專利名稱：聲音處理設備、聲像定位方法和聲像定位程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及如下這樣的聲音處理設備、聲像定位方法和聲像定位程序其適用于 再現(xiàn)聲音信號的設備(如電視接收機或車載音頻設備)，并且移動源自要再現(xiàn)的聲音的聲 像。
背景技術：
近來的電視接收機和車載音頻設備大多設計為具有位于聽眾頭部下面的揚聲器。 因此，當從位于聽眾頭部下面的揚聲器產生再現(xiàn)的聲音時，聲像在聽眾頭部下面擴展，這給 出了不自然的聲場感覺。因此，為了改善這樣的情況，期望提供提高聲像的定位位置以給出自然的聲場感 覺的功能。在過去，例如，如在JP-UM-A-5-43700(專利文獻1)中公開的那樣，執(zhí)行如下這 樣的處理加重聽眾就聽覺而言感覺頭部上面的聲源的方向的頻帶分量(8kHz左右)。Blauert把根據(jù)仿真的中心頻率感測特定方向性(而不論聲源的方向如何)的頻 帶定義為定向頻帶。例如，在 Blauert，J. (1969/70) "Sound localization in themedian plane”Acustica 22，205-213 (非專利文獻1)中提到了該定義。

發(fā)明內容
然而，朝向頭部上面的方向中的前述定向頻帶是在大約8kHz左右的窄頻帶，并且 實際地單獨加重該頻段的處理提供了對于具有各種頻譜的聲音的不穩(wěn)定效果。因此，存在如下這樣的需求在盡可能寬的頻段上提供聲像定位效果(如，聲像增 強效果)。因此，期望在寬頻帶上穩(wěn)定地提供向上或向下的聲像定位效果，而不執(zhí)行復雜處理。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種聲音處理設備，包括濾波器部件，其為聲音信 號提供根據(jù)如下譜差異的頻率增益特性并輸出所述聲音信號，其中所述譜差異是產生自虛 擬聲像位置的聲音到聽眾耳朵的先前所測第一頭相關傳遞函數(shù)與產生自實際聲源位置的 聲音到耳朵的先前所測第二頭相關傳遞函數(shù)之間的譜差異。根據(jù)本發(fā)明實施例的聲音處理設備，所述濾波器部件為聲音信號提供根據(jù)如下譜 差異的頻率增益特性并輸出所述聲音信號，其中所述譜差異是產生自虛擬聲像位置的聲音 到聽眾耳朵的先前所測第一頭相關傳遞函數(shù)與產生自實際聲源位置的聲音到耳朵的先前 所測第二頭相關傳遞函數(shù)之間的譜差異。于是，關于要輸出的聲音信號，根據(jù)從實際聲源位置產生的聲音到聽眾耳朵的先 前所測第二頭相關傳遞函數(shù)的影響被降低，從而可以使得根據(jù)第二頭相關傳遞函數(shù)的特性 平坦。另外，可以添加根據(jù)從虛擬聲像位置產生的聲音到聽眾耳朵的先前所測第一頭相關 傳遞函數(shù)的影響。這可以允許再現(xiàn)聲音的聲像的定位位置朝向虛擬聲像位置平移。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以穩(wěn)定地在寬頻帶上提供向上或向下聲像定位效果，而不執(zhí)行復雜的處理。


圖1是用于說明測量頭相關傳遞函數(shù)(head-related transfer function)的環(huán) 境的圖；圖2是用于說明測量頭相關傳遞函數(shù)的環(huán)境的圖；圖3A到圖3G是示出在改變方位角的同時所測量的上部頭相關傳遞函數(shù)與下部頭 相關傳遞函數(shù)之間的差異的特性；圖4是用于說明本發(fā)明實施例適用的聲音處理設備的圖；圖5A到圖5C是用于說明聲像定位濾波器的配置示例的圖；圖6是用于說明添加根據(jù)上部頭相關傳遞函數(shù)與下部頭相關傳遞函數(shù)之間的差 異的特性并執(zhí)行對于8kHz附近的加重的情況的圖；圖7是放大地示出了圖6中所示的8kHz周圍的圖；以及圖8是用于說明具有聲像定位濾波器和用于加重8kHz周圍的加重濾波器的聲音 處理設備的圖。
