本公開涉及用于頭盔中的聲音再現(xiàn)和有源噪聲控制的系統(tǒng)和方法(一般稱作“系統(tǒng)”)。

背景技術(shù)：

遺憾的是，摩托車手的聽力尤其會(huì)受到發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、風(fēng)噪聲和頭盔設(shè)計(jì)的阻礙。諸如摩托車手體驗(yàn)到的這些高噪聲級(jí)可使得在頭盔中收聽音樂或談話不舒服或甚至不可能。此外，相應(yīng)地要求高強(qiáng)度的語音和音樂信號(hào)來滿足收聽體驗(yàn)的高強(qiáng)度噪聲可對(duì)摩托車手的聽力能力具有長期后果。影響摩托車手的噪聲可具有許多源頭，諸如發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、道路噪聲、其它車輛噪聲和風(fēng)噪聲。隨著摩托車的速度增加，通常來說最突出的噪聲源是風(fēng)噪聲。該效果隨著速度增加而急劇增加。在公路行駛速度下，穿戴傳統(tǒng)頭盔時(shí)的噪聲級(jí)可容易地超100db。這對(duì)于諸如警察等日常摩托車手以及職業(yè)摩托車手特別麻煩。為了對(duì)抗噪聲，一些摩托車頭盔環(huán)繞耳朵區(qū)域使用隔音材料。其他摩托車手可選擇使用耳塞來降低噪聲以及防止噪聲誘發(fā)的聽力損傷。降低噪聲的另一種方法是嵌入式有源噪聲消除系統(tǒng)，然而所述系統(tǒng)可對(duì)語音或音樂具有破壞效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

示例性聲音再現(xiàn)降噪系統(tǒng)包括：頭盔；安置在頭盔中相對(duì)位置處的兩個(gè)揚(yáng)聲器；以及安置在所述兩個(gè)揚(yáng)聲器附近的位置處的兩個(gè)麥克風(fēng)。系統(tǒng)還包括耦接至兩個(gè)揚(yáng)聲器的兩個(gè)有源噪聲控制模塊。有源噪聲控制模塊被配置來向?qū)?yīng)揚(yáng)聲器供應(yīng)有用信號(hào)，其表示將被再現(xiàn)的聲音，和抗噪信號(hào)，其在由對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器再現(xiàn)時(shí)，降低在對(duì)應(yīng)麥克風(fēng)附近的噪聲。系統(tǒng)還包括連接至有源噪聲控制模塊的上游的音頻信號(hào)增強(qiáng)模塊，所述音頻信號(hào)增強(qiáng)模塊被配置來接收音頻輸入信號(hào)以及對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行處理以提供有用信號(hào)，以使得所述有用信號(hào)為穿戴頭盔的收聽者提供比音頻輸入信號(hào)更加逼真的聲音印象。

示例性聲音再現(xiàn)降噪方法包括向?qū)?yīng)揚(yáng)聲器供應(yīng)有用信號(hào)，其表示將被再現(xiàn)的聲音，和抗噪信號(hào)，其在由對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器再現(xiàn)時(shí)，降低在對(duì)應(yīng)麥克風(fēng)附近的噪聲。所述方法還包括接收音頻輸入信號(hào)以及對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行處理以提供有用信號(hào)，以使得所述有用信號(hào)為穿戴頭盔的收聽者提供比音頻輸入信號(hào)更加逼真的聲音印象。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將在查閱以下附圖和詳細(xì)描述之后了解或更加明白其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

參考以下附圖和描述可更好地理解所述系統(tǒng)。附圖中的組件不一定按比例繪制，而是著重說明本發(fā)明的原理。此外，在附圖中，相同參考數(shù)字指定全部不同視圖中的對(duì)應(yīng)部分。

圖1是具有有源噪聲控制系統(tǒng)的摩托車頭盔的透視圖；

圖2是說明圖1中示出的頭盔中的信號(hào)流的信號(hào)流程圖；

圖3是一般反饋型有源降噪系統(tǒng)的信號(hào)流程圖，在所述系統(tǒng)中有用信號(hào)被供應(yīng)至揚(yáng)聲器信號(hào)路徑；

圖4是一般反饋型有源降噪系統(tǒng)的信號(hào)流程圖，在所述系統(tǒng)中有用信號(hào)被供應(yīng)至麥克風(fēng)信號(hào)路徑；

圖5是一般反饋型有源降噪系統(tǒng)的信號(hào)流程圖，在所述系統(tǒng)中有用信號(hào)被供應(yīng)至揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)信號(hào)路徑；

圖6是圖5的有源降噪系統(tǒng)的信號(hào)流程圖，在所述系統(tǒng)中有用信號(hào)經(jīng)由頻譜整形濾波器供應(yīng)至揚(yáng)聲器路徑。

圖7是圖5的有源降噪系統(tǒng)的信號(hào)流程圖，在所述系統(tǒng)中有用信號(hào)經(jīng)由頻譜整形濾波器供應(yīng)至麥克風(fēng)路徑；

圖8是圖7的有源降噪系統(tǒng)的信號(hào)流程圖，在所述系統(tǒng)中有用信號(hào)經(jīng)由兩個(gè)頻譜整形濾波器供應(yīng)至麥克風(fēng)路徑；

圖9是圖示具有直達(dá)路徑和交叉路徑的立體聲展寬的一般結(jié)構(gòu)的信號(hào)流程圖；

圖10示出圖示直達(dá)路徑中的濾波器的適當(dāng)響應(yīng)特征的實(shí)例的幅值頻率圖，以及圖示交叉路徑中的過濾器的適當(dāng)響應(yīng)特征的實(shí)例的幅值頻率圖；

圖11是包括結(jié)合感知音頻編碼器和解碼器一起使用的示例性信號(hào)增強(qiáng)器的信號(hào)流程圖；

圖12是包括集成到信號(hào)增強(qiáng)器中的感知音頻解碼器的實(shí)例的信號(hào)流程圖；

圖13是信號(hào)增強(qiáng)器系統(tǒng)的實(shí)例的信號(hào)流程圖；并且

圖14是多通道聲音分級(jí)模塊的實(shí)例的信號(hào)流程圖。

具體實(shí)施方式

示例性頭盔可包括若干層，所述若干層包括外殼、減震層和舒適層。頭盔的外殼是最外層，并且通常由諸如塑料和纖維復(fù)合材料等彈性、防水材料制成。頭盔的減震層是其主要安全層，可由諸如可膨脹聚苯乙烯泡沫等剛性但減震的材料制成。另外，該層可具有隔音和隔熱品質(zhì)，并且可替代地可被稱作聲學(xué)層。最后，頭盔的舒適層可由將會(huì)與摩托車手的皮膚接觸的軟材料制成，所述軟材料諸如本領(lǐng)域中已知的棉或其它混紡織物。也可存在其它層，并且上面提及的層中的一些可能被省略或組合。

