專利名稱：音頻裝置和環(huán)繞聲生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從2聲道的立體聲信號(hào)生成2組或者2組以上的環(huán)繞信號(hào)的音頻裝置以及環(huán)繞聲的生成方法。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，從2聲道的立體聲信號(hào)生成環(huán)繞信號(hào)的音頻裝置為人所熟知(例如，參照特開(kāi)2003-333698號(hào)公報(bào))。在該音頻裝置中，使輸入的立體聲信號(hào)INL、INR通過(guò)自適應(yīng)非相關(guān)器，由此，生成環(huán)繞信號(hào)SL、SR。例如，該自適應(yīng)非相關(guān)器通過(guò)FIR濾波器的自適應(yīng)信號(hào)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
但是，在上述音頻裝置中，可以根據(jù)2聲道的立體聲信號(hào)生成1組環(huán)繞信號(hào)SL、SR，但是，對(duì)于生成2組或者2組以上的環(huán)繞信號(hào)，沒(méi)有具體地描述。即使反復(fù)使用自適應(yīng)非相關(guān)器生成環(huán)繞信號(hào)的方法，因?yàn)橹荒苌上嗤沫h(huán)繞信號(hào)，所以，即便根據(jù)2聲道的立體聲信號(hào)生成2組或者2組以上的環(huán)繞信號(hào)，也不能夠得到與增加揚(yáng)聲器數(shù)相應(yīng)的具有空間傳播的環(huán)繞聲。因此，必須追加不同的處理電路(例如，矩陣譯碼電路)進(jìn)行聲道擴(kuò)展，從而結(jié)構(gòu)和處理變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而創(chuàng)造的，其目的在于提供一種可以根據(jù)2聲道的立體聲信號(hào)較容易地生成2組或者2組以上的環(huán)繞信號(hào)的音頻裝置和環(huán)繞聲生成方法。
本發(fā)明的音頻裝置具有笫1環(huán)繞信號(hào)生成單元，輸入2聲道的立體聲信號(hào)L信號(hào)和R信號(hào)，抽出R信號(hào)中的與L信號(hào)高度相關(guān)的成分，并從L信號(hào)中將其扣除，由此，生成第1環(huán)繞信號(hào)；第2環(huán)繞信號(hào)生成單元，抽出L信號(hào)中的與R信號(hào)高度相關(guān)的成分，并從R信號(hào)中將其扣除，由此，生成第2環(huán)繞信號(hào)。本發(fā)明的音頻裝置具有多組笫1和第2環(huán)繞信號(hào)生成單元，在生成第1或第2環(huán)繞信號(hào)時(shí)使多組的各組中從L信號(hào)或R信號(hào)中扣除該成分的程度不相同。
此外，對(duì)于本發(fā)明的環(huán)繞聲生成方法來(lái)說(shuō)，輸入2聲道的立體聲信號(hào)L信號(hào)和R信號(hào)，抽出R信號(hào)中的與L信號(hào)高度相關(guān)的成分并從L信號(hào)中將其扣除，由此，生成第1環(huán)繞信號(hào)，抽出L信號(hào)中的與R信號(hào)高度相關(guān)的成分并從R信號(hào)中將其扣除，由此，生成第2環(huán)繞信號(hào)，進(jìn)行多組的第1和第2環(huán)繞信號(hào)的生成，同時(shí)，在生成第1或第2環(huán)繞信號(hào)時(shí)，使多組的各組中從L信號(hào)或R信號(hào)中扣除該成分的程度不相同。
在輸入L信號(hào)和R信號(hào)時(shí)，可以通過(guò)從一個(gè)信號(hào)中扣除與另一個(gè)信號(hào)高度相關(guān)的成分從而生成環(huán)繞信號(hào)，而且，可以通過(guò)調(diào)整扣除高度相關(guān)成分的程度，由此較容易地生成提供給聽(tīng)眾的聲音效果不同的多組環(huán)繞信號(hào)。
此外，通過(guò)所述第1環(huán)繞信號(hào)生成單元抽出R信號(hào)中的與L信號(hào)高度相關(guān)成分是通過(guò)使用自適應(yīng)算法更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)進(jìn)行的，通過(guò)所述第2環(huán)繞信號(hào)生成單元抽出L信號(hào)中的與R信號(hào)高度相關(guān)的成分是通過(guò)使用自適應(yīng)算法來(lái)更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)來(lái)進(jìn)行的，優(yōu)選使當(dāng)使用自適應(yīng)算法進(jìn)行自適應(yīng)濾波器系數(shù)的更新時(shí)所使用的步長(zhǎng)參數(shù)μ的值在多組中的各組中不相同?