具體實施例方式下面將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的聲音處理設備、聲像定位方法和聲像 定位程序的實施例。通過示例，將給出如下情況的實施例的下列描述，所述情況為實際聲 源位于聽眾頭部下面，而源自從實際聲源產生的聲音的聲像定位在實際聲源上面。[關于8kHz頻段以外的定向頻段的檢查]過去已使用的朝向頭部上面的方向中的定向頻帶僅為大約8kHz左右的窄頻帶。 因此，已經對該頻帶以外的較高(或較低)聲像定位的譜信號(spectrumcue)進行了檢查。圖1和圖2是說明用于檢查的檢查條件的圖。在圖1中，如虛線所指示的那樣，以 經過聽眾耳朵的水平面作為分界線，在從水平面起大約30度的上升角(關于中間平面的仰 角)的方向中提供上聲源2u，而在從水平面起大約30度的下降角(關于中間平面的俯角) 的方向中提供下聲源2d。如圖2中所示，將這些上聲源2u和下聲源2d在聽眾1附近從相對于聽眾1的0度 的位置(中間平面)移至各個30度的方位角俯仰(azimuth anglepitch)所指示的位置。 利用位于各個方位角位置的上聲源2u和下聲源2d，測量出頭相關傳遞函數(shù)。具體地說，如圖1中所示，在圖2中所示的30度方位角俯仰(pitch)所指示的各 位置測量上部頭相關傳遞函數(shù)(在下文中稱為“上部HRTF”)和下部頭相關傳遞函數(shù)(在 下文中稱為“下部HRTF” )，而不改變聽眾頭部的方向。利用基于HUMANSCALE 1/2/3的全世界人種的平均尺寸，通過使用B&K生產的 HATS (Head And Torso Simulator，頭部和軀干仿真器)來執(zhí)行頭相關傳遞函數(shù)的測量。獲得對于每一個方位角測量出的上部HRTF與下部HRTF之間的譜差異“上部 HRTF-下部HRTF”，并在曲線圖上進行繪制。圖3A到圖3G是示出在根據(jù)前述檢查條件獲得以水平面作為分界線的上部HRTF 與下部頭HRTF之間的譜差異“上部HRTF-下部HRTF”時的頻譜的圖。
圖3A到圖3G示出以聽眾1的前側(0度)作為基準，對于30度的各個方位角俯仰 (0度、30度、60度、90度、120度、150度和180度)測量的上部HRTF與下部HRTF之間的譜 差異“上部HRTF-下部HRTF”。在圖3A到圖3G中，橫坐標表示頻率(對數(shù)存儲，logarithm memory)，而縱坐標表示增益(dB)。在圖3A到圖3G中，附圖標記“a”所表示的頻譜是在聲源側的耳朵處(圖2示例 中的右耳)的HRTF譜差異“上部HRTF-下部HRTF”。附圖標記“b”所表示的頻譜是在與聲 源相反一側的耳朵處(圖2示例中的左耳)的HRTF譜差異。圖3A到圖3G的相互比較示出了如下這樣的特性共同結構在從大約200Hz到大 約1. 2kHz的頻段中，與低頻側相比，具有凹入的譜差異，而不論方位角如何。也就是說，很明顯，相同方位角的上部HRTF的相同頻段的電平(level)往往變得 比下部HRTF更低。不論方位角如何都滿足該趨勢。讓我們考慮在聽眾的頭部下面提供聲源(下部揚聲器)以產生聲音的情況，以及 基于頭相關傳遞函數(shù)(HRTF)定位由產生自聲源的聲音所形成的聲像的濾波器。為了簡化描述，通過示例，將對如下情況給出下列描述，所述情況為在中間平面 (圖2中所示的0度)的方向(其中，雙耳處的頭相關傳遞函數(shù)(HRTF)變得基本彼此相同) 中提供下聲源2d和上聲源2u。圖4是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的聲音處理設備以及還用于說明聽眾、聲源 和聲像之間的關系的圖。