專利名稱：重放設(shè)備、信號(hào)處理設(shè)備和信號(hào)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重放設(shè)備、信號(hào)處理設(shè)備以及信號(hào)處理方法，更具體地涉及一種選擇性進(jìn)行音樂(lè)重放操作和卡拉OK操作的技術(shù)。
背景技術(shù)：
[專利文件][專利文件I]專利申請(qǐng)公開號(hào)2001-34277很多普通用戶通過(guò)便攜式音頻播放器傾聽音樂(lè)。眾所周知，帶麥克風(fēng)和耳機(jī)的音頻播放器可以令用戶在嘈雜的環(huán)境中聽到噪聲較少的重放聲音，其工作原理是獲取相位與 麥克風(fēng)采集的外部噪聲信號(hào)的相位相反的信號(hào)，并將獲取的信號(hào)添加到音頻信號(hào)中。此外，大多數(shù)普通用戶都會(huì)選擇卡拉OK (karaoke)這一娛樂(lè)項(xiàng)目。

發(fā)明內(nèi)容
便攜式音頻播放器和卡拉OK系統(tǒng)完全不同。因此，家里等地方需要安裝卡拉OK系統(tǒng)以便用戶能唱卡拉0K。本發(fā)明提供了一種重放設(shè)備，例如便攜式音頻播放器，令用戶能隨時(shí)方便地唱卡拉0K。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，提供一種重放設(shè)備，其包括音樂(lè)源單元，被配置為輸出音樂(lè)的數(shù)字音頻信號(hào)；麥克風(fēng)信號(hào)輸入單兀，被配置為輸入麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)；噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單元，被配置為根據(jù)所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單元輸入的聲音信號(hào)產(chǎn)生具有消除外部噪聲成分的信號(hào)特點(diǎn)的噪聲消除信號(hào)；人聲處理單元，被配置為對(duì)所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單元輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行針對(duì)人聲聲音的聲響處理以產(chǎn)生人聲信號(hào)；卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元，被配置為消除所述音樂(lè)源單元提供的數(shù)字音頻信號(hào)中的人聲聲音成分以產(chǎn)生卡拉OK信號(hào)；組合單元，被配置為進(jìn)行組合所述音樂(lè)源單元提供的數(shù)字音頻信號(hào)和所述噪聲消除信號(hào)的第一組合處理，以及組合所述卡拉OK信號(hào)和所述人聲信號(hào)的第二組合處理；控制單元，被配置為控制所述組合單元在第一模式下進(jìn)行第一組合處理并且在第二模式下進(jìn)行第二組合處理；以及輸出單元，被配置為輸出所述組合單元組合的組合信號(hào)作為要從揚(yáng)聲器輸出的聲音信號(hào)。例如，所述噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單元、所述人聲處理單元、所述卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元以及所述組合單元可作為軟件處理功能安裝在操作處理裝置中。并且，所述控制單元控制所述操作處理裝置運(yùn)行所述噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單元并運(yùn)行所述組合單元來(lái)在第一模式下進(jìn)行所述第一組合處理，并且，所述控制單元控制所述操作處理裝置運(yùn)行所述人聲處理單元和所述卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元并運(yùn)行所述組合單元來(lái)在第二模式下進(jìn)行所述第二組合處理。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，提供一種信號(hào)處理設(shè)備，其包括麥克風(fēng)信號(hào)輸入單兀，被配置為輸入麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)；噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單元，被配置為根據(jù)所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單元輸入的聲音信號(hào)產(chǎn)生具有消除外部噪聲成分的信號(hào)特點(diǎn)的噪聲消除信號(hào)；人聲處理單兀，被配置為對(duì)所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單兀輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行針對(duì)人聲聲音的聲響處理以產(chǎn)生人聲信號(hào)；卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元，被配置為消除輸入音樂(lè)的數(shù)字音頻信號(hào)中的人聲聲音成分以產(chǎn)生卡拉OK信號(hào)；組合單元，被配置為進(jìn)行組合輸入數(shù)字音頻信號(hào)和所述噪聲消除信號(hào)的第一組合處理，以及組合所述卡拉OK信號(hào)和所述人聲信號(hào)的第二組合處理；控制單元，被配置為控制所述組合單元在第一模式下進(jìn)行第一組合處理并且在第二模式下進(jìn)行第二組合處理；和輸出單元，被配置為輸出所述組合單元組合的組合信號(hào)作為要從揚(yáng)聲器輸出的聲音信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例，提供一種在第一模式下和在第二模式下選擇性地進(jìn)行信號(hào)處理的方法。此外，在所述第一模式下，根據(jù)麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)產(chǎn)生具有消除外部噪聲成分的信號(hào)特點(diǎn)的噪聲消除信號(hào)，并且將輸入數(shù)字音頻信號(hào)和該噪聲消除信號(hào)組合成要通過(guò)揚(yáng)聲器輸出的聲音信號(hào)；并且在所述第二模式下，對(duì)麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)進(jìn)行針對(duì)人聲聲音的聲響處理，消除輸入音樂(lè)的數(shù)字音頻信號(hào)中的人聲聲音成分以生成卡拉OK信號(hào)，并且將所述卡拉OK信號(hào)和所述人聲信號(hào)組合成要通過(guò)揚(yáng)聲器輸出的聲音信號(hào)。構(gòu)想出本發(fā)明的技術(shù)以提供一種重放設(shè)備，例如便攜式音頻播放器，其使得用于 數(shù)字音頻信號(hào)處理(特別是噪聲消除處理)的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)等操作處理裝置轉(zhuǎn)換為進(jìn)行卡拉OK信號(hào)處理。因此，用戶可利用重放設(shè)備在第一模式下聽音樂(lè)，并且在第二模式下用作卡拉OK系統(tǒng)。僅通過(guò)改變操作處理裝置的內(nèi)部處理即可實(shí)現(xiàn)這樣的配置，故無(wú)需增加硬件。并且，可利用帶噪聲消除功能的麥克風(fēng)，例如安裝在耳機(jī)單元中的麥克風(fēng)，作為卡拉OK的人聲麥克風(fēng)。此外，在用于卡拉OK的第二模式下，操作處理裝置還可進(jìn)行針對(duì)人聲聲音的各種聲響處理。發(fā)明效果本發(fā)明的技術(shù)令用戶能夠利用重放設(shè)備聽音樂(lè)并且方便地唱卡拉0K。