；蛘?，在所述的第1環(huán)繞信號(hào)的生成中，抽出R信號(hào)中的與L信號(hào)高度相關(guān)的成分是通過(guò)使用自適應(yīng)算法更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)而進(jìn)行的，在所述的第2環(huán)繞信號(hào)的生成中，抽出L信號(hào)中的與R信號(hào)高度相關(guān)的成分是通過(guò)使用自適應(yīng)算法更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)而進(jìn)行的，優(yōu)選使用自適應(yīng)算法進(jìn)行自適應(yīng)濾波器系數(shù)的更新時(shí)所使用的步長(zhǎng)參數(shù)μ的值在多組中的各組中不相同。在使用自適應(yīng)濾波器抽出在L信號(hào)和R信號(hào)的一者中所包含的與另一者高度相關(guān)的成分的情況下，使當(dāng)使用自適應(yīng)算法進(jìn)行自適應(yīng)濾波器系數(shù)的更新時(shí)所使用的步長(zhǎng)參數(shù)μ的值可變，由此，可以較容易地生成多組環(huán)繞信號(hào)。
此外，優(yōu)選所述第1環(huán)繞信號(hào)生成單元具有使L信號(hào)延遲輸出的延遲單元、將R信號(hào)通過(guò)自適應(yīng)濾波器后的信號(hào)從通過(guò)延遲單元后的信號(hào)中扣除從而生成誤差信號(hào)的加法單元、使用LMS算法更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)以使誤差信號(hào)的功率最小的LMS算法處理單元；第2環(huán)繞信號(hào)生成單元具有使R信號(hào)延遲輸出的延遲單元、將L信號(hào)通過(guò)自適應(yīng)濾波器后的信號(hào)從通過(guò)延遲單元后的信號(hào)中扣除從而生成誤差信號(hào)的加法單元、使用LMS算法更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)以使誤差信號(hào)的功率最小的LMS算法處理單元。由此，可以通過(guò)調(diào)整步長(zhǎng)參數(shù)μ來(lái)改變?cè)谑褂米赃m應(yīng)濾波器抽出R信號(hào)中的與L信號(hào)高度相關(guān)的成分或L信號(hào)中的與R信號(hào)高度相關(guān)的成分時(shí)的濾波器系數(shù)更新的收斂度，從而可以容易地生成聲音效果不同的環(huán)繞信號(hào)。
此外，優(yōu)選所述第1環(huán)繞信號(hào)生成單元中所包含的LMS算法處理單元，將對(duì)R信號(hào)和誤差信號(hào)乘以步長(zhǎng)參數(shù)μ后的值與濾波器系數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算，由此，進(jìn)行該濾波器系數(shù)的更新；第2環(huán)繞信號(hào)生成單元中包含的LMS算法處理單元將對(duì)L信號(hào)和誤差信號(hào)乘以所述步長(zhǎng)參數(shù)μ后的值與濾波器系數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算，由此，進(jìn)行該濾波器系數(shù)的更新。由此，可以通過(guò)改變步長(zhǎng)參數(shù)μ的值來(lái)改變自適應(yīng)濾波器的特性，可以較容易地使利用自適應(yīng)濾波器生成環(huán)繞信號(hào)時(shí)的聲音特性具有變化。
此外，在所述多組的第1和第2環(huán)繞信號(hào)生成單元上連接有環(huán)繞聲揚(yáng)聲器，并對(duì)應(yīng)于環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的設(shè)置位置的排列順序，優(yōu)選使步長(zhǎng)參數(shù)μ的值在一個(gè)方向上變化，其中，該環(huán)繞聲揚(yáng)聲器輸出分別從笫1和笫2環(huán)繞信號(hào)生成單元中輸出的環(huán)繞信號(hào)。由此，在具有多組環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的情況下，可以輸出與其配置對(duì)應(yīng)的具有不同聲音效果的環(huán)繞聲，通過(guò)追加環(huán)繞聲揚(yáng)聲器可以使聲音空間具有變化。
此外，優(yōu)選隨著環(huán)繞聲揚(yáng)聲器遠(yuǎn)離分別輸出L信號(hào)和R信號(hào)的揚(yáng)聲器，將所述對(duì)應(yīng)于環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的所述步長(zhǎng)參數(shù)μ的值設(shè)定為較大的值。由此，可以生成與環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的配置相關(guān)聯(lián)的環(huán)繞信號(hào)，可以防止聲音空間整體的聲音特性變得不自然而生成令人不舒服的環(huán)繞聲。