如圖4中所示，根據(jù)本實施例的聲音處理設備包括聲音信號處理 單元11、聲像定位濾波器12、揚聲器13和電平指示單元14。根據(jù)本實施例的聲音處理設備可以適配為用于處理和輸出來自(例如)電視接收 機、車載音頻設備和游戲裝置的音頻信號(聲音信號)的各種音頻設備。如圖4中所示，以如下這樣的方式設計根據(jù)本實施例的聲音處理設備，所述方式 為當揚聲器(聲源)13位于聽眾1下面時，可以在虛擬聲像位置20或靠近該位置20的位 置處感測到源自從揚聲器13產生的再現(xiàn)聲音的聲像。也就是說，在圖4中，揚聲器(聲源)13的位置是實際產生聲音的真實聲源位置， 而聲像20所指示的位置是用戶感測聲像的虛擬聲像位置(虛擬聲源)。例如，聲音信號處理單元11提供有從各種記錄介質讀取的數(shù)字聲音信號，或者從 接收到的數(shù)字廣播信號分離出的數(shù)字聲音信號。聲音信號處理單元11形成要從提供到其的數(shù)字聲音信號再現(xiàn)的預定格式的數(shù)字 聲音信號，并將形成的數(shù)字聲音信號提供到聲像定位濾波器12。當提供的數(shù)字聲音信號例如是數(shù)據(jù)壓縮類型時，聲音信號處理單元11執(zhí)行擴展 處理，以將數(shù)字聲音信號恢復到數(shù)據(jù)壓縮之前的數(shù)字聲音信號。當提供的數(shù)字聲音信號是 在預定調制系統(tǒng)中調制的信號時，聲音信號處理單元11執(zhí)行將數(shù)字聲音信號解調到原始 數(shù)字聲音數(shù)據(jù)的處理。如圖4中所示，聲像定位濾波器12為再現(xiàn)聲音提供根據(jù)如下譜差異的頻率增益特 性，所述譜差異是從先前所測虛擬聲像位置20到聽眾1的耳朵的頭相關傳遞函數(shù)(HRTF) 與從揚聲器13到聽眾1的耳朵的頭相關傳遞函數(shù)(下部HRTF)之間的譜差異。由“上部 HRTF-下部HRTF”給出譜差異。將根據(jù)“上部HRTF-下部HRTF”的特性賦予再現(xiàn)聲音意味著對產生自揚聲器13的聲音執(zhí)行下列的兩種處理(1)和(2)。也就是說，其意味著(1)通過從揚聲器13到聽眾1的耳朵的特性(下部HRTF)，從揚聲器13產生并且 到達聽眾1的耳朵的聲音的特性被校正為平坦，以及(2)另外，從目標位置處的聲像(虛擬聲像位置)20到聽眾1的耳朵的特性(上部 HRTF)被添加到從揚聲器13產生并且到達聽眾1的耳朵的聲音。然后，將配備有特性“上部HRTF-下部HRTF”的數(shù)字聲音信號轉換為模擬聲音信 號，然后將其提供到揚聲器13，以便從其產生再現(xiàn)聲音。在根據(jù)本實施例的聲音處理設備中，聲像定位濾波器12將特性“上部HRTF-下部 HRTF”添加到產生自揚聲器13的聲音。于是，可以以如下這樣的方式收聽再現(xiàn)聲音，所述方 式為源自從揚聲器13產生的聲音的聲像定位在虛擬聲像位置20或與其靠近的位置處。在圖4所示示例的情況下，揚聲器13和虛擬聲像位置20落在相對于聽眾1的中 間平面。然而，所述情況不是限制性的。當揚聲器13和虛擬聲像位置20不落在相對于聽 眾1的中間平面時，基本方法相同，以使得通過下部HRTF校正待再現(xiàn)的聲音信號，并且向其 提供上部HRTF特性。此時，如果滿足由如下等式1給出的關系，則即使當揚聲器13和虛擬聲像位置20 不落在中間平面上時，也能夠通過上面參照圖4所述的聲像定位濾波器12上移再現(xiàn)聲音的聲像。對于雙耳的HRTF 上部HRTF(左耳)-下部HRTF(左耳)=上部HRTF(右耳)-下 部HRTF (右耳)(1)讓我們再次檢查上部HRTF與下部HRTF之間的差異的特性。圖3B到圖3F示出了 在揚聲器13和虛擬聲像位置20不落在中間平面上時的差異特性。這些特性示出了在較高 頻率側等式1變得更少滿足的這一趨勢。