專(zhuān)利名稱：音頻立體聲處理方法、設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理音頻立體聲信號(hào)的方法、設(shè)備和系統(tǒng)，本發(fā)明尤其涉及一種用于分別根據(jù)權(quán)利要求1、14和27的前序部分的處理輸入的音頻立體聲信號(hào)的方法、設(shè)備和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
存在大量方法和系統(tǒng)用于忠實(shí)再現(xiàn)收聽(tīng)者在記錄臺(tái)體驗(yàn)的聲音。最接近于使收聽(tīng)者實(shí)際上移動(dòng)到記錄位置，即，傳送原始事件的不同聲源的真實(shí)位置的印象的系統(tǒng)，是雙耳聲記錄方法和雙耳聲再現(xiàn)方法(耳機(jī))。這種方法的缺點(diǎn)是，在記錄級(jí)和再現(xiàn)級(jí)均由耳道來(lái)解釋聲音，以及在最壞的情況下甚至是由兩組耳廓(外耳)在其路線上到達(dá)收聽(tīng)者大腦，聲音信息將在此被解釋。存在利用簡(jiǎn)化的記錄方法的解決方案，其包含頭部大小的泡沫球而非頭部的復(fù)制品，在球的每一側(cè)帶有麥克風(fēng)元件。這是獲得聲質(zhì)但是損失前面和后面以及高度之間的定位差的折衷辦法。除雙耳聲方法以外的所有其它記錄和再現(xiàn)聲音的方式是真實(shí)主觀的虛構(gòu)聲像的創(chuàng)建。這是既用于記錄級(jí)又用于再現(xiàn)級(jí)的情形。
與以前的已知方法相反，再現(xiàn)級(jí)的目的應(yīng)該是僅僅以最小損失或信息附加傳送電差別到收聽(tīng)者的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)。創(chuàng)建立體聲聲像的位置于是就是記錄和/或混頻級(jí)。立體聲圖像可做成由收聽(tīng)者在某個(gè)地點(diǎn)體驗(yàn)的聲音的真實(shí)的但是仍然是主觀的解釋?zhuān)蚴菑奈次锢戆l(fā)生過(guò)的虛構(gòu)事件的幻覺(jué)，或者是兩者的混合。
現(xiàn)今的大多數(shù)再現(xiàn)系統(tǒng)基于一對(duì)間隔很遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器，而且電立體聲信號(hào)的真實(shí)再現(xiàn)在由收聽(tīng)者的耳朵感覺(jué)到的聲波之間的相對(duì)強(qiáng)度和其間的時(shí)間差兩方面，僅在相對(duì)于揚(yáng)聲器的單一位置被最好地感覺(jué)。依賴于分離的揚(yáng)聲器的偏好以及揚(yáng)聲器相對(duì)于收聽(tīng)者是如何放置的，這些方法經(jīng)常經(jīng)受電立體聲信息的錯(cuò)誤解釋。由此就需要有一種聲音再現(xiàn)系統(tǒng)，其不管揚(yáng)聲器的設(shè)置和品質(zhì)如何都能提供立體聲聲像的完全一致的再現(xiàn)。
在轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的申請(qǐng)人的專(zhuān)利申請(qǐng)WO01/39548中描述了一種解決這個(gè)問(wèn)題的系統(tǒng)，其公開(kāi)了一種處理和再現(xiàn)輸入音頻立體聲信號(hào)的方法。側(cè)面信號(hào)被分成第一和第二中間信號(hào)，其中第一中間信號(hào)等于所述側(cè)面信號(hào)，而第二中間信號(hào)等于所述第一中間信號(hào)相移180°，中央信號(hào)被衰減因子α，以補(bǔ)償出現(xiàn)在所述音頻再現(xiàn)級(jí)的中央和側(cè)面信號(hào)之間的平衡中的不足，所述衰減的中央信號(hào)被添加到所述第一和第二中間信號(hào)，以便形成輸出音頻立體聲信號(hào)，然后將所述輸出立體聲信號(hào)引導(dǎo)至包括一對(duì)位置相互接近的揚(yáng)聲器單元的音頻立體聲信號(hào)再現(xiàn)系統(tǒng)。在WO01/39548中描述的該系統(tǒng)允許以高保真度，與所感覺(jué)的立體聲圖像高度一致地再現(xiàn)音頻立體聲信號(hào)，而不管系統(tǒng)的品質(zhì)如何。
