一個(gè)示例性實(shí)施方式中的振幅和相位響應(yīng)的屏幕截圖。關(guān)于去相關(guān)實(shí)施 方式，屏幕截圖700包括左通道和右通道(分別是721和722)的振幅響應(yīng)跡線(trace) 710 和相位響應(yīng)曲線720，在該實(shí)施方式中，等式1中的值g對(duì)于左通道去相關(guān)器對(duì)應(yīng)于g = 0. 8，而對(duì)于右通道去相關(guān)器對(duì)應(yīng)于g = -0. 8。在跡線710中，左通道和右通道響應(yīng)的振幅 響應(yīng)715基本上在整個(gè)頻率范圍內(nèi)均大致為零分貝(dB)。在曲線720中，跡線721對(duì)應(yīng)于 左音頻通道，而跡線722對(duì)應(yīng)于右音頻通道。跡線721和722示出左通道和右通道可以在 大致IkHz的頻率值處共享去相關(guān)交叉點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)改變與乘法器608和610相關(guān)聯(lián)的系數(shù)g和g’來(lái)控制 去相關(guān)的程度。改變“g”系數(shù)可以影響通道之間的相位差。如在此所描述的，效果強(qiáng)度參 數(shù)和寬度模式可以與乘法器608和610的增益系數(shù)的改變相關(guān)聯(lián)。因此，一個(gè)實(shí)施例可以 通過(guò)改變?cè)鲆嫦禂?shù)的值來(lái)控制去相關(guān)的量(例如強(qiáng)度)。例如，因此可以實(shí)施可選的(例如 可編程的、可調(diào)節(jié)的)寬度模式。圖8描繪在一個(gè)示例性實(shí)施方式中的繪制不同增益設(shè)置下的左通道與右通道之 間的相位響應(yīng)差異的屏幕截圖800。跡線801繪制了在左通道的g值設(shè)置為0. 8而右通道 的g值設(shè)置為-0. 8的音頻通道之間的示例性相位響應(yīng)差異。跡線802繪制了在左通道增 益值設(shè)置為0. 4而右通道增益值設(shè)置為-0. 4的音頻通道之間的示例性相位響應(yīng)差異。跡 線801因此可以表示“全寬度模式”相位響應(yīng)。跡線802因此可以表示“半寬度模式”相位 響應(yīng)。跡線801和跡線802各自在大致IkHz的頻率值處共享交叉點(diǎn)。示例性交叉濾波器實(shí)施例可以使用交叉濾波器網(wǎng)絡(luò)(例如，交叉濾波器202、204和402、404 ；分別在 圖2和圖4)，這可以將相對(duì)高的頻率范圍分量與相對(duì)低的頻率范圍分量分離(例如，在對(duì)高 頻分量去相關(guān)之前)。圖9描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性交叉濾波器900。交叉濾波器900接收和/或訪問(wèn)全帶音頻輸入信號(hào)。該輸入信號(hào)可以提供給無(wú)限 脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器901并提供給混合器(加法器)902。還可以使用具有除IIR特性之 外的特性的濾波器，例如可以導(dǎo)致更陡峭的濾波邊緣以及伴隨更少的重疊。在一個(gè)實(shí)施例 中，IIR濾波器901被實(shí)施為二階IIR濾波器。在一個(gè)實(shí)施例中，IIR濾波器901被實(shí)施為 具有巴特沃斯(Butterworth)特性。在一個(gè)實(shí)施例中，IIR濾波器901被實(shí)施為二階巴特 沃斯濾波器。IIR濾波器還可以被實(shí)施為具有切比雪夫(Chebyshev)、貝塞爾(Bessel)、橢 圓或其它IIR特性。在一個(gè)實(shí)施例中使用單個(gè)二階IIR濾波器901和單個(gè)混合器902可以 節(jié)省與實(shí)施交叉濾波器900相關(guān)聯(lián)的計(jì)算資源。交叉濾波器900將全帶輸入信號(hào)分成低通 和高通信號(hào)分量。圖10描繪一個(gè)示例性實(shí)施方式中的與交叉濾波器相關(guān)聯(lián)的振幅和相位響應(yīng)曲線 的屏幕截圖1000。