然而，盡管通過等式1未完美地滿足所述特性，但是差異在低頻帶到上至大約 1. 2kHz的中頻帶中較小并且它們的曲線是類似的，從宏觀視角來看，可以說等式1近似了 所述特性。總之，特性“上部HRTF-下部HRTF”具有如下特征。(A)在從大約200Hz到大約1. 2kHz的頻帶中，與低頻側相比，譜差異凹入，而不論 方位角如何。(B)在低頻帶到上至大約1. 2kHz的中頻帶中，從宏觀視角來看，滿足等式1，而不 論方位角如何。根據(jù)特征A和B可以得出下列描述。如果在從大約200Hz到大約1. 2kHz的頻帶 中，濾波器具有相比于低頻側的凹入的增益，則可以在等于或低于大約1. 2kHz的頻帶中以 固定的濾波器結構上移聲像，而不論方位角如何。由于與8kHz附近的窄定向頻段相比，可 以處理更寬的頻段和各種聲音，因此聲像增強效果變得穩(wěn)定。根據(jù)本實施例，如上面參照圖4說明的那樣，可以在虛擬聲像位置20或靠近位置 20的位置處，使得源自從位于聽眾1下面的揚聲器13所產生的聲音的聲像可感測。讓我們考慮參照圖4所述的聲像定位濾波器12是具有相反形狀的正和負特性的 增益濾波器的情況。在這種情況下，可以在聽眾1下面(如，揚聲器13的位置)的方向中 或者位于揚聲器位置附近的虛擬聲像位置處，使得源自從位于聽眾1上面(如，虛擬聲像位
6置20)的揚聲器所產生的聲音的聲像可感測。相對于方位角穩(wěn)定的趨勢意味著不論方位角如何，通過固定的濾波器結構，在揚 聲器與聽眾之間的位置關系中，從位于經過聽眾耳朵的位置的水平面下面(上面)的揚聲 器所產生的聲音的聲像定位在上面(下面)。也就是說，所述趨勢指示更寬服務區(qū)域的平移濾波器的可能性，其將聲像位置上 移或下移，以便即使固定濾波器也可以在各個聽眾位置實現(xiàn)強健的聲像移動效果。因此，在上移聲像的情況下，如上所述，聲像定位濾波器(聲像平移上/下濾波器) 僅需要是所謂的參數(shù)均衡器(PEQ)以使得200Hz到1. 2kHz頻段的聲音信號凹入。另一方 面，在下移聲像的情況下，應該增大相同頻段中的增益。圖5A到圖5C是用于說明聲像定位濾波器12的配置示例的圖。聲像定位濾波器 12例如可以由圖5A中所示的單個數(shù)字濾波器實現(xiàn)。該數(shù)字濾波器12可以由前述PEQ(如， IIR(無限脈沖響應)濾波器或FIR(有限脈沖響應)濾波器)實現(xiàn)。聲像定位濾波器12可以配置為如圖5B中所示的多個數(shù)字濾波器12(1)、 12(2)、……、12(n)。在這種情況下，通過精密地指定頻率范圍可以提供期望的增益。另外，如圖5C中所示，聲像定位濾波器12可以配置為具有相減分量產生器121和 計算單元122 (并行結構)。在這種情況下，相減分量產生器121產生如下這樣的信號(相減分量信號)該信 號用于基于輸入到相減分量產生器121的模擬聲音信號，為200Hz到1. 2kHz的中頻帶的聲 音信號提供對應于“上部HRTF-下部HRTF”的特性。將相減分量產生器121中所產生的信 號提供到計算單元122。計算單元122從提供的聲音信號的200Hz到1. 2kHz的頻段分量中減去提供自相 減分量產生器121的信號(相減分量信號)。這使得可以減小200Hz到1. 2kHz頻段的信號 的增益，并且在聽眾的前向方向或其上中定位源自從位于聽眾下面的揚聲器所產生的聲音 的聲像(如圖3A到圖X中所示)。盡管已經通過示例，給出了處理數(shù)字聲音信號的情況的前述實施例描述，但是本 發(fā)明也可以適配為處理模擬聲音信號的情況。如從上面顯而易見的那樣，可以以具有各種結構的均衡器的形式實現(xiàn)聲像定位濾 波器12。[根據(jù)電平指示的電平調整]如圖4中所示，提供電平指示單元14以接受來自用戶的電平指示輸入，并將該電 平指示輸入提供到聲像定位濾波器12。