專利名稱：產(chǎn)生空間立體聲的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本一般發(fā)明構(gòu)思涉及立體聲再現(xiàn)系統(tǒng)，并具體地說，涉及這樣一種用于產(chǎn)生空間立體聲的方法和裝置，其中將通過諸如CD和MP3的介質(zhì)再現(xiàn)的兩通道立體聲信號(hào)處理為空間立體聲。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過兩通道頭戴式耳機(jī)、耳機(jī)或揚(yáng)聲器系統(tǒng)產(chǎn)生三維立體聲的技術(shù)。
同樣，為了通過兩通道耳機(jī)、頭戴式耳機(jī)或揚(yáng)聲器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該立體聲，開發(fā)了基于過程編碼音頻信息的立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)。
美國專利第6597791號(hào)公開了傳統(tǒng)立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)。
參考圖1，傳統(tǒng)的立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)10接收左通道(L)信號(hào)12和右通道(R)信號(hào)14，并通過利用減法器32和加法器16給出的左通道18(24)和右通道20(26)的差信號(hào)34與和信號(hào)32，而產(chǎn)生兩個(gè)通道60和62的立體聲效果。也就是說，立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)10將左通道信號(hào)18(24)和右通道信號(hào)20(26)、這兩個(gè)通道的差信號(hào)34與和信號(hào)32組合在一起，以加重立體聲效果。此時(shí)，通過多個(gè)濾波器44、48和均衡器40的衰減器46產(chǎn)生差信號(hào)32作為修正的差信號(hào)。采用加法器58、56產(chǎn)生兩個(gè)通道60和62。均衡器40通過終端42接收輸入，并產(chǎn)生要傳送到加法器58和56的3個(gè)信號(hào)50、52、54。
但是，由于如圖1所示的傳統(tǒng)立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)10沒有考慮收聽者的頭在識(shí)別聲源方向時(shí)所起的重要作用，因此沒有對(duì)虛擬聲源進(jìn)行定位。而且，由于沒有產(chǎn)生反射聲音，所以傳統(tǒng)立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)無法提供空間感覺。

發(fā)明內(nèi)容
本一般發(fā)明構(gòu)思提供了用于產(chǎn)生空間立體聲的方法和裝置，其中向通過MP3播放器或CD播放器再現(xiàn)的兩通道立體聲信號(hào)提供兩通道立體聲效果，從而使收聽者可以有立體聲的感覺和空間感覺。
本一般發(fā)明構(gòu)思的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將部分地在下面的描述中給出，部分地由該描述而顯而易見，或者可以通過實(shí)踐本一般發(fā)明構(gòu)思而得知。
本一般發(fā)明構(gòu)思的上述和/或其它方面可以通過提供一種產(chǎn)生空間立體聲的方法來達(dá)到，該方法包括由第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)產(chǎn)生立體聲信號(hào)，該方法將每個(gè)通道信號(hào)到達(dá)兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差和兩耳之間的聲壓差施加到第一和第二輸入通道信號(hào)中的每一個(gè)，通過將第一和第二輸入通道信號(hào)疊加來產(chǎn)生第一和第二通道的中心通道，通過用第一輸入通道信號(hào)減去延遲的第二輸入通道信號(hào)來產(chǎn)生第一通道的環(huán)繞信號(hào)，通過使得第一通道的環(huán)繞信號(hào)異相來產(chǎn)生第二通道的環(huán)繞信號(hào)，由產(chǎn)生的第一通道的環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)反射聲音，將時(shí)間差和聲壓差施加到每個(gè)反射聲音，來由該反射聲音產(chǎn)生第一和第二通道的反射信號(hào)，將產(chǎn)生的第一通道的信號(hào)疊加，并將產(chǎn)生的第二通道的信號(hào)疊加。
本一般發(fā)明構(gòu)思的上述和/或其它方面可以通過提供一種用于產(chǎn)生空間立體聲的裝置來達(dá)到，該裝置包括立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元，用于通過將每個(gè)通道信號(hào)到達(dá)兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差和兩耳之間的聲壓差施加到第一和第二輸入通道信號(hào)中的每一個(gè)，來由第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)產(chǎn)生立體聲信號(hào)；中心通道信號(hào)產(chǎn)生單元，用于通過將第一和第二輸入通道信號(hào)疊加來產(chǎn)生第一和第二通道的中心通道；環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元，用于通過用第一輸入通道信號(hào)減去延遲的第二輸入信號(hào)來產(chǎn)生第一通道的環(huán)繞信號(hào)，并通過使得第一通道的環(huán)繞信號(hào)異相來產(chǎn)生第二通道的環(huán)繞信號(hào)；反射聲音處理單元，用于由環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元中產(chǎn)生的環(huán)繞信號(hào)來產(chǎn)生多個(gè)反射聲音，并通過將時(shí)間差和聲壓差施加到每個(gè)反射聲音來從反射聲音中產(chǎn)生第一和第二通道的反射信號(hào)；和混合單元，用于將立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元、環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元和反射聲音處理單元中產(chǎn)生的第一通道的信號(hào)疊加，并將立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元、環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元和反射聲音處理單元中產(chǎn)生的第二通道的信號(hào)疊加。