然而，這種具有位置接近的揚(yáng)聲器單元的系統(tǒng)的一個(gè)問(wèn)題是，在高頻1-5kHz以上，在所察覺(jué)到的立體聲效果中的保真度降低或完全消失了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于處理音頻立體聲信號(hào)的方法，其解決了上述提及的問(wèn)題。這個(gè)目的是通過(guò)如權(quán)利要求1的特征部分所定義的方法實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于處理音頻立體聲信號(hào)的設(shè)備，其解決了上述提及的問(wèn)題。這個(gè)目的是通過(guò)如權(quán)利要求14的特征部分所定義的設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于處理音頻立體聲信號(hào)的系統(tǒng)，其解決了上述提及的問(wèn)題。這個(gè)目的是通過(guò)如權(quán)利要求27的特征部分所定義的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，產(chǎn)生一個(gè)左側(cè)輸出信號(hào)，用于傳送到揚(yáng)聲器對(duì)中的左側(cè)揚(yáng)聲器，該輸出信號(hào)是，或者等同于中央輸入信號(hào)M和側(cè)面輸入信號(hào)S之和，該側(cè)面信號(hào)S或中央信號(hào)M的至少一部分相對(duì)于另一信號(hào)被相移大約45°-135°，以及產(chǎn)生一個(gè)右側(cè)輸出信號(hào)，用于傳送到所述揚(yáng)聲器對(duì)中的右側(cè)揚(yáng)聲器，該輸出信號(hào)是，或者等同于所述中央輸入信號(hào)M和180°相移后的側(cè)面輸入信號(hào)S之和，該側(cè)面信號(hào)S或中央信號(hào)M的至少一部分相對(duì)于另一信號(hào)被相移大約45°-135°。
這具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明引入到所述立體聲信號(hào)中的相位差將輸入的電平差轉(zhuǎn)換為立體聲通道之間的相位差。當(dāng)通過(guò)揚(yáng)聲器對(duì)播放所述立體聲信號(hào)時(shí)，這個(gè)相位差將被轉(zhuǎn)換為電平差。與相位差相比，電平差對(duì)于較短波長(zhǎng)是強(qiáng)定位線索(localization cue)，因此由本發(fā)明引入的相移將顯著地提高所察覺(jué)到的立體聲效果中的保真度。
在產(chǎn)生所述左側(cè)輸出信號(hào)和所述右側(cè)輸出信號(hào)時(shí)，中央輸入信號(hào)M可被衰減一個(gè)因子α和/或側(cè)面輸入信號(hào)S可被放大一個(gè)因子β。這具有如下優(yōu)點(diǎn)可得到由用于長(zhǎng)波長(zhǎng)的電平差和用于短波長(zhǎng)的相位差組成的立體聲音頻信號(hào)，該信號(hào)將通過(guò)揚(yáng)聲器對(duì)重放，作為用于低頻的相位差(其對(duì)低頻是強(qiáng)定位線索)，和用于高頻的電平差(如上所述，其對(duì)高頻是強(qiáng)定位線索)。
本發(fā)明中的輸入信號(hào)可以是左側(cè)輸入信號(hào)L和右側(cè)輸入信號(hào)R，在此情況下，產(chǎn)生中央輸入信號(hào)M作為所述左側(cè)輸入信號(hào)L和所述右側(cè)輸入信號(hào)R之和，以及產(chǎn)生側(cè)面輸入信號(hào)S作為所述左側(cè)輸入信號(hào)L和所述右側(cè)輸入信號(hào)R之差。這具有常規(guī)的立體聲信號(hào)可以用作本發(fā)明中的輸入信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。
所述揚(yáng)聲器元件在位置上可靠近，而且特別地，這對(duì)揚(yáng)聲器元件可由一對(duì)在聽(tīng)覺(jué)上彼此隔離，并且位于小于由所述元件發(fā)出的最短波長(zhǎng)的四分之一范圍內(nèi)的一對(duì)相同揚(yáng)聲器元件組成，或者，如果由所述元件發(fā)出的所述最短波長(zhǎng)小于68cm，則小于17cm。這具有本發(fā)明非常好地適用于WO01/39548中所述的方法和系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
可實(shí)現(xiàn)所述相移以使所有的側(cè)面輸入信號(hào)S或中央輸入信號(hào)M都被相移45°-135°，優(yōu)選為90°。這可有利地由數(shù)字信號(hào)處理完成，例如由希爾伯特(Hilbert)變換完成。作為選擇，所述相移可由頻率相關(guān)濾波器完成，如模擬全通濾波器。這具有對(duì)成本敏感的應(yīng)用和/或處理時(shí)間很關(guān)鍵的應(yīng)用可得到更為便宜的解決方案的優(yōu)點(diǎn)。所述中央輸入信號(hào)M可被延遲對(duì)應(yīng)于所述相移裝置的延遲的時(shí)間。這便于得到所述側(cè)面輸入信號(hào)S和所述中央輸入信號(hào)M之間的期望的相位關(guān)系。


