CN117643072A - 用于利用相似度分析产生用于声音发生器的操控信号或产生扩展多声道音频信号的设备和方法 - Google Patents

Abstract

用于产生用于声音发生器的操控信号的设备，所述设备具有以下特征：用于从多声道音频信号的第一声道信号(1001，71，306)和第二声道信号(1002，308)中产生推挽信号(1011)的推挽信号发生器(1010，80)；用于根据设定值以可设定的放大或衰减对推挽信号(1011)进行放大或衰减的可控放大器(1020)，其中设备构成用于从可控放大器(1030)的输出信号(1036，72)中求取操控信号；以及用于确定设定值的控制装置(1020)，其中控制装置(1020)构成用于在第一声道信号和第二声道信号之间有第一相似度的情况下，确定第一设定值，以及在第一声道信号和第二声道信号之间有第二相似度的情况下，确定第二设定值，其中第一相似度表示比第二相似度低的相似度，并且其中第一设定值表示比第二设定值小的放大或表示比第二设定值大的衰减。

Description

用于利用相似度分析产生用于声音发生器的操控信号或产生 扩展多声道音频信号的设备和方法

技术领域

本发明涉及电声学并且尤其涉及用于产生和再现音频信号的概念。

背景技术

通常，声学场景利用一组麦克风来记录。每个麦克风输出一个麦克风信号。对于管弦乐队的音频场景，例如可以使用25个麦克风。然后，音响工程师将25个麦克风输出信号混合，例如混合成标准格式，例如立体声格式，5.1、7.1、7.2或另一对应的格式。在立体声格式中，例如通过音响工程师或自动混合过程产生两个立体声声道。在5.1格式中，混合会产生5个声道和1个低音炮声道。与此类似地，例如，在7.2格式中，混合成七个声道和两个低音炮声道。如果要在再现环境中“呈现”或处理音频场景，将混合结果施加到电动扬声器上。在立体声再现场景中，存在两个扬声器，其中第一扬声器接收第一立体声声道，并且第二扬声器接收第二立体声声道。在7.2再现格式中，例如存在七个在预确定的位置处的扬声器并且此外存在两个可以相对任意放置的低音炮。七个声道被施加到对应的扬声器上，并且两个低音炮声道被施加到对应的低音炮上。

在检测音频信号时使用唯一的麦克风装置以及在再现音频信号时使用唯一的扬声器装置通常忽略声源的真实性质。欧洲专利EP 2692154 B1描述了一种用于检测和再现音频场景的套件，在所述套件中不仅记录和再现平移，而且记录和再现旋转并且此外还记录和再现振动。因此，声音场景不仅通过唯一检测信号或唯一混合信号来再现，而且通过两个检测信号或两个混合信号来再现，所述两个检测信号或两个混合信号一方面同步记录而所述两个检测信号或两个混合信号另一方面同步再现。借此实现，与标准记录相比，记录并且在再现环境中再现音频场景的不同的发射特性。

为此，如在所述欧洲专利中所示的那样，一组麦克风放置在声学场景与(假想的)听众席之间，以便检测“传统”或平移信号，所述“传统”或平移信号的特征在于高定向性或高品质。

此外，第二组麦克风放置在声学场景的上方或侧面，以便记录具有低品质或低定向性的信号，与平移相反，所述信号应当映射声波的旋转。

在再现侧，对应的扬声器被放置在典型的标准位置处，所述扬声器中每个扬声器具有用于再现旋转信号的全方向布置，并且具有用于再现“传统”平移声音信号的定向布置。此外，在标准位置中的每个标准位置处还存在一个低音炮，或者在任意部位处仅存在仅一个唯一的低音炮。

欧洲专利EP 2692144 B1公开了一种用于一方面再现平移音频信号而另一方面再现旋转音频信号的扬声器。也就是说，扬声器一方面具有全方向发射布置而另一方面具有定向发射布置。

欧洲专利EP 2692151 B1公开了一种驻极体麦克风，所述驻极体麦克风可以用于记录全方向信号或定向信号。

欧洲专利EP 3061262 B1公开了一种耳机以及一种用于制造耳机的方法，所述耳机不仅产生平移声场而且产生旋转声场。

即将授权的欧洲专利申请EP 3061266 A0公开了一种头戴式耳机和一种用于生产头戴式耳机的方法，所述头戴式耳机构成用于利用第一转换器来产生“传统”平移声音信号，并且利用垂直于第一转换器设置的第二转换器来产生旋转声场。

除了平移声场之外，记录和再现旋转声场引起显著改善的和从而高品质的音频信号感知，这几乎获得现场音乐会的印象，尽管音频信号通过扬声器或头戴式耳机或耳戴式耳机再现。

借此实现与原始声音场景几乎不可区分的声音体验，在原始声音场景中声音不通过扬声器发出而是通过乐器或人声发出。这通过考虑如下事实的方式来实现：声音不仅以平移的方式发出而且以旋转的方式并且可选地也以振动的方式发出，从而要对应地记录并再现。

所描述的概念的缺点在于，记录再现声场的旋转的附加信号是另外的耗费。此外，存在多个音乐作品(无论是古典作品还是流行作品)，其中仅记录传统的平移声场。所述作品通常仍然在其数据率方面例如根据MP3标准或MP4标准被高度压缩，这导致附加的品质下降，然而所述附加的品质下降通常仅对于经验丰富的听众可听到。另一方面，几乎不再存在如下音频作品，所述音频作品并非至少以立体声格式记录，即具有左声道和右声道。甚至更朝向如下方向发展：产生多于一个左声道和一个右声道的声道，即产生具有例如五个声道的环绕记录，或者甚至产生具有更高格式的记录，这在技术上以关键字MPEG环绕或杜比数字(Dolby Digital)已知。

借此，存在非常多不同的作品，所述作品至少以立体声格式记录，即对于左侧具有第一声道和对于右侧具有第二声道。甚至存在越来越多如下作品，在所述作品中利用多于两个声道进行记录，例如，对于在左侧具有多个声道和在右侧具有多个声道以及在中间具有一个声道的格式。更高地设置的格式在平面中使用多于五个声道，并且此外还使用上方的声道或斜上方的声道，并且可选地如果可行的话也使用下方的声道。

然而，所有这些格式具有如下共同点：这些格式仅再现传统的平移声音，其方式为在具有对应的转换器的对应的扬声器上存在各个声道。

发明内容

本发明的目的在于，实现一种用于产生扩展的多声道音频信号或用于产生用于声音发生器的操控信号的改进的概念。

所述目的通过根据权利要求1所述的用于产生用于声音发生器的操控信号的设备、根据权利要求23所述的用于产生用于声音发生器的操控信号的方法、根据权利要求22所述的用于产生扩展的多声道音频信号的设备、根据权利要求24所述的用于产生扩展的多声道音频信号的方法或根据权利要求25所述的计算机程序来实现。

如果存在具有多于一个声道、即已经具有两个例如立体声声道或更多个声道的音频文件，则以合成的方式产生旋转信号是可行的。根据本发明，通过计算至少近似的差，获得至少对差分信号或旋转信号的近似，所述差分信号或旋转信号然后可以用于操控全向转换器或具有较低方向作用的转换器，以便由此从实际上仅以平移方式记录的信号中也推导出旋转分量并且在声场中再现。推挽信号或差分信号也可以用于与共模信号一起操控两个具有相似指向作用的转换器或甚至两个相同地构造的转换器，借此所述转换器一起产生不仅可以利用旋转的而且平移的声质点速度矢量描述的声场。

近似差分信号或推挽信号通过推挽信号产生，确切地说从多声道音频信号的第一声道信号和第二声道信号中产生。此外，设有用于根据设定值以可设定的放大或衰减对推挽信号进行放大或衰减的可控放大器，其中用于产生操控信号的设备还构成用于从可控放大器的输出信号中产生用于声音发生器的最终操控信号。

用于可控放大器的设定值由用于确定设定值的控制装置求取，其中控制装置构成用于在第一声道信号和第二声道信号之间有第一相似度的情况下确定第一设定值，以及在第一声道信号和第二声道信号之间有第二相似度的情况下确定第二设定值，其中第一相似度是比第二相似度低的相似度，并且其中第一设定值是比第二设定值小的放大或是比第二设定值大的衰减。

根据实施方式，控制装置执行推挽信号或声道信号的直接分析。替选地，控制装置从与多声道音频信号相关联的元数据中读出设定值。

因此，根据本发明，基于从其中推导出推挽信号的这两个声道信号的相似定律，进行推挽信号的可控放大。借此避免：推挽信号的电平波动过强。如果这两个声道信号相同、即同相，也就是说完全相似，则差分信号变得非常小。借此，在用于耳机中或在未连接到耳机上的扬声器***中的扬声器的最终输出信号中的推挽信号分量变弱，这也降低借此待实现的效果。因此，在大的相似度的情况下，进行推挽信号的放大，以便避免由于用于产生推挽信号的求差引起的损耗，或至少部分地抵抗所述损耗。另一方面，发现当第一声道信号和第二声道信号越来越不相似时，这种损耗越来越少地发生，使得可控放大器的放大可以逐渐取消。当信号变得越来越不相似并且在极端情况下最终反相、即完全不相似时，获得具有相对高的电平的推挽信号，因此将可控放大器的可控放大设定到可控衰减中，即推挽信号的电平甚至被衰减，以便在由头戴式耳机、耳戴式耳机或扬声器***基于一个或多个操控信号产生的最终音频图像中不会有太强烈的干扰。

如果用于产生操控信号的设备中的控制装置构成用于从输入信号的元数据中读出设定值，则在信号发生器侧上、即在用于产生在其元数据中包含设定值的扩展多声道音频信号的设备中进行声道信号或推挽信号的实际分析。这表示“编码器侧”处理，其中“编码的”信号在其元数据中具有设定值。

相反，如果对在其元数据中不具有设定值的传统的多声道音频信号进行处理以便获得操控信号，则在设备中进行声道信号或推挽信号的分析，以便获得设定值，因为未提供对应的元数据。这表示“解码器侧”处理。

在混合实施方式中，元数据可用，例如作为初始值，当功能性可用时，所述初始值然后还可以通过附加的“解码器侧”处理来精细化。

控制装置通常可以与所述控制装置是设置在用于产生扩展多声道音频信号的设备中还是设置在用于产生操控信号的设备中无关地包括相同的功能性和实现方案。下面示例性地针对产生操控信号的设备中的控制装置阐述各种实现方案。控制装置的相同的实现方案同样可以在用于产生扩展多声道音频信号的设备中实现。

在本发明的优选的实施例中，在第一音频信号和第二音频信号之间进行相关计算，并且尤其优选地利用归一化互相关函数执行相关计算，所述归一化互相关函数提供在-1和+1之间的最大值域，其中在负值的情况下进行衰减而在正值的情况下进行放大，其中为了将典型地定量的相似度值映射到可控放大器的设定值上，映射曲线的变化曲线是单调的，并且根据实现方案甚至也可以线性地或但是也非线性地设定。就此而言，精确的设计方案对于对应的实现方案不是关键的，因为所述实现方案例如可以通过ROM表预设，所述ROM表包含相似度值作为输入变量并且所述ROM表提供与所述相似度值相关联的设定值作为输出变量。例如，对于ROM表的替选方案是实际的函数关系，即控制装置求取相似度值并且由此利用预设的算法、例如具有闭合性方程的算法来计算设定值。

在一个替选的实施方式中，不执行互相关函数计算，而是对推挽信号本身进行电平观察，其中当推挽信号具有低电平时，所述推挽信号于是被放大，因为这指示声道信号的高相似度，而当推挽信号具有高电平时，所述推挽信号于是被衰减或被较少放大，因为这指示低相似度。与利用相关函数计算不同，在基于推挽信号的电平的相似度计算的实现方案中，不进行利用多声道音频信号的第一声道信号和第二声道信号的电平的自动归一化。然而，这种归一化是优选的，因为经由可以由用户经由用户界面进行的外部音量设定可以对所有信号的电平进行设定。因此，如果基于推挽信号确定设定值在基于用户侧的音量调节的信号的音量设定之前执行，则为了放大设定不需要当前的音量设定。相反，如果在利用外部音量设定进行音量设定之后在信号流变化过程中进行推挽信号的可控放大，则为了用于可控放大器的正确的放大器设定，除了推挽信号的电平之外，也需要由用户要求的当前的音量设定，以便始终获得用于可控放大器的正确的放大值。

本发明的优点在于，补偿或减少在计算推挽信号时可能出现的***固有的电平波动，以便获得均匀的声音旋转印象，而与特定的相似度和尤其从其中推导出推挽信号的音频声道信号的相位位置当前是怎样的无关。

根据实现方案，可以实现可控放大器的自动持续的设定直至样品精确的控制，即在每个采样值的控制方面。然而，对于避免伪迹优选的是对设定值进行滤波并且尤其进行低通滤波，以便实现不过快的放大变化。另一方面，通过如下方式实现进一步的时间平均：如果使用互相关函数，则为了计算所述互相关函数，设定对于在那里所需的时间积分确定的积分时间，在所述积分时间的长度上可以设定放大调节的“迟缓”。根据实现方案，甚至可以为整个音频片段确定互相关值或相似度值，并且然后在整个片段上保持所述相似度值。甚至在这种情况下，也要考虑推挽信号所依据的这两个声道信号的完全积分相似度，使得在这种情况下也实现信号自适应性的、即使时间上也非常缓慢的或甚至对于特定信号确定的放大设定。

对应地放大或衰减的推挽信号可以用于不同的实现方案中。在对于产生旋转声场和平移声场存在两个不同的扬声器或扬声器***的实现方案中，在没有确定的其他措施的情况下，可以使用放大的推挽信号来驱动扬声器***，以用于产生旋转声场。然而，在这种实现方案中，优选的是进行对应的信号操纵以便实现进一步的音频信号质量改善。同样，用于确定推挽信号、即第一声道信号和第二声道信号的共模信号可以直接提供给自身的扬声器***，以用于产生传统的平移声音。然而，在此也优选的是，典型地在超出可听范围的带宽扩展的意义中进行信号操纵。

在其他实施例中，经放大的推挽信号可以与对应的共模信号组合，以便驱动对应的扬声器对，所述扬声器对可以安置在头戴式耳机或耳戴式耳机中，或所述扬声器对可以安置在唯一的扬声器壳体中。然后，对于每个头戴式耳机侧或对于其中安置有至少两个声音转换器的每个扬声器壳体，从放大的推挽信号和相关联的共模信号中执行信号处理，以便获得用于安置在头戴式耳机侧或耳戴式耳机侧中或安置在扬声器壳体中的这两个声音转换器的至少两个信号。根据实现方案，这两个扬声器的分离可以经由头戴式耳机侧或耳戴式耳机侧中的隔板或通过扬声器壳体中的隔板机械地实现。然而替选地，优选的是，通过在每个分支中使用滤波器组以用于产生用于这两个声音转换器的实际操控信号来以信号处理方式进行所述分离，其中一个分支中的滤波器组相对于另一分支中的滤波器组交叉地或“交织”，借此在一个滤波器组具有通带的地方另一滤波器组具有阻带。