本一般發(fā)明構(gòu)思的上述和/或其它方面可以通過提供包含用于執(zhí)行一種方法的計(jì)算機(jī)可讀代碼的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)來達(dá)到，該方法包括通過將每個(gè)通道信號(hào)到達(dá)兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差和兩耳之間形成的聲壓差施加到第一和第二輸入通道信號(hào)中的每一個(gè)，來由第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)產(chǎn)生第一和第二通道的立體聲信號(hào)；通過用第一輸入通道信號(hào)減去延遲的第二輸入通道信號(hào)來產(chǎn)生第一通道的環(huán)繞信號(hào)，并通過使得第一通道信號(hào)的第一環(huán)繞信號(hào)異相來產(chǎn)生第二通道的環(huán)繞信號(hào)；通過將時(shí)間差和聲壓差施加到每個(gè)反射聲音而從產(chǎn)生的環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)反射聲音，由反射聲音產(chǎn)生第一和第二通道的一個(gè)或多個(gè)反射信號(hào)，將產(chǎn)生的第一通道的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加以輸出第一通道信號(hào)，并將產(chǎn)生的第二通道的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加以輸出第二通道信號(hào)。
本一般發(fā)明構(gòu)思的上述和/或其它方面可以通過提供一種用于產(chǎn)生空間立體聲的裝置來實(shí)現(xiàn)，該裝置包括立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元，用于從第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中產(chǎn)生第一和第二通道的立體聲信號(hào)，并根據(jù)第一時(shí)間差和第一聲壓差從第一和第二通道的第一立體聲信號(hào)中產(chǎn)生處理后的第一和第二通道的立體聲信號(hào)；環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元，用于根據(jù)第二時(shí)間差和第二聲壓差將第一和第二輸入通道信號(hào)之一處理為第一通道的環(huán)繞信號(hào)，并控制該第一通道的環(huán)繞信號(hào)的相位以產(chǎn)生第二通道的第二環(huán)繞信號(hào)；反射聲音處理單元，用于根據(jù)第三時(shí)間差和第三聲壓差從處理后的第一和第二輸入通道信號(hào)之一中產(chǎn)生第一和第二通道的反射信號(hào)；和混合單元，用于將第一和第二通道的立體聲信號(hào)、處理后的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加以產(chǎn)生第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)。
本一般發(fā)明構(gòu)思的上述和/或其它方面可以通過提供一種用于產(chǎn)生空間立體聲的方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括從第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中產(chǎn)生第一和第二通道的立體聲信號(hào)；根據(jù)第一時(shí)間差和第一聲壓差從第一和第二通道的第一立體聲信號(hào)中產(chǎn)生處理后的第一和第二通道的立體聲信號(hào)，根據(jù)第二時(shí)間差和第二聲壓差將第一和第二輸入通道信號(hào)之一處理為第一通道的環(huán)繞信號(hào)，控制該第一通道的環(huán)繞信號(hào)的相位以產(chǎn)生第二通道的第二環(huán)繞信號(hào)，根據(jù)第三時(shí)間差和第三聲壓差從處理后的第一和第二輸入通道信號(hào)之一中產(chǎn)生第一和第二通道的反射信號(hào)，并將第一和第二通道的立體聲信號(hào)、處理后的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加以產(chǎn)生第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)。


下面參照結(jié)合附圖給出的優(yōu)選實(shí)施例的描述，本一般發(fā)明構(gòu)思的上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得明顯和更容易理解，附圖中圖1是示出傳統(tǒng)立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)的方框圖；圖2是示出根據(jù)本一般發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的產(chǎn)生空間立體聲的裝置的方框圖；圖3是示出圖2中裝置的反射聲音處理單元的詳細(xì)圖；圖4是示出兩耳間時(shí)間差的概念圖；圖5是示出按照本一般發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例在虛擬房間(room)中產(chǎn)生反射聲音的方法的概念圖；圖6是示出按照本一般發(fā)明構(gòu)思的另一實(shí)施例的用于產(chǎn)生空間立體聲的裝置的方框圖；和圖7是示出按照本一般發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的圖6中裝置的反射聲音處理單元的詳細(xì)圖。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)參考在附圖中圖示了其示例的本一般發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，其中相似的附圖標(biāo)記始終表示相似的元件。下面為了解釋本一般發(fā)明構(gòu)思，通過參照附圖而描述這些實(shí)施例。
圖2是示出根據(jù)本一般發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的產(chǎn)生空間立體聲的裝置的方框圖。
參考圖2，空間立體聲裝置包括左立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元210和右立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元220、中心通道信號(hào)產(chǎn)生單元230、環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元240、反射聲音處理單元250和混合單元260。
左和右立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元210、220通過將左通道信號(hào)和右通道信號(hào)中的每一個(gè)到達(dá)收聽者兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差和聲壓差施加到輸入通道信號(hào)11和12，而產(chǎn)生第一通道的立體聲信號(hào)15a和第二通道的立體聲信號(hào)16a。
中心通道信號(hào)單元230通過將輸入通道信號(hào)11和12疊加來產(chǎn)生中心通道信號(hào)。
環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元240通過從一個(gè)通道信號(hào)減去延遲的另一個(gè)通道信號(hào)來產(chǎn)生左通道和右通道中的任一通道的環(huán)繞信號(hào)，并通過使得產(chǎn)生的環(huán)繞信號(hào)異相而產(chǎn)生另一個(gè)通道的環(huán)繞信號(hào)。
