[發明專利]用于產生具有強化的空間效應的聲音信號的方法及設備

有效

• 申請號: 201180051677.2
• 申請日: 2011-09-19
• 公開（公告）號: CN103503485A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 克里斯托弗·富勒;大衛·維雷特;郎玥
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04S1/00
• 分類號: H04S1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及用于產生具有強化的空間效應的聲音信號的方法及設備，并且涉及包含此類設備的移動裝置。

背景技術

用戶聽到的聲音信號是由揚聲器響應于音頻信號源所輸出的電音頻信號而產生的。例如，將包含左音頻信號及右音頻信號的立體聲信號供應到間隔一定距離的兩個揚聲器，并且朝向收聽該聲音信號的用戶。通常情況下，接收立體聲音頻信號的揚聲器被彼此分開來放置，使得聽者能感知到這樣一種音頻圖像，舉例來說，在記錄立體聲的古典音樂信號時，該音頻圖像使得聽者能夠對交響樂隊中不同樂器的位置進行定位。但是，聽者的這種室內體驗受限于揚聲器之間的距離，當距離超出了將該立體聲音頻信號轉換成聲音信號的兩個揚聲器之間的距離時，空間效應便無法實現。

已提出了其他系統來提升用戶收聽聲音信號的空間聽覺體驗，此處的聲音信號是指響應于音頻信號而產生的。已知的常規配置例如有5.1環繞聲多信道音頻系統，該系統最常用于商業電影院及家庭影院中。常規的5.1內環繞聲多信道音頻系統使用了五個全帶寬信道和一個低頻強化信道。如圖1所示，該5.1環繞聲多信道音頻系統經設計用于向處于五個揚聲器之間的中心位置的最佳聽音位置處的聽者提供所有聲源的恰當定位。

但是，圖1所示的常規音頻系統存在一些缺點。人們希望布置揚聲器以滿足對于環繞聲多信道音頻系統的需求，但這一愿望經常與一般的起居室等常規房間的空間限制相沖突。另外，在許多應用中，不可能環繞用戶來放置揚聲器。尤其對于整合有揚聲器的移動電話等的移動通信器件而言，圍繞聽者來放置揚聲器是不可能的。

因此，本發明的目的在于提供一種用于產生聲音信號的方法及設備，所述聲音信號的空間效應得到強化，能不受限于揚聲器之間的距離，并且無需以聽者為中心來定位揚聲器。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種用于產生具有強化的空間效應的聲音信號的設備，其中所述設備包含至少一個信號濾波器組，所述至少一個信號濾波器組適于通過濾波器特性對差音頻信號進行濾波以限制所述差音頻信號的帶寬，

其中將所述帶寬限制差音頻信號施加到至少一對揚聲器上以用于偶極聲發射。

在所述設備的第一實施方案中，或者說，在根據第一方面的設備的可能實施方案中，先對所述帶寬限制差信號進行反相，然后將其施加到所述成對揚聲器中的第一揚聲器；而對于所述成對揚聲器中的第二揚聲器，則直接向其施加所述帶寬限制差信號。

在所述設備的第二實施方案中，或者說，在根據第一方面的所述設備的可能實施方案中，或者說，根據所述設備的第一實施方案，所述設備包含信號減法器，所述信號減法器適于從第二音頻信號中減去第一音頻信號以提供所述差音頻信號。

在所述設備的第三實施方案中，或者說，在根據第一方面的所述設備的可能實施方案中，或者說，根據所述設備的第一或第二實施方案，所述至少一個信號濾波器組包含濾波器，所述濾波器中的每一濾波器適于對所述差音頻信號中的關聯頻率子帶進行濾波。

在所述設備的第四實施方案中，或者說，在根據第一方面的設備的第三實施方案的可能實施方案中，對于所述信號濾波器組中的每個頻率子帶，提供對應的一對揚聲器。

在所述設備的第五實施方案中，或者說，在根據第一方面的設備的第四實施方案的可能實施方案中，從所述第一音頻信號中減去用于低頻率子帶的由所述信號濾波器組中的濾波器所輸出的帶寬限制差音頻信號，以提供用于所述偶極聲發射成對揚聲器中的第一揚聲器的第一輸入音頻信號。

在所述設備的第六實施方案中，或者說，在根據第一方面的設備的第四或第五實施方案的可能實施方案中，將用于低頻率子帶的由所述信號濾波器組中的濾波器所輸出的帶寬限制差音頻信號加到所述第二音頻信號，以提供用于所述偶極聲發射成對揚聲器中的第二揚聲器的第二輸入音頻信號。

在所述設備的第七實施方案中，或者說，在根據第一方面的設備的第四實施方案的可能實施方案中，將用于高頻率子帶的由信號濾波器組中的濾波器所輸出的帶寬限制差音頻信號直接施加到額外的成對揚聲器，所述額外的成對揚聲器包含朝左以及朝右的揚聲器。

在所述設備的第八實施方案中，或者說，在根據第一方面的設備的可能實施方案中，或者說，在所述設備的第一至第七實施方案中的任一實施方案中，所述信號濾波器組中的濾波器包含無限脈沖響應IIR濾波器。

在所述設備的第九實施方案中，或者說，在根據第一方面的設備的可能實施方案中，或者說，在根據所述設備的第一至第七實施方案中的任一實施方案中，所述信號濾波器組中的濾波器包含有限脈沖響應FIR濾波器。