CN101212834A - 音频***的串扰消除装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及音频***的串扰消除装置，是包含至少两个声道扬声器的音频***中，消除声道间干涉引起的串扰的装置。本发明由以下各部件构成：对于第1声道音频信号(xL[n])，加强特定频带成份的第1滤波器；对第1滤波器输出信号和第2声道音频信号(xR[n])进行加法运算，生成消除串扰的第1音频信号(yL[n])的第1计算装置；对于第2声道音频信号(xR[n])，加强特定频带成份的第2滤波器；对第2滤波器输出信号和第1声道音频信号(xL[n])进行加法运算，生成消除串扰的第2音频信号(yR[n])的第2计算装置。本发明具有非常突出的串扰消除性能，通过扬声器听音响时，能够大大提高立体感。

Description

音频***的串扰消除装置

技术领域

本发明涉及到在包含至少两个声道扬声器的音频***中，消除声道间干涉引起的串话(串扰：crosstalk)的装置。

背景技术

人类如果没有视觉帮助听声音时，便能够判断出声音的方向，到音源的距离和听觉空间的大小有多大。仅靠听声音便能够判断出音源位置等3项指标信息的原因在于：音源到达两耳所需时间不同，到达两耳时声音的大小不同，以及通过声音在空气中传播的特性来判断的。

这样，人类便能够利用两耳来听自然的音频信号，以立体感的形态来识别距离和方向。利用双声道麦克风录下自然音频信号，然后听取具有立体感的双声道音频信号，便能够听到立体感的音乐。

但是，通过双声道扬声器播放这种音频信号时，在到达两耳以前的空间内，会引起各声道信号间的干涉，所以因为该干涉现象，便会产生一边声道音频信号混入到另一边声道内的串扰(cross-talk，串话)。发生串扰时如果听取音频，便很难听到具有立体感的声音，甚至有时会无法感知到立体感。

消除串扰的技术为输入双声道音频信号后，在输出装置使用合适形态的扬声器来消除串扰，通过扬声器听取时，会大大提高所感觉到的立体感。

普通立体音响是指当听者没有位于发出声音的音源空间听音乐时，能够使听者感觉到方向感、距离感和空间感的音响。对于单纯的立体声音信号，加入了空间感知内容，将其转换为立体音响信号，这种技术被称为立体音响生成技术。立体音响生成方式包括利用多个扬声器的多声道方式和利用两个扬声器或耳机的双声道。与多声道方式在扬声器环绕的水平面上形成音相(sound image)不同，双声道方式在3维空间任意位置都存在音相，所以立体音响生成方式一般多使用双声道方式。

处于音源生成空间的听者两耳分别戴上耳机，利用耳机听信号时，能够听到与直接到现场相同的音响效果。这种信号中不仅包含有音源的位置和方向感，而且能够包含环绕在音源周围的空间感。生成立体音响的双声道方式是利用人类两耳感觉声音的特性，生成立体音响，并利用双声道进行播放。

一般来说，为了将单纯音放在3维空间生成立体音响，使用双声道空间传输函数，此时，双空间传输函数使用从空间测定出的数据化头部传输函数(Head-related transfer function，HRTF)。

头部传输函数(HRTF)显示的是从音源发出的声音到达人类两耳的路径概念，它由声音从音源到耳膜传播时，声音传输路径的单位冲击应答(impulse response)所定义。为了将空间音响特性加入到耳机或音频中，它使用概略的时间区域数值，这种HRTF内包含了能感觉到方向感的声道间时间差和级别差信息，以及音源到耳膜间路径上存在的头部、身体和耳朵等的反射和衍射信息。利用它，能够在单纯音内加入所需的相当于3维位置的空间信息，能够被作为头部传输函数使用，并能够生成立体声音。

同时，通过立体声扬声器听取立体音响时，左/右扬声器中产生的音响信号传输到听者耳朵，在空间中，因混入了干涉，所以在听者所在地，扬声器产生声音时的双声道音响信号便无法按原样保存。因此，利用双声道形态录音，或者生成的立体音响中3维信息受到丢损，便无法感觉到立体感。在听者所在地，各声道音响信号中，除原来信号外混入的信号被称为串扰，一般都得使用transaural滤波器将其消除。

