CN101884227B - 音频信号处理 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种处理音频信号的系统和方法。音频信号包括关于声源相对于听者的空间位置信息。至少一个音频滤波器为每个音频信号生成两个滤波信号。所述两个滤波信号与来自其它音频信号的其它滤波信号混合，以产生右输出信道和左输出信道，从而，声源的空间位置从左和右音频输出信道感知。

Description

音频信号处理
优先权声明
本申请要求的优先权是根据35U.S.C§119(e)美国临时申请，号为60/788,614，申请日为2006年4月3日，名称为多信道音频增强系统的申请，其整体合并在此作为参考。
技术领域
本发明一般地涉及音频信号处理。
背景技术
音频信号可以被处理以提供增强的收听效果。例如，不同的处理技术可以使声源被感知是相对于收听者定位或者移动。即使使用的扬声器具有有限的配置和性能，这种技术允许听者享受模拟的三维倾听体验。
然而，许多音频感知增强技术是复杂的，常常要求充足的计算功率和能源。因而，这些技术使用于计算功率与能源有限的许多的电子装置是不实际的。许多便携式装置例如蜂窝电话、PDA、MP3扬声器等等类似装置一般地归入此类。
发明内容
通过披露于此的用于音频信号处理的系统和方法的各种实施方式，上述问题的至少一些可以被解决。
在一个实施方式中，简单数字滤波的离散数值可以产生用于音频频率范围的特别部分。研究已经显示，某些频率范围对人类耳朵的方位辨别能力是特别重要的，同时其他范围的频率一般来说被忽略。与头部相关的传递函数(HRTFs)是表征耳朵如何察觉音频位于不同方向的响应函数的例证。通过选择一个或多个这种响应函数的“位置相关”的部分，能构建可被用于位置辨别能力基本保持在其中的模拟听觉的相对简单滤波器。因为可以减少滤波器的复杂性，它们被应用在有限的计算功率和能源的装置上，以为许多合意的音频效果提供形成基础的位置识别响应。
当前所公开的一个实施方式涉及处理一副耳机的音频信号的方法，其包括接收多个音频信号输入，每个音频信号输入包括关于声源相对于收听者的空间位置的信息，混合两个或多个所述音频信号输入以产生多个混合的音频信号，提供每个所述混合的音频信号到多个位置滤波器，每个所述位置滤波器包括设置以提供模拟收听响应的头部相关传送函数，传递每个音频信号输入作为未混合的音频信号到多个位置滤波器的一个或多个，其中，混合的和未混合的音频信号被设置以使每个音频信号输入以混合的和未混合的形式提供到两个或多个的位置滤波器，应用所述位置滤波器到混合的音频信号和未混合的音频信号以产生多个左信道滤波信号和多个右信道滤波信号，和下降混合多个左信道滤波信号到左音频输出信号，并且下降混合多个右信道滤波信号到右音频输出信道，从而，多个声源的空间位置从一副耳机的左和右输出信道而感知。
在另一个实施方式中，用于处理音频信号的方法包括，接收多个音频信号，所述音频信号包括关于声源相对于收听者的空间位置的信息，应用至少一个音频滤波器到每个音频信号以为每个音频信号产生两个对应的滤波信号，和混合所述滤波信号以产生左音频输出和右音频输出，其中，所述声源的空间位置从左和右输出信道感知。
公开的各种实施方式关注处理音频信号的装置，所述装置包括多个音频信号输入，每个音频信号输入包括关于声源相对于收听者的空间位置的信息，多个位置滤波器，其中，每个音频信号输入被提供到两个或多个位置滤波器，从而，为每个音频信号产生至少一个右信道滤波信号和至少一个左信道滤波信号，和下降混合器，所述下降混合器设置以下降混合所述右信道滤波信号到右音频输出信道，并且下降混合左信道滤波信号到左音频输出信道，从而，所述多个声源的空间位置从左和右输出信道感知。
