[发明专利]任意配置的扬声器的立体声拓宽

说明书

技术领域

本发明涉及处理信号。更特别地，本发明涉及用于处理音频信号的系统和方法。

背景技术

传统立体声扬声器系统装置通常包括左扬声器和右扬声器，二者位于同一水平面上，每个扬声器与听者的距离相等，即，传统立体声扬声器系统具有对称配置。对于对称配置的立体声扬声器，存在三个主要的技术来拓宽其相应的声场。这些技术包括延时策略方式、极探测方式、和分离EQ方式。

在延时策略方式中，一个小的延时被引入到立体声信号的一侧中。具有几毫秒量级的很短的延时一般不被感受为回声，而被感受为在立体声场中改变源信号的表观位置。一旦延时超过5ms，该效果不太明显。但是，随着延时超过15ms，听者的耳朵将越来越能够把该延时的信号辨别为分离的声音，这是不希望发生的。

极探测方式是拿出左声道的一小部分，反转极性并将其混合到右声道中，反之亦然。

在分离EQ方式中，在左声道和右声道上的互补EQ设置将强化二者之间的差异，因此创造了更多的宽度感。在EQ设置精确匹配的条件下，这会产生非常微弱的宽度增强。

以上所有方式不适用于非对称的立体声扬声器系统(例如，扬声器彼此位置非常接近和/或位于不同水平面上的立体声扬声器系统)。此外，即使对于对称的立体声扬声器系统，以上方式通常也只能产生非常微弱的增强。

因此，本发明的目的包括通过提供一种有效且简单的立体声拓宽系统及其实时实现方式来解决以上问题。

发明内容

本发明涉及用于处理音频信号的系统和方法。总体上来说，本发明的实施例提供了有效且简单的立体声拓宽方案，该立体声拓宽方案具有良好的音频质量效果，而不具有对扬声器的位置配置(例如，实体布置)的显著要求。例如，所提出的方案既可应用于对称立体声扬声器也可应用于非对称立体声扬声器。

根据本发明的一个方面，一种用于在收听空间中的一对任意放置的扬声器上可再现的立体声信号的立体声拓宽系统包括：升高处理单元、侧信号处理单元、和中央信号处理单元。所述升高处理单元可操作为接收所述立体声信号，并且生成具有针对所述立体声信号的附加升高和增强的声音亮度并针对所述任意放置的扬声器而调整的第一输出信号。所述侧信号处理单元可操作为接收所述第一输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第二输出信号。所述中央信号处理单元可操作为接收所述第二输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的进一步拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第三输出信号。

根据各个实施例，所述立体声拓宽系统可包括双声道信号处理单元。所述双声道信号处理单元可操作为接收所述第三输出信号，并且生成具有在收听空间中的所述立体声信号的确定位置的声像的第四输出信号。所述双声道信号处理单元包括由一阶IIR滤波器实现的同侧滤波器和对侧滤波器。该系统还可包括立体声限幅器单元。所述立体声限幅器单元可操作为接收所述第四输出信号，并且生成具有从所述第四输出信号最小化的消波(clipping)的第五输出信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于立体声信号的立体声拓宽的方法，所述立体声信号在收听空间中的一对任意放置的扬声器上可再现。所述方法包括：在升高处理单元处接收所述立体声信号，并且生成具有针对所述立体声信号的附加升高和增强的声音亮度并针对所述任意放置的扬声器而调整的第一输出信号；在侧信号处理单元处接收所述第一输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第二输出信号；以及在中央信号处理单元处接收所述第二输出信号，并且生成具有针对所述立体声信号的进一步拓宽的立体声像并针对所述任意放置的扬声器而调整的第三输出信号。

根据各个实施例，该方法可包括在双声道信号处理单元处接收所述第三输出信号，并且生成具有在收听空间中的所述立体声信号的确定位置的声像的第四输出信号。所述双声道信号处理单元包括由一阶IIR滤波器实现的同侧滤波器和对侧滤波器。该方法还可包括在立体声限幅器单元处接收所述第四输出信号，并且生成具有从所述第四输出信号最小化的消波的第五输出信号。

任意处理单元或处理步骤可根据具体应用被包括或省去或重新排列。

本发明扩展到实现一系列指令的机器可读媒介，当这些指令由机器执行时，导致该机器执行此处说明的任意方法。