Transaural滤波器基本上通过双声道扬声器将具有音源方向信息的信号传输到听者耳朵。此种滤波器最初为Schroeder和Atal形态，Cooper和Bauck是其改善形态。此种滤波器输入扬声器产生的双声道音响信号，输出双声道音响信号，它是空间传输函数的逆函数。此时的空间传输函数是包含了发生音响信号声道间干涉等空间特性的函数，它主要利用数据库化的头部传输信号。生成transaural滤波时，一般将具有互相对称的方位角的4个头部传输函数作为空间传输函数使用。

Transaural滤波器输出的音响信号到达两耳时，因为保存了原来的信息，所以在听取时，仍然能够听到原来的立体声音。

串扰的生成过程，以及为了消除它所使用的transaural滤波器如图1所示。

如图1所示，x为双声道扬声器110、120放出的到达听者两耳130、140的信号，y为在听者两耳10、140测出的音响信号，H为从扬声器110、120到两耳130、140间测定的空间传输函数行列，如图数学式1所示，transaural滤波器被定为H^-1。

【数学式1 】

$\underset{\‾}{H}=\left[\begin{array}{cc}{H}_{\mathrm{LL}}& -H_{\mathrm{LR}}\\ -H_{\mathrm{RL}}& H_{\mathrm{RR}}\end{array}\right]$

此时，L和R分别表示左和右，H_LR表示从左侧扬声器110到右耳140的空间传输函数，H_RL表示右侧扬声器120到左耳130的空间传输函数，H_LL表示左侧扬声器110到左耳130的空间传输函数，H_RR表示右侧扬声器120到右耳140的空间传输函数。

双声道扬声器110、120如果以听者头部为中心具有对称结构，H_LL＝H_RR，并且H_LR＝H_RL。从空间传输函数行列通过下面数学式2所能够求出transaural滤波。

【数学式2】

$\underset{\‾}{H^{-1}}=\left[\begin{array}{cc}{H}_{\mathrm{LL}}& -H_{\mathrm{LR}}\\ -H_{\mathrm{RL}}& H_{\mathrm{RR}}\end{array}\right]\frac{1}{D}$

在这里，D＝H_LL  H_RR-H_LR H_RL，利用该transaural滤波，当发出的双声道音响信号y到达耳朵时，具有x形态，所以在收听时，仍然能够听到原来的立体音响。

此外，如图2所示，为了制作tansaural滤波器，根据扬声器110、120和听者位置130、140，应该事先知道具有不同方位角的4个空间传输函数(H_LR，H_RL，H_LL，H_RR)，利用它们，为了进行消除串扰的滤波，从左/右各抽样一对，至少需要6次以上的计算。

在制作transaural滤波器时，作为普通空间传输函数使用的头部传输函数MIT-Media Lab.中，HRTF数据库由在具有一定半径的3维球(sphere)上的710点实测的HRTF构成。各HRTF的标本化率为44.1KHz时，由512个(compact型：128个)16bit定数组成，所以进行1次转换需要数百次乘法和加法计算。因此，如果仍然使用这种方法，计算量的负担会非常大，如果实时对使用本方法的双声道音响播放装置和安装了这种装置的耳机进行驱动便很难。

因此，为了降低计算量负担，从HRTF抽取出个数更少的有意义抽样，利用transaural滤波器构成更小的HRTF方法已被发明出来。但是，因为信息量被减少了，所以不仅消除串扰的质量低，而且，在移动环境下，受到能使用的计算量限制及要求实时驱动等原因，所以仍然存在计算量负担很大的问题。

这种计算量负担使其在便携或小型移动环境下的使用受到很大限制，而且必须在双声道扬声器与听者间的距离非常短的情况下使用。所以，便需要使利用transaural滤波器的串扰消除技术在这种环境也能够被应用的技术。

因此，必须对使用逆函数的现有transaural滤波器的串扰消除装置从内部进行改造。

发明内容

本发明正是为解决上述问题而提出的，其目的是在于提供以下音频***的串扰消除装置：不使用transaural滤波器，使用消除串扰的带通滤波器，实时高质量地消除串扰。