屏幕截圖1000包括振幅曲線1010和相位響應(yīng)曲線1020。振幅曲線1010 包括低通響應(yīng)跡線1011、高通響應(yīng)跡線1012、以及對(duì)應(yīng)于重建信號(hào)的跡線1015。相位響應(yīng) 曲線1020包括低通響應(yīng)跡線1021、高通響應(yīng)跡線1022、以及對(duì)應(yīng)于重建信號(hào)的跡線1025。高通濾波器響應(yīng)可以接近一階斜率。對(duì)于交叉點(diǎn)，實(shí)施例可以使用相對(duì)高的頻率 值。因此，接近一階斜率的高通濾波器響應(yīng)可以滿足通過(guò)其實(shí)施去相關(guān)的情況的需要。圖11描繪在一個(gè)示例性實(shí)施方式中的分別與去相關(guān)濾波器和交叉濾波器相關(guān)聯(lián) 的相位響應(yīng)和振幅曲線的分開的視頻截圖1100。屏幕截圖部分1110以左通道跡線721和右通道跡線722 (圖7)繪制與示例性去相關(guān)器相關(guān)聯(lián)的相位響應(yīng)。實(shí)施例可以使用被實(shí)施為具有基本上線性地間隔的相位卷繞周期的去相關(guān)濾波 器。對(duì)數(shù)地繪制，高頻相位差在相對(duì)更高的頻率下可以比在相對(duì)更低的頻率下更快速地變 化。IkHz以下的頻率在曲線1110中是基本上異相的。從心理聲學(xué)的角度，去相關(guān)的且 異相的左、右低頻信號(hào)可以由例如具有正常雙耳聽力的人類聆聽者感知為稍微減弱的低音 內(nèi)容。減弱的低音內(nèi)容可能至少部分地歸因于，低音頻率通過(guò)可能由異相的通道內(nèi)容所引 起的破壞性干擾而消除。此外，幻覺的(例如虛擬的)音場(chǎng)中心的位置可以被感知為位移 到一側(cè)(或另一側(cè))?？梢愿兄魣?chǎng)中心的位移會(huì)導(dǎo)致稍微不自然的聽力體驗(yàn)。因此，不希 望的相位差1113的范圍可能發(fā)生在IkHz以下的頻率。一個(gè)實(shí)施例用于對(duì)相對(duì)高的頻率進(jìn)行去相關(guān)并且減小、最小化或防止對(duì)相對(duì)低的 頻率的去相關(guān)。一個(gè)實(shí)施例可以在IkHz的頻率處實(shí)施交叉點(diǎn)，在該點(diǎn)處左通道與右通道之 間的去相關(guān)濾波器的相位差可以通過(guò)延遲而被最小化(例如零或大致為零)，該延遲對(duì)應(yīng) 于例如對(duì)48kHz去相關(guān)器延遲線的25個(gè)采樣的速率。高頻濾波器部件可以被實(shí)施為具有一階跌落(或接近于一階的跌落)。因此，去相 關(guān)濾波器可以保留在IkHz的交叉頻率以下的某個(gè)效果。然而，去相關(guān)器的效果可以隨著頻 率而降低。在一個(gè)實(shí)施例中，隨著降低頻率，降低的去相關(guān)效果可以是顯著的(例如可能是 實(shí)質(zhì)性的)。在IkHz處，左、右去相關(guān)器輸出可以基本上同相。然而，在IkHz處，左、右去相關(guān) 器輸出可以相對(duì)于去相關(guān)器輸入異相180° (或大致如此)。一個(gè)實(shí)施例因此可以在去相 關(guān)之后再引入基本上異相的低頻(例如分別通過(guò)圖2和圖4的混合器214、216和/或414、 416)。一個(gè)實(shí)施例因此可以擴(kuò)展(延展)通過(guò)揚(yáng)聲器再現(xiàn)的音頻內(nèi)容(的立體聲圖像寬 度)，該揚(yáng)聲器間隔諸如小于IOcm的相對(duì)小的距離。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，立體聲擴(kuò)展因此可以 經(jīng)濟(jì)地用于諸如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、諸如Mp3播放器(或者與其它編碼解碼器有關(guān)的 或符合其它格式的音頻內(nèi)容播放器)和游戲設(shè)備的便攜式聲音再現(xiàn)設(shè)備、其它娛樂(lè)相關(guān)的 或便攜式設(shè)備、膝上和掌上計(jì)算機(jī)等的裝置和設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，用于補(bǔ)償揚(yáng)聲器頻率 響應(yīng)的濾波器可以包括FIR濾波器(例如FIR濾波器426、428 ；圖4)。