圖I是本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一種音頻播放器的視圖。圖2是本發(fā)明示例性實(shí)施例中用于實(shí)現(xiàn)卡拉OK系統(tǒng)的一種音頻播放器的視圖。圖3是本發(fā)明示例性實(shí)施例中用于實(shí)現(xiàn)卡拉OK系統(tǒng)的一種音頻播放器的視圖。圖4是本發(fā)明示例性實(shí)施例中用于實(shí)現(xiàn)卡拉OK系統(tǒng)的一種音頻播放器的視圖。圖5是本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一種音頻播放器的方框圖。圖6是本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一種音頻播放器的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的視圖，用于按噪聲消除(NC)模式和卡拉OK模式處理信號(hào)。圖7是本發(fā)明不例性實(shí)施例中的一種音頻播放器中NC信號(hào)產(chǎn)生單兀和人聲處理單元的視圖。圖8是本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一種DSP處理的視圖。圖9是本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一種DSP處理的視圖。圖10是本發(fā)明示例性實(shí)施例中在裝有耳機(jī)時(shí)按卡拉OK模式操作的信號(hào)處理的視圖。圖11是本發(fā)明示例性實(shí)施例中在裝有耳機(jī)時(shí)按卡拉OK模式操作的DSP處理的視圖。圖12是本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一種人聲處理單元的波束形成單元的視圖。
圖13是本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一種波束形成(beamforming)單元的中置(mid-presence)濾波器(MPF)特點(diǎn)的視圖。圖14是本發(fā)明示例性實(shí)施例中的一種噪聲消除單元的視圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖具體說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在本說(shuō)明書和附圖中，功能和結(jié)構(gòu)基本相同的結(jié)構(gòu)件用相同的標(biāo)號(hào)表示，無(wú)需重復(fù)闡述這些結(jié)構(gòu)件。而且，將按下列順序說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在權(quán)利要求中，便攜式音頻播放器是本發(fā)明中重放設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，信號(hào)處理設(shè)備集成在音頻播放器中?！碔.按卡拉OK模式操作的音頻播放器的示例>
<2.音頻播放器的結(jié)構(gòu)><3.按NC模式和卡拉OK模式的信號(hào)處理〉<4. DSP的處理示例><5.修改示例>〈I.按卡拉OK模式操作的音頻播放器的示例>根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例設(shè)計(jì)的便攜式音頻播放器可供用戶用于重放以及聆聽音樂(lè)，還可用作卡拉OK系統(tǒng)。圖I是本發(fā)明示例性實(shí)施例中的音頻播放器I的視圖。音頻播放器I包括重放單元以及進(jìn)行信號(hào)處理的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，裝在小型便攜式盒內(nèi)，用于輸出聲音信號(hào)。音頻播放器I還包括顯示單元14和操作部分12a。音頻播放器I通常與耳機(jī)裝置2 —起利用。耳機(jī)裝置2包括左右聲道揚(yáng)聲器單元2L、2R、線2b和插頭2c。將耳機(jī)裝置2的插頭2c插入音頻播放器I的插孔19中并將揚(yáng)聲器單元2L、2R戴在耳朵里，用戶就可以聽到音頻播放器I重放的音樂(lè)。本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明了用戶戴在其耳朵里的耳機(jī)。但是，也可利用戴在耳朵上的頭戴式耳機(jī)。如下所述，揚(yáng)聲器單元2L、2R裝有麥克風(fēng)以采集外部噪聲。音頻播放器I根據(jù)麥克風(fēng)采集的聲音信號(hào)產(chǎn)生噪聲消除信號(hào)并將噪聲消除信號(hào)添加到音頻信號(hào)中，為用戶提供了噪聲較少的音樂(lè)。在本發(fā)明中，“噪聲消除”可表示為“NC”。用戶可利用音頻播放器I按如下方式唱卡拉0K。圖2A是音頻播放器I的視圖，通過(guò)連接該音頻播放器I與外部放大器4，用戶可以使用該音頻播放器I來(lái)實(shí)現(xiàn)卡拉OK系統(tǒng)。音頻播放器I具有與放大器4連接的外部接線端子(未在圖中顯示)。放大器4與揚(yáng)聲器5、5連接。在這種情況下,音頻播放器I輸出的聲音信號(hào)作為聲音通過(guò)揚(yáng)聲器5、5輸出。用戶利用安裝在耳機(jī)裝置2的揚(yáng)聲器單元2L、2R中的麥克風(fēng)，S卩通常將用于采集外部噪聲的麥克風(fēng)用作人聲麥克風(fēng)。此外，音頻播放器I對(duì)重放音樂(lè)的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行人聲消除處理以根據(jù)重放音樂(lè)的音頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生卡拉OK信號(hào)。而且，音頻播放器I將卡拉OK信號(hào)與麥克風(fēng)輸入聲音信號(hào)混合，麥克風(fēng)輸入聲音信號(hào)指的是唱歌人的聲音。音頻播放器I將混合的聲音信號(hào)提供給放大器4?；旌系穆曇粜盘?hào)通過(guò)揚(yáng)聲器5、5輸出。這樣,用戶就可對(duì)來(lái)自外部揚(yáng)聲器5、5的音樂(lè)(卡拉OK音樂(lè))唱歌，唱出的聲音也可通過(guò)外部揚(yáng)聲器5、5輸出，從而實(shí)現(xiàn)了卡拉OK系統(tǒng)。替代圖2A所示的耳機(jī)裝置2的麥克風(fēng)進(jìn)行噪聲采集，可將圖2B所示的單聲道麥克風(fēng)3M或圖2C所示的立體聲麥克風(fēng)3S與音頻播放器I的插孔19連接。在這種情況下，用戶可手拿音頻播放器I將其作為人聲麥克風(fēng)來(lái)唱歌。圖3是音頻播放器I的視圖，通過(guò)連接該音頻播放器I與監(jiān)視器6 (例如電視機(jī)或個(gè)人電腦監(jiān)視器)可以利用該音頻播放器I來(lái)實(shí)現(xiàn)卡拉OK系統(tǒng)。監(jiān)視器6裝有顯示器6D和揚(yáng)聲器6S、6S。在圖3中，音頻播放器I安裝在支架7內(nèi)，通過(guò)它可連接監(jiān)視器6以進(jìn)行有線或無(wú)線數(shù)據(jù)通信。音頻播放器I通過(guò)外部接線端子向支架7提供輸出的音頻數(shù)據(jù)。支架7將音頻數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)視器6。此外，音頻播放器I與耳機(jī)裝置2連接使得兩位用戶可同時(shí)利用噪聲采集麥克風(fēng)，麥克風(fēng)安裝在揚(yáng)聲器單元2L、2R中用作人聲麥克風(fēng)。雖然耳機(jī)裝置2用于一位用戶，其也可用于兩位用戶進(jìn)行二重唱，因?yàn)槎鷻C(jī)裝置2為立體聲效果。音頻播放器I對(duì)重放音樂(lè)的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行人聲消除處理以根據(jù)重放音樂(lè)的音頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生卡拉OK信號(hào)。而且,音頻播放器I將卡拉OK信號(hào)與麥克風(fēng)輸入聲音信號(hào)混合,麥 克風(fēng)輸入聲音信號(hào)指的是唱歌人的聲音?；旌系穆曇粜盘?hào)通過(guò)支架7提供給監(jiān)視器6并通過(guò)揚(yáng)聲器6S、6S輸出。這樣,用戶就可對(duì)來(lái)自監(jiān)視器6的揚(yáng)聲器6S、6S的音樂(lè)(即卡拉OK音樂(lè))唱歌，用戶唱出的聲音也可通過(guò)揚(yáng)聲器6S、6S輸出，從而實(shí)現(xiàn)了卡拉OK系統(tǒng)。另一方面，音頻播放器I可安裝有伴隨重放音樂(lè)顯示歌詞的功能。在這種情況下，對(duì)應(yīng)于重放音樂(lè)音頻數(shù)據(jù)的歌詞數(shù)據(jù)也可用來(lái)提供給監(jiān)視器6。這樣，既然歌詞可顯示在監(jiān)視器6的顯示器6D上，則適用于卡拉OK。此外，在圖2A和圖2B中，歌詞可顯示在音頻播放器I的顯示單元14上。圖4是用于實(shí)現(xiàn)卡拉OK系統(tǒng)的音頻播放器I和耳機(jī)裝置2的視圖。用戶可戴上耳機(jī)裝置2的揚(yáng)聲器單元2L、2R使其能聽到揚(yáng)聲器單元2L、2R內(nèi)揚(yáng)聲器21L、2IR輸出的聲音。揚(yáng)聲器單元2L、2R裝有麥克風(fēng)22L、22R用于采集噪聲。