反射聲音處理單元250從環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元240產(chǎn)生的通道環(huán)繞信號(hào)中產(chǎn)生多個(gè)反射聲音(發(fā)射聲音信號(hào))，并且通過將每個(gè)反射聲音到達(dá)收聽者兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差和兩耳之間的聲壓差施加到每個(gè)反射聲音，而產(chǎn)生左通道的反射聲音32和右通道的反射聲音33。
混合單元260將左和右立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元210、220、中心通道信號(hào)產(chǎn)生單元230、環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元240和反射聲音處理單元250產(chǎn)生的信號(hào)的左通道疊加，將所產(chǎn)生信號(hào)的右通道疊加，將所產(chǎn)生信號(hào)的左通道疊加，然后輸出左和右通道空間立體聲信號(hào)。
首先，從諸如MP3播放器和CD播放器的聲源再現(xiàn)裝置(未示出)產(chǎn)生的輸入通道信號(hào)11和12作為左和右立體聲輸入通道信號(hào)而輸入。此時(shí)，如果輸入通道信號(hào)11和12作為單通道輸入，則降低了給出空間感覺的效果。第一乘法器13和14用增益值(g1)調(diào)整輸入到左通道和右通道的輸入通道信號(hào)11和12的電平，以產(chǎn)生電平經(jīng)過調(diào)整的通道信號(hào)15和16。此時(shí)，第一乘法器13和14的增益值(g1)可以是等于或小于1的正值以保證凈空(headroom)，并被同等地用于左和右通道信號(hào)。
可以根據(jù)發(fā)生在兩耳的信號(hào)的聲壓差來感知聲源與收聽者的相對(duì)方向。感知聲源的方向的代表性方法是耳間時(shí)差(ITD)和耳間電平差(ILD)。ITD表示由于從聲源到兩耳的路徑長度差而導(dǎo)致的傳遞到收聽者兩耳的信號(hào)的時(shí)間差，如圖4所示。ITD可以用下面的等式1表示ITD＝r(θ+sinθ)/C0.........(1)其中C0表示聲音的速度，在空氣中大約是344m/s，θ表示聲源和收聽者正面中心(front center)之間的角度，而r表示具有耳朵43的收聽者430的形體半徑。
ITD可以在等于或小于大約700Hz的低頻帶中被有效地感知。
同時(shí)，ILD表示傳遞到收聽者兩耳的信號(hào)的振幅差或電平差。ILD是由于主要在頭部和耳內(nèi)發(fā)生的聲音擴(kuò)散而造成的。
因此，通過利用ITD和ILD，可以對(duì)聲源進(jìn)行定位。也就是說，可以通過延遲值來實(shí)施ITD，并可以通過調(diào)整增益來實(shí)施ILD。
通常，當(dāng)用戶用頭戴式耳機(jī)或耳機(jī)收聽立體聲信號(hào)時(shí)，在頭內(nèi)或兩耳內(nèi)會(huì)形成聲音圖像。如果移動(dòng)該聲音圖像使得感覺該聲音圖像就象聲音來自兩個(gè)揚(yáng)聲器一樣，則收聽者可以感覺到立體聲感覺。因此，在本實(shí)施例中，利用ITD和ILD的左通道信號(hào)和右通道信號(hào)的聲音圖像可以移動(dòng)。從第一乘法器13輸出的左通道信號(hào)(電平調(diào)整后的輸入通道信號(hào))15到達(dá)左聲音圖像的左耳。該左通道信號(hào)15通過具有增益值(g2)的第二乘法器17和具有預(yù)定延遲系數(shù)的延遲濾波器19而到達(dá)左聲音圖像的右耳。同樣，從第一乘法器14輸出的右通道信號(hào)(電平調(diào)整后的輸入通道信號(hào))16到達(dá)右聲音圖像的右耳。該右通道信號(hào)16通過具有增益值(g2)的第二乘法器18和具有預(yù)定延遲系數(shù)的延遲濾波器20到達(dá)右聲音圖像的左耳。在此，延遲濾波器19和20執(zhí)行ITD操作，第二乘法器17和18執(zhí)行ILD操作。在此，ILD不考慮頻率分量的差，如與頭相關(guān)的傳輸函數(shù)(HRTF)，而是采用增益值(g2)。
為了保持左和右通道信號(hào)的質(zhì)量為最大，將左和右通道聲音圖像的近處的耳朵的信號(hào)15、16沒有改變地輸出，而將遠(yuǎn)處的耳朵的信號(hào)(15a和16a)延遲ITD量并減小ILD電平，然后輸出。通過這樣做，以少量的計(jì)算提供了立體聲感覺。但是，為了提供更為精確的立體聲感覺，第二乘法器17和18可以被諸如HRTF或低通濾波器的ILD濾波器代替，其中向該ILD濾波器施加考慮到頻率分量差的ILD。
到達(dá)左耳的信號(hào)15和從延遲濾波器20輸出的信號(hào)在左第一加法器21中疊加。同樣，到達(dá)右耳的信號(hào)16和從延遲濾波器19輸出的信號(hào)在右第一加法器22中疊加。
而且，通過產(chǎn)生中心通道信號(hào)和環(huán)繞通道信號(hào)，本實(shí)施例提供了給出被聲音環(huán)繞的感覺的效果。
也就是說，左和右通道信號(hào)15、16在第二加法器23中疊加，并被產(chǎn)生為中心通道信號(hào)。第三乘法器24將該中心通道信號(hào)的電平乘以增益值(g3)。因此，該中心通道信號(hào)通過第三乘法器24而被調(diào)整了電平，然后被輸出到左第一加法器21和右第一加法器22。同樣，第三加法器27將通過具有增益值-1的乘法器25和延遲濾波器26輸出的右通道信號(hào)16與左通道信號(hào)15疊加，并產(chǎn)生環(huán)繞通道信號(hào)(或單通道環(huán)繞聲)。在此，延遲濾波器26用于降低左通道信號(hào)和右通道信號(hào)之間的相關(guān)性。因此，環(huán)繞信號(hào)在第四乘法器28中被調(diào)整了電平，然后被輸出給左第一加法器21。而且，環(huán)繞信號(hào)通過具有增益值-1的乘法器29被異相180°，然后被輸出給右第一加法器22。也就是說，通過將異相180°的左和右環(huán)繞通道信號(hào)與左和右輸出信號(hào)相加，而更強(qiáng)化了立體聲感覺。
同時(shí)，為了避免在通過頭戴式耳機(jī)或耳機(jī)再現(xiàn)聲音時(shí)可能出現(xiàn)的頭內(nèi)定位，并且為了讓收聽者感覺到聲音圖像似乎位于頭外，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)虛擬房間來再現(xiàn)多個(gè)反射聲音。
從第四乘法器28輸出的單通道環(huán)繞信號(hào)通過第五乘法器30被調(diào)整電平，并被輸入給反射聲音處理單元31。反射聲音處理單元31從該單通道環(huán)繞信號(hào)中產(chǎn)生多個(gè)反射聲音，并通過采用ITD和ILD將該反射聲音分為左通道反射聲音信號(hào)32和右通道反射聲音信號(hào)33。因此，左通道反射聲音信號(hào)32被輸出給左第一加法器21，而右通道反射聲音信號(hào)33被輸出給右第一加法器22。
結(jié)果，第一加法器21和22將分別從第一乘法器13和14、延遲濾波器19和20、第三乘法器24、第四乘法器28和子聲音處理單元31輸出的左通道信號(hào)和右通道信號(hào)疊加。
