[发明专利]声音调谐方法

说明书

技术领域

本发明涉及声音调谐方法，并特别涉及用于在机动车辆的客舱中进行自动声音调谐或均衡化的方法。 

背景技术

在机动车辆中，特别是在高级豪华轿车中，声音系统典型地非常复杂并且包括位于这种车辆的客舱中的大量不同位置处的多个扬声器，从而为不同的频率范围使用扬声器和扬声器组(例如，亚低音扬声器、低音扬声器、中频扬声器和高频扬声器等)。这样的声音系统由声学专家或声音工程师为相应的车辆类型手动调节或优化，以便获得所需的声音印象。该处理也被称为声音调谐，该声音调谐主要是调谐声音系统，并且是由声学专家或声音工程师主要基于实验值和经过训练的听力主观地执行的。在声音调谐方面使用的信号处理的典型装置是双二阶滤波器(例如高通、带通、低通、全通滤波器)、双线性滤波器、数字延迟线、交迭滤波器(cross-over filter)和用于改变信号的动态范围的装置(例如，压缩器、限幅器、扩展器(expander)、噪声门等)，其中交迭滤波器的截止频率、延迟线和幅度响应的相关参数被调节，使得能够获得相对于谱平衡(音调)和听觉透视(auditoryperspective)而被最优化的声音印象。 

这种调谐的焦点是在所有收听位置处，即在客车的客舱中的所有座位位置处，获得尽可能好的声音印象。然而，在该处理中必须改变多个参数，这多个参数不能够彼此独立地调节并且它们的效果相互影响，使得该操作导致了迭代处理，该迭代处理需要高经验度，并且相应地是耗时的且不可避免地使其在很大程度上以执行声音系统调谐的声学专家或声音工程师的主观声音印象为基础来确定。因此，一般需要提供这样一种方法，其至少提供机动车辆中的声音系统的部分自动调谐。 

发明内容

根据本发明的一个实施例，具有延迟线、均衡滤波器和至少两个扬声器的声音系统的自动调谐方法包括以下步骤：通过扬声器再现一有用声音信号，在至少一个位置处测量声压值，提供用于调谐声音系统的延迟线和均衡滤波器的目标传递函数，所述目标传递函数表示声音系统的所需传递特性，调节延迟线的延迟，以及调节均衡滤波器的幅度响应，使得声音系统的实际传递特性接近目标函数。 

根据本发明的另一实施例，用于对声音系统进行自动调谐的系统包括：提供有用声音信号的信号源；多个自适应滤波器，其中在每个交迭滤波器的下游连接有一个自适应滤波器；多个扬声器，其中在每个自适应滤波器的下游连接有一个扬声器；麦克风，其测量位于第一位置处的声压级并提供表示有用声音信号的麦克风信号；控制单元，其优化自适应滤波器的滤波器系数，使得由有用声音信号和麦克风信号定义的实际传递特性接近表示声音系统的所需传递特性的目标函数。 

附图说明

通过参考以下附图和说明书，可以更好地理解本发明。附图中的组件不一定依比例，而是将重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，同样的附图标记在不同的视图中始终表示相应的部分。 

图1示出根据线性设置、延迟设置、滤波器设置和调谐设置的声音系统的脉冲响应的能量衰减曲线的三维视图； 

图2是线性设置、延迟设置、滤波器设置和调谐设置的脉冲响应的三维能量衰减曲线的顶视图； 

图3是调谐延迟线但不同时调谐交迭滤波器时的脉冲响应的能量衰减曲线的三维视图和顶视图； 

图4是示出白噪声的掩蔽阈值随频率的变化的图； 

图5是示出取决于窄带噪声的声压级的掩蔽阈值的图； 

图6是示出具有临界带宽的窄带噪声的掩蔽阈值的图； 

图7是示出正弦音调的掩蔽阈值的图； 

图8是同时掩蔽、超前掩蔽和滞后掩蔽的图； 

图9是示出响度感觉对测试音调脉冲的持续时间的依赖关系的图； 

图10是示出掩蔽阈值对测试音调脉冲的重复率的依赖关系的图； 

图11是示出滞后掩蔽的图； 

图12是示出滞后掩蔽对掩蔽声(masker)的持续时间的依赖关系的图； 

图13是示出通过复合音调的同时掩蔽的图； 

图14是示出声音系统发出的正弦脉冲的行为的图； 

图15是根据线性设置、延迟设置、滤波器设置和调谐设置的正弦脉冲的声谱图； 

图16是从分别与线性设置、延迟设置、滤波器设置和调谐设置相应的大量正弦脉冲确定的传递函数的图； 

图17是示出白噪声和滤波的白噪声的掩蔽阈值的图；