麥克風(fēng)22L、22R可用作人聲麥克風(fēng)。在這種情況下，雖然人聲麥克風(fēng)放置在用戶耳朵周圍而不是嘴巴周圍，還是可以通過(guò)在音頻播放器I上進(jìn)行如下波束形成處理來(lái)確定地采集用戶的聲音。音頻播放器I對(duì)重放音樂(lè)的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行人聲消除處理以根據(jù)重放音樂(lè)的音頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生卡拉OK信號(hào)。而且，音頻播放器I將卡拉OK信號(hào)與麥克風(fēng)22L、22R輸入的聲音信號(hào)混合，輸入的聲音信號(hào)指的是唱歌人的聲音。混合的聲音信號(hào)通過(guò)揚(yáng)聲器21L、21R輸出。這樣，用戶就可用耳機(jī)裝置2聽卡拉OK音樂(lè)，并且一邊對(duì)卡拉OK音樂(lè)唱歌一邊用耳機(jī)裝置2聽自己唱出的聲音，從而簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)了卡拉OK系統(tǒng)。<2.音頻播放器的結(jié)構(gòu)>參考圖5說(shuō)明按上述方式可用作卡拉OK裝置的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音頻播放器I的結(jié)構(gòu)。圖5表示連接有耳機(jī)裝置2。如上所述，耳機(jī)裝置2的揚(yáng)聲器單元2L、2R安裝有揚(yáng)聲器以及用于米集外部噪聲的麥克風(fēng)。S卩，如圖5所不,揚(yáng)聲器單兀2L包括揚(yáng)聲器21L和麥克風(fēng)22L，而揚(yáng)聲器單元2R包括揚(yáng)聲器21R和麥克風(fēng)22R。耳機(jī)裝置2通過(guò)插頭2c和插孔19 (如圖I所示)的接觸電連接到音頻播放器1，如圖5所示。如圖5所示，音頻播放器I包括重放單元10、控制單元U、操作單元12、顯示控制器13、顯示單元14、外部通信單元15、DSP16、麥克風(fēng)輸入單元17以及耳機(jī)輸出單元18。重放單元10是輸出數(shù)字音頻信號(hào)例如音樂(lè)的音樂(lè)源單元。重放單元10包括記錄介質(zhì)，用于存儲(chǔ)其上的音樂(lè)內(nèi)容等數(shù)據(jù)，以及解碼器，用于解碼從記錄介質(zhì)讀取的音樂(lè)內(nèi)容的數(shù)據(jù)。記錄介質(zhì)的示例可包括閃速存儲(chǔ)器等固體存儲(chǔ)器以及硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)。此外，替代此類內(nèi)置記錄介質(zhì)，記錄介質(zhì)的示例可包括對(duì)應(yīng)于可移動(dòng)記錄介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)器，可移動(dòng)記錄介質(zhì)例如是裝有固體存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)卡、激光唱片(CD)或數(shù)字化通用光盤(DVD)等光盤、磁光盤或全息存儲(chǔ)器。應(yīng)理解，固體存儲(chǔ)器或HDD等內(nèi)置存儲(chǔ)器以及可移動(dòng)記錄介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)器都可安裝在重放單元10中。例如，此類記錄介質(zhì)含有通過(guò)聲音編碼技術(shù)編碼的音樂(lè)內(nèi)容等數(shù)據(jù)。重放單元10解碼從記錄介質(zhì)讀取的音樂(lè)內(nèi)容的編碼數(shù)據(jù)，并將數(shù)字音頻信號(hào)DaL, DaR輸出至DSP16，例如作為左右聲道線性PCM數(shù)據(jù)輸出。重放單元10可接收外部裝置無(wú)線或有線傳輸?shù)臄?shù)字音頻信號(hào)，并將數(shù)字音頻信號(hào)DaL、DaR作為左右聲道線性PCM數(shù)據(jù)輸出。耳機(jī)裝置2的麥克風(fēng)22L、22R采集的聲音信號(hào)通過(guò)麥克風(fēng)輸入單元17輸入至音頻播放器I。通過(guò)麥克風(fēng)22L輸入的聲音信號(hào)采用麥克風(fēng)放大器32L放大并采用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器31L轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。通過(guò)麥克風(fēng)22R輸入的聲音信號(hào)米用麥克風(fēng)放大器32R放大并采用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器31R轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的聲音信號(hào)(以下簡(jiǎn)稱為“麥克 風(fēng)輸入信號(hào)(SmL、SmR) ” )提供給DSP16。DSP16對(duì)重放單元10提供的數(shù)字音頻信號(hào)DaL和DaR進(jìn)行相應(yīng)操作。此外，DSP16對(duì)通過(guò)麥克風(fēng)輸入單元17輸入的聲音信號(hào)(麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR)進(jìn)行噪聲消除處理等相應(yīng)操作。DSP16是通過(guò)軟件執(zhí)行的處理器，包括音頻處理單元16a、噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單元(以下簡(jiǎn)稱“NC信號(hào)產(chǎn)生單元”)16b、人聲處理單元16c、卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d和組合單元16e。音頻處理單元16a對(duì)輸出至耳機(jī)裝置2的數(shù)字音頻信號(hào)DaUDaR進(jìn)行均衡化或增益調(diào)節(jié)等操作。均衡化操作包括音質(zhì)校正，例如幅頻特性校正和/或相頻特性校正。增益調(diào)節(jié)操作指的是對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)DaL、DaR進(jìn)行音量放大或音量減小。NC信號(hào)產(chǎn)生單元16b根據(jù)麥克風(fēng)輸入單元17輸入的麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmUSmR產(chǎn)生具有消除外部噪聲成分這一信號(hào)特點(diǎn)的噪聲消除信號(hào)。換句話說(shuō)，NC信號(hào)產(chǎn)生單元16b產(chǎn)生相位與麥克風(fēng)22L、22R采集的外部噪聲成分的相位相反的信號(hào)。人聲處理單元16c通過(guò)對(duì)麥克風(fēng)輸入單元17輸入的麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR進(jìn)行適用于人聲的聲響處理，將麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR處理成人聲信號(hào)。卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元通過(guò)消除數(shù)字音頻信號(hào)DaL、DaR中的人聲聲音成分來(lái)產(chǎn)生無(wú)人聲聲響或含少量人聲聲響的卡拉OK信號(hào)。組合單元16e進(jìn)行第一組合處理以組合音頻處理單元16a處理后的數(shù)字音頻信號(hào)與NC信號(hào)產(chǎn)生單元16b產(chǎn)生的噪聲消除信號(hào)。此外，組合單元16e還進(jìn)行第二組合處理以組合卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d產(chǎn)生的卡拉OK信號(hào)與來(lái)自人聲處理單元16c的人聲信號(hào)。DSP16處理后的信號(hào)，即組合單元16e組合的信號(hào)，作為輸出信號(hào)SsUSsR提供給耳機(jī)輸出單元18。輸出信號(hào)SsL通過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器33L轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，通過(guò)功率放大器34L放大，提供給揚(yáng)聲器21L并作為聲響輸出。輸出信號(hào)SsR通過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器33R轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，通過(guò)功率放大器34R放大，提供給揚(yáng)聲器21R并作為聲響輸出。也就是說(shuō)，耳機(jī)輸出單元18將來(lái)自DSP16的輸出信號(hào)SsL、SsR作為聲音信號(hào)輸出至揚(yáng)聲器21L、21R。此夕卜，耳機(jī)輸出單元18可用于進(jìn)行數(shù)字放大器等操作。