空間立體聲的最終左通道輸出信號(hào)和最終右通道輸出信號(hào)是從左第一加法器21輸出的信號(hào)34和從右第一加法器22輸出的信號(hào)35。因此，最終左通道信號(hào)和最終右通道信號(hào)可以通過放大器而被輸出到兩通道頭戴式耳機(jī)或耳機(jī)，或者如果適當(dāng)調(diào)整了乘法器的增益值，則可以被輸出到兩通道揚(yáng)聲器。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖2中裝置的反射聲音處理單元31的詳細(xì)圖。
首先，在頭戴式耳機(jī)再現(xiàn)系統(tǒng)中，如果沒有準(zhǔn)確再現(xiàn)或沒有提供立體聲，則很容易發(fā)生在收聽者頭內(nèi)形成聲音圖像的頭內(nèi)定位現(xiàn)象。因此，通過將虛擬房間中產(chǎn)生的反射聲音與頭戴式耳機(jī)的再現(xiàn)聲音疊加，可以消除頭內(nèi)定位現(xiàn)象，并且可以使聲音圖像在收聽者頭外的期望位置形成。
反射聲音可以通過房間的簡單結(jié)構(gòu)模型來實(shí)施。圖5是示出在給定的虛擬房間550中的一個(gè)聲源520的鏡像源之一的圖。鏡像聲源510是通過以虛擬墻表面作為其對(duì)稱軸的聲源520的反射產(chǎn)生的虛擬聲源。反射聲音從聲源520到收聽者530兩耳所耗費(fèi)的延遲時(shí)間可被替代為反射聲音經(jīng)過從鏡像聲源510到收聽者530兩耳的直線距離所耗費(fèi)的延遲時(shí)間。而且，該反射聲音的強(qiáng)度可以根據(jù)墻面的吸聲程度從鏡像聲源的強(qiáng)度中計(jì)算出來。由于聲音被虛擬房間的墻面反射，而再次產(chǎn)生虛擬聲源以及原始聲源，成為無數(shù)個(gè)新的聲源。在這無數(shù)個(gè)虛擬聲源中，有限個(gè)聲源被設(shè)置為合適的電平。這樣就計(jì)算出每個(gè)虛擬聲源的延遲時(shí)間和強(qiáng)度。然后，相對(duì)于到收聽者的入射角而計(jì)算出每個(gè)虛擬聲源的ITD和ILD。要計(jì)算的每一個(gè)參數(shù)都根據(jù)給定房間的形狀、邊界條件、以及收聽者和聲源的位置而變化。因此，為了產(chǎn)生有效的反射聲音，虛擬房間應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)合適。
反射聲音處理單元31是這樣的濾波器單元，用于通過將在收聽者的頭部產(chǎn)生的立體聲感覺和相對(duì)于該虛擬房間的空間感覺施加到每個(gè)通道的一個(gè)輸入信號(hào)，而以兩個(gè)通道輸出左耳和右耳收聽到的立體聲信號(hào)。根據(jù)虛擬揚(yáng)聲器的位置、以及虛擬房間的形狀和條件，反射聲音處理單元31產(chǎn)生不同的反射聲音。如果虛擬揚(yáng)聲器位于具有預(yù)定形狀和邊界條件的虛擬房間中并且收聽者位于最佳位置，則可以將由該虛擬房間的虛擬墻面反射的反射聲音、以及從虛擬揚(yáng)聲器直接傳送到收聽者的直達(dá)聲傳送給收聽者。每個(gè)反射聲音和直達(dá)聲都具有不同的延遲時(shí)間、不同的聲壓大小和到收聽者的不同的入射角。
圖3的反射聲音處理單元31包括延遲濾波單元310、乘法單元320、反饋梳狀濾波單元330、ITD和ILD濾波單元340、以及混合單元350。
首先，在具有預(yù)定形狀和邊界條件的虛擬房間中，事先將虛擬揚(yáng)聲器安排在預(yù)定位置，并設(shè)置各濾波器系數(shù)(例如時(shí)間延遲系數(shù)[，]和增益值)。因此，為了提供適宜的空間感覺和立體聲感覺，該虛擬房間應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)合適。
延遲濾波單元310通過根據(jù)多個(gè)時(shí)間延遲系數(shù)(d11，d21，...，dn1)延遲一個(gè)通道輸入信號(hào)，而產(chǎn)生多個(gè)反射聲音。用于產(chǎn)生多個(gè)反射聲音的延遲時(shí)間(d11，d21，...，dn1)使得反射聲音順序地從位于虛擬房間中的虛擬揚(yáng)聲器產(chǎn)生的多個(gè)鏡像聲源(1，2，...n)傳送到收聽者，并且該延遲時(shí)間根據(jù)該虛擬房間的大小而被設(shè)置為互不相同的值。
乘法單元320將在延遲濾波單元310中延遲的反射聲音分別乘以不同的預(yù)定增益值(g11，g21，...，gn1)。在此，與n個(gè)反射聲音相關(guān)的增益值(g11，g21，...，gn1)分別與這n個(gè)聲音的相對(duì)聲壓量成正比，并根據(jù)虛擬房間的吸聲程度而被設(shè)置為不同的值。
通過施加了多個(gè)不同時(shí)間延遲系數(shù)(d12，d22，...，dn2)和增益值(g12，g22，...，gn2)的反饋環(huán)，反饋梳狀濾波單元330根據(jù)在乘法單元320中相乘的每一反射聲音而連續(xù)產(chǎn)生多個(gè)反射聲音。也就是說，通過與一個(gè)反射聲音相關(guān)的反饋環(huán)，一個(gè)反饋梳狀濾波器連續(xù)產(chǎn)生被延遲并調(diào)整了增益的多個(gè)反射聲音。此時(shí)，時(shí)間延遲值(d12，d22，...，dn2)和增益值(g12，g22，...，gn2)都根據(jù)虛擬房間的大小和吸聲程度而被設(shè)置為不同的值。而且，每個(gè)增益值(g12，g22，...，gn2)的絕對(duì)值都小于1。
ITD和ILD濾波單元340通過采用每個(gè)反射聲音到達(dá)兩耳所耗費(fèi)時(shí)間的時(shí)間差以及兩耳之間的聲壓差，而將反饋梳狀濾波單元330中產(chǎn)生的每個(gè)反射聲音分成左通道信號(hào)和右通道信號(hào)。也就是說，反饋梳狀濾波單元330中產(chǎn)生的每個(gè)反射聲音都通過ITD和ILD濾波單元340輸入左邊和右邊，以移動(dòng)聲音圖像。然后，左和右信號(hào)中只有一個(gè)信號(hào)被傳遞通過采用ILD和ILD的延遲濾波器和乘法器。延遲濾波器和乘法器分別具有時(shí)間延遲值(d13，d23，...，dn3)和增益值(g13，g23，...，gn3)。乘法器可以被ILD濾波器所代替。也就是說，為了提供更為準(zhǔn)確的立體聲感覺，乘法器可以被諸如HRTF或低通濾波器的ILD濾波器代替，其中向該ILD濾波器施加了考慮頻率分量差的ILD。
如果從反饋梳狀濾波器330輸出的信號(hào)41的聲音圖像在左手邊，則信號(hào)41是左通道信號(hào)，而通過延遲濾波器和乘法器輸出的信號(hào)42是右通道信號(hào)。而且，如果從反饋梳狀濾波器330輸出的信號(hào)41的聲音圖像在右手邊，則信號(hào)41是右通道信號(hào)，而通過延遲濾波器和乘法器輸出的信號(hào)42是左通道信號(hào)。
此時(shí)，分別施加到延遲濾波器和乘法器的時(shí)間延遲值(d13，d23，...，dn3)和增益值(g13，g23，...，gn3)使得到達(dá)收聽者兩耳的相應(yīng)反射聲音具有時(shí)間差和電平差，并且根據(jù)聲音的入射角而設(shè)置。如果反射聲音分別具有多個(gè)不同的入射角，則可以產(chǎn)生具有立體聲感覺和空間感覺的聲音效果。
混合單元350將在ITD和ILD濾波單元340中分為左通道(L)和右通道(R)的信號(hào)的左通道信號(hào)疊加，并疊加右通道信號(hào)。也就是說，左加法器(未示出)將從ITD和ILD濾波單元340輸出的左通道信號(hào)和右通道號(hào)中的左通道信號(hào)疊加，而右加法器(未示出)將右通道信號(hào)疊加。最后，混合單元350輸出左通道反射聲音信號(hào)44和右通道反射聲音信號(hào)45。
通過將虛擬揚(yáng)聲器定位在具有預(yù)定形狀和邊界條件的虛擬房間的預(yù)定位置，而合適地設(shè)置每個(gè)濾波器系數(shù)。因此，為了提供適宜的立體聲感覺和空間感覺，虛擬房間應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)合適。
