本公開涉及一種用于機動車輛的音頻系統(tǒng)。

機動車輛音頻系統(tǒng)通常具有位于前部和后部的揚聲器。在許多位置都可以找到揚聲器。通常，它們位于門和前甲板和后甲板上。在某些情況下，有一個單獨的低音源，通常位于后面。

有時希望關閉一些但不是所有的揚聲器。例如，后揚聲器可以被關閉，以便使第二或第三排座安靜。然而，關閉前座后面的任何揚聲器會改變前座乘客接收到的聲音，這可能會劣化乘客的收聽體驗。

技術實現(xiàn)要素：

當位于機動車輛前座后面的揚聲器關閉時，前座乘客感覺到的聲音將改變。這是由于沒有音頻能量將從禁用的揚聲器的位置接收到的事實?？梢酝ㄟ^改變其他揚聲器的輸出以便模擬前座乘客的每只耳朵已經(jīng)從現(xiàn)在被禁用的揚聲器接收到的聲音來改善這些效果。

在本公開中，機動車輛音頻系統(tǒng)被操作，使得當位于前座后方(后面)的一個或多個揚聲器被關閉時，接近一個或多個前座乘客的一個或多個其他揚聲器的輸出自動增加。該系統(tǒng)的目標是部分或完全替換在揚聲器關閉時損失的音頻能量?？蛇x地，該系統(tǒng)還可以被操作，使得該替換能量被收聽者感知為來自禁用的揚聲器的位置。在一個非限制性示例中，系統(tǒng)包括安裝在每個前座頭枕中靠近收聽者耳朵的預期位置的一對揚聲器?？梢圆僮鬟@些揚聲器，以便近似從關閉的每個揚聲器到前座乘員的每只耳朵的傳遞函數(shù)。

本文提及的所有示例和特征可以以任何技術上可行的方式進行結(jié)合。

在一個方面，一種操作機動車輛音頻系統(tǒng)的方法，該機動車輛音頻系統(tǒng)具有位于機動車輛的前座后面的至少一個后遠場揚聲器，并且還具有位于遠場揚聲器前面并且靠近收聽者頭部的預期位置的至少一個近場揚聲器，該方法包括檢測何時在近場揚聲器保持開啟時后遠場揚聲器被關閉，并且作為響應自動地增加近場揚聲器的輸出能量。

各個實施例可以包括以下特征中的一個，或者其任意組合。自動增加近場揚聲器的輸出能量可以包括操作近場揚聲器，以便至少部分地替換當后遠場揚聲器被關閉時損失的音頻能量。操作近場揚聲器以便至少部分地替換當后遠場揚聲器關閉時損失的音頻能量可以包括操作近場揚聲器以便將與在遠場揚聲器關閉之前遞送的近似相同的音頻能量傳送到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置。操作近場揚聲器以便將與在遠場揚聲器關閉之前遞送的近似相同的音頻能量傳送到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置可以包括調(diào)整近場揚聲器的均衡。

各個實施例可以包括以下特征中的一個，或者其任意組合。從每個關閉的遠場揚聲器到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置的傳遞函數(shù)可以是已知的，并且自動增加近場揚聲器的輸出能量可以包括操作近場揚聲器以便近似從每個關閉的遠場揚聲器到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置的傳遞函數(shù)。機動車輛的前座可以包括駕駛員頭枕和乘客頭枕，并且機動車輛音頻系統(tǒng)可以包括在每個前座頭枕中的一對近場揚聲器。機動車輛音頻系統(tǒng)可以包括多個后遠場揚聲器，并且自動增加近場揚聲器的輸出能量可以包括操作頭枕中的一對近場揚聲器以便近似地替換在前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置處損失的音頻能量。機動車輛音頻系統(tǒng)可以包括用戶操作的開關，其是音頻頭部單元的一部分并且可以被操作以便關閉遠場揚聲器。

在另一方面，一種操作機動車輛音頻系統(tǒng)的方法，該機動車輛音頻系統(tǒng)具有位于機動車輛的前座后方的多個后遠場揚聲器，其中機動車輛的前座包括駕駛員頭枕和乘客頭枕，并且其中機動車輛音頻系統(tǒng)包括在每個這樣的前座頭枕中的一對近場揚聲器，該方法包括在至少一個近場揚聲器保持開啟時檢測一個或多個后遠場揚聲器何時關閉，并且作為響應，自動地操作頭枕中的一對近場揚聲器以便將與在遠場揚聲器被關閉之前遞送的近似相同的音頻能量遞送到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置。