而且，在另一个实施方式中，处理音频信号的装置包括用于接收音频信号的装置，所述音频信号包括关于声源相对于收听者的空间位置的信息，用于选择至少一个音频滤波器的装置，所述至少一个的音频滤波器包括设置以提供模拟收听响应的头部相关传送函数，用于应用所述至少一个音频滤波器到音频信号以产生两个相应的滤波信号的装置，每个所述滤波信号具有应用到所述声源的头部相关传送函数的模拟效果，和用于提供滤波信号之一到左音频信道并提供其它的滤波信号到右音频信道的装置，以使所述声源的空间位置从每个信道感知。
附图说明
图1显示另一个收听情况的例子，其中，位置音频器可以提供给使用耳机的收听者环绕音频效果；
图2显示位置音频器的功能的实施方式的方块图；
图3显示与位置音频器相关的输入及输出模式的实施方式的方块图；
图4显示位置音频器的实施方式的另一个方块图；
图5显示位置音频器的示例功能的方块图；
图6至8显示位置音频器的更多实施方式的方块图；
图9至12显示位置音频器的位置滤波器实施方式的方块图；
图13至24显示位置音频器的部件滤波器的实施方式的曲线图；
图25显示说明部件滤波器的滤波系数的实施方式的表；和
图26至28显示音频系统的非限定示例，具有位置滤波器的位置音频器可在其中使用。
因阅读如下的详细描述及因参考附图，这些及其它方面的先进的、新颖的技术特征将变得明显。在图中，相同部分用相同的附图标记。
具体实施方式
本发明公开一般地涉及音频信号处理技术。在一些实施方式中，当前所公开的多种特征和技术可以被应用于音频或者音频/视频装置上。正如在此所描述的，当前所公开的各种特征允许音频信号的有效处理，因此在一些应用中，甚至当减少了信号处理源时，逼真的声音位置映像也可以得到。正因如此，在某些实施方式中，对听者具有逼真效果的声音可以由便携装置如计算功率可能受限的手持装置输出。可以理解，在此公开的多种特征和概念，不限于应用于便携装置，而且可被用于广泛的各种电气装置处理音频信号。
图1显示示例情况120，听者102正在收听来自如耳机124的两扬声器装置的声音。位置音频器104被描述为产生和提供一个信号122给耳机。在这个例子的使用中，听者102所感知的声音被感知为来自于相对听者102大体固定的位置的多个声源。例如，通过使声源126(在本例中是5个，但其它声源数量和设置也是可以的)看起来定位在确定位置，可以产生环绕声音效果。在多种应用中的某些声音也可以看起来为相对听者102移动。
在某些实施方式中，这种声音感觉与相应的视觉感觉(例如从屏幕)结合在一起可以提供给听者有效的和有力的感觉效果。这样，例如，为通过耳机、扬声器或类似装置收听手持设备的听者创造环绕声音效果。位置音频器104的各种实施方式和特征在如下有极为详细的描述。
图2显示位置音频器130的方块图，其接收输入信号132并产生输出信号134。这里所描述的这个信号处理特征可以以许多方式应用。在非限定的例子中，位置音频器130的一些或所有功能性可以作为软件应用或者作为电子装置中操作系统与多媒体应用间的应用程序界面(API)。在另一个非限定的例子中，机器130的一些或全部功能性可合并进入源数据(例如，在数据文件或者流动数据中)。
其他的配置也是可行的。例如，当前所公开的多种概念和特征可被用于模拟系统中信号的处理。在这个系统中，以在此所描述的各种技术类似方法，在位置音频器130的各种滤波器的模拟等效可基于位置相关的信息而设置。这样，可以理解，当前所公开的各种概念和特征不限于数字系统。
图3显示与位置音频器130相关的输入和输出方式的实施方式。这个位置音频器130显示在多种配置里，接受可变数目的输入产生可变数目输出。输入由解码器142和信道解码器144、146及148提供。