外部通信單元15建立與外部裝置的有線或無(wú)線通信，外部裝置例如是圖2中的放大器4、圖3中的監(jiān)視器6或支架7。DSP16輸出的輸出信號(hào)SsUSsR可通過(guò)外部通信單元15傳輸至外部裝置。即，外部通信單元15將來(lái)自DSP16的輸出信號(hào)SsL、SsR作為輸出聲音信號(hào)輸出至外部揚(yáng)聲器。設(shè)置操作單元12和顯示單元14用作用戶界面。操作單元12檢測(cè)圖I中操作部分12a或觸控面板上的用戶操作，并將操作信息提供給控制單元11。顯示單元14包括液晶面板或有機(jī)電致發(fā)光(EL)面板并在顯示控制器13的控制下顯示各種信息。例如，顯示單元14用于顯示重放操作、重放的音樂(lè)內(nèi)容或消息?？刂茊卧?1包括微計(jì)算機(jī)(CPU :中央處理器)并按程序和操作部分12上的用戶操作控制各部件輸出音頻信號(hào)。更具體地，控制單元11控制重放單元10內(nèi)數(shù)字音頻信號(hào)DaL、DaR的輸出或DSP16的處理。此外，控制單元11根據(jù)操作情況命令顯示控制器13在顯示單元14上顯示操作信息。而且，控制單元11可通過(guò)外部通信單元15與外部裝置建立通信。 更具體地，在本發(fā)明中，控制單元11可將DSP16控制為切換到NC(噪聲消除)模式或卡拉OK模式以可相應(yīng)地操作DSP16。更具體地，控制單元11控制DSP16的組合單元16e使其在NC模式下進(jìn)行第一組合處理，或控制DSP16的組合單元16e使其在卡拉OK模式下進(jìn)行第二組合處理。以下將詳細(xì)說(shuō)明這一處理過(guò)程。重放單元10可伴隨音樂(lè)內(nèi)容的歌詞數(shù)據(jù)重放音樂(lè)內(nèi)容。在這種情況下，歌詞數(shù)據(jù)將提供給顯示控制器13，并且顯示控制器13將通過(guò)控制顯示單元14顯示歌詞數(shù)據(jù)。此外，顯示控制器13可通過(guò)外部通信單元15將顯示的歌詞數(shù)據(jù)傳輸至外部裝置。例如，在圖3所示的實(shí)施例中，顯示控制器13可控制監(jiān)視器6的顯示器6D顯示歌詞數(shù)據(jù)。<3.按NC模式和卡拉OK模式的信號(hào)處理〉音頻播放器I因此被配置為可通過(guò)用戶的操作進(jìn)行NC模式和卡拉OK模式的操作。更具體地，例如，如果用戶通過(guò)操作單元12選擇其中一種模式，則控制單元11控制DSP16進(jìn)行NC模式或卡拉OK模式。參考圖6說(shuō)明DSP16在各模式下的處理。如上所述,用作操作處理裝置的DSP16可根據(jù)軟件程序采用音頻處理單元16a、NC信號(hào)產(chǎn)生單元16b、人聲處理單元16c、卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d以及組合單元16e進(jìn)行操作處理。操作處理由控制單元11控制。圖6A顯示了控制單元11命令DSP16在NC模式下進(jìn)行操作時(shí)DSP16的處理流程。在這種情況下，運(yùn)行音頻處理單元16a、NC信號(hào)產(chǎn)生單元16b和組合單元16e。更具體地，音頻處理單元16a對(duì)重放單元10提供的數(shù)字音頻信號(hào)DaL、DaR進(jìn)行均衡化處理或增益調(diào)節(jié)處理。處理完成后，音頻處理單元16a將處理后的數(shù)字音頻信號(hào)DaL’提供給組合單元16e的加法器16eL，并將處理后的數(shù)字音頻信號(hào)DaR’提供給組合單元16e的加法器16eR。NC信號(hào)產(chǎn)生單元16b根據(jù)麥克風(fēng)輸入單元17的麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmUSmR產(chǎn)生噪聲消除信號(hào)SncL、SncR。接著，NC信號(hào)產(chǎn)生單元16b將基于麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL的噪聲消除信號(hào)SncL提供給組合單兀16e的加法器16eL,并將基于麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmR的噪聲消除信號(hào)SncR提供給組合單元16e的加法器16eR。組合單元16e的加法器16eL將數(shù)字音頻信號(hào)DaL’和噪聲消除信號(hào)SncL添加到輸出信號(hào)SsL中。此外，組合單元16e的加法器16eR將數(shù)字音頻信號(hào)DaR’和噪聲消除信號(hào)SncR添加到輸出信號(hào)SsR中。對(duì)于DSP16這樣處理的NC模式，重放單元10重放的音樂(lè)內(nèi)容的聲響通過(guò)揚(yáng)聲器21L、21R輸出。因此,用戶可以聽音樂(lè)，同時(shí)享受噪聲較少的舒適音樂(lè)。圖6B顯示了控制單元11命令DSP16在卡拉OK模式下進(jìn)行操作時(shí)DSP16的處理流程。在這種情況下，運(yùn)行音頻處理單元16a、卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d、人聲處理單元16c和組合單元16e。更具體地,音頻處理單元16a對(duì)重放單元10提供的數(shù)字音頻信號(hào)DaUDaR進(jìn)行均衡化處理或增益調(diào)節(jié)處理。處理完成后，音頻處理單元16a將處理后的數(shù)字音頻信號(hào)DaL’、DaR’提供給卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d?？ɡ璒K信號(hào)產(chǎn)生單元16d例如進(jìn)行人聲消除處理以產(chǎn)生卡拉OK信號(hào)SkL、SkR(無(wú)人聲或含少量人聲的信號(hào))。接著，卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d將左右聲道卡拉OK信號(hào)SkUSkR提供給組合單元16e的加法器16eL、16eR。人聲處理單元16c通過(guò)對(duì)麥克風(fēng)輸入單元17輸入的麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR進(jìn)行適用于人聲的聲響處理來(lái)將麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR處理為人聲信號(hào)。聲響處理完成 后，人聲處理單元16c將處理后的左右聲道信號(hào)(人聲信號(hào)SvL、SvR)提供給組合單元16e的加法器16eL、16eR。組合單元16e的加法器16eL將左聲道卡拉OK信號(hào)SkL和人聲信號(hào)SvL添加到輸出信號(hào)SsL中。此外，組合單元16e的加法器16eR將右聲道卡拉OK信號(hào)SkR和人聲信號(hào)SvR添加到輸出信號(hào)SsR中。對(duì)于DSP16這樣處理的卡拉OK模式，重放單元10重放的音樂(lè)內(nèi)容的卡拉OK聲響通過(guò)揚(yáng)聲器21L、21R輸出，其中的人聲成分已被除去，同時(shí)，唱歌人的聲音作為人聲成分從揚(yáng)聲器21L、21R中輸出。換句話說(shuō)，按圖4進(jìn)行卡拉OK操作。此外，通過(guò)外部通信單元15將DSP16的輸出信號(hào)SsL、SsR傳輸至外部裝置，按圖2或圖3進(jìn)行卡拉OK操作。在這種情況下，麥克風(fēng)3M、3S可連接到音頻播放器1，如圖2B或2C所示。在這種情況下，從麥克風(fēng)輸入單元17輸入至DSP16的麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR可以是麥克風(fēng)3M、3S采集的聲音信號(hào)。如上所示，僅通過(guò)改變DSP16中的信號(hào)處理就可使音頻播放器I在音樂(lè)重放模式和卡拉OK模式之間切換。用戶通過(guò)簡(jiǎn)單的模式選擇操作就可選擇音樂(lè)重放模式或卡拉OK模式，開始聽歌或唱卡拉0K。對(duì)于卡拉OK模式，用戶可以采用圖4實(shí)施例中最為方便的方式唱卡拉0K，其中，麥克風(fēng)22L、22R用作帶NC功能的耳機(jī)裝置2中的人聲麥克風(fēng)。