因此，實(shí)施例可以被 定制，如用于調(diào)節(jié)(例如最大化)立體聲擴(kuò)展效果和/或用于定制各種手持送受話器、頭戴 式送受話器等，其可以用于移動(dòng)電話和其它設(shè)備和裝置。III.示例性實(shí)施例因此，本發(fā)明的示例性實(shí)施例可以涉及在下面段落中列舉的一個(gè)或更多個(gè)示例性 實(shí)施例。1. 一種方法，包括步驟訪問(wèn)輸入到包括至少兩個(gè)揚(yáng)聲器的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲信號(hào)；其中該立體聲信號(hào)包括多個(gè)頻率分量；并且其中所述至少兩個(gè)揚(yáng)聲器被彼此接近地布置；去相關(guān)所述頻率分量的頻率范圍；以及
基于所述去相關(guān)步驟擴(kuò)展所述聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲響應(yīng)。2.如列舉的示例性實(shí)施例1所述的方法，還包括步驟預(yù)處理該立體聲信號(hào)；其中所述預(yù)處理步驟包括所述去相關(guān)步驟。3.如列舉的示例性實(shí)施例1所述的方法，其中，所述接近對(duì)應(yīng)于所述至少兩個(gè)揚(yáng) 聲器的間隔，所述間隔在所述去相關(guān)步驟之前至少部分地降低與立體聲響應(yīng)相關(guān)聯(lián)的飽滿
度質(zhì)量。4.如列舉的示例性實(shí)施例3所述的方法，其中，所述間隔不超過(guò)二十厘米。5.如列舉的示例性實(shí)施例3所述的方法，其中，所述間隔不超過(guò)十厘米。6.如列舉的示例性實(shí)施例1所述的方法，其中，所述頻率范圍對(duì)應(yīng)于高頻率。7.如列舉的示例性實(shí)施例6所述的方法，其中，對(duì)超過(guò)閾值頻率值的高頻率執(zhí)行 去相關(guān)步驟。8.如列舉的示例性實(shí)施例7所述的方法，其中，所述閾值頻率值在三百赫茲 (300Hz)與三千赫茲(3kHz)之間的頻率值范圍內(nèi)，包含300Hz和3kHz。9. 一種系統(tǒng)，包括用于訪問(wèn)輸入到包括至少兩個(gè)揚(yáng)聲器的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲信號(hào)的裝置；其中所述立體聲信號(hào)包括多個(gè)頻率分量；并且其中所述至少兩個(gè)揚(yáng)聲器被彼此接近地布置；用于去相關(guān)所述頻率分量的頻率范圍的裝置；以及用于基于所述去相關(guān)裝置的功能擴(kuò)展所述聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲響應(yīng)的裝置。10.如列舉的示例性實(shí)施例9所述的系統(tǒng)，還包括用于預(yù)處理所述立體聲信號(hào)的裝置；其中，所述預(yù)處理裝置包括所述去相關(guān)裝置。11.如列舉的示例性實(shí)施例10所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)處理裝置還包括用于對(duì) 所述立體聲信號(hào)輸入進(jìn)行濾波的裝置。12.如列舉的示例性實(shí)施例11所述的系統(tǒng)，其中，所述濾波裝置包括以下至少之交叉濾波器；或者相位校正濾波器；其中，所述濾波裝置將所述去相關(guān)頻率范圍與另一頻率范圍分離。13.如列舉的示例性實(shí)施例12所述的系統(tǒng)，其中所述另一頻率分量包括具有在所述去相關(guān)頻率范圍的頻率值以下的頻率值的頻 率分量；并且其中所述預(yù)處理裝置還包括用于將延遲加入到在所述去相關(guān)頻率范圍的頻率值 以下的頻率值的裝置。14.如列舉的示例性實(shí)施例13所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)在以下中的一個(gè)或更 多個(gè)上工作基于與所述立體聲輸入相關(guān)聯(lián)的方向性分量的域；或者基于與所述立體聲輸入相關(guān)聯(lián)的和與差的域。
