[發明專利]任意配置的揚聲器的立體聲拓寬

有效

• 申請號: 201380027863.1
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN104335606B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 楊俊;羅伯特·里德;史蒂芬·維瑞泰
• 申請（專利權）人: 創新科技有限公司
• 主分類號: H04S3/00
• 分類號: H04S3/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 李曉冬

技術領域

本發明涉及處理信號。更特別地，本發明涉及用于處理音頻信號的系統和方法。

背景技術

傳統立體聲揚聲器系統裝置通常包括左揚聲器和右揚聲器，二者位于同一水平面上，每個揚聲器與聽者的距離相等，即，傳統立體聲揚聲器系統具有對稱配置。對于對稱配置的立體聲揚聲器，存在三個主要的技術來拓寬其相應的聲場。這些技術包括延時策略方式、極探測方式、和分離EQ方式。

在延時策略方式中，一個小的延時被引入到立體聲信號的一側中。具有幾毫秒量級的很短的延時一般不被感受為回聲，而被感受為在立體聲場中改變源信號的表觀位置。一旦延時超過5ms，該效果不太明顯。但是，隨著延時超過15ms，聽者的耳朵將越來越能夠把該延時的信號辨別為分離的聲音，這是不希望發生的。

極探測方式是拿出左聲道的一小部分，反轉極性并將其混合到右聲道中，反之亦然。

在分離EQ方式中，在左聲道和右聲道上的互補EQ設置將強化二者之間的差異，因此創造了更多的寬度感。在EQ設置精確匹配的條件下，這會產生非常微弱的寬度增強。

以上所有方式不適用于非對稱的立體聲揚聲器系統(例如，揚聲器彼此位置非常接近和/或位于不同水平面上的立體聲揚聲器系統)。此外，即使對于對稱的立體聲揚聲器系統，以上方式通常也只能產生非常微弱的增強。

因此，本發明的目的包括通過提供一種有效且簡單的立體聲拓寬系統及其實時實現方式來解決以上問題。

發明內容

本發明涉及用于處理音頻信號的系統和方法。總體上來說，本發明的實施例提供了有效且簡單的立體聲拓寬方案，該立體聲拓寬方案具有良好的音頻質量效果，而不具有對揚聲器的位置配置(例如，實體布置)的顯著要求。例如，所提出的方案既可應用于對稱立體聲揚聲器也可應用于非對稱立體聲揚聲器。

根據本發明的一個方面，一種用于在收聽空間中的一對任意放置的揚聲器上可再現的立體聲信號的立體聲拓寬系統包括：升高處理單元、側信號處理單元、和中央信號處理單元。所述升高處理單元可操作為接收所述立體聲信號，并且生成具有針對所述立體聲信號的附加升高和增強的聲音亮度并針對所述任意放置的揚聲器而調整的第一輸出信號。所述側信號處理單元可操作為接收所述第一輸出信號，并且生成具有針對所述立體聲信號的拓寬的立體聲像并針對所述任意放置的揚聲器而調整的第二輸出信號。所述中央信號處理單元可操作為接收所述第二輸出信號，并且生成具有針對所述立體聲信號的進一步拓寬的立體聲像并針對所述任意放置的揚聲器而調整的第三輸出信號。

根據各個實施例，所述立體聲拓寬系統可包括雙聲道信號處理單元。所述雙聲道信號處理單元可操作為接收所述第三輸出信號，并且生成具有在收聽空間中的所述立體聲信號的確定位置的聲像的第四輸出信號。所述雙聲道信號處理單元包括由一階IIR濾波器實現的同側濾波器和對側濾波器。該系統還可包括立體聲限幅器單元。所述立體聲限幅器單元可操作為接收所述第四輸出信號，并且生成具有從所述第四輸出信號最小化的消波(clipping)的第五輸出信號。

根據本發明的另一方面，提供了一種用于立體聲信號的立體聲拓寬的方法，所述立體聲信號在收聽空間中的一對任意放置的揚聲器上可再現。所述方法包括：在升高處理單元處接收所述立體聲信號，并且生成具有針對所述立體聲信號的附加升高和增強的聲音亮度并針對所述任意放置的揚聲器而調整的第一輸出信號；在側信號處理單元處接收所述第一輸出信號，并且生成具有針對所述立體聲信號的拓寬的立體聲像并針對所述任意放置的揚聲器而調整的第二輸出信號；以及在中央信號處理單元處接收所述第二輸出信號，并且生成具有針對所述立體聲信號的進一步拓寬的立體聲像并針對所述任意放置的揚聲器而調整的第三輸出信號。

根據各個實施例，該方法可包括在雙聲道信號處理單元處接收所述第三輸出信號，并且生成具有在收聽空間中的所述立體聲信號的確定位置的聲像的第四輸出信號。所述雙聲道信號處理單元包括由一階IIR濾波器實現的同側濾波器和對側濾波器。該方法還可包括在立體聲限幅器單元處接收所述第四輸出信號，并且生成具有從所述第四輸出信號最小化的消波的第五輸出信號。

任意處理單元或處理步驟可根據具體應用被包括或省去或重新排列。

本發明擴展到實現一系列指令的機器可讀媒介，當這些指令由機器執行時，導致該機器執行此處說明的任意方法。