專利名稱：優(yōu)化三維音響的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及三維音響的個(gè)性化及優(yōu)化的系統(tǒng)和方法。更具體說，本發(fā)明涉及在揚(yáng)聲器已經(jīng)定位的收聽空間，建立收聽的悅耳區(qū)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
環(huán)繞聲和多聲道聲跡逐漸取代立體聲，成為聲記錄的優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)，已是不爭(zhēng)的事實(shí)。今天，許多新的音頻裝置都裝備環(huán)繞聲能力。今天出售的絕大多數(shù)新的音響系統(tǒng)，都是裝有多個(gè)揚(yáng)聲器和環(huán)繞聲解碼器的多聲道系統(tǒng)。事實(shí)上，許多公司已經(jīng)設(shè)計(jì)了各種修改老立體聲記錄的算法，使聲音聽起來仿佛它們是按環(huán)繞記錄似的。其他公司已經(jīng)發(fā)展更新老立體聲系統(tǒng)的算法，只用兩個(gè)揚(yáng)聲器便能產(chǎn)生類似環(huán)繞的聲響。立體擴(kuò)展算法，例如根據(jù)SRS Labs和Spatializer AudioLaboratories的算法，可增強(qiáng)感覺的氣氛；許多聲卡和揚(yáng)聲器系統(tǒng)，包含傳送擴(kuò)展立體聲必需的電路。
三維定位算法更進(jìn)了一步，它自始至終地隨著顯示的圖象，把聲音對(duì)準(zhǔn)環(huán)繞收聽者的特定位置，即他的左面或右面，上面或下面。這些算法的基礎(chǔ)，是模仿心理聲學(xué)暗示，重現(xiàn)360°空間中收聽聲音的實(shí)際情況，并且常常使用人腦相關(guān)傳遞函數(shù)(Head-Related TransferFunction,HRTF)，計(jì)算收聽者耳朵在聲源的空間各坐標(biāo)上聽到的聲音。例如，位于收聽者左方的聲源發(fā)出的聲音，首先被左耳接收，僅在一秒的若干分之一以后，才被右耳接收。由于方向性和收聽者自身頭腦的阻擋，不同頻率的相對(duì)振幅還會(huì)改變。如果收聽者坐在揚(yáng)聲器之間的“悅耳區(qū)”，該模仿一般是逼真的。
在消費(fèi)音響市場(chǎng)，立體聲系統(tǒng)正被家庭影院系統(tǒng)取代，家庭影院系統(tǒng)一般使用六個(gè)揚(yáng)聲器。受商業(yè)電影院的啟發(fā)，家庭影院采用5.1重放聲道，它包括五個(gè)主揚(yáng)聲器和一個(gè)亞低音揚(yáng)聲器。兩種相互競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)，Dolby Digital和DTS，都采用5.1聲道處理。該兩種技術(shù)是較老的環(huán)繞標(biāo)準(zhǔn)，如Dolby Pro Logic的改進(jìn)，在Dolby Pro Logic中，聲道的分離受到限制，且后方聲道是用非立體聲的。
雖然5.1重放聲道改進(jìn)了真實(shí)感，但把六個(gè)揚(yáng)聲器放在一普通的起居室中，可能是個(gè)麻煩問題。因此，有許多環(huán)繞綜合技術(shù)公司，已經(jīng)發(fā)展了各種算法，專門用于在兩個(gè)揚(yáng)聲器上重放諸Dolby Digital的多聲道格式，能產(chǎn)生虛擬的揚(yáng)聲器，傳送準(zhǔn)確的空間感。這種多聲道虛擬化處理，類似于環(huán)繞綜合技術(shù)的發(fā)展。雖然兩揚(yáng)聲器環(huán)繞系統(tǒng)尚比不上五揚(yáng)聲器系統(tǒng)的性能，但虛擬揚(yáng)聲器能在收聽者周圍提供良好的聲音定位。
所有上面說明的虛擬環(huán)繞技術(shù)，只在居室內(nèi)指定區(qū)域中提供環(huán)繞的模仿，該指定區(qū)域被稱為“悅耳區(qū)”。悅耳區(qū)是收聽環(huán)境中的一個(gè)區(qū)域，其大小和位置與各揚(yáng)聲器的位置和方向有關(guān)。音響設(shè)備制造商提供各揚(yáng)聲器的專門安裝指示。除非完全符合所有這些安裝指示，否則環(huán)繞的模仿將不準(zhǔn)確。在兩揚(yáng)聲器環(huán)繞系統(tǒng)中，悅耳區(qū)的大小明顯小于多聲道系統(tǒng)。事實(shí)上，在大多數(shù)情況下，它不適宜供多于一個(gè)收聽者使用。
