TW268178B - - Google Patents

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268178 A7 _ B7 i、發明説明（1 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 SJLJLft 一 發明一之盤域— 本發明係概括闢於使透過耳機所再現之聲音信號定位之 聲音联像處琿，尤指用於搖動視聲音位置，以便其在搖動 操作期間，似乎Μ平穩之過渡相對於收膀者移動。 背-景—见 雖然有人建議若干設計，於透*二具或更多具揚聲器放 音期間，提供轚音影像定位*但僅最近才有人建議此種轚 音嵌像定位供耳機使用。由於人類瞧費機構•耳機聲音重 現需要不同之轚音處理技術。 在透過耳槠重規期間提供準確聲音影像S置之一種方法 ，掲示於199 3年6月1日所提出，並讓渡予本案受讓之美 阈專利申謫案08/069,870號。上引申案案中之揭示經予參 考併人本案。在該申請案之糸統中，提供前及後聲音位置 _波器，並且其可使用前濾波器自左至右搖動180° ，然 後使用後濾波器自右至左搖動180° 。在濾波器输入及（ 或）_出提供若干定檷器，以調整視音源之音域及位置。 因此，提供逼真之轚音影像安排，Μ及使用前後濾波器（ 左耳及右耳需要一對）提供轚音影像位置之移動，需要大 鼍窜路姐件及濾波功率。另外，在先前所建議之系統，聲 音位置繞各方位位置相對於收聽者步進時，在聲音上有一 定之量化度。此種聲音位置增量有時候可能被人們聽出， 並且令人厭煩。因此*先前糸統不允許在各轚音起源位置 間之平穩消退。 -4- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） i ϋ— I ml 11 / n- . J杂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-β 268178 A7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（2) 因此，很希望有一種供®合耳槺使用之轚音定位糸統， 其可在相對於收聽者搖動視轚音位置時，在諸位置之間提 供平穩之遇渡。另外，極希望有一種具有減少姐件，但仍 能搖動若干頻道或轚音之系統。 發.之 因之，本發明之一項目的為提供一種用Μ處理聲頻信號 W供在耳機放音之裝置，其中可在若干相對於耳機收聽者 之位置，搖動視轚音位置，並且其達成此結果而無薷大量 雷路姐件。 本發明之另一目的為提供一種供在耳檐重現聲頻信號之 裝置•其中除了前後濾波器外，並提供側濾波器，俾更準 確找出相對於耳機收暖者之視音源。 本發明之另一目的為提供一種供在耳檝重現聲頻信號之 裝置，其中提供可配合若干轚音定位器搡作之一般濾波器 配置，其對應於耳機放音系統之不同®音及頻道输入。 根據本發明之一方面，提供一種濾波器網路，用於配合 早立體延遲嫌路之形式，可配合若干各對應一不同轚音或 轚頻_入頻道之個別轚音定位器使用之早期反射濾波器* 產生不同之方位位置或轚音影像配置。 本發明之另一方面包括提供許多各僅包括定檷器，倍增 器或延遲線路但無濉波器之聲音定位器，Μ便聲音配置安 排可視為相對於許多對其提供输入之聲音定位器之一種通 用安排。 由例證性實腌例之下列詳细說明，配合附圖審閲，將會 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 裝. 訂 f -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS Μ4规格（21〇Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 268178 at _ B7 五、發明説明（3 ) 明白本發明之Μ上及其他諸多目的，特色，及優點，在附 W中相同參考數字表示相同或相似元件。 