CN104335606B - 任意配置的扬声器的立体声拓宽 - Google Patents

任意配置的扬声器的立体声拓宽 Download PDF

Info

Publication number
CN104335606B
CN104335606B CN201380027863.1A CN201380027863A CN104335606B CN 104335606 B CN104335606 B CN 104335606B CN 201380027863 A CN201380027863 A CN 201380027863A CN 104335606 B CN104335606 B CN 104335606B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
stereo
output signal
processing unit
stereophonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380027863.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104335606A (zh
Inventor
杨俊�
罗伯特·里德
史蒂芬·维瑞泰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Creative Technology Ltd
Original Assignee
Creative Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Creative Technology Ltd filed Critical Creative Technology Ltd
Publication of CN104335606A publication Critical patent/CN104335606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104335606B publication Critical patent/CN104335606B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S1/00—Masers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the microwave range
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H04R3/14—Cross-over networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/02—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/04—Circuit arrangements, e.g. for selective connection of amplifier inputs/outputs to loudspeakers, for loudspeaker detection, or for adaptation of settings to personal preferences or hearing impairments
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2420/01—Enhancing the perception of the sound image or of the spatial distribution using head related transfer functions [HRTF's] or equivalents thereof, e.g. interaural time difference [ITD] or interaural level difference [ILD]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Abstract

一种用于任意配置的扬声器的有效且简单的立体声拓宽及其实时实现的***和方法被公开。根据一个实施例，该***包括五个处理单元：(1)升高处理单元；(2)侧信号或差异信号处理单元；(3)中央信号处理单元；(4)双声道信号处理单元；以及(5)立体声限幅器(以防止削波)单元。这五个处理单元中的任意处理单元可根据应用被包括或省去。总体上来说，本发明的实施例提供了有效且简单的立体声拓宽方案，该立体声拓宽方案具有良好的音频质量效果，而不具有对扬声器的位置配置的显著要求。例如，该提出方案可应用于对称立体声扬声器和非对称立体声扬声器二者。

Description

任意配置的扬声器的立体声拓宽
技术领域
本发明涉及处理信号。更特别地，本发明涉及用于处理音频信号的***和方法。
背景技术
传统立体声扬声器***装置通常包括左扬声器和右扬声器，二者位于同一水平面上，每个扬声器与听者的距离相等，即，传统立体声扬声器***具有对称配置。对于对称配置的立体声扬声器，存在三个主要的技术来拓宽其相应的声场。这些技术包括延时策略方式、极探测方式、和分离EQ方式。