圖1是摩托車頭盔100的透視圖。頭盔100包括外部外殼101、聲學(xué)層102、泡沫層103、舒適層104和任選地?zé)o源降噪系統(tǒng)(未圖示)。頭盔100還包括安裝在頭盔100的每一內(nèi)側(cè)上的耳杯105和106，當(dāng)使用者穿戴頭盔100時(shí)使用者的耳朵將位于所述耳杯105和106處。在圖1中應(yīng)注意的是，僅一個(gè)耳杯105是可見的。然而，以虛線示出的相同耳杯106也存在于頭盔100的相對(duì)側(cè)上。

如圖1中所示，耳杯105(且因此耳杯106)通過隔振懸置107與頭盔100的外殼101隔離。隔振懸置107可由減振材料制成。減振材料可防止外殼振動(dòng)抵達(dá)使用者的耳朵，并且因此可降低使用者將這些振動(dòng)感知為噪聲的可能性。因此，通過將耳杯105安裝至頭盔的外殼101以外的部分，并且將耳杯105從容易傳遞振動(dòng)的剛性材料分離，可減低傳遞至耳杯105的噪聲。

每一耳杯105、106包圍例如嵌入耳杯105、106中的揚(yáng)聲器108、109或者任何其它類型的聲音驅(qū)動(dòng)程序或電聲變換器或一組揚(yáng)聲器。另外，頭盔100可包括諸如麥克風(fēng)110和111等聲傳感器，所述聲傳感器感測噪聲并且連同每一耳杯105、106中的揚(yáng)聲器108和109一起積極地降低或消除的噪聲。麥克風(fēng)110和111安置在揚(yáng)聲器108和109的附近(例如，在耳杯105和106中)，這意味著在本實(shí)例中其與相應(yīng)揚(yáng)聲器108、109安置在頭盔100的同一側(cè)上，因?yàn)閾P(yáng)聲器108和109安置在頭盔100內(nèi)側(cè)的相對(duì)位置處。麥克風(fēng)110和111可與諸如揚(yáng)聲器108和109等輔助源安置在頭盔100內(nèi)側(cè)的同一曲面處。

揚(yáng)聲器108和109以及麥克風(fēng)110和111連接至音頻信號(hào)處理模塊112。音頻信號(hào)處理模塊112可部分或完全安裝在頭盔100的外殼101內(nèi)，并且可通過減振材料與外殼101隔離?？商娲?，音頻信號(hào)處理模塊112部分或完全安置在頭盔100的外側(cè)，并且揚(yáng)聲器108、109和麥克風(fēng)110、111經(jīng)由有線或無線連接鏈接至音頻信號(hào)處理模塊112。另外，音頻信號(hào)處理模塊112不論安置在何處均可經(jīng)由有線或無線連接鏈接至音頻信號(hào)總線系統(tǒng)和/或數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)(二者均未在圖1中示出)。

圖2示出圖1中示出的頭盔100中使用的音頻信號(hào)處理模塊112。麥克風(fēng)110和111向音頻信號(hào)處理模塊112提供電氣信號(hào)，所述電氣信號(hào)表示由麥克風(fēng)110和111在其相應(yīng)位置處采擷的聲音。音頻信號(hào)處理模塊112對(duì)來自麥克風(fēng)110、111的信號(hào)進(jìn)行處理，并且從所述麥克風(fēng)110、111產(chǎn)生供應(yīng)至揚(yáng)聲器108和109的信號(hào)。音頻信號(hào)處理模塊112從音頻信號(hào)源203接收(例如，立體聲或其它多通道)音頻信號(hào)201和202(也稱作有用信號(hào))。示例性音頻信號(hào)處理模塊112可包括雙通道音頻增強(qiáng)(子)模塊204，所述模塊204接收音頻信號(hào)201和202，并且輸出兩個(gè)增強(qiáng)的立體聲信號(hào)205和206。增強(qiáng)的立體聲信號(hào)205和206各自供應(yīng)至自動(dòng)噪聲控制(anc)(子)模塊207、208。anc(子)模塊207和208提供驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器108和109的輸出信號(hào)209和210，并且從麥克風(fēng)110和111進(jìn)一步接收麥克風(fēng)輸出信號(hào)211和212。

現(xiàn)在參考圖3，其是圖示一般反饋型anc模塊300的信號(hào)流程圖，可以采用所述模塊300作為圖2中示出的音頻信號(hào)處理模塊112中的(子)模塊207和208。在anc模塊300中，也稱作噪聲信號(hào)的干擾信號(hào)d[n]經(jīng)由主路徑301傳遞(傳播)至收聽位點(diǎn)，例如收聽者的耳朵。主路徑301具有傳遞特征p(z)。另外，輸入信號(hào)v[n]經(jīng)由次級(jí)路徑302從揚(yáng)聲器108或109傳遞(傳播)至收聽位點(diǎn)。次級(jí)路徑302具有傳遞特征s(z)。定位于或定位靠近收聽位點(diǎn)處的麥克風(fēng)110或111與主路徑一起接收過濾的干擾信號(hào)、產(chǎn)生于揚(yáng)聲器108或109的信號(hào)、并且因此來自由次級(jí)路徑過濾的揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)信號(hào)v[n]。麥克風(fēng)110或111提供表示這些接收的信號(hào)的和的麥克風(fēng)輸出信號(hào)y[n](諸如圖2中示出的音頻信號(hào)處理模塊112中的麥克風(fēng)輸出信號(hào)211和212)。麥克風(fēng)輸出信號(hào)y[n]作為濾波器輸入信號(hào)u[n]供應(yīng)至anc濾波器303，所述anc濾波器303向加法器304輸出錯(cuò)誤信號(hào)e[n]。可是自適應(yīng)或非自適應(yīng)濾波器的anc濾波器303具有傳遞特征w(z)。加法器304還例如使用頻譜整形濾波器(附圖中未示出)接收諸如音樂或語音等任選地預(yù)過濾的有用信號(hào)x[n]并且將輸入信號(hào)v[n]提供至揚(yáng)聲器108或109。

信號(hào)x[n]、y[n]、e[n]、u[n]和v[n]例如在離散時(shí)間域中。出于下述考慮，使用其譜表示x(z)、y(z)、e(z)、u(z)和v(z)。從有用信號(hào)的角度描述圖3中圖示的系統(tǒng)的微分方程式如下所示：

y(z)＝s(z)·v(z)＝s(z)·(e(z)+x(z))(1)

e(z)＝w(z)·u(z)＝w(z)·y(z)(2)