本发明的另一目的在于提供以下音频***的消除串扰装置：在便携式音频***中，通过双声道扬声器播放双声道音频信号时，不会产生空间上的声道间干涉。

本发明的再一目的是提供以下音频***的串扰消除装置：为了消除串扰，不使用transaural滤波器，使用串扰消除用滤波器和简单的带通滤波器，所以能够进行实时处理和播放。

为了实现上述目的，本发明的的音频***的串扰消除装置具有由以下各部分构成的特征：在播放的多个音频声道中，针对第1声道的音频信号，以设定的延迟值为基础，对音频信号进行延迟处理的第1声道延迟部件第1声道延迟部件；在播放的多个音频声道中，针对第2声道的音频信号，以设定的延迟值为基础，对音频信号进行延迟处理的第2声道延迟部件；对第1声道延迟音频信号进行放大的第1声道放大部件；对第2声道延迟音频信号进行放大的第2声道放大部件；对第1声道音频信号和经过延迟和放大处理的第2声道放大部件输出的音频信号进行加法运算，输出消除了串扰的第1声道音频信号的第1声道音频输出部件；对第2声道音频信号和经过延迟和放大处理的第1声道放大部件输出的音频信号进行加法运算，输出消除了串扰的第2声道音频信号的第2声道音频输出部件。

同时，在本发明的音频***的串扰消除装置中，第1声道延迟部件和第2声道延迟部件的延迟大小随着第1声道扬声器和第2声道扬声器的设置类型，分别取不同值。

同时，在本发明的音频***的串扰消除装置中，第1声道放大部件的放大程度根据经过延迟和放大的第1声道音频信号在第2声道音频信号输出中的反映程度分别取不同值，第2声道放大部件的放大程度根据经过延迟和放大的第2声道音频信号在第1声道音频信号输出中的被反映程度而分别取不同值。

同时，在本发明的音频***的串扰消除装置中，为了与第1声道扬声器和第2声道扬声器的设置类型对应，第1声道延迟部件和第2声道延迟部件的个数与扬声器的设置类型相同，还具有一个选择部件，分别从多个延迟部件作出选择，使之与扬声器的设置类型相符。

同时，在本发明的音频***的串扰消除装置中，为了与第1声道扬声器和第2声道扬声器的设置类型对应，第1声道放大部件和第2声道放大部件的个数与扬声器的设置类型相同，还具有一个选择部件，分别从多个放大部件作出选择，使之与扬声器的设置类型相符。

同时，在本发明的音频***的串扰消除装置中，随着第1声道扬声器和第2声道扬声器的设置类型，来考虑并设定延迟部件的延迟程度和放大部件的放大程度。

同时，在本发明的音频***的串扰消除装置中还包含以下两个部件：对第1声道音频信号的特定频带成份进行强化处理，并提供给第1声道音频输出部件的第1强化装置；对第2声道音频信号的特定频带成份进行强化处理，并提供给第2声道音频输出部件的第2强化装置。

同时，在本发明的音频***的串扰消除装置中，上述强化装置为带带滤波器(Band Pass Filter)、低通滤波器(Low Pass Filter)、高通滤波器(High PassFilter)中的一个或者两个以上的组合。

同时，在本发明的音频***的串扰消除装置中，强化装置由以下两个部件构成：对特定频带进行强化的滤波器；决定经过滤波的特定频带信号在相应声道的音频信号输出中被反映的程度的放大部件。

为了消除双声道扬声器输出的音频信号的串扰，本发明的音频***串扰消除装置中，对于音频输入信号x[n]，其输出信号y[n]＝T^-1(x[n]，

在这里：

$\underset{\‾}{T^{-1}}=\left[\begin{array}{cc}1& -\mathrm{\α}{z}^{-m}\\ -\mathrm{\α}{z}^{-m}& 1\end{array}\right]$

m：自己声道音频信号的延迟程度值

α：被延迟的自己声道音频信号给对方音频声道输出造成的影响程度值。

如上所述，本发明的串扰消除装置由串消除滤波器、带宽成份强化装置构成。以延迟器、加法器和放大器为基础，利用延迟幅度可变和放大器参数值可变，来获取最佳的串扰消除效果。