在延时策略方式中，一个小的延时被引入到立体声信号的一侧中。具有几毫秒量级的很短的延时一般不被感受为回声，而被感受为在立体声场中改变源信号的表观位置。一旦延时超过5ms，该效果不太明显。但是，随着延时超过15ms，听者的耳朵将越来越能够把该延时的信号辨别为分离的声音，这是不希望发生的。
极探测方式是拿出左声道的一小部分，反转极性并将其混合到右声道中，反之亦然。
在分离EQ方式中，在左声道和右声道上的互补EQ设置将强化二者之间的差异，因此创造了更多的宽度感。在EQ设置精确匹配的条件下，这会产生非常微弱的宽度增强。
以上所有方式不适用于非对称的立体声扬声器***(例如，扬声器彼此位置非常接近和/或位于不同水平面上的立体声扬声器***)。此外，即使对于对称的立体声扬声器***，以上方式通常也只能产生非常微弱的增强。
因此，本发明的目的包括通过提供一种有效且简单的立体声拓宽***及其实时实现方式来解决以上问题。
发明内容
本发明涉及用于处理音频信号的***和方法。总体上来说，本发明的实施例提供了有效且简单的立体声拓宽方案，该立体声拓宽方案具有良好的音频质量效果，而不具有对扬声器的位置配置(例如，实体布置)的显著要求。例如，所提出的方案既可应用于对称立体声扬声器也可应用于非对称立体声扬声器。
根据本发明的一个方面，一种用于在收听空间中的一对任意放置的扬声器上可再现的立体声信号的立体声拓宽***包括：升高处理单元、侧信号处理单元、和中央信号处理单元。所述升高处理单元可操作为接收所述立体声信号，并且生成具有针对所述立体声信号的附加升高和增强的声音亮度并针对所述任意放置的扬声器而调整的第一输出信号。所述侧信号处理单元可操作为接收所述第一输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第二输出信号。所述中央信号处理单元可操作为接收所述第二输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的进一步拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第三输出信号。
根据各个实施例，所述立体声拓宽***可包括双声道信号处理单元。所述双声道信号处理单元可操作为接收所述第三输出信号，并且生成具有在收听空间中的所述立体声信号的确定位置的声像的第四输出信号。所述双声道信号处理单元包括由一阶IIR滤波器实现的同侧滤波器和对侧滤波器。该***还可包括立体声限幅器单元。所述立体声限幅器单元可操作为接收所述第四输出信号，并且生成具有从所述第四输出信号最小化的消波(clipping)的第五输出信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于立体声信号的立体声拓宽的方法，所述立体声信号在收听空间中的一对任意放置的扬声器上可再现。所述方法包括：在升高处理单元处接收所述立体声信号，并且生成具有针对所述立体声信号的附加升高和增强的声音亮度并针对所述任意放置的扬声器而调整的第一输出信号；在侧信号处理单元处接收所述第一输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第二输出信号；以及在中央信号处理单元处接收所述第二输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的进一步拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第三输出信号。
根据各个实施例，该方法可包括在双声道信号处理单元处接收所述第三输出信号，并且生成具有在收听空间中的所述立体声信号的确定位置的声像的第四输出信号。所述双声道信号处理单元包括由一阶IIR滤波器实现的同侧滤波器和对侧滤波器。该方法还可包括在立体声限幅器单元处接收所述第四输出信号，并且生成具有从所述第四输出信号最小化的消波的第五输出信号。
任意处理单元或处理步骤可根据具体应用被包括或省去或重新排列。
本发明扩展到实现一系列指令的机器可读媒介，当这些指令由机器执行时，导致该机器执行此处说明的任意方法。
用于立体声拓宽的***或方法可针对对称立体声扬声器、非对称立体声扬声器和任意其他任意配置的扬声器/驱动器产生增强的声场，提高的沉浸感，以及更多的空间感。其甚至可应用于头戴式耳机收听的情况。
以下参考附图来说明本发明的这些及其他特征及优势。
附图说明
图1是说明具有根据本发明的各实施例实现的所提出的立体声拓宽方案的***的示意性框图。
图2是说明根据本发明的各实施例的升高处理单元的示意性框图。
图3是说明根据本发明的各实施例的HPF(高通滤波器)的频率响应的图。
图4是说明根据本发明的各实施例的侧信号处理单元的示意性框图。
图5是说明根据本发明的各实施例的侧信号处理单元中的BPF(带通滤波器)的频率响应的图。
图6是说明根据本发明的各实施例的中央信号处理单元的示意性框图。
图7是说明根据本发明的各实施例的中央信号处理单元中的BPF的频率响应的图。
图8是说明根据本发明的各实施例的双声道信号处理单元的示意性框图。
图9是说明根据本发明的各实施例的同侧滤波器HRTF(head related transferfunction，头相关变换函数)的频率响应的图。