圖6是示出按照本一般發(fā)明構(gòu)思的另一實(shí)施例的用于產(chǎn)生空間立體聲的裝置的方框圖。
在圖6的立體聲產(chǎn)生裝置中，只有反射聲音處理單元650與圖2中裝置的反射聲音處理單元的設(shè)計(jì)不同，而其它塊或組件可以與圖2中的相同。也就是說，從第四乘法器28輸出的環(huán)繞信號(hào)經(jīng)過具有增益值(g5)的第五乘法器30而被調(diào)整了電平，并被輸入到反射聲音產(chǎn)生單元612。反射聲音產(chǎn)生單元612從該環(huán)繞信號(hào)(或電平調(diào)整后的環(huán)繞信號(hào))中產(chǎn)生單通道反射聲音信號(hào)618，并將該信號(hào)618作為左通道環(huán)繞信號(hào)和右通道環(huán)繞信號(hào)輸出到左第一加法器21和右第一加法器22。
圖7是示出按照本一般發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的圖6中裝置的反射聲音處理單元612的詳細(xì)圖。
圖7的反射聲音處理單元612是從一個(gè)通道信號(hào)中輸出給出空間感覺的單通道立體聲信號(hào)的濾波單元。
延遲濾波器53通過根據(jù)時(shí)間延遲系數(shù)延遲作為一個(gè)通道信號(hào)輸入的信號(hào)52，來產(chǎn)生反射聲音。信號(hào)52可以是由圖2和圖6的環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元240產(chǎn)生的環(huán)繞信號(hào)。
乘法器54具有根據(jù)虛擬房間的吸聲程度而設(shè)置的預(yù)定增益值(g)，并通過將延遲濾波器53延遲的信號(hào)乘以該增益值來調(diào)整該信號(hào)的增益。因此，通過延遲濾波器53和乘法器54產(chǎn)生輸入信號(hào)52作為一個(gè)增益調(diào)整后的反射信號(hào)。
全通濾波器55和56具有不同的延遲系數(shù)和增益值，并被串聯(lián)連接。全通濾波器55和56通過對(duì)一個(gè)反射聲音進(jìn)行全通濾波，而產(chǎn)生多個(gè)反射聲音。
也就是說，在全通濾波器55和56中，其中延遲器55-3和56-3的輸入端及輸出端與加法器55-1、55-2、56-1、56-2連接，輸入信號(hào)通過具有衰減系數(shù)(-g)的乘法器55-4和56-4被前饋到第一加法器55-2和56-2，同時(shí)，第一加法器55-2和56-2的疊加后的輸出通過具有衰減系數(shù)(g)的乘法器55-6和56-6被反饋到第二加法器55-1和56-1。而且，在全通濾波器55和56中，根據(jù)虛擬房間的大小來設(shè)置時(shí)間延遲系數(shù)，并根據(jù)虛擬房間的吸聲程度來設(shè)置增益值。
因此，通過延遲濾波器53、乘法器54和全通濾波器55、56，而輸出單通道環(huán)繞信號(hào)作為包括多個(gè)反射聲音的信號(hào)。
通過將虛擬揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)設(shè)置在具有預(yù)定形狀和邊界條件的虛擬房間的預(yù)定位置處，而合適地設(shè)置每個(gè)濾波系數(shù)。
本一般發(fā)明構(gòu)思也可以被實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀代碼。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)是可以存儲(chǔ)以后可由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的例子包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和載波(如通過互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸)。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)還可以分布在與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)耦接的網(wǎng)絡(luò)上，從而以分布方式存儲(chǔ)和執(zhí)行該計(jì)算機(jī)可讀代碼。
按照上述實(shí)施例，收聽者可以從兩通道立體聲中感覺立體聲。本一般發(fā)明構(gòu)思通過定位多個(gè)虛擬聲源而提供了立體聲感覺，并通過產(chǎn)生反射聲音而提供了空間感覺。
而且，傳統(tǒng)技術(shù)采用HRTF使得音調(diào)變化并且計(jì)算量增加，而本一般發(fā)明構(gòu)思沒有采用HRTF，只是通過延遲和增益調(diào)整實(shí)現(xiàn)了空間聲音。因此，音調(diào)很少改變并且計(jì)算量也小。例如，如果本一般發(fā)明構(gòu)思被應(yīng)用到CD播放器或MP3播放器，并且收聽者通過兩通道頭戴式耳機(jī)或耳機(jī)收聽?wèi)?yīng)用了本發(fā)明的音樂，則該收聽者可以感覺到立體聲感覺和空間感覺而音調(diào)幾乎沒有任何改變，使得收聽變得更愉快和更方便。
盡管已示出和描述了本一般發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行修改，而不脫離本一般發(fā)明構(gòu)思的原理和精神，本一般發(fā)明構(gòu)思的范圍由所附權(quán)利要求及其等價(jià)物限定。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生空間立體聲的方法，該方法包括通過將第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中的每一通道信號(hào)到達(dá)兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差和兩耳之間形成的聲壓差施加到第一和第二輸入通道信號(hào)中的每一個(gè)，而從第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中產(chǎn)生第一和第二通道的立體聲信號(hào)；通過從第一輸入通道信號(hào)中減去延遲的第二輸入通道信號(hào)來產(chǎn)生第一通道的環(huán)繞信號(hào)，并通過使得第一通道的環(huán)繞信號(hào)異相來產(chǎn)生第二通道的環(huán)繞信號(hào)；從產(chǎn)生的第一或第二通道的環(huán)繞信號(hào)中產(chǎn)生多個(gè)反射聲音，通過將所述時(shí)間差和兩耳之間的聲壓差施加到每個(gè)反射聲音，來從所產(chǎn)生的反射聲音中產(chǎn)生第一和第二通道的一個(gè)或多個(gè)反射信號(hào)；和將產(chǎn)生的第一通道的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加以輸出第一通道信號(hào)，并將產(chǎn)生的第二通道的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加以輸出第二通道信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括通過疊加第一和第二輸入通道信號(hào)而產(chǎn)生中心通道信號(hào)，其中將該中心通道信號(hào)疊加到第