此外，優(yōu)選通過(guò)DSP的運(yùn)算處理進(jìn)行所述第1和第2環(huán)繞信號(hào)生成單元的第1和第2環(huán)繞信號(hào)的生成。由此，僅需對(duì)DSP的運(yùn)算處理內(nèi)容進(jìn)行若干變更，就可以生成對(duì)應(yīng)于各組的環(huán)繞信號(hào)，可以簡(jiǎn)化生成多組環(huán)繞信號(hào)所必須的處理。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的音頻裝置的構(gòu)成的圖。
圖2是表示SL信號(hào)生成部和SR信號(hào)生成部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示自適應(yīng)濾波器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是表示BL信號(hào)生成部和BR信號(hào)生成部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的音頻裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例的音頻裝置結(jié)構(gòu)的圖。圖1所示的音頻裝置100搭載在車輛上，具有加法部10、12、LPF(低通濾波器)14、SL信號(hào)生成部20、SR信號(hào)生成部30、BL信號(hào)生成部40、BR信號(hào)生成部50。在該音頻裝置100上連接了8個(gè)(7.1ch)的揚(yáng)聲器110、112、120、122、130、132、140、142。此外，通過(guò)DSP(Digital Signal Processor數(shù)字信號(hào)處理器)的運(yùn)算處理進(jìn)行該音頻裝置100的環(huán)繞信號(hào)(SL信號(hào)、SR信號(hào)、BL信號(hào)、BR信號(hào))等的生成。
一個(gè)加法部10將所輸入的立體聲信號(hào)(L信號(hào)、R信號(hào))相加。相加后的信號(hào)從設(shè)置在聽(tīng)眾前方的作為中央揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器110輸出。另一個(gè)加法部12與加法部10一樣，將所輸入的立體聲信號(hào)相加。相加后的信號(hào)通過(guò)LPF14抽出低頻成分之后，從設(shè)置在聽(tīng)眾后方的作為副低音揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器112輸出。此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)立體聲信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單地相加后，從揚(yáng)聲器110輸出，但是，從揚(yáng)聲器110輸出的信號(hào)的生成方法并不限定于此，也可以使用其它方法。
SL信號(hào)生成部20根據(jù)所輸入的L信號(hào)和R信號(hào)生成環(huán)繞L信號(hào)(SL信號(hào))，從設(shè)置在聽(tīng)眾左側(cè)的揚(yáng)聲器130輸出。SR信號(hào)生成部30根據(jù)所輸入的L信號(hào)和R信號(hào)生成環(huán)繞R信號(hào)(SR信號(hào))，從設(shè)置在聽(tīng)眾右側(cè)的揚(yáng)聲器132輸出。BL信號(hào)生成部40根據(jù)所輸入的L信號(hào)和R信號(hào)生成左后方用的環(huán)繞L信號(hào)(BL信號(hào))，從設(shè)置在聽(tīng)眾左后方的揚(yáng)聲器140輸出。BR信號(hào)生成部50根據(jù)所輸入的L信號(hào)和R信號(hào)生成右后方用的環(huán)繞R信號(hào)(BR信號(hào))，從設(shè)置在聽(tīng)眾右后方的揚(yáng)聲器142輸出。使用LSM算法更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的值，由此，進(jìn)行所述環(huán)繞L信號(hào)和環(huán)繞R信號(hào)的生成。SL信號(hào)生成部20、SR信號(hào)生成部30分別對(duì)應(yīng)于第1組的第1和第2環(huán)繞信號(hào)生成單元，BL信號(hào)生成部40、BR信號(hào)生成部50分別對(duì)應(yīng)于第2組的第1和第2環(huán)繞信號(hào)生成單元。