本发明的串扰消除装置中包含带宽成份强化装置和低频带宽成份强化装置，不仅能够强化特定频带音响，提高音质，而且被搭载在用于消除串扰的基带芯片的处理器和共用器中，或者以其它硬件形式构成。

本发明的效果：

如上所述，本发明D1音频***的串扰消除装置具有以下效果：在便携式终端机等***中，通过双声道扬声器播放音频信号时，在消除所产生串扰时，利用延迟装置、具有加/减计算功能的计算装置构成的串扰消除滤波器和简单的带宽成份强化装置构成的串扰消除装置，便能够确保消除串扰的性能。

同时，本发明还具有以下效果：不使用利用空间传输函数的现有transaural滤波器，非常适合实时驱动，并具有非常突出的串扰消除性能，通过扬声器听音响时，能够大大提高立体感。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

附图说明

图1是用于说明串扰生成，以及消除串扰的transaural滤波器运行过程图；

图2是显示消除串扰的***图；

图3是安装了双声道扬声器的终端机外观结构图；

图4是随着扬声器位置的变化，音响信号传播距离变化图；

图5是适用于串扰消除装置的第1实施例构成图；

图6是适用于串扰消除装置的第2实施例构成图；

图7是适用于串扰消除装置的第3实施例构成图。

附图中主要部分的符号说明：

210：第1滤波器    220：第1计算装置

230：第2滤波器    240：第2计算装置

xL[n]，  xR[n]：输入音频信号

yL[n]，  yR[n]：输出音频信号

具体实施方式

下面，将参照附图对本发明的音频***的串扰消除装置的串扰消除装置进行说明。

立体音响播放***中包含的串扰消除装置接收输入的双声道音频信号，以适用输出装置使用的扬声器的形态，消除串扰后，将结果传输给作为输出端的双声道扬声器。

本发明的串扰消除装置为了对串扰进行消除，不使用现有的transaural滤波器，而使用其它消除串扰用滤波器，因此不需要空间传输函数，并能够进行实时处理和播放。

依据上述数学式2，双声道扬声器对称设置，H_RL和H_RR变得相似，D接近0，所以使用所给出的数学式便很难。同时，如果使用便携式终端机，从扬声器到听者的距离非常短，扬声器间隔与听者头部直径相比非常小时，H_RL和H_RR几乎相同。

在本发明中，提出了在使用便携式终端机的环境下使用最有效的串扰消除装置。本发明的串扰消除装置由串扰消除滤波器和带宽成份强化装置构成。

1)串扰消除滤波器

很明显，在安装双声道扬声器的便携终端机的使用环境下，如果考虑到被延迟的程度，数学式2中的HRL和HRR便非常相似，因此，H_RRH_LL和H_RL H_LR也变得类似，所以D接近0。此时，包含与1/D近似的各空间传输函数的H_LL的倍数用常数k来表示。利用这种性质，使数学式2与数学式3相似。

【数学式3】

$\underset{\‾}{H^{-1}}=k\left[\begin{array}{cc}1& -\mathrm{\α}{z}^{-m}\\ -\mathrm{\α}{z}^{-m}& 1\end{array}\right]$

此时，m表示对延迟程度进行抽样的单位，α为同侧(ipsilateral)成份大小为1时，在实数范围内，串扰成份的大小。

在数学式3中，除决定输出信号整体大小的常数k外，其它部分都由串扰消除装置所使用的串扰消除滤波器(T^-1)决定，对此用以下的数学式4来表示。

【数学式4】

$\underset{\‾}{T^{-1}}=\left[\begin{array}{cc}1& -\mathrm{\α}{z}^{-m}\\ -\mathrm{\α}{z}^{-m}& 1\end{array}\right]$

在数学式4中介绍的滤波器是代替现有transaural滤波器的新型消除串扰用滤波器，它仅由延迟装置和进行算术计算的计算装置构成。因此，在资源受到限制的音频***环境中，非常容易驱动，并且具有优秀的消除串扰性能。