15.如列舉的示例性實(shí)施例14所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)于基于與所述立體聲輸入相 關(guān)聯(lián)的和與差的域，所述系統(tǒng)還包括用于在所述去相關(guān)裝置的功能之前將所述立體聲輸入去混洗到基于方向性的域。16.如列舉的示例性實(shí)施例15所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括用于將來(lái)自所述去相關(guān)裝置的去相關(guān)信號(hào)再混洗回到所述和與差域的裝置。17.如列舉的示例性實(shí)施例16所述的系統(tǒng)，還包括用于對(duì)來(lái)自所述再混洗裝置 的再混洗信號(hào)與在所述去相關(guān)頻率范圍的頻率值以下的延遲頻率值混合的裝置。18.如列舉的示例性實(shí)施例17所述的系統(tǒng)，其中，所述混合裝置用于將所述去相 關(guān)頻率范圍的頻率值以下的所述延遲頻率值與相對(duì)于所述再混洗信號(hào)成180度的相移混
I=I O19.如列舉的示例性實(shí)施例17所述的系統(tǒng)，還包括用于對(duì)來(lái)自所述混合裝置的混合信號(hào)進(jìn)行縮放的裝置。20.如列舉的示例性實(shí)施例9或列舉的示例性實(shí)施例19中一個(gè)或更多個(gè)所述的系 統(tǒng)，其中所述擴(kuò)展裝置包括擴(kuò)展濾波裝置。21.如列舉的示例性實(shí)施例20所述的系統(tǒng)，其中所述擴(kuò)展濾波裝置包括有限脈沖 響應(yīng)濾波器。22.如列舉的示例性實(shí)施例20所述的系統(tǒng)，其中所述擴(kuò)展濾波裝置包括以下的一 個(gè)或更多個(gè)用于消除與通過(guò)系統(tǒng)處理的至少兩個(gè)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的串音分量的裝置；用于虛擬化揚(yáng)聲器陣列的裝置；或者用于響應(yīng)頭部相關(guān)傳遞函數(shù)的裝置。23.如列舉的示例性實(shí)施例22所述的系統(tǒng)，其中所述擴(kuò)展濾波裝置還包括以下的 一個(gè)或更多個(gè)頭影模型；或者均衡校正部件。24.如列舉的示例性實(shí)施例11所述的系統(tǒng)，其中所述去相關(guān)裝置包括延遲元件；第一混合器，從所述濾波裝置獲取輸入；第二混合器，從所述延遲元件獲取輸入；第一放大器，從所述第一混合器獲取輸入；以及第二放大器，從所述延遲元件獲取輸入；其中所述第一混合器將來(lái)自濾波裝置的輸入與第二放大器的輸出混合；并且其中所述第二混合器將來(lái)自所述延遲元件的輸入與第一放大器的輸出混合，以生 成去相關(guān)信號(hào)。25.如列舉的示例性實(shí)施例11所述的系統(tǒng)，其中，所述濾波裝置包括無(wú)限脈沖響 應(yīng)濾波器。26.如列舉的示例性實(shí)施例25所述的系統(tǒng)，其中，所述無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器包括 巴特沃斯濾波器。27.如列舉的示例性實(shí)施例25所述的系統(tǒng)，其中，所述無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器包括二階巴特沃斯濾波器。28.如列舉的示例性實(shí)施例25所述的系統(tǒng)，其中，所述無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器執(zhí)行 低通濾波器功能。29.如列舉的示例性實(shí)施例28所述的系統(tǒng)，其中，所述濾波裝置還包括混合器，執(zhí)行高通濾波器功能；其中，所述混合器將基本異相的無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器的輸出與立體聲輸入信號(hào)混