附麵夕篛垂銳明 _1為一收聽者相對於音源之示意園，示該音源之各位 置； _2為根據本發明一種實施例之耳機處理糸統之示意方 塊鬮； _3為圈2之實施例中所用定位器之示意圖；Μ及 麵4為一可包括於圖2之實施例中之立體延理線路之圈 不 〇 本發明係闞於一種搖動技術，其中使一視轚音位置枏對 於一收聽在耳椭再現聲音信號之人移動。本發明提供一種 糸統，其允許視音源位置大致佔據園繞收聽者之圓上之任 何點，並連鏞搖動通過此諸點。圖】在10槪括示收聽者* 並巨假設收瞧者收聽在耳機再現之信號*並假設一種檷準 立鵂節目，收聽者〗0將會感覺典型之音源位於12，亦即直 接在其前而。在本實施例，示可能音源位置之軌跡之圈任 意分為120位置，原點或零位置在左側，並且繞收醣者 10晒時鐘方向進行，因而位置30直接在前面，位置90直接 在後面，而位置0或119及60在收聽者10之俩別側面。圃 繞收聽者之園可分為對應於前面14，後面16，左側18，及 右側20之象限。此諸象限與濾波器具有一種將用於使音源 概括定位之闞係。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（210X297公釐） HI «H» Jn n nn ml nn _( 1 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 268178 A7 B7五、發明説明.（払） 依照本發明，可使音源12之視位置相對於耳機收聽者 10移動，並且本發明之一項特色為在諸個刖象限之間提供 平穗之遇渡或消退，此種遇渡區在22示為交叉陰影，表示 前象限14與右俩象限18間之過渡。當然，請予瞭解，圍繞 收聽者之圓可分為不同於120之任何數增量，並可提供超 _四象限之更多區段，而符合本發明。再者，自收醣者 10延伸之徑向距雛對應於所諝之音域，亦即視轚音位置距 收聽者1 0之距雕。 鬮2示一種實施例，其提供視音源位置在鬭1之120俩 可能方位位置之任一位置，每有很多可能之音域位置。 在經予參考併入本文之上引專利申請案中所述之系統， 提供前及後濾液器*其各可在〗80°提聲音配置。在另一 方而，本發明提供濾波器供前後及兩側，賴Μ在聲音原點 之配置提供更大之位置準確度。例如，一方位配置漶波器 32可提供前象限音源位置，Μ及一第二方位S置濾波器 3 4可提供後音源位置。雖然在圔1中示二側象限•但此二 象限可攆由單一方位配置濾波器36所調節。因為躭左耳及 右耳而言*人類聽覺遇程可視為相似*故在低成本型之本 發明系統，一側儀箱一信號側配置濾波器，並可藉倒置獲 得另外一俩。 在t引專利申謫案中所述之糸統，有若干定檷器或類似 裝置包栝在系統之中，其例如設置在各配置濾波器之後。 在另一方面，本發明提供一種通用濾波器糸統，其可缠應 若干與每一頻道或轚音對應之定位器。例如，一第一定器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 裝·

*1T 本紙張尺度速用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 268178 A7 ____ B7 五、發明説明（5 ) 3 4在槪括示為40之六嫌路提供信號至方位配置濾波器32, 34*及36。此六線路代表供前，後，及側面配置之左及右 信號。定位器38之细節K及自單一输入信號獲得諸输出信 號之方式，將就圖3予Μ解釋。但請察知，六線路40代表 所謂之未定程信號，僅係闞於實際轚音位置之信號，而不 管視音源距收聽者之距離。在另一方面，定位器38也如將 就_3所解釋，在概括示於42之六另外信號嫌路產生所謂 之定程信號。此六嫌路對應於供前，後及側面S置之左及 右信號，並予鎖給至對應於早期反射濾波器之單元。 如上引待決專利申請案中所解釋，由任何型式音源在室 內所產生到達收醣者耳朵之典型音波由三部份所姐成，一 將對應於上述未定程信號之直接波部份，一由若干在到達 收聽者耳朵前自腈壁，天花板，及地板眺開之早期反射部 份，及一所謂回響之第三部份，其為在轚音最後褒變前聲 音於其在室内四處彌眺時之多重反射。