图10是说明根据本发明的各实施例的对侧滤波器HRTF的频率响应的图。
图11是说明根据本发明的各实施例的立体声限幅器的示意性框图。
图12是说明可用于与本发明的一个或多个实施例连接的典型计算机***的示意性框图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施例。优选实施例的示例在附图中示出。虽然本发明将结合这些优选实施例进行说明，但是应该理解的是，其意图不是将本发明限制为这些优选实施例。相反，其意图是覆盖可能包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的替换、修改和等效形式。为了提供对本发明的全面理解，在下面的描述中阐明了多个具体细节。本发明可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实现。为了不会不必要地掩盖本发明，在其他实例中，熟知的机制没有详细说明。
此处应该注意的是，贯穿各个附图，相似的数字指的是相似的部分。此处示出和描述的各个附图被用于示出本发明的各个特征。在一个具体特征在一个附图中示出而不在另一附图中示出的情况下，除非另有指示的情况或该结构固有地阻止该特征的合并的情况，应该理解的是，这些特征可适合于被包括在其他附图中所示的实施例中，就好像它们被完全示于这些附图中一样。除非另有指示，附图不一定按比例绘制。在附图上提供的任意尺寸并不意为限制本发明的范围，而仅仅是示意性的。
传统立体声扬声器***装置通常包括左扬声器和右扬声器，二者位于同一水平面上，每个扬声器与听者的距离相等。该装置被称为对称立体声扬声器***。但是，存在非对称立体声扬声器***需要在消费者电子市场中实现为产品的情况。在一个示例性非对称***中，左扬声器和右扬声器被植入单个塔(例如，垂直堆叠结构)中的不同水平面上。这两个扬声器之间的距离比对称立体声***的两个扬声器之间的距离近得多，这给立体声拓宽带来了挑战。传统立体声拓宽和增强方法在这些非对称扬声器***中不能很好的使用；因此，在非对称情况下能够产生提高的立体声拓宽效果的新方法是高度渴求的。
总体上来说，本发明的实施例提供了有效且简单的立体声拓宽方案，该立体声拓宽方案具有良好的音频质量效果，而不具有对扬声器的位置配置的显著要求。例如，所提出的方案可应用于对称立体声扬声器和非对称立体声扬声器二者。
图1是说明具有根据本发明的各实施例实现的所提出的立体声拓宽方案的***100的示意性框图。***100主要包括五个处理单元：(1)升高处理单元102；(2)侧信号或差异信号处理单元104；(3)中央信号处理单元106；(4)双声道信号处理单元108；以及(5)立体声限幅器(以防止消波)单元110。具有左声道信号101a和右声道信号101b的立体声信号输入由这五个处理单元处理来生成各自的立体声信号输出103a和103b；105a和105b；107a和107b；109a和109b；111a和111b。
所提出的立体声拓宽方案可针对对称立体声扬声器、非对称立体声扬声器和任意其他任意配置(例如，任意放置的)的扬声器产生增强的声场，提高的沉浸感，以及更多的空间感。其甚至可应用于头戴式耳机收听的情况。
图2是说明根据本发明的各实施例的升高处理单元102的示意性框图200。升高处理单元102对于立体声信号输入的每个声道信号(例如，左声道信号101a、右声道信号101b)至少包括HPF(高通滤波器)202、乘法器204、和加法器206。乘法器204的增益208(例如，g_1L、g_1R)可基于具体应用设为任意适当的值。在优选实施例中，增益208在0.0和1.0之间，并根据从相应的扬声器到用户(例如，听者)的方向和距离进行调整。该调整可手动执行或实时自动执行。一般而言，当立体声扬声器对于用户对称时，g_1L等于g_1R。在优选实施例中，HPF 202是完全相同的。因此，升高处理单元102处理输入信号(例如，101a、101b)以生成相应的输出信号L1、R1(例如，103a、103b)。升高处理单元102不仅向声场加入了一些升高，而且提高了声音的亮度。
图3是说明根据本发明的各实施例的HPF(例如，202)的频率响应的图300。HPF被配置为允许高频通过而使低频衰减。例如，在图300中，低于1500Hz的频率302在幅度(dB)304上大幅下降。
立体声像的拓宽可通过操纵侧信号和中央信号的关系来实现。对于操纵侧信号的关系，图4是说明根据本发明的各实施例的侧信号处理单元104的示意性框图400。侧信号可由(L1-R1)*0.5来确定。因此，如图4所示，侧信号由侧信号确定模块401确定，侧信号确定模块401通过加法器402从L1中减去R1，再通过乘法器404将该结果减半。然后，侧信号通过带通滤波器406(BPF 1)、具有分离的增益g_2L和g_2R的乘法器408、以及加法器410而受到处理/操纵。在优选实施例中，经处理的侧信号被加到L1中，但从R1中减去。增益g_2L和g_2R在0.0和1.0之间，并根据从相应的扬声器/驱动器到用户的方向和距离受到调整。该调整可手动执行或实时自动执行。一般而言，当立体声扬声器对于用户对称时，g_2L等于g_2R。因此，侧信号处理单元104处理输入信号L1、R1(例如，103a、103b)以生成相应的输出信号L2、R2(例如，105a、105b)。