圖1是舉例說(shuō)明用于處理立體聲信號(hào)的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的框圖；圖2是舉例說(shuō)明本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的框圖；圖3是舉例說(shuō)明本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的框圖；以及圖4示出了圖3所示的實(shí)施例中的全通濾波器的頻率響應(yīng)的例子。
具體實(shí)施例方式
圖1舉例說(shuō)明了用于處理音頻立體聲信號(hào)的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的功能原理。輸入的音頻立體聲信號(hào)包括左側(cè)輸入立體聲信號(hào)L和右側(cè)輸入立體聲信號(hào)R。L和R信號(hào)用于獲得分別對(duì)應(yīng)于左側(cè)L和右側(cè)R輸入立體聲信號(hào)之和，以及左側(cè)L和右側(cè)R輸入立體聲信號(hào)之差的中央信號(hào)M和側(cè)面信號(hào)S。將被送往左側(cè)聲音再現(xiàn)單元，如揚(yáng)聲器的輸出立體聲信號(hào)LOUT是側(cè)面信號(hào)S與乘以衰減因子α后的中央信號(hào)M之和，而將被送往右側(cè)聲音再現(xiàn)單元的輸出立體聲信號(hào)ROUT是反相后的側(cè)面信號(hào)S與乘以衰減因子α后的中央信號(hào)M之和。
圖1描述的系統(tǒng)允許電音頻立體聲信號(hào)以高保真度與所察覺(jué)的立體聲圖像高度一致地再現(xiàn)，而不管系統(tǒng)的品質(zhì)如何。然而，如上所述，圖1中的系統(tǒng)遭受在察覺(jué)到的立體聲效果中的保真度在大于1-5kHz的頻率降低或完全消失的問(wèn)題。
這歸因于以下事實(shí)由S信號(hào)的分別加和減產(chǎn)生的LOUT和ROUT中的電平差在通過(guò)揚(yáng)聲器元件重放時(shí)被轉(zhuǎn)換為相位差。該相位差是對(duì)低頻的強(qiáng)定位線索，并為這些較低頻率產(chǎn)生卓越的立體聲清晰度。然而，由于人耳的特性，覺(jué)察分別由左耳和右耳接收的兩個(gè)信號(hào)之間的相位差的能力在高頻消失。原因是由于對(duì)于大約1000Hz以下頻率每周期有尖峰信號(hào)的一個(gè)突發(fā)，聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)的相位鎖定趨于在激勵(lì)低頻音調(diào)(＜4-5kHz)的特定相位激發(fā)。尖峰信號(hào)之間的間隔趨于在該音調(diào)周期的整數(shù)倍處發(fā)生。對(duì)于高頻音調(diào)(＞4-5kHz)，相位鎖定變得更為微弱然后消失，因?yàn)閮?nèi)部毛細(xì)胞的電容阻止它們充分迅速地改變電壓。4-5kHz之上的相位鎖定的缺乏確認(rèn)，對(duì)于僅包含僅具有立體聲通道之間的電平差的短波長(zhǎng)的聲音，圖1中的系統(tǒng)傳送微弱的定位線索。
本發(fā)明利用圖2中舉例說(shuō)明的設(shè)備尋求解決上述問(wèn)題。圖2中的該設(shè)備類(lèi)似于圖1中的設(shè)備，不同之處在于在圖2中增加了一個(gè)額外的單元20。如圖1，通過(guò)將左側(cè)L和右側(cè)R輸入立體聲信號(hào)相加而得到中央信號(hào)M，以及通過(guò)從左側(cè)輸入立體聲信號(hào)L中減去右側(cè)輸入立體聲信號(hào)R而得到側(cè)面信號(hào)S。在生成輸出立體聲信號(hào)LOUT和ROUT之前，接著將側(cè)面信號(hào)S相移-90°。接著通過(guò)取相移后的側(cè)面信號(hào)S與乘以衰減因子α后的中央信號(hào)M之和，而得到輸出立體聲信號(hào)LOUT，而通過(guò)從乘以衰減因子α后的中央信號(hào)M中減去相移后的側(cè)面信號(hào)S而得到輸出立體聲信號(hào)ROUT。這等同于取反相相移的側(cè)面信號(hào)S與乘以衰減因子α后的中央信號(hào)M之和。將側(cè)面信號(hào)反相等同于對(duì)其求反或使其相移180°。
衰減因子α典型地應(yīng)該是-6dB到-12dB。然而，在一般情況下，衰減因子α適合于優(yōu)化由收聽(tīng)者察覺(jué)到的立體聲效果，并允許在從-3dB到-15dB的區(qū)間內(nèi)變化。
相移可由數(shù)字信號(hào)處理器完成，例如由希爾伯特變換完成。數(shù)字信號(hào)處理具有可對(duì)所有波長(zhǎng)執(zhí)行真正的90°相移的優(yōu)點(diǎn)，并可在整個(gè)頻率上很小或沒(méi)有幅度變化地獲得真正的90°相移(使用模擬電路可能導(dǎo)致聲頻頻譜內(nèi)500°-700°或更大范圍內(nèi)的相移，但在中央信號(hào)M和側(cè)面信號(hào)S之間具有90°的相對(duì)相位差)。這種類(lèi)型的相移尤其適合于其中已經(jīng)存在數(shù)字信號(hào)處理裝置，而且應(yīng)用在時(shí)間上不是很關(guān)鍵的系統(tǒng)。