此外，當(dāng)音頻播放器I與外部裝置連接或利用圖2或圖3所示的其他麥克風(fēng)時(shí)，能獲得更好的卡拉OK效果。而且，如果利用帶噪聲消除功能的麥克風(fēng)22L、22R，可利用音頻播放器I進(jìn)行二重唱。<4. DSP的處理示例>下面將詳細(xì)介紹DSP16的處理示例。圖7A顯示了 NC信號(hào)產(chǎn)生單元16b的一個(gè)處理示例。NC信號(hào)產(chǎn)生單元16b在NC模式下產(chǎn)生噪聲消除信號(hào)SncL、SncR，用戶通常利用這種模式聽音頻播放器I播放的音樂(lè)。麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR變成外部噪聲聲音的聲音信號(hào)，通過(guò)麥克風(fēng)22L、22R獲得此類外部噪聲聲音。NC信號(hào)產(chǎn)生單元16b包括NC濾波器41、43以及反相放大器42、44。NC濾波器41、43用作例如高抑制濾波器。通過(guò)利用NC濾波器41、43分別過(guò)濾麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR并利用反相放大器42、44反轉(zhuǎn)過(guò)濾后信號(hào)的相位，NC信號(hào)產(chǎn)生單元16b產(chǎn)生噪聲消除信號(hào)SncL、SncR。通過(guò)添加噪聲消除信號(hào)SncL、SncR到數(shù)字音頻信號(hào)DaL’、DaR’中，可以為佩戴耳機(jī)裝置2用戶提供噪聲較少即刪除了外部空間噪聲的音樂(lè)。圖7B顯示了人聲處理單元16c的一個(gè)處理示例。人聲處理單元16c在音頻播放器I按卡拉OK模式操作時(shí)產(chǎn)生人聲信號(hào)SvL、SvR0麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR變成唱歌人聲音的聲音信號(hào)，此類信號(hào)通過(guò)麥克風(fēng)22L、22R或其他麥克風(fēng)3M、3S獲得。人聲處理單元16c包括加法器51和回聲處理器52。更具體地，人聲處理單元16c利用加法器51相加麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR并利用回聲處理器52對(duì)相加后的信號(hào)進(jìn)行回聲處理?；芈曁幚硗瓿珊?，人聲處理單元16c將回聲處理后信號(hào)分為左右聲道人聲信號(hào)SvL,SvR0通過(guò)人聲處理單元16c進(jìn)行的回聲處理，可以輸出作為帶有回聲效果的歌聲的人聲聲響。在本發(fā)明實(shí)施例中，左右聲道的添加在回聲處理后進(jìn)行。但是，應(yīng)理解，回聲處理可在麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR上單獨(dú)進(jìn)行。圖8顯示了卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d和人聲處理單元16c在卡拉OK模式下的處理過(guò)程?？ɡ璒K信號(hào)產(chǎn)生單元16d通過(guò)加法器61、聲音帶通濾波器62和減法器63、64進(jìn) 行人聲消除處理。數(shù)字音頻信號(hào)DaL’、DaR’通過(guò)加法器61相加并提供給聲音帶通濾波器62。聲音帶通濾波器62通過(guò)一個(gè)聲音頻帶(例如300Hz 3kHz)。聲音頻帶的信號(hào)成分提供給減法器63、64。減法器63從數(shù)字音頻信號(hào)DaL’中減去信號(hào)成分的聲音頻帶。減法器64從數(shù)字音頻信號(hào)DaR’中減去信號(hào)成分的聲音頻帶。因此，根據(jù)音樂(lè)內(nèi)容的數(shù)字音頻信號(hào)DaL’、DaR’產(chǎn)生人聲成分降低的卡拉OK信號(hào)SkL、SkR0人聲處理單元16c進(jìn)行回聲處理。在該實(shí)施例中，人聲處理單元16c包括回響處理器71 74和加法器75、76。更具體地，通過(guò)回響處理器71添加有回聲成分的麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL被提供給加法器75，同時(shí)回響處理器73產(chǎn)生的回聲成分被提供給加法器76。通過(guò)回響處理器72添加有回聲成分的麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmR被提供給加法器76，同時(shí)回響處理器74產(chǎn)生的回聲成分被提供給加法器75。加法器75將添加有回聲成分的麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL以及麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmR的回聲成分添加至左聲道人聲信號(hào)SvL中。加法器76將添加有回聲成分的麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmR以及麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL的回聲成分添加至右聲道人聲信號(hào)SvL中。組合單元16e的加法器16eL、16eR將卡拉OK信號(hào)SkL、SkR和人聲信號(hào)SvL、SvR添加到DSP16的輸出信號(hào)SsL、SsR中。因此，用戶可聽到伴隨有極具回響效果的用戶歌聲的卡拉OK聲響。圖9也顯示了卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d和人聲處理單元16c在卡拉OK模式下的處理過(guò)程?？ɡ璒K信號(hào)產(chǎn)生單元16d進(jìn)行與圖8所示相同的處理過(guò)程。本實(shí)施例說(shuō)明了進(jìn)行除了回聲(回響)處理之外的防震響(anti-howling)處理的人聲處理單元16c。人聲處理單元16c包括加法器81、回響處理器82、限帶濾波器83、移相器84a 84d以及選擇器85。人聲處理單元16c控制加法器81相加麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR，并控制回響處理器82將回聲成分加入相加后的信號(hào)中。通過(guò)限帶濾波器83限制回響處理器82的信號(hào)。例如，限帶濾波器83通過(guò)一個(gè)聲音頻帶(即300Hz 3kHz)。提供聲音頻帶的信號(hào)給移相器84a 84d。移相器84a 84d將輸入信號(hào)的相位分別移動(dòng)+90°、0°、-90°和180°。實(shí)際上，通過(guò)具有增益I的非反相放大器實(shí)現(xiàn)0°相移的移相器84b，并通過(guò)具有增益I的反相放大器實(shí)現(xiàn)180°相移的移相器84b。此外，通過(guò)希爾伯特轉(zhuǎn)換濾波器分別實(shí)現(xiàn)+90°和-90°相移的移相器84a、84c。選擇器85選擇任一移相器84a 84d的輸出，并將左右聲道人聲信號(hào)SvL、SvR分別提供給組合單元16e的加法器16eL、16eR。根據(jù)用戶操作改變選擇器85的選擇。組合單元16e將人聲信號(hào)SvL、SvR和卡拉OK信號(hào)SkUSkR分別添加到輸出信號(hào)SsL、SsR中ο如圖9所示的處理可以抑制震響。例如，如果用戶唱歌時(shí)聽到震響聲，可以操作音頻播放器I的操作單元12旋轉(zhuǎn)相移模式。也就是說(shuō)，隨意改變選擇器85的選擇。通過(guò)找出消除震響的選擇情況以及改變?nèi)寺曅盘?hào)SvL、SvR的相位，可以使震響不容易出現(xiàn)。圖10和圖11顯示了非常適合用戶采用如圖4所示的耳機(jī)裝置2單獨(dú)唱卡拉OK的DSP16的處理。參考圖4所述，假定用戶戴上耳機(jī)裝置2利用耳機(jī)22L、22R作為人聲麥克風(fēng)并通過(guò)揚(yáng)聲器21L、21R聽人聲和卡拉OK聲響，信號(hào)流如圖10所示。重放單元10重放的音樂(lè)內(nèi)容的數(shù)字音頻信號(hào)DdL、DdR通過(guò)DSP16中的音頻處理單元16a和卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d被處理成卡拉OK信號(hào)SkL、SkR。然后，將卡拉OK信號(hào)SkL、SkR提供給組合單元16e。用戶的歌聲通過(guò)麥克風(fēng)22L、22R采集，并作為麥克風(fēng)輸入 信號(hào)SmL、SmR通過(guò)麥克風(fēng)輸入單元17輸入至DSP16。人聲處理單元16c對(duì)麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR進(jìn)行如下波束形成處理以產(chǎn)生人聲信號(hào)SvL、SvR0接著，將人聲信號(hào)SvL、SvR提供給組合單元16e。