图5是说明根据本发明的各实施例的侧信号处理单元104中的BPF(带通滤波器)(例如，406)的频率响应的图500。BPF被配置为通过特定频率带而衰减其他频率带(例如，高于和低于该特定频率带的频率)。例如，在图500中，在400Hz和600Hz之间的频率502在幅度(dB)504上达到最高点，而低于400Hz和高于600Hz的频率在幅度(dB)504上大幅下降。
对于操纵中央信号的关系，图6是说明根据本发明的各实施例的中央信号处理单元106的示意性框图600。中央信号由(L2+R2)*0.5确定。因此，如图6所示，中央信号由中央信号确定模块601确定，中央信号确定模块601通过加法器602将L2加到R2中，再通过乘法器604将该结果减半。然后，中央信号通过带通滤波器606(BPF 2)、具有分离的增益g_3L和g_3R的乘法器608、以及加法器610而受到处理/操纵。在优选实施例中，经处理的中央信号被加到L2和R2中。增益g_3L和g_3R在0.0和1.0之间，并根据从相应的扬声器/驱动器到用户的方向和距离受到调整。该调整可手动执行或实时自动执行。一般而言，当立体声扬声器对于用户对称时，g_3L等于g_3R。因此，中央信号处理单元106处理输入信号L2、R2(例如，105a、105b)以生成相应的输出信号L3、R3(例如，107a、107b)。
图7是说明根据本发明的各实施例的中央信号处理单元106中的BPF(例如，606)的频率响应的图700。BPF被配置为通过特定频率带而衰减其他频率带(例如，高于和低于该特定频率带的频率)。例如，在图700中，在1500Hz和2000Hz之间的频率702在幅度(dB)704上达到最高点，而低于1500Hz和高于2000Hz的频率在幅度(dB)704上大幅下降。
双声道合成技术使用头相关变换函数(HRTF)来将声音的像放置在头戴式耳机和扬声器的任意位置。作为结果，对于扬声器的情况，放置的位置可超过物理扬声器。图8是说明根据本发明的各实施例的双声道信号处理单元108的示意性框图800。如图8所示，对于相应扬声器采用了同侧滤波器(HRTF)802、808；对侧滤波器(HRTF)804、810；以及耳间时间差ITD 806、812。对于对称扬声器配置，“Ipsi HPF 1”802、“Contra.LPF 1”804、以及“ITD 1”806分别与“Ipsi HPF 2”808、“Contra.LPF 2”810、以及“ITD 2”812相同。因此，双声道信号处理单元108处理输入信号L3、R3(例如，107a、107b)以生成相应的输出信号L4、R4(例如，109a、109b)。
根据本发明的各实施例，图9是说明同侧滤波器HRTF 802、808的频率响应的图900，而图10是说明对侧滤波器HRTF 804、810的频率响应的图1000。图9和图10是由一阶IIR滤波器实现的“Ipsi HPF”802、808和“Contra.LPF”804、810的示例。通常，HRTF由具有长抽头的FIR滤波器或由更高阶的IIR滤波器实现。
为了尽可能减小或消除消波，立体声限幅器可以可选地用于后处理中。图11是说明根据本发明的各实施例的立体声限幅器110的示意性框图1100。输入信号L4、R4(例如，109a、109b)由最大值确定器1102、压缩增益计算器1104、以及乘法器1106进行处理。最大值确定器1102被配置为计算并确定输入信号L4和R4的最大绝对值。压缩增益计算器1104一般被配置为基于在最大值确定器1102中确定的输入信号L4、R4的最大绝对值来窄化/降低/压缩其动态范围。通过乘法器1106向左声道和右声道L4、R4施加相同的增益g_4将使立体声声像保持不变。很多可用技术可被用于压缩增益计算器1104。因此，立体声限幅器单元110处理输入信号L4、R4(例如，109a、109b)以生成相应的输出信号L5、R5(例如，111a、111b)。
所提出的***/方案可应用于任意相关的技术/方案/IP以拓宽非对称立体声扬声器或任意配置的扬声器的立体声像。一般而言，所提出的方案是提高音效且能够接受任意现存的单一声道和立体声道音频信号(例如，MP3、WMA、MIDI、数字TV、数字广播无线电和互联网音频等)的完整技术。所提出的***可由软件或硬件实现，并且还可以嵌入相关的音频播放器中。
本发明还涉及使用根据本发明的一个或多个实施例的计算机***。图12示出了可与本发明的一个或多个实施例结合使用的典型计算机***。计算机***1200包括一个或多个处理器1202(例如，中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP))，该一个或多个处理器1202被耦合到存储设备，该存储设备包括主存储设备1206(通常是随机存取存储器，或RAM)和另一主存储设备1204(通常是只读存储器，或ROM)。如本领域所熟知，主存储设备1204向CPU单向传输数据和指令，而主存储设备1206通常被用于以双向的方式传输数据和指令。这两个主存储设备可包括任意适当的计算机可读介质，包括计算机程序产品，该计算机程序产品包括机器可读媒介，在该媒介上提供了根据本发明的一个或多个实施例的程序指令。