此外，還期望在該設(shè)備中包含一延遲電路，如圖2中的21所示，以將中央輸入信號(hào)M延遲對(duì)應(yīng)于相移裝置的處理時(shí)間的時(shí)間。這便于維持側(cè)面輸入信號(hào)S和中央輸入信號(hào)M之間所期望的相位關(guān)系。
圖3舉例說(shuō)明了本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明的該第二個(gè)實(shí)施例是針對(duì)其中期望有相移，但應(yīng)用是成本敏感的和/或其中處理時(shí)間很關(guān)鍵的應(yīng)用的解決方案，如在專(zhuān)業(yè)錄音室。在第二個(gè)實(shí)施例中，如圖2中所示的那樣得到中央信號(hào)M和側(cè)面信號(hào)S，然后側(cè)面信號(hào)S被單元30改變，單元30包括頻率相關(guān)模擬全通濾波器，其中央頻率設(shè)置得比最短可聽(tīng)波長(zhǎng)大得多。這意味著相移開(kāi)始例如在500Hz只是很小度數(shù)，而在例如10kHz達(dá)到+90°。全通濾波器的相位響應(yīng)由此適合于在對(duì)于較高頻率相位鎖定變得更弱時(shí)，逐步將輸出立體聲信號(hào)的相位差轉(zhuǎn)換為電平差。由于模擬濾波器的相位響應(yīng)罕見(jiàn)地能夠呈負(fù)特性，單元30還包括用于反相信號(hào)以得到期望的-90°相移結(jié)果的裝置。由于否則原始L和R信號(hào)可能被轉(zhuǎn)換，相移優(yōu)選應(yīng)該是負(fù)的。圖4中示出了對(duì)于全通濾波器的相位響應(yīng)的例子。如圖所示，相移開(kāi)始是從低頻基本上為0°，到高頻(例如10kHz)達(dá)到90°。借助于數(shù)字信號(hào)處理還可能創(chuàng)建頻率相關(guān)的相移，不過(guò)這可能招致額外的成本。
可使圖3中的因子α為頻率相關(guān)的，以便對(duì)于，例如多路揚(yáng)聲器配置中的不同元件的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)器，該因子不同。
中央信號(hào)M接著被添加到被相移的側(cè)面信號(hào)S以形成第一輸出信號(hào)，并接著從中央信號(hào)M中減去被相移的側(cè)面信號(hào)S以形成第二輸出信號(hào)。
通常，在本申請(qǐng)中描述的方法能夠等同地用于可被描述為R和L信號(hào)或M和S信號(hào)的線性變換的任何輸入術(shù)語(yǔ)，但是為方便起見(jiàn)，已經(jīng)分別使用M和S，以及R和L數(shù)據(jù)項(xiàng)舉例說(shuō)明了本方法。本方法因此應(yīng)被解釋為具有等同于SPS+αM和-SPS+αM的輸出的方法，其中SPS是相移90°的S信號(hào)。如已經(jīng)描述的那樣，可在處理的中間步驟期間產(chǎn)生M和S信號(hào)，但是不必一定是該情形，只要滿足最后得到的輸出條件即可。
在以上的描述中，相移被描述為90°。然而該相移可以是45°-135°之間的區(qū)間內(nèi)的任何相移。此外，在以上的描述中是對(duì)側(cè)面信號(hào)S執(zhí)行相移。然而也可對(duì)中央信號(hào)M執(zhí)行相移。
此外，在以上的描述中，模擬全通濾波器能夠用與上述的模擬全通濾波器執(zhí)行相同濾波功能的數(shù)字濾波器交換。在這種情況下，可能期望在該設(shè)備中包含延遲電路，如圖2中的21所示，以同樣在本實(shí)施例中將中央輸入信號(hào)M延遲對(duì)應(yīng)于相移裝置的處理時(shí)間的時(shí)間。
此外，在以上的描述中，輸入立體聲信號(hào)由L和R信號(hào)組成。然而輸入信號(hào)也可由M和S信號(hào)組成，在該情況下省略了第一次加法和減法步驟。
此外，在以上的描述中，中央信號(hào)M被衰減一個(gè)因子α。然而，當(dāng)然可能改而將側(cè)面信號(hào)S放大一個(gè)因子β。
在本發(fā)明的詳細(xì)描述中，對(duì)側(cè)面輸入信號(hào)S進(jìn)行相移。然而也可對(duì)中央輸入信號(hào)M進(jìn)行相移。
由于本發(fā)明在細(xì)節(jié)上有變化，修改和改變，其中的一些已經(jīng)在此陳述，其意圖是把貫穿整個(gè)說(shuō)明書(shū)描述的或在附圖中展示的所有內(nèi)容理解為示意而非限制意義。
權(quán)利要求