下面描述优选的措施，当为独立的扬声器***产生声音信号时，所述措施于是可以特别好地使用，所述扬声器***一方面产生平移声音而另一方面产生旋转声音。

近似差分信号通过信号操控器来操纵，以便获得用于旋转转换器的第二操控信号。信号操纵尤其通过如下进行：延迟组合信号和/或以频率选择的方式放大或衰减组合信号，以便至少部分地抵消关于第二转换器即旋转转换器的频率的非线性转换器特性。替选地或附加地，为了改进接收质量，设有带宽扩展级，更确切地说，优选地用于(正常)平移转换器的第一操控信号，并且根据实现方案也用于第二(传统)平移转换器的第三操控信号。相反，用于另一旋转转换器的第四操控信号又优选被延迟和/或通过线性化滤波器线性化，以便至少部分补偿旋转转换器的典型强烈地非线性的频率响应。

与通常的带宽扩展不同，根据本发明，并不致力于例如延伸至20kHz的可听范围，而是致力于超过其的不可听范围。为了实现实际的声音感知，在超过20kHz的不可听范围内发射声音能量，其中用于不可听范围中的声音能量的信号通过非谐波性质的带宽扩展或者优选地通过谐波性质的带宽扩展从可听声音信号导出。此外，与通常的带宽扩展不同，对所述以合成的方式产生的不可听频谱进行放大而非衰减，以便又实现：典型的传统平移声音转换器仍在不可听范围内发射足够声音能量，尽管发射效率典型地下降至超过30kHz至40kHz的频率。然而，优选的是发射直至80kHz的声音信号。

尽管所述声音信号并非直接可听，但是所述声音信号对可听信号的质量仍具有决定性的作用，因为在所述高频率情况下的谐波频谱用于在一定程度上调节空气，以便具有谐波频谱中的较低频率的声音信号可以更好地通过空气传播。借此，对于确定的声音信号实现“丛林”效应，所述“丛林”效应通过如下方式表现：例如越过非常远的距离可以听到确定的例如听起来非常逼真的鹦鹉，尽管这根据正常传播定律实际不允许如此，根据所述传播定律声音能量随着距离的平方而减小。这种自然信号的特别好的传播特性在于，音频信号具有特别高效能的和达到非常高频率的谐波份额，所述谐波份额用于上述空气预处理。例如，对于管弦乐中的确定的打击乐器、例如三角铁是类似的。所述打击乐器尽管不产生特别高的声压级，然而在相当大的距离内、例如也在音乐会大厅的后排中也仍可以特别清楚地好地听到。在此，也假定：所述特别好的可听性通过如下方式实现：通过特别强烈的谐波含量预调节可听声波在其中传播的空气，以便与间距的平方成比例的实际发生的音量减小通过来自谐波的能量进行补偿，使得富含谐波的确定的信号载运特别远并且同时尽管距声源的间距大但可以清楚地听到。

在本发明的优选的实施例中进行延迟，以便相对于平移信号延迟旋转信号，以便使用优先效应或哈斯效应。为此所需的在10ms至40ms的数量级中的延迟实现：根据第一波前的原理，基于载运定向性信息的平移信号通过(男或女)收听者对声源进行定位。同时，旋转信号于是不干扰定向感知，然而同时基于通过再现第二操控信号或第四操控信号的第二转换器或第四转换器在声场中激励旋转声质点速度矢量来引起高质量和逼真的音频信号体验。基于哈斯效应，(男或女)收听者认为，声场的旋转份额来源于其平移声场在不久前已到达(男或女)收听者耳朵的源。

在优选的实施例中，在线性化滤波器中仅发生转换器或转换器***的典型地强烈非线性频率响应的粗略线性化，以用于再现旋转声场。非线性发射特性或非线性频率响应典型地特征在于超调和消除。根据本发明，线性化滤波器仅构成用于至少部分地或优选地完全减少超调，然而消除几乎未受影响，以便通过避免在消除中原本所需的强烈的放大来避免潜在干扰的伪迹。因此，已经证实的是，如果由于通过在用于旋转声音的转换器中潜在出现的梳形滤波器效应还存在的消除，在声场的具有旋转声质点速度矢量的份额中丢失确定的声调，则旋转声场在其质量方面并未受到明显影响。相反，通过超调的衰减避免：声场的旋转份额被感知为非自然的。为了获得线性化滤波器的有利设定，在确定的实施例中，优选的是，以测量技术的方式记录旋转转换器的再现或频率响应特性，并且然后根据执行的测量设定用于所述转换器的操控信号的线性化滤波器。然而，也可以设定对于确定的转换器类预设的原型线性化特性，如果实际第二转换器或第四转换器不完全匹配原型特性，则所述原型线性化特性也仍始终提供可用结果。

优选地，用于产生用于第一转换器的第一控制信号和用于第二转换器的第二控制信号的设备也包括用于产生用于第三转换器和第四转换器的操控信号的机构，以便例如实现经由扬声器的立体声再现。如果要再现多于两个声道，则产生其他操控信号，更确切地说，产生例如用于左后扬声器、右后扬声器和中间扬声器的操控信号。然后，在标准化扬声器输出格式的每个部位处，不仅设置用于平移声音的转换器而且也设置用于旋转声音的转换器，以及对于每个单独的扬声器位置，根据对应的实施方式的耗费，求取根据本发明的以合成的方式产生的用于旋转声音的操控信号或从同一经操纵的组合信号导出操控信号，

在优选的实施例中，设置接收第一电信号、如用于左声道的电信号和第二电信号、如用于右声道的电信号的接口。所述信号输送给信号处理器，以便再现用于第一转换器的第一电信号和用于第三转换器的第二电信号。所述转换器是传统的转换器。此外，信号处理器构成用于从第一电信号和第二电信号中计算至少近似的差，以及构成用于从所述差中求取用于第二转换器的第三电信号或用于第四转换器的第四电信号。

在一个实施例中，信号处理器构成用于输出用于第一转换器的第一电信号和用于第三转换器的第二电信号，并且用于从第一电信号和第二电信号中计算第一至少近似的差，并且用于从第一电信号和第二电信号中计算第二至少近似的差，并且用于基于第一至少近似的差输出用于第二转换器的第三电信号以及基于第二至少近似的差输出用于第四转换器的第四电信号。优选地，差为其中第二信号改变180°并且与第一信号相加的精确差。如果所述信号为第一至少近似的差，则不同的第二至少近似的差为当第一信号相移180°、即以“负”加载并且与未改变的第二信号相加时得出的差。替选方案在于，计算第一至少近似的差并且所述第一至少近似的差以例如180°的相移加载，以便计算第二至少近似的差。因此，第二至少近似的差于是直接从第一至少近似的差中求取。替选地，两个差可以彼此无关地求取，更确切地说从原始的第一电信号和第二电信号、即左输入信号和右输入信号中求取。

在理想情况下，差为如果第二声道减去第一声道时获得的值，或反之亦然。然而，由此也得出至少近似的差，以及在确定的实施例中，如果相移不为180°而是大于90°且小于270°，则至少近似的差是可用的。在较小的还更优选的范围中，相移为160°和200°之间的相位值。

在一个实施例中，这两个信号中的一个信号也可以在求差之前以等于或不同于180°的相移加载，以及可能附加地还在相加之前经受频率相关的处理，例如通过均衡器处理或以频率选择的方式或以非频率选择的方式放大。要么可以在求差之前要么可以在求差之后执行的其他处理在于高通滤波。如果经高通滤波的信号与另一信号例如以180°的角度组合，则这同样表示至少近似的差。至少近似地计算以便根据此在独立于传统转换器的对应的转换器中产生用于激励旋转波的信号的差，可以通过如下方式来近似：不改变这两个信号的量值并且在这两个信号之间的相位在90°和270°之间的角度之间变化。例如可以使用180°的角度。信号的幅度可以以频率选择的方式或以非频率选择的方式变化。这两个电信号的以频率选择的方式或以非频率选择的方式变化的幅度与90°和270°之间的角度一起的组合也同样引起在许多情况下用于独立旋转转换器、即左侧上的第二转换器和右侧上的第二转换器的可用的旋转激励信号。

用于一侧的差信号和用于另一侧的不同的差信号优选地用于与收听者的头部远离的扬声器。所述扬声器中的每个扬声器于是具有馈送有不同信号的至少两个转换器，其中用于“左侧”的第一扬声器具有馈送有原始左信号或可能延迟的左信号的第一转换器，而第二转换器馈送有由第一至少近似的差导出的信号。然后，对应地操控用于“右侧”的第二扬声器的各个转换器。

在存在两个以上声道的另一实施例中，即例如在5.1信号的情况下，在信号处理器或接口的上游连接有用于第一电信号、即用于左声道的降混器以及用于第二电信号、即用于右声道的另一降混器。相反，如果信号作为原始的麦克风信号存在，例如作为具有多个分量的高保真度立体声信号，则每个降混器构成用于对应地从高保真度立体声信号中计算左声道或右声道，所述左声道或右声道然后由信号处理器使用，以便基于至少近似的差计算第三电信号和第四电信号。

在产生用于一起产生平移声场和旋转声场的相同的扬声器***的操控信号时，如果要产生头戴式耳机信号，那么优选地通过如下方式实现更高效的声音发生器方案：在头部侧上的第一声音发生器元件和在第二头部侧上的第二声音发生器元件分别设有两个声音转换器。然而，优选地不强制性的是，相应的声音发生器元件中的声音转换器相互平行地设置或相对彼此偏离小于30°。

借此可以实现，对应的头戴式耳机盒中的各个声音转换器“上升”相对较少，使得实现可以相对平坦地构成的头戴式耳机盒。所述概念还实现在入耳头戴式耳机元件内的实现方案，即在不是作为头戴式耳机盒佩戴在耳朵外而是可以引入到外耳道中的头戴式耳机内的视线方案。因为用于耳朵的头戴式耳机盒或入耳式元件中的两个扬声器或声音转换器均沿相同的方向或沿仅少量发散的方向上发射，所以实现：所述两个声音转换器可以设置在相同的平面中、即典型地并排地设置。与以前的头戴式耳机相比，借此实现头戴式耳机盒的更大的宽度，因为现在两个转换器并排地设置。然而，这与一个转换器在另一转换器前方的替选方案相比，在结构上明显更简单，并且在更大的空间消耗方面并不关键，因为与包围整个耳朵的头戴式耳机盒的尺寸相比，各个声音转换器的尺寸本来就是不关键的。在入耳式实施方案中，实现方案本来就不关键，因为两个并排设置的小型转换器可以经由两个并排设置的开口分别向耳内发射。借此实现在良好的音频质量的情况下的节省空间的构造方式。

根据实现方案，即头戴式耳机是否设有信号处理器，或者头戴式耳机是否已经被馈送有用于转换器的各个信号，并且根据用于各个头戴式耳机的信号产生的实现方案，为了分隔在一侧上设置在声音发生器元件中的两个声音转换器，在这两个头戴式耳机之间设有分隔片或分隔条，以便将这两个并排设置的声音转换器在一定程度上机械地彼此解耦。如果执行例如借助于信号处理器所实现的电子解耦，那么可以弃用所述机械解耦，所述信号处理器在用于声音发生器元件中的不同的声音转换器的信号路径中优选地具有彼此交叉或交错的滤波器组。第一声音转换器获得通过第一多个带通滤波器滤波的信号，以及第二声音转换器获得通过第二多个带通滤波器滤波的操控信号，其中用于各个声音转换器的滤波器并非是相同的，而是在不同的带通滤波器的中心频率方面交错地或“叉指式”地设置。

根据具有分隔条和不含交叉的带通滤波器布置的信号处理器的实现方案，或者根据在不同的信号路径中具有交叉的带通滤波器布置并且在声音发生器元件中的声音转换器之间不具有分隔条的实现方案，或者具有在不同的信号路径中的交叉的带通滤波器布置和分隔条的实现方案，通过并排的声音发生器实现信号的最佳操控，所述声音发生器分别加载有不同的信号，所述信号在优选的实施例中彼此相移。在其他实施例中，设置到同一声音发生器元件中的声音转换器处的信号彼此相移，并且还具有相同的带宽，除了必要时用于声音转换器的信号路径中的不同的滤波器组之外。尽管如此，具有不同的滤波器组的实现方案并不涉及将信号划分为高音区、中音区和低音区，所述滤波器组典型地叉指式或彼此交错地设置在不同的信号路径中。替代于此，必要时除了由于多个带通滤波器引起的频带缺失之外，整个频谱经由每个信号转换器输出。

在优选的实施例中，利用从左声道和右声道中计算边信号的边信号发生器，实现各个声音转换器的用于模仿旋转的信号的丰富，其中边信号典型地是左和右之间的差分信号。如果不存在自身的旋转信号，那么所述实施例是有利的。然而，如果存在自身的旋转信号，那么所述信号代替边信号被馈入到信号路径中。

边信号或旋转信号优选输送给两个信号路径，使得边信号或旋转信号除了对应的左声道或右声道之外通过两个信号发生器输出。也就是说，在本发明中，声音发生器元件中的一个声音发生器不再像在现有技术中那样用作于再现平移信号而另一声音发生器用于再现旋转信号。替代于此，两个声音发生器用于再现两个信号的组合，即从边信号中求取的或直接输送的旋转分量和通过用于对应的左声道信号或右声道信号的输入表示的平移份额。

在不存在边信号发生器的替选实施例中，通过如下方式产生用于声音发生器元件中的声音转换器的操控信号：除了左声道之外例如添加具有对应处理的高通滤波的左声道以及对于两个信号路径不同的相移。然后，组合信号由对于左侧存在的左信号和附加的高通滤波的并且必要时放大或衰减的原始信号构成，所述原始信号根据信号路径加载有不同的相移。

在优选的实施例中，信号处理器包含在可佩戴在头部处的声音发生器中。然后，可佩戴在头部处的声音发生器例如头戴式耳机或耳戴式耳机仅获得左声道和右声道，并且然后从例如从移动电话通过蓝牙传送到可佩戴在头部处的声音发生器的所接收到的左声道和右声道中计算或产生根据本发明提出的用于至少四个声音转换器的信号。在这种情况下，在可佩戴在头部处的声音发生器中存在自主的电流供给，例如经由可充电的电池或蓄电池的电流供给。

在其他实施例中，要么左声道和右声道要么已经用于不同声音转换器的四个操控信号通过有线或通过无线通信被传送给声音发生器元件。在有线传送的情况下，优选的是，还同样经由有线通信实现对声音发生器元件的电压供给。在无线传输的情况下，如所示的那样，在可佩戴在头部处的声音发生器中必须存在功率供给装置例如可充电的蓄电池。根据实现方案，在可佩戴在头部处的声音发生器中用于声音发生器的操控信号的产生直接进行抑或单独进行，例如在移动电话内进行，所述移动电话于是通过无线通信、例如通过蓝牙或WLAN将用于每个单个声音转换器的各个操控信号发送给声音转换器。因此，本发明的一个方面还在于，实现用于产生用于头戴式耳机或耳戴式耳机中的声音转换器的操控信号的信号处理器，其中信号处理器与声音转换器分开构成，即例如构成为移动电话内或其他移动设备内的设置。

在使用经放大的推挽信号以便提供用于安置在扬声器壳体中的声音转换器的操控信号的替选的实施方案中，使用具有第一发射方向的第一声音发生器和具有第二发射方向的第二声音发生器，其中声音发生器相对彼此设置成，使得这两个发射方向在声音腔室中相交，其中发射方向相对于彼此具有可以是平行的交角(Schnittwinkel)，然而所述交角优选地大于60°且小于120°。此外，第一声音发生器和第二声音发生器和声音腔室优选地利用壳体封装，其中壳体具有间隙，所述间隙构成用于可以实现声音腔室与扬声器的环境之间的气体连通。