然后，聲像定位濾波器12可以根據(jù)來自用戶的指示 調整200Hz到1. 2kHz頻段的增益。在這種情況下，聲像定位濾波器12可以配置為參數(shù)均衡器，以便例如以10Hz為單 元、100Hz為單元等精密地調整增益，由此確保根據(jù)用戶意圖的精密增益調整。另外，例如，可以關于中心頻率調整增益，以便可以根據(jù)中心頻率處的增益自動地 調整200Hz到1. 2kHz范圍中的增益。利用調整200Hz到1. 2kHz范圍中的聲音信號的增益(其與聲像的移動有關)的 能力，在虛擬聲像位置20的位置平移得太高或太低時，用戶可以迅速且充分地調整位置。[與多個信道的兼容性]
為了簡化描述，將給出從單個揚聲器產生聲音的情況的如下描述。然而，電視接收 機和車載音頻設備通常至少再現(xiàn)立體聲。例如，在由位于相對于聽眾的水平面(其經過聽眾的耳部)下面的立體聲揚聲器 再現(xiàn)立體聲的情況下，對右聲道和左聲道中的每一個的信號執(zhí)行聲像定位濾波器的濾波處 理(其已經在上面參照圖4和圖5A到圖5C進行了說明)。對以前述方式配置來再現(xiàn)立體聲的聲音處理設備進行通過使用聲像定位濾波器 (上面參照圖4和圖5A到圖5C而進行了說明)的立體聲的收聽測試。測試結果表明許 多未指定的測試對象已經識別出了聲像移動效果。K. Genuit博士提到了人體各個部分(各個部位)對于聲像定位頭相關傳遞函數(shù) (HRTF)的幾何影響。根據(jù)他的陳述，頭部部分影響400Hz或更高頻率處的HRTF，肩膀部分 影響200Hz到10kHz的頻率處的HRTF，而軀干部分影響100Hz到2kHz的頻率處的HRTF。如上所述，在根據(jù)本實施例的聲音處理設備中使用上部HRTF與下部HRTF之間的 差異(而非HRTF本身)，但是該差異受到人體各部分很多影響。具體地說，上部HRTF好像受到人體各部分中頭部部分的影響，而下部HRTF好像受 到肩膀部分和軀干部分以及頭部部分的影響。當然，人體的各個部分(部位)在個體之間是不同的。然而，人體每一部分對于軀 干的位置和尺寸比以及每一部分的形狀在個體之間并非顯著地不同。因此，即使頭相關傳遞函數(shù)(HRTF)受到人體各個部分的影響，仍基于所述影響反 映到的上部HRTF與下部HRTF之間的差異來對要再現(xiàn)的聲音信號執(zhí)行濾波處理。這使得可 以將源自從揚聲器產生的聲音的聲像平移(定位)到多個不同聽眾中每一個的頭部前方或 者頭部上面或下面。這從如下的前述結果中顯而易見使用參照圖4和圖5A到圖5C所述的聲像定位 濾波器的立體聲的收聽測試，使得許多未指定的測試對象已經識別出聲像移動效果。如上所述，過去使用的向上定向頻段的問題這樣的要加重的頻帶是高頻帶 (8kHz附近)且很窄，使得即使在要處理包含各種頻帶的聲音信號時，也需要考慮穩(wěn)定性的 問題。由于根據(jù)本實施例的聲音處理設備中所使用的譜信號覆蓋了 200Hz到1. 2kHz的 主要聲音頻段，因此其具有能夠為各種聲音更穩(wěn)定地提供更清楚效果的優(yōu)點。[常規(guī)定向頻段的使用]如上所述，由于過去所使用的向上定向頻段是高且窄的頻帶，因此存在穩(wěn)定性的 問題。然而，當處理包含8kHz附近的高頻分量的聲音信號時，可以從向上定向頻段期望某 種效果。在這方面，如上所述，根據(jù)本實施例的聲音處理設備通過降低200Hz到1. 2kHz范 圍中的聲音信號的增益并增大8kHz周圍聲音信號的增益，來加重聲音信號的增益。也就是說，根據(jù)下面所述實施例的聲音處理設備通過最近要使用的譜信號與過去 使用的向上定向頻段的組合來處理聲音信號。這使得可以在聽眾1的前向方向中或該方向 上面或下面來定位源自從位于聽眾1下面的揚聲器13所產生的聲音的聲像(如圖4中所 示)°圖6是示出用于說明在通過降低200Hz到1. 