另一個(gè)與多聲道系統(tǒng)和兩揚(yáng)聲器系統(tǒng)兩者有關(guān)的共同問題是，諸如居室布局、家具、等等的物理限制，妨礙了收聽者精確地遵從安裝指示。
此外，悅耳區(qū)的位置和形狀，受收聽環(huán)境的聲學(xué)特征的影響。大多數(shù)用戶既沒有手段，也沒有知識(shí)來辨別和解決各種聲學(xué)問題。
有關(guān)音響再現(xiàn)的另一個(gè)共同問題是，居室中的物體與表面可能在某些頻率上共振。共振的物體產(chǎn)生干擾的嗡嗡聲和蜂音。
因此，希望提供一種系統(tǒng)和方法，給出最佳的聲音模仿，同時(shí)與收聽者在聲音環(huán)境中的位置以及居室的聲學(xué)特征無關(guān)。這樣的系統(tǒng)不要求改變收聽環(huán)境，卻能自動(dòng)地提供優(yōu)化的性能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的，是提供一種系統(tǒng)和方法，用于在聲音環(huán)境內(nèi)對(duì)收聽者位置和揚(yáng)聲器位置進(jìn)行定位。此外，為了解決上述位置固有的問題，本發(fā)明提供一種處理聲音的系統(tǒng)和方法。
按照本發(fā)明，提供一種優(yōu)化三維音響收聽的系統(tǒng)和方法，該三維音響有一媒體播放器和放在收聽空間內(nèi)的多個(gè)揚(yáng)聲器，所述系統(tǒng)包括有多個(gè)換能器的便攜式傳感器，該多個(gè)換能器考究地圍繞所述傳感器排列，用于接收來自所述各揚(yáng)聲器的測(cè)試信號(hào)及發(fā)送所述信號(hào)至一可接入該系統(tǒng)的處理器，該系統(tǒng)從所述媒體播放器接收多聲道音頻信號(hào)，并把所述多聲道音頻信號(hào)發(fā)送至所述多個(gè)揚(yáng)聲器；所述處理器包括(a)啟動(dòng)測(cè)試信號(hào)的發(fā)送并接收所述測(cè)試信號(hào)的裝置，把所述測(cè)試信號(hào)發(fā)送至每一個(gè)所述揚(yáng)聲器，又從所述揚(yáng)聲器接收所述測(cè)試信號(hào)供處理，以便在所述傳感器放置所確定的空間內(nèi)，確定每一個(gè)所述揚(yáng)聲器相對(duì)于收聽地點(diǎn)的位置；(b)按照每一揚(yáng)聲器的相對(duì)位置，操縱所述多聲道聲信號(hào)每一聲跡(sound track)強(qiáng)度、相位、和/或均衡的裝置，以便在需要的位置建立虛擬聲源，和(c)在所述傳感器和所述處理器間通信的裝置。
本發(fā)明還提供一種使用某種系統(tǒng)來優(yōu)化三維音響收聽的方法，該系統(tǒng)包括一媒體播放器、放在收聽空間內(nèi)的多個(gè)揚(yáng)聲器、和一處理器，所述方法包括在所述收聽空間內(nèi)選出收聽者的悅耳區(qū)；用電子技術(shù)確定所述悅耳區(qū)與每一個(gè)所述揚(yáng)聲器的距離；和按照每一揚(yáng)聲器相對(duì)于所述悅耳區(qū)的位置，操縱每一個(gè)所述揚(yáng)聲器的強(qiáng)度、相位、和/或均衡。
本發(fā)明的方法測(cè)量收聽環(huán)境各種特征，包括居室的聲學(xué)效應(yīng)。然后處理音頻信號(hào)，使它在各揚(yáng)聲器上再現(xiàn)時(shí)，令收聽者感到他仿佛就準(zhǔn)確地位于該悅耳區(qū)內(nèi)。本發(fā)明的設(shè)備，虛擬地移動(dòng)悅耳區(qū)至環(huán)繞收聽者周圍，而不是強(qiáng)迫收聽者移至悅耳區(qū)內(nèi)。本系統(tǒng)提供的一切調(diào)整和處理，給予收聽者最大可能的音響感受。
本發(fā)明的系統(tǒng)顯示如下優(yōu)點(diǎn)1)模擬的環(huán)繞效果常常是最佳的；