大容量存储设备1208也被双向地耦合到CPU 1202并提供额外的数据存储容量，并且可包括任意计算机可读介质，包括计算机程序产品，该计算机程序产品包括机器可读媒介，在该媒介上提供了根据本发明的一个或多个实施例的程序指令。大容量存储设备1208可被用于存储程序、数据等等，并且通常是比主存储设备慢的二级存储媒介，例如硬盘。应该注意的是，在适当的情况下，保留在大容量存储设备1208中的信息可以标准方式作为虚拟存储合并作为主存储设备1206的一部分。专用大容量存储设备(例如，CD-ROM)也可向CPU单向传递数据。
CPU 1202也被耦合到接口1210，该接口1210包括一个或多个输入/输出设备，例如，视频监控器、轨迹球、鼠标、键盘、麦克风、触摸感应显示器、换能器、读卡器、磁性或纸带阅读器、平板电脑、触笔、语音或手写识别器、或其他熟知的输入设备，当然例如其他计算机。最后，CPU1202可以使用如1212大致所示的网络连接可选地耦合到计算机或电信网络。采用这样的网络连接，可预期CPU在执行上述方法步骤的过程中，可从该网络接收信息，或可向该网络输出信息。上述设备和材料将是计算机硬件和软件领域的技术人员所熟悉的。
与现有技术相比，所提出的方案的新颖性和优势可被总结如下：
(1)提出了一种新的升高处理，以增强声场扩展和亮度而不依赖于扬声器的配置(例如，位置配置；不同/相同的水平面/轴；不同/相同的垂直面/轴)。
(2)侧信号首先被过滤，然后由不同/可调整的强度对两个声道分别加权，以既适用于非对称立体声扬声器也适用于对称扬声器。
(3)中央信号也被过滤，然后由不同/可调整的强度基于两个声道的距离和其他空间参数进行加权，使得最终的中央信号不依赖于扬声器的配置。
(4)设计了一种新的且简单的双声道信号处理方案用于任意配置的扬声器。
上述单元/模块中的一个或多个的整合拓宽了对称立体声扬声器和非对称立体声扬声器二者的立体声像。事实上，所提出的方案已被证明甚至适用于头戴式耳机以降低听觉疲劳，这主要是由于所提出的新的双声道信号处理单元。
虽然以上发明为了使理解清晰的目的而进行了详细地说明，但明显的是，在所附权利要求的范围内可实现某些改变和变化。因此，给出的实施例应被视为示意性而非限制性的，并且本发明不应被限制到此处给出的细节，而可在所附权利要求的范围和等价内进行修改。

Claims (20)

1.一种立体声拓宽***，所述立体声拓宽***用于在收听空间中的一对任意放置的扬声器上可再现的立体声信号，所述立体声拓宽***包括：
升高处理单元，所述升高处理单元可操作为接收所述立体声信号，并且生成具有针对所述立体声信号的附加升高和增强的声音亮度并针对所述任意放置的扬声器而调整的第一输出信号；
侧信号处理单元，所述侧信号处理单元可操作为接收所述第一输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第二输出信号；以及
中央信号处理单元，所述中央信号处理单元可操作为接收所述第二输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的进一步拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第三输出信号。
2.如权利要求1所述的立体声拓宽***，其中所述升高处理单元包括：
升高处理滤波器，所述升高处理滤波器可操作为过滤所述立体声信号；
升高处理乘法器，所述升高处理乘法器可操作为向经过过滤的立体声信号施加权重，其中所述权重可根据从扬声器到相应用户的方向和距离进行调整；以及
升高处理加法器，所述升高处理加法器可操作为向所述立体声信号添加经过过滤且加权的立体声信号以生成所述第一输出信号。
3.如权利要求2所述的立体声拓宽***，其中所述升高处理滤波器是高通滤波器。
4.如权利要求2所述的立体声拓宽***，其中所述立体声信号和所述第一输出信号具有相应的左声道信号和右声道信号。
5.如权利要求2所述的立体声拓宽***，其中所述侧信号处理单元包括：
侧信号确定模块，所述侧信号确定模块可操作为根据所述第一输出信号确定侧信号；
侧信号滤波器，所述侧信号滤波器可操作为过滤所述侧信号；以及
侧信号乘法器，所述侧信号乘法器可操作为向经过过滤的侧信号施加权重，其中所述权重可根据从扬声器到相应用户的方向和距离进行调整；以及
侧信号加法器，所述侧信号加法器可操作为向所述第一输出信号添加经过过滤且加权的侧信号以生成所述第二输出信号。
6.如权利要求5所述的立体声拓宽***，其中所述侧信号滤波器是带通滤波器。
7.如权利要求5所述的立体声拓宽***，其中所述第一输出信号和所述第二输出信号具有相应的左声道信号和右声道信号。
8.如权利要求5所述的立体声拓宽***，其中所述中央信号处理单元包括：
中央信号确定模块，所述中央信号确定模块可操作为根据所述第二输出信号确定中央信号；
中央信号滤波器，所述中央信号滤波器可操作为过滤所述中央信号；以及
中央信号乘法器，所述中央信号乘法器可操作为向经过过滤的中央信号施加权重，其中所述权重可根据从扬声器到相应用户的方向和距离进行调整；以及
中央信号加法器，所述中央信号加法器可操作为向所述第二输出信号添加经过过滤且加权的中央信号以生成所述第三输出信号。
9.如权利要求8所述的立体声拓宽***，其中所述中央信号滤波器是带通滤波器。
10.如权利要求8所述的立体声拓宽***，其中所述第二输出信号和所述第三输出信号具有相应的左声道信号和右声道信号。