各個實施例可以包括以下特征中的一個，或者其任意組合。操作近場揚聲器以便將與在遠場揚聲器關閉之前遞送的近似相同的音頻能量傳送到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置可以包括調(diào)整近場揚聲器的均衡。從每個關閉的遠場揚聲器到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置的傳遞函數(shù)可以是已知的，并且操作一對近場揚聲器可以包括操作一對近場揚聲器以便近似從每個關閉的遠場揚聲器到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置的傳遞函數(shù)。機動車輛音頻系統(tǒng)可以包括用戶操作的開關，其是音頻頭部單元的一部分并且可以被操作以便關閉一個或多個遠場揚聲器。

在另一方面，機動車輛音頻系統(tǒng)包括位于機動車輛的前座后面的至少一個后遠場揚聲器，位于遠場揚聲器前面并且靠近收聽者頭部的預期位置的至少一個近場揚聲器，以及音頻信號處理器，其被配置為當近場揚聲器保持接通時檢測后遠場揚聲器何時關閉，并且作為響應自動增加近場揚聲器的輸出能量。

各個實施例可以包括以下特征中的一個，或者其任意組合。音頻信號處理器可以通過操作近場揚聲器以便至少部分地替換當后遠場揚聲器關閉時損失的音頻能量而自動增加所述近場揚聲器的輸出能量。操作近場揚聲器以便至少部分地替換當后遠場揚聲器關閉時損失的音頻能量可以包括操作近場揚聲器以便將與在遠場揚聲器關閉之前遞送的近似相同的音頻能量傳送到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置。操作近場揚聲器以便將與在遠場揚聲器關閉之前遞送的近似相同的音頻能量傳送到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置可以包括調(diào)整近場揚聲器的均衡。

各個實施例可以包括以下特征中的一個，或者其任意組合。從每個關閉的遠場揚聲器到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置的傳遞函數(shù)可以是已知的，并且音頻信號處理器可以通過操作近場揚聲器以便近似從每個關閉的遠場揚聲器到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置的傳遞函數(shù)而自動增加近場揚聲器的輸出能量。機動車輛的前座可以包括駕駛員頭枕和乘客頭枕，并且至少一個近場揚聲器可以包括在每個前座頭枕中的一對近場揚聲器。至少一個遠場揚聲器可以包括多個后遠場揚聲器，并且音頻信號處理器可以通過操作頭枕中的一對近場揚聲器以便近似地替換在前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置處損失的音頻能量而自動增加近場揚聲器的輸出能量。該系統(tǒng)還可以包括用戶操作的開關，該用戶操作的開關是音頻頭部單元的一部分并且能夠被操作以便關閉遠場揚聲器。

附圖說明

圖1是機動車輛音頻系統(tǒng)的示意圖。

圖2示意性地示出了音頻系統(tǒng)的結(jié)果。

圖3是用于機動車輛音頻系統(tǒng)的頭部單元的示意圖。

具體實施方式

機動車輛音頻系統(tǒng)可以具有位于車輛的前部和后部的揚聲器。根據(jù)本公開操作機動車輛音頻系統(tǒng)，使得當位于前座后方(后面)的一個或多個揚聲器被關閉時，自動地增加更靠近前座乘客的一個或多個其他揚聲器的輸出。一個目標是部分或全部替換在關閉揚聲器時損失的音頻能量。該系統(tǒng)還可以被操作，使得該替換能量被收聽者感知為來自禁用的揚聲器的位置。在一個非限制性示例中，系統(tǒng)包括安裝在每個前座頭枕中靠近收聽者耳朵的預期位置的一對揚聲器?？梢圆僮鬟@些揚聲器，以便近似從關閉的每個揚聲器到前座乘員的每只耳朵的傳遞函數(shù)。這樣，當后揚聲器關閉時，感知到的聲音不會改變。