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^^^^1 «i^n m·— i V ^^^1 n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 前早期反射濾波器設於44，後早期反射濾波器設於46, 及側早期反射濾波器設於48。因此•前早期反射濾波器 44接收來自定位器38之前左及右信號，後早期反射濾波器 46接收來自定位器38之後左及右信號* Μ及側早期反射濂 波器48接收來自定位器38之俩左及右信號。吾人回想到不 必提供左及右側信號處理，因為信號之倒置將會達成左右 調動。此等早期反射滤波器44，46，48可賴提供二延«線 路，各有其本身之输入信號，因此形成所諝之立«I濾波器 而官腌完成。圖4中示此種立體濾波器之操作*並將在下 -8- 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 268178 A7 ____B7 五、發明説明（6 ) 文加Μ解釋。 如Η上所述及，在室內來自音源到達收聽者之轚音，可 視為由三部份所構成。第三部份為聲音消逝時最终衮減之 问礬部份。該部份在其中包含有某種定程資訊，因而槪括 示於42之左及右输出線路分別在加法器50及52合計，形成 $及右合計之定程信號。明確而言，線路5 4包括在定程信 號，而線路56包括右定程信號，並且此等信號績給至假随 機序列產生器5 8·於多重早期反射自室内各表面反射時， _生與其對應之假序列。同樣，線路54及56上之信號鑛給 辛间響窜元62，對應於在一段時間後自室壁到達收聽者之 減弱轚音鼯衝，執行櫟準型之同響處理。 來自前濾波器44，後收醸者46，俩濾波器48·假嫌機二 進制序列產生器58，及回響產生器62之涸別左輸出在信號 加法器64合計，並且個別右输出在信號加法器60合計。來 自加法器64之合計输出信號饋給至信號加法器68，其在其 另一输入在線路70接收來自定位器38之未定程側信號。信 號加法器68之输出然後鎖給至側方位配置濉波器36。同樣 ，合計右输出信號鎖給至信號加法器74，其另一输出為線 路72上來自定位器38之右側未定程信號。信號加法器74之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 裝.

•IT 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 存之耳在 知際至號 已實號信 。之。信左 36號波出36 器信濾_ 及 波音當生 ， 濾轚遽產34 置，到 Μ· 配出受，32 位看均計器 方排份合波 至安部Μ濾 給器三予置 饋波之別配 訊漶生分自 資用產後來 側通所然 ， 右種38號言 為此器信而 作由位出確 後，定蝓明 然此由右更 出闶並及。 输在左機 本紙張尺度逋用中國國家標率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 268178 Α7 Β7 五、發明説明（7 ) 信號加法器76予Μ合計，而右信號分別在加法器78予K合 計，藕以產生左及右输出信號鎖給至耳機之各側。 如Μ上所述，本發明意在提供一種多少為通用之濾波器 安排，其可有若干送入或供轚音定位處理之頻道或轚音。 諸頻道或聲音可對應於例如由轚頻合成器所產生之若干轚 音。因此，提供一第二定位器80予Μ連接至方位配置濾波 器32，34及36，其六個_出信號82對應於來自第一定位器 3 8之信號。為使圓式簡化，圔中未示實際之埋接。同樣* 六铒定稈輸出信號由定位器80在84所提供，並對應於在 42所示之八個定程信號，並且將予連接至濉波器44至48 Μ 及假嫌機二進制序列產生器58及回響單元62。為使圓式簡 化*阃中未示育際之連接。因此，本發明可適應如定位器 86所代表，而且有二姐轤出信號概括示於88及92之任何數 定位器。 _ 3更詳示定位器38，80，或86之一。明確而言，一信 號在100翰人•並予分開Μ形成未定程信號諸如圈2中之 40，及定程信號諸如圔2中之42。由圖2將會察知*所謂 之定位器產生六個立體输出流。一前，後，及側左及右表 示未定程信號，而一前，後，及側左及右表示定程信號。 