2)收聽者在放置揚(yáng)聲器時(shí)幾乎不受約束；3)收聽者能在聲環(huán)境中自由移動(dòng)，而收聽的感受仍是最佳的；4)由共振物體產(chǎn)生的嗡嗡聲和蜂音顯著降低；5)收聽環(huán)境引起的聲學(xué)問題數(shù)目顯著減少，和6)包含多于一個(gè)驅(qū)動(dòng)源的揚(yáng)聲器，將更好地再會(huì)合成一個(gè)點(diǎn)聲源。


為了更充分地了解本發(fā)明，現(xiàn)在參照附圖，結(jié)合某些優(yōu)選實(shí)施例說明本發(fā)明。
現(xiàn)在詳細(xì)地具體參照所附各圖，但要強(qiáng)調(diào)，出示的各個(gè)具體例子，僅為舉例和說明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的目的，也為提供一種相信是最有用的、且易于了解本發(fā)明原理和概念方面的說明。就這一方面而言，不試圖指出比本發(fā)明必需的基本了解更詳細(xì)的本發(fā)明結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，結(jié)合圖示所作的說明，是讓本領(lǐng)域熟練人員易于明白，本發(fā)明的各種形式在實(shí)踐中如何體現(xiàn)。
附圖有圖1是示意圖，表明揚(yáng)聲器相對(duì)于收聽者所坐位置的理想定位；圖2是示意圖，表明在聲環(huán)境內(nèi)悅耳區(qū)的位置和大小；圖3是示意圖，畫出悅耳區(qū)和坐在它外面的收聽者；圖4是示意圖，表明因揚(yáng)聲器位置不當(dāng)而產(chǎn)生形變的悅耳區(qū)；圖5是示意圖，表明因揚(yáng)聲器位置不當(dāng)而產(chǎn)生形變的悅耳區(qū)，其中收聽者坐在該形變悅耳區(qū)之外；圖6是示意圖，表明因PC的揚(yáng)聲器位置不當(dāng)而產(chǎn)生形變的悅耳區(qū)，PC用戶位于該形變悅耳區(qū)之外；圖7是示意圖，表明收聽者位于原來悅耳區(qū)之外，遙控傳感器使該悅耳區(qū)移向收聽者；圖8是遙控傳感器的示意圖；圖9a是示意圖，表明遙控傳感器的微音器檢測(cè)的聲波延遲；
圖9b是傳感器接收的信號(hào)的定時(shí)圖；圖10是示意圖，表明揚(yáng)聲器相對(duì)于遙控傳感器的定位；圖11是示意圖，畫出遙控傳感器、揚(yáng)聲器、和音響設(shè)備；圖12是系統(tǒng)的處理單元和傳感器的方框圖；和圖13是流程圖，表明本發(fā)明的工作原理。
應(yīng)當(dāng)指出，各揚(yáng)聲器的推薦位置可能因所選環(huán)繞協(xié)議和揚(yáng)聲器的生產(chǎn)商而變化。
圖2畫出圖1的布局，圓圈21代表悅耳區(qū)。圓圈21是環(huán)繞效應(yīng)被最佳模仿的區(qū)域。由于各揚(yáng)聲器放在推薦的位置，所以悅耳區(qū)呈對(duì)稱的形狀。
圖3說明一種典型情況，其中收聽者11與后方揚(yáng)聲器15和16成一直線。收聽者位于悅耳區(qū)22之外，因而不能享受可能的最佳環(huán)繞效果。從他身后發(fā)出的聲音仿佛位于他的左側(cè)和右側(cè)。此外，收聽者坐得太靠近后方揚(yáng)聲器，因而感受不平衡的音量級(jí)別。
圖4表明后方揚(yáng)聲器15、16位置不當(dāng)，導(dǎo)致悅耳區(qū)22形變。收聽者位于形變的悅耳區(qū)內(nèi)，會(huì)感受不平衡的音量級(jí)別和聲場(chǎng)的錯(cuò)位。圖4中的收聽者11坐在形變的悅耳區(qū)外。
在圖5，畫出一典型的環(huán)繞居室。揚(yáng)聲器12、14、15、和16錯(cuò)誤配置，導(dǎo)致悅耳區(qū)22形變。收聽者11坐在形變的悅耳區(qū)22外，且太靠近左后方揚(yáng)聲器15。這種安排導(dǎo)致環(huán)繞效果極大地惡化。圖上沒有一個(gè)坐位23位于悅耳區(qū)22內(nèi)。