在圖3的系統(tǒng)中，有用信號(hào)傳遞特征m(z)＝y(tǒng)(z)/x(z)因此為

m(z)＝s(z)/(1-w(z)·s(z))(3)

假定w(z)＝1，則

假定w(z)＝∞，則

如可從方程式(4)至(7)看出，有用信號(hào)傳遞特征m(z)當(dāng)anc濾波器303的傳遞特征w(z)增加時(shí)接近0，而次級(jí)路徑傳遞函數(shù)s(z)保持中性，即處于1左右的等級(jí)，即0[db]。為此，必須相應(yīng)地對(duì)有用信號(hào)x[n]進(jìn)行適應(yīng)，以確保當(dāng)anc打開或關(guān)閉時(shí)收聽者同樣地理解有用信號(hào)x[n]。另外，有用信號(hào)傳遞特征m(z)還取決于次級(jí)路徑302的傳遞特征s(z)，以便有用信號(hào)x[n]的適應(yīng)也取決于傳遞特征s(z)及其由于時(shí)效、溫度、收聽者的變更等產(chǎn)生的波動(dòng)，以使得“打開”與“關(guān)閉”之間的特定差異將明顯。

雖然在圖3中示出的anc模塊300中，有用信號(hào)x[n]被供應(yīng)至連接在揚(yáng)聲器108或109上游的加法器304處的聲學(xué)子系統(tǒng)(揚(yáng)聲器、房間、麥克風(fēng))，但是在圖4中示出的anc模塊400中，有用信號(hào)x[n]被供應(yīng)至麥克風(fēng)110或111處的聲學(xué)子系統(tǒng)。因此，在圖4中示出的anc模塊400中，加法器304被省略(例如，可由直接連接進(jìn)行代替)，并且加法器401連接在麥克風(fēng)110或111的下游，以對(duì)例如預(yù)過濾的有用信號(hào)x[n]和麥克風(fēng)輸出信號(hào)y[n]進(jìn)行求和。因此，揚(yáng)聲器輸入信號(hào)v[n]是錯(cuò)誤信號(hào)[e]，即v[n]＝[e]，并且濾波器輸入信號(hào)u[n]是有用信號(hào)x[n]和麥克風(fēng)輸出信號(hào)y[n]的和，即u[n]＝x[n]+y[n]。

從有用信號(hào)的角度描述圖4中圖示的系統(tǒng)的微分方程式如下所示：

y(z)＝s(z)·v(z)＝s(z)·e(z)(8)

e(z)＝w(z)·u(z)＝w(z)·(x(z)+y(z))(9)

在不考慮干擾信號(hào)d[n]的情況下，圖4的系統(tǒng)中的有用信號(hào)傳遞特征m(z)因此是

m(z)＝(w(z)·s(z))/(1-w(z)·s(z))(10)

如可從方程式(11)至(13)看出，有用信號(hào)傳遞特征m(z)當(dāng)開路傳遞特征(w(z)·s(z))增加或降低時(shí)接近1，并且當(dāng)開路傳遞特征(w(z)·s(z))接近0時(shí)接近0。為此，必須另外在較高頻譜范圍中對(duì)有用信號(hào)x[n]進(jìn)行適應(yīng)，以確保當(dāng)anc打開或關(guān)閉時(shí)收聽者同樣地理解有用信號(hào)x[n]。然而，在較高頻譜范圍中的補(bǔ)償相當(dāng)困難，以使得“打開”與“關(guān)閉”之間的特定差異將明顯。另一方面，有用信號(hào)傳遞特征m(z)并不取決于次級(jí)路徑302的傳遞特征s(z)及其由于時(shí)效、溫度、收聽者的變更等產(chǎn)生的波動(dòng)。

圖5是圖示一般反饋型有源降噪系統(tǒng)的信號(hào)流程圖，在所述系統(tǒng)中有用信號(hào)被供應(yīng)至揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)信號(hào)路徑二者。為簡單起見，下面將主路徑301省略，盡管噪聲(干擾信號(hào)d[n])仍然存在。確切地說，圖5的系統(tǒng)基于圖3的系統(tǒng)，但是具有額外的減法器501，所述減法器501從麥克風(fēng)輸出信號(hào)y[n]減去有用信號(hào)x[n]以形成anc濾波器輸入信號(hào)u[n]；并且具有加法器502，所述加法器502代替圖3中示出的加法器304并且將有用信號(hào)x[n]和錯(cuò)誤信號(hào)e[n]相加。

從有用信號(hào)的角度描述圖5中圖示的系統(tǒng)的微分方程式如下所示：

y(z)＝s(z)·v(z)＝s(z)·(e(z)+x(z))(14)

e(z)＝w(z)·u(z)＝w(z)·(y(z)-x(z))(15)

圖5的系統(tǒng)中的有用信號(hào)傳遞特征m(z)因此是

m(z)＝(s(z)-w(z)·s(z))/(1-w(z)·s(z))(16)

可從方程式(17)至(19)看出的是，圖5的系統(tǒng)的特征與圖4的系統(tǒng)的特性類似。唯一的差異在于，有用信號(hào)傳遞特征m(z)當(dāng)開路傳遞特征(w(z)·s(z))接近0時(shí)接近s(z)。與圖3的系統(tǒng)一樣，圖5的系統(tǒng)取決于次級(jí)路徑302的傳遞特征s(z)及其由于時(shí)效、溫度、收聽者的變更等產(chǎn)生的波動(dòng)。

在圖6中，示出基于圖5的系統(tǒng)的系統(tǒng)，并且所述系統(tǒng)另外包括連接至減法器602的上游以便使用逆次級(jí)路徑傳遞函數(shù)1/s(z)或傳遞函數(shù)1/s(z)的近似法過濾有用信號(hào)x[n]的均衡濾波器601。從有用信號(hào)的角度描述圖6中圖示的系統(tǒng)的微分方程式如下所示：

y(z)＝s(z)·v(z)＝s(z)·(e(z)-x(z)/s(z))(20)

e(z)＝w(z)·u(z)＝w(z)·(y(z)-x(z))(21)

圖6的系統(tǒng)中的有用信號(hào)傳遞特征m(z)因此是

m(z)＝(1-w(z)·s(z))/(1-w(z)·s(z))＝1(22)