存國3之實豳例，在100之蹌入信號通過定檷器102饋給 辛一使輸入信號分為左及右頻道之延遲線路104 。此為在 延_線路薄擇不同之分支Κ產生左及右信號所達成。線路 106上之左信號分支然後鎖給至前，後*及側定檷器，並 目線路1 08上之右信號也同樣鎖給至三俩別定檷器。明確 -10- 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) Α4规格（210X297公釐> (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 裝. 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 268178 A7 _B7五、發明説明（8 ) 而言，一左前定檷器110 ，一左後定檷器112 ，及一左側 定檷器114接收線路106上之左信號，並將遘當定之信 號鑛給至可變定檷器116 ，118及120 。來自可變定檷器 之输出由槪括示於122之三線路所表示。同樣，線路1〇8 上之右未定程信號饋給至定標器124 ，126及128 ，其输 出饑給至個別可調定檷器130 * 1 32及134 。因此，在槪 栝示於136之三埭路上提供三右未定程信號。請察知嫌路 122及136上之信號代表在匾2中概括示於40之三對未定 程立_信號。 調整可變定檷器116 ，118 ，120 ，130 ，132及134 •埋同延遲緩衡器分支所提供之左右微分，控制鑛給至個 別方位配置濾波器32，34及36之輸出信號之量•可薄Μ達 成聲音影像相對於未定程信號之搖動或移動。因此，每一 頻道或《音均獨立於任何其他输入頻道受到搖動。 因為其傅至早期反射濾波器而得名之定程信號通遇信號 定標器138 ，然後饋給至前左定檷器140 ，前右定檷器 142 *後左定檷器144 ，後右定標器146 ，側左定檷器 148 ，及俩右定禰器150 。此六定檷器之輸出分別鎖給至 可_定檷器152，154· 156，158，160，及162。如在未定 程信號之情形，相對於前，後，及側面之搖動或移動，係 賴調整可變定檷器152至162所達成。因此，在嫌路164 ，166及168上來自此諸可變定程定檷器之鎗出，對應於 來自圖2中之定位器38概括示於42之定程输出。 國4為圖2之諸如在44，46，48所示早期反射濾波器之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 裝. 訂 -1 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4%格（210Χ297公釐） 268178 A7 B7 五、發明説明（9 ) Λ能晒示，其可最佳為由一操作如濾波器之延埵線路所構 成。因此，在國4中，左及右濾波器示為可賞際為一種十 六分支延遲線路，其中正尖峰為同相，而負尖峰為異相* 此等同相，異相尖峰為自然出現。因此，濾波器驗出為依 楝正或負尖峰為適當而壤自延遲線路上之十六分支。 因此，由_2看出，不包括任何複雜濾波器安排，而僅 由定檷器及延缠線路所構成之特殊構造定位器可提供搖動 ，其可為較不昂貴之結構，其均可加至通用濾波器安排， 控制定位器上之定檷器，而藉以提供適當之搖動，有個別 之定位器備供系統之每一頻道或轚音。 以上說明為依據本發明之較佳實豳例，但精於此項技g 者顯然能完成其種種條改及變化*而不偏離K下申講專利 範_所將確定之本發明之精神及範園。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