11.如权利要求1所述的立体声拓宽***，进一步包括：
双声道信号处理单元，所述双声道信号处理单元可操作为接收所述第三输出信号，并且生成第四输出信号，所述第四输出信号具有在收听空间中的所述立体声信号的确定位置的声像，其中所述双声道信号处理单元包括由一阶IIR滤波器实现的同侧滤波器和对侧滤波器。
12.如权利要求11所述的立体声拓宽***，进一步包括：
立体声限幅器单元，所述立体声限幅器单元可操作为接收所述第四输出信号，并且从所述第四输出信号生成具有最小化的消波的第五输出信号。
13.如权利要求8所述的立体声拓宽***，其中所述权重被自动调整。
14.如权利要求1所述的立体声拓宽***，其中所述任意放置的扬声器构成对称扬声器配置。
15.如权利要求1所述的立体声拓宽***，其中所述任意放置的扬声器构成非对称扬声器配置。
16.如权利要求1所述的立体声拓宽***，其中所述扬声器被集成于头戴式耳机中。
17.一种用于立体声信号的立体声拓宽的方法，所述立体声信号在收听空间中的一对任意放置的扬声器上可再现，所述方法包括：
在升高处理单元处接收所述立体声信号，并且生成具有针对所述立体声信号的附加升高和增强的声音亮度并针对所述任意放置的扬声器而调整的第一输出信号；
在侧信号处理单元处接收所述第一输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第二输出信号；以及
在中央信号处理单元处接收所述第二输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的进一步拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第三输出信号。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括：
在双声道信号处理单元处接收所述第三输出信号，并且生成具有在收听空间中的所述立体声信号的确定位置的声像的第四输出信号，其中所述双声道信号处理单元包括由一阶IIR滤波器实现的同侧滤波器和对侧滤波器。
19.如权利要求18所述的方法，进一步包括：
在立体声限幅器单元处接收所述第四输出信号，并且从所述第四输出信号生成具有最小化的消波的第五输出信号。
20.如权利要求13所述的立体声拓宽***，其中，所述权重被实时地自动调整。
CN201380027863.1A 2012-05-29 2013-05-29 任意配置的扬声器的立体声拓宽 Active CN104335606B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261652813P 2012-05-29 2012-05-29
US61/652,813 2012-05-29
PCT/US2013/042953 WO2013181172A1 (en) 2012-05-29 2013-05-29 Stereo widening over arbitrarily-configured loudspeakers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104335606A CN104335606A (zh) 2015-02-04
CN104335606B true CN104335606B (zh) 2017-01-18

Family

ID=49673859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380027863.1A Active CN104335606B (zh) 2012-05-29 2013-05-29 任意配置的扬声器的立体声拓宽

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9398391B2 (zh)
EP (1) EP2856775B1 (zh)
CN (1) CN104335606B (zh)
SG (1) SG11201407255XA (zh)
WO (1) WO2013181172A1 (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102150955B1 (ko) * 2013-04-19 2020-09-02 한국전자통신연구원 다채널 오디오 신호 처리 장치 및 방법
CN108806704B (zh) 2013-04-19 2023-06-06 韩国电子通信研究院 多信道音频信号处理装置及方法
US20140362996A1 (en) * 2013-05-08 2014-12-11 Max Sound Corporation Stereo soundfield expander
US20150036828A1 (en) * 2013-05-08 2015-02-05 Max Sound Corporation Internet audio software method
US20150036826A1 (en) * 2013-05-08 2015-02-05 Max Sound Corporation Stereo expander method