在信号处理器方面，第一声音发生器和第二声音发生器操控成，使得输送给第一声音发生器和第二声音发生器的共模信号与推挽信号交叠，以便获得用于第一声音发生器的操控信号。此外，共模信号与第二推挽信号交叠，以便获得用于第二声音发生器的操控信号。这两个推挽信号彼此不同。

借此实现两个声音发生器一起不仅再现共模信号、即平移分量，而且再现推挽信号、即旋转分量。通过这两个声音发生器的声音发射在声音腔室中混合以及在壳体中设有声音可以从声音腔室中穿过其传播到扬声器的环境中的间隙实现，射出的声音不仅具有平移分量而且具有旋转分量，即不仅具有共模份额而且具有推挽份额。尤其已经证实的是，如果声音离开间隙，则所述声音具有表示沿传播方向远离声音发生器定向的平移分量的声质点速度矢量。表示平移分量的所述声质点速度矢量朝向源或远离源地定向并且改变其长度，但是不旋转。然而，同时发现，由于声音发生器设置在声音腔室中，所产生的输出声音信号也具有旋转从而在扬声器的环境中产生旋转声音信号的声质点速度矢量，所述声音信号与平移声场一起引起音频感知变得特别自然。

与仅产生平移声场的常规的转换器不同，根据本发明的扬声器的质量是优越的，因为除了平移声场之外也产生旋转声场，所述旋转声场产生特别高质量的几乎“现场”印象。另一方面，产生具有平移分量和旋转分量、即线性和旋转的声质点速度矢量的所述特别自然的声场是特别紧凑的，因为声音腔室中的彼此倾斜设置的两个声音发生器产生穿过间隙射出的组合声场。

根据本发明的第一方面，扬声器与信号处理器分开地设置。在这种实施例中，扬声器具有两个信号输入端，所述信号输入端可以是有线的或无线的，其中在每个信号输入端处产生用于扬声器中的声音发生器的信号。提供用于声音发生器的操控信号的信号处理器远离实际扬声器设置，并且经由通信连接如有线连接或无线连接与扬声器连接。

在另一实施例中，信号处理器集成在扬声器中。在这种情况下，在具有集成的信号处理器的扬声器中，导出共模信号，以及根据实现方案和实施例，推挽信号单独地导出或由共模信号导出。因此，本发明的一方面涉及不具有信号处理器的扬声器。因此，本发明的另一方面也涉及不具有扬声器的信号处理器，以及本发明的又一方面涉及具有集成的信号处理器的扬声器。

在优选的实施例中，由基本推挽信号导出这两个推挽信号，更确切地说利用两个全通滤波器处理导出，其中在优选的实施例中，基本推挽信号利用第一全通滤波器滤波，以便直接或必要时利用其他处理步骤产生第一推挽信号。基本推挽信号在此利用不同于第一全通滤波器的第二全通滤波器滤波，以便然后直接或必要时利用其他处理步骤产生用于扬声器中的第二声音发生器的第二推挽信号。

根据实现方案，在推挽信号处理中可以进行滤波器组处理，其中两个彼此交叉的或交错的或“交织”的滤波器组设置在用于这两个推挽信号的这两个处理分支中。借此，两个声音发生器的推挽信号在频率方面在一定程度上交叉或以频率复用方式置入声音腔室中。已经证实的是，在这种情况下，在声音腔室中不需要用于将第一声音发生器的声音输出与第二声音发生器的声音输出至少部分地分开的分隔壁。相反，如果不进行交错的滤波器组处理，而是这两个推挽信号在整个频率范围内具有基本上相同的频率分量，则优选的是，在声音腔室中设有分隔壁，所述分隔壁引起输出信号中的旋转声质点速度矢量的份额提高，并且同时声音输出总体上更高效地发生。

利用优选地两个不同的全通滤波器处理以便产生用于扬声器中的两个声音发生器的两个推挽信号的基本推挽信号可以以不同方式和方法获得。一种可能性在于，所述信号直接单独利用确定的麦克风装置记录并且与平移信号或共模信号一起作为组合的音频表现而产生。在此确保，用于平移声音分量的共模信号和用于旋转声音分量的共模信号在从记录直至再现的过程中在根据本发明的信号处理器中并未混合。

在一个替选的实施例中，例如，如果不存在独立的旋转分量信号，并且例如仅存在单信号或一个声道信号，则可以通过高通滤波和/或必要时衰减或放大由共模信号导出基本推挽信号。

在本发明的另一实施例中，如果存在多声道信号，例如作为立体声信号或具有三个或更多个声道的信号存在，那么从所述多声道表现中导出推挽信号。在立体声信号的情况下，例如计算表示左声道和右声道的差的边信号，其中所述边信号于是必要时对应地被衰减或放大，并且根据实现方案与未经高通滤波或经高通滤波的共模信号混合。然而，如果输出信号是立体声信号，则原则上单边信号已经可以用作基本推挽信号。如果输出信号具有多个声道，则基本推挽信号可以作为多声道表现的任何两个声道之间的差产生。因此，例如可以产生左后与右后(right surround(右包围))之间的差，或替选地产生中间声道(Center-Kanal)与五声道表现的其他四个声道中的一个声道之间的差。然而，在这种五声道表现的情况下，也可以如在立体声表现的情况下那样求取左与右之间的差，以用于产生边信号。在另一实施例中，五声道表现的确定的声道可以相加，即可以求取两声道降混，然后可以从所述两声道降混中通过求差获得基本推挽信号。用于产生两声道降混信号的示例性的实现方案在于左后(left surround(左环绕))、左和中间必要时以加权因数的加法，以便产生左降混声道。为了产生右降混声道，右后(right surround(右环绕))声道又与右声道和中间声道必要时以加权因数相加。基本推挽信号于是可以通过求差从左降混声道和右降混声道中求取。

借此存在不同的可行性，以便如果(还)不存在单独的推挽信号于是从传统的共模信号中推导出这种推挽信号。

附图说明

下面参照附图详细阐述本发明的优选的实施例。附图示出：

图1示出根据第一实施例的用于产生操控信号的设备；

图2示出根据第二实施例的用于利用用于第一或左推挽信号馈入和第二或右推挽信号馈入的两个放大的推挽信号来产生操控信号的设备；

图3示出图1的控制装置的优选的实施方式；

图4a示出优选的映射函数，所述映射函数用于在分析从中推导出推挽信号的这两个声道信号时将相似度映射到用于可控放大或衰减的设定值上；

图4b示出与推挽信号的幅度相关的特性有关的放大函数；

图5a示出本发明的在推挽信号产生之前设定音量时的实现方案；

图5b示出本发明的在推挽信号产生和推挽信号放大之后设定音量时的实施方式；

图6a示出具有两个声音发生器的扬声器的剖面图；

图6b示出扬声器的前视图；

图6c示出图6a的具有附加的分隔壁的扬声器的剖视图；

图7a示出用于示意性示出的图6a至图6c的扬声器的声音发生器的信号处理器的示意性方框图；

图7b示出用于示出图7a的第一推挽信号处理和第二推挽信号处理的优选的实施方式；

图7c示出不同多个带通滤波器中的两个带通滤波器的示意图；

图8a示出彼此交错的或交叉或交织的带通的另一示意图，所述带通划分成奇数个带通和偶数个带通；

图8b示出用于利用从两个声道之间的差推导出基本推挽信号并且随后受控地放大基本推挽信号以便获得放大的推挽信号来产生推挽信号的优选的实施方式；

图9示出具有多个双模式双转换器扬声器和用于操控的移动设备如移动电话的场景的示意图；

图10示出可佩戴在头部处的声音发生器的示意图；

图11示出用于产生用于图10的四个声音转换器的操控信号的信号处理器的示意性的实现方案；

图12示出用于图11的分支元件的不同选项的优选的实现方案；

图13示出利用作为用于推挽式信号发生器的示例的边信号发生器和在不同信号路径中交错的带通的信号产生的集成或非集成的实现方案的示意图；

图14示出根据本发明的另一实施例的用于产生第一操控信号和附加的第二操控信号的设备；

图15a示出图14的信号操控器的更详细的视图；

图15b示出图14的根据一个优选的实施例的信号组合器的细节示图以及示出用于平移转换器的每个操控信号的带宽扩展级的合并示图；

图16示出用于双声道输出格式的具有不同扬声器的扬声器***或用于平移声场和旋转声场的扬声器***的扬声器侧的示意图；

图17示出元数据中具有一个或多个设定值的扩展多声道音频信号的示图；

图18示出用于产生图17的元数据中具有一个或多个设定值的扩展多声道音频信号的设备的示图。

具体实施方式

图1示出用于产生用于声音发生器的操控信号的设备，所述设备具有推挽信号发生器1010、80、可控放大器1030和控制装置1020。推挽信号发生器1010、80构成用于从第一声道信号和第二声道信号中产生推挽信号1011。第一声道信号1001或71或306和第二声道信号1002或308来自多声道音频信号，以及例如可以是左声道信号和右声道信号。替选地，第一声道信号也可以是多声道音频信号的左后声道(左环绕(left surround))或右后声道(右环绕(right surround))或可以是不仅可以包括5.1格式而且也可以包括更高的格式如7.1格式等的任何其他声道。

可控放大器1030构成用于对推挽信号1011进行放大或衰减，更确切地说以可根据可控放大器1030从控制装置1020接收的设定值1035设定的放大或衰减对推挽信号1011进行放大或衰减。尤其地，图1中的设备构成用于将经放大的推挽信号1036或72用作用于一个或多个声音发生器的操控信号的基础，其中下面参照图5b、图7a、图7b、图8a、图8b、图11、图12、图13、图14、图15a、图15b或图16呈现用于从经放大的推挽信号中产生最终操控信号的不同变型方案。

控制装置1020构成用于确定设定值1035，使得在第一声道信号和第二声道信号之间有第一相似度的情况下，确定第一设定值，以及在第一声道信号和第二声道信号之间有第二相似度的情况下，确定第二设定值，其中尤其地，第一相似度是比第二相似度低的相似度，并且其中第一设定值是比第二设定值更小的放大，或是比第二设定值更大的衰减。所述关系在映射函数1000中示意性地示出，所述映射函数表示用于放大的设定值(设定值大于1)和/或用于衰减的设定值(设定值小于1)，更确切地说与相似度标度有关。尤其地，对于更大的相似度值、即对于第一声道信号和第二声道信号之间的更强烈的相似度，放大变得越来越大。这具有如下优点：由此平衡或部分地补偿优选地作为差分信号或近似差分信号产生的推挽信号的电平损耗。另一方面，这两个声道信号越不相似，则放大就越来越小，因为推挽信号的电平随后不断地增加。尤其当第一声道信号和第二声道信号特别不相似、即完全相关但是反相时，于是得出特别的情况。然后，推挽信号的计算引起推挽信号的电平的超调，超调根据如在图1中在1000处示意性示出的用于将相似度值映射到设定值上的映射函数根据本发明做出如下说明：然后推挽信号更小地被放大或甚至被衰减，即以线性标度中小于1的放大因数或以对数标度中、例如dB标度中的负的放大因数被放大。

放大可以是引起电平增大的放大，即是具有大于1的放大因数或具有dB标度上的正放大因数的放大。然而，放大也可以是具有小于1的放大因数的放大，即是衰减。然后，放大因数处于0和1之间或在dB标度上处于负范围内。

根据实施方式，在图1的设备中进行信号的直接分析，以便确定设定值。替选地，包括第一声道信号1001、71、306和第二声道信号1002、308的多声道音频信号包括元数据1050，如在图17中示出的那样。控制装置1020构成用于从元数据1050中提取设定值1035、1051。可控放大器构成用于根据所提取的设定值对推挽信号1011加载可设定的放大或衰减。这通过在1051处用于元数据的指向方框1020的箭头示出。然后，在图1的设备中不一定进行信号的直接分析。在混合的实现方案中，从元数据1050中读出用于设定值的初始值，然后可以通过构成用于实际信号分析的设备对所述初始值进行细化。相反，不能执行信号分析而是仅能读出元数据1051的设备将相同的初始值用于整个作品，这已经是一种改进，或者在作品内的确定的时间点(在所述时间点，在元数据中又存在新设定值)使用所述新设定值，以用于设定一个或多个可控放大器。

优选地，控制装置1020构成用于确定第一声道信号1001、71、306和第二声道信号1002、308之间的相关值，其中相关值是用于相似度的量度。特别优选地，控制装置1020构成用于从第一声道信号和第二声道信号中计算归一化互相关函数，其中归一化互相关函数的值是用于相似度的量度。控制装置1020尤其构成用于利用相关函数计算相关值，所述相关函数具有负值和正值的值域，其中控制装置构成用于：对于相关函数的负值确定表示衰减或放大的设定值，以及对于相关函数的正值确定表示放大或衰减的设定值，即分别不同。典型的归一化互相关函数具有在-1和+1之间的值域，其中值-1意味着：这两个信号完全相关但是反相的，并且借此最大程度地不相似。

另一方面，如果这两个声道信号完全相关并且是同相的，即最大程度地相似，那么得到+1的值。在归一化互相关函数中随着值从-1减小到0，推挽信号变得越来越大，因此放大因数在所述范围中越来越小。相反，在归一化互相关函数的值在0和-1之间时，相似度越来越小，因此推挽信号越来越强烈地被衰减或越来越少地被放大，以便对抗推挽信号的超调。因此，仅当这两个声道信号同相、即当互相关函数的符号为+1时，于是所述声道信号之间的相似度与互相关函数同步。相反，当互相关函数的符号为负时，相似度与互相关函数的值是相反的。

图4a示出优选的映射函数，所述映射函数例如会用作图1的1000中的映射函数。y轴以dB表示放大量度a_V。沿着x轴的相似度值具有在-1和+1之间的值域，其中在互相关的值为+1时获得最大相似度。相反，对应于互相关函数在量值方面为1的值并且负号的最大不相似性引起，放大变成衰减，即变成小于1的放大或在负dB范围内的放大。在图4a中所示出的实施例中，一方面为相似度与另一方面为设定值之间的关系是线性的，更确切地说在实施例中直至约0.8的值。例如，在大于0.8的值之上，放大相对于设定值的变化曲线以点虚线绘制，并且在特定的实施例中不再线性地伸展。这是因为推挽信号变得越来越小，并且在控制装置的输入端处存在100％的同相的信号的极端情况下推挽信号甚至会变为0。然后，非常大的放大会引起仅对大部分可能由噪音构成的非常小的信号进行放大。因此，在这种情况下，放大要么保持在如通过在图4a中点虚线的水平线示出的最大电平上要么降至0，以便对于这种情况于是“关断”推挽信号。另一可能性又在于，已经预先减小放大因数，如通过然后汇入到竖直的点虚线中的弯曲虚线所示的那样，以便在可能0.6或0.7的值的情况下已经变成一定的压缩，以便然后在0.8的值或大于0.8但是小于1的值的情况下变成0dB的放大。

相反，这种措施对于图4a的映像函数的负象限是不必要的。在此，优选的是，衰减是单调的，即以小于1的放大值不断地提高放大，更确切地说针对这两个声道信号的最大不相似度、即反相性提高到在此为-10dB的最大值。应指出，在-10dB和+10dB之间的范围表示一个实施例，然而其中也可以使用其他范围，例如使用在-20dB和+20dB之间的范围或也可以使用在负范围中的-10dB和正范围中的+5dB之间的范围等。