，1T 良. 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 中文由請專利範圍修正本（84年lOftJi D8 MM, 申請專利範圍 經濟·3Γ'中央懔準局員工消費合作社印5^ 3 : 一種用 装置包 定泣 未定程 其值為 供產生 第一 定程輸 者頭部 第二 程輸出 者頭部 使來 併，並 之装置 根據申 許多定 生許多 定程輸 等定程 根捸申 波器装 側方位 音源， K及右 於使音 含： 器裝置 輸出信 可響應 該許多 螌音定 出信號 外面之 螌音定 信號， 外面之 自第一 分別產 源之明顯位置對使用耳機之收聽者定位之 ，自一 號，該 對其饋 輸出信 位m波 ，並產 視音源 位滴波 並產生 視音源 及第二 生左右 輸人信 定位器 給之許 號； 器装置 生有一 位置之 器裝置 有上述 位置之 聲音定 信號饋 號產生許 裝置包括 多對應搖 ，接收來 響應搖動 左及右輸 ，接收來 響懕搖動 左及右輸 位器装置 給至耳機 多定程輸出信號及 可變信號定標器， 動信號而調整* Μ 自定位器裝置之未 信號所選擇在收聽 出倌號； _ 自定位器装置之定 信號所選擇在收聽 出信號；Μ及 之左右輸出信號合 之個別左右變換器 請專利範圍第1 位器，各接收一 個別之定 出信號饋 輸出信號 請專利範 置包含一 滤波器， 並且定位 前，後， 程輸出 給至第 饋給至 圍第1 前方位 用Κ分 器裝置 及側可 置，其 同之輸 信號及未定程 一聲音定位濾 音定位 項之裝 個別不 中定位 入信號 輸出信 波器装 滹波器 器装置包含 ，並且各產 號，該等未 置，並且該 装置。 第二聲 項之裝置·其中第一聲音定位濾 濾波器，一後方位澳 別找出相對於收聽者 包括左前*後，及側 變定標器，產生未定 波器，及一 前位置之視 可變定標器 程輸出信號 I.---.-------裝---------訂 1丨線 (請先閒讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消#合作社印货 268178 a« BR C8 D8 六、申請專利範圍 分別饋給至前方位濾波器，後方位滹波器，及側方位滅 波器。 4. 根據申請專利範圍第3項之裝置，其中定位器裝置更包 含一延遲線路接收輸入信號，並在第一分支產生左輸出 信號饋給至左前，後及側可變定標器，及在第二分支產 生右輸出倌號饋給至右前*後及測可變定標器。 5. 根據申請專利範圍第4項之裝置，其中定位器裝置更包 含第二左前，後，及側可變定標器以及第二右前，後， 及側可變定標器，各接收輸入信號，並產生個別定程輸 出信號饋給至第二聲音定位濾波器裝置。 6. 根據申請專利範圍第5項之装置*其中第二聲音定位濾 波器裝置包含前，後，及側早期反射漶波器，分別接收 來自左前，後*及側可變定標器K及右前，後，及側可 ^ 變定標器之定程輸出信號。 7. 根據申請專利範圍第1項之装置，其中來自定位器裝置 之定程輸出信號將感知之距離修正加至收聽者頭部外面 之視音源位置。 8. —種裝置，用於使音源之明顯位置相對於一使信號再現 之耳機戴用者*對應於來自音源之聲音選擇性重新定位 ，包含： 前*後及側聲音配置方位濾波器，各用Μ產生個別左 及右輸出信號饋給至耳機之個別變換器，並響應分別對 其饋給之左右信號之信號電平，提供在收聽者頭部外面 之選定視音源位置； 前，後及側早期反射轚音配置濾波器，各用Μ產生個 -2 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I.---.-------「裝---------訂 1丨線 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印緊 268178 bs C8 D8 六、申請專利範圍 別左右輸出信號饋給至耳機之個別變換器，並響應分別 對其饋給之左右信號之信號電平，提供在收聽者頭部外 面之選定視音源位置；以及 漀音定位器裝置，接收與來自音源饋給至許多可變定 標器之聲音對應之輸入信號，也接收個別調整信號，用 κ調整自可調定標器輸出之信號之位準*自可變定標器 輸出之信號分別饋給前，後及側轚音配置方位濾波器及 饋給至前，後及側早期反射濾波器。 9. 