US9319819B2 (en) 2013-07-25 2016-04-19 Etri Binaural rendering method and apparatus for decoding multi channel audio
WO2016012037A1 (en) * 2014-07-22 2016-01-28 Huawei Technologies Co., Ltd. An apparatus and a method for manipulating an input audio signal
ES2936834T3 (es) * 2014-12-04 2023-03-22 Gaudi Audio Lab Inc Aparato de procesamiento de señales de audio y método para la reproducción biaural
EP3048809B1 (en) * 2015-01-21 2019-04-17 Nxp B.V. System and method for stereo widening
EP3369736A4 (en) 2015-10-29 2019-04-24 University of Tsukuba MORPHINANE DERIVATIVE AND MEDICAL USE THEREOF
US10225657B2 (en) 2016-01-18 2019-03-05 Boomcloud 360, Inc. Subband spatial and crosstalk cancellation for audio reproduction
JP6546351B2 (ja) * 2016-01-19 2019-07-17 ブームクラウド ３６０ インコーポレイテッド ヘッドマウントスピーカのためのオーディオエンハンスメント
EP3473022B1 (en) 2016-06-21 2021-03-17 Dolby Laboratories Licensing Corporation Headtracking for pre-rendered binaural audio
JP6866679B2 (ja) * 2017-02-20 2021-04-28 株式会社Ｊｖｃケンウッド 頭外定位処理装置、頭外定位処理方法、及び頭外定位処理プログラム
US10623883B2 (en) * 2017-04-26 2020-04-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Matrix decomposition of audio signal processing filters for spatial rendering
TWI634549B (zh) 2017-08-24 2018-09-01 瑞昱半導體股份有限公司 音訊強化裝置及方法
EP3487188B1 (en) 2017-11-21 2021-08-18 Dolby Laboratories Licensing Corporation Methods, apparatus and systems for asymmetric speaker processing
CN108040317B (zh) * 2017-12-22 2019-09-27 南京大学 一种混合式听感声场扩宽方法
US10764704B2 (en) * 2018-03-22 2020-09-01 Boomcloud 360, Inc. Multi-channel subband spatial processing for loudspeakers
EP3807877A4 (en) * 2018-06-12 2021-08-04 Magic Leap, Inc. LOW FREQUENCY INTER-CHANNEL COHERENCE CONTROL
CN113545109B (zh) 2019-01-08 2023-11-03 瑞典爱立信有限公司 用于虚拟现实的有效空间异质音频元素
US10841728B1 (en) 2019-10-10 2020-11-17 Boomcloud 360, Inc. Multi-channel crosstalk processing
CN113473352B (zh) * 2021-07-06 2023-06-20 北京达佳互联信息技术有限公司 双声道音频后处理的方法和装置
US20240163626A1 (en) * 2022-11-11 2024-05-16 Bang & Olufsen, A/S Adaptive sound image width enhancement

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1426267A (zh) * 1995-07-28 2003-06-25 Srs实验室公司 声学校正设备
WO2007004147A2 (en) * 2005-07-04 2007-01-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Stereo dipole reproduction system with tilt compensation.