如可從方程式(22)看出，麥克風(fēng)輸出信號(hào)y[n]與有用信號(hào)x[n]相同，這意味著如果均衡器濾波器正好是次級(jí)路徑傳遞特征s(z)的逆，則信號(hào)x[n]不會(huì)被系統(tǒng)改變。均衡器濾波器601可是用于最優(yōu)結(jié)果的最小相位濾波器，所述最優(yōu)結(jié)果即其理想的最小相位、次級(jí)路徑傳遞特征s(z)的逆的實(shí)際傳遞特征，并且因此y[n]＝x[n]。該配置充當(dāng)理想線性化電路，即所述配置對(duì)由于有用信號(hào)從揚(yáng)聲器108或109傳遞至表示收聽者的耳朵的麥克風(fēng)110或111而產(chǎn)生的任何退化進(jìn)行補(bǔ)償。因此，其對(duì)次級(jí)路徑s(z)對(duì)有用信號(hào)x[n]的干擾影響進(jìn)行補(bǔ)償或線性化以使得有用信號(hào)抵達(dá)如由源頭所提供的收聽者，而不會(huì)由于聲音再現(xiàn)降噪頭盔的聲學(xué)性質(zhì)而產(chǎn)生任何不利影響，即y[z]＝x[z]。為此，在此種線性化濾波器的幫助下，能夠使得粗劣設(shè)計(jì)的聲音再現(xiàn)降噪頭盔聽起來像經(jīng)過完美聲學(xué)調(diào)整的頭盔，即線性頭盔。

在圖7中，示出基于圖5的系統(tǒng)的系統(tǒng)，并且所述系統(tǒng)另外包括連接至減法器501的上游以便使用次級(jí)路徑傳遞函數(shù)s(z)過濾有用信號(hào)x[n]的次級(jí)路徑建模濾波器701。

從有用信號(hào)的角度描述圖7中圖示的系統(tǒng)的微分方程式如下所示：

y(z)＝s(z)·v(z)＝s(z)·(e(z)+x(z))(23)

e(z)＝w(z)·u(z)＝w(z)·(y(z)-s(z)·x(z))(24)

圖7的系統(tǒng)中的有用信號(hào)傳遞特征m(z)因此是

m(z)＝s(z)·(1+w(z)·s(z))/(1+w(z)·s(z))＝s(z)(25)

從方程式(25)可以看出，當(dāng)anc系統(tǒng)有源時(shí)，有用信號(hào)傳遞特征m(z)與次級(jí)路徑傳遞特征s(z)相同。當(dāng)anc系統(tǒng)無源時(shí)，有用信號(hào)傳遞特征m(z)也與次級(jí)路徑傳遞特征s(z)相同。因此，無論降噪是否有源，對(duì)于位于靠近麥克風(fēng)110或111的位置處的收聽者來說，有用信號(hào)的聽覺印象是相同的。

anc濾波器303以及濾波器601和701可是具有恒定傳遞特征的固定濾波器或者具有可控傳遞特征的自適應(yīng)濾波器。在附圖中，濾波器本身的自適應(yīng)結(jié)構(gòu)由相應(yīng)塊下方的箭頭指示，并且自適應(yīng)結(jié)構(gòu)的任選性由虛線指示。

圖7中示出的系統(tǒng)例如在聲音再現(xiàn)降噪頭盔中適用，在所述頭盔中諸如音樂或語音等有用信號(hào)在不同噪聲條件下再現(xiàn)，并且收聽者可能夠關(guān)掉anc系統(tǒng)，尤其當(dāng)不存在噪聲時(shí)，而不會(huì)察覺到anc系統(tǒng)的有源狀態(tài)與無源狀態(tài)之間的任何可聽到的差異。然而，本文所呈現(xiàn)的系統(tǒng)并不是僅在聲音再現(xiàn)降噪頭盔中適用，而是在需要臨時(shí)降噪的所有其它領(lǐng)域中也適用。

圖8示出采用(至少)兩個(gè)濾波器801和802(子濾波器)而不是采用如圖7的系統(tǒng)中的單個(gè)濾波器701的示例性anc模塊。舉例來說，具有傳遞特征s1(z)的高音衰減坡型濾波器(例如，濾波器801)以及具有傳遞特征s2(z)的高音衰減均衡濾波器(例如，濾波器802)，其中s(z)＝s1(z)·s2(z)。可替代地，高音提升均衡濾波器可實(shí)現(xiàn)為例如濾波器801，和/或高音衰減均衡濾波器可實(shí)現(xiàn)為例如濾波器802。如果有用信號(hào)傳遞特征m(z)展示出更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，則可采用三個(gè)濾波器，例如一個(gè)高音衰減坡型濾波器和一個(gè)高音提升/衰減濾波器和一個(gè)均衡濾波器。所使用的濾波器數(shù)量可取決于許多其它方面，諸如成本、濾波器的噪聲特性、聲音再現(xiàn)降噪頭盔的聲學(xué)性質(zhì)、系統(tǒng)的延時(shí)、可用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的空間等。

參考圖9，圖1中示出的音頻信號(hào)增強(qiáng)器(子)模塊204可包括立體聲展寬功能。在過去的四十年里錄制的音樂幾乎全是雙通道立體聲格式，所述格式由兩個(gè)獨(dú)立的音軌組成，一個(gè)音軌用于左側(cè)通道l且另一個(gè)音軌用于右側(cè)通道r。兩個(gè)音軌意在用于在兩個(gè)揚(yáng)聲器上進(jìn)行播放，并且所述兩個(gè)音軌被混合，以向穿戴頭盔的收聽者提供所需的更加逼真的印象。更加逼真的聲音印象包括：收聽者體驗(yàn)到的聲音與由聲音源提供的聲音相同或近乎相同，這意味著音頻源與收聽者的耳朵之間的音頻路徑(幾乎)未展示破壞效應(yīng)。

在許多情況下，有利的是能夠修改至兩個(gè)揚(yáng)聲器的輸入，以使得收聽者隨著聲級(jí)擴(kuò)展超過兩側(cè)處的揚(yáng)聲器位置而察覺到所述聲級(jí)。這當(dāng)收聽者希望在彼此定位相當(dāng)接近的兩個(gè)揚(yáng)聲器上播放立體聲錄音時(shí)特別有用。立體聲展寬處理機(jī)制一般通過以下方式運(yùn)作：從左側(cè)輸入引入串音至右側(cè)揚(yáng)聲器以及從右側(cè)輸入引入串音至左側(cè)揚(yáng)聲器。沿直達(dá)路徑從左側(cè)輸入傳輸至左側(cè)揚(yáng)聲器以及從右側(cè)輸入傳輸至右側(cè)揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)在從左側(cè)揚(yáng)聲器和右側(cè)揚(yáng)聲器輸出之前通常也會(huì)被修改。

例如，和差處理器可被用作立體聲展寬處理機(jī)制，主要通過對(duì)差異信號(hào)l－r的一部分進(jìn)行升壓以便使得聲級(jí)的最左側(cè)和最右側(cè)部分顯得更加突出。因此，和差處理器不會(huì)提供高空間保真度，因?yàn)樗鎏幚砥髭呄蛴诖蟠笕趸行膱D像。然而，所述處理器非常易于實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槠洳灰蕾囉跍?zhǔn)確的頻率選擇性。一些簡單的和差處理器可以甚至使用模擬電子器件實(shí)現(xiàn)，無需進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。