一種裝置，用K使音源之視位置對一使用變換器收聽者 定位朝收聽者之耳朵，包含： 一盤音定位器，接收漀頻輸人信號並產生許多定程輸 出信號及未定程輸出信號，該聲音定位器包括可變信號 定標器，其值為可響應對其饋給之許多對應搖動信號而 ^ 調整，K供產生許多輸出信號； 第一濟波器裝置，接收來自轚音定位器之未定程輸出 信號，並產生有一響應搖動信號所選擇位於收聽者頭部 外面之視音源位置之左及右輸出信號； 第二裢波器装置，接收來自轚音定位器之定程輸出倌 號，並產生有響應輸出信號所選擇之該視音源位置之左 及右輸出信號；Μ及 使來自第一及第二滤波器裝置之個別左右輸出信號合 併，並分別產生左右信號饋給至個別變換器之装置。 10. 根撺申請專利範圍第9項之装置，其中聲音定位器包含 許多定位器*各接收個別不同之輸出信號並且各產生個 別之許多定稈輸出信號及未定程輸出信號，許多未定程 -3- 本纸張又度適用中S國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·---.-------γ 裝 訂 「I么，' (請先閉讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟邾中央標準局員工消贤合作社印緊 268178 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 輸出倌號饋給至第一滅波器装置，而許多定程輸出信號 饋給至第二漶波器装置。 11.根據申請專利範圍第9項之装置，其中第一濾波器装置 包含一前方位濾波器，一後方位漶波器，及一側方位瀘 波器，用κ分別找出相對於收聽者前位置之視音源，並 且聲音定位器包括左前，後，及側可變定標器Μ及右前 ，後，及側可變定標器*產生未定程輸出信號分別饋給 至前方位滹波器，後方位濾波器，及側方位滅波器。 1 2.根據申請專利範圍第1 1項之装置，其中聲音定位器更包^ 含一延遲線路接收聲頻輸出信號*並在第一分支產生左 輸出信號饋給至左前，後及側可變定標器，及在第二分 支產生右輸出信號饋給至右前，後及側可變定器。 13. 根據申請專利範圍第12項之装置，其中漀音定位器更包 ' 含第二左前，後及側可變定標器Μ及第二右前，後及側 可變定標器，各接收輸入信號，並產生個別之定程輸出 信號饋給至第二滤波器裝置。 14. 根撺申請專利範圍第13項之裝置·其中第二濾波器装置 包含前*後及側早期反射濾波器，分別接收來自左前* 後及側可華定標器Κ及右前，後及側可變定標器之定程 輸出信號。 ιέ.根楝申請專利範圍第9項之装置，其中來自聲音定位器 之定程輸出信號將感知之距離修正加至收聽者頭部外面 之視音源位置。 16. —種装置，用Μ使音源之視位置相對於設置為靠近收聽 者耳朵並使信號再現之變換器之收聽者*對應於來自音 -4- 本紙張尺度適用中®國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公釐） I.---.-------一-裝---------訂 ^*1 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 268178 AS Ao B8 C8 D8 六、申請專利範圍 左饋選 個其之~ 、標變信至 別其之 生對面 定可之給 個對面 產別外 變自出饋 生別外M分部 可整輸及 產分部 用應頭 多調所器 K應頭 各響者 許K器波 用 W 者 ，並聽 至用標濾 各並聽 器，收 給，.定位 ,，收 波器在 饋號變方 :器器在 濾換供 源信可置 含波換供 置變提 音整自配 包«變提 配諸， 自調，音。 , 位諸， 音別平 來別平漀器 位方別平 聲個電 與個電側波 定置個電 射至號及收收之及滅 新配至號 反給信以接接號後射 重音給信 期饋之；，也信，反 性轚饋之；早號號置器，之前期 擇側號號置側信信位位 '號出至早 選及信信位及出右*源定信輸給側 音後出右源後輸左音音入所饋及 聲，輸左音，右之視聲輸器別後 之前右之視前左給定一之標分， 源 及給定 別 _選 器定號前 ··---.--------^· 裝 訂 ^ 4... (請先閲請背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟邹中央標準局員工消费合作社印絮 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 X釐）