[发明专利]利用心理声学分组现象的立体声展开

说明书

立体声展开技术通过以下方式来解决立体声再现中的固有问题：利用现代DSP技术从左(L)立体声声道和右(R)立体声声道中提取信息来创建多个新声道，该新声道馈入处理算法中。该立体声展开技术通过以下方式运作：以常规方式向听众发送普通立体声信息以非常精确地建立声场中表演者的感知位置，然后向前以及在其他方向上投射经延迟和经频率整形的提取信号，以为耳朵和大脑提供额外的基于心理声学的线索。额外的线索产生了细节和透明性增加的感觉，并建立了声源和执行该声源的声学环境的三维属性。立体声展开技术设法创建组装有三维声源的真实可信的三维声音舞台，该三维声源在连续真实发声声学环境中产生声音。

简介

最初的立体声展开技术通过使用DSP算法从正常立体声录音提取信息和通过扬声器驱动器及时回放分层的附加信息来改善对声音的普通立体声再现，该扬声器驱动器不仅指向前方，而且还指向其他方向。立体声展开技术创建组装有三维声源的真实可信的三维声音舞台，该三维声源在连续真实发声声学环境中产生声音，并且与普通立体声再现相比，该立体声展开技术实现显著的改善。

在对立体声展开技术的持续研究过程中，还另外发现了人类大脑解释声音的方式，并且有可能改进该方法。现在，新的增强版本的立体声展开可以在具有和不具有指向其他方向而非向前朝向观众的附加驱动器的两种情况下使用。因此，新增强版本的立体声展开可适用于所有类型的现有标准扬声器和耳机收听。当与仅向前的扬声器驱动器一起使用时，该立体声展开现在设法实现至少与旧方法相同的改善量，当与附加的驱动器一起使用时，其更进一步地改善。用耳机收听时，该立体声展开设法将感知的声音舞台借助耳朵之间的细线从听众头部内移动到头部的外部。该立体声展开在没有任何关于听众的物理属性的先验信息的情况下这样做，该物理属性即耳朵、头部和肩部的形状和大小。

通过更好地了解心理声学分组现象及其对展开过程的影响，具体地实现了立体声展开EV的改善。

立体声展开和现有技术

音频DSP领域中提出了大量用于解决在声音再现方面存在的各种问题的现有技术。它们都使用相同的基本DSP构造块，如IIR滤波器、FIR滤波器、延迟、左减右提取算法等，但具有不同的最终结果。考虑到现有技术，变得显而易见的是，在该领域中有三个主要群组可被认为在一定程度上与立体声展开技术相关。

第一，有现有技术概述了用于实现更广的立体声图像的方法。这些现有技术主要集中于这样的立体声扬声器，该立体声扬声器具有定位为在物理上靠在一起的左扬声器和右扬声器，甚至可能在单个音箱中具有定位为在物理上靠在一起的左扬声器和右扬声器。这些现有技术都旨在加宽立体声图像并减轻因密集的立体声扬声器而出现的问题。

第二，有另一组关于所谓回音壁(sound bar)的专利文件，回音壁即取代环绕声音响系统中散布于听音室四周的多个环绕声扬声器而放置在前方中心的一个音箱扬声器。该组范围内的目的是给予听众置身于环绕声声场(sound field)内的感觉，该环绕声声场通常使用在听音室的前面和后面的几个扬声器产生。回音壁利用了各种技术，该各种技术使用指向不同方向的驱动器和DSP算法一起创建环绕声体验。

关于上述解释，可以提及的是，例如文件US2015/0189439和US2015/0071451都是指这样的第一组和第二组。

第三，存在这样的一般来说有些旧的一组现有技术，该组现有技术旨在通过使基本上左减右驱动的内容指向除向前以外的其他方向来改善立体声体验。因为是在DSP技术变得易得和高性价比之前完成的，所以所使用的处理非常基本并且仅限于当时可能的处理。可用技术严重降低了可实现的声音品质，并且因为结果大部分是令人失望的，所以似乎在这一组内的工作已经走到尽头。