在本发明的替选的实施例中，设定值不根据声道信号1001、1002来确定，而是如在图1中通过从推挽信号1011到控制装置1020的点状线所示的那样根据推挽信号1011来确定。在此，电平、幅度或与幅度相关的另一大小，如幅度的量值、幅度的平方或还有幅度的三次方被检测，作为用于推挽信号1011的响度等的近似值。根据所述电平设定放大，以便在推挽信号的低电平或小幅度时选择大的放大，以及在推挽信号的高电平时使用衰减或具有小于1的放大值的放大。仅示例性地，在图1b中示出如下情况：其中放大范围又如图4a中那样在+10dB和-10dB之间。此外，在图4b中又示出放大的一定“压缩”，所述压缩减小至推挽信号的非常小的电平或非常小的幅度相关大小，并且在极小值的情况下可以置为0，或可以以其他方式和方法设定，以便避免因放大多数噪声造成的太大的伪迹产生。这两个声道信号的高不相似度引起推挽信号的电平非常大，因此对推挽信号进行衰减，如图4b中针对值-10dB所示出的那样。相反，如果这两个声道信号同相于是出现的高相似度在形成推挽信号时引起非常小的推挽信号，使得对推挽信号进行放大。在最大放大与最小放大的范围之间又是优选单调的范围，所述范围在一定界限内也可以是线性的。然而，另一方面，也可以使用分段地具有二次、立方变化曲线或为分段地单调的但未必完全平滑的变化曲线的其他单调范围。根据实现方案，放大相似度映像函数可以保存在图1的控制装置1020中的查找表中，或可以利用具有定量相似度值作为输入变量以及设定值1035作为输出变量的函数来计算。同样可以使用与表或函数不同的替选的可行性。

图1示出本发明的一般性的实现方案，当仅要计算出用于唯一的声音转换器的唯一操控信号时，可以使用所述实现方案。图1还示出基本实现方案，其中也可以计算用于其他扬声器的其他推挽信号。用于计算两个推挽信号、即例如用于左侧的推挽信号和用于右侧的推挽信号的这种特定的实现方案在图2中示出。在图2中，在共模信号馈入的情况下，馈入左声道信号作为用于第一声道信号1001的示例，所述左声道信号在下面的示图中也具有附图标记1011。此外，在另一共模信号馈入中，也可以馈入右信号1002或1012。

推挽信号发生器1010、80以虚线示出并且包括加法器1013或371、另一加法器1014或374和两个极性反转级1015、372或1016、374。借此实现，从左声道信号和右声道信号中作为差分信号来计算第一推挽信号1011，以及从右声道与左声道之间的差中产生另一推挽信号1012，所述两个推挽信号被输入到可控放大器1030中，所述可控放大器包括用于左推挽信号或第一推挽信号的第一单放大器1031，以及所述可控放大器包括用于第二推挽信号或右推挽信号1012的第二单放大器1032。放大器1030具有用于设定值g(t)的输入端，所述设定值在此可以是由提供在-1和+1之间的值域的归一化互相关函数的带符号的值c(t)导出的电压值。放大器1031、1032经由分支点1033获得相同设定值并且优选地构成为电压控制的放大器。对于优选地转换为驱动器电压、即转换为具有尺寸伏特(V)的值的在-1和+1之间的给定相似度值范围，所述放大器提供在-10dB和+10dB之间的放大。因此，在图2中所示的实施例中，控制装置1020在内部(intern)计算优选地使用归一化互相关函数的值c(t)并且经由映射1000将所述值转换为对应的放大值g(t)，所述放大值经由端子1035输送给放大器1030。优选地，所述值在分支点1033处给出以及恰好相同地转发给这两个单放大器1031、1032。然而，替选地不同的放大值也可以用于不同信号，然而，其中优选的是，对于两个差使用相同的设定值。

根据实现方案，单放大器1031、1032可以构成用于获得特定的电压值、特定的电流值或特定的数字值作为设定值。在这种情况下，控制装置1020构成用于利用表1000将对应的相似度值转换成放大器1031、1032所需的电压值、电流值或数字值。在替选的实施方案中，可控放大器1030也可以构成为，使得所述可控放大器已经包括借助于表1000的转换。然后，在本发明的术语方面，所述转换应被视为控制的一部分。因此，应指出，控制装置1020和放大器1030未必一定是分开的物理元件或半导体器件或分开的实体，而是所述元件的限定是功能限定。

最后，可控放大器1030提供两个推挽信号，即用于左侧的第一信号1036、72和用于右侧的第二信号1037。

图3示出用于计算如在可控放大器1030中进行的归一化互相关函数的优选的实施方式，以便获得相关值c(t)，所述相关值是无量纲变量并且根据映射规则1000将其转换为对于放大器1030所需的设定值。图3的控制装置1020的实现方案尤其包括用于将第一声道信号、即例如左声道信号和第二声道信号、即例如右声道信号相乘的第一乘法器1021。馈送除法元件或除法器1027的第一输入端的积分器1022连接在乘法器1021下游。在所述实现方案中，控制装置还包括用于将左声道与自身相乘的另一乘法器1023a和连接在下游的积分器1024a，方根元件1025a又跟随所述积分器，以便馈送乘法器1026的第一输入端。对于右声道还存在具有有乘法器1023b、积分器1024b和方根元件1025b的类似的分支，以便馈送乘法器1026的第二输入端。乘法器1026在输出侧与除法器1027的另一输入端连接并且除法器最终提供如在图3中所示的归一化互相关函数的值。使用归一化互相关函数好处在于，所述互相关函数与由用户设定的音量、即最终通过可能包括一个或多个单独的声音转换器或扬声器的声音发生器或声音发生器***的电平无关。在计算归一化互相关函数时，由于除法器中的分母，根据左声道信号和右声道信号的电平进行归一化，所述归一化与音量设定无关。

在实施例中，控制装置1020优选地包括以下特征：乘法器1021、1023a、1023b，所述乘法器用于将第一声道信号和第二声道信号相乘以便获得第一相乘结果，或用于将第一声道信号与自身相乘以便获得第二相乘结果，或用于将第二声道信号与自身相乘以便获得第三相乘结果；积分器1022、1024a、1024b，所述积分器用于对第一相乘结果进行积分，以便获得第一积分结果，或用于对第二相乘结果进行乘法以便获得第二积分结果，或用于对第三相乘结果进行积分以便获得第三积分结果；方根形成器1025a、1025b，所述方根形成器用于从第二积分结果中形成方根以便获得第一方根结果、或用于从第三积分结果中形成方根以便获得第二方根结果；另一乘法器1026，所述另一乘法器用于将第一方根结果与第二方根结相乘以便获得第四相乘结果；以及除法器1027，所述除法器用于将第一积分结果除以第四相乘结果以便获得定量相似度值，其中控制装置1020构成用于从定量相似度值1000中求取设定值。

根据实现方案，例如可以通过图3的电路或另一方式和方法进行可控放大器的自动持续的设定，直至样品精确的控制，即在每个采样值的控制方面。然而，为了避免伪迹，优选的是对设定值进行滤波并且尤其进行低通滤波，以便实现不过快的放大变化。

另一方面，通过如下方式实现进一步的时间平均：如果使用互相关函数，则为了计算所述互相关函数，设定对于在那里所需的时间积分确定的积分时间，在所述积分时间的长度上可以设定放大调节的“迟缓”。根据实现方案，甚至可以为整个音频文件确定互相关值或相似度值，并且然后在整个文件上保持所述相似度值。甚至在这种情况下考虑从中确定推挽信号的这两个声道信号的整体积分相似度，使得在这种情况下也进行信号自适应性的、即使时间上非常缓慢的或甚至对于特定的信号规定的放大设定。

在这种实施例中，控制装置1020构成用于从初始值出发以随着时间可变的方式为多声道音频信号确定设定值。替选地或附加地，控制装置1020构成用于基于多声道音频信号的在当前时间点之前或在当前时间点之后延伸的时间范围确定设定值，其中在当前时间点之前的范围或在当前时间点之后的范围包括处于1ms和2min之间、或还更优选地处于0.1s和15s之间的时间段，或其中该范围包括整个作品。

图17示出在扩展的多声道音频信号的元数据1050中具有一个或多个设定值1051或1035的扩展的多声道音频信号1040的示图。在此，所述元数据与第一声道信号1001和第二声道信号1002的部段相关联。所述部段可以是整个作品。然后，对于整个作品，存在用于设定值的初始值，其于是可以在再现整个作品时由图1的设备不可变地使用，或当图1的设备同样可以执行分析时所述设定值仅用作初始值，以便在处于1ms和2min之间或还更优选地处于0.1s和15s之间的一定时间之后，通过新的值替代初始值。

替选地，图17示出表示用于音频信号的一个或多个信号帧的确定的声道对的一个设定值或多个设定值的扩展的多声道音频信号1040的局部。然后，图1的控制装置1020始终读出当前的设定值1035或1051并且提供给放大器1030，以便在不发生图1中的信号的实际分析的情况下实现时间上改变的控制。

图18示出用于产生扩展的多声道音频信号(1040)的设备的示图。所述设备包括：输入接口1060，所述输入接口用于获得具有第一声道信号1001、71、306和第二声道信号1002、308的多声道音频信号；控制装置(1020)，所述控制装置用于确定用于放大或衰减可以从第一声道信号(1001，71，306)和第二声道信号(1002，308)中导出的推挽信号(1011)的设定值，其中控制装置1020构成用于在第一声道信号和第二声道信号之间有第一相似度的情况下，确定第一设定值，以及在第一声道信号和第二声道信号之间有第二相似度的情况下，确定第二设定值，其中第一相似度表示比第二相似度低的相似度，并且其中第一设定值表示比第二设定值更小的放大或表示比第二设定值更大的衰减。

图18中的设备还包括输出接口1070，所述输出接口用于输出扩展的多声道音频信号1040，所述扩展的多声道音频信号包括第一声道信号1001、71、306、第二声道信号1002、308和元数据1050，其中元数据1050具有设定值1051。图18中的控制装置1020可以与图1中的控制装置1020一样地构成。然而，所述控制装置执行实际信号分析，以便确定设定值1035或1051。示例性地，图18的控制装置1020可以如参照图1、图2、图3、图4a、图4b、图5a、图5b以及在权利要求中描述和限定地构成，即使权利要求涉及用于产生操控信号的设备。不同于此，在图18中的设备的情况下，设定值1035或1051并不像图1中那样施加到可控放大器上，而是通过输出接口1070记录到扩展的多声道音频信号1040的元数据1050中或作为唯一的元数据添加。

音量设定例如可以经由如在图5a中所示的用户界面1100和由用户界面1100控制的音量设定器1200进行。基于如在图3中所示的实现方案，其中基于归一化计算相似度值，当控制装置1020在音量设定器1200的输出端处使用声道信号以用于相似度计算时，所述控制装置不必具有关于用户在用户界面1100的音量调节器处进行的实际音量设定的信息。相同情形适用于：在音量设定器1200的输入端处使用声道信号，如在图5a中通过虚线所示出的那样。相反，如果控制装置1020通过如下方式运行：所述控制装置不基于对在音量设定器1200之前或之后的两个声道信号的分析而是根据推挽信号自身来执行对控制的设定，如通过推挽信号发生器的输出端与控制装置1020之间的虚线所示的那样，则为了实现正确的放大设定，控制装置也还需要用户界面1100的当前的放大值，如又通过图5a的方框1100与方框1020之间的虚线所示出的那样。

在图5b中所示的替选的实施例中，音量设定首先通过音量设定器1200在***的输出端处执行，即通过放大器对于最后获得的每个操控信号执行。然后，确定用于可控放大器的放大值可以与所述放大值是基于声道信号还是基于一个推挽信号或基于多个推挽信号而发生无关，因为所有信号在于归一化范围中，并且实际音量设定首先直接在实际声音转换器之前经由在用于各个声音转换器或扬声器的相应的输出端处作为可控放大器示出的音量设定器1200进行。

尤其地，除了结合两个方框1010、1030的推挽信号发生器和可控放大器的方框之外，图5b也示出用附图标记1250、402、404标示的共模信号发生器。推挽信号发生器提供两个根据本发明放大的推挽信号1036、1037，以及共模信号发生器1250、402、404提供根据实现方案可以直接是声道信号的两个共模信号，使得共模信号发生器1250仅具有传导功能或不存在。然而替选地，这两个共模信号可以是例如已经受带宽扩展或另一功能的特别处理的共模信号。尤其地，将根据本发明放大的以及在1036和1037处示出的这两个推挽信号以及在方框1250的输出端处的共模信号输送给接口或扬声器信号发生器1300，其中方框1300在随后的附图中也称为方框50、60或方框300、400。根据通过四个输出侧的扬声器1401、1402、1403、1404进行哪些实际声音产生，通过之后用作输出接口的方框1300将经放大的推挽信号1036直接进一步馈送至放大器级1200，或还将推挽信号和共模信号彼此组合和处理，以便获得实际的操控信号。

因此，图16示出其中操控信号被发送给分离的扬声器或扬声器***的实现方案，所述实现方案再现如用于扬声器521、523的平移声音以及所述实现方案还再现如用于包括转换器522a、522b的扬声器***1401的旋转声音，其中所述扬声器***设置用于左侧，并且其中此外推挽信号在使用在右侧，以便馈送由单转换器524a、524b构成的扬声器***1404。在这种情况下，方框1300构成为接口，因为输出信号1036、1037对应于图16的操控信号412、414，以及因为方框1250、402、404的共模输出信号对应于图16的操控信号412、414。此外，在图16中也绘出图5b的用户界面1100。然而替选地，用户界面1100也可以如图5a中所示的那样实现成，使得在这种情况下，方框1200中的放大器于是是直接设置在扬声器盒或扬声器***中并且与用户界面无关地具有固定放大的放大器。

相反，如果声音产生通过如下方式实现：通过对应地操控相同构成的声音转换器来产生平移声音和旋转声音，如针对图6a至图6c中的扬声器所示出的那样，或如针对图10和后续附图中的头戴式耳机或耳戴式耳机所示出的那样，则方框1300作为扬声器信号发生器50、60、300、400工作，所述扬声器信号发生器例如分别针对一侧从经放大的共模信号1036、1037中计算用于这两个转换器1401、1402的两个操控信号，其中所述操控信号也还可以包含如由方框1250输出的共模信号，更确切地说利用如还参照图7a至图8b以及图11至图13所示的对应的组合级。

下面结合如在图6a至图6c示意性说明的以及在未公开的德国专利申请102021203632.5中描述的扬声器***示出本发明的优选的实现方案，所述专利申请通过参引整体上并入本申请。用于声道、例如用于左声道、右声道、中声道等的推挽信号和共模信号二者组合并且引导到具有两个或更多个单声音转换器、例如单声音转换器11或12的声音发生器处。

图6a示出具有带有第一发射方向21的第一声音发生器11和带有第二发射方向22的第二声音发生器的扬声器。两个声音发生器11、12相对彼此设置成，使得这两个发射方向21、22在一个声音腔室中相交以及具有大于60°并且小于120°的交角20。在图6a中的优选的实施例中，这两个声音发生器设置成，使得声音发生器的发射方向以优选地90°的角度相交或以在80°和100°之间的优选的范围相交。然而，如果声音发生器设置成使得角度α下降至到超过60°的角度，即如果发射方向变得更平行，或如果图6a中的角度20上升至120°，即如果声音发生器的发射方向不那么平行并且更相对置地定向，则也得到扬声器的良好的声音发射特性。