圖1的機動車輛音頻系統(tǒng)100包括頭部單元102，其通常但不一定安裝在前儀表板中。頭部單元102將音頻信號發(fā)送到揚聲器。存在位于前座區(qū)域后面的一個或多個遠場揚聲器，以及位于遠場揚聲器前面并且靠近前座收聽者頭部的預期位置的一個或多個近場揚聲器(即，比遠場揚聲器更接近收聽者的耳朵)。在該非限制性示例中，左前門安裝的近場揚聲器組104包括高音擴音器108和低/中音揚聲器112。類似地，右前門安裝的近場揚聲器組106包括高音擴音器110和低/中音揚聲器114。聯(lián)接到座103的駕駛員頭枕120分別包括左近場揚聲器122和右近場揚聲器124。類似地，聯(lián)接到座105的乘客頭枕126分別包括左近場揚聲器128和右近場揚聲器130。還示出了位于中座140附近的左遠場后門揚聲器142和右遠場后門揚聲器144。還可以包括位于第三排(后)座150附近的后遠場低音箱152。揚聲器(未示出)也可以安裝在前甲板111和/或后甲板(如果存在)中。本公開不限于圖1所示的特定布置。相反，其設想一種機動車輛音頻系統(tǒng)，其具有位于機動車輛的前座后面的至少一個后遠場揚聲器，并且還具有位于遠場揚聲器前面并且接近收聽者頭部的預期位置的至少一個近場揚聲器。

音頻系統(tǒng)100適于以這樣的方式操作，使得其檢測何時一個或多個后遠場揚聲器關閉，而一個或多個近場揚聲器保持開啟，并且作為響應，系統(tǒng)100自動地增加(多個)近場揚聲器的輸出能量。在一個非限制性示例中，在每個前頭枕中存在一對近場揚聲器。然而，近場揚聲器可以是其他或附加的揚聲器，諸如(多個)前門中的揚聲器和/或前甲板中的揚聲器。頭部單元可以包括用戶可操作的開關，其可以被操作以關閉遠場揚聲器，或者操作可以是自動的，如下所述。

自動增加近場揚聲器的輸出能量可以通過操作近場揚聲器(例如，頭枕揚聲器)以便至少部分地替換當后遠場揚聲器關閉時損失的音頻能量來實現(xiàn)。這可以通過操作近場揚聲器以便將與在遠場揚聲器關閉之前由遠場揚聲器遞送的大致相同的音頻能量遞送到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置來實現(xiàn)，這在一個示例中可以通過調(diào)整近場揚聲器的均衡來完成。

在本公開的一個非限制性方面，從每個關閉的遠場揚聲器到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置的傳遞函數(shù)是已知的。近場揚聲器可以被操作以便近似從每個這樣的遠場揚聲器到前座收聽者的位置的每只耳朵的預期位置的傳遞函數(shù)。

當位于前座后面的遠場揚聲器關閉時，前座乘客感知到的聲音將改變。這是由于沒有音頻能量將從禁用的遠場揚聲器的位置接收到的事實?？梢酝ㄟ^改變一個或多個近場揚聲器的輸出以便模擬前座乘客的每只耳朵已經(jīng)從現(xiàn)在被禁用的揚聲器接收到的聲音來改善這些效果。在非限制性示例中，頭枕揚聲器用作近場揚聲器，其替代當遠場揚聲器關閉時損失的一些或全部能量。

在一個示例中，從遠場揚聲器到前座收聽者的每只耳朵的傳遞函數(shù)是已知的。當這些遠場揚聲器被關閉時，音頻系統(tǒng)100可以被操作，使得頭枕揚聲器被操作，以便有效地替換遠場揚聲器。該概念可以由圖2示出，其描繪了駕駛員頭部202的頂部以及左耳204和右耳206。頭枕揚聲器122和124輸出由每只耳朵接收的聲音(如虛線所示)。乘客類似地聽到由乘客側(cè)頭枕揚聲器生成的聲音。人類對聲源的方向和距離的感知是基于耳朵之間的到達時間差、耳朵之間的信號水平差以及收聽者的骨骼對從不同方向進入耳朵的聲波具有的特定效果的組合，所有的這些都是取決于頻率的。對于給定位置處的源，兩只耳朵處的這些因素的組合被稱為該位置的雙耳響應。雙耳信號濾波器由音頻系統(tǒng)使用以成形將在一個位置處的揚聲器處再現(xiàn)的聲音，以聽起來像在另一位置處發(fā)出的聲音。