此外，所輸入的立體聲信號(hào)中的L信號(hào)從設(shè)置在聽(tīng)眾左前方的揚(yáng)聲器120直接輸出。此外，所輸入的立體聲信號(hào)中的R信號(hào)從設(shè)置在聽(tīng)眾右前方的揚(yáng)聲器122直接輸出。
圖2是表示SL信號(hào)生成部20和SR信號(hào)生成部30的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。如圖2所示，SL信號(hào)生成部20具有FIR濾波器21、自適應(yīng)濾波器(ADF)22、加法部23、LMS算法處理部(LMS)24。FIR濾波器21作為延遲電路(延遲單元)來(lái)使用，僅使所輸入的L信號(hào)延遲對(duì)應(yīng)于抽頭數(shù)(例如32抽頭)的時(shí)間后輸出。自適應(yīng)濾波器22具有與FIR濾波器相同的結(jié)構(gòu)，將所輸入的R信號(hào)乘以預(yù)定的抽頭系數(shù)W后輸出。加法部23為加法單元，從由FIR濾波器21輸出的L信號(hào)減去從自適應(yīng)濾波器22輸出的信號(hào)，輸出誤差信號(hào)e。LMS算法處理部24為L(zhǎng)MS算法處理單元，使用LMS算法，改變自適應(yīng)濾波器22的濾波器系數(shù)，以使從加法部23輸出的誤差信號(hào)e的功率最小。此外，從加法部23輸出的誤差信號(hào)e原封不動(dòng)地作為環(huán)繞L信號(hào)(SL信號(hào))從揚(yáng)聲器130輸出。
圖3是表示自適應(yīng)濾波器22的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。如圖3所示，自適應(yīng)濾波器22具有多個(gè)延遲元件221、將在各個(gè)延遲元件221中保持的信號(hào)乘以可變的濾波器系數(shù)的多個(gè)乘法部222、以及對(duì)各個(gè)乘法部222的輸出進(jìn)行相加的多個(gè)加法部223。通過(guò)LMS算法處理部24更新多個(gè)乘法部222的各個(gè)濾波器系數(shù)(乘數(shù))的值。
LMS算法處理部24更新自適應(yīng)濾波器22的濾波器系數(shù)的值，以使從加法部23輸出的誤差信號(hào)e的功率最小。在自適應(yīng)濾波器22中更新濾波器系數(shù)的值，以便抽出所輸入的R信號(hào)成分中的與L信號(hào)高度相關(guān)的成分。即，在LMS算法部24中輸入R信號(hào)和從加法部23輸出的誤差信號(hào)e，通過(guò)LMS算法來(lái)處理這些R信號(hào)和誤差信號(hào)e，由此，從LMS算法處理部24向自適應(yīng)濾波器22內(nèi)的各個(gè)乘法部222輸出濾波器系數(shù)的更新指令，改變與在各個(gè)延遲元件221中保持的信號(hào)相重疊的濾波器系數(shù)的值。
這樣，由自適應(yīng)濾波器22抽出R信號(hào)中的與L信號(hào)高度相關(guān)的成分，通過(guò)加法部23從L信號(hào)中減去該成分。因而，從加法部23輸出的誤差信號(hào)e僅包含L信號(hào)中的與R信號(hào)不高度相關(guān)的成分，由此，將其作為環(huán)繞L信號(hào)使用。
但是，LMS算法是將瞬時(shí)方差作為評(píng)價(jià)量的算法，LMS算法處理部24按照下式更新濾波器系數(shù)W的值。
W(n+1)＝W(n)+2μ·e(n)·R(n)…(1)這里，μ是步長(zhǎng)參數(shù)，通過(guò)將該值設(shè)定得較大，濾波器系數(shù)W的收斂加快，相反，通過(guò)將該值設(shè)定得小，濾波器系數(shù)W的收斂變慢。
對(duì)于SR信號(hào)生成部30也是同樣的。即，SR信號(hào)生成部30具有FIR濾波器31、自適應(yīng)濾波器(ADF)32、加法部33、LMS算法處理部34。FIR濾波器31作為延遲電路使用，僅將所輸入的R信號(hào)延遲對(duì)應(yīng)于抽頭數(shù)(例如32抽頭)的時(shí)間并輸出。自適應(yīng)濾波器32具有與FIR濾波器相同的結(jié)構(gòu)，對(duì)所輸入的L信號(hào)乘以預(yù)定的抽頭系數(shù)W并輸出。加法部33從由FIR濾波器31輸出的R信號(hào)減去從自適應(yīng)濾波器32輸出的信號(hào)，輸出誤差信號(hào)e。LMS算法處理部34使用LMS算法改變自適應(yīng)濾波器32的濾波器系數(shù)，以使從加法部33輸出的誤差信號(hào)e的功率最小。此外，從加法部33輸出的誤差信號(hào)e原封不動(dòng)地作為環(huán)繞R信號(hào)(SR信號(hào))從揚(yáng)聲器132輸出。