另一種類型的立體聲展寬處理機(jī)制是基于逆的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式大體上分為兩種偽裝：串音消除網(wǎng)絡(luò)和虛擬源成像系統(tǒng)。好的串音消除系統(tǒng)可以使收聽者的一只耳朵聽到聲音，而另一只耳朵處是靜音；而好的虛擬源成像系統(tǒng)可以使得收聽者聽到來自空間中某處距離所述收聽者特定距離的位置的聲音。兩種類型的系統(tǒng)基本上通過在收聽者的耳朵處再現(xiàn)正確的聲壓來運(yùn)作，并且為了能夠控制收聽者的耳朵處的聲壓，有必要了解人類收聽者的存在對(duì)于傳入的聲波的影響。例如，基于逆向的實(shí)施方式可設(shè)計(jì)成基于自由場模型的簡單串音消除網(wǎng)絡(luò)，其中不存在來自障礙物、邊界或反射表面對(duì)聲音傳播的顯著影響。其它實(shí)施方式可使用復(fù)雜的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法，所述方法也可以補(bǔ)償收聽者的頭部、軀干和耳廓(外耳)對(duì)于傳入的聲波的影響。

作為對(duì)通常需要基于逆的實(shí)施方式的嚴(yán)格濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)的替代方案，可采用根據(jù)實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的一組合適的濾波器。因此，該實(shí)施方式基于表格，所述表格的內(nèi)容是聽力測試的結(jié)果。雖然上面結(jié)合安置在房間中的揚(yáng)聲器描述立體聲展寬功能性，但是下文中將所述功能性應(yīng)用至安裝在頭盔中的揚(yáng)聲器。

圖9以框圖形式示出立體聲展寬網(wǎng)絡(luò)900的示例性結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括左側(cè)揚(yáng)聲器和右側(cè)揚(yáng)聲器，例如安裝在圖1和圖2中示出的頭盔100中的揚(yáng)聲器108和109。(模擬或數(shù)字)音頻源203具有分別傳輸音頻信號(hào)201和202的分開的左側(cè)音頻通道l和右側(cè)音頻通道r。例如，音頻信號(hào)源可提供呈任何格式(例如，mp3)的數(shù)字音頻流，并且可以由任何媒體(例如，cd)提供。音頻信號(hào)201(左側(cè)通道l)由具有傳遞函數(shù)hd的濾波器901過濾，在加法器902處被增加至音頻信號(hào)202(右側(cè)通道r)，所述音頻信號(hào)202由具有傳遞函數(shù)hx的濾波器906過濾并且輸出至揚(yáng)聲器108。類似地，音頻信號(hào)202(右側(cè)通道r)由具有傳遞函數(shù)hd的濾波器904過濾，在加法器905處被增加至音頻信號(hào)201(左側(cè)通道l)，所述音頻信號(hào)201由具有傳遞函數(shù)hx的濾波器903過濾并且輸出至揚(yáng)聲器109。

傳遞函數(shù)hd和hx的選擇受到在不降低原始音頻源材料的品質(zhì)的情況下實(shí)現(xiàn)良好空間效應(yīng)的需要刺激。在本實(shí)例中，用于濾波器901、904二者的傳遞函數(shù)hd是具有平緩幅值響應(yīng)的濾波器，因此當(dāng)引入群延遲時(shí)信號(hào)輸入的幅值不會(huì)改變(應(yīng)注意，群延遲和延遲可以隨著頻率的改變而改變)。因此，明顯的是，傳遞函數(shù)hd容許來自音頻信號(hào)源203的相應(yīng)通道在直達(dá)路徑上傳遞通過抵達(dá)該通道的相應(yīng)揚(yáng)聲器108、109而幅值不存在任何改變。用于濾波器903、906二者的傳遞函數(shù)hx是一種濾波器，所述濾波器的幅值響應(yīng)在大約2khz或以上的頻率下大致為零，并且所述濾波器的幅值響應(yīng)在低于大約2khz的任何頻率下不大于傳遞函數(shù)hd的幅值響應(yīng)。除此以外，群延遲由濾波器903和906(各自具有傳遞函數(shù)hx)引入，所述群延遲大體上比由濾波器901和904(各自具有傳遞函數(shù)hd)引入的群延遲更大。

圖10分別示出hd和hx的適當(dāng)幅值響應(yīng)的實(shí)例。傳遞函數(shù)hx的幅值響應(yīng)被傳遞函數(shù)hd的幅值限定在垂直方向上，并且被大約2khz限定在水平方向上。大約2khz以上的頻率的幅值被設(shè)計(jì)成不受傳遞函數(shù)hx影響，因?yàn)楦淖冞@些大約2khz以上的頻率的幅值會(huì)產(chǎn)生不合乎需要的頻譜顯色。

另外地或可替代地，圖1中示出的音頻信號(hào)增強(qiáng)器(子)模塊204可包括恢復(fù)數(shù)據(jù)壓縮型音頻信號(hào)即增強(qiáng)數(shù)據(jù)壓縮型音頻信號(hào)的功能性。數(shù)據(jù)壓縮型音頻信號(hào)是包含音頻內(nèi)容的信號(hào)，所述信號(hào)已經(jīng)諸如通過感知音頻編碼解碼器經(jīng)受某種形式的數(shù)據(jù)壓縮。常見類型的感知音頻編碼解碼器包括mp3、aac、dolbydigital和dts。這些感知音頻編碼解碼器通過丟棄很大一部分的音頻信號(hào)來縮減音頻信號(hào)的大小。可以將感知音頻編碼解碼器用于降低存儲(chǔ)音頻信號(hào)所需要的空間(存儲(chǔ)器)量，或者用于降低傳輸或傳遞音頻信號(hào)所需要的帶寬的量。常見的是將音頻信號(hào)壓縮90％或更多。感知音頻編碼解碼器可以采用人耳聽覺系統(tǒng)如何感知聲音的模型。以此方式，感知音頻編碼解碼器可以丟棄音頻信號(hào)的被視為聽不見或與收聽者對(duì)聲音的感知最不相關(guān)的那些部分。因此，感知音頻編碼解碼器能夠縮減音頻信號(hào)的大小，同時(shí)仍然維持剩余信號(hào)的相對(duì)良好的感知的音頻品質(zhì)。一般而言，數(shù)據(jù)壓縮型音頻信號(hào)的感知的品質(zhì)可以取決于數(shù)據(jù)壓縮型信號(hào)的比特率。較低的比特率可以指示原始音頻信號(hào)的較大一部分被丟棄，并且因此一般而言數(shù)據(jù)壓縮型音頻信號(hào)的感知的品質(zhì)可以較差。

