[發(fā)明專利]利用心理聲學(xué)分組現(xiàn)象的立體聲展開

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880020404.3
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN110495189A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伯恩特·博默
• 申請（專利權(quán)）人: 奧姆尼歐聲音有限公司
• 主分類號: H04S5/00
• 分類號: H04S5/00;G10L19/008;H04R3/12;H04S3/00
• 代理公司: 11262 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 俞立文;楊明釗<國際申請>=PCT/SE

立體聲展開技術(shù)通過以下方式來解決立體聲再現(xiàn)中的固有問題：利用現(xiàn)代DSP技術(shù)從左(L)立體聲聲道和右(R)立體聲聲道中提取信息來創(chuàng)建多個新聲道，該新聲道饋入處理算法中。該立體聲展開技術(shù)通過以下方式運(yùn)作：以常規(guī)方式向聽眾發(fā)送普通立體聲信息以非常精確地建立聲場中表演者的感知位置，然后向前以及在其他方向上投射經(jīng)延遲和經(jīng)頻率整形的提取信號，以為耳朵和大腦提供額外的基于心理聲學(xué)的線索。額外的線索產(chǎn)生了細(xì)節(jié)和透明性增加的感覺，并建立了聲源和執(zhí)行該聲源的聲學(xué)環(huán)境的三維屬性。立體聲展開技術(shù)設(shè)法創(chuàng)建組裝有三維聲源的真實(shí)可信的三維聲音舞臺，該三維聲源在連續(xù)真實(shí)發(fā)聲聲學(xué)環(huán)境中產(chǎn)生聲音。

簡介

最初的立體聲展開技術(shù)通過使用DSP算法從正常立體聲錄音提取信息和通過揚(yáng)聲器驅(qū)動器及時回放分層的附加信息來改善對聲音的普通立體聲再現(xiàn)，該揚(yáng)聲器驅(qū)動器不僅指向前方，而且還指向其他方向。立體聲展開技術(shù)創(chuàng)建組裝有三維聲源的真實(shí)可信的三維聲音舞臺，該三維聲源在連續(xù)真實(shí)發(fā)聲聲學(xué)環(huán)境中產(chǎn)生聲音，并且與普通立體聲再現(xiàn)相比，該立體聲展開技術(shù)實(shí)現(xiàn)顯著的改善。

在對立體聲展開技術(shù)的持續(xù)研究過程中，還另外發(fā)現(xiàn)了人類大腦解釋聲音的方式，并且有可能改進(jìn)該方法。現(xiàn)在，新的增強(qiáng)版本的立體聲展開可以在具有和不具有指向其他方向而非向前朝向觀眾的附加驅(qū)動器的兩種情況下使用。因此，新增強(qiáng)版本的立體聲展開可適用于所有類型的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)揚(yáng)聲器和耳機(jī)收聽。當(dāng)與僅向前的揚(yáng)聲器驅(qū)動器一起使用時，該立體聲展開現(xiàn)在設(shè)法實(shí)現(xiàn)至少與舊方法相同的改善量，當(dāng)與附加的驅(qū)動器一起使用時，其更進(jìn)一步地改善。用耳機(jī)收聽時，該立體聲展開設(shè)法將感知的聲音舞臺借助耳朵之間的細(xì)線從聽眾頭部內(nèi)移動到頭部的外部。該立體聲展開在沒有任何關(guān)于聽眾的物理屬性的先驗(yàn)信息的情況下這樣做，該物理屬性即耳朵、頭部和肩部的形狀和大小。

通過更好地了解心理聲學(xué)分組現(xiàn)象及其對展開過程的影響，具體地實(shí)現(xiàn)了立體聲展開EV的改善。

立體聲展開和現(xiàn)有技術(shù)

音頻DSP領(lǐng)域中提出了大量用于解決在聲音再現(xiàn)方面存在的各種問題的現(xiàn)有技術(shù)。它們都使用相同的基本DSP構(gòu)造塊，如IIR濾波器、FIR濾波器、延遲、左減右提取算法等，但具有不同的最終結(jié)果。考慮到現(xiàn)有技術(shù)，變得顯而易見的是，在該領(lǐng)域中有三個主要群組可被認(rèn)為在一定程度上與立體聲展開技術(shù)相關(guān)。

第一，有現(xiàn)有技術(shù)概述了用于實(shí)現(xiàn)更廣的立體聲圖像的方法。這些現(xiàn)有技術(shù)主要集中于這樣的立體聲揚(yáng)聲器，該立體聲揚(yáng)聲器具有定位為在物理上靠在一起的左揚(yáng)聲器和右揚(yáng)聲器，甚至可能在單個音箱中具有定位為在物理上靠在一起的左揚(yáng)聲器和右揚(yáng)聲器。這些現(xiàn)有技術(shù)都旨在加寬立體聲圖像并減輕因密集的立體聲揚(yáng)聲器而出現(xiàn)的問題。

第二，有另一組關(guān)于所謂回音壁(sound bar)的專利文件，回音壁即取代環(huán)繞聲音響系統(tǒng)中散布于聽音室四周的多個環(huán)繞聲揚(yáng)聲器而放置在前方中心的一個音箱揚(yáng)聲器。該組范圍內(nèi)的目的是給予聽眾置身于環(huán)繞聲聲場(sound field)內(nèi)的感覺，該環(huán)繞聲聲場通常使用在聽音室的前面和后面的幾個揚(yáng)聲器產(chǎn)生。回音壁利用了各種技術(shù)，該各種技術(shù)使用指向不同方向的驅(qū)動器和DSP算法一起創(chuàng)建環(huán)繞聲體驗(yàn)。

關(guān)于上述解釋，可以提及的是，例如文件US2015/0189439和US2015/0071451都是指這樣的第一組和第二組。

第三，存在這樣的一般來說有些舊的一組現(xiàn)有技術(shù)，該組現(xiàn)有技術(shù)旨在通過使基本上左減右驅(qū)動的內(nèi)容指向除向前以外的其他方向來改善立體聲體驗(yàn)。因?yàn)槭窃贒SP技術(shù)變得易得和高性價比之前完成的，所以所使用的處理非常基本并且僅限于當(dāng)時可能的處理。可用技術(shù)嚴(yán)重降低了可實(shí)現(xiàn)的聲音品質(zhì)，并且因?yàn)榻Y(jié)果大部分是令人失望的，所以似乎在這一組內(nèi)的工作已經(jīng)走到盡頭。