声音腔室通过第一声音发生器11的膜片和第二声音发生器12的膜片与壳体的前壁之间的区域形成，所述前壁用14a表示。在壳体或壳体的前壁中设有间隙16，所述间隙构成用于可以实现在扬声器内的声音腔室与扬声器的环境之间的气体连通。尤其地，在图6a中所示的实施例中，第一声音发生器11利用壳体14b单独地封装。此外，第二声音发生器12又利用单独的壳体14c封装。借此确保，这两个声音发生器11、12的后侧、即声音发生器的背向声音腔室的侧不相互连通，因为在这两个声音发生器在间隙对面接触的地方设有气密式封闭件。此外，除了在正常扬声器中所需的通风开口之外，声音发生器本身关于其后侧密封，然而所述通风开口对于声音产生不是决定性的，而是仅确保压力均衡，以便声音发生器的对应的膜片可以***。

图6b示出扬声器的前视图，其中在前视图中示出间隙16，其中整个壳体或声音腔室通过盖14e和底部14d封闭。附图标记14a表示前壁，间隙16设置在所述前壁中。图6b示出关于图6a类似的扬声器的实施方式，然而其中在声音腔室中设置有分隔壁18，所述分隔壁具有靠近间隙16的分隔壁端部，以及在另一侧处、即在背离间隙的侧处与第一声音发生器的壳体14b和第二声音发生器的壳体14c连接，使得从第一声音发生器到第二声音发生器的连通仅在分隔壁的区域周围发生，即在也设置有间隙16的区域中发生。

在本发明的优选的实施例中，如果用于相应的声音发生器的推挽信号的信号产生发生，使得这两个推挽信号的频率含量基本上相同，则设有分隔壁18。在这种实现方案中不使用交错的带通。相反，在图6a中所示的实施例中，不设有分隔壁。扬声器的所述实施方式优选地与推挽信号产生组合，其中用于这两个声音发生器的两个推挽信号利用彼此交错的带通产生，使得一个推挽信号的频率含量基本上与另一推挽信号的频率含量交错。然而，应指出，交错在此仅应理解为大致交错，因为带通滤波器在相邻声道之间总是具有交叠，因为具有非常陡峭的边沿的带通滤波器无法实现或只能以高耗费实现。如在图7c中示意性示出的带通滤波器实现方案同样也被视为交错式的带通滤波器实现，然而，尽管在不同的带通滤波器之间总是有交叠区域，但所述交叠区域相对于相应的带通滤波器的中心频率处的频率份额衰减了例如至少6dB以及优选地衰减了至少10dB。

在不具有交错的带通滤波器的情况下，在推挽信号产生时使用具有150Hz-250Hz以及优选地190Hz-210Hz的截止频率的高通滤波器，而在使用交错的滤波器时优选地不使用高通滤波器，而是也使用低频率范围，以用于产生两个不同的推挽信号。

在本发明的优选的实施例中，间隙16在前方区域14中构成为，使得前方区域被划分为在俯视图中例如在图6b中设置在间隙左边的左部分以及右部分。该划分优选地居中地进行，使得间隙在前方区域中、在声音腔室的前方尺寸中从上向下居中地伸展，然而与中心的偏差可以在+/-20°的容差范围内与垂直于间隙的右部分的右边的尺寸偏离。这意味着，如果间隙设置在中心中，则间隙可以向右或向左移动右部分或左部分的尺寸的20％。

此外，如在图6b中所示的间隙优选地完全从下向上地构成。但是，该间隙不构成在盖中并且不构成在底部中。相反，所述两个元件连续地无开口地实施。在优选的实施例中，间隙的宽度在0.5cm和4cm之间。特别优选地，间隙的尺寸处于1cm和3cm的范围内，以及特别优选地处于1.5cm和2cm的范围内。

图6c中所示的分隔壁18构成用于将声音腔室划分成用于第一声音发生器的第一区域和用于第二声音发生器的第二区域，其中分隔壁的端部位于间隙附近但是与间隙间隔开，使得用于第一声音发生器的第一区域和用于第二声音发生器的第二区域穿过间隙与扬声器的周围环境处于气体连通。此外，因为分隔壁18不完全延伸直至间隙，所以第一区域和第二区域也彼此处于气体连通中。在另一端部处，分隔壁要么与第一声音发生器连接，要么与第二声音发生器连接，如在图6c中所示出的那样。然而替选地，分隔壁也可以设置在第一声音发生器与第二声音发生器之间，使得第一声音发生器和第二声音发生器不接触，然而利用分隔壁连接成，使得在分隔壁的“后方的”区域中气体连通中断。在优选的实施例中，第一壳体14b的高度和第二壳体14c的高度为10cm和30cm之间的值，并且特别优选地为15cm和25cm之间的值。此外，第一壳体的宽度和第二壳体的宽度为处于5cm和15cm之间的值，并且特别优选地为处于9cm和11cm之间的值。此外，深度优选地处于5cm和15cm之间的范围内，并且特别优选地处于9cm和11cm之间的范围内。

下面根据图7a至图8b示出本发明的第二方面和第三方面，即关于与扬声器分离的信号处理器的第二方面和关于其中扬声器和信号处理器集成地实施的集成的变型方案的第三方面。在图7a中所示的实施例中，扬声器尤其包括信号处理器或信号发生器105，所述信号处理器或信号发生器构成用于利用第一信号发生器信号51或第二信号发生器信号52操控第一信号发生器11和第二信号发生器12。在图7a中所示的实施例中，在信号发生器11、12之前还分别设置有放大器324和344。根据实施方式，所述放大器可以集成在扬声器中，或可以集成在信号处理器中。然而，优选的是，当信号处理器远离扬声器设置并且例如与扬声器无线通信时，于是放大器324、344设置在扬声器中，以及信号51、52例如经由还根据图9示出的移动电话以无线方式从信号处理器105传输到如在图6a中所示的扬声器。在该图中还示出以设定值1035设定的可控放大器1030。放大器对推挽信号进行放大，以便获得通过根据设定值对推挽信号进行放大或衰减而获得的输出信号。

在一个优选的实施例中，信号处理器包括组合器50，所述组合器构成用于将经由输入端71输送的共模信号与第一推挽信号交叠。在图7a中所示的实施例中，这通过加法器322进行。组合器还构成用于将经由输入端71输送的共模信号与第二推挽信号交叠，在图7a中所示的实施例中，这通过加法器342实现。声音发生器还构成为，使得输送给加法器322的第一推挽信号和输送给加法器342的第二推挽信号彼此不同。为了产生所述两个推挽信号，信号发生器包括推挽信号发生器60。推挽信号发生器60构成用于经由输入端72获得基本推挽信号，并且构成用于利用例如在图7a中的326e处示出的第一推挽信号处理从基本推挽信号中产生第一推挽信号，并且构成用于利用在图7a中在326f处示例性示出的第二推挽信号处理产生第二推挽信号。

第一推挽信号处理包括全通滤波，如通过图7a和其他附图中的“AP”所示出的那样。此外，第二推挽信号处理也包括全通滤波或全通滤波器，同样如利用图7a和其他附图中的“AP”所示出的那样。这两个全通滤波器326e、326f构成用于在第一推挽信号处理的过程中实现相移，并且构成用于在第二推挽信号处理的过程中实现与第一相移不同的第二相移。在优选的实施例中，在第一推挽信号处理的范围中，相移仅为+90°，而在第二推挽信号处理的范围中，相移为-90°。借此实现这两个推挽信号之间的180°的相位差。然而替选地，这两个推挽信号处理构成用于实现这两个推挽信号之间的处于135°和225°之间的相移，其中在替选的实施例中，相移基于全通滤波器326e、326f实现成，使得一个元件、例如元件326e产生正相移而另一元件、例如元件326f产生负相移。已经在这种在两个推挽信号之间不一定具有最佳的180°相移的实现方案中，在声场中已经产生一定份额的旋转声场。在这两个推挽信号之间有在170°和190°之间的相移的情况下，旋转声场份额的产生的效率处于最佳范围中。

在一个优选的实施例中，信号处理器还构成用于为推挽信号发生器60的输入端72提供基本推挽信号。这通过经由输入端81获得输入信号的基本推挽信号提供器80来实现。

在旋转声场没有被单独记录的实现方案中，可以从中间边信号处理的边信号中获得基本推挽信号。因此，基本推挽信号提供器构成用于不仅经由输入端81获得共模信号71而且获得如还根据图8b示出的任何其他声道信号，以便从所述两个信号的差中求取边信号，然后根据实现方案可以直接使用所述边信号或但是延迟地使用，或可以衰减或放大所述边信号。

存在用于产生基本推挽信号的其他可行性，其中始终产生旋转声场分量，因为第一推挽信号和第二推挽信号与共模信号交叠，使得两个声音发生器11、12在扬声器中执行可在间隙16外部感知为旋转声场的推挽信号激励。根据特定地产生推挽信号，旋转声场越来越多地对应于原始物理旋转声场。因此，已经证实的是，与这两个声音发生器仅利用共模信号操控并且以共模方式工作的实施方案相比，从共模信号中推导推挽信号以及通过信号组合器50的对应的交叠已经引起明显改进的听觉印象。

图7b示出推挽信号发生器的优选的实施方式。除了已经参照图7a示出的并且产生优选地具有不同符号的不同相移的所有全通滤波器326e、326f之外，在推挽信号发生器中为上方的信号路径321设有第一多个带通滤波器320，以及为下方的信号路径、信号路径341设有第二多个带通滤波器340。

这两个带通滤波器实现方案320、340彼此不同，如在图7c中示意性示出的那样。具有中心频率f1的、关于其传递函数H(f)在图7c中在320a处示出的带通滤波器，以及具有中心频率f3的、以320b示出的带通滤波器320b，还有具有中心频率f5的带通滤波器320c，属于第一多个带通滤波器320，从而设置在第一信号路径321中，而具有中心频率f2和f4的带通滤波器340a、340b设置在下方的信号路径341中，即属于第二多个带通滤波器。因此，带通滤波器实现方案320、340彼此交错地或叉指式或交错地构成，使得尽管在声音发生器元件中的两个信号转换器发射具有相同总带宽的信号，然而不同之处如下：在每个信号中，每隔一个频带是衰减的。借此实现：可以弃用分隔条，因为机械分隔已经通过“电”分隔替代。图7c中的各个带通滤波器的带宽仅示意性示出。优选地，带宽从下向上增加，更确切地说以优选的近似的巴克度量(Bark-Skala)的形式增加。此外，优选的是，将整个频率范围划分为至少20个频带，使得第一多个带通滤波器包括10个频带，并且第二多个带通滤波器同样包括10个频带，所述频带之后由于声音发生器的发射通过交叠又再现整个音频信号。

图8a如下示出示意图：在用于上方的操控信号的产生中使用2n个即偶数个带通，而对于下方的操控信号的产生使用2n-1个(奇数个带通)。

同样可以以数字方式方法，例如借助于滤波器组、临界采样滤波器组、QMF滤波器组或任何种类的傅立叶变换或具有随后对频带进行组合或者不同的处理的MDCT实现方案来使用带通滤波器的其他分类或实现方案。同样，不同的频带也可以具有从频率范围的下端直至上端的恒定带宽，例如从50Hz至10000Hz或更高。此外，频带的数量也可以明显大于20，例如为40或60个频带，使得任意多个带通滤波器再现整个数量的一半的频带，例如在60个整个频带的情况下再现30个频带。

在图7b中示出信号组合器50的优选的实现方案，其中第一多个带通滤波器的输出信号经由加法器322与存在于共模信号输入端71处的共模信号323a相加。对应地，信号组合器50中的第二加法器342又将第二多个带通滤波器340的输出信号与例如在图7a的输入端71处存在的共模信号323a相加。此外，第一全通滤波器326e和第二全通滤波器326f获得基本推挽信号。在图7b中所示的实施例中，基本推挽信号72直接输送给两个全通滤波器326e、326f。然而替选地，可以要么为两个分支321和341要么仅为一个分支设置放大/衰减。例如，当如在图6a中所示的扬声器中的两个信号发生器并不恰好对称地构成或并不恰好对称地设置时，这于是会是有用的。

此外，在图7b中示出，放大器324、344不仅可以构成为放大器，而且也可以构成为数字/模拟转换器或构成为扬声器的输入级。然后，信号处理器或信号发生器105与扬声器之间的无线电路径处于元件322与324或342与344之间。在这种实现方案中，每个扬声器构成用于接收两个输入信号，即用于每个声音发生器11、12的输入信号，以及构成用于对应地处理并且尤其放大所述输入信号，以便得到用于声音发生器11、12的膜片的操控信号。

图8b示出信号处理器的一个优选的实施方式，其中基本推挽信号提供器80构成为边信号发生器。例如，如果共模信号是输入端71处的左信号，则优选的是，通过如下方式获得基本推挽信号72：计算在输入端71处的共模信号与两声道或多声道表现(Mehrkanaldarstellung)的另一声道之间的差分信号，所述两声道或多声道表现例如可以包含右声道R、中间声道C、左后声道LS或右后声道RS。

为了实现求差，优选的是，对输入端73处的另一声道加载实现180°相移的相位逆转372。优选地，这在如下情况下实现：信号作为两个极之间的差分信号存在。然后，相位逆转372通过将声道一定程度上“反向”地***加法器371中简单地实现。因此，加法器371优选地构成为，使得在加法器的一个输入端处“正确地”***共模信号，以及在其另一输入端处“相反地”***另一声道信号，以便实现通过移相器372表明的180°的相移。在其他实现方案中，如果使用实际的移相器代替“相反地***”，则也可以使用其他相移。

此外，在该图中示出以设定值1035设定的可控放大器1030。放大器对推挽信号进行放大，以便获得根据设定值对推挽信号进行放大或衰减而获得的输出信号。

然后，在加法器的输出端处的差分信号是基本推挽信号72，所述基本推挽信号之后可以被进一步处理。在图8b所示的实施例中，推挽信号发生器包括其他元件，即电位计或放大小于一的的放大器375、326a，以及包括加法器326b和还有电位计326c。与推挽信号从输出端72直接馈入到分支点326b中并且从那里馈入到这两个全通滤波器或交错的带通滤波器中的图7a或图7b的实施方式不同，在图8b中，基本推挽信号在分支之前首先被修改，更确切地说通过放大器或电位计375修改。此外，基本推挽信号经由加法器326b与输入端71处的共模信号混合，并且混合的结果通过放大器或电位计326c放大。然而，应指出的是，如果放大器375具有放大因数1，如果放大器326a具有放大因数0，即完全衰减，并且如果放大器326c具有放大因数1，则图8b的实现方案与图7a的实现方案相同，除了交错的带通滤波器320、340之外，其中，在图8a中和特别图8b中所示的实施例中，在上方的分支中设置有奇数个带通以及在下方的分支中设置有偶数个带通。然而，偶数个带通和奇数个带通的设置也可以相反地进行，使得利用全通滤波器326e处理的信号利用偶数个带通滤波器来进一步处理。在图8b中所示的实施例中，还应指出，全通滤波器与滤波器组之间的顺序也可以相反。在其他替选实施例中，也可以省去全通滤波器，因为在这种情况下滤波器组已经引起上方的分支中的推挽信号和下方的分支中的推挽信号彼此不同。因此，在不具有全通滤波器的情况下仅具有交错的带通滤波器的、其中分支点直接为滤波器组320、340中的输入端以及滤波器组的输出端直接与加法器322、342的对应的输入端连接的实现方案同样引起间隙的输出端处的声音信号，所述声音信号具有平移分量或旋转分量。