存在多種類型的感知音頻編碼解碼器，并且每一類型可以使用一組不同的標(biāo)準(zhǔn)來確定在壓縮過程中原始音頻信號(hào)的哪些部分將被丟棄。感知音頻編碼解碼器可以包括編碼和解碼過程。編碼器接收原始音頻信號(hào)，并且可以確定信號(hào)的哪些部分將被丟棄。編碼器然后可以將剩余信號(hào)放置在適合于數(shù)據(jù)壓縮型存儲(chǔ)和/或傳輸?shù)母袷街?。解碼器可以接收數(shù)據(jù)壓縮型音頻信號(hào)，將其解碼，并且然后將解碼的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于音頻播放的格式。在大多數(shù)感知音頻編碼解碼器中，可以包括感知模型的使用的編碼過程可以確定數(shù)據(jù)壓縮型音頻信號(hào)的最終品質(zhì)。在這些情況下，解碼器可以充當(dāng)格式轉(zhuǎn)換器，所述格式轉(zhuǎn)換器將信號(hào)從數(shù)據(jù)壓縮型格式(通常是某種形式的頻域表示法)轉(zhuǎn)換成適合于音頻播放的格式。

音頻信號(hào)增強(qiáng)器模塊可以修改已被被感知音頻編碼解碼器處理的數(shù)據(jù)壓縮型音頻信號(hào)，以使得對(duì)可已經(jīng)在壓縮過程中被丟棄或改變的信號(hào)分量和特征進(jìn)行感知，以在處理的輸出信號(hào)中進(jìn)行恢復(fù)。如本文所使用，術(shù)語音頻信號(hào)可指代表示音頻內(nèi)容的電氣信號(hào)或可聽聲音，除非另有描述。

當(dāng)音頻信號(hào)是使用感知音頻編碼解碼器壓縮的數(shù)據(jù)時(shí)，無法檢索被丟棄的信號(hào)分量。然而，音頻信號(hào)增強(qiáng)器模塊可以分析數(shù)據(jù)壓縮型音頻信號(hào)中的剩余信號(hào)分量，并且生成新的信號(hào)分量以感知地大體丟棄的分量。

圖11是包括音頻信號(hào)增強(qiáng)器模塊1100的實(shí)例的信號(hào)流程圖，所述音頻信號(hào)增強(qiáng)器模塊1100可用作、用于或結(jié)合音頻信號(hào)增強(qiáng)器(子)模塊204一起使用。音頻信號(hào)增強(qiáng)器模塊1100包括感知音頻信號(hào)解碼器1101和音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102，并且可以在頻域或時(shí)域中操作。音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102可包括取樣器1103(包括域轉(zhuǎn)換器)，所述取樣器1103可接收實(shí)時(shí)輸入信號(hào)x，并且將輸入信號(hào)x分成樣本。在頻域中的操作期間，取樣器1103可收集順序時(shí)域樣本，采用合適的窗口函數(shù)(諸如根-漢寧窗口)，并且窗口化樣本被使用諸如fft(快速傅里葉變換)轉(zhuǎn)換成頻域中的順序塊。類似地，在音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102中，增強(qiáng)的頻域塊可以由取樣器1104(包括域轉(zhuǎn)換器)使用逆fft(快速傅里葉逆變換)轉(zhuǎn)換成時(shí)域，并且采用合適的互補(bǔ)窗(諸如，根-漢寧窗口)以產(chǎn)生一批增強(qiáng)的時(shí)域樣本。例如通過采用重疊相加或重疊保存，短期頻譜分析可以提供諸如至少50％等預(yù)定量的重疊?？商娲兀纛l信號(hào)增強(qiáng)器1102可以使用時(shí)域樣本的順序塊在時(shí)域中的操作，并且可以將域轉(zhuǎn)換器從取樣器1103和1104排除。為了將討論和附圖簡化，省略了對(duì)取樣器1103和1104以及時(shí)間-頻率和頻率-時(shí)間轉(zhuǎn)換的進(jìn)一步討論和說明。因此，如本文所描述，順序樣本或一連串樣本可可互換地指代時(shí)域樣本的時(shí)間序列順序，或者對(duì)應(yīng)于已經(jīng)被取樣器1103取樣的輸入信號(hào)x的時(shí)間序列接收的頻域塊的時(shí)間序列順序。

在圖11中，音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102被圖示成結(jié)合感知音頻信號(hào)解碼器1101一起使用。數(shù)據(jù)壓縮型音頻比特流q由音頻信號(hào)源203供應(yīng)至數(shù)據(jù)壓縮型比特流線路1106上的感知音頻信號(hào)解碼器1101。感知音頻解碼器1101可對(duì)數(shù)據(jù)壓縮型音頻比特流q進(jìn)行解碼，以在輸入信號(hào)線路1107上產(chǎn)生輸入信號(hào)x。輸入信號(hào)x可是呈適合于音頻播放的格式的音頻信號(hào)。音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102可操作以將輸入信號(hào)x分成一連串樣本，以便增強(qiáng)輸入信號(hào)x，從而在輸出信號(hào)線路1105上產(chǎn)生輸出信號(hào)y。側(cè)鏈數(shù)據(jù)可包含與輸入信號(hào)x的處理相關(guān)的信息，所述信息諸如對(duì)以下的指示：所使用的音頻編碼解碼器的類型、編碼解碼器制造商、比特率、立體聲與聯(lián)合立體聲編碼、取樣率、獨(dú)特輸入通道的數(shù)量、編碼塊大小和歌曲/音軌標(biāo)識(shí)符。在其它實(shí)例中，可包括與音頻信號(hào)x或編碼/解碼過程有關(guān)的任何其它信息作為側(cè)鏈數(shù)據(jù)的一部分。側(cè)鏈數(shù)據(jù)可從側(cè)鏈數(shù)據(jù)線路1108上的感知音頻解碼器1101提供至音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102?？商娲鼗虺艘酝?，可包括側(cè)鏈數(shù)據(jù)作為輸入信號(hào)x的部分。

圖12是音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102的實(shí)例的信號(hào)流程圖，其中感知音頻解碼器1101可以被并入作為音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102的一部分。因此，音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102可在數(shù)據(jù)壓縮型比特流線路1106上接收的數(shù)據(jù)壓縮型音頻比特流q上直接操作?？商娲?，在其它實(shí)例中，可將音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102包括在感知音頻解碼器1101中。在該配置中，音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102可訪問線路1106上的數(shù)據(jù)壓縮型音頻比特流q的細(xì)節(jié)。

