本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，特別涉及一種3D立體聲環(huán)繞系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步及生活水平的提高，人們對聲音的品質(zhì)也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的立體聲已不再滿足人們收看電視、影片的需求，而在迫切的需求一種能夠營造真實環(huán)境、讓人有身臨其境的聲音還原系統(tǒng)。但是在預(yù)算有限及空間有限的條件下要如何去實現(xiàn)，這時3D立體聲環(huán)繞系統(tǒng)應(yīng)運而生。這種方式所產(chǎn)生的重放聲場，除了保留著原信號的聲源方向感外，還伴隨產(chǎn)生圍繞感和擴展感(聲音離開聽者擴散或有混響的感覺)的音響效果。在聆聽環(huán)繞立體聲時，聆聽者能夠區(qū)分出來自前后左右的聲音，即環(huán)繞立體聲可使空間聲源由線擴展到整個水平面乃至垂直面，因此可以逼真地再現(xiàn)演出廳的空間混響過程，具有更為動人的臨場感。

3D立體聲環(huán)繞與目前流行的家庭影院環(huán)繞聲相比，有以下優(yōu)點：對音源沒有嚴(yán)格要求，無需編碼，適合小空間、近距離欣賞，對音響軟硬件要求不高。但是，目前的3D立體聲環(huán)繞解決方案中，具有以下幾點不足：一是需要昂貴的費用；二是需要一套比較復(fù)雜的系統(tǒng)來實現(xiàn)，如需要DSP實現(xiàn)其算法，還要進(jìn)行A/D、D/A轉(zhuǎn)換，還需要MCU來實現(xiàn)控制，在這樣的一套復(fù)雜的系統(tǒng)中，聲音經(jīng)過種轉(zhuǎn)換、處理，難免會存在細(xì)節(jié)丟失，以及加入各種雜音，而且成本還高筑；三是調(diào)整不方便，環(huán)繞的深度、廣度不方便調(diào)節(jié)，聲音的高低頻也不方便調(diào)節(jié)，還需增加額外的EQ電路。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種3D立體聲環(huán)繞系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)實用、音質(zhì)優(yōu)良的3D立體聲環(huán)繞效果。

為了解決以上提出的問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種3D立體聲環(huán)繞系統(tǒng)，包括相位匹配模塊、取樣模塊、加法器模塊、頻率匹配模塊和輸出選擇模塊；外圍的左聲道音頻信號和右聲道音頻信號通過對應(yīng)的左聲道和右聲道分別輸入給相位匹配模塊和輸出選擇模塊；

所述相位匹配模塊對接收到的左聲道音頻信號和右聲道音頻信號進(jìn)行相位匹配，并將相位匹配后的音頻信號，分別輸出給取樣模塊和加法器模塊；

所述取樣模塊對接收到相位匹配后的音頻信號進(jìn)行取樣，并將取樣之后的信號輸出到加法器模塊；

所述加法器模塊將接收到相位匹配模塊輸出的音頻信號和取樣模塊取樣之后的信號進(jìn)行混合之后，將混合后的信號輸出到頻率匹配模塊；

所述頻率匹配模塊對接收到加法器模塊輸出混合后信號中的高低頻信號進(jìn)行補償、匹配，并將匹配后的信號輸出到輸出選擇模塊；

所述輸出選擇模塊將接收到頻率匹配模塊輸出匹配后的信號與左聲道音頻信號、右聲道音頻信號通過對應(yīng)的左聲道和右聲道進(jìn)行選擇輸出。

所述相位匹配模塊包括同相匹配模塊與反相匹配模塊，其中左聲道音頻信號輸入到同相匹配模塊進(jìn)行同相匹配，右聲道音頻信號輸入到反相匹配模塊進(jìn)行反相匹配。

所述取樣模塊包括取樣單元和深度調(diào)節(jié)模塊，其中取樣單元對相位匹配后的音頻信號進(jìn)行取樣，采取音頻信號中的背景聲、中低頻信號，并輸出給加法器模塊；深度調(diào)節(jié)模塊對取樣模塊進(jìn)行取樣幅度的調(diào)節(jié)。

所述加法器模塊包括同相加法器與反相加法器，同相加法器把接收到同相匹配模塊輸出的左聲道音頻信號與取樣模塊采樣之后的信號相加，把所述兩個信號混合成一個左聲道音頻信號的信號；反相加法器把接收到反 相匹配模塊輸出的右聲道音頻信號與取樣模塊采樣之后的信號相加，把兩個信號混合成一個右聲道音頻信號的信號，兩者相加的同時再進(jìn)行反相，把右聲道音頻信號的相位還原成進(jìn)入相位匹配模塊之前的相位。

所述頻率匹配模塊包括第一低頻匹配模塊、第二低頻匹配模塊、第一高頻匹配模塊和第二高頻匹配模塊，其中第一低頻匹配模塊和第二低頻匹配模塊對混合后信號中的低音信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a償增強；第一高頻匹配模塊和第二高頻匹配模塊對混合后信號中的高音信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a償增強。