圖6所示是典型的PC環(huán)境。收聽者11正在使用PC24的兩揚(yáng)聲器環(huán)繞系統(tǒng)。PC的揚(yáng)聲器25和26位置不當(dāng)，導(dǎo)致悅耳區(qū)22形變，且收聽者坐在悅耳區(qū)22之外。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例畫在圖7。揚(yáng)聲器12、13、14、15、16位置和收聽的悅耳區(qū)位置與圖5所示完全一樣。差別在于，收聽者11拿著一遙控位置傳感器27，該傳感器能精確測(cè)量收聽者相對(duì)于揚(yáng)聲器的位置。一旦完成測(cè)量，系統(tǒng)將操縱每一揚(yáng)聲器的聲跡，使悅耳區(qū)從它的原來位置移至收聽位置。聲音的操縱還把悅耳區(qū)整形并恢復(fù)最佳的收聽感受。收聽者僅在改變座位或移動(dòng)某個(gè)揚(yáng)聲器之后，才須再次執(zhí)行這樣的校正。
還可以用遙控位置傳感器27來測(cè)量共振物體的位置。把該傳感器靠近共振物體放置，能提供位置信息，之后用該位置信息來降低到達(dá)該物體的能量。處理單元能降低全部能量或物體發(fā)生共振的特定頻率上的能量。
遙控位置傳感器27還能用來測(cè)量每一揚(yáng)聲器的脈沖響應(yīng)，并分析每一揚(yáng)聲器的傳遞函數(shù)，以及居室的聲學(xué)特征。然后，處理單元可以利用該信息，對(duì)各揚(yáng)聲器的非線性進(jìn)行補(bǔ)償，并降低不需要的回聲和/或交混回響，以增強(qiáng)收聽的感受。
在圖8中看到的是遙控位置傳感器27，它包括微音器或換能器28、29、30、31陣列。微音器的數(shù)目和排列，可以按照設(shè)計(jì)者的選擇而改變。
一個(gè)揚(yáng)聲器的測(cè)量過程示于圖9a。為了測(cè)量位置，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至測(cè)量模式。在該模式中，揚(yáng)聲器之一產(chǎn)生一短促的聲音(“乒”)。該聲波32通過空氣以聲速傳播。該聲音被微音器28、29、30、和31接收。該揚(yáng)聲器的距離和角度，決定了聲音的接收順序和定時(shí)。
圖9b畫出各微音器接收的一聲“乒”。測(cè)量可以在正常的重播中進(jìn)行，不會(huì)與音樂發(fā)生干擾。這一點(diǎn)是通過使用“乒”的頻率比人耳可聽的范圍(即在20,000Hz)更高而達(dá)到的。但是，微音器和電子技術(shù)對(duì)該“乒”的頻率是靈敏的。系統(tǒng)將從每一揚(yáng)聲器啟動(dòng)不同頻率的若干“乒”(例如，一聲“乒”在低音揚(yáng)聲器范圍，另一聲“乒”在高音揚(yáng)聲器范圍)。這一方法能按照收聽者位置，對(duì)高音揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器定位，因此能使系統(tǒng)調(diào)整揚(yáng)聲器的分量的電平，和送出甚至更佳的音頻環(huán)境的調(diào)整。一旦收集了該種信息，系統(tǒng)將使用相同方法，測(cè)量居室中其他揚(yáng)聲器的距離和位置。處理結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換回重放模式。
應(yīng)當(dāng)指出，為便于理解，說明的實(shí)施例每次測(cè)量一個(gè)揚(yáng)聲器的位置。但是，系統(tǒng)能同時(shí)對(duì)多個(gè)揚(yáng)聲器進(jìn)行定位測(cè)量。一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例從多個(gè)揚(yáng)聲器的每一個(gè)，同時(shí)發(fā)送多個(gè)“乒”，每一個(gè)都有唯一的頻率、相位或振幅。處理單元能識(shí)別多個(gè)“乒”的每一個(gè)，并同時(shí)處理每一揚(yáng)聲器的位置。
對(duì)接收的信號(hào)的進(jìn)一步分析，能提供居室的聲學(xué)、反射表面、等等的信息。