圖13是音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102的實(shí)例的信號(hào)流程圖。在圖13中，音頻信號(hào)增強(qiáng)器1102包括信號(hào)處理模塊1300，所述信號(hào)處理模塊1300可接收輸入信號(hào)線路1107上的輸入信號(hào)x。信號(hào)處理模塊1300可在對(duì)應(yīng)信號(hào)處理線路1310上產(chǎn)生若干個(gè)別且獨(dú)特的信號(hào)處理st1、st2、st3、st4、st5、st6和st7。雖然圖示了七個(gè)信號(hào)處理，但是在其它實(shí)例中，更少或更多數(shù)量n個(gè)信號(hào)處理是可能的。在第一求和塊1321處被加在一起以在線路1323上產(chǎn)生總信號(hào)處理stt之前，增益級(jí)1315中的處理增益g1、g2、g3、g4、g5、g6和g7可單獨(dú)地調(diào)整信號(hào)處理stn中的每一個(gè)的相對(duì)能級(jí)。在第二求和塊1322處被增加至線路1107上的輸入信號(hào)x之前，線路1320上的總處理增益gt可調(diào)整線路1323上的總信號(hào)處理stt的級(jí)別。

信號(hào)處理模塊1300可包括一個(gè)或多個(gè)處理模塊1301、1302、1303、1304、1305、1306和1307，所述模塊在輸入信號(hào)x的順序樣本的個(gè)別樣本分量上操作，以逐樣本順序地產(chǎn)生有關(guān)相應(yīng)分量中的每一個(gè)的信號(hào)處理1310。順序樣本的個(gè)別樣本分量可與音頻信號(hào)的不同特征有關(guān)?？商娲鼗虺艘酝猓盘?hào)處理模塊1300可包括額外的或更少的處理模塊1300。圖示的模塊可是獨(dú)立的，或者可是形成在各種組合的任何一個(gè)中以創(chuàng)建模塊的子模塊。

當(dāng)嘗試再現(xiàn)來自多個(gè)聲音源的聲音時(shí)遇到的另一影響是：音頻系統(tǒng)不能再造聲音分級(jí)。聲音分級(jí)是允許收聽者感知音樂呈現(xiàn)的明顯物理大小和位置的現(xiàn)象。聲級(jí)包括深度和寬度的物理性質(zhì)。這些性質(zhì)促成例如收聽管弦樂隊(duì)的能力，并且能夠分辨不同聲音源(例如，樂器)的相對(duì)位置。然而，當(dāng)對(duì)多個(gè)聲音源進(jìn)行錄音時(shí)，許多錄音系統(tǒng)無法精確地捕捉聲音分級(jí)效果。關(guān)于此的一個(gè)原因就是許多系統(tǒng)所使用的方法。例如，所述系統(tǒng)通常使用一個(gè)或多個(gè)麥克風(fēng)來接收由多個(gè)聲音源產(chǎn)生的聲波，并且將所述聲波轉(zhuǎn)換成電氣音頻信號(hào)。當(dāng)使用一個(gè)麥克風(fēng)時(shí)，來自所述聲音源中的每一個(gè)的聲波通常被混合(即，彼此疊置)以形成復(fù)合信號(hào)。當(dāng)使用多個(gè)麥克風(fēng)時(shí)，所述多個(gè)音頻信號(hào)通常被混合(即，彼此疊置)以形成復(fù)合信號(hào)。在任何一種情況下，然后將所述復(fù)合信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)媒體上。隨后，可以從存儲(chǔ)媒體讀取復(fù)合信號(hào)，并且對(duì)所述復(fù)合信號(hào)進(jìn)行再現(xiàn)，以嘗試再造由聲音源產(chǎn)生的原始聲音。然而，信號(hào)的混合尤其會(huì)限制對(duì)多個(gè)聲音源的聲音分級(jí)進(jìn)行再造的能力。因此，當(dāng)將信號(hào)混合時(shí)，再現(xiàn)的聲音無法精確地再造原始聲音。這就是與聽錄音相比，現(xiàn)場聽管弦樂隊(duì)會(huì)不同的一個(gè)原因。

例如，在一些情況下，復(fù)合信號(hào)包括兩個(gè)分開的通道(例如，左側(cè)和右側(cè))，以嘗試在空間上將所述復(fù)合信號(hào)分開。在一些情況下，使用第三個(gè)(例如，中心)或三個(gè)以上通道(例如，前方和后方)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)由多個(gè)聲音源產(chǎn)生的原始聲音的更大的空間分離。然而，不論通道的數(shù)量是多少，所述系統(tǒng)通常涉及對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行混合，以形成一個(gè)或多個(gè)復(fù)合信號(hào)。即使是被吹捧為“離散多通道”的系統(tǒng)也將每一通道的離散性建立在“方向性分量”的基礎(chǔ)上。“方向性分量”有助于建立更加席卷性的聲學(xué)效果，但是無法解決音頻信號(hào)本身內(nèi)的關(guān)鍵精確性損耗。常常使用其它分離技術(shù)以嘗試增強(qiáng)聲音的再造。例如，每一揚(yáng)聲器通常包括多個(gè)揚(yáng)聲器組件，其中每一組件專用于特定頻帶以實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)的聲音的頻率分布。常見地，所述揚(yáng)聲器組件包括低音揚(yáng)聲器或低音部(較低頻率)、中音部(中等頻率)和高音揚(yáng)聲器(較高頻率)。針對(duì)其它特定頻帶的組件也是已知的，并且可使用。當(dāng)將頻率分布式組件用于多個(gè)通道(例如，左側(cè)和右側(cè))中的每一個(gè)時(shí)，輸出信號(hào)可以展示出一定程度的空間分布和頻率分布二者，以嘗試再現(xiàn)由多個(gè)聲音源產(chǎn)生的聲音。

由將由聲音源產(chǎn)生的聲音或?qū)?yīng)音頻信號(hào)進(jìn)行混合產(chǎn)生的另一個(gè)問題是，該混合通常要求這些復(fù)合聲音或復(fù)合音頻信號(hào)在相同的揚(yáng)聲器上進(jìn)行播放。眾所周知的是，諸如掩蔽等效應(yīng)妨礙原始聲音的精確再造。例如，當(dāng)伴隨有更響的聲音時(shí)，掩蔽可以呈遞一個(gè)聽不到的聲音。例如，當(dāng)存在聲音放大的音樂時(shí)無法聽到交談是掩蔽的實(shí)例。當(dāng)用于掩蔽的聲音具有與被掩蔽的聲音類似的頻率時(shí)，掩蔽就特別成問題。其它類型的掩蔽包括揚(yáng)聲器掩蔽，其當(dāng)揚(yáng)聲器紙盆由復(fù)合信號(hào)而不是對(duì)應(yīng)于單個(gè)聲音源的音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)發(fā)生。因此，在后一種情況下，揚(yáng)聲器紙盆將其所有能量用于再現(xiàn)一個(gè)隔離的聲音；而在前一種情況下，揚(yáng)聲器紙盆必須將其能量“分時(shí)”以同時(shí)再現(xiàn)復(fù)合聲音。