LMS算法處理部34更新自適應(yīng)濾波器32的濾波器系數(shù)的值，以使從加法部33輸出的誤差信號(hào)e的功率最小。在自適應(yīng)濾波器32中更新濾波器系數(shù)的值，以便抽出所輸入的L信號(hào)成分中的與R信號(hào)高度相關(guān)的成分。即，在LMS算法部34中輸入L信號(hào)和從加法部33輸出的誤差信號(hào)e，通過(guò)LMS算法來(lái)處理這些L信號(hào)和誤差信號(hào)e，由此，從LMS算法處理部34對(duì)自適應(yīng)濾波器32內(nèi)的各個(gè)乘法部輸出濾波器系數(shù)的更新指令，改變與在各個(gè)延遲元件中保持的信號(hào)相重疊的濾波器系數(shù)的值。
這樣，通過(guò)自適應(yīng)濾波器32抽出L信號(hào)中的與R信號(hào)高度相關(guān)的成分，利用加法運(yùn)算部33從L信號(hào)中減去該成分。因而，從加法部33輸出的誤差信號(hào)e僅包含R信號(hào)中的不與L信號(hào)高度相關(guān)的成分，將其作為環(huán)繞R信號(hào)使用。
但是，LMS算法是將瞬時(shí)方差作為評(píng)價(jià)量的算法，LMS算法處理部34按照下式更新濾波器系數(shù)W的值。
W(n+1)＝W(n)+2μ·e(n)·L(n) …(2)這里，μ是步長(zhǎng)參數(shù)，通過(guò)將該值設(shè)定得較大，從而濾波器系數(shù)W的收斂加快，相反，通過(guò)將該值設(shè)定得小，濾波器系數(shù)W的收斂變慢。
圖4是表示BL信號(hào)生成部40和BR信號(hào)生成部50的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。如圖4所示，BL信號(hào)生成部40具有FIR濾波器41、自適應(yīng)濾波器(ADF)42、加法部43、LMS算法處理部(LMS)44。此外，BR信號(hào)生成部50具有FIR濾波器51、自適應(yīng)濾波器(ADF)52、加法部53、LMS算法處理部54。BL信號(hào)生成部40、BR信號(hào)生成部50的各動(dòng)作與SL信號(hào)生成部20、SR信號(hào)生成部30基本相同，下面對(duì)不同之處進(jìn)行說(shuō)明。
在SL信號(hào)生成部20內(nèi)的LMS算法處理部24或SR信號(hào)生成部30內(nèi)的LMS算法處理部34中，將用于進(jìn)行濾波器系數(shù)更新的步長(zhǎng)參數(shù)μ的值設(shè)為μ1。此外，在BL信號(hào)生成部40內(nèi)的LMS算法處理部44或BR信號(hào)生成部50內(nèi)的LMS算法處理部54中，將用于進(jìn)行濾波器系數(shù)更新的步長(zhǎng)參數(shù)μ的值設(shè)為μ2。在本實(shí)施方式中，在SL信號(hào)生成部20與SR信號(hào)生成部30中所使用的步長(zhǎng)參數(shù)μ1和在BL信號(hào)生成部40與BR信號(hào)生成部50中所使用的步長(zhǎng)參數(shù)μ2設(shè)定為不同的值。更優(yōu)選設(shè)定為滿足μ1＜μ2的關(guān)系。
如上所述，SL信號(hào)生成部20輸出的環(huán)繞L信號(hào)僅包含L信號(hào)中不與R信號(hào)高度相關(guān)的成分。如果步長(zhǎng)參數(shù)μ1的值增大，則由SL信號(hào)生成部20內(nèi)的LMS算法處理部更新的濾波器系數(shù)W的收斂程度，即R信號(hào)中的與L信號(hào)高度相關(guān)的成分的抽出速度加快。從SR信號(hào)生成部30輸出的環(huán)繞R信號(hào)也是相同的，結(jié)果，通過(guò)改變步長(zhǎng)參數(shù)μ1，可以調(diào)整使用環(huán)繞L信號(hào)和環(huán)繞R信號(hào)時(shí)的聲音傳播。
因而，使在SL信號(hào)生成部20和SR信號(hào)生成部30中使用的步長(zhǎng)參數(shù)μ1的值和在BL信號(hào)生成部40和SR信號(hào)生成部50中使用的步長(zhǎng)參數(shù)μ2的值不相同，由此，較容易地生成環(huán)繞聲效果不同的2組或者2組以上的環(huán)繞信號(hào)。特別是，通過(guò)設(shè)定為滿足μ1＜μ2的關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)聲音從聽(tīng)眾的前方向后方逐漸傳播的環(huán)繞聲，并可以生成更加自然的輸出聲音。