此外，使用全通滤波器的优点在于，于是可以省却声音腔室中的分隔壁，如在图6a中所示出的那样。然而，如果不设有交错的滤波器组，如在图7a中那样，则优选的是，在声音腔室中设有分隔壁18，如在图6c中所示出的那样。

图9示出本发明结合移动设备、如移动电话的优选的实现方案。移动设备106包括通过发送天线112象征的输出接口。此外，优选地可以如在图6a至图6c中那样实施的每个扬声器102、103、104包括通过接收天线108、109、110象征的输入接口。移动电话106包括在图7a、图7b或图8b中作为位于输入端71、73与输出放大器324、344之间的一部分示出的信号处理器或信号发生器105。优选地，对应的输出放大器324、344设置在各个扬声器102、103、104中的每个扬声器中，以及在对应的扬声器102、103、104的相应的输入接口的输出端处提供待放大的信号。在图9中示出的场景中，音频信号是具有左声道L、中间声道C和右声道R的三声道信号。信号优选地来自存在于移动电话106中的音频库，或来源于远程的音频服务器，如来源于流服务等。通过发送天线112象征的接口优选地是近距离接口，如蓝牙接口。

根据实现方案，移动电话或信号处理器或信号发生器105可以构成用于如根据图8b所示的那样将基本推挽信号计算为左声道与例如右声道之间的差。然而，如果与图9不同，存在如在图8b中所阐述的具有例如五个声道的多声道表现，则基本推挽信号提供器80也可以构成用于将边信号计算为左降混声道与右降混声道之间的差。左降混声道通过左及左后(LS)相加以及必要时在通过加权、例如以因数1.5加权的中间声道C的附加的相加的情况下计算。此外，右降混声道通过右声道R与右后声道(RS)相加以及必要时与以例如因数1.5加权的中间声道C相加来求取。然后，通过减去左降混声道以及右降混声道获得边信号。

替选地，也可以在不使用推挽信号的情况下通过减去LS和RS获得边信号。为了计算边信号，可以使用任意的声道对或降混声道和原始声道等，以及不必如图8b所示出的那样使用相同的共模信号来计算基本推挽信号，相同的共模信号之后通过信号组合器被加到这两个推挽信号上。

下面以头戴式耳机或耳戴式耳机或可佩戴在头部处的设备为例示出本发明的优选的实现方案，其也可以集成在听觉设备中。这种元件在未公开的德国专利申请102021200552.7中描述，所述专利申请通过参引整体上并入本申请。与已经关于图6a至图8b示出的实施例类似，用于各个声音转换器的各个操控信号在此又从经放大的推挽信号和共模信号的组合中产生。

图10示出根据本发明的一个优选的实施例的可佩戴在头部处的声音发生器。可佩戴在头部处的声音发生器包括在第一侧上的第一声音发生器元件100和在第二侧上的第二声音发生器元件200。例如，第一侧可以是左侧，以及第二侧可以是右侧。此外，第一声音发生器元件100至少包括第一声音转换器110和第二声音转换器120，所述第一声音转换器和第二声音转换器设置成，使得第一声音转换器110和第二声音转换器120的声音发射方向彼此平行定向或彼此偏离小于30°。此外，在用于另一侧或右侧的声音发生器元件200中关于第三声音转换器210和第四声音转换器220设置为，使得第三声音转换器210和第四声音转换器220的声音发射方向彼此平行或彼此偏离小于30°。

如果可佩戴在头部处的声音发生器是头戴式耳机，那么这两个声音发生器元件经由连接条600彼此连接。此外，在特定的实施例中，在声音发生器元件中在各个声音转换器之间设置有分隔条130或230，所述分隔条将优选彼此水平设置的声音转换器110和120或210和220分隔。这意味着，如果本发明构成为头戴式耳机，那么分隔条130或230竖直地，即当头戴式耳机佩戴在头部处时从下向上延伸或从上向下延伸。此外，可佩戴在头部处的声音发生器要么设有输入接口要么设有信号处理器，其中信号处理器以集成在头戴式耳机中的方式实施或者单独地实施，例如在移动电话内或其他移动设备内实施，如在元件300中所示出的那样。因此，与元件300是构成为输入接口还是构成为完整的信号处理器300无关，元件300的输出端提供用于第一声音转换器的操控信号301、用于第二声音转换器的操控信号302、用于第三声音转换器的操控信号303和用于第四声音转换器的操控信号304。借此，在声音发生器元件100或200中的不同的声音转换器获得彼此不同的信号，在一个优选的实现方案中，所述信号彼此相移并且具有优选地在500Hz和15000Hz之间的频率范围内的频谱份额，可选地具有不同的、由于在不同的信号路径中的交叉的带通滤波器结构而衰减的、交错的频带。优选地，两个信号相反关于其在声音发生器元件中的功率或音量是相同的。这通过如下方式也示出本发明的一个优点：因为声音转换器不再根据用于平移信号的声音转换器和用于旋转信号的声音转换器来分隔，所以声音转换器可以相同地构成，这不仅在佩戴舒适性方面而且在信号处理器的实现方面，一方面简化或改进高效的制造以及另一方面简化或改进高效的应用。

在另一实施例中，图10中的实现方案构成为耳戴式耳机(不具有连接条的情况下以及例如在听觉设备中)，其中至少一个并且优选所有四个声音转换器构成为平衡电枢转换器、MEMS转换器或动态转换器，其中每个转换器还具有分隔的声音输出端，以便将声音根据其声音发射方向引导到耳朵中，其中每个声音转换器的声音发射方向相同或相差至多30°或至多。

在实现为头戴式耳机的情况下，每个声音发生器元件构成为头戴式耳机腔室，所述头戴式耳机腔室要么可以是完全封闭的头戴式耳机腔室要么可以是敞开的头戴式耳机腔室，所述头戴式耳机腔室通过连接条600彼此机械地连接，以便头戴式耳机可以良好地且舒适地佩戴在个人的头部处。

优选地，每个声音发生器元件中的至少一个声音转换器，然而在特别优选的实施例中每个声音发生器元件中的每个声音转换器，构成为头戴式耳机盒，其中每个头戴式耳机盒具有相同的尺寸，其中头戴式耳机盒的直径小于4cm。

图11示出在图10中示意性地示出的信号处理器300的优选的实现方案。信号处理器在输入侧包含经由相应的输入端L和R的头戴式耳机左信号306和头戴式耳机右信号308。此外，在本发明的优选的实施例中，对于每一侧设置有自身的分支元件，即，第一分支元件326(用于左分支)和第二分支元件346(用于右分支)。每个分支元件将输入侧的单个信号路径即左信号例如分支为提供用于第一声音转换器的操控信号的输出侧的第一信号路径321和提供用于第二信号转换器的操控信号302的输出侧的第二信号路径。此外，信号处理器300构成用于为了产生用于图10的第三声音转换器210或图10的第四声音转换器220的操控信号303和304又具有分支元件346，所述分支元件在输出侧汇入到第三信号路径351和第四信号路径361中。

此外，在本发明的优选的实施例中，信号处理器包括边信号发生器370，所述边信号发生器不仅接收第一声道306的输入信号而且接收第二声道308的输入信号，并且在输出侧提供边信号，并且馈入到相应的分支元件326或346中，或替选地或附加地，馈入到相应的信号路径中。用于左声道的边信号可以关于用于右声道的边信号移动180°。此外，每个信号路径构成用于除了分支元件的输出信号之外，也经由用于左声道的旁路线323a、323b或者用于右声道的旁路线343a和343b获得原始输入信号。因此，每个信号转换器获得由原始左声道或右声道构成的操控信号，并且附加地还具有来自分支元件的信号。此外，根据实现方案，信号路径中的信号、即“组合”信号，还可以被进一步处理，更确切地说对于这两个信号路径被不同地处理，例如通过不同的彼此交叉的滤波器组处理，也就是说，用于头戴式耳机腔室中的一个声音转换器的信号和用于头戴式耳机腔室中的另一声音转换器的信号具有彼此不同的频率范围，然而由于先前的信号处理，所述频率范围一起产生出色的声音。此外，以设定值1035设定的可控放大器1030未在图中明确地标出，但是安置在边信号发生器370中。放大器对推挽信号进行放大，以便获得输出信号，所述输出信号根据设定值通过对推挽信号放大或衰减而获得。

图12示出图11的分支元件326或分支元件346的一个优选的实现方案。每个分支元件可以在输入侧具有可变的放大器326a。此外，设有加法器326b，经由所述加法器可以添加边信号，或替选地添加另一去相关的信号，或如果存在的话，添加专门记录和处理的旋转信号，其中经由左输入端和右输入端于是馈入平移信号。

应指出的是，不一定必须存在可变的放大器326a、326b。替代于此，也可以仅设置唯一的放大器或不设置放大器，或者放大器甚至可以在输出侧存在于移相器之后或之前、即在分支元件326g之后，以便获得相同的效果，然而与可变的放大器326c在分支点326g之前的实现方案相比，借助于两倍的耗费获得相同的效果。

图13示出图12的分支元件的具有加法器326b和在移相器元件326e、326f中的+/-90°相移的实现方案。此外，边信号发生器370构成为，使得所述边信号发生器针对左区域即这两个信号路径321、341将边信号计算为(L-R)，这通过图13中的180°移相器372和加法器371示出。此外，对于这两个信号路径351、361为右信号处理方框产生另一边信号，即信号(R-L)，这又通过这两个方框374(180°相移)和373(加法器)实现。此外在图13中绘制：对应的边信号还可以可变地放大/衰减，如通过可变的放大元件375、376所示出的那样。根据实现方案，对应的边信号经由设置在分支点326g之前的加法器326b添加到分支元件中。然而替选地，也可以将两个加法器326b设置在上分支和下分支中的分支点326g之后。此外，图13也示出经由图13下方的左信号处理方框中的加法器322、342和右信号处理方框中的对应的加法器附加地耦合输入未改变的左声道。此外，在该图中示出可控放大器1030或其两个单放大器1031和1032，所述单放大器以设定值1035设定。放大器放大相应的推挽信号，以便获得相应的输出信号，所述输出信号根据设定值通过放大或衰减放大推挽信号获得。

接下来讨论图13的实施方式的特定的设定状态。根据放大器326a和放大器375或376的设定，可以使通过交叉的滤波器组滤波的边信号的分量大或小。如果放大器326a设定为强衰减而放大器375设定为放大，那么边信号主要处于加法器326b的输出端处，所述边信号通过移相器326b、326f和滤波器组320、340处理并且然后例如通过加法器322、342被外加给原始左信号。然后，通过这两个并排设置的声音转换器110、120输出的两个信号相差相对大。尽管这两个信号具有经由分支323a、323b提供的共同的部分，然而不同之处在于例如与左声道相比被放大的边信号。与此相反，如果将放大器326a设定为相对高的放大而将放大器375设定为相对低的放大，那么叉指形滤波的边信号在操控信号301、302中的分量将相对低，使得通过这两个声音转换器110、120输出几乎相同的信号。根据应用形式和对应的情况以及对应的头戴式耳机或耳戴式耳机，由于本发明的高度灵活性，由此可以通过对应的元件找到最佳设定，所述最佳设定例如可以按照经验通过用于特定声音素材的听觉测试找到，并且可以根据应用形式自动或手动编程或改编。

下面参照图14至图16示出用于产生用于各个扬声器或扬声器***的操控信号的实现方案，其中与先前的实施例不同，使用不同地构成的扬声器，以便产生平移声音和旋转声音。这些元件在未公开的德国专利申请102021203640.6中描述，所述专利申请通过参引整体上并入本申请。

一些这种***包括线性化滤波器的实现方案。然而，应指出的是，对应的延迟或带宽扩展措施也可以用于扬声器或声音转换器，所述扬声器或声音转换器获得由放大的推挽信号和对应的共模信号构成的组合。因此，应指出的是，如根据图1在1036、72处示出的提供用于操控信号的基础的经放大的推挽信号，或在用于一个声道的推挽信号馈入处和在用于另一声道的推挽信号馈入处存在的对应的经放大的推挽信号1036、1037在对应的部位处可以馈入到在所描述的附图中所示出的对应的***中，与最终独立扬声器是否用于产生平移声音和旋转声音，或是否使用分别获得组合的共模信号/推挽信号并且通过其共同作用产生平移声音和旋转声音的声音转换器无关。

图14示出用于产生用于第一转换器的第一操控信号411和用于第二转换器的第二操控信号412的设备。该设备包括用于提供用于第一音频声道的第一音频信号111和用于第二音频声道的第二音频信号的输入接口100。该设备还包括用于从第一音频信号111和第二音频信号112中求取组合信号的信号组合器200，所述信号组合器包括第一音频信号111和第二音频信号112的近似差。所述组合信号在211处示出。

在优选的实施例中，信号组合器还构成用于产生另一组合信号212，所述另一组合信号同样表示第一音频信号和第二音频信号之间的差并且由第一音频信号和第二音频信号或由第一组合信号211导出。在实施例中，第二组合信号212不同于第一组合信号211并且尤其相差180度，即第二组合信号212具有相反符号。此外，以设定值1035设定的可控放大器1030未在该图中明确地绘出，但是包含在元件200中。放大器放大推挽信号，即放大“组合信号”，以便获得输出信号，所述输出信号根据设定值通过放大或衰减推挽信号获得。

与优选地使用的另一组合信号212一样，组合信号211也分别输送给信号操控器300，所述信号操控器构成用于对组合信号进行操控，以便从中获得在311处示出并且对应于第二操控信号412的经操控的组合信号。因此，在特定的实施例中，利用输出接口400由信号操控器传送第二操控信号412并且通过输出接口输出或存储。此外，输出接口构成用于除了输出用于第二转换器的第二操控信号之外也输出用于第一转换器的第一操控信号411。第一操控信号411由输出接口直接从输入接口获得并且对应于第一音频信号111，或通过输出接口400由第一音频信号导出，例如利用后面还示出的带宽扩展级、即频谱增强器导出。

在优选的实施例中，信号操控器300构成用于延迟组合信号，即将组合信号馈入到延迟级中，或构成用于以频率选择的方式放大或衰减组合信号，即将组合信号馈入到线性化滤波器中，以便至少部分地抵消关于第二转换器的频率的非线性转换器特性。

替选地或附加地，输出接口构成用于将第一音频信号111馈入到带宽扩展级中，以便获得第一输出信号411。因此，用于产生第一操控信号411和第二操控信号412的设备包括可以一起使用或彼此独立使用的三个方面。