解码器142是解码相对小数目的音频信道输入141以提供相对大数目的音频信道输出143的部件。在此例的实施方式中，编码器142接受左和右信道输入141，并提供6个信道输出143给位置音频器130。音频信道输出143可以与环绕声音信道一致。音频信道输入141可以包括，例如，循环环绕5.1编码源、杜比环绕编码源、普通的两信道立体源(编码为原音、PM3音频、Rea1音频、WMA音频等等)和/或单信道单耳源。
在一个实施方式中，解码器142是用于循环环绕5.1的解码器。循环环绕5.1(CS5.1)技术，如在美国专利No.5,771,259(259专利)标题“5-2-5矩阵系统(MATRIX SYSTEM)”所披露，其整体合并于此作为参考，是适于作为多信道音频传输技术使用的。CS5.1使5.1高质量信道的基础编码能够用在两信道中。使用任何流行的可用的压缩方案(MP3、RealAudio、WMA等)，或者可替换地，不使用压缩方案，因而，这些两信道可以被有效地传送给解码器142。解码器142可以被用于从两信道解码为在一个实施方式中是出自网络的完全多信道音频输出。CS5.1系统在259专利里称为5-2-5系统，因为5信道被编码成为两信道，然后2信道被解码回5信道。如用在“CS 5.1”的“5.1”标记典型地指5信道(即，左、右、中、左后(也称为左环绕)，右后(也称为右环绕))和可选的源自于所述5信道的次级低音信道。
虽然259专利描述了使用硬件术语和流程图的CS5.1系统，但是本领域一般技术人员将承认，信号处理系统的以硬件为导向的描述，即使信号处理系统偏于软件应用，在所述技术领域是公用的和普通的，并且有效地披露了清楚的信号处理算法。本领域技术人员公认，通过使用模仿所述的硬件运行的数字信号处理算法，在259专利里所描述的CS5.1系统可以用于软件。
使用CS5.1技术编码多信道音频信号产生一个滞后的、兼容的、完全可升级的音频传输系统。例如，因为解码器142用作CS5.1解码器，可以从任何声源产生多信道输出，声源的最初格式可以包括一个广泛种类的编码或无编码源格式，包括杜比环绕、普通立体声或者一个单声源。当CS5.1技术被用于网络的流媒体音频信号时，CS5.1为运行网络声音流的网站开发者和接收网络上的音频信号的收听者，创造了无缝链接结构。如果网站开发者想在客户端有一个更高质量的音频体验，声源可以先于流动而用CS5.1编码。CS5.1解码系统然后可以生成全带宽的5.1信道声音，提供一个优化的声音体验。
得自CS5.1解码器的环绕信道与其他可用系统比较有较高质量。当在杜比逻辑(Dolby ProLogic)系统的环绕信道带宽被限定在7kHz单信道时，CS5.1提供仅仅受限于传送媒体带宽的立体环绕信道。
信道解码器144、146和148是提供多信道声音的环绕声音的不同应用。例如，信道解码器144提供5.1环绕声音信道。5.1里的“5”典型地指左、右、中、左环绕和右环绕信道。5.1里的“1”典型地指亚低音扬声器。相应的，5.1信道解码器144提供6个输入给位置音频器130。类似的，6.1信道解码器146提供增加了中心环绕信道的7个输入给位置音频器130。7.1信道解码器148增加左后和右后信道代替中心环绕信道，从而提供8个信道给位置音频器。比在实施方式描述里所示的更多或更少的信道，包括例如3.0、4.0，4.1、10.2或者22.2，可以被提供给位置音频器130。
位置音频器130提供对应左和右耳机扬声器的两个输出150。然而，传送给扬声器的声音被听者感知像来自与位置音频器130的输入信道数量一致的虚拟的扬声器位置。在许多应用中，次低音的声音位置对于人耳是无法辨识的。因而，例如，如果5.1信道解码器被用于提供输入到位置音频器130，收听者在相对于收听者基本上固定的位置处察觉达到5个声源。
图4显示位置音频器130的另一个方块图。所述位置音频器130接收可以由信道解码器提供的输入180。同样地，位置音频器130提供包括左输出192及右输出194的输出190.
