CN105554602A - 具有用于进行均衡选择和设置的触觉接口的声音再现*** - Google Patents
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Abstract
该***包括数字信号处理器和触觉接口(130),该数字信号处理器能够向要再现的音频信号应用处理操作,该触觉接口显示与具有预定处理参数的多个处理预设相对应的指示,并能够接收用于使处理调整游标连续移位的触觉控制。要向数字信号处理器应用的参数是根据所述预设的预定参数以及调整游标相对于所述不同的预设指示位置的位置来计算的,以因此允许应用从有问题的各预设的组合中得出的处理。尤其作出多个均衡设置的应用对于收听耳机而言是直观的。
Description
技术领域
本发明一般涉及音频***,并且更具体地涉及这样的***的声音再现设置装置,具体地涉及利用通过音频耳机来再现的***。
背景技术
某些耳机包括可充电电池和无线接收电路,该无线接收电路适于接收通过信道传达的音频信号,以便将其解码和变换成适用于换能器的模拟声音信号,这样的信道为例如无线电(通常根据蓝牙规范(注册商标)或红外)。
最新近的音频耳机还包含音频处理电子电路,该音频处理电子电路旨在执行均衡化、应用声音效果、动态地控制再现的音量、抵销环境噪声等。
在一些情况下,均衡化和声音效果设置是通过借助于位于与音频耳机进行通信的远程设备(诸如智能终端或智能电话)上的接口的控制通常通过根据蓝牙通信协议的无线链路以用户的选择从设置列表中选出的。由申请人公司销售的商品名为Zik(注册商标)的耳机具有这样的功能。
US2012/0063614A1和US2014/0173519A1描述了这种供通过变得对用户可用的合适控件来选择和控制不同的声音再现预设的接口。
发明内容
本发明旨在丰富设置可能性,具体地旨在丰富声音均衡设置,同时允许用户按特别简单和直观的方式来执行这样的设置。
本发明因此提出一种声音再现***,如以上提到的US2012/0063614A1中所公开的,该***包括:
数字信号处理器,其能够根据各参数对要再现的音频信号应用处理操作;
触摸屏用户接口,该触摸屏用户接口适于在预定位置显示与具有预定处理参数的多个处理预设相对应的指示,并接收对处理调整游标的连续位移的触觉控制;以及
用于根据所述预设的预定参数和调整游标相对于所述不同预设指示位置的位置来计算要被应用于数字信号处理器的参数以因此允许应用从正考虑的预设的组合得出的处理的装置。
本发明的特征在于,该***的各预设指示分布在具有旋转形状的区域中两个两个成角度地偏移的各位置中。此外,游标是单个游标,使得该游标在径向方向相对于旋转形状的位移允许调整该处理的强度,而该同一游标在周向相对于旋转形状的位移允许调整其指示位置最接近的各预设之间的组合。
可按如本领域的技术人员在技术上可能估计到的任何组合采取的该***的一些优选而非限制特征为以下:
这些预设为频带均衡预设;
这些预设的参数包括频带过滤的参数;
要应用的参数通过根据游标相对于最接近该游标的两个预设指示位置的距离进行内插来计算;
该***进一步包括用于根据游标相对于对应于缺乏处理的参考位置的位置和至少一个最近预设指示位置来计算要应用于数字信号处理器的参数以因此允许调整处理强度的装置;
该***包括智能终端和收听耳机,该智能终端包括用户接口和计算装置,且收听耳机包括数字信号处理器;和/或
该***进一步包括在终端和耳机之间的无线通信装置,该无线通信装置适于传达音频流和参数。
附图说明
现在将参考附图描述本发明的示例性实施例,在所有附图中,相同的附图标记指示相同或功能上相似的元素。
图1示意性地示出用于实现本发明的声音恢复***的不同组件。
图2示出用于实现本发明的优选用户接口。
图3示出与可通过图2的接口选择的一组预设相对应的均衡值。