雙耳信號濾波器可以由頭部單元102發(fā)展以有效地創(chuàng)建“虛擬”聲源222和226，其將音頻能量傳遞到兩只耳朵，如由虛線箭頭所示。雙耳信號濾波器修改由近場頭枕揚聲器122和124再現(xiàn)的聲音，使得收聽者感覺到聲音好像來自這些虛擬源?？梢蚤_發(fā)雙耳信號濾波器，其將這樣的“虛擬”揚聲器放置在已經(jīng)禁用的遠場揚聲器的位置處。以該方式，當遠場揚聲器關閉時，收聽者的感知不改變。

在2013年5月7日提交的名稱為“Signal Processing for a Headrest-Based Audio System”的美國專利申請序列號13/888,927和在2013年5月31日提交的名稱為“Sound Stage Controller for a Near-Field Speaker-Based Audio System”的美國專利申請序列號13/906,997中進一步描述了機動車輛音頻系統(tǒng)的控制以便創(chuàng)建“虛擬”揚聲器。這兩個在先申請的公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。

圖3中的頭部單元300可以用于主題系統(tǒng)和方法中。頭部單元300包括具有數(shù)字信號處理器(DSP)304的功率放大器模塊302。DSP 304輸出音頻信號，其由放大器級306放大并輸出到左和右近場頭枕揚聲器，如由輸出308指示的。開關310(其優(yōu)選地但不一定是用戶操作的)用于關閉一個或多個遠場揚聲器。開關狀態(tài)被輸入到模塊302。DSP 304被編程使得當其接收到指示遠場揚聲器已經(jīng)被關閉的信號時，其輸出導致?lián)P聲器輸出能量的頭枕音頻信號，該能量完全或部分地補償在遠場揚聲器關閉時在每只耳朵處損失的能量。DSP 304可以被編程以實現(xiàn)可以修改頭枕揚聲器的輸出的雙耳信號濾波器，使得從遠場揚聲器到每只耳朵的傳遞函數(shù)由頭枕揚聲器近似。

在一個非限制性示例中，該系統(tǒng)和方法可以部分地如下完成。從每個揚聲器到達每只耳朵并且在不同頻率的能量可以使用虛擬器在特定就座位置預先測量?？梢詼y量每個遠場揚聲器(或者，對于遠場揚聲器組)的能量增益對頻率。還可以計算在每只耳朵處的平均能量。然后可以操作系統(tǒng)，使得當關閉后揚聲器時，前頭枕揚聲器用于傳遞相同(或非常相似)的能量(或相同的平均能量)。

開關310可以是手動的或自動的。自動開關可以基于感測是否存在所討論的座的任何乘員。例如，音頻系統(tǒng)可以被設計成使得每當存在后座或者可能在前座后面的任何座(在機動車輛包括多于兩排的情況下)的乘員時關閉后揚聲器。

作為使用近場揚聲器來近似從遠場揚聲器到每只耳朵的傳遞函數(shù)的替代方案，近場揚聲器可以用于替換當遠場揚聲器關閉時在每只耳朵處損失的一些或全部能量。這可以被實現(xiàn)的一種方式是通過調(diào)節(jié)頭枕揚聲器的均衡，使得用戶在每只耳朵處接收與用戶在遠場揚聲器關閉之前所接收的大約相同的能量。

以上描述的這些系統(tǒng)和方法的實施例包括計算機部件和計算機實施的步驟，其對本領域技術人員而言將是明顯的。例如，應當被本領域技術人員所理解的是，計算機實施的步驟可以作為計算機可讀介質(zhì)上的計算機可執(zhí)行指令被存儲，該計算機可讀介質(zhì)諸如舉例而言是軟盤、硬盤、光盤、閃存ROMS、非易失性ROM以及RAM。此外，應當由本領域技術人員理解的，計算機可執(zhí)行指令可以在各種處理器上被執(zhí)行，該處理器諸如舉例而言為微處理器、數(shù)字信號處理器、門陣列等。為了便于說明，不是以上描述的系統(tǒng)和方法的每個步驟或元件都在本文中被描述為計算機系統(tǒng)的一部分，但本領域技術人員將認識到，每個步驟或元件可以具有對應的計算機系統(tǒng)或軟件構件。因此，這樣的計算機系統(tǒng)和/或軟件構件通過描述其對應的步驟或元件(即，它們的功能)而被啟用，并且處于本公開的范圍之內(nèi)。

若干實施方式已經(jīng)被描述。然而，將理解的是，可以做出附加的修改而不偏離本文描述的發(fā)明構思的范圍，并且相應地，其它實施例也處于以下權利要求書的范圍以內(nèi)。