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中產(chǎn)生立體聲信號(hào)的步驟包括從第二輸入通道信號(hào)中輸出通過具有耳間聲壓差的頻率響應(yīng)和兩耳間的耳間時(shí)間差的延遲的濾波器處理的第一通道信號(hào)，以及從第一輸入通道信號(hào)中輸出通過具有耳間聲壓差的頻率響應(yīng)和兩耳間的耳間時(shí)間差的延遲的濾波器處理的第二通道信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，產(chǎn)生立體聲信號(hào)的步驟包括輸出由第二輸入通道信號(hào)衰減和延遲的第一通道信號(hào)，并輸出由第一輸入通道信號(hào)衰減和延遲的第二通道信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中產(chǎn)生所述環(huán)繞信號(hào)的步驟包括輸出通過從第一輸入通道信號(hào)中減去延遲的第二輸入通道信號(hào)而獲得的信號(hào)作為第一通道的第一環(huán)繞信號(hào)，并輸出通過從延遲的第二通道信號(hào)中減去第一通道信號(hào)而獲得的信號(hào)作為第二通道的第二環(huán)繞信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)反射聲音的步驟包括通過根據(jù)多個(gè)時(shí)間延遲系數(shù)延遲單通道環(huán)繞信號(hào)，來產(chǎn)生多個(gè)反射聲音；分別將延遲后的反射聲音乘以不同的預(yù)定增益值；通過采用多個(gè)不同的時(shí)間延遲和增益，由反饋環(huán)從每個(gè)相乘后的反射聲音中連續(xù)產(chǎn)生附加的反射聲音；通過將兩耳間的時(shí)間差和聲壓差施加到每個(gè)反射聲音，而從產(chǎn)生的反射聲音中產(chǎn)生第一和第二通道信號(hào)；和將產(chǎn)生的第一通道的反射信號(hào)疊加到第一通道，并將產(chǎn)生的第二通道的反射信號(hào)疊加到第二通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中產(chǎn)生反射聲音的步驟包括利用根據(jù)虛擬房間的大小給定的多個(gè)不同時(shí)間延遲系數(shù)，來產(chǎn)生反射聲音。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中對(duì)反射聲音的乘法操作包括將反射聲音分別乘以與虛擬房間的吸聲程度有關(guān)的不同的增益值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中在所述反饋環(huán)中產(chǎn)生附加的反射聲音的步驟包括根據(jù)多個(gè)與虛擬房間的大小有關(guān)的不同的時(shí)間延遲系數(shù)、和多個(gè)與虛擬房間的吸聲程度有關(guān)的不同的增益值，而產(chǎn)生附加的反射聲音。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中產(chǎn)生第一和第二通道信號(hào)的步驟包括利用具有與每個(gè)反射聲音的不同入射角有關(guān)的耳間時(shí)間差的不同時(shí)間延遲系數(shù)，而產(chǎn)生第一和第二通道信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中產(chǎn)生第一和第二通道信號(hào)的步驟包括利用具有與每個(gè)反射聲音的不同入射角有關(guān)的耳間聲壓差的不同增益系數(shù)，而產(chǎn)生第一和第二通道信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中產(chǎn)生第一和第二通道信號(hào)的步驟包括產(chǎn)生通過這樣一種濾波器處理的第一和第二通道信號(hào)，該濾波器具有與每個(gè)反射聲音的不同入射角有關(guān)的耳間聲壓差的頻率響應(yīng)。
13.一種產(chǎn)生空間立體聲的方法，該方法包括通過將第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中的每一通道信號(hào)到達(dá)兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差和兩耳之間形成的聲壓差施加到第一和第二輸入通道信號(hào)中的每一個(gè)，而從第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中產(chǎn)生第一和第二通道的立體聲信號(hào)；通過疊加第一和第二輸入通道信號(hào)而產(chǎn)生第一和第二通道的中心通道；通過從第一輸入通道信號(hào)中減去延遲的第二輸入通道信號(hào)來產(chǎn)生第一通道的環(huán)繞信號(hào)，并通過使得第一通道的環(huán)繞信號(hào)異相，來產(chǎn)生第二通道的環(huán)繞信號(hào)；從產(chǎn)生的第一或第二通道的環(huán)繞信號(hào)中產(chǎn)生多個(gè)反射聲音，從所述多個(gè)反射聲音中產(chǎn)生第一通道的反射信號(hào)和第二通道的反射信號(hào)；和將產(chǎn)生的所有第一通道信號(hào)疊加在一起，并將產(chǎn)生的所有第二通道信號(hào)疊加在一起。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中產(chǎn)生反射聲音的步驟包括通過根據(jù)時(shí)間延遲系數(shù)延遲單通道環(huán)繞信號(hào)，來產(chǎn)生第一反射聲音；將延遲后的反射聲音乘以預(yù)定的增益值；和通過具有不同時(shí)間延遲系數(shù)和不同增益值并串聯(lián)連接的多個(gè)全通濾波器，而從相乘后的反射聲音中連續(xù)產(chǎn)生附加反射聲音。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中產(chǎn)生反射聲音的步驟包括根據(jù)與虛擬房間大小有關(guān)的時(shí)間延遲系數(shù)，來產(chǎn)生該反射聲音。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中對(duì)延遲的反射聲音的乘法操作包括將延遲的反射聲音乘以與虛擬房間的吸聲程度有關(guān)的增益值。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中通過全通濾波器產(chǎn)生附加反射聲音的步驟包括根據(jù)與虛擬房間的大小有關(guān)的時(shí)間延遲系數(shù)和與該虛擬房間的吸聲程度有關(guān)的增益值來產(chǎn)生該附加反射聲音。