這樣，在輸入L信號(hào)和R信號(hào)時(shí)，可以通過(guò)從一個(gè)信號(hào)中扣除與另一個(gè)信號(hào)高度相關(guān)的成分而生成環(huán)繞信號(hào)，而且，調(diào)整扣除高度相關(guān)的成分的程度，由此，可以容易地產(chǎn)生提供給聽(tīng)眾的效果不同的多組環(huán)繞信號(hào)。特別是，在使用自適應(yīng)濾波器抽出L信號(hào)和R信號(hào)的一者中包含的與另一者高度相關(guān)的成分的情況下，改變?cè)谑褂米赃m應(yīng)算法進(jìn)行濾波器系數(shù)的更新時(shí)所使用的步長(zhǎng)參數(shù)μ的值，從而可以容易地生成多組環(huán)繞信號(hào)。此外，通過(guò)改變步長(zhǎng)參數(shù)μ的值，從而可以改變自適應(yīng)濾波器的特性，很容易使利用自適應(yīng)濾波器生成環(huán)繞信號(hào)時(shí)的聲音特性具有變化。
此外，對(duì)應(yīng)于環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的設(shè)置位置的排列順序，使步長(zhǎng)參數(shù)μ的值在一個(gè)方向上發(fā)生變化，由此，在具有多個(gè)環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的情況下，可以輸出對(duì)應(yīng)于其配置的具有不同聲音效果的環(huán)繞聲，通過(guò)追加環(huán)繞聲揚(yáng)聲器，可以使聲音空間具有變化。特別是，隨著遠(yuǎn)離分別輸出L信號(hào)和R信號(hào)的揚(yáng)聲器120、122，將對(duì)應(yīng)于環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的步長(zhǎng)參數(shù)μ的值設(shè)定為較大的值，由此，可以生成與環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的配置相關(guān)聯(lián)的環(huán)繞信號(hào)，可以防止聲音空間整體的聲音特性變得不自然而生成令人不舒服的環(huán)繞聲。換言之，當(dāng)在車廂內(nèi)的前側(cè)配置了分別輸出L信號(hào)和R信號(hào)的揚(yáng)聲器120、122的情況下，通過(guò)將對(duì)應(yīng)于環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的步長(zhǎng)參數(shù)μ的值設(shè)定為與配置在車廂內(nèi)的后側(cè)的環(huán)繞聲揚(yáng)聲器相對(duì)應(yīng)程度大小的值，可以生成與環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的配置相關(guān)聯(lián)的環(huán)繞信號(hào)，并可以防止聲音空間整體的聲音特性變得不自然而生成令人不舒服的環(huán)繞聲。
此外，通過(guò)DSP的運(yùn)算處理進(jìn)行環(huán)繞信號(hào)(SL信號(hào)、SR信號(hào)、BL信號(hào)、BR信號(hào))的生成，由此，僅將DSP的運(yùn)算處理內(nèi)容改變?nèi)舾删涂梢陨膳c各組相對(duì)應(yīng)的環(huán)繞信號(hào)，并可以簡(jiǎn)化生成多個(gè)環(huán)繞信號(hào)所必須的處理。
此外，本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施方式，在本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以實(shí)施各種變型。在所述實(shí)施方式中，生成了2組環(huán)繞聲(SL信號(hào)、SR信號(hào)的組和BL信號(hào)、BR信號(hào)的組)，但是，也可以生成3組或者3組以上的環(huán)繞聲。在這種情況下，只要與追加使步長(zhǎng)參數(shù)μ的值不相同的BL信號(hào)生成部40和BR信號(hào)生成部50的組數(shù)相一致即可。
權(quán)利要求
1.一種音頻裝置，具有第1環(huán)繞信號(hào)生成單元，輸入2聲道的立體聲信號(hào)L信號(hào)和R信號(hào)，抽出所述R信號(hào)中的與所述L信號(hào)高度相關(guān)的成分，并從所述L信號(hào)中將其扣除，由此，生成第1環(huán)繞信號(hào)；第2環(huán)繞信號(hào)生成單元，抽出所述L信號(hào)中的與所述R信號(hào)高度相關(guān)的成分，并從所述R信號(hào)中將其扣除，由此，生成第2環(huán)繞信號(hào)，其特征在于，使用自適應(yīng)算法更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)，由此，通過(guò)所述第1環(huán)繞信號(hào)生成單元進(jìn)行所述R信號(hào)中與所述L信號(hào)高度相關(guān)的成分的抽出；使用自適應(yīng)算法更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)，由此，通過(guò)所述第2環(huán)繞信號(hào)生成單元進(jìn)行所述L信號(hào)中與所述R信號(hào)高度相關(guān)的成分的抽出；具有多組所述第1和第2環(huán)繞信號(hào)生成單元，在所述多組的各組中使當(dāng)使用所述自適應(yīng)算法進(jìn)行所述濾波器系數(shù)的更新時(shí)所使用的步長(zhǎng)參數(shù)μ的值不相同，由此，在所述多組的各組中使生成所述第1或第2環(huán)繞信號(hào)時(shí)從所述L信號(hào)或所述R信號(hào)中扣除的程度不相同。