输入180被提供到位置音频器130内的预混合器182。所述预混合器182可以被用于硬件或者软件以包括累加模块、增益模块和延迟模块。预混合器182混合一个或多个输入180并提供混合输入184给一个或多个位置滤波器186。在另一个实施方式中，预混合器182直接地以未混合的形式传递特定的输入180给一个或多个位置滤波器186。在静态的其他的实施方式中，某些输入180通过预混合器182被传递，而其它的输入180绕过这个预混合器182，直接提供到位置滤波器186。更详细的预混合器例子在下面图6至8里描述。
所描述的位置滤波器186是执行信号处理功能的部件。不同的实施方式的位置滤波器186过滤预混合的输出186以提供声音，所述声音被听者感知像来自于与输入180的数目对应的虚拟的扬声器位置。
位置滤波器186可以以不同的方式应用。例如，位置滤波器186可以包括模拟或数字电路、软件、固件或者类似品。位置滤波器186也可以是被动的或主动的、离散时间(即采样的)或者持续时间、线性的或者非线性的、无限的脉冲响应(IIR)或有限的脉冲响应(FIR)或者上述的结合。另外，位置滤波器可以有以各种形式执行的传递函数。例如，位置滤波器186可执行为巴特沃兹(Butterworth)滤波器、且比雪夫(Chebyshev)滤波器、贝塞耳(Bessel)滤波器、椭圆(elliptical)滤波器或者其他类型的滤波器。
位置滤波器186可以由两个、三个或者更多滤波器结合而成，其示意例描述如下。另外，包括在位置音频器130里的位置滤波器186数量也许是不一样的以过滤不同数量的预混合输出184。可替代地，位置音频器130包括过滤不同数量的预混合输出184的一组数量的位置滤波器186。
在一个实施方式中，位置滤波器186是基于与位置相关的信息构成的与头部相关的传递函数(HRTF)，例如在申请号为No.11/531,624名称为“音频处理的系统和方法”的美国专利里所描述的HRTF，特此以整体合并作为参考。对于描述的目的，“与位置相关”意味着人类听觉响应频谱(例如，一个响应频谱)的对声源位置辨别被发现特别敏锐的一部分。HRTF是人类听觉反映频谱的一个例子。研究(例如，麦克皮尔森(E.A.Macperson)所写的“光谱相互关系与耳廓信号处理的位置匹配特征模式比较”(A Comparison of spectral correlation and localfeature-matching model of pinna cue processing)，美国声学杂志(Journal of the Acoustical of America)101，3105，1997)已经显示人类听觉一般地没有处理全部的HRTF信息以区别音频的来源。实际上，他们表现为集中在HRTF中的某些特征上。例如，在超过4KHz的频率中位置特征匹配与梯度相互关系显示对于声音方向的辨别特别重要，而HRTF的其他部分一般地被忽视。
各种实施方式的位置滤波器186是线性滤波器。线性规定输入的被滤波总数与被滤波输入的总数是相等的。相应的，在一个实施方式中预混合器182是不包括在位置音频器130里的。更确切的说，一个或多个位置滤波器186的输出被合并代替以实现预混合器182的相同的或基本相同的效果。除了合并位置器186的输出，所述预混合器182也可以被包括在其它实施方式中。
位置滤波器186提供滤波输出给下降混合器188。像预混合器182一样，下降混合器188包括一个或多个累加模块、增益模块或者两者都有。另外，下降混合器188可以包括延迟模块和混响模块。下降混合器188可以用于模拟或数字的硬件或软件。在不同的实施方式中，下降混合器188合并滤波输出成为两个输出信号190。在另一个实施方式中，下降混合器188提供更少或者更多的输出信号190。
图5描述了情况200的示例，类似于示例情况120，听者102正在收听来自耳机124的声音。耳机124中环绕声音效果由位置滤波模拟(通过模拟的虚拟扬声器210描述)。从音频装置(未显示)提供输出信号214给耳机124，仅仅收听耳机的左右扬声器，可以引起听者102体验环绕声音效果。