2)带宽成份强化装置

利用串扰消除滤波器对输入的左/右音响信号进行滤波时，左/右音响信号的类似程度越高，各声道滤波结果对应的同侧成份和经过延迟的串扰成份之间的差便非常类似，输出音响信号随着输入音响信号的特性，特定带宽成份被弱化了。

在本发明的串扰消除装置中，为了完善串扰消除滤波器的这种特性，格外加入了对特定频带成份进行强化的带宽成份强化装置和滤波器(T^-1)。如图2所示，上述说明的串扰消除装置是由滤波器和带宽强化装置构成的。

图2所示的串扰消除装置从大的方面可以被分为与各声道延迟装置连接进行加/减计算的计算装置和带通滤波器。

如图2所示，本发明的串扰消除装置由以下各部分构成：对于第1声道音频信号(xL[n])，加强特定频带成份的第1滤波器210；对第1滤波器210输出信号和第2声道音频信号(xR[n])进行加法运算，生成消除串扰的第1音频信号(yL[n])的第1计算装置220；对于第2声道音频信号(xR[n])，加强特定频带成份的第2滤波器230；对第2滤波器230输出信号和第1声道音频信号(xL[n])进行加法运算，生成消除串扰的第2音频信号(yR[n])的第2计算装置240。

第1滤波器210由第1带通滤波器211形成。

第2滤波器230由第2带通滤波器231形成。

第1计算装置220由以下各部分构成：决定第1滤波器210滤波结果输出幅度的第1放大器221；根据扬声器设置类型，选择路径的第1开关装置222；扬声器设置类型为前向类型时，决定延迟程度的第1延迟装置223；决定被延迟的信号在另外声道输出时的幅度的第2放大器224；将第1声道音频信号(xL[n])和第1放大器221的输出及第2滤波器240的输出相加，输出消除了串扰的第1音频信号(yL[n])的第1加法器227。

第2计算装置240由以下各部分构成：决定第2滤波器230滤波结果输出幅度的第4放大器241；根据扬声器设置类型，选择路径的第2开关装置(S/W)242；扬声器设置类型为前向类型时，决定延迟程度的第3延迟装置243；决定被延迟的信号在另外声道输出时的幅度的第5放大器244；将第2声道音频信号(xR[n])和第4放大器241的输出及第1滤波器220的输出相加，输出消除了串扰的第2音频信号(yR[n])的第2加法器247。

如图3所示，适用本发明的串扰消除装置的便携式终端机中，双声道扬声器的设置形态分为如图3中的(a)所示的扬声器110、120输出方向为罗列形态的前向类型(Front-firing Type)和如图3中的(b)所示的扬声器110、120输出方向互相相背的侧向类型(Side-firing Type)两种。扬声器的设置形态可以是多种多样的，调节本发明的串扰消除装置中使用的延迟程度和参数，便能够在各种扬声器设置状态下表现出串扰消除装置的最佳性能。

图2中构成串扰消除装置的各部分运行情况如下。

第1滤波器210对第1声道音频信号(xL[n])-左侧音响信号进行带通滤波，对特定频带进行强化处理。

第2滤波器230对第2声道音频信号(xR[n])-右侧音响信号进行带通滤波，对特定频带进行强化处理。

第1滤波器20和第2滤波器220中，对特定频带的强化幅度由第1计算装置220和第2计算装置230内分别具有的第1放大器221和第4放大器241的放大度决定。即，显示带通滤波的结果被反映程度的系数(coefficient；β)选择最佳值组成。

第1计算装置220将第1滤波器210的处理结果与被延迟的第2声道音频信号-右侧音响信号用特定参数进行处理后，将其输出为消除串扰的第1音频信号(yL[n])。

此时，根据扬声器的设置类型(Front-firing Type or Side-firing Type)使用其它延迟量和参数。

即，第1开关装置222根据扬声器设置类型，从第1延迟装置223或第2延迟装置225中选择一个，作为输入第1声道音频信号(xL[n]的传输路径。如果扬声器设置类型为前向类型，便使用第1延迟装置223传输第1声道音频信号(xL[n])。第1延迟装置223以使用前向侧向扬声器时延迟量的系数(m₀)为基础，对相应声道的音频信号进行延迟，并将其提供给第2放大器224。第2放大器224以被延迟信号在另一声道-第2音频声道中的反映程度系数(α₀)为基础，对上述被延迟的第1声道音频信号进行处理，并提供给第2计算装置240。