2kHz范圍中聲音信號的增益并增大8kHz周圍聲音信號的增益來加重聲音信號的增益的情況下的處理的增益特性的圖。在該示例中，如圖6中附圖標記“A”所指示的部分中那樣，例如以750Hz作為中心 頻率，將200Hz到1. 2kHz頻段的聲音信號的增益調整至變得更低。也就是說，該部分是基 于前述“上部HRTF-下部HRTF”進行調整以減小增益的部分。進一步，如圖6中附圖標記“B”所指示的部分中那樣，例如以8kHz作為中心頻率， 將8kHz周圍的聲音信號的增益調整至變得更高。該部分對應于過去所使用的向上定向頻 段。如從上面顯而易見的那樣，通過把200Hz到1.2kHz范圍中的聲音信號以及8kHz 周圍的聲音信號作為目標，實現(xiàn)了更寬頻段中的信號處理。這帶來了如下優(yōu)點對各種聲音 提供了更穩(wěn)定的效果，并且使得聲像位置的上移的效果更清楚。為了加重8kHz周圍的向上定向頻段，在過去僅通過均衡器來加重8kHz的周圍。然 而，該系統(tǒng)通常加重也待加重的頻段的基部，這引起了如下問題由于頻率掩蔽而使得對于 目標頻段的加重的程度略微地變弱。為了處理該問題，可以抑制所使用的向上定向頻段的前后端頻段。盡管該系統(tǒng)減 小了頻率掩蔽，但是其仍具有的問題是對于目標頻段的加重的程度較小。在此方面，根據(jù) 本實施例的聲音處理設備從低頻側快速地加重向上定向頻段。圖7是放大地示出圖6中的附圖標記“B”所指示的8kHz周圍的圖。為了使得增 益水平對稱并且8kHz作為中心頻率，低頻側變?yōu)槿鐖D7中所示的虛線所指示的那樣。然而，如圖7中的實線所指示的那樣，增益以這種方式受控使得從低頻側朝向 8kHz快速地增大，并且調整到大約8kHz水平對稱。這加重了定向頻段，并抑制了對于認為影響較大的低頻側的頻率掩蔽，由此為加 重效果提供了更好的感覺級別。圖8是用于說明如下這樣的聲音處理設備的框圖，所述聲音處理設備如上面參照 圖6和圖7所述的那樣，通過降低200Hz到1. 2kHz范圍中的增益并增大8kHz周圍的聲音 信號的增益來執(zhí)行加重聲音信號的增益的處理。如圖8中所示，在該示例中，在聲像定位濾波器12與揚聲器13之間提供8kHz頻 帶加重濾波器15。在圖8中，聲像定位濾波器12與上面參照圖4和圖5A到圖5C所述的聲像定位濾 波器12相同。如圖6中附圖標記“A”所指示的部分中那樣，聲像定位濾波器12執(zhí)行降低 200Hz到1. 2kHz范圍中的聲音信號的增益的處理。8kHz頻帶加重濾波器15執(zhí)行如下這樣的處理增大圖6中附圖標記“B”所指示 的部分中的聲音信號或者如圖7中所示的8kHz周圍的聲音信號的增益。以數(shù)字濾波器或 DSP (數(shù)字信號處理器)形式，該8kHz頻帶加重濾波器15也是可行的。與圖5C所示的示例 中不同，8kHz頻段加重濾波器15可以用相加分量產生器和加法器來配置。聲像定位濾波器12和8kHz頻帶加重濾波器15可以調整要再現(xiàn)的聲音信號的增 益，以實現(xiàn)源自從位于聽眾下面的揚聲器所產生的聲音的聲像的向上定位。[頻帶的精細調整和增益特性的調整]已經對于如下情況給出了實施例的上述描述，所述情況為聲像定位濾波器12如 圖6中附圖標記“A”所指示的部分中那樣，在750Hz作為中心頻率的情況下對聲音信號執(zhí)行增益調整。然而，該情況不是限制性的。例如，可以將中心頻率設置為800Hz、1kHz等。進一步，各種模式都是可能的，例如 包括如下這樣的模式在中心頻率設置為1kHz的情況下，增益從低頻側朝向1kHz緩慢地降 低，并且在從1kHz到1. 2kHz的部分中相對快速地增大。也就是說，可以調整待添加到聲音信號的增益特性的細節(jié)。如從上面顯而易見的 那樣，200Hz到1. 2kHz范圍中的濾波可以改變增益底部或峰值處的頻率，或者可以逐頻率 地改變增益。