对于所述例子的声音环绕配置200，位置过滤可以被设置为处理5个声源(例如，来自5.1环绕解码器的5信道)。在某些实施方式中，通过图4的位置滤波器186提供关于声源(例如5个虚拟扬声器210)位置的信息。
在一个具体实施方式中，两个位置滤波器用于每个输入180。因此，在这个应用中，两个位置滤波器被用于每个虚拟扬声器210。在一个实施方式里，两个位置滤波器之一对应被左耳感知的声音，另一个对应被右耳感知的声音。这样，图5图解说明延长自每个虚拟扬声器210的虚线222、224。虚线222指示由虚拟扬声器210提供给听者的左耳232的声音，虚线224指示提供给右耳234声音。因为真实的扬声器一般是被双耳听到，这对装置的某些实施方式增强了模拟的虚拟扬声器位置的真实性。
图6至8描述了位置音频器的更详细的具体实例。具体地，图6描述了可以用于5.1信道环绕系统的位置音频器300。图7描述了可以用于6.1信道环绕系统的位置音频器400。类似的，图8描述了可以用于7.1信道环绕系统位置音频器500。在图6至8显示的位置音频器300、400及500模块可以用于硬件部件、软件或者两者的合成品。在某些实施方式中，图6至8的一个或多个描述了用于处理音频信号的方法。
转到图6，位置音频器300接收来自多信道解码器302的输入304。在所述的实施方式中提供6个输入304，而多信道解码器302是5.1信道解码器。输入304对应包括左、中、右、亚低音扬声器、左环绕和右环绕扬声器的5.1环绕声音系统内不同扬声器位置。
输入304被提供给一个输入增益区306。在所描述的实施方式中，所述输入增益区306减弱输入304为-6dB(分贝)。为了后续的信号处理，衰减输入304提供没有压缩和失真的较高可能性的信号水平的增加的净空。输入增益区304提供左输出314、中心输出316、右输出318、亚低音扬声器输出320、左环绕输出322、右环绕输出324。
预混合器308接收来自输入增益区306的输出。所述预混合器308包括累加器310和312。在所述的实施方式中，预混合器308通过累加器310合并中心输出316和左输出314以产生左中输出326。同样地，预混合器308通过累加器312合并中心输出316及右输出318以产生右中输出328。进一步的，预混合器308通过预混合中心输出316及左右输出314和318而混合左、中、右声音。结果，这些音频可以更精确的被感知如各自地来自虚拟的左中右扬声器而没有额外的在中心信道的处理。然而，在所述的实施方式中，预混合器308不混合低音、左环绕及右环绕输出320、322和324。可替换地，预混合器308对这些输出320，322，324的一个或几个做某些混合。
预混合器308提供至少部分输出给一个或多个位置滤波器330。具体地，左中心输出326被提供给前左位置滤波器332，左输出314被提供给前右位置滤波器334。右输出318被提供给前左位置滤波器336，右中输出328被提供给右前位置滤波器338。同样的，左环绕输出322被提供给左后位置滤波器340和右后位置滤波器342两者，右环绕输出324被提供给后左位置滤波器344和后右位置滤波器346两者。相反，在所述的实施方式里，次低音输出320不提供到位置滤波器330；然而，在可替换的实施方式中，次低音输出320可以被提供给位置滤波器330。
位置滤波器330可以被成对合并以模仿虚拟扬声器位置。在一对位置滤波器330之中，一个位置滤波器330相当于收听者在左耳听到的虚拟的扬声器位置，另一个位置滤波器330相当于收听者在右耳听到的虚拟的扬声器位置。因为真实扬声器一般是被两耳听到，这对装置的某些实施方式增强了模拟虚拟扬声器位置的真实性。
转到具体的一对位置滤波器330，前左位置滤波器332和前右位置滤波器334对应一个虚拟的左前扬声器。这个左前位置滤波器336和右前位置滤波器338对应虚拟的前右扬声器。前左位置滤波器332、336对应虚拟的前扬声器的左信道，前右位置滤波器334、338对应虚拟的前扬声器的右信道。类似的，后左位置滤波器340和后右位置滤波器342对应左环绕虚拟扬声器，后左位置滤波器344和后右位置滤波器346对应右侧环绕虚拟扬声器。后左位置滤波器340、344和后右位置滤波器342、346各自地对应虚拟的左右环绕扬声器位置的左右信道。