CN1901761A (zh) * 2005-07-20 2007-01-24 三星电子株式会社 宽单声道声音再现方法和设备
CN1946247A (zh) * 2005-10-07 2007-04-11 三星电子株式会社 放大立体声效果的方法和设备
CN101946526A (zh) * 2008-02-14 2011-01-12 杜比实验室特许公司 立体声扩展

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0105975D0 (en) * 2001-03-10 2001-04-25 Central Research Lab Ltd A method of modifying low frequency components of a digital audio signal
JP5964311B2 (ja) * 2010-10-20 2016-08-03 ディーティーエス・エルエルシーＤｔｓ Ｌｌｃ ステレオイメージ拡張システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1426267A (zh) * 1995-07-28 2003-06-25 Srs实验室公司 声学校正设备
WO2007004147A2 (en) * 2005-07-04 2007-01-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Stereo dipole reproduction system with tilt compensation.
CN1901761A (zh) * 2005-07-20 2007-01-24 三星电子株式会社 宽单声道声音再现方法和设备
CN1946247A (zh) * 2005-10-07 2007-04-11 三星电子株式会社 放大立体声效果的方法和设备
CN101946526A (zh) * 2008-02-14 2011-01-12 杜比实验室特许公司 立体声扩展

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013181172A1 (en) 2013-12-05
CN104335606A (zh) 2015-02-04
US9398391B2 (en) 2016-07-19
US20150125010A1 (en) 2015-05-07
SG11201407255XA (en) 2014-12-30
EP2856775A1 (en) 2015-04-08
EP2856775B1 (en) 2018-04-25
EP2856775A4 (en) 2015-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104335606B (zh) 任意配置的扬声器的立体声拓宽
KR101827032B1 (ko) 스테레오 영상 확대 시스템
CN104620602B (zh) 用于双信道音频***中的立体声场域增强的***及方法
CN101263739B (zh) 用于音频处理的***和方法
FI113147B (fi) Menetelmä ja signaalinkäsittelylaite stereosignaalien muuntamiseksi kuulokekuuntelua varten
US9866963B2 (en) Headphone audio enhancement system
CN108632714B (zh) 扬声器的声音处理方法、装置及移动终端
TW200621067A (en) Improved head related transfer functions for panned stereo audio content
US9668081B1 (en) Frequency response compensation method, electronic device, and computer readable medium using the same
WO2011104418A1 (en) Modifying spatial image of a plurality of audio signals
CN101902679A (zh) 立体声音频信号模拟5.1声道音频信号的处理方法
CN106792365B (zh) 一种音频播放方法及装置
CN106954139A (zh) 一种联合耳机和扬声器的声场渲染方法及***
CN104396279B (zh) 用于多声道音频信号的下混合的方法和设备
US10659903B2 (en) Apparatus and method for weighting stereo audio signals
KR100849030B1 (ko) 복수 채널 스피커 환경에서 가상 스피커 기술을 사용한입체음향 재생 장치
US10659880B2 (en) Methods, apparatus and systems for asymmetric speaker processing
CN106170114A (zh) 一种音频输出的控制方法、装置及音频播放设备
KR100802339B1 (ko) 스테레오 스피커 환경에서 가상 스피커 기술을 사용한입체음향 재생 장치 및 방법
US11496849B2 (en) Acoustic radiation reproduction
US20090052676A1 (en) Phase decorrelation for audio processing
US20230077689A1 (en) Speaker driver arrangement for implementing cross-talk cancellation
KR100566115B1 (ko) 입체 음향을 생성하는 장치 및 방법
JP3596296B2 (ja) 音場再生装置および方法
CN115278506A (zh) 音频处理方法以及音频处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant