[发明专利]用于产生具有强化的空间效应的声音信号的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于产生具有强化的空间效应的声音信号的方法及设备，并且涉及包含此类设备的移动装置。

背景技术

用户听到的声音信号是由扬声器响应于音频信号源所输出的电音频信号而产生的。例如，将包含左音频信号及右音频信号的立体声信号供应到间隔一定距离的两个扬声器，并且朝向收听该声音信号的用户。通常情况下，接收立体声音频信号的扬声器被彼此分开来放置，使得听者能感知到这样一种音频图像，举例来说，在记录立体声的古典音乐信号时，该音频图像使得听者能够对交响乐队中不同乐器的位置进行定位。但是，听者的这种室内体验受限于扬声器之间的距离，当距离超出了将该立体声音频信号转换成声音信号的两个扬声器之间的距离时，空间效应便无法实现。

已提出了其他系统来提升用户收听声音信号的空间听觉体验，此处的声音信号是指响应于音频信号而产生的。已知的常规配置例如有5.1环绕声多信道音频系统，该系统最常用于商业电影院及家庭影院中。常规的5.1内环绕声多信道音频系统使用了五个全带宽信道和一个低频强化信道。如图1所示，该5.1环绕声多信道音频系统经设计用于向处于五个扬声器之间的中心位置的最佳听音位置处的听者提供所有声源的恰当定位。

但是，图1所示的常规音频系统存在一些缺点。人们希望布置扬声器以满足对于环绕声多信道音频系统的需求，但这一愿望经常与一般的起居室等常规房间的空间限制相冲突。另外，在许多应用中，不可能环绕用户来放置扬声器。尤其对于整合有扬声器的移动电话等的移动通信器件而言，围绕听者来放置扬声器是不可能的。

因此，本发明的目的在于提供一种用于产生声音信号的方法及设备，所述声音信号的空间效应得到强化，能不受限于扬声器之间的距离，并且无需以听者为中心来定位扬声器。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于产生具有强化的空间效应的声音信号的设备，其中所述设备包含至少一个信号滤波器组，所述至少一个信号滤波器组适于通过滤波器特性对差音频信号进行滤波以限制所述差音频信号的带宽，

其中将所述带宽限制差音频信号施加到至少一对扬声器上以用于偶极声发射。

在所述设备的第一实施方案中，或者说，在根据第一方面的设备的可能实施方案中，先对所述带宽限制差信号进行反相，然后将其施加到所述成对扬声器中的第一扬声器；而对于所述成对扬声器中的第二扬声器，则直接向其施加所述带宽限制差信号。

在所述设备的第二实施方案中，或者说，在根据第一方面的所述设备的可能实施方案中，或者说，根据所述设备的第一实施方案，所述设备包含信号减法器，所述信号减法器适于从第二音频信号中减去第一音频信号以提供所述差音频信号。

在所述设备的第三实施方案中，或者说，在根据第一方面的所述设备的可能实施方案中，或者说，根据所述设备的第一或第二实施方案，所述至少一个信号滤波器组包含滤波器，所述滤波器中的每一滤波器适于对所述差音频信号中的关联频率子带进行滤波。

在所述设备的第四实施方案中，或者说，在根据第一方面的设备的第三实施方案的可能实施方案中，对于所述信号滤波器组中的每个频率子带，提供对应的一对扬声器。

在所述设备的第五实施方案中，或者说，在根据第一方面的设备的第四实施方案的可能实施方案中，从所述第一音频信号中减去用于低频率子带的由所述信号滤波器组中的滤波器所输出的带宽限制差音频信号，以提供用于所述偶极声发射成对扬声器中的第一扬声器的第一输入音频信号。

在所述设备的第六实施方案中，或者说，在根据第一方面的设备的第四或第五实施方案的可能实施方案中，将用于低频率子带的由所述信号滤波器组中的滤波器所输出的带宽限制差音频信号加到所述第二音频信号，以提供用于所述偶极声发射成对扬声器中的第二扬声器的第二输入音频信号。

在所述设备的第七实施方案中，或者说，在根据第一方面的设备的第四实施方案的可能实施方案中，将用于高频率子带的由信号滤波器组中的滤波器所输出的带宽限制差音频信号直接施加到额外的成对扬声器，所述额外的成对扬声器包含朝左以及朝右的扬声器。

在所述设备的第八实施方案中，或者说，在根据第一方面的设备的可能实施方案中，或者说，在所述设备的第一至第七实施方案中的任一实施方案中，所述信号滤波器组中的滤波器包含无限脉冲响应IIR滤波器。

在所述设备的第九实施方案中，或者说，在根据第一方面的设备的可能实施方案中，或者说，在根据所述设备的第一至第七实施方案中的任一实施方案中，所述信号滤波器组中的滤波器包含有限脉冲响应FIR滤波器。