[发明专利]环绕声系统及用于其的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环绕声系统，特别地，但不排他地，涉及家庭影院环绕声系统。

背景技术

近年来，来自两个以上的声道的空间声音供应变得日益流行，比如，举例而言通过各种各样的环绕声系统的广泛普及来证明的。例如，家庭影院系统的增加的普及性已导致环绕声系统在许多私人家庭中很常见。然而，常规的环绕声系统的问题在于，它们需要很大数量的置于适当位置的分开的扬声器。

例如，常规的杜比(Dolby)5.1环绕声系统需要右后和左后扬声器、以及前中、前右和前左扬声器。另外，可以使用低频亚低音扬声器。

很大数量的扬声器不仅仅增加成本，而且也导致对于用户而言的降低的实用性和增加的不便性。特别地，以下情况通常被认为是缺点，即：需要有在收听者前面以及后面的多个不同位置处的扩音器。后扩音器由于所需要的布线和它们对房间内部施加的物理影响而特别成问题。

为了缓和这个问题，已进行了研究，以便生成适合于重现或模拟环绕声系统、但使用减小数目的扬声器位置的扬声器装置。这样的扬声器装置使用定向声音辐射，以向各方向引导声音，其将导致声音经由来自声音环境中的物体的反射而到达用户。例如，音频信号可被引导，以使得它们经由侧壁的反射到达收听者，由此向用户提供印象：声音发源于收听者的侧面（或甚至在后面）。

然而，这样的提供虚拟声源的方法往往不及安置在收听者后面的真实源鲁棒，且往往提供降低的音频质量和降低的空间体验。实际上，经常难以精确地引导音频信号来提供达到想要的虚拟声源位置的想要的反射。而且，打算从用户背后被接收的音频信号也往往经由直接路径或替换的非计划中的路径到达用户，由此使空间体验降级。

因此，改进的环绕声系统将是有利的，且特别地，允许方便的实施、方便的设置、减小数目的扬声器、改进的空间体验、改进的音频质量和/或改进的性能的系统将是有利的。

发明内容

因此，本发明寻求优选地单个地或按任何组合地减轻、缓和或消除上面提到的缺点中的一个或多个。

按照本发明的一个方面，提供了环绕声系统，包括：用于接收包括至少一个环绕声道(surround channel)的多声道空间信号的电路；定向超声换能器（directional ultrasound transducer），用于向表面发射超声以经由该表面的反射到达收听位置；以及第一驱动电路，用于从环绕声道的环绕信号生成用于定向超声换能器的第一驱动信号。

本发明可以提供改进的环绕声系统。特别地，该系统可以提供虚拟环绕声源，而不需要把扬声器置于收听者的后面或侧面，并且可以减小系统中的扬声器或扬声器位置的数目。可以提供改进的虚拟环绕声源，因为使用的是高度定向的超声信号，而不是不能相同程度地被控制的常规的声频带信号。所述方法可以允许减小由于从定向超声换能器到收听者的非计划的信号路径而导致的空间降级。例如，定向超声换能器可被置于收听者的前面，但转动一个角度离开收听者而朝向壁以便反射。在这样的情景中，被减小很多且经常是微小的声音量将被感知为源自于定向超声换能器的实际位置。特别地，可以获得用于生成虚拟环绕声的、非常窄的和定义明确（well defined）的音频束，由此允许生成改进的控制和改进的空间体验。

本发明在许多实施例中可以允许容易的操作和实施。在许多情景中可以获得低成本的环绕声系统。

环绕声道可以是除了前声道以外的任何空间声道。特别地，它可以是除了前左声道、前右声道或前中声道以外的任何声道。环绕声道特别地可以是用于由收听者侧面或后面的声源再现给的声道，特别是打算以相对于到前中方向的方向（例如，对应于从收听位置到前中声道扬声器位置的方向）成大于45⁰的角度再现的声道。

定向超声换能器可以置于收听者的前面。特别地，定向超声换能器可以以相对于到前中方向的方向（例如，对应于从收听位置到前中声道扬声器位置的方向）成小于45⁰的角度放置。定向超声换能器例如可以被放置成：与左前扬声器位置和右前扬声器位置分别相比，不会更向侧面。

按照本发明的可选的特征，该环绕声系统还包括：音频范围扩音器（audio range loudspeaker）；和用于从环绕信号生成用于音频范围扩音器的第二驱动信号的第二驱动电路。