根據(jù)前述實施例，基于設置到圖3A到圖3G所示的“上部HRTF-下部HRTF”的頻 譜，將與聲像的移動相關聯(lián)的頻段設置到200Hz到1. 2kHz的頻段。然而，該頻段不應該必須是限制性的。例如，根據(jù)從聽眾到揚聲器的距離、在包括 聽眾的耳部的水平面與揚聲器的方向之間所限定的角度等，可以略微地平移頻帶。例如，下限可以設置為200Hz，并且可以在1.2到2kHz范圍內確定上限。當將上限 平移得更高時，下限可以在更高頻率的方向中平移。無論如何，頻段包括1. 2kHz基本上很 重要。[實施例的效果]根據(jù)前述實施例的聲音處理設備在不同于過去所知的定向頻帶(8kHz周圍)的主 聲音頻帶中操縱與聲像的移動有關的譜。也就是說，在上部方向和下部方向中的頭相關傳 遞函數(shù)之間的差異中出現(xiàn)的、且與聲像的移動有關的穩(wěn)定的增益結構被反映在要對聲音信 號執(zhí)行的濾波處理上。于是，可以穩(wěn)定地實現(xiàn)聲像移動效果，并且可以使服務區(qū)域更寬。也就是說，可以 滿足聲像移動效果的穩(wěn)定性和服務區(qū)域的擴展這兩者。[根據(jù)本發(fā)明實施例的方法和程序]要注意的是，如上所述，聲像定位濾波器12和8kHz頻帶加重濾波器15可以由諸 如數(shù)字濾波器或DSP之類的計算機形成。于是，根據(jù)本發(fā)明實施例的方法是這樣的聲像定位方法其使得濾波器部件為聲 音信號提供根據(jù)如下譜差異的特性并輸出聲音信號，其中所述譜差異是產生自虛擬聲像位 置的聲音到聽眾耳朵的先前所測第一頭相關傳遞函數(shù)與產生自實際聲源位置的聲音到耳 朵的先前所測第二頭相關傳遞函數(shù)之間的譜差異。也就是說，根據(jù)本發(fā)明實施例的方法適配為如圖4或圖8中所示的聲像定位濾波 器12所執(zhí)行的處理。進一步，可以包括圖8中所示的8kHz頻帶加重濾波器15的功能。另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的程序是這樣的計算機可讀聲像定位程序其允許計算 機處理聲音數(shù)據(jù)為聲音信號提供根據(jù)如下譜差異的特性，所述譜差異是產生自虛擬聲像位 置的聲音到聽眾耳朵的先前所測第一頭相關傳遞函數(shù)與產生自實際聲源位置的聲音到耳 朵的先前所測第二頭相關傳遞函數(shù)之間的譜差異。也就是說，根據(jù)本發(fā)明實施例的程序適配為由組成如圖4或圖8中所示的聲像定 位濾波器12的計算機執(zhí)行的程序。進一步，可以包括圖8中所示的8kHz頻帶加重濾波器 15的功能。如從上面顯而易見的那樣，含有根據(jù)本發(fā)明實施例的聲音處理設備的前述描述中 已經描述的特征的聲音處理方法和聲音處理程序是根據(jù)本發(fā)明實施例的方法和程序。
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[其他]在前述實施例中，可以將輸入到聲像定位濾波器(聲像平移上/下濾波器)12的 聲音施加到已經經歷了各種信號處理(或在聲像定位濾波器12之后出現(xiàn))的聲音信號以
及普通聲音。另外，本發(fā)明可以適用于電視接收機、車載音頻設備、游戲裝置和再現(xiàn)聲音信號的 各種其他音頻設備。具體地，當本發(fā)明適用于電視接收機和家庭游戲裝置時，即使揚聲器例如位于顯 示屏下面，產生自揚聲器的聲音的聲像也可以定位在位于揚聲器上面的顯示屏的方向中。同樣地，即使揚聲器例如位于顯示屏上面，產生自揚聲器的聲音的聲像也可以定 位在位于揚聲器下面的顯示屏的方向中。本申請包含與2009年4月21日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權專利申請JP 2009-102701中公開的主題有關的主題，將其全部內容通過引用的方式合并在此。本領域的技術人員應該理解，依據(jù)設計要求和其他因素可以出現(xiàn)各種修改、組合、 部分組合和變更，只要其在所附權利要求及其等價物的范圍內即可。