圖14是描繪多輸入音頻增強(qiáng)(子)模塊1400的實(shí)例的信號(hào)流程圖，所述模塊1400具有聲音分級(jí)功能性和具有音頻輸入信號(hào)l、r、ls、rslrs和rrs的多個(gè)輸入通道?？捎米?、用于或結(jié)合音頻增強(qiáng)(子)模塊204一起使用的(子)模塊1400包括六個(gè)塊1401至1406。塊1401至1406的基本結(jié)構(gòu)包括和濾波器1407和十字濾波器1408，所述濾波器用于將作為輸入信號(hào)l、r、ls、rslrs或rrs輸入的音頻信號(hào)變換成在相應(yīng)濾波器輸出處輸出的直接和間接頭部相關(guān)傳遞函數(shù)(hrtf)。從和濾波器1407的輸出減去十字濾波器1408的輸出，以提供第一塊輸出信號(hào)。通過借助于耳間延遲1409延遲十字濾波器1408的輸出信號(hào)來生成其它塊輸出信號(hào)。示例性塊1401至1406執(zhí)行將音頻輸入信號(hào)變換成直接和間接hrtf的功能。另外，在將十字濾波器輸出從乘積減去之前，可將來自和濾波器1407的輸出信號(hào)乘以例如系數(shù)2。這樣產(chǎn)生直接hrtf。由十字濾波器輸出的信號(hào)表示間接hrtf。

就和濾波器1407而言，當(dāng)應(yīng)用于音頻信號(hào)時(shí)，所述和濾波器1407可以提供頻譜修正，以使得信號(hào)的此種品質(zhì)對(duì)于收聽者的雙耳大致上類似。和濾波器1407也可以消除可能會(huì)包括在音頻信號(hào)的頻率響應(yīng)中的不希望的共振和/或不希望的峰化。對(duì)于十字濾波器1408，當(dāng)應(yīng)用至音頻信號(hào)時(shí)，所述十字濾波器1408提供頻譜修正，以使得收聽者聽覺上感知信號(hào)來自預(yù)定的方向或位置。該功能性通過對(duì)頭部遮蔽的調(diào)整實(shí)現(xiàn)。在兩種情況下，可能需要所述修正對(duì)于個(gè)別收聽者的特定特征而言是特有的。為了滿足此種需要，對(duì)和濾波器1407和十字濾波器1408二者進(jìn)行設(shè)計(jì)，以使得過濾的音頻信號(hào)的頻率響應(yīng)對(duì)于收聽者特定特征敏感度低。在塊1401和1402中，和濾波器具有為“1”的傳遞函數(shù)，以使得和濾波器可以被直接連接取代。如已經(jīng)提及的，塊1401至塊1406還包括針對(duì)45度、90度和135度(分別標(biāo)記成“t45”、“t90”和“t135”)的源角度的耳間延遲1409。在48khz的取樣率下，延遲濾波器1409可以分別具有17個(gè)樣本、34個(gè)樣本和21個(gè)樣本的典型取樣。延遲濾波器1409對(duì)聲波在首先抵達(dá)一只耳朵后抵達(dá)另一只耳朵所需要的時(shí)間進(jìn)行模擬。

模塊1400的其它分量可以將來自一個(gè)或多個(gè)源的音頻信號(hào)變換成雙耳格式，諸如直接和間接hrtf。具體地說，音頻增強(qiáng)(子)模塊1400借助于直接和間接hrtf將來自6通道環(huán)繞聲系統(tǒng)的音頻信號(hào)變換成由頭盔中的右側(cè)揚(yáng)聲器和左側(cè)揚(yáng)聲器(未圖示)輸出的輸出信號(hào)hl和hr。由頭盔中的揚(yáng)聲器輸出的這些信號(hào)將包括6通道環(huán)繞聲的一般感知的增強(qiáng)，無不希望的偽像。同樣就頭盔中的揚(yáng)聲器的每一輸出而言，包括相應(yīng)的求和操作的集合以對(duì)6通道環(huán)繞聲的三個(gè)輸入對(duì)進(jìn)行求和。六個(gè)音頻信號(hào)輸入包括左側(cè)、右側(cè)、左側(cè)環(huán)繞、右側(cè)環(huán)繞、左后環(huán)繞和右后環(huán)繞(分別標(biāo)記成“l(fā)”、“r”、“l(fā)s”、“rs”、“l(fā)rs”和“rrs”)。圖14還描繪針對(duì)45度、90度和135度(分別標(biāo)記成“hc90”、“hc135”、“hc45”、“hc90”和“hc135”)的源角度的和濾波器和十字濾波器。如上面所指出，和濾波器未參與來自具有45度源角度的源的音頻信號(hào)的變換。可替代地，等于恒定值1的和濾波器可添加至圖14中描繪的實(shí)施方式，并且類似的輸出將在輸出hl和hr處發(fā)生。而且，可替代地，實(shí)施方式可為具有諸如30度、80度和145度等其它源角度的源采用其它濾波器。另外，一些實(shí)施方式可例如在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有關(guān)不同源角度的各種和濾波器系數(shù)和十字濾波器系數(shù)，以使得終端使用者可以選擇所述濾波器。在所述實(shí)施方式中，收聽者可以對(duì)其感知聲音的角度和模擬定位進(jìn)行調(diào)整。可替代地，除了聲音分級(jí)之外，例如二維音頻和三維音頻等任何(其它)空間音頻處理也適用。

實(shí)施方案的描述已經(jīng)被呈現(xiàn)用于說明和描述的目的?？筛鶕?jù)以上描述執(zhí)行實(shí)施方案的合適的修改和變化形式。所描述的系統(tǒng)具有示例性性質(zhì)，并且可包括額外元素和/或省略元素。如本申請(qǐng)中所使用，以單數(shù)形式闡述并且使用措詞“一個(gè)”或“一種”修飾的元素或步驟應(yīng)理解為不排除多個(gè)所述元素或步驟，除非明確指出所述排除。另外，對(duì)本公開的“一個(gè)實(shí)施方案”或“一個(gè)實(shí)例”的引用并非意在被解釋成排除存在也合并所闡述的特征的額外實(shí)施方案。術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅用于標(biāo)識(shí)，而并非意在對(duì)其客體施加數(shù)值要求或特定位置次序。信號(hào)流程圖可描述一種系統(tǒng)、方法或軟件，所述系統(tǒng)、方法或軟件根據(jù)例如硬件、軟件或其組合的實(shí)現(xiàn)類型實(shí)現(xiàn)所述方法。