組合單元16e將人聲信號(hào)SvL、SvR和卡拉OK信號(hào)SkL、SkR分別添加到輸出信號(hào)SsL、SsR中。輸出信號(hào)SsL、SsR被轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào),通過(guò)耳機(jī)輸出單兀18放大其功率，并作為卡拉OK聲響和歌聲的組合通過(guò)揚(yáng)聲器21L、21R呈現(xiàn)給用戶。圖11顯示了 DSP16中人聲處理單元16c和卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d進(jìn)行的適合前述情況的處理。卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d進(jìn)行如圖8所示的相同人聲消除處理。在該實(shí)施例中，人聲處理單元16c包括波束形成處理器91和回響處理器92。在這種情況下，既然用戶戴著耳機(jī)裝置2，麥克風(fēng)22L、22R位于耳朵周圍而不是嘴巴周圍。這樣，歌聲就可通過(guò)波束形成處理采集。換句話說(shuō)，通過(guò)波束形成技術(shù)可采集特定方向的聲響。在這種情況下，通常利用兩個(gè)麥克風(fēng)(立體聲麥克風(fēng))。如果要求向前或向后的方向，相加左右麥克風(fēng)的聲音信號(hào)可進(jìn)行最簡(jiǎn)單的波束形成處理。這樣，既然到兩個(gè)麥克風(fēng)距離相同的聲源產(chǎn)生的聲音中左右聲道聲音信號(hào)成分具有相同的相位，可以通過(guò)相加聲音信號(hào)成分進(jìn)行增強(qiáng)。但是，既然在另一方向上的聲源產(chǎn)生的聲音的聲音信號(hào)成分具有不同的相位，則降低成分至一定程度。因此，例如，可獲得向前的聲音信號(hào)。安裝在耳機(jī)裝置2揚(yáng)聲器單元2L、2R中的兩個(gè)麥克風(fēng)22L、22R到用戶嘴巴的距離幾乎一樣。因此，僅相加波束形成處理器91的左右麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR，就可提取用戶的歌聲，而無(wú)論噪聲如何。也就是說(shuō)，通過(guò)波束形成處理可正確采集特定方向的用戶歌聲，同時(shí)降低噪聲。此外，可以在各方向而非向前的方向集中進(jìn)行波束形成。在這種情況下，在一個(gè)聲道上提供延遲裝置，就可吸收對(duì)等波前到達(dá)麥克風(fēng)的時(shí)差。因此，可以在傾斜方向或橫向進(jìn)行波束形成。相應(yīng)地，在用戶佩戴耳機(jī)裝置2時(shí)，根據(jù)麥克風(fēng)22L、22R與嘴巴的位置關(guān)系進(jìn)行延遲處理。此外，為了獲得更精確的波束形成(在這種情況下，指的是麥克風(fēng)22L、22R與用戶嘴巴間方向性更強(qiáng)以及噪聲更低)，可利用采用帶通濾波器的噪聲抑制裝置。圖12顯示了用作圖11中波束形成處理器91的結(jié)構(gòu)(噪聲抑制處理器)。如圖12所示，波束形成處理器(噪聲抑制處理器)91包括聲源方向確定單元100A和濾波處理器IOOB0在該實(shí)施例中，聲源方向確定單元100A確定左右聲道麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmUSmR的第一至第三頻帶中各頻帶處的聲源方向。濾波處理器IOOB包括三個(gè)串聯(lián)的濾波器(MPF :中置濾波器)158、159、160以增強(qiáng)或減弱第一至第三頻帶中的聲音信號(hào)。聲源方向確定單元100A包括帶通濾波器151L、152L、153L、151R、152R、153R和聲源方向角度分析單元154、155、156。帶通濾波器151L、152L、153L分別具有中心帶頻fcl、fc2、fc3。為了方便，通帶分別用BD1、BD2和BD3表示。帶通濾波器151R、152R、153R分別具有中心帶頻fcl、fc2、fc3。同樣，通帶分別用BD1、BD2和BD3表示。左聲道麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL輸入至帶通濾波器151L、152L、153L中，從而提取BD1、BD2和BD3通帶的聲音信號(hào)成分。右聲道麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmR輸入至帶通濾波器151R、152R、153R中，從而提取BD1、BD2和BD3通帶的聲音信號(hào)成分。
左右聲道的BDl通帶聲音信號(hào)成分通過(guò)帶通濾波器151LU51R輸出至聲源方向角度分析單元154。左右聲道的BD2通帶聲音信號(hào)成分通過(guò)帶通濾波器152LU52R輸出至聲源方向角度分析單元155。左右聲道的BD3通帶聲音信號(hào)成分通過(guò)帶通濾波器153LU53R輸出至聲源方向角度分析單兀156。聲源方向角度分析單兀154確定BDl通帶聲音信號(hào)成分中主要聲響的聲源方向。聲源方向角度分析單兀155確定BD2通帶聲音信號(hào)成分中主要聲響的聲源方向。聲源方向角度分析單兀156確定BD3通帶聲音信號(hào)成分中主要聲響的聲源方向。每個(gè)聲源方向角度分析單元154、155、156基于各聲道上聲音信號(hào)的能量差確定其對(duì)應(yīng)帶的聲源方向。聲源方向角度分析單元154、155、156根據(jù)確定的方向控制MPF158、159、160，分別通過(guò)控制信號(hào)SG1、SG2、SG3彼此——對(duì)應(yīng)。從圖12中可以看出，聲源方向角度分析單元154控制MPF158 ；聲源方向角度分析單元155控制MPF159 ;聲源方向角度分析單元156控制MPF160。濾波處理器100B 包括加法器 157 和 MPF158、159、160。MPF158、159、160 是一組串聯(lián)濾波器。加法器157相加左右聲道麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR。聲音信號(hào)(左右相加后的信號(hào))是加法器157相加的左右聲道麥克風(fēng)輸入信號(hào)的組合,提供給MPF158。MPF158、159、160可增強(qiáng)或減弱其對(duì)應(yīng)的通帶。在此，既然聲源方向確定單元100A的帶通濾波器151L、152L、153L、151R、152R、153R將麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR分成三個(gè)通帶，則提供有三個(gè)MPF。MPF158、159、160分別具有fcl、fc2、fc3的中心頻率。各MPF158、159、160具有如圖13所示的濾波特性。各MPF158、159、160相對(duì)特定通帶(具有中心頻率fc的通帶)放大或降低增益。如上所述，通過(guò)增益調(diào)節(jié)增強(qiáng)或減弱特定通帶在MPF158U59、160中進(jìn)行，并由聲源方向角度分析單元154、155、156控制。更具體地，既然MPF158增強(qiáng)或減弱具有中心頻率fcl的BDl通帶，則MPF158對(duì)應(yīng)于帶通濾波器151L、151R以及聲源方向角度分析單元154。此外，既然MPF159增強(qiáng)或減弱具有中心頻率fc2的BD2通帶，則MPF159對(duì)應(yīng)于帶通濾波器152LU52R以及聲源方向角度分析單元155。而且，既然MPF160增強(qiáng)或減弱具有中心頻率fc3的BD3通帶，則MPF160對(duì)應(yīng)于帶通濾波器153LU53R以及聲源方向角度分析單元156。如果從麥克風(fēng)22L、22R的角度出發(fā)朝用戶嘴巴的方向進(jìn)行波束形成，對(duì)其中的聲源方向被確定為目標(biāo)方向的通帶進(jìn)行增強(qiáng)，而對(duì)其中的聲源方向被確定為不同于目標(biāo)方向的通帶進(jìn)行減弱。增強(qiáng)或減弱水平取決于方向角度的確定。MPF158、159、160在聲源方向角度分析單元154、155、156的控制下增強(qiáng)或減弱相加后的麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR。MPF160的輸出變成波束形成處理器91的輸出信號(hào)Sout。結(jié)果，波束形成處理器91的輸出就是通過(guò)正確采集噪聲較少的用戶歌聲(用戶嘴巴附近的聲音)而獲得的信號(hào)。如圖11所示，回聲成分通過(guò)回響處理器92添加到波束形成處理器91的輸出信號(hào)中?；仨懱幚砥?2的輸出被分成左右聲道人聲信號(hào)SvL、SvR，提供給組合單元16e的加法器16eL、16eR。組合單元16e將人聲信號(hào)SvL、SvR和卡拉OK信號(hào)SkL、SkR分別添加到輸出信號(hào)SsL、SsR中。相應(yīng)地，通過(guò)前述處理，可以在用戶個(gè)人唱卡拉OK時(shí)為其提供高品質(zhì)的卡拉OK和人聲聲響。<5.修改示例>盡管參考附圖詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的技術(shù)不僅限于此。可以提供各種修改示例。在優(yōu)選實(shí)施例中，麥克風(fēng)輸入單元17、DSP16、耳機(jī)輸出單元18和控制單元11 (控制單元11用于控制DSP16)安裝在音頻播放器I中進(jìn)行NC模式和卡拉OK