图4示出与这些均衡相对应的过滤操作的响应曲线。
图5a到5d示出一组用户接口(其中包括图2的用户接口),该组用户接口可用于实现与声音再现有关的一组功能。
具体实施方式
首先,参考图1,示出了音频收听***,该***包括用户终端100和音频耳机200。
终端100为例如智能电话,并按本质上公知的方式包括中央处理单元和常规的存储器及其输入/输出设备、例如根据WiFi和蓝牙协议的无线通信装置、和触摸屏。
图1中简单地示出终端100的中央处理单元110、蓝牙通信电路120和触摸屏130,它们均具有本质上公知的类型。
罩耳式类型的耳机200按本质上常规的方式包括左和右两个耳机210g和210d,这些耳机之一包含允许该耳机与终端100进行通信的蓝牙接收电路220、适于将不同类型的处理(均衡化、混响、空间化等)应用于由蓝牙协议的相应简档(通常为A2DP简档)接收的声音流的数字信号处理器230、以及针对左耳机和右耳机中包含的换能器的放大器240。
蓝牙协议的经适配简档允许要应用于数字信号处理器230的控制输入的设置或参数值从终端100转移到耳机200以修改所施加的效果。
处理器230可施加的效果之一是频率过滤器。例如,处理器实现无限脉冲响应(IIR)过滤器,该无限脉冲响应(IIR)过滤器的特征在于基于在输入处应用的信号的值的响应以及该过滤器可能已产生的响应的在先值。具体地,它可以是2阶IIR过滤器(被称为“双二阶”),其转移函数给出作为时刻n、n-1和n-2处的输入信号x的函数的时刻n处的输出信号y,该转移函数由以下给出:
y(n)=b0*x(n)+b1*x(n-1)+b2*x(n-2)+a1*y(n-1)+a2*y(n-2)
该转移函数的系数a1、a2、b0、b1、b2是从该过滤器的参数f0、Q和G(分别为经处理的带的中央频率、带宽或质量因子、以及增益)中导出的。
现在将讨论响应于用户在终端上执行的设置选择而调整这些系数或参数本身的方式。
参考图2,根据本发明的优选示例的用户接口包括在触摸屏130上生成的固定旋转区域ZA(例如,圆形或环形区域,并且本文中一般为环形区域),在该固定旋转区域ZA上,在本文中具有显著地小于环状面积ZA的外径的直径的圆形设置片P有可能由于触觉输入接口而响应于手指滑动动作而代替较小的设置图标。
为了良好的标定片P相对于环形区域ZA的位置,该片具有与该环形区域的色彩对比强烈的色彩。例如,片P具有亮色,而区域ZA是以灰度级示出的。
区域ZA上的六个角位置(互相间隔开60°)对应于六个频率过滤预设。这六个预设位置由标记PR1到PR6表示,并且每一预设位置在指示符CP的***圈上均带有调用这些设置的单词或指示符,即Vocal(人声)、Cristal(清澈的),Club(俱乐部),Punchy(强力的),Deep(深邃的)和Pop(流行的)。
有利地并如图所示,环形区域ZA在周向在其外边缘和/或其内边缘上具有可例如表示某些过滤特征的起伏。
根据另一优选方法,环形区域的内边缘或外边缘不是尖锐边缘,而是在进入该区域时灰度级的阴影朝向白色渐变并在从该区域退出时灰度级的阴影朝向黑色渐变的模糊边缘。
本发明的特征在于频率过滤调整片P的位移允许逐步改变均衡。
当响应于触觉接口,使片P从环形区域ZA的几何中心C径向地向外移位时,得到第一进展程度。
当朝向给定预设PRn(在图2中,以箭头F1的朝向预设PR3Club(即片位置P1)的方向)执行该移位时,则终端100的中央单元通过在零均衡强度(没有均衡效果)和最大均衡强度之间进行插值来为该预设PR3计算要向数字信号处理器应用的均衡参数。
该插值优选地通过将每一频带的增益参数(不管该增益为正还是负)乘以一系数来执行,该系数包括在0和1之间,并表示当到达片P的被搜索的位置时(通常为当用户已将该片滑动到期望位置之后将其手指从触觉输入接口移走时),几何中心C和该片的中心之间的径向距离。该径向距离是相关于与最大影响强度相对应的最大径向距离来确定的,该径向距离优选地位于环形区域ZA的外边缘附近。