如果扬声器设置类型为侧向类型，便使用第2延迟装置225传输第1声道音频信号(xL[n])。第2延迟装置225以使用侧向扬声器时延迟量的系数(m₁)为基础，对相应声道的音频信号进行延迟，并将其提供给第3放大器226。第3放大器226以被延迟信号在另一声道-第2音频声道中的反映程度系数(α₁)为基础，对上述被延迟的第1声道音频信号进行处理，并提供给第2计算装置240。

第2计算装置240将第2滤波器230的处理结果与被延迟的第1声道音频信号-左侧音响信号用特定参数进行处理后，将其输出为消除串扰的第2音频信号(yR[n])。

此时，根据扬声器的设置类型(Front-firing Type or Side-firing Type)使用其它延迟量和参数。

即，第2开关装置242根据扬声器设置类型，从第3延迟装置243或第4延迟装置245中选择一个，作为输入第2声道音频信号(xR[n])的传输路径。如果扬声器设置类型为前向类型，便使用第3延迟装置24 3传输第1声道音频信号(xL[n])。第3延迟装置243以使用前向侧向扬声器时延迟量的系数(m₀)为基础，对相应声道的音频信号进行延迟，并将其提供给第5放大器244。第5放大器244以被延迟信号在另一声道-第2音频声道中的反映程度系数(α₀)为基础，对上述被延迟的第2声道音频信号进行处理，并提供给第1计算装置220。

如果扬声器设置类型为侧向类型，便使用第4延迟装置245传输第2声道音频信号(xR[n])。第4延迟装置245以使用侧向扬声器时延迟量的系数(m₁)为基础，对相应声道的音频信号进行延迟，并将其提供给第6放大器246。第6放大器246以被延迟信号在另一声道-第1音频声道中的反映程度系数(α₁)为基础，对上述被延迟的第2声道音频信号进行处理，并提供给第1计算装置220。

同时，如上所述，位于第1计算装置220终端的第1加法器227将第1放大器211输出的通过带通滤波的第1声道音频信号、第1声道音频信号和第2计算装置240的第5放大器244或第6放大器246提供的第2声道延迟音频信号相加，并将其作为消除串扰的第1音频信号(yL[n])输出。

同时，如上所述，位于第2计算装置240终端的第2加法器247将第4放大器241输出的通过带通滤波的第2声道音频信号、第2声道音频信号和第1计算装置220的第2放大器224或第3放大器226提供的第1声道延迟音频信号相加，并将其作为消除串扰的第2音频信号(yR[n])输出。

当双声道扬声器的间隔等扬声器设置形态发生变化时，扬声器到听者耳朵的距离中，同侧成份和串扰成份前进的距离之间的差异也发生了变化，这种变化必然会引起延迟时间的变化。为了消除串扰，必须考虑到延迟时间的变化，即必须认真考虑延迟量的变化。如果扬声器的设置形态发生变化，对延迟量产生影响的前进距离的变化如图4所示。

如图4所示，扬声器设置发生变化，扬声器和耳朵之间传播音响信号时，头部具备影子作用时，或者扬声器间虽然有间隔，但从前向类型(Front-firing type)向侧向类型(Side-firing type)变化时，便必须重新进行考虑了。在这种情况下，因为串扰成份有很大衰减，所以串扰消除装置应该降低参数的大小。因此，串扰消除装置必须认真考虑到各种形态的扬声器设置，调节延迟程度或参数，或者一同进行调节，便能获取最佳的串扰消除性能。

在本发明中，用滤波器区分的带宽成份强化装置由带通滤波器、决定输出信号中包含的带通滤波结果比重的放大器串联连接构成。上述强化装置为带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器中的一个或者两个以上的组合。