I=I O30.如列舉的示例性實(shí)施例9所述的系統(tǒng)，其中，所述接近對(duì)應(yīng)于所述至少兩個(gè)揚(yáng) 聲器的間隔，所述間隔在所述去相關(guān)裝置的功能之前至少部分地降低與立體聲響應(yīng)相關(guān)聯(lián) 的飽滿度質(zhì)量。31.如列舉的示例性實(shí)施例30所述的系統(tǒng)，其中，所述間隔不超過(guò)二十厘米。32.如列舉的示例性實(shí)施例30所述的系統(tǒng)，其中，所述間隔不超過(guò)十厘米。33.如列舉的示例性實(shí)施例9所述的系統(tǒng)，其中，所述頻率范圍對(duì)應(yīng)于高頻。34.如列舉的示例性實(shí)施例33所述的系統(tǒng)，其中，所述去相關(guān)裝置在超過(guò)閾值頻 率值的高頻上工作。35.如列舉的示例性實(shí)施例34所述的系統(tǒng)，其中，所述閾值頻率值處于三百赫茲 (300Hz)與三千赫茲(3kHz)之間的頻率值范圍之內(nèi)，包含300Hz和3kHz。36. 一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括指令，當(dāng)所述指令被一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行 時(shí)，配置如列舉的示例性實(shí)施例9至35所述的系統(tǒng)。37. 一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括指令，當(dāng)所述指令被一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行 時(shí)，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行與立體聲擴(kuò)展相關(guān)的步驟，其中所述步驟包括如列舉的示例性實(shí)施例1至8所述的步驟中的一個(gè)或更多個(gè)。38. 一種集成電路設(shè)備，被配置成執(zhí)行與立體聲擴(kuò)展有關(guān)的步驟，其中所述步驟包 括如列舉的示例性實(shí)施例1至8中任一個(gè)所述的方法中的一個(gè)或更多個(gè)步驟。39. 一種集成電路設(shè)備，被配置為立體聲擴(kuò)展系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括如列舉的示例性實(shí)施例9至35中任一個(gè)所述的系統(tǒng)。40.如列舉的示例性實(shí)施例38或39中的一個(gè)或更多個(gè)所述的集成電路設(shè)備，其中 所述集成電路設(shè)備包括以下至少之一可編程邏輯器件；或者專用集成電路。41.如列舉的示例性實(shí)施例40所述的集成電路設(shè)備，其中所述可編程邏輯器件包 括以下至少之一微控制器；或者現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列。42. 一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括指令，當(dāng)所述指令被處理實(shí)體執(zhí)行時(shí)，配置如 列舉的示例性實(shí)施例38至41中的一個(gè)或更多個(gè)所述的集成電路。43. 一種配置成執(zhí)行與立體聲擴(kuò)展有關(guān)的步驟的裝置，其中所述步驟包括如列舉的示例性實(shí)施例1至8中任一個(gè)所述的方法中的一個(gè)或更多個(gè)步驟。