当响应于触觉接口,使片P朝向位于两个预设PRn和PRn+1之间的位置移位时,得到第二进展程度。
当(在图2中,以箭头F2的朝向位于设置PR3Club和PR4Punchy之间的片位置P2的方向)执行这样的移位时,终端100的中央单元通过在预设PR3的均衡值和预设PR4的那些均衡值之间进行插值来计算要向数字信号处理器应用的均衡参数。
该插值可以是基于片P相对于围绕该片的位置P2的两个预设PR3和PR4的角位置(通常相互间隔60°)的角位置的线性插值。
应理解,在实践中,计算要向数字信号处理器应用的参数因此考虑片P和几何中心C之间的距离以及该片在区域ZA中的角位置,该计算包括:i)在两个预设的参数之间的第一插值(除了当片P在与纯预设PRn相对应的半径内时),以及ii)在零均衡和从第一插值得出的参数之间的第二插值。
一旦该片借助于触觉接口进入期望位置,并在该位置保持静止,则如以上定义地计算的参数并冻结并被发送给耳机200的数字信号处理器230。作为变型并优选地,这些参数是在片P借助于触觉接口的移位期间动态地计算的,并被周期性地发送给处理器230,以使得用户可在产生过程中听到对声音流进行了这样的调整处理的效果。
优选地,预设被组织在环形区域ZA周围,以使得两个角度上毗邻的预设具有相似的参数,从而使得在毗邻预设参数的值之间的插值有音乐上的意义。
在本示例中,提供了六个预设,在图3中示出了这六个预设的参数值。这些参数在本文中包括五个预设值的集合,其一般对应于(而无需进入实现无限脉冲响应“双二阶”过滤的细节)五个频带(从低音到高音)中的增益值。
观察到,“最精细的”均衡预设(富有高音而缺乏低音,诸如Vocal预设和Cristal预设)位于环形区域中与在“深”或“厚”预设(诸如Punchy和Deep)相对的地方,Punchy和Deep相反富有低音。
具体地,这允许避免在两个预设的值之间的插值有导致过于中性的均衡的风险。相反,音乐上最接近的设置(例如,设置对Vocal/Cristal、Punchy/Deep等)彼此毗邻,从而使得该插值对于给出最佳结果而言是可靠的。
图4示出了用图3中示出的不同参数得到的频率响应曲线。应理解,通过在两个频率预设的参数之间彼此插值(片成角度地位于两个预设之间),并通过用零频率校正的那些参数对这些参数进行插值(片位于中间区域和外周区域之间,这时校正最大),可按对用户而言尤其简单和直观的方式来得到非常大范围的均衡预设。具体地,后者(与现有技术中一样)不必知道也不必操纵带中心频率、质量因子和增益的值。
图5a到5d示出了可由相关联的耳机通过声音播放管理应用实现的一组用户接口。
图5a示出了主要屏幕,其中中心处为向耳机供电的电池的剩余持续时间,并且在底部为允许到达图5b到5d中示出的屏幕的一组按钮B1、B2和B3。作为替换,从一屏幕到另一屏幕的通行可由于触觉接口而借助手指通过横向滑动来执行。
图5b示出了调整配备耳机200的噪声消除功能的屏幕。
按本质上公知的方式,耳机的噪声消除电路具有在换能器的最终再现处尽可能精确的消除环境噪声的目标。常规地,该电路通过以下方式来操作:通过集成在耳机中的话筒来拾取环境噪声,并通过以与耳机的垫(pad)的噪声衰减相对应的幅度向要再现的声音流添加从经拾取的噪声信号的反相中得到的信号。存在更复杂的过程处理操作,但目标仍是最好的抵消环境噪声。
根据本发明的这方面(本领域的技术人员将理解,该方面可完全独立于以上描述的均衡设置功能来实现),用户可在最大化作用和相反地允许收听者感知到周围声音环境的总钝化作用之间渐进地设置降噪器的作用程度。这允许根据使用来优化收听舒适度。例如,当耳机用作具有移动电话的免提设备(其一般是终端100本身)时,该***可令环境噪声的某部分存在以避免隔离感,并且还允许说话者更自然地感知其自己的语音。