例如，如果想使结果音响内主要包括声音等特定带宽成份时，为提高经过带通滤波的该成份比重，便提高与滤波器连接的放大器的放大幅度。同时，如果想在结果音响中强化低频带成份，便提高与低频带带通滤波器连接的放大器的放大幅度。

此外，带通滤波器211、231具有对串扰消除滤波器进行完善的最佳切断(cutoff)频率，串扰消除装置能够实时驱动，并能满足工作所需计算量。这种带通滤波器虽然能使用对特定带宽进行强化的一个滤波器，但是为了对各种效果进行完善，也可以使用多个滤波器。

本发明的串扰消除装置能够以下面的形态在便携式音频***中使用。

第一，在便携音频***中，利用***所带基础带宽芯片(base-band chip)(以下简称基带芯片)处理器所具有的计算能力，对串扰进行消除处理，其形态如图5所示。

基础带宽芯片10与提供音源的存储器11相连，基带芯片10内包括以下组成部件：对存储器11内的音频资源的音响进行播放的音响播放装置12；与音响播放装置12和串扰消除装置15连接，对音频信号进行模拟/数字转换的转换装置13；对存储器11内的音频资源进行解码，并传输给串扰消除装置15的音频解码器14；与上述转换装置13连接，对音响信号串扰进行消除的串扰消除装置15。

存储器11内的音频资源被提供给基带芯片10。音响播放装置12对音频音响进行播放，并提供给转换装置13，音频解码器14对音频信号进行解码，传输给串扰消除装置15。转换装置13将输入的数字信号转换为模拟信号输出，或者将输入的模拟音频信号转换为数字信号输出。串扰消除装置15具有上述图2的构成，能够消除音响信号的串扰，并将其提供给转换装置13，这样便形成了消除串扰的音响信号输出。

本发明的串扰消除装置内包括延迟器、加/减法器、所需计算量非常少的串扰消除滤波器和简单带通滤波器，所以装载了音频***的便携式终端机等所具备的普通计算能力也能够对此进行充分驱动。如果从外部输入命令，基带芯片(base-bandchip)的处理器便从存储器输入各种形态的音频信号，将其转换为处理时使用的数字形态信号后，对串扰进行消除，再次转换为与输出装置相符的结果信号，并输出出去。

第二，在便携式音频***中，利用***装载的DSP等共用处理器(co-processor)，对串扰进行消除处理，其形态如图6所示。在这种情况下，在共用处理器20中，装载了音频解码器14和串扰消除装置15，并进行串扰消除处理。

如果从外部输入命令，基带芯片(base-band chip)10的处理器便从存储器11输入各种形态的音频信号，将其转换为处理时使用的数字形态信号，或者由共用处理器(co-processor)20从存储器11内输入压缩形态的音频信号，与音频形态相符进行解码计算后，用共用处理器(co-processor)20对串扰进行消除处理。基带芯片(base-band chip)10的处理器接收到共同处理器(coprocessor)20的处理结果后，将其转换为与输出装置相符的结果信号，并输出出去。

第三，如果便携式音频***中没有计算装置，或者计算能力小时，便使用电子电路。以硬件的形式制作出本发明的串扰消除装置，并安装在***中，对串扰进行处理，其形态如图7所示。由存储器11、音响播放装置12、开关操作判别装置(SW＝On？)30和串扰消除装置15以硬件的形式构成。从存储器11输入音乐资源，音响播放装置12对输入的音响信号进行播放，如果从外部打开了申请消除串扰开关，从开关操作判别装置30经串扰消除装置(电路)15将音响信号传输给输出端，在输出端作为结果信号输出。

第四，在便携音频***中，与进行实时处理和播放的第一和第二种形态不同，利用***内装载的装置，基带芯片(base-band)的处理器或共用处理器(co-processor)对输入内容进行处理后，存储该结果，之后在需要时，在同一***或其它***中进行播放。

第五，在音频***外部对音响信号进行串扰消除处理后，在音频***内对该结果音响进行播放，这种形态适合音响内容提供商使用。普通个人用电脑中如果安装本发明的串扰消除装置，在音响编辑器等软件中使其成为该程序的一个功能，便可以消除串扰。也可以使用装载本发明的串扰消除装置的其它软件来体现串扰消除功能。