雖然為了更便于理解的緣故，本文的說明用特殊產(chǎn)生的“乒”，但應(yīng)當(dāng)指出，相對(duì)于選擇的悅耳區(qū)，確定每一揚(yáng)聲器的距離和位置所需的信息，同樣能夠通過分析播放的音樂來收集。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖10，圖上表明系統(tǒng)測(cè)量的各種參數(shù)。微音器29、30、31定義一水平平面HF。微音器28和30定義系統(tǒng)的北極(NP)。任一揚(yáng)聲器33在空間的位置，能夠用三個(gè)坐標(biāo)表示該揚(yáng)聲器的距離R，與NP的水平角a，和在水平面(HP)以上的角度或高度坐標(biāo)ε。
圖11是系統(tǒng)的簡(jiǎn)要方框圖。性質(zhì)上已知的媒體播放器34產(chǎn)生一多聲道聲跡。處理器35和遙控位置傳感器27執(zhí)行測(cè)量。處理器35按照測(cè)量結(jié)果，用HRTF對(duì)強(qiáng)度、相位和/或均衡的參數(shù)，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的信號(hào)處理算法，操縱多聲道聲跡。用功率放大器36放大操縱后的多聲道聲跡。多聲道聲跡中每一放大了的聲道，被路由至適當(dāng)?shù)膿P(yáng)聲器12至16。遙控位置傳感器27最好使用無線聲道與處理器36通信。通信聲道的性質(zhì)由熟練的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師確定，可以用無線，也可以用有線。無線通信可以用紅外、射頻、超聲、或任何其他方法實(shí)現(xiàn)。通信聲道可以是雙向的，也可以是單向的。
圖12畫出處理器35和遙控位置傳感器27優(yōu)選實(shí)施例的方框圖。處理器的輸入是多聲道聲跡37。矩陣開關(guān)38能按照中央處理單元(CPU)39的指令，把“乒”添加到每一聲道上。濾波器和延遲40按照CPU39的命令，應(yīng)用HRTF算法，操縱每一聲跡。系統(tǒng)的輸出41是多聲道聲跡。
信號(hào)發(fā)生器42按需要的特征產(chǎn)生“乒”。無線單元43、44管理處理單元35與遙控位置傳感器27間的通信。定時(shí)單元45測(cè)量從揚(yáng)聲器發(fā)送“乒”到被微音器陣列46接收的時(shí)間。定時(shí)的測(cè)量由CPU39分析，以計(jì)算每一揚(yáng)聲器的坐標(biāo)(圖10)。
由于居室的聲學(xué)性質(zhì)能改變發(fā)自揚(yáng)聲器的聲音特征，測(cè)試音調(diào)(“乒”)也受該聲學(xué)性質(zhì)的影響。微音器陣列46和遙控位置傳感器27能用CPU39測(cè)量該種影響并處理它們。之后，可以用該種信息進(jìn)一步增強(qiáng)收聽的感受?？梢杂迷摲N信息來降低噪聲電平、回聲的更佳控制、自動(dòng)均衡、等等。
多聲道輸出41的數(shù)目可以與聲跡37的輸入聲道數(shù)目不同。例如，系統(tǒng)可以有多聲道輸出和單聲的或立體聲的輸入，在這種情況下，外部的環(huán)繞處理器應(yīng)按照預(yù)設(shè)的指令，產(chǎn)生額外的空間信息。系統(tǒng)還能用復(fù)合的環(huán)繞聲道輸入(如，Dolby AC-3，Dolby Pro-Logic，DTS，THX，等等)，在這種情況下，需要用環(huán)繞聲解碼器。
系統(tǒng)輸出41可以是多聲道聲跡或復(fù)合的環(huán)繞聲道。此外，能夠設(shè)計(jì)兩揚(yáng)聲器環(huán)繞系統(tǒng)，它只使用兩個(gè)輸出聲道在兩個(gè)揚(yáng)聲器上再產(chǎn)生環(huán)繞聲。
位置信息接口47能使處理器35與外部設(shè)備，如電視機(jī)、光衰減開關(guān)、PC、空調(diào)機(jī)、等等，共享位置信息。
外部設(shè)備利用位置接口47，也能控制該處理器。該類控制最好由PC編程器或電影管理器控制。它們能根據(jù)畫面的藝術(shù)要求，改變揚(yáng)聲器的虛位置。
