[发明专利]在声音交叉网络中的群延迟修正方法、介质及系统

说明书

提供了用于均衡声音重放系统的群延迟的方法，具体地提供了包括在较低频率范围与较高频率范围之间具有至少一个交叉的声学换能器的系统。对包含交叉区域的较低频率范围中的信号应用修正以大致均衡较低频率范围的群延迟，以及对较高频率范围中的信号应用信号延迟以将该信号与均衡的较低频率范围的信号进行更紧密的校准。该方法可以在声学换能器系统的设计中实施，以及还可以通过计算机程序产品实施，其中该计算机程序产品可以作为现有数字信号处理机扬声器系统的升级或增强来实施。

技术领域

本发明涉及用于均衡声音重放系统的群延迟的方法，具体地涉及包括在低频换能器和高频换能器之间具有至少一个交叉的声学换能器的系统。

背景技术

使用两个或更多的驱动单元以传递一定范围的声频的多路扬声器需要在交叉点的滤波以保证良好的振幅响应。然而，这些滤波可能结合致使在特定的频率上引入增加的群延迟，这些增加的群延迟可导致感知的声音的涂抹。

已知一些避免通过交叉的不规则的群延迟的方法，包含一阶交叉响应的应用或那些使用相减法的衍生的应用(Small,R.H.,“Constant Voltage Crossover Design”,ProcIREE Australia,Vol 31No 3,1970 March,pp.66-73)、填充驱动器的应用(Baekgaard,E,A Novel Approach to Linear Phase Lousdpeakers using Passive CrossoverNetworks,J. Audio Eng.Soc,Vol 25,No 5,pp 284-294)以及一般衍生的使用数字信号处理(DSP)的线性相位交叉的应用。

也已知通过运用补偿的全通修正来平滑通过交叉系统引入的群延迟的方法(Linkwitz,S.H.,“Active Crossover Networks for Non-Coincident Drivers”,J.AudioEngSoc,Vol 24No 1/2,1976 January/February,pp.2-8)。

声学换能器一般具有天然的低频的截止并且隔板上的或包围中的换能元件的组合展现出高通的频率响应，其可以建模为高通滤波器系统。这种高通响应可以呈现显著的或不规则的群延迟。接近系统截止的低频群延迟的增加可以是截止频率的周期的量级。如果不加修正，听众可以觉察到在复合声音信号的低频成分在高频率配对物之后到达。

根据换能器以及包围的总体设计，低频响应可以展现出减慢-转降 (在过阻尼系统)、在闭箱系统中的二阶的高通响应、在包含出口、辅助发射元件、或联接腔体的系统中的四阶高通或者连同额外的预先处理音频的辅助滤波器的以上的任意一种以便提供低频扩充、优化校准、或引入中间的或高阶的高通的响应。通常，由于整体系统设计系统将在一些低的频率展现出增加的群延迟，并且该延迟隆起将趋于低于整体系统声音响应的量级的比例。因此，对于特定的高品质的应用，闭箱扬声器迄今饱受欢迎或是高级的设计。

扬声器系统的高通的响应可以建模为可分解为一阶成分和二阶成分的级联来考虑的滤波，其中一些在其包围以及信号的其它预处理中将涉及换能器的机械性能。也巳知诸如六阶巴特沃斯的高阶的响应可以设计在集合成对的二阶因子的四路里以合成机械系统，与此同时第三阶可以是辅助滤波器；一般地选择结合以提供最小的包围体积 (Thiele,A.N.(1973).Loudspeakers,Enclosures and Equalisers,Proc. IREE,34(11),pp.425-448.)。

已知非实时方法，借此可以在反转时间中通过与全系统具有相同相位响应的全通滤波来预处理音频；当更迟的还原这些音频时导致了统一的群延迟响应。然而，并不总是便于预处理音频并且尤其不便于用于不同设计中。