本发明的权利并不局限在上述说明的实施例，而是要根据权利要求范围所定义，本领域熟练技术人员完全可以在不偏离本项发明的权利要求范围内，进行多样的变更以及修改。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种音频***的串扰消除装置，其特征在于包含以下几个部分：

在播放的多个音频声道中，针对第1声道的音频信号，以设定的延迟值为基础，对音频信号进行延迟处理的第1声道延迟部件；

在播放的多个音频声道中，针对第2声道的音频信号，以设定的延迟值为基础，对音频信号进行延迟处理的第2声道延迟部件；

对第1声道延迟音频信号进行放大的第1声道放大部件；

对第2声道延迟音频信号进行放大的第2声道放大部件；

对第1声道音频信号和经过延迟和放大处理的第2声道放大部件输出的音频信号进行加法运算，输出消除了串扰的第1声道音频信号的第1声道音频输出部件；

对第2声道音频信号和经过延迟和放大处理的第1声道放大部件输出的音频信号进行加法运算，输出消除了串扰的第2声道音频信号的第2声道音频输出部件。

2.如权利要求1所述的音频***的串扰消除装置，其特征在于：

所述第1声道延迟部件和所述第2声道延迟部件的延迟大小随着第1声道扬声器和第2声道扬声器的设置类型，分别取不同值。

3.如权利要求1所述的音频***的串扰消除装置，其特征在于：

所述第1声道放大部件的放大程度根据经过延迟和放大的第1声道音频信号在第2声道音频信号输出中的反映程度分别取不同值；

所述第2声道放大部件的放大程度根据经过延迟和放大的第2声道音频信号在第1声道音频信号输出中的被反映程度而分别取不同值。

4.如权利要求1所述的音频***的串扰消除装置，其特征在于：

为了与所述第1声道扬声器和第2声道扬声器的设置类型对应，所述第1声道延迟部件和第2声道延迟部件的个数与扬声器的设置类型相同，还具有一个选择部件，分别从多个延迟部件作出选择，使之与所述扬声器的设置类型相符。

5.如权利要求1所述的音频***的串扰消除装置，其特征在于：

为了与所述第1声道扬声器和第2声道扬声器的设置类型对应，所述第1声道放大部件和第2声道放大部件的个数与扬声器的设置类型相同，还具有一个选择部件，分别从多个放大部件作出选择，使之与所述扬声器的设置类型相符。

6.如权利要求1所述的音频***的串扰消除装置，其特征在于：

根据所述第1声道扬声器和第2声道扬声器的设置类型，来考虑并设定所述第1声道延迟部件、第2声道延迟部件的延迟程度和所述第1声道放大部件、第2声道放大部件的放大程度。

7.如权利要求1所述的音频***的串扰消除装置，其特征在于还包含以下两个部件：

对所述第1声道音频信号的特定频带成份进行强化处理，并提供给所述第1声道音频输出部件的第1强化装置；

对所述第2声道音频信号的特定频带成份进行强化处理，并提供给所述第2声道音频输出部件的第2强化装置。

8.如权利要求7所述的音频***的串扰消除装置，其特征在于：

上述强化装置为带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器中的一个或者两个以上的组合。

9.如权利要求7所述的音频***的串扰消除装置，其特征在于强化装置由以下两个部件构成：

对特定频带进行强化的滤波器；

决定经过滤波的特定频带信号在相应声道的音频信号输出中被反映的程度的放大部件。

10.如权利要求9所述的音频***的串扰消除装置，其特征在于：

所述滤波器中为了消除双声道扬声器输出的音频信号的串扰，对音频输入信号x[n]，该输出信号y[n]＝T^-1(x[n])

在这里，

$\underset{\‾}{T^{-1}}=\left[\begin{array}{cc}1& -\mathrm{\α}{z}^{-m}\\ -\mathrm{\α}{z}^{-m}& 1\end{array}\right]$

m：自己声道音频信号的延迟程度值

α：被延迟的自己声道音频信号给对方音频声道输出造成的影响程度值。

Images