1.一種用于處理包括兩個(gè)輸入信號(hào)的輸入音頻立體聲信號(hào)的方法，用于在包括至少一對(duì)揚(yáng)聲器元件的音頻立體聲再現(xiàn)系統(tǒng)中再現(xiàn)處理后的立體聲信號(hào)，所述方法包括步驟a)提供一中央輸入信號(hào)(M)和一側(cè)面輸入信號(hào)(S)，b)產(chǎn)生一左側(cè)輸出信號(hào)，用于傳送到所述揚(yáng)聲器對(duì)中的左側(cè)揚(yáng)聲器，該左側(cè)輸出信號(hào)是或者等同于所述中央輸入信號(hào)(M)和所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)之和，c)產(chǎn)生一右側(cè)輸出信號(hào)，用于傳送到所述揚(yáng)聲器對(duì)中的右側(cè)揚(yáng)聲器，該右側(cè)輸出信號(hào)是或者等同于所述中央輸入信號(hào)(M)和相移180°后的所述側(cè)面信號(hào)(S)之和，所述方法的特征還在于步驟-在步驟b)和c)中產(chǎn)生所述左側(cè)和右側(cè)輸出信號(hào)之前或同時(shí)，將頻率范圍4kHz-9kHz內(nèi)的所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)或所述中央輸入信號(hào)(M)的至少一部分相對(duì)于另一信號(hào)相移至少45°，但不超過(guò)135°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將頻率范圍6kHz-9kHz內(nèi)的所述中央輸入信號(hào)(M)或所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)的至少所述一部分相對(duì)于另一信號(hào)相移至少45°，但不超過(guò)135°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，在步驟b)和c)中，所述中央輸入信號(hào)(M)被衰減一個(gè)因子α和/或所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)被放大一個(gè)因子β。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，-在步驟a)，獲得所述中央輸入信號(hào)(M)作為左側(cè)輸入信號(hào)(L)和右側(cè)輸入信號(hào)(R)之和，以及-在步驟a)，獲得所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)作為所述左側(cè)輸入信號(hào)(L)和所述右側(cè)輸入信號(hào)(R)之差。
5.根據(jù)權(quán)利要求3-4任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述衰減因子α在-3dB到-15dB的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述衰減因子α在-6dB到-12dB的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述衰減因子α和/或放大因子β是頻率相關(guān)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述揚(yáng)聲器元件在位置上靠近。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述揚(yáng)聲器元件對(duì)由一對(duì)在聲學(xué)上彼此隔離，并且位于小于由所述元件發(fā)出的最短波長(zhǎng)的四分之一范圍內(nèi)的相同揚(yáng)聲器元件構(gòu)成，或者，如果由所述元件發(fā)出的所述最短波長(zhǎng)小于68cm，則所述范圍小于17cm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，基本上所有的所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)或所述中央輸入信號(hào)(M)被相移大約90°。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，由頻率相關(guān)濾波器，如全通濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)所述相移。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理，例如，通過(guò)希爾伯特變換來(lái)完成所述相移。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任意一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述中央輸入信號(hào)(M)被延遲對(duì)應(yīng)于所述相移部件的延遲的時(shí)間。