模式。另一方面，如圖14所示，相對(duì)音頻播放器I單獨(dú)提供噪聲消除單元8，例如，安裝在耳機(jī)裝置2的中間。在這種情況下，噪聲消除單元8可用作信號(hào)處理裝置，其具有對(duì)應(yīng)于麥克風(fēng)輸入單元17、DSP16、耳機(jī)輸出單元18和控制單元11 (控制單元11用于控制DSP16)的部件，使得用戶可選擇聽音樂(lè)或唱卡拉0K。換言之，可相對(duì)重放設(shè)備例如音頻播放器I單獨(dú)提供可執(zhí)行NC模式和卡拉OK模式的信號(hào)處理裝置。此外，在優(yōu)選實(shí)施例中，可利用麥克風(fēng)22L、22R(或其他麥克風(fēng))進(jìn)行二重唱。在這種情況下，人聲處理單元16c用于在各麥克風(fēng)輸入信號(hào)SmL、SmR上單獨(dú)進(jìn)行回聲處理等
聲音處理。人聲處理單元16c也可用于進(jìn)行除前述聲響處理以外的人聲增強(qiáng)處理、聲音改變處理、和聲添加處理或人聲大小調(diào)節(jié)等其他聲響處理。人聲增強(qiáng)處理示例可包括用于增強(qiáng)人聲頻帶的均衡化或添加和聲成分到人聲成分。聲音改變處理處理可包括改變信號(hào)的頻率特性。和聲添加處理示例包括下列操作提取人聲信號(hào)，對(duì)提取的人聲信號(hào)進(jìn)行移調(diào)，以及將移調(diào)后的人聲信號(hào)添加到人聲信號(hào)中。此外，卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元16d可用于進(jìn)行音調(diào)調(diào)節(jié)(移調(diào))。更具體地，通過(guò)對(duì)音樂(lè)的卡拉OK信號(hào)進(jìn)行移調(diào)，用戶可將音樂(lè)調(diào)節(jié)到其所需的音調(diào)。而且，當(dāng)DSP16的輸出信號(hào)SsL、SsR通過(guò)外部通信單元15傳輸至外部裝置時(shí)，可將輸出信號(hào)記錄在記錄裝置上，無(wú)需通過(guò)外部裝置的揚(yáng)聲器輸出所述輸出信號(hào)。此外，數(shù)字麥克風(fēng)可用作麥克風(fēng)3M、3S或麥克風(fēng)22L、22R。在這種情況下，麥克風(fēng)輸入單元17可能不包括麥克風(fēng)放大器32L、32R以及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器31L、31R。相應(yīng)地，麥克風(fēng)輸入單元17可用作數(shù)字麥克風(fēng)的輸入接口，或者DSP16可安裝有麥克風(fēng)輸入單元17。此外，本發(fā)明的技術(shù)也可包括下列內(nèi)容。(I) 一種重放設(shè)備，包括音樂(lè)源單元，被配置為輸出音樂(lè)的數(shù)字音頻信號(hào)；麥克風(fēng)信號(hào)輸入單兀，被配置為輸入麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)；噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單兀，被配置為根據(jù)所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單兀輸入的聲音信號(hào)產(chǎn)生具有消除外部噪聲成分的信號(hào)特點(diǎn)的噪聲消除信號(hào)；人聲處理單元，被配置為對(duì)所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單元輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行針對(duì)人聲聲音的聲響處理以產(chǎn)生人聲信號(hào)；
卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元，被配置為消除所述音樂(lè)源單元提供的數(shù)字音頻信號(hào)中的人聲聲音成分以產(chǎn)生卡拉OK信號(hào)；組合單元，被配置為進(jìn)行組合所述音樂(lè)源單元提供的數(shù)字音頻信號(hào)和所述噪聲消除信號(hào)的第一組合處理，以及組合所述卡拉OK信號(hào)和所述人聲信號(hào)的第二組合處理；控制單元，被配置為控制所述組合單元在第一模式下進(jìn)行第一組合處理并且在第二模式下進(jìn)行第二組合處理；以及輸出單元，被配置為輸出所述組合單元組合的組合信號(hào)作為要從揚(yáng)聲器輸出的聲
音信號(hào)。(2)如⑴所述的重放設(shè)備，其中

所述噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單元、所述人聲處理單元、所述卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元以及所述組合單元被安裝為操作處理裝置內(nèi)的軟件處理功能，并且所述控制單元在所述第一模式下控制所述操作處理裝置運(yùn)行所述噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單元并運(yùn)行所述組合單元來(lái)進(jìn)行所述第一組合處理，并且，所述控制單元在所述第二模式下控制所述操作處理裝置運(yùn)行所述人聲處理單元和所述卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元并運(yùn)行所述組合單元來(lái)進(jìn)行所述第二組合處理。(3)如(I)或(2)所述的重放設(shè)備，其中，所述人聲處理單元進(jìn)行波束形成處理作為所述針對(duì)人聲聲音的聲響處理。(4)如(I) (3)中任何一項(xiàng)所述的重放設(shè)備，其中，所述人聲處理單元進(jìn)行回響處理作為所述針對(duì)人聲聲音的聲響處理。(5)如(I) (4)中任何一項(xiàng)所述的重放設(shè)備，其中，所述人聲處理單元進(jìn)行防震響處理作為所述針對(duì)人聲聲音的聲響處理。(6)如⑴ (5)中任何一項(xiàng)所述的重放設(shè)備，其中，所述卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元通過(guò)從所述音樂(lè)源單元提供的數(shù)字音頻信號(hào)中提取所述人聲聲音成分并且從所述數(shù)字音頻信號(hào)中減去所述人聲聲音成分來(lái)產(chǎn)生不含人聲聲音成分的卡拉OK信號(hào)。(7)如(I) ￠)中任何一項(xiàng)所述的重放設(shè)備，其中，所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單元被配置為輸入從安裝在所連接的耳機(jī)的外殼中的麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)。(8)如⑴ (7)中任何一項(xiàng)所述的重放設(shè)備,還包括顯示控制單元,輸出與所述音樂(lè)源單元輸出的數(shù)字音頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的歌詞數(shù)據(jù)作為顯示數(shù)據(jù)。盡管參考附圖詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的技術(shù)不限于此。對(duì)精通該技術(shù)領(lǐng)域的人來(lái)說(shuō)，各種修正、組合、子組合以及變更可取決于設(shè)計(jì)要求以及所附權(quán)利要求或其類似權(quán)利要求范圍內(nèi)的其他因素而被想到。