第一方面在于，利用延迟从组合信号中产生经操控的信号，其中利用哈斯效应(Haas-Effekt)。

第二方面在于，信号操控器300使用线性化滤波器，以便在“预先校正”的意义上至少部分地补偿“旋转”转换器的强烈非线性的频率响应。

第三方面在于，信号操控器执行如衰减或高通滤波或另一处理的任何其他类型的操控，其中输出接口执行用于第一音频信号的带宽扩展。

利用带宽扩展级的所述带宽扩展特别是，利用大于1或等于1的放大因数、即在没有放大的情况下，将第一音频信号的频谱的至少一部分转换到高于20kHz的频率范围，以便获得包括高于20kHz的频率范围的第一操控信号。与传统的带宽扩展不同，所述传统的带宽扩展典型地构成用于带宽限制到可能4kHz或8kHz的信号扩展到直至可能16kHz或20kHz的频率范围，其中还使用衰减以便合成音频信号的下降功率特性，根据本发明的带宽扩展的不同之处在于，针对高于20kHz的频率范围、即针对不可听范围求取频谱值，以及不同之处还在于所述频谱范围不被衰减，而是以大于1或等于1的放大因数进行转换，以便将信号能量置于不可听频谱范围中，所述信号能量于是经由对应的转换器的膜片辐射，以便实现高质量的音频信号体验。所述音频信号体验在于，通过不可听范围中的声音能量，在一定程度上“调整”传输可听范围内的声音能量的空气，使得即使有大距离也可以清楚地听到极富含谐波的确定的信号，例如丛林中鹦鹉叫声或管弦乐队中的三角铁声。

在优选的实施例中，所有三个方面如稍后示出的那样实现。然而，也可以仅实现这三个方面中的一个方面，或仅实现这三个方面中的任意两个方面。

优选地，输入到输入接口100中的第一输入信号102和第二输入信号104表示左音频声道和右音频声道。第一音频信号411和第二音频信号412于是表示用于第一转换器和第二转换器的操控信号，第一转换器和第二转换器关于聆听位置放置在左侧上。用于产生的设备然后还构成用于也为右侧产生操控信号，即用于第三转换器的第三操控信号413和用于第四转换器的第四操控信号414。第三操控信号413与第一操控信号411类似地形成，以及第四操控信号414与第二操控信号412类似地形成。因此，第一操控信号411和第三操控信号413输送给传统的平移转换器，以及操控信号412和414输送给“旋转”转换器，即发射具有旋转声质点速度矢量的声场的转换器，如还参照图16所示的那样。

图15a示出信号操控器300的优选的实现方案，以便从组合信号211中计算第二操控信号311/412。此外，图15a也示出信号操控器300的实现方案，以便从另一组合信号212中产生第四操控信号312或414。为了产生第二操控信号，在优选的实施例中，信号组合器包括可变衰减构件301、延迟级302和线性化滤波器303。应指出，方框301、302、303的顺序是任意的。因此，也可以存在将线性化滤波器、延迟和衰减的功能结合在一起的唯一的元件。衰减可以被设定，或规定为处于3dB和20dB之间、优选地6dB和12dB之间以及例如为10dB的预先限定的值。

类似地，信号操控器300构成用于使其他组合信号212经受衰减级321衰减、经受延迟322并且馈入到线性化滤波器323中。所有三个元件也可以集成在唯一的滤波器中，所述滤波器典型地在整个频率范围上实现恒定的衰减、在整个频率范围上同样是恒定的延迟以及至少以频率选择的方式衰减或放大的线性化滤波器。应指出，也可以仅使用元件的一部分，即例如在没有延迟的情况下仅使用衰减和线性化，或在没有衰减和线性化的情况下仅使用延迟，或在没有延迟和线性化的情况下仅使用衰减。在优选的实施例中，实现所有三个方面。

对于延迟，尤其使用如下延迟，所述延迟大到使得在通过第一操控信号411给出的未延迟的信号和经受延迟的第二操控信号之间出现优先效应()或哈斯效应或第一波前的效应。用于旋转转换器的信号、即第二操控信号412延迟成，使得(男或女)收听者首先由于第一操控信号411而感知波前，从而进行左声道的定位。然后，略微稍后地感知对于音频质量重要的然而不包括关于定位的特别的信息的旋转分量，以及由于哈斯效应旋转分量不被感知为自身的信号。用于延迟级302或322的有用的延迟值优选地处于10ms和40ms之间，并且特别优选地处于25ms和35ms之间并且尤其为30ms。

图15b示出信号组合器200的优选的实现方案，以便计算通过组合信号211或另一组合信号212表示的近似差。为了所述目的，信号组合器200包括移相器201、连接在下游的衰减构件202和加法器203。此外，使用第一音频信号111和第二音频信号112。第一音频信号111通过移相器201相移，并且根据衰减构件202的设定被衰减，并且然后与第一音频信号112相加，以便获得另一组合信号212。此外，信号组合器200包括另一加法器223、另一移相器221和另一衰减构件222，其中第二音频信号112通过移相器221相移，以及经相移的信号可能被衰减并且然后与第一音频信号111组合。如果移相器201或221执行相移180°，这是优选的，并且如果衰减构件202、222设定成，使得衰减等于零，即如果所述电位计“完全调高”，则组合信号211是第一音频信号111减去第二音频信号112的结果，即当第一音频信号111是左声道以及右音频信号112是右声道时，组合信号211于是等于L-R。类似于此，在所述示例中，另一组合信号212等于R-L。此外，在该图中示出以设定值1035设定的可控放大器1031、1032。放大器放大相应的推挽信号，以便获得相应的输出信号，所述输出信号根据设定值通过放大或衰减推挽信号而获得。

180度相移的实现方案可以特别简单地实现，其方式为：将携载音频信号的对应的插接器以“逆转”的方式***。不同于180°、即在150度至210度的范围内的不同相移优选地可以通过正确的移相器元件实现并且在特定的实现方案中是有利的。相同的情况适用于衰减构件202、222的特定的衰减设定，根据实现方案，通过所述衰减设定可以实现影响组合信号，使得在求差时，减去的信号与被减的信号相比被衰减。借此可以形成如在图16中还阐述的在零与1之间的减法因数x。

除了信号组合器200的特定的实现方案之外，图15b还示出平移信号的带宽扩展的优选的实施方式，其中所述带宽扩展优选地在输出接口400中执行。为了所述目的，输出接口400包括第一带宽扩展级402和第二带宽扩展级404。第一带宽扩展级402构成用于使第一音频信号111经受超过20kHz的不可听范围内的带宽扩展，而带宽扩展级404构成用于使第二音频信号、即例如右声道同样经受超过20kHz的不可听范围内的带宽扩展。

然后，带宽扩展的结果是用于第一转换器、即例如在关于聆听位置的左侧上的平移转换器的第一音频信号，以及在带宽扩展级404的输出端处获得的第三操控信号是用于在关于聆听位置的右侧上的平移转换器的操控信号。与音频信号111、112不同，现在这两个操控信号411、413也设有在超过20kHz的频率下的信号能量，其中在操控信号中存在优选地直至40kHz并且特别优选地甚至直至80kHz或更高的所述信号份额。

虽然图15b示出仅利用平移信号执行带宽扩展的实施方案，但是在其他实施例中也可以利用旋转信号执行带宽扩展。替选于带宽扩展级304、324，在输入接口100中也可以设有带宽扩展。为了所述目的，设置用于第一输入信号102的带宽扩展级121，以便从第一输入信号102中产生第一音频信号111。此外，输入接口100设置用于从第二输入信号104中产生第二音频信号112。然而，与图15b的实现方案不同，所述两个音频信号现在具有远超过20kHz的频率范围。如果在输入接口中进行带宽扩展，则不需要如在图15b中示出的那样在输出接口400中的进一步带宽扩展，或不需要在信号操控器元件300a、300b中的进一步带宽扩展，因为在后续的信号处理中的所有信号都已经具有高的带宽。然而，由于处理效率，如在图15b中所示出的实现方案是优选的，其中仅用于平移转换器的操控信号、即第一操控信号411和第三操控信号413经受带宽扩展，因为高频对于传播特别重要。因此，输入接口、信号组合器和信号操控器中的所有其他处理级都可以利用带宽受限的信号执行，这节省处理资源，因为除了图15b中的带宽扩展级402、404之外，所有元件都可以利用带宽受限的信号工作。

带宽扩展级构成用于产生超过20kHz范围的带宽扩展，即例如直至80kHz的不可听范围内的带宽扩展。为此，优选地进行谐波带宽扩展，其中例如将音频信号的在10kHz至20kHz之间的范围内的每个频率乘以因数2，以便产生20kHz至40kHz之间的频率范围。此外，在带宽扩展级中优选地借助于实现大于1的放大的放大构件进行放大。因此，谐波带宽扩展单元与放大器一起在对应的音频信号中产生信号份额，所述信号份额处于20kHz和40kHz之间并且甚至具有出自基带的处于10kHz和20kHz之间的范围更大的信号能量。为了得到40kHz和80kHz之间的更大的范围，设有使频率分别与4相乘的另一转置器，其中输出信号又优选地与大于1的放大因数相乘，其中所述放大器构成有大于1的放大因数。尽管原则上也可以使用奇数的转置因数，即所述转置因数可以等于1、3、5和7，但是已经证实：偶数的转置因数产生更真实的音频信号印象。此外，根据实现方案，基带不可以被衰减和被放大，即基带保持原样。然而，因为在超过20kHz的频率的情况下，扬声器典型地具有较低的转换器效率或随着更高频率而减小的转换器效率，所以所述较低的或减小的转换器效率利用经放大的经转置的频谱范围补偿。因此，也优选的是，用于在40kHz和80kHz之间的范围的放大器比用于在20kHz和40kHz之间的范围的放大器放大得更多。同样可以使用基于“镜像”的技术、即交越频率(过渡频率)处的经转置的频谱范围的镜像技术工作的带宽扩展的第二实现方案。所述第二实现方案优点在于，在基带中的非恒定的信号变化曲线的情况下，如果使用放大因数1，那么在换位位置处、即在20kHz处不存在不连续。镜像或增采样可以容易地在时域中执行，其方式为：将一个或多个零作为附加的采样值***到两个采样值之间的音频信号中。如果进行放大，则仅产生小的不连续。所述不连续可以简单地被保留，或如果需要可以衰减，其方式为：在特定的频谱过渡区域中使用用于放大因数的平均值。

图16示出扬声器***，所述扬声器***包括用于第一操控信号411的第一转换器521和用于第二操控信号412的第二转换器522a、522b。此外，扬声器***也具有用于第三操控信号413的第三转换器523和用于第四操控信号414的第四转换器524a、524b。所有操控信号可以通过相应的放大器501、502、503、504放大，更确切地说，例如以经由音量调节由用户界面输入的方式进行放大。转换器521、523表示平移转换器和一定程度上的传统转换器，然而，所述转换器与普通转换器相比特征在于，所述转换器也可以在超过20kHz的范围内输出声音能量，其中所述转换器优选地要发射直至80kHz或更高。在更高频率的情况下，降低的效率通过基于放大机构407、408的放大来补偿。

例如，在图16中所示的优选的实施例中，例如旋转转换器522a、522b或524a、524b实现成，使得转换器分别包括具有前侧和后侧的两个单独转换器，其中这两个前侧如在图16中所示的那样彼此相对地定向。在前侧之间、即在膜片之间，可以没有间距或只有小的间距，使得膜片可以偏转并且在膜片之间的中间区域中产生声音，所述声音可以沿着膜片的边缘作为旋转出现。这种转换器在产生旋转声音、即具有旋转声质点速度矢量的声场时具有非常好的效率。然而，频率响应是强烈非线性的。因此，设置线性化滤波器303、323，以便一定程度上经由“预先校正”产生信号，当所述信号通过转换器522a、522b或524a、524b的非线性频率响应输出时，然后所述信号具有相对线性的传输特性或信号特性。

已经证实的是，旋转信号中强烈超调的频率范围起干扰性作用，而在确定的声调的情况下旋转信号中的引起旋转信号中的确定的声调在一定程度上“渐弱”的缺口并不被感知为干扰。因此，可以弃用扬声器的频率响应中的骤降。借此，同时也避免：在确定的频率的情况下通过强烈的放大因数对在衰减的骤降中还存在的也可能为伪迹信号的信号进行强烈地放大。因此，根据本发明，通过仅切断超调或至少部分地减少超调以及“保留”骤降，实现特别高效的且高品质的构件，以便实现用于旋转声音转换器522a、522b或524a、524b的对应的操控信号。优选地，对应的移相器506、508还安装到旋转声音转换器中，所述移相器根据实现方案提供180度的相移，并且相移于是可以设定到其他值，所述其他值于是优选地处于150度和210度之间。关于图15b应指出，衰减构件202、222可以设定用于仅获得近似的差。这在图16中在“L-x·R”和“R-x·L”处示出。如果对应的衰减构件202、222设定为零的衰减，即设定为无衰减，则图16中的因数x等于1。相反，例如如果衰减构件202、222设定为一半衰减的因数，则因数x例如为0.5。相反，如果衰减构件202、222设定为完全衰减，则不再进行求差，以及第一转换器522a、522b仅发射左信号。然而，优选的是，将衰减构件202、222的衰减设定为至多0.25，以便对应的信号是差分信号或推挽信号，即使减去的声道与被减的声道相比在幅度方面或功率方面或能量方面减小。

在另一实现方案中，用于产生第一操控信号和第二操控信号以及尤其也用于产生第三操控信号和第四操控信号的设备实现为信号处理器或软件，以便例如在移动设备、例如移动电话中产生用于各个扬声器的操控信号，并且然后经由无线接口输出。替选于此，如在图16中所示的转换器连同放大器502至504与如在图14中所示的设备一起在扬声器单元中实现，所述扬声器单元附加地在特定的承载件中包括转换器521和转换器522a、522b。所述扬声器单元于是可以按原样放置，例如放置到关于聆听位置的左侧的再现位置处。对于包括元件523、524a、524b以及用于产生操控信号的设备的对应的部分的另一扬声器单元可以同样地实施，使得实现用于关于限定的聆听位置的右侧位置的扬声器单元。对应地，扬声器单元也可以用于这两个立体声声道以外的其他声道，例如在5.1***的情况下用于中间声道、用于左后声道、用于右后声道。在较高***的情况下，也可以在对应的其他位置处，例如在天花板扬声器处使用利用单独的操控信号进行操控的用于旋转声音的转换器和用于平移声音的转换器。

本发明的一个优选的实施方式位于移动设备内，如移动电话、平板电脑、笔记本电脑等。尤其地，操控设备或用于产生操控信号的设备例如作为硬件元件或作为APP或作为程序加载在移动电话上。移动电话构成用于从可以位于本地或互联网上的任何源接收第一音频信号和第二音频信号或多声道信号并且根据此产生操控信号。所述信号要么有线地要么无线地例如借助于蓝牙或WLAN从移动电话传输到具有声音发生器元件的声音发生器上。在后一种情况下，声音发生器元件具有电池供给装置或一般具有电流供给，以便实现对于接收到的无线信号的对应的放大，例如根据蓝牙格式或根据WLAN格式进行放大。

尽管已经结合设备描述了一些方面，但应理解的是，所述方面也表示对应的方法的描述，使得设备的块或部件也可理解为对应的方法步骤或方法步骤的特征。与此类似，已经结合方法步骤或作为方法步骤描述的方面也表示对应的设备的对应的块或细节或特征的描述。方法步骤中的一些或所有方法步骤可以通过诸如微处理器、可编程计算机或电子电路的硬件设备(或利用硬件设备)来实施。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的一些或多个方法步骤可以通过这种设备来实施。

根据特定的实施方案要求，可以以硬件或软件实现本发明的实施例。所述实现方案可以利用数字存储介质，例如软盘、DVD、蓝光光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或FLASH存储器、硬盘或其他磁性或光学存储器等执行，在所述数字存储介质上存储有电子可读的操控信号，所述电子可读的操控信号与可编程的计算机***可以共同作用或共同作用，使得执行相应的方法。因此，数字存储器介质可以是计算机可读的。