所述輸出選擇模塊包括第一選擇開關(guān)和第二選擇開關(guān)，用于對原信號和處理后的信號進(jìn)行切換，經(jīng)過兩個開關(guān)選擇后，通過對應(yīng)的左聲道和右聲道輸出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明方便實用也便于調(diào)節(jié)，不需要DSP芯片、不需要軟件、不需要A/D轉(zhuǎn)換，這樣可以避免了聲音的損耗，保證了音質(zhì)純粹的同時也實現(xiàn)了用兩只揚聲器實現(xiàn)了3D環(huán)繞聲場的效果，解決了現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)雜、成本昂貴、調(diào)節(jié)不方便、音質(zhì)不純凈的問題。。

附圖說明

圖1為本發(fā)明3D立體聲環(huán)繞系統(tǒng)的原理圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。

參閱圖1所示，本發(fā)明提供的一種3D立體聲環(huán)繞系統(tǒng)，包括相位匹配模塊100、取樣模塊200、加法器模塊300、頻率匹配模塊400和輸出選擇模塊500，外圍的左聲道音頻信號和右聲道音頻信號通過對應(yīng)的左聲道和右聲道分別輸入給相位匹配模塊100和輸出選擇模塊500。

所述相位匹配模塊100分別與音頻輸入信號及取樣模塊200、加法器模塊300相連接，其接收到左聲道音頻信號和右聲道音頻信號后，分別對左聲道音頻信號和右聲道音頻信號進(jìn)行相位匹配。在保持增益不變的同時，把左聲道音頻信號和右聲道音頻信號變成兩個相位相反的信號，然后將相位匹配后的音頻信號分別輸出到取樣模塊200及加法器模塊300。

上述中，相位匹配模塊100包括同相匹配模塊110與反相匹配模塊120，其中左聲道音頻信號輸入到同相匹配模塊110進(jìn)行同相匹配，右聲道音頻信號輸入到反相匹配模塊120進(jìn)行反相匹配。

所述取樣模塊200分別與相位匹配模塊100、加法器模塊300相連，取樣模塊200接收到相位匹配模塊100輸出相位匹配后的左聲道音頻和右聲道音頻信號后，進(jìn)行取樣后并將取樣之后的信號輸出到加法器模塊300。

上述中，取樣模塊200包括取樣單元210和深度調(diào)節(jié)模塊220，其中取樣單元210對兩個相位相反匹配后的左聲道音頻信號和右聲道音頻信號進(jìn)行取樣，采取左聲道音頻信號和右聲道音頻信號中的背景聲、中低頻信號，并輸出給加法器模塊300；深度調(diào)節(jié)模塊220可以對取樣模塊210進(jìn)行取樣幅度的調(diào)節(jié)，從而可以方便的調(diào)整3D環(huán)繞的深度與廣度。

所述加法器模塊300分別與相位匹配模塊100、取樣模塊200、頻率匹配模塊400相連，其將接收到相位匹配模塊100輸出的音頻信號和取樣模塊200取樣之后的信號進(jìn)行混合之后，將混合后的信號輸出到頻率匹配模塊400。

上述中，加法器模塊300包括同相加法器310與反相加法器320，同相加法器310把接收到同相匹配模塊110輸出的左聲道音頻信號與取樣模塊 200所采樣的信號相加，把兩個信號混合成一個左聲道音頻信號的信號。反相加法器320把接收到反相匹配模塊120輸出的右聲道音頻信號與取樣模塊200所采樣之后的信號相加，把兩個信號混合成一個右聲道音頻信號的信號，兩者相加的同時再進(jìn)行反相，把右聲道音頻信號的相位還原成進(jìn)入相位匹配模塊100之前的相位。反相加法器320不僅作加法器，還用作相位匹配，能夠把右聲道音頻信號的相位還原。

所述頻率匹配模塊400分別與加法器模塊300及輸出選擇模塊500相連，其接收到加法器模塊300輸出混合后的信號，對混合后信號中的高低頻信號進(jìn)行補償、匹配，并將匹配后的信號輸出到輸出選擇模塊500。

上述中，頻率匹配模塊400包括第一低頻匹配模塊410、第二低頻匹配模塊420、第一高頻匹配模塊411和第二高頻匹配模塊421，其中第一低頻匹配模塊410和第二低頻匹配模塊420根據(jù)整個系統(tǒng)的音頻特性對混合后信號中的低音信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a償增強，從而可以增加低音厚重感與震撼感。第一高頻匹配模塊411和第二高頻匹配模塊421根據(jù)整個系統(tǒng)的音頻特性對混合后信號中的高音信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a償增強，從而可以增加高音清晰度、穿透性、以及細(xì)節(jié)還原力。

所述輸出選擇模塊500分別與頻率匹配模塊400及左右聲道輸入、左右聲道輸出相連，其對接收到頻率匹配模塊400輸出匹配后的信號與左聲道音頻信號、右聲道音頻信號進(jìn)行選擇輸出，即對原信號與經(jīng)過3D處理后的信號通過對應(yīng)的左聲道和右聲道進(jìn)行選擇輸出。

上述中，輸出選擇模塊500包括第一選擇開關(guān)510和第二選擇開關(guān)520，用于對原信號和處理后的信號進(jìn)行切換，即由用戶來根據(jù)自己的喜好及所處聽音環(huán)境，來選擇是否聽原聲還是3D環(huán)繞聲，經(jīng)過第一選擇開關(guān)510和第二選擇開關(guān)520選擇后，分別由左聲道和右聲道輸出。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改 變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。