14.一種用于處理包括兩個(gè)輸入信號(hào)的輸入音頻立體聲信號(hào)的設(shè)備，用于在包括至少一對(duì)揚(yáng)聲器元件的音頻立體聲再現(xiàn)系統(tǒng)中再現(xiàn)處理后的立體聲信號(hào)，所述設(shè)備包括a)用于產(chǎn)生一左側(cè)輸出信號(hào)以傳送到所述揚(yáng)聲器對(duì)中的左側(cè)揚(yáng)聲器的部件，該左側(cè)輸出信號(hào)是或者等同于所述中央輸入信號(hào)(M)和所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)之和，b)用于產(chǎn)生一右側(cè)輸出信號(hào)以傳送到所述揚(yáng)聲器對(duì)中的右側(cè)揚(yáng)聲器的部件，該右側(cè)輸出信號(hào)是或者等同于所述中央輸入信號(hào)(M)和相移180°后的所述側(cè)面信號(hào)(S)之和，所述裝置的特征還在于，包括c)用于在步驟a)和b)中產(chǎn)生所述左側(cè)和右側(cè)輸出信號(hào)之前或同時(shí)，將頻率范圍4kHz-9kHz內(nèi)的所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)或所述中央輸入信號(hào)(M)的至少一部分相對(duì)于另一信號(hào)相移至少45°，但不超過(guò)135°的部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其特征在于，包括用于將頻率范圍6kHz-9kHz內(nèi)的所述中央輸入信號(hào)(M)或所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)的至少所述一部分相對(duì)于所述另一信號(hào)相移至少45°，但不超過(guò)135°的部件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的設(shè)備，其特征在于，步驟a)和b)中的所述設(shè)備被安排用于將所述中央輸入信號(hào)(M)衰減一個(gè)因子α和/或?qū)⑺鰝?cè)面輸入信號(hào)(S)放大一個(gè)因子β。
17.根據(jù)權(quán)利要求14-16任意一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于提供側(cè)面輸入信號(hào)(S)和中央輸入信號(hào)(M)的部件，并且所述設(shè)備被安排用于提供所述中央輸入信號(hào)(M)作為左側(cè)輸入信號(hào)(L)和右側(cè)輸入信號(hào)(R)之和，以及提供所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)作為所述左側(cè)輸入信號(hào)(L)和所述右側(cè)輸入信號(hào)(R)之差。
18.根據(jù)權(quán)利要求16-17任意一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述衰減因子α在-3dB到-15dB的范圍內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16-18任意一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述衰減因子α在-6dB到-12dB的范圍內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16-19任意一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述衰減因子α和/或放大因子β是頻率相關(guān)的。
21.根據(jù)權(quán)利要求14-20任意一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述揚(yáng)聲器元件在位置上靠近。
22.根據(jù)權(quán)利要求14-21任意一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述揚(yáng)聲器元件對(duì)由一對(duì)在聲學(xué)上彼此隔離，并且位于小于由所述元件發(fā)出的最短波長(zhǎng)的四分之一范圍內(nèi)的相同揚(yáng)聲器元件構(gòu)成，或者，如果由所述元件發(fā)出的所述最短波長(zhǎng)小于68cm，則所述范圍小于17cm。
23.根據(jù)權(quán)利要求14-22任意一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，基本上所有的所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)或所述中央輸入信號(hào)(M)被相移大約90°。
24.根據(jù)權(quán)利要求14-23任意一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，由頻率相關(guān)濾波器，如全通濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)所述相移。