44. 一種配置有立體聲擴(kuò)展系統(tǒng)的裝置，其中所述系統(tǒng)包括如列舉的示例性實(shí)施例9至35中任一個(gè)所述的系統(tǒng)。45.如列舉的示例性實(shí)施例43或44中的一個(gè)或更多個(gè)所述的裝置，其中所述裝置 包括以下至少之一通信設(shè)備；計(jì)算機(jī)設(shè)備；或者娛樂(lè)設(shè)備。46. 一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括指令，當(dāng)所述指令被處理實(shí)體執(zhí)行時(shí)，控制如 列舉的示例性實(shí)施例43至45中的一個(gè)或更多個(gè)所述的裝置。47. 一種用于修改包括左輸入信號(hào)和右輸入信號(hào)的立體聲輸入以在分開小于 20cm的揚(yáng)聲器對(duì)上回放時(shí)提供擴(kuò)展印象的方法，所述方法包括步驟通過(guò)去相關(guān)過(guò)程來(lái)修改所述左和右輸入信號(hào)，以產(chǎn)生去相關(guān)的左通道信號(hào)以及去 相關(guān)的右通道信號(hào)，其中所述去相關(guān)的左通道信號(hào)根據(jù)所述左通道相位響應(yīng)相對(duì)于所述左 輸入信號(hào)發(fā)生相位變化，并且所述去相關(guān)的右通道信號(hào)根據(jù)所述右通道相位響應(yīng)相對(duì)于所 述右輸入信號(hào)發(fā)生相位變化，經(jīng)由立體聲擴(kuò)展過(guò)程來(lái)修改所述去相關(guān)的左通道信號(hào)和所述去相關(guān)的右通道信 號(hào)，以及將來(lái)自所述立體聲擴(kuò)展過(guò)程的輸出反饋到所述揚(yáng)聲器對(duì)，其中，所述左通道相位響應(yīng)在閾值頻率以下的頻率處緊密匹配所述右通道相位響 應(yīng)，而左通道相位響應(yīng)在所述閾值頻率以上的頻率處不同于所述右通道相位，其中所述閾 值頻率在300Hz與3kHz之間。IV.等效、引伸、替代和各種變形因此描述了立體聲擴(kuò)展的示例性實(shí)施例。在前述的說(shuō)明書中，已經(jīng)參照可在實(shí)施 方式間變化的許多具體細(xì)節(jié)描述了本發(fā)明的實(shí)施例。因此，本發(fā)明以及本發(fā)明的申請(qǐng)人所 預(yù)期的發(fā)明的單獨(dú)和排他性的啟示，是以該組權(quán)利要求提出的具體形式從本申請(qǐng)?zhí)岢龅脑?組權(quán)利要求，包括任何后續(xù)的改正。在此清楚地提出的包含在該權(quán)利要求中的術(shù)語(yǔ)的任何 限定應(yīng)該決定權(quán)利要求書中所用的該類術(shù)語(yǔ)的含義。因此，沒(méi)有在權(quán)利要求中清楚地描述 的限制、要素、特性、特征、優(yōu)點(diǎn)或?qū)傩圆粦?yīng)該以任何方式限制該權(quán)利要求的范圍。因此，應(yīng) 該認(rèn)為說(shuō)明書和附圖是說(shuō)明性的，而非限制意義上的。
1權(quán)利要求
一種方法，包括步驟訪問(wèn)輸入到包括至少兩個(gè)揚(yáng)聲器的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲信號(hào)；其中所述立體聲信號(hào)包括多個(gè)頻率分量；并且其中所述至少兩個(gè)揚(yáng)聲器被彼此接近地布置；去相關(guān)所述頻率分量的頻率范圍；以及基于所述去相關(guān)步驟擴(kuò)展所述聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟 預(yù)處理所述立體聲信號(hào)；其中所述預(yù)處理步驟包括所述去相關(guān)步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接近對(duì)應(yīng)于所述至少兩個(gè)揚(yáng)聲器的間隔，所 述間隔在所述去相關(guān)步驟之前至少部分地降低與所述立體聲響應(yīng)相關(guān)聯(lián)的飽滿度質(zhì)量。
4.一種系統(tǒng)，包括用于訪問(wèn)輸入到包括至少兩個(gè)揚(yáng)聲器的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲信號(hào)的裝置； 其中所述立體聲信號(hào)包括多個(gè)頻率分量；并且 其中所述至少兩個(gè)揚(yáng)聲器被彼此接近地布置； 用于去相關(guān)所述頻率分量的頻率范圍的裝置；以及用于基于所述去相關(guān)裝置的功能擴(kuò)展所述聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲響應(yīng)的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括 