也就是说，根据本发明的一些实施例包括具有电子可读的操控信号的数据载体，所述操控信号可以与可编程计算机***共同作用，使得执行在本文中描述的方法。

通常，本发明的实施例可以实现为具有程序代码的计算机程序产品，其中当在计算机上运行计算机程序产品时，程序代码起作用以执行所述方法之一。

程序代码例如也可以存储在机器可读的载体上。

其他实施例包括用于执行在本文中描述的方法之一的计算机程序，其中计算机程序存储在机器可读的载体上。

换言之，根据本发明的方法的一个实施例因此是计算机程序，所述计算机程序具有程序代码，所述程序代码用于当在计算机上运行计算机程序时，执行在本文中描述的方法之一。

因此，根据本发明的方法的另一实施例是数据载体(或数字存储介质或计算机可读介质)，在所述数据载体上记录有用于执行在本文中描述的方法之一的计算机程序。

因此，根据本发明的方法的另一实施例是数据流或信号序列，所述数据流或信号序列是用于执行在本文中描述的方法之一的计算机程序。数据流或信号序列例如可以如下配置：经由数据通信连接、例如经由因特网进行传输。

另一实施例包括处理装置，例如计算机或可编程逻辑器件，其被如下配置或调整：执行在本文中描述的方法之一。

另一实施例包括计算机，在所述计算机上安装有用于执行在本文中描述的方法之一的计算机程序。

根据本发明的另一实施例包括设备或***，所述设备或***设计用于将用于执行在本文中描述的方法中的至少一个方法的计算机程序传输给接收器。例如可以电子地或光学地进行所述传输。接收器例如可以是计算机、移动设备、存储器设备或类似的设备。所述设备或***例如可以包括用于将计算机程序传输给接收器的文件服务器。

在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如现场可编程门阵列、FPGA)可以用于：执行在本文中描述的方法中的一些或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器共同作用，以便执行在本文中所描述的方法之一。通常，在一些实施例中，所述方法在任意的硬件设备方面执行。所述硬件设备可以是可通用使用的硬件，如计算机处理器(CPU)，或者也可以是方法特定的硬件，例如ASIC。

上述实施例仅是本发明的原理的图解说明。应理解的是，在本文中描述的布置和细节的改型和变型方案对于其他本领域技术人员是清楚的。因此旨在：本发明仅通过所附的权利要求的保护范围来限制而并不通过根据对在本文中的实施例的描述和说明所呈现的具体细节来限制。

Claims (25)

1.一种用于产生用于声音发生器的操控信号的设备，所述设备具有以下特征：

用于从多声道音频信号的第一声道信号(1001，71，306)和第二声道信号(1002，308)中产生推挽信号(1011)的推挽信号发生器(1010，80)；

用于根据设定值以可设定的放大或衰减对所述推挽信号(1011)进行放大或衰减的可控放大器(1020)，其中所述设备构成用于从所述可控放大器(1030)的输出信号(1036，72)中求取所述操控信号；以及

用于确定所述设定值的控制装置(1020)，其中所述控制装置(1020)构成用于在所述第一声道信号和所述第二声道信号之间有第一相似度的情况下，确定第一设定值，以及在所述第一声道信号和所述第二声道信号之间有第二相似度的情况下，确定第二设定值，其中所述第一相似度表示比所述第二相似度低的相似度，并且其中所述第一设定值表示比所述第二设定值小的放大或表示比所述第二设定值大的衰减。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制装置(1020)构成用于确定所述第一声道信号和所述第二声道信号之间的相关值，其中所述相关值是用于所述相似度的量度。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述控制装置(1020)构成用于从所述第一声道信号和所述第二声道信号中计算归一化互相关函数，其中所述归一化互相关函数的值是用于所述相似度的量度。

4.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其中所述控制装置(1020)构成用于利用相关函数计算相似度值，所述相关函数具有负值和正值的值域，其中所述控制装置(1020)构成用于：对于所述相关函数的负值，确定表示要么衰减要么放大的所述设定值，以及对于所述相关函数的正值，确定表示所述放大或所述衰减中相应另一个的所述设定值。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的设备，其中所述控制装置(1020)构成用于对于为0的相关值，将所述设定值确定成，使得对应于所述设定值的放大具有在0.9和1.1之间的放大因数。

6.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其中所述控制装置构成用于计算定量相似度值，所述定量相似度值处于可能的相似度值的值域内，并且所述控制装置构成用于根据映射函数(1000)从所述定量相似度值中求取所述设定值，其中所述映射函数(1000)单调地变化，使得对于表示较低的相似度的相似度值，确定设定值，所述设定值比对于表示较大的相似度的设定值提供更小的放大。

7.根据上述权利要求中任一项所述的设备，

其中所述可控放大器(1030)具有在至少-6dB和至少+6dB之间延伸的放大范围，并且其中所述控制装置(1020)构成用于将用于定量相似度值的值域映射(1000)到所述放大范围上，或

其中所述控制装置(1020)还构成为对于表明所述第一声道信号和所述第二声道信号的至少90％相似度的相似度值提供如下设定值：与在比所述第一声道信号和所述第二声道信号之间的90％相同性更低的相似度的情况下的放大相比，在所述设定值的情况下共模信号(1011)以降低的放大来放大。

8.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其中所述控制装置(1020)构成用于分析所述推挽信号(1011)，并且在所述推挽信号(1011)的第一幅度相关大小的情况下确定所述第一设定值，以及在所述推挽信号(1011)的第二幅度相关大小的情况下确定所述第二设定值，其中所述第一幅度相关大小比所述第二幅度相关大小更大。

9.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其中所述推挽信号发生器(1010，80)构成用于通过形成所述第一声道信号和所述第二声道信号之间的差(1015，372，1016，374)来确定所述推挽信号。

10.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其中所述多声道音频信号具有左声道信号和右声道信号，其中所述推挽信号发生器构成用于产生所述推挽信号(1011)和与所述推挽信号(1011)不同的另一推挽信号(1012)，其中另一可控放大器(1032)构成用于对所述另一推挽信号(1012)进行放大，其中所述控制装置构成用于为所述另一可控放大器(1032)提供设定值，所述设定值引起所述另一推挽信号(1012)与所述推挽信号(1011)的所述放大或所述衰减相比相同的放大或衰减。

11.根据上述权利要求中任一项所述的设备，所述设备还具有以下特征：

用于从所述第一声道信号中产生第一共模信号或从所述第二声道信号中产生第二共模信号的共模信号发生器(1250，402，404)，

其中所述设备构成用于附加地利用所述第一共模信号或所述第二共模信号产生所述操控信号。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述声音发生器包括用于经放大的所述推挽信号(1036)的第一扬声器(522a，522b)和第二扬声器(1402)，所述第二扬声器与所述第一扬声器不同地构成并且设置用于利用所述共模信号进行操控，其中所述设备还具有输出接口(1300)，以便将经放大的所述推挽信号输出给所述第一扬声器(522a，522b)以及将所述共模信号(411)输出给所述第二扬声器(521)，或

其中所述声音发生器具有第一声音转换器(11，110)和第二声音转换器(12，120)，并且其中所述设备具有声音转换器信号发生器，所述声音转换器信号发生器构成用于从所述可控放大器的输出信号(1036，1037)和所述第一共模信号或所述第二共模信号中求取用于所述第一声音转换器的第一操控信号和用于所述第二声音转换器的第二操控信号。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述共模信号发生器构成用于对所述第一声道信号或所述第二声道信号执行超出大于20kHz的频率范围的带宽扩展(402)，或

其中所述设备具有推挽信号操控器(300)，以便使经放大的所述推挽信号(1036，1037)延迟或预先校正，以便至少部分地补偿所述第一扬声器或所述第二扬声器的非线性，或

其中所述声音转换器信号发生器构成用于以第一方式处理所述可控放大器(1030)的输出信号(1036，1037)，以便从所述推挽信号(1036)中求取第一经处理的推挽信号，以及用于以第二方式和方法处理所述可控放大器(1030)的输出信号(1036)，以便从经放大的所述推挽信号(1036)中求取另一经处理的推挽信号，其中所述第二方式与所述第一方式不同，并且所述声音转换器信号发生器构成用于将经处理的所述第一推挽信号与所述第一共模信号组合，以便获得用于所述第一声音转换器的所述操控信号(51)，并且用于将经处理的所述第二推挽信号与所述第一共模信号组合(342)，以便获得用于所述第二声音转换器(12)的所述第二操控信号(52)。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述声音转换器信号发生器构成用于在以所述第一方式和方法处理时使用第一多个带通滤波器(320)，并且用于在以所述第二方式和方法处理时使用第二多个带通滤波器(340)，其中所述第一多个带通滤波器(320)与所述第二多个带通滤波器(340)不同地构成，使得所述第二多个带通滤波器(340)在频率范围内具有一个或多个通频带，以及所述第一多个带通滤波器(320)在所述频率范围内具有一个或多个阻频带。

15.根据上述权利要求中任一项所述的设备，所述设备具有以下特征：

音量设定器(1200)，所述音量设定器具有用户界面(1100)，以获得音量用户设定，其中所述音量设定器(1200)构成用于基于所述音量用户设定放大第一原始声道信号和第二原始声道信号，以便获得所述第一声道信号和所述第二声道信号，或

所述音量设定器构成用于基于所述音量用户设定放大用于所述声音发生器的所述操控信号。

16.根据上述权利要求中任一项所述的设备，

其中所述控制装置(1020)构成用于从所述第一声道信号和所述第二声道中求取所述设定值，并且用于利用高通滤波器或带通滤波器滤波所述第一声道信号和所述第二声道信号，并且用于从经过滤的第一声道信号和经过滤的第二声道信号中求取所述设定值，或

其中所述控制装置(1020)构成用于利用高通滤波器或带通滤波器滤波所述推挽信号(1011)，并且用于从经过滤的推挽信号中求取所述设定值。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述高通滤波器或所述带通滤波器具有在50Hz和200Hz之间的下极限频率，或其中所述带通滤波器具有在2kHz和8kHz之间的上极限频率。

18.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其中所述控制装置(1020)还具有以下特征：

乘法器(1021，1023a，1023b)，所述乘法器用于将所述第一声道信号与所述第二声道信号相乘，以便获得第一相乘结果，或用于将所述第一声道信号与自身相乘，以便获得第二相乘结果，或用于将所述第二声道信号与自身相乘，以便获得第三相乘结果；

积分器(1022，1024a，1024b)，所述积分器用于对所述第一相乘结果进行积分，以便获得第一积分结果，或用于对所述第二相乘结果进行积分，以便获得第二积分结果，或用于对所述第三相乘结果进行积分，以便获得第三积分结果；

方根形成器(1025a，1025b)，所述方根形成器用于从所述第二积分结果中形成方根，以便获得第一方根结果，或用于从所述第三积分结果中形成方根，以便获得第二方根结果；

另一乘法器(1026)，以便将所述第一方根结果与所述第二方根结果相乘，以便获得第四相乘结果；以及

除法器(1027)，所述除法器用于将所述第一积分结果除以所述第四相乘结果，以便获得定量相似度值，

其中所述控制装置(1020)构成用于从所述定量相似度值中求取(1000)所述设定值。

19.根据权利要求18所述的设备，其中所述积分器(1022，1024a，1024b)在积分时间上能够由用户控制。

20.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其中所述多声道音频信号是音频作品，并且

其中所述控制装置(1020)构成用于在产生所述操控信号之前通过分析所述音频作品来产生用于所述音频作品的设定值，或

其中所述控制装置(1020)构成用于根据初始值以随着时间可变的方式针对所述多声道音频信号确定所述设定值，其中所述控制装置(1020)构成用于基于所述多声道音频信号的在当前时间点之前或在当前时间点之后延伸的时间范围确定所述设定值，其中在所述当前时间点之前的范围或在所述当前时间点之后的范围包括处于1ms和15s之间的时间段，或其中所述范围包括整个作品。

21.根据权利要求1、7、11至15中任一项所述的设备，

其中包括所述第一声道信号(1001，71，306)和所述第二声道信号(1002，308)的所述多声道音频信号包括元数据(1050)，所述元数据包括所述设定值(1051)，

其中所述控制装置还构成用于从所述元数据(1050)中提取所述设定值(1051)，以及

其中所述可控放大器构成用于根据提取的所述设定值以所述可设定的放大或衰减加载所述推挽信号(1011)。

22.一种用于产生扩展的多声道音频信号(1040)的设备，所述设备具有以下特征：

输入接口(1060)，所述输入接口用于获得具有第一声道信号(1001，71，306)和第二声道信号(1002，308)的所述多声道音频信号，

控制装置(1020)，所述控制装置用于确定用于放大或衰减推挽信号(1011)的设定值，所述推挽信号能够从所述第一声道信号(1001，71，306)和所述第二声道信号(1002，308)中导出，

其中所述控制装置(1020)构成用于在所述第一声道信号和所述第二声道信号之间有第一相似度的情况下，确定第一设定值，以及在所述第一声道信号和所述第二声道信号之间有第二相似度的情况下，确定第二设定值，其中所述第一相似度表示比所述第二相似度低的相似度，并且其中所述第一设定值表示比所述第二设定值小的放大或表示比所述第二设定值大的衰减；以及

输出接口(1070)，所述输出接口用于输出所述扩展的多声道音频信号(1040)，所述扩展的多声道音频信号包括所述第一声道信号(1001，71，306)、所述第二声道信号(1002，308)和元数据(1050)，其中所述元数据(1050)具有所述设定值(1051)。

23.一种用于产生用于声音发生器的操控信号的方法，所述方法具有以下步骤：

从多声道音频信号的第一声道信号(1001，71，306)和第二声道信号(1002，308)中产生推挽信号(1011)；

根据设定值以可设定的放大或衰减对所述推挽信号(1011)进行放大或衰减，其中所述方法构成用于从以所述可设定的放大或衰减进行放大或衰减的输出信号(1036，72)中求取所述操控信号；以及

确定所述设定值，以便在所述第一声道信号和所述第二声道信号之间有第一相似度的情况下，确定第一设定值，以及在所述第一声道信号和所述第二声道信号之间有第二相似度的情况下，确定第二设定值，其中所述第一相似度表示比所述第二相似度低的相似度，并且其中所述第一设定值表示比所述第二设定值小的放大或表示比所述第二设定值大的衰减。

24.一种用于产生扩展的多声道音频信号(1040)的方法，所述方法具有以下步骤：

获得所述多声道音频信号，其具有第一声道信号(1001，71，306)和第二声道信号(1002，308)；

确定用于放大或衰减推挽信号(1011)的设定值，所述推挽信号能够从所述第一声道信号(1001，71，306)和所述第二声道信号(1002，308)中导出，

其中所述确定构成用于在所述第一声道信号和所述第二声道信号之间有第一相似度的情况下，确定第一设定值，以及在所述第一声道信号和所述第二声道信号之间有第二相似度的情况下，确定第二设定值，其中所述第一相似度表示比所述第二相似度低的相似度，并且其中所述第一设定值表示比所述第二设定值小的放大或表示比所述第二设定值大的衰减；以及

输出所述扩展的多声道音频信号(1040)，所述扩展的多声道音频信号包括所述第一声道信号(1001，71，306)、所述第二声道信号(1002，308)和元数据(1050)，其中所述元数据(1050)具有所述设定值(1051)。

25.一种计算机程序，所述计算机程序用于当所述方法在计算机或处理器上运行时执行根据权利要求23或24所述的方法。