2.如權(quán)利要求1記載的音頻裝置，其特征在于，所述第1環(huán)繞信號(hào)生成單元具有使所述L信號(hào)延遲輸出的延遲單元、將所述R信號(hào)通過(guò)所述自適應(yīng)濾波器后的信號(hào)從所述通過(guò)延遲單元后的信號(hào)中扣除而生成誤差信號(hào)的加法單元、以及使用LMS算法更新所述自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)以使所述誤差信號(hào)的功率最小的LMS算法處理單元；所述第2環(huán)繞信號(hào)生成單元具有使所述R信號(hào)延遲輸出的延遲單元、將所述L信號(hào)通過(guò)所述自適應(yīng)濾波器后的信號(hào)從所述通過(guò)延遲單元后的信號(hào)中扣除而生成誤差信號(hào)的加法單元、以及使用LMS算法更新所述自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)以使所述誤差信號(hào)的功率最小的LMS算法處理單元。
3.如權(quán)利要求2記載的音頻裝置，其特征在于，所述第1環(huán)繞信號(hào)生成單元中包含的所述LMS算法處理單元，將對(duì)所述R信號(hào)和所述誤差信號(hào)乘以所述步長(zhǎng)參數(shù)μ后的值與所述濾波器系數(shù)相加，由此，進(jìn)行該濾波器系數(shù)的更新；所述第2環(huán)繞信號(hào)生成單元中包含的所述LMS算法處理單元，將對(duì)所述L信號(hào)和所述誤差信號(hào)乘以所述步長(zhǎng)參數(shù)μ后的值與所述濾波器系數(shù)相加，由此，進(jìn)行該濾波器系數(shù)的更新。
4.如權(quán)利要求1記載的音頻裝置，其特征在于，在所述多組第1和第2環(huán)繞信號(hào)生成單元上連接了環(huán)繞聲揚(yáng)聲器，該環(huán)繞聲揚(yáng)聲器輸出分別從第1和第2環(huán)繞信號(hào)生成單元中輸出的環(huán)繞信號(hào)；對(duì)應(yīng)于所述環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的設(shè)置位置的排列順序，使所述步長(zhǎng)參數(shù)μ的值在一個(gè)方向上變化。
5.如權(quán)利要求4記載的音頻裝置，其特征在于，隨著環(huán)繞聲揚(yáng)聲器遠(yuǎn)離分別輸出所述L信號(hào)和所述R信號(hào)的揚(yáng)聲器，將對(duì)應(yīng)于所述環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的所述步長(zhǎng)參數(shù)μ的值設(shè)定為較大的值。
6.如權(quán)利要求4記載的音頻裝置，其特征在于，在車廂內(nèi)的前側(cè)配置了分別輸出所述L信號(hào)和所述R信號(hào)的揚(yáng)聲器，將對(duì)應(yīng)于所述環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的所述步長(zhǎng)參數(shù)μ的值設(shè)定為與配置在車輛后側(cè)的環(huán)繞聲揚(yáng)聲器相對(duì)應(yīng)程度的較大的值。
7.如權(quán)利要求1記載的音頻裝置，其特征在于，通過(guò)DSP的運(yùn)算處理由所述第1和第2環(huán)繞信號(hào)生成單元進(jìn)行所述第1和第2環(huán)繞信號(hào)的生成。
8.如權(quán)利要求1記載的音頻裝置，其特征在于，搭載在車輛上。
9.一種環(huán)繞聲的生成方法，輸入2聲道的立體聲信號(hào)L信號(hào)和R信號(hào)，抽出所述R信號(hào)中的與所述L信號(hào)高度相關(guān)的成分，并從所述L信號(hào)中將其扣除，由此，生成第1環(huán)繞信號(hào)，抽出所述L信號(hào)中與所述R信號(hào)高度相關(guān)的成分，并從所述R信號(hào)中將其扣除，由此，生成第2環(huán)繞信號(hào)，其特征在于，使用自適應(yīng)算法更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)，由此，進(jìn)行所述第1環(huán)繞信號(hào)的生成中的所述R信號(hào)中與所述L信號(hào)高度相關(guān)成分的抽