[发明专利]环绕声重放系统、声音/图象重放系统、环绕声处理装置和输入环绕声信号的处理方法

说明书

本发明涉及权利要求1前序部分中描述的声音重放系统。

本发明还涉及环绕声信号处理装置。

本发明还涉及包括声音重放系统的声音/图象重放系统。

本发明还涉及输入的环绕声信号的处理方法。

为了改善听众的感受特性，已知多声道声音重放系统，它除了左声道和右声道(最好还有中央声道)之外还包括环绕声声道(过去常称为“环境”或“特殊音响效果”声道)。这些系统现在在电影院比较常见，而且在用户家中日渐普遍。这样的系统在用户家中迅速扩散背后的推动力是环绕声家用视频软件，主要是为电影院播放而制作的、随后转移到家用视频介质(例如，录象磁带、视盘、广播电视或有线电视)上的环绕声电影(影片)越来越容易获得。

尽管家用视频介质有双声道立体声声道，但是，这两个声道通常借助于振幅和相位矩阵编码而载有与家用视频声道由之衍生的双声道立体声电影声道相同的左、中、右和环绕声四个声道的声音信息。也像电影院所做那样，左、中、右和环绕声声道由用户用矩阵解码器，一般称作“环绕声”解码器解码并恢复。在家庭环境中，该解码器一般包括在盒式磁带放像机、视盘放像机或电视机/视频监视器中或作为其附件。

在以这样的方式重放立体声，即，提供扩展到听众后面的声场或把声像定位在听众后面的情况下，两个(前)扬声器布置在听众的前面，以重放立体声，并且另外至少一个或两个扬声器布置在听众后面，以重放环绕声。

但是，在普通的家庭中，因为从空间和成本的角度看难以布置两个后扬声器和中央扬声器，所以实际上只在听众的左前方和右前方安装左声道扬声器和右声道扬声器。在这种扬声器配置中，获得足够的环绕声效果是不可能的。尤其是在利用单声环绕声信号的声音重放系统的情况下，尽管这系统具有这样的特征，即，可以在听众后侧获得声场，或可以移动声像，但是在不布置后置扬声器的情况下不可能获得上述那样的声响效果。

为了解决上述问题，从欧洲专利申请EP-A-0637191得知，利用一种环绕声信号处理装置，可以在只通过左前方和右前方扬声器的声音重放的基础上获得与布置后扬声器的情况相似的立体声音响效果。

输入的后环绕声信号用滤波装置处理，处理后的信号加到立体声信号中的一个上，然后输出到一对扬声器中的一个。另外，把滤波处理后的信号的反相信号加到立体声信号中的另一个上，然后输出到另一个扬声器。

这种已知的声音重放系统的缺点是感受的声音强烈地取决于(听众头部的和)听众的位置。另外，滤波器特性复杂，并取决于听众、例如，后耳道、头/躯体、和/或耳廓，结果有可能达不到要求的结果。此外，已知的声音重放系统复杂。

本发明的目的是提供一种没有上述声音重放系统的缺点的声音重放系统，而且还提供一种健壮的声音重放系统，从而使滤波器拓扑结构的操作在抗系数量化错误方面是非常健壮的。此外，听众位置与声音重放系统性能的关系不大。

为此目的，本发明的第一方面提供一种权利要求1中描述的声音重放系统。

通过把后环绕声的频率范围分成若干个分离的频带，并且把第一选择提供给左扬声器，把第二选择提供给右扬声器，使频谱加宽，结果感受到环绕声。

应该指出，当输入信号是例如具有立体声环绕声信号的MPEG信号时，环绕声信号处理装置只须使这些立体声环绕声信号定位于远离左声道扬声器和右声道扬声器的虚拟声源的位置，而不必解码成第一(例如左)和第二(例如右)环绕声信号。

本发明的第二方面提供一种权利要求3所描述的声音/图象重放系统。

该声音重放系统在声音/图象重放系统，诸如电视接收机、计算机监视器等中的使用显著增强了重放的声音，结果大大改善用户的满意程度。

本发明的第三方面提供一种权利要求7所描述的环绕声信号处理装置。

这样一种环绕声信号处理装置不仅可以用于声音重放系统和声音/图象重放系统，例如电视机等，而且还可以，例如，用于计算机声卡和/或计算机(声音)游戏。

本发明的第四方面提供权利要求9所描述的用于输入环绕声信号的处理方法。

通过把环绕声信号的频率范围分成至少两个频带并扩展该信号以便分别提供给左和右扬声器，来获得改善的环绕声。

按照本发明的声音重放系统提供一种所谓不可思议环绕声的有效实施方案，从而具有这样的滤波器拓扑结构，使得滤波器系数对于量化更加健壮，并且需要较少储存器。这是通过把频率范围分成分离的频带来实现的。

按照本发明的声音重放系统的最佳实施例具有权利要求5的特征。

这样便得到一种简化的具有最佳性能的声音重放系统。