圖13畫出典型的操作流程圖。系統(tǒng)在48開始后，在49，系統(tǒng)恢復(fù)缺省的HRTF參數(shù)。這些參數(shù)是系統(tǒng)最后測(cè)量的參數(shù)，或是制造商存儲(chǔ)在系統(tǒng)存儲(chǔ)器中的參數(shù)。在50，當(dāng)系統(tǒng)接通，表示在播放音樂時(shí)，系統(tǒng)使用它當(dāng)前的HRTF參數(shù)。在51，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至校準(zhǔn)模式，在52，系統(tǒng)檢測(cè)校準(zhǔn)過程是否結(jié)束。如果校準(zhǔn)過程已經(jīng)結(jié)束，則在53，系統(tǒng)計(jì)算新的HRTF參數(shù)，并用它們?nèi)〈?9的缺省參數(shù)。這些步驟甚至在重放時(shí)也能完成。自然，結(jié)果是悅耳區(qū)移向收聽者位置，最后，形變的聲像得到校正。如果校準(zhǔn)過程沒有結(jié)束，在54，系統(tǒng)發(fā)送“乒”信號(hào)至揚(yáng)聲器之一，并在55，同時(shí)令所有4個(gè)定時(shí)器復(fù)位。系統(tǒng)在56利用這些定時(shí)器，計(jì)算“乒”的到達(dá)時(shí)間，并根據(jù)該時(shí)間，按照收聽者的位置計(jì)算該揚(yáng)聲器的準(zhǔn)確位置。在完成一個(gè)揚(yáng)聲器的測(cè)量后，系統(tǒng)前進(jìn)至下一步57。當(dāng)所有揚(yáng)聲器的處理過程都結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)計(jì)算校準(zhǔn)的HRTF參數(shù)，并用校準(zhǔn)的各參數(shù)取代缺省的參數(shù)。
本領(lǐng)域熟練人員顯然知道，本發(fā)明不限于前面說明的實(shí)施例細(xì)節(jié)，并且本發(fā)明可以用其他具體形式體現(xiàn)，而不偏離本發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)。因此，現(xiàn)在給出的各實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在一切方面都是說明性的而非限制性的，本發(fā)明的范圍由附于后的權(quán)利要求書指出，而不是由前面的說明指出，并且所有與權(quán)利要求書的意義和范圍等價(jià)的變化，都因此被權(quán)利要求書所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化三維音響收聽的系統(tǒng)，該三維音響在收聽空間內(nèi)有媒體播放器和多個(gè)揚(yáng)聲器，所述系統(tǒng)包括便攜式傳感器，有多個(gè)換能器考究地排列在所述傳感器周圍，用于從所述揚(yáng)聲器接收測(cè)試信號(hào)，和把所述信號(hào)發(fā)送至可接入該系統(tǒng)的處理器，該系統(tǒng)從所述媒體播放器接收多聲道音頻信號(hào)，并把所述多聲道音頻信號(hào)發(fā)送至所述多個(gè)揚(yáng)聲器，所述處理器包括a)發(fā)送測(cè)試信號(hào)的啟動(dòng)裝置，把測(cè)試信號(hào)發(fā)送至每一所述揚(yáng)聲器，和從所述揚(yáng)聲器接收所述測(cè)試信號(hào)供處理，以便在所述傳感器放置所確定的空間內(nèi)，確定每一所述揚(yáng)聲器相對(duì)于收聽地點(diǎn)的位置；b)按照每一揚(yáng)聲器的相對(duì)位置，就強(qiáng)度、相位、和/或均衡，操縱所述多聲道聲信號(hào)的每一聲跡的裝置，以便在需要的位置上建立虛擬聲源，和c)在所述傳感器與所述處理器之間進(jìn)行通信的裝置。
2.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述傳感器的換能器的排列，用于在水平面內(nèi)和在高度上，確定每一所述揚(yáng)聲器相對(duì)于傳感器位置的配置。
3.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述傳感器接收并發(fā)送至所述處理器的測(cè)試信號(hào)，是在比人類可聽范圍更高的頻率上。
4.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述傳感器包括定時(shí)單元，用于測(cè)量送至每一所述揚(yáng)聲器的所述測(cè)試信號(hào)，從啟動(dòng)到所述測(cè)試信號(hào)被所述換能器接收所經(jīng)歷的時(shí)間。