權利要求
一種聲音處理設備，包括濾波器部件，其為聲音信號提供根據(jù)如下譜差異的頻率增益特性并輸出所述聲音信號，其中所述譜差異是產生自虛擬聲像位置的聲音到聽眾耳朵的先前所測第一頭相關傳遞函數(shù)與產生自實際聲源位置的聲音到耳朵的先前所測第二頭相關傳遞函數(shù)之間的譜差異。
2.根據(jù)權利要求1所述的聲音處理設備，其中，所述濾波器部件為聲音信號提供根據(jù) 如下頻率區(qū)段中的譜差異的頻率增益特性，并輸出所述聲音信號，其中在所述頻率區(qū)段中， 對于每一個方位角，在改變方位角但不改變關于聽眾的虛擬聲像位置與實際聲源位置之間 的垂直位置關系的同時而要測量的第一頭相關傳遞函數(shù)與第二頭相關傳遞函數(shù)之間的譜 差異所指示的頻率增益特性中改變的趨勢是共同的。
3.根據(jù)權利要求1所述的聲音處理設備，進一步包括加重部件，用于在實際聲源位置 位于聽眾下面并且虛擬聲像位置位于聽眾上面時，關于輸入聲音信號加重8kHz頻率的周 圍。
4.根據(jù)權利要求2所述的聲音處理設備，進一步包括加重部件，用于在實際聲源位置 位于聽眾下面并且虛擬聲像位置位于聽眾上面時，關于輸入聲音信號加重8kHz頻率的周 圍。
5.根據(jù)權利要求1所述的聲音處理設備，其中，所述濾波器部件調整根據(jù)譜差異的頻 率增益特性的電平，以及進一步包括電平指示部件，用于從用戶接受指示根據(jù)譜差異的頻率增益特性的電平調 整的信息，并將所述信息提供到所述濾波器部件。
6.根據(jù)權利要求2所述的聲音處理設備，其中，所述濾波器部件調整根據(jù)譜差異的頻 率增益特性的電平，以及
7.一種聲像定位方法，包括使得濾波器部件為聲音信號提供根據(jù)如下譜差異的頻率增益特性，所述譜差異是產生 自虛擬聲像位置的聲音到聽眾耳朵的先前所測第一頭相關傳遞函數(shù)與產生自實際聲源位 置的聲音到耳朵的先前所測第二頭相關傳遞函數(shù)之間的譜差異。
8.根據(jù)權利要求7所述的聲像定位方法，其中，所述濾波器部件為聲音信號提供根據(jù) 如下頻率區(qū)段中的譜差異的頻率增益特性，并輸出所述聲音信號，其中在所述頻率區(qū)段中， 對于每一個方位角，在改變方位角但不改變關于聽眾的虛擬聲像位置與實際聲源位置之間 的垂直位置關系的同時而要測量的第一頭相關傳遞函數(shù)與第二頭相關傳遞函數(shù)之間的譜 差異所指示的頻率增益特性中改變的趨勢是共同的。
9.一種聲音處理設備，包括濾波器單元，其配置為向聲音信號提供根據(jù)如下譜差異的頻率增益特性并輸出所述聲 音信號，其中所述譜差異是產生自虛擬聲像位置的聲音到聽眾耳朵的先前所測第一頭相關 傳遞函數(shù)與產生自實際聲源位置的聲音到耳朵的先前所測第二頭相關傳遞函數(shù)之間的譜差異。
全文摘要
在此公開了聲音處理設備、聲像定位方法和聲像定位程序。所述聲音處理設備包括濾波器部件，其用于為聲音信號提供根據(jù)如下譜差異的頻率增益特性并輸出所述聲音信號，其中所述譜差異是產生自虛擬聲像位置的聲音到聽眾耳朵的先前所測第一頭相關傳遞函數(shù)與產生自實際聲源位置的聲音到耳朵的先前所測第二頭相關傳遞函數(shù)之間的譜差異。
文檔編號H04S7/00GK101873522SQ20101016317
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權日2009年4月21日
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