出；使用自適應(yīng)算法更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)，由此，進(jìn)行所述第2環(huán)繞信號(hào)的生成中的所述L信號(hào)中與所述R信號(hào)高度相關(guān)成分的抽出；在進(jìn)行多組所述第1和第2環(huán)繞信號(hào)的生成的同時(shí)，在所述多組的各組中使當(dāng)使用所述自適應(yīng)算法更新所述濾波器系數(shù)時(shí)所使用的步長(zhǎng)參數(shù)μ的值不相同，由此，在所述多組的各組中使生成所述第1或第2環(huán)繞信號(hào)時(shí)扣除所述L信號(hào)或所述R信號(hào)的程度不相同。
10.如權(quán)利要求9記載的環(huán)繞聲的生成方法，其特征在于，使所述L信號(hào)通過(guò)延遲單元進(jìn)行延遲的同時(shí)，將所述R信號(hào)通過(guò)所述自適應(yīng)濾波器之后的信號(hào)從通過(guò)所述延遲單元后的信號(hào)中扣除，生成誤差信號(hào)，使用LMS算法更新所述自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)以使所述誤差信號(hào)的功率最小，由此，進(jìn)行所述第1環(huán)繞信號(hào)的生成；使所述R信號(hào)通過(guò)延遲單元進(jìn)行延遲的同時(shí)，將所述L信號(hào)通過(guò)所述自適應(yīng)濾波器之后的信號(hào)從通過(guò)所述延遲單元后的信號(hào)中扣除，生成誤差信號(hào)，使用LMS算法更新所述自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)以使所述誤差信號(hào)的功率最小，由此，進(jìn)行所述第2環(huán)繞信號(hào)的生成。
11.如權(quán)利要求10記載的環(huán)繞聲的生成方法，其特征在于，在用于生成所述第1環(huán)繞信號(hào)而進(jìn)行的使用了所述LMS算法的處理中，將所述R信號(hào)和所述誤差信號(hào)與步長(zhǎng)參數(shù)μ相乘后的值與所述濾波器系數(shù)相加，由此，進(jìn)行該濾波器系數(shù)的更新；在用于生成所述第2環(huán)繞信號(hào)而進(jìn)行的使用了所述LMS算法的處理中，將所述L信號(hào)和所述誤差信號(hào)與步長(zhǎng)參數(shù)μ相乘后的值與所述濾波器系數(shù)相加，由此，進(jìn)行該濾波器系數(shù)的更新。
12.如權(quán)利要求9記載的環(huán)繞聲的生成方法，其特征在于，所述多組的第1和第2環(huán)繞信號(hào)從分別與之對(duì)應(yīng)的環(huán)繞聲揚(yáng)聲器輸出，對(duì)應(yīng)于所述環(huán)繞聲揚(yáng)聲器的設(shè)置位置的排列順序，使所述步長(zhǎng)參數(shù)μ的值在一個(gè)方向上變化。
13.如權(quán)利要求12記載的環(huán)繞聲的生成方法，其特征在于，隨著遠(yuǎn)離分別輸出所述L信號(hào)和所述R信號(hào)的揚(yáng)聲器，將所述環(huán)繞聲揚(yáng)聲器所對(duì)應(yīng)的所述步長(zhǎng)參數(shù)μ的值設(shè)定為較大的值。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于可以根據(jù)2聲道的立體聲信號(hào)較容易地生成2組或者2組以上的環(huán)繞信號(hào)的裝置和環(huán)繞聲的生成方法。裝置(100)具有作為第1環(huán)繞信號(hào)生成單元的SL信號(hào)生成部(20)和BL信號(hào)生成部(40)，該第1環(huán)繞信號(hào)生成單元輸入2聲道的立體聲信號(hào)L信號(hào)和R信號(hào)，抽出R信號(hào)中與L信號(hào)高度相關(guān)的成分，并從L信號(hào)中將其扣除，由此，生成第1環(huán)繞信號(hào)；以及作為第2環(huán)繞信號(hào)生成單元的SR信號(hào)生成部(30)和BR信號(hào)生成部(50)，該第2環(huán)繞信號(hào)生成單元抽出L信號(hào)中與R信號(hào)高度相關(guān)的成分，并從R信號(hào)中將其扣除，由此，生成第2環(huán)繞信號(hào)。在生成第1或第2環(huán)繞信號(hào)時(shí)，使多組的各組中從L信號(hào)或R信號(hào)扣除的程度不相同。
文檔編號(hào)H04S1/00GK1863416SQ20061008269
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月13日
發(fā)明者高島紀(jì)之, 秋保政一, 浜田晴夫 申請(qǐng)人:阿爾派株式會(huì)社, 株式會(huì)社大義馬吉克