5.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述傳感器與所述處理器之間的通信是無線的。
6.一種優(yōu)化三維音響收聽的方法，使用的系統(tǒng)包括媒體播放器、放在收聽空間內(nèi)的多個(gè)揚(yáng)聲器、和處理器，所述方法包括在所述收聽空間內(nèi)，選出收聽者的悅耳區(qū)；用電子技術(shù)確定從所述悅耳區(qū)到每一所述揚(yáng)聲器的距離的水平角和高度，和按照所述揚(yáng)聲器相對(duì)于所述悅耳區(qū)的位置，就強(qiáng)度、相位、和/或均衡，操縱所述揚(yáng)聲器。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其中從所述悅耳區(qū)到每一所述揚(yáng)聲器的距離的確定，是通過發(fā)送測(cè)試信號(hào)至所述揚(yáng)聲器，用位于所述悅耳區(qū)的傳感器接收所述信號(hào)，測(cè)量從開始發(fā)送所述測(cè)試信號(hào)至每一所述揚(yáng)聲器，到所述信號(hào)被所述傳感器接收所經(jīng)歷的時(shí)間，以及把所述測(cè)量發(fā)送至所述處理器。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其中所述測(cè)試信號(hào)，是在比人類可聽范圍更高的頻率上發(fā)送的。
9.按照權(quán)利要求7的方法，其中所述測(cè)試信號(hào)，包括播放的音樂信號(hào)。
10.按照權(quán)利要求7的方法，其中所述測(cè)試信號(hào)的發(fā)送，是無線的。
11.按照權(quán)利要求7的方法，其中所述傳感器能測(cè)量每一所述揚(yáng)聲器的脈沖響應(yīng)和分析每一揚(yáng)聲器的傳遞函數(shù)，并能分析居室的聲學(xué)特征。
12.按照權(quán)利要求11的方法，其中所述測(cè)量經(jīng)過處理，用于補(bǔ)償所述揚(yáng)聲器的非線性、校正所述揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)、和降低不需要的回聲和/或交混回響，以增強(qiáng)悅耳區(qū)的聲音質(zhì)量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種優(yōu)化三維音響收聽的系統(tǒng)，該三維音響在收聽空間內(nèi)有一媒體播放器和多個(gè)揚(yáng)聲器，該系統(tǒng)包括一便攜式傳感器，有多個(gè)換能器考究地排列在該傳感器周圍，用于從各揚(yáng)聲器接收測(cè)試信號(hào)，和把該信號(hào)發(fā)送至可接入該系統(tǒng)的處理器，該系統(tǒng)從媒體播放器接收多聲道音頻信號(hào)，并把多聲道音頻信號(hào)發(fā)送至多個(gè)揚(yáng)聲器，該處理器包括(a)啟動(dòng)測(cè)試信號(hào)的發(fā)送并接收該測(cè)試信號(hào)的裝置，把測(cè)試信號(hào)送至每一揚(yáng)聲器，又從揚(yáng)聲器接收該測(cè)試信號(hào)供處理，以便在傳感器放置所確定的空間內(nèi)，確定每一個(gè)揚(yáng)聲器相對(duì)于收聽地點(diǎn)的位置；(b)按照每一揚(yáng)聲器的相對(duì)位置，操縱多聲道聲信號(hào)每一聲跡強(qiáng)度、相位、和/或均衡的裝置，以便在需要的位置建立虛擬聲源，和(c)在傳感器和處理器間通信的裝置。本發(fā)明還提供一種使用上述系統(tǒng)來優(yōu)化三維音響收聽的方法。
文檔編號(hào)H04S5/02GK1440629SQ01806251
公開日2003年9月3日 申請(qǐng)日期2001年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月9日
發(fā)明者約沃·科恩, 阿米爾·巴·昂, 卓拉·納維 申請(qǐng)人:Be4有限公司