本發(fā)明涉及于2011年6月6日遞交到日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2011-125949中所附的主題，因此在此引用該專利的全部?jī)?nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種重放設(shè)備，包括 音樂(lè)源單元，被配置為輸出音樂(lè)的數(shù)字音頻信號(hào)； 麥克風(fēng)信號(hào)輸入單兀，被配置為輸入麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)； 噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單兀，被配置為根據(jù)所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單兀輸入的聲音信號(hào)產(chǎn)生具有消除外部噪聲成分的信號(hào)特點(diǎn)的噪聲消除信號(hào)； 人聲處理單兀，被配置為對(duì)所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單兀輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行針對(duì)人聲聲音的聲響處理以產(chǎn)生人聲信號(hào)； 卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元，被配置為消除所述音樂(lè)源單元提供的數(shù)字音頻信號(hào)中的人聲聲音成分以產(chǎn)生卡拉OK信號(hào)； 組合單元，被配置為進(jìn)行組合所述音樂(lè)源單元提供的數(shù)字音頻信號(hào)和所述噪聲消除信號(hào)的第一組合處理，以及組合所述卡拉OK信號(hào)和所述人聲信號(hào)的第二組合處理； 控制單元，被配置為控制所述組合單元在第一模式下進(jìn)行第一組合處理并且在第二模式下進(jìn)行第二組合處理；以及 輸出單元，被配置為輸出所述組合單元組合的組合信號(hào)作為要從揚(yáng)聲器輸出的聲音信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重放設(shè)備，其中 所述噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單元、所述人聲處理單元、所述卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元以及所述組合單元被安裝為操作處理裝置內(nèi)的軟件處理功能，并且 所述控制單元在所述第一模式下控制所述操作處理裝置運(yùn)行所述噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單元并運(yùn)行所述組合單元來(lái)進(jìn)行所述第一組合處理，并且，所述控制單元在所述第二模式下控制所述操作處理裝置運(yùn)行所述人聲處理單元和所述卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元并運(yùn)行所述組合單元來(lái)進(jìn)行所述第二組合處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重放設(shè)備，其中，所述人聲處理單元進(jìn)行波束形成處理作為所述針對(duì)人聲聲音的聲響處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重放設(shè)備，其中，所述人聲處理單元進(jìn)行回響處理作為所述針對(duì)人聲聲音的聲響處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重放設(shè)備，其中，所述人聲處理單元進(jìn)行防震響處理作為所述針對(duì)人聲聲音的聲響處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重放設(shè)備，其中，所述卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元通過(guò)從所述音樂(lè)源單元提供的數(shù)字音頻信號(hào)中提取所述人聲聲音成分并且從所述數(shù)字音頻信號(hào)中減去所述人聲聲音成分來(lái)產(chǎn)生不含人聲聲音成分的卡拉OK信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重放設(shè)備，其中，所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單元被配置為輸入從安裝在所連接的耳機(jī)的外殼中的麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重放設(shè)備，還包括顯示控制單元，輸出與所述音樂(lè)源單元輸出的數(shù)字音頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的歌詞數(shù)據(jù)作為顯示數(shù)據(jù)。
9.一種信號(hào)處理設(shè)備,包括 麥克風(fēng)信號(hào)輸入單兀，被配置為輸入麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)； 噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生單兀，被配置為根據(jù)所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單兀輸入的聲音信號(hào)產(chǎn)生具有消除外部噪聲成分的信號(hào)特點(diǎn)的噪聲消除信號(hào)；人聲處理單兀，被配置為對(duì)所述麥克風(fēng)信號(hào)輸入單兀輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行針對(duì)人聲聲音的聲響處理以產(chǎn)生人聲信號(hào)； 卡拉OK信號(hào)產(chǎn)生單元，被配置為消除輸入音樂(lè)的數(shù)字音頻信號(hào)中的人聲聲音成分以產(chǎn)生卡拉OK信號(hào)； 組合單元，被配置為進(jìn)行組合輸入數(shù)字音頻信號(hào)和所述噪聲消除信號(hào)的第一組合處理，以及組合所述卡拉OK信號(hào)和所述人聲信號(hào)的第二組合處理； 控制單元，被配置為控制所述組合單元在第一模式下進(jìn)行第一組合處理并且在第二模式下進(jìn)行第二組合處理；和 輸出單元，被配置為輸出所述組合單元組合的組合信號(hào)作為要從揚(yáng)聲器輸出的聲音信號(hào)。
10.一種在第一模式下和在第二模式下選擇性地進(jìn)行信號(hào)處理的方法，其中，在所述第一模式下，根據(jù)麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)產(chǎn)生具有消除外部噪聲成分的信號(hào)特點(diǎn)的噪聲消除信號(hào)，并且將輸入數(shù)字音頻信號(hào)和該噪聲消除信號(hào)組合成要通過(guò)揚(yáng)聲器輸出的聲音信號(hào)；并且在所述第二模式下，對(duì)麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)進(jìn)行針對(duì)人聲聲音的聲響處理，消除輸入音樂(lè)的數(shù)字音頻信號(hào)中的人聲聲音成分以生成卡拉OK信號(hào)，并且將所述卡拉OK信號(hào)和所述人聲信號(hào)組合成要通過(guò)揚(yáng)聲器輸出的聲音信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了重放設(shè)備、信號(hào)處理設(shè)備和信號(hào)處理方法。提供了一種在第一模式下和在第二模式下選擇性地進(jìn)行信號(hào)處理的方法。在所述第一模式下，根據(jù)麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)產(chǎn)生具有消除外部噪聲成分的信號(hào)特點(diǎn)的噪聲消除信號(hào)，并且將輸入數(shù)字音頻信號(hào)和該噪聲消除信號(hào)組合成要通過(guò)揚(yáng)聲器輸出的聲音信號(hào)。在所述第二模式下，對(duì)麥克風(fēng)提供的聲音信號(hào)進(jìn)行針對(duì)人聲聲音的聲響處理，消除輸入音樂(lè)的數(shù)字音頻信號(hào)中的人聲聲音成分以生成卡拉OK信號(hào)，并且將所述卡拉OK信號(hào)和所述人聲信號(hào)組合成要通過(guò)揚(yáng)聲器輸出的聲音信號(hào)。第一模式對(duì)應(yīng)于伴隨著噪聲消除的音頻重放操作，并且第二模式對(duì)應(yīng)于卡拉OK操作。
文檔編號(hào)G10K11/16GK102820026SQ20121018122
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月6日
發(fā)明者大栗一敦, 淺田宏平, 村田康信 申請(qǐng)人:索尼公司