用于預(yù)處理所述立體聲信號(hào)的裝置；其中所述預(yù)處理裝置包括所述去相關(guān)裝置；并且其中所述預(yù)處理裝置還包括用于對(duì)所述立體聲信號(hào)輸入進(jìn)行濾波的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述濾波裝置包括以下至少之一 交叉濾波器；或者相位校正濾波器；其中，所述濾波裝置將所述去相關(guān)頻率范圍與另一頻率范圍分離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述另一頻率范圍包括具有所述去相關(guān)頻率范圍的頻率值以下的頻率值的頻率分量;并且其中，所述預(yù)處理裝置還包括用于將延遲加入到所述去相關(guān)頻率范圍的頻率值以下的 頻率值的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)在以下的一個(gè)或更多個(gè)上工作 基于與所述立體聲輸入相關(guān)聯(lián)的方向性分量的域；或者基于與所述立體聲輸入相關(guān)聯(lián)的和與差的域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，對(duì)于基于與所述立體聲輸入相關(guān)聯(lián)的和與差的域，所 述系統(tǒng)還包括以下的一個(gè)或更多個(gè)用于在所述去相關(guān)裝置的功能之前將所述立體聲輸入去混洗到所述基于方向性的域 中的裝置；用于將來(lái)自所述去相關(guān)裝置的去相關(guān)信號(hào)再混洗回到所述和與差的域中的裝置；或者 用于將來(lái)自所述再混洗裝置的再混洗信號(hào)與所述去相關(guān)頻率范圍的頻率值以下的延遲的頻率值混合的裝置。
10. 一種用于修改包括左輸入信號(hào)和右輸入信號(hào)的立體聲輸入以在分開小于20cm的 揚(yáng)聲器對(duì)上回放時(shí)提供擴(kuò)展印象的方法，所述方法包括步驟通過(guò)去相關(guān)過(guò)程來(lái)修改所述左輸入信號(hào)和右輸入信號(hào)，以產(chǎn)生去相關(guān)的左通道信號(hào)以 及去相關(guān)的右通道信號(hào)，其中所述去相關(guān)的左通道信號(hào)根據(jù)所述左通道相位響應(yīng)相對(duì)于所 述左輸入信號(hào)發(fā)生相位變化，并且所述去相關(guān)的右通道信號(hào)根據(jù)所述右通道相位響應(yīng)相對(duì) 于所述右輸入信號(hào)發(fā)生相位變化，經(jīng)由立體聲擴(kuò)展過(guò)程來(lái)修改所述去相關(guān)的左通道信號(hào)和所述去相關(guān)的右通道信號(hào)，以及將來(lái)自所述立體聲擴(kuò)展過(guò)程的輸出反饋到所述揚(yáng)聲器對(duì)，其中，所述左通道相位響應(yīng)在閾值頻率以下的頻率處緊密匹配所述右通道相位響應(yīng)， 并且左通道相位響應(yīng)在所述閾值頻率以上的頻率處不同于所述右通道相位，其中所述閾值 頻率在300Hz與3kHz之間。
全文摘要
在具有至少兩個(gè)揚(yáng)聲器的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展立體聲響應(yīng)。訪問(wèn)包括多個(gè)頻率分量的立體聲信號(hào)輸入。所述揚(yáng)聲器彼此靠近。例如在預(yù)處理立體聲信號(hào)時(shí)，去相關(guān)頻率分量的頻率范圍?；谒鋈ハ嚓P(guān)，擴(kuò)展聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的立體聲響應(yīng)。
文檔編號(hào)H04R3/12GK101946526SQ200980105021
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者紀(jì)堯姆·波塔德 申請(qǐng)人:杜比實(shí)驗(yàn)室特許公司