25.根據(jù)權(quán)利要求14-24任意一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，由數(shù)字信號(hào)處理部件，例如由希爾伯特變換來(lái)實(shí)現(xiàn)所述相移。
26.根據(jù)權(quán)利要求14-25任意一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述中央輸入信號(hào)(M)被延遲對(duì)應(yīng)于所述相移部件的延遲的時(shí)間。
27.一種系統(tǒng)，用于再現(xiàn)包括兩個(gè)輸入信號(hào)的輸入音頻立體聲信號(hào)，所述兩個(gè)輸入信號(hào)包括中央輸入信號(hào)(M)和側(cè)面輸入信號(hào)(S)，或者是從其可導(dǎo)出中央輸入信號(hào)(M)和側(cè)面輸入信號(hào)(S)的類(lèi)型，如左側(cè)輸入信號(hào)(L)和右側(cè)輸入信號(hào)(R)，所述系統(tǒng)包括一對(duì)揚(yáng)聲器元件，所述系統(tǒng)還包括a)用于產(chǎn)生一左側(cè)輸出信號(hào)以傳送到所述揚(yáng)聲器對(duì)中的左側(cè)揚(yáng)聲器的部件，該左側(cè)輸出信號(hào)是或者等同于所述中央輸入信號(hào)(M)和所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)之和，b)用于產(chǎn)生一右側(cè)輸出信號(hào)以傳送到所述揚(yáng)聲器對(duì)中的右側(cè)揚(yáng)聲器的部件，該右側(cè)輸出信號(hào)是或者等同于所述中央輸入信號(hào)(M)和相移180°后的所述側(cè)面信號(hào)(S)之和，所述系統(tǒng)的特征還在于，包括c)用于在步驟a)和b)中產(chǎn)生所述左側(cè)和右側(cè)輸出信號(hào)之前或同時(shí)，將頻率范圍4kHz-9kHz內(nèi)的所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)或所述中央輸入信號(hào)(M)的至少一部分相對(duì)于另一信號(hào)相移至少45°，但不超過(guò)135°的部件。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其特征在于，包括用于將頻率范圍6kHz-9kHz內(nèi)的所述中央輸入信號(hào)(M)或所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)的至少所述一部分相對(duì)于另一信號(hào)相移至少45°，但不超過(guò)135°的部件。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28的系統(tǒng)，其特征在于，所述揚(yáng)聲器元件對(duì)由一對(duì)在聲學(xué)上彼此隔離，并且位于小于由所述元件發(fā)出的最短波長(zhǎng)的四分之一范圍內(nèi)的相同揚(yáng)聲器元件構(gòu)成，或者，如果由所述元件發(fā)出的所述最短波長(zhǎng)小于68cm，則所述范圍小于17cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理和再現(xiàn)音頻立體聲信號(hào)的方法和設(shè)備。所述方法產(chǎn)生一左側(cè)輸出信號(hào)，用于傳送到揚(yáng)聲器對(duì)中的左側(cè)揚(yáng)聲器，該左側(cè)輸出信號(hào)是或者等同于中央輸入信號(hào)(M)和側(cè)面輸入信號(hào)(S)之和，所述方法還產(chǎn)生一右側(cè)輸出信號(hào)，用于傳送到所述揚(yáng)聲器對(duì)中的右側(cè)揚(yáng)聲器，該右側(cè)輸出信號(hào)是或者等同于中央輸入信號(hào)(M)與相移180°后的所述側(cè)面信號(hào)(S)之和。所述方法的特征還在于，在產(chǎn)生所述左側(cè)和右側(cè)輸出信號(hào)之前或同時(shí)，將所述側(cè)面輸入信號(hào)(S)或所述中央輸入信號(hào)(M)的至少一部分相對(duì)于另一信號(hào)相移大約45°－135°。本發(fā)明還涉及此類(lèi)的音頻立體聲信號(hào)再現(xiàn)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04S5/00GK1839663SQ200480024025
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月21日
發(fā)明者弗德雷里克·岡納森 申請(qǐng)人:環(huán)繞聲實(shí)驗(yàn)股份公司