图5b示出用于设置噪声补偿CR的游标,其允许出于该目的而按连续的方式或分阶段地在零补偿值和最大补偿值(对应于消除)之间调整环境噪声补偿。已消除噪声的声音级别的当前值(“25dB”)被显示在圆的中心处,在该圆的半径(此处为垂直半径)上,游标CR被用户的手指代替,环境噪声的真实级别(“58dB”)被显示在该圆上。
图5c对应于以上描述的图2。
最后,图5d示出收听声音状况的模拟的设置的屏幕(尤其地,根据要模拟的收听场所的立体声图像的混响类型和宽度)。
彼此相切的一系列圆CT1、CT2示出了虚拟收听场所的模拟尺寸和/或混响或安静特征,而两个喇叭符号HPg、HPd可借助触觉接口被在有效的圆上更多或更少的间隔开,以选择性地缩小或放大立体声图像。
当然,本发明不限于此前描述的实施例和各变型,但本领域的技术人员将由于其一般知识而能够作出许多适配。具体地:
本发明适用于具有有线或无线链路的任何类型的设备(具体为罩耳式或入耳式耳机、扬声器套件等)的声音再现;
均衡处理操作可通过任何类型的电路(数字电路或混合电路)来实现;
在具有耳机的***的情况下,这些处理电路可在耳机中提供(如此前所描述的),但作为变型,可在播放声音流的用户终端中提供。
预设的数目和布置可正如其标记所位于的区域的图形表示那样广泛地改变;
用户接口可根据设备类型而广泛地改变。
Claims (7)
1.一种声音再现***(100,200),其特征在于,所述***包括:
数字信号处理器(230),该数字信号处理器能够根据各参数向要再现的音频信号应用处理操作;
触摸屏用户接口(130),该触摸屏用户接口适于在预定位置(PRn)处显示与具有预定处理参数的多个处理预设相对应的指示,并接收用于使处理调整游标(P)连续移位的触觉控制;以及
用于根据所述预设的预定参数以及调整游标相对于所述不同的预设指示位置的位置来计算要向所述数字信号处理器应用的参数以因此允许应用从有问题的各预设的组合中得出的处理的装置(110);
其特征在于:
预设指示(PRn)分布在具有旋转形状(ZA)的区域中两个两个成角度地偏移的各位置中;
游标(P)是单个游标,使得:
该游标(P)在径向方向上相对于所述旋转形状(ZA)的位移允许调整所述处理的强度,而
该同一游标(P)在周向上相对于所述旋转形状的位移允许调整其指示位置最接近的各预设之间的组合。
2.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述预设是频带均衡预设。
3.如权利要求2所述的***,其特征在于,所述预设的参数包括频带过滤的参数。
4.如权利要求1所述的***,其特征在于,要应用的参数是通过根据所述游标相对于最接近所述游标的两个预设指示位置的距离进行插值来计算的。
5.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述***进一步包括用于根据所述游标相对于对应于缺少处理的参考位置(C)的位置以及指示一个最接近的预设指示位置(PRn)来计算要向所述数字信号处理器(230)应用的参数以因此允许调整所述处理的强度的装置(110)。
6.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述***包括智能终端(100)和收听耳机(200),所述智能终端包括所述用户接口(130)和所述计算装置(110),且所述收听耳机包括所述数字信号处理器(230)。
7.如权利要求6所述的***,其特征在于,所述***进一步包括在所述终端和所述耳机之间的无线通信装置(120,220),所述无线通信装置适于传达所述音频流和所述参数。
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