18.一種用于產(chǎn)生空間立體聲的裝置，該裝置包括立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元，用于通過將第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中的每一通道信號(hào)到達(dá)兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差和兩耳之間形成的聲壓差施加到第一和第二輸入通道信號(hào)中的每一個(gè)，而從第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中產(chǎn)生第一和第二通道的立體聲信號(hào)；中心通道信號(hào)產(chǎn)生單元，用于通過將第一和第二輸入通道信號(hào)疊加，來產(chǎn)生第一和第二通道的中心通道信號(hào)；環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元，用于通過從第一輸入通道信號(hào)中減去延遲的第二輸入通道信號(hào)來產(chǎn)生第一通道的環(huán)繞信號(hào)，并通過使得第一通道的環(huán)繞信號(hào)異相來產(chǎn)生第二通道的環(huán)繞信號(hào)；反射聲音處理單元，用于從環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元所產(chǎn)生的環(huán)繞信號(hào)中產(chǎn)生多個(gè)反射聲音，并通過將時(shí)間差和聲壓差施加到每個(gè)反射聲音，而從該反射聲音中產(chǎn)生第一和第二通道的反射信號(hào)；和混合單元，用于將立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元、環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元和反射聲音處理單元產(chǎn)生的第一通道的信號(hào)疊加，并將立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元、環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元和反射聲音處理單元產(chǎn)生的第二通道的信號(hào)疊加。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元包括具有隨著頻率而改變或恒定的兩耳的耳間電平差的濾波器；和具有兩耳的耳間時(shí)間差的濾波器。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元包括第一乘法器，用于將一個(gè)輸入通道信號(hào)乘以增益值-1；延遲濾波器，用于將第一乘法器中異相的信號(hào)延遲預(yù)定的時(shí)間；加法器，將延遲后的信號(hào)和另一輸入通道信號(hào)疊加；第二乘法器，用于調(diào)整從加法器輸出的信號(hào)的電平；和第三乘法器，用于將第二乘法器所輸出的信號(hào)乘以增益值-1。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述反射聲音處理單元包括延遲濾波單元，通過根據(jù)在虛擬房間中設(shè)置的多個(gè)不同時(shí)間延遲系數(shù)延遲單通道環(huán)繞信號(hào)，而產(chǎn)生多個(gè)反射聲音；乘法單元，用于將延遲濾波單元中所延遲的反射聲音分別乘以在該虛擬房間中測(cè)定的不同的預(yù)定增益值；反饋梳狀濾波單元，用于通過應(yīng)用了在虛擬房間中測(cè)定的多個(gè)不同時(shí)間延遲和增益的反饋環(huán)，從在乘法單元相乘的每個(gè)反射聲音中產(chǎn)生附加反射聲音；聲音圖像移動(dòng)濾波單元，用于根據(jù)反饋梳狀濾波單元中產(chǎn)生的反射聲音到達(dá)兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差和兩耳之間的聲壓差，而將每個(gè)反射聲音分離開；和混合單元，用于將分離后的反射信號(hào)疊加到第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述反射聲音處理單元包括延遲濾波單元，用于通過根據(jù)時(shí)間延遲系數(shù)延遲單通道信號(hào)，來產(chǎn)生反射聲音；乘法器，用于將延遲濾波單元中延遲的反射聲音乘以預(yù)定增益值；和全通濾波單元，用于通過多個(gè)串聯(lián)連接并具有不同時(shí)間延遲系數(shù)和不同增益值的全通濾波器，而從乘法單元中相乘的反射聲音中產(chǎn)生多個(gè)反射聲音。
23.一種立體聲再現(xiàn)系統(tǒng)，包括聲源產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生音頻源作為第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)；空間立體聲產(chǎn)生裝置用于通過將第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中的每一通道信號(hào)到達(dá)兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差和兩耳之間的聲壓差施加到第一和第二輸入通道信號(hào)中的每一個(gè)，而從第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中產(chǎn)生第一和第二通道的立體聲信號(hào)，第一單元，用于通過從第一輸入通道信號(hào)中減去延遲的第二輸入通道信號(hào)來產(chǎn)生第一通道的環(huán)繞信號(hào)，并通過使得第一通道的環(huán)繞信號(hào)異相來產(chǎn)生第二通道的環(huán)繞信號(hào)；第二單元，用于通過將時(shí)間差和聲壓差施加到每個(gè)反射聲音，而從產(chǎn)生的環(huán)繞信號(hào)中產(chǎn)生多個(gè)反射聲音，而從該反射聲音中產(chǎn)生第一和第二通道的反射信號(hào)；加法器，用于疊加所產(chǎn)生的第一通道的信號(hào)和疊加所產(chǎn)生的第二通道的信號(hào)，以產(chǎn)生第一和第二疊加信號(hào)；和放大裝置，用于將空間立體聲產(chǎn)生裝置中產(chǎn)生的第一和第二疊加信號(hào)放大，并分別輸出第一和第二最終通道信號(hào)。
24.一種包含用于執(zhí)行一種方法的計(jì)算機(jī)可讀代碼的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，該方法包括通過將第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中的每一通道信號(hào)到達(dá)兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差和兩耳之間形成的聲壓差施加到第一和第二輸入通道信號(hào)中的每一個(gè)，而從第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中產(chǎn)生第一和第二通道的立體聲信號(hào)；通過從第一輸入通道信號(hào)中減去延遲的第二輸入通道信號(hào)來產(chǎn)生第一通道的環(huán)繞信號(hào)，并通過使得第一通道的第一環(huán)繞信號(hào)異相來產(chǎn)生第二通道的環(huán)繞信號(hào)；通過將時(shí)間差和聲壓差施加到每個(gè)反射聲音，而從產(chǎn)生的環(huán)繞信號(hào)中產(chǎn)生多個(gè)反射聲音，從該反射聲音中產(chǎn)生第一和第二通道的一個(gè)或多個(gè)反射信號(hào)；和將產(chǎn)生的第一通道的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加以輸出第一通道信號(hào)，并將產(chǎn)生的第二通道的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加以輸出第二通道信號(hào)。
25.一種用于產(chǎn)生空間立體聲的裝置，包括立體聲信號(hào)產(chǎn)生單元，用于從第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中產(chǎn)生第一和第二通道的立體聲信號(hào)，并根據(jù)第一時(shí)間差和第一聲壓差而從第一和第二通道的第一立體聲信號(hào)中產(chǎn)生處理后的第一和第二通道的立體聲信號(hào)；環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元，用于根據(jù)第二時(shí)間差和第二聲壓差將第一和第二輸入通道信號(hào)之一處理為第一通道的環(huán)繞信號(hào)，并控制該第一通道的環(huán)繞信號(hào)的相位以產(chǎn)生第二通道的第二環(huán)繞信號(hào)；反射聲音處理單元，用于根據(jù)第三時(shí)間差和第三聲壓差從處理后的第一和第二輸入通道信號(hào)之一中產(chǎn)生第一和第二通道的反射信號(hào)；和混合單元，用于將第一和第二通道的立體聲信號(hào)、處理后的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加，以產(chǎn)生第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其中所述混合單元將第一通道的立體聲信號(hào)、處理后的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加以產(chǎn)生第一通道信號(hào)，并將第二通道的立體聲信號(hào)、處理后的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加以產(chǎn)生第二通道信號(hào)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其中所述環(huán)繞信號(hào)產(chǎn)生單元將處理后的第一和第二輸入通道信號(hào)中的一個(gè)輸入通道信號(hào)與另一個(gè)輸入通道信號(hào)疊加，以產(chǎn)生第一通道的環(huán)繞信號(hào)，并產(chǎn)生具有與第一通道環(huán)繞信號(hào)不同相位的第二通道環(huán)繞信號(hào)。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，還包括中心通道信號(hào)產(chǎn)生單元，用于疊加第一和第二輸入通道信號(hào)，以產(chǎn)生第一和第二通道的中心通道信號(hào)；其中混合單元將該中心通道信號(hào)與第一和第二通道的立體聲信號(hào)、處理后的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加，以產(chǎn)生第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其中該第三時(shí)間差包括多個(gè)時(shí)間差；該第三聲壓包括多個(gè)聲壓差；和該反射聲音處理單元根據(jù)所述多個(gè)時(shí)間差和多個(gè)聲壓差，而從處理后的第一和第二輸入通道信號(hào)之一中產(chǎn)生第一和第二通道的反射信號(hào)。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其中該反射聲音處理單元包括多個(gè)延遲單元，用于根據(jù)多個(gè)不同的延遲時(shí)間系數(shù)而延遲處理后的第一和第二輸入通道信號(hào)之一，以產(chǎn)生多個(gè)延遲信號(hào)；反饋單元，用于根據(jù)多個(gè)不同的時(shí)間延遲系數(shù)和多個(gè)不同的增益而處理所述多個(gè)延遲信號(hào)，將所述多個(gè)延遲信號(hào)與對(duì)應(yīng)的多個(gè)處理后的延遲信號(hào)疊加，以產(chǎn)生多個(gè)反饋信號(hào)；聲音圖像移動(dòng)濾波單元，用于根據(jù)多個(gè)第二不同時(shí)間延遲系數(shù)和多個(gè)第二不同增益來處理所述多個(gè)反饋信號(hào)，以產(chǎn)生多個(gè)第二反饋信號(hào)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中所述反射聲音處理單元包括混合器，用于將所述多個(gè)第一反饋信號(hào)和所述多個(gè)第二反饋信號(hào)混合，以產(chǎn)生第一和第二通道的反射信號(hào)。
32.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其中所述第一、第二和第三時(shí)間差包括第一和第二通道信號(hào)分別到達(dá)兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差。
33.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其中所述第一、第二和第三時(shí)間差包括在兩耳之間形成并隨著頻率變化或保持恒定的聲壓差。
34.一種用于產(chǎn)生空間立體聲的方法，該方法包括從第一輸入通道信號(hào)和第二輸入通道信號(hào)中產(chǎn)生第一和第二通道的立體聲信號(hào)，并根據(jù)第一時(shí)間差和第一聲壓差，而從第一和第二通道的第一立體聲信號(hào)中產(chǎn)生處理后的第一和第二通道的立體聲信號(hào)；根據(jù)第二時(shí)間差和第二聲壓差將第一和第二輸入通道信號(hào)之一處理為第一通道的環(huán)繞信號(hào)，并控制該第一通道的環(huán)繞信號(hào)的相位，以產(chǎn)生第二通道的第二環(huán)繞信號(hào)；根據(jù)第三時(shí)間差和第三聲壓差從處理后的第一和第二輸入通道信號(hào)之一中產(chǎn)生第一和第二通道的反射信號(hào)；和將第一和第二通道的立體聲信號(hào)、處理后的立體聲信號(hào)、環(huán)繞信號(hào)和反射信號(hào)疊加，以產(chǎn)生第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)。
全文摘要
一種將兩通道立體聲信號(hào)處理為空間立體聲的方法，包括通過將每一通道信號(hào)到達(dá)兩耳所花費(fèi)的時(shí)間的時(shí)間差、和在兩耳之間形成并隨著頻帶變化或保持恒定的聲壓差施加到第一和第二輸入通道信號(hào)，而產(chǎn)生第一和第二通道的立體聲信號(hào)；通過將第一和第二輸入通道信號(hào)疊加來產(chǎn)生第一和第二通道的中心通道；通過從第一和第二輸入通道信號(hào)中的一個(gè)通道信號(hào)減去另一個(gè)通道信號(hào)來產(chǎn)生第一通道的環(huán)繞信號(hào)，通過使得第一通道的環(huán)繞信號(hào)異相來產(chǎn)生第二通道的環(huán)繞信號(hào)；從產(chǎn)生的環(huán)繞信號(hào)中產(chǎn)生多個(gè)反射聲音，將時(shí)間差和聲壓差施加到每個(gè)反射聲音，從該反射聲音中處理第一和第二通道的反射信號(hào)；以及將產(chǎn)生的第一通道的信號(hào)疊加，并將產(chǎn)生的第二通道的信號(hào)疊加。
文檔編號(hào)H04S7/00GK1956606SQ20061013744
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2006年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者千仁圭 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社