中心输出316与左右输出314、318混合，从而，前左位置滤波器332和前右位置滤波器338对应来自虚拟的中心扬声器的左和右信道。结果，前左和前右位置滤波器332、338被用于产生多对虚拟扬声器位置。因而，位置音频器300使用8个位置滤波器330而不是使用10个位置滤波器330以代表5个虚拟的扬声器。分开的位置滤波器330可以用于在替换的实施方式中的中心的虚拟扬声器位置。
位置滤波器330的输出350被提供给下降混合器360。下降混合器188包括增益模块362、363、368、370、累加器364、366、372和混响器部件374。下降混合器188的不同部件混合滤波输出350向下传给包括左信道输出380和右信道输出382的两个输出。
输出350通过增益模块362。增益模块362分别地调整左和右信道以解决可能存在的任何耳间的强度差(interaural intensitydifferences)(IID)，所述强度差(IID)不能通过一个或多个位置滤波器330的应用而被解决。在一个实施方式中，不同的增益模块362可以有不同的值以补偿强度差IID。为解决强度差IID的调整包括确定声源是否相对于听者定位在的左或右扬声器位置。所述调整进一步包括分配在相对侧而作为声源的左或右滤波信号作为较弱的信号。
不同的增益模块362提供输出给累加器364。累加器364a合并前左位置滤波器332、336的增益输出以产生来自每个虚拟前扬声器的左信道输出。累加器364b同样地合并前右位置滤波器334、338的增益输出以产生来自每个虚拟前侧扬声器的右信道输出。类似地，累加器364c和364d合并分别地对应于来自左环绕与右环绕虚拟扬声器的左和右输出的增益的位置滤波器输出。
累加器366a把前左位置滤波器332、336的增益输出与左环绕位置滤波器340、344的增益输出合并，以产生左信道信号367a。累加器366b把前右位置滤波器334、338的增益输出与右环绕位置滤波器342、346的增益输出合并，以产生右信道信号367b。
左和右信道信号367a、367b被混响部件374处理以在输出信号367a、367b中提供混响效果。混响部件374被用于多种应用以增强头外的动人的声音印象效果，也使声音映像在3D空间中进一步空间化。然后左和右信道信号367a、367b被具有值G1的增益模块370a、370b放大。对应地，左的右信道信号367a、367b被具有值G1的增益模块368b放大。然后，增益模块368a、368b及增益模块370a、370b的输出在累加器372a、372b处被合并以产生左信道输出380和右信道输出382。
因而，不同的实施方式的位置音频器300接收对应声音环绕系统和滤波器的多个输入，并合并所述输入以提供声音的两信道。因此，不同实施方式的位置音频器300增强耳机或者其它两个扬声器听觉装置的听觉体验。
参阅图7所示的可以用于6.1信道环绕系统的位置音频器400。在6.1信道环绕系统的一个应用中包括5.1信道环绕系统的全部信道，并且包括另一个中心环绕信道。这样，位置音频器400包括对应5.1信道环绕系统的左、右、中、左环绕和右环绕信道的位置音频器300的很多部件。例如，位置音频器400包括预混合器408、位置滤波器430和下降混合器460。
一个实施方式的预混合器408类似于图6的预混合器308。除了预混合器308所执行的功能，预混合器408包括累加器402和404。除了提供给图6的预混合器308的输出，预混合器408接收对应增益的中心环绕信道的中心环绕输出410。
预混合器408通过累加器402合并中心环绕输出410与左环绕输出332以产生左环绕中心输出432。同样的，预混合器408通过累加器404合并中心环绕输出410与右环绕输出324以产生右环绕中心输出434。进一步的，通过预混合中心环绕输出410与左右环绕输出322、324，预混合器408混合左、中、右环绕声音。结果，这些声音可以被更精确的感知如分别地来自虚拟的左、中或右环绕扬声器而没有额外的处理中心环绕。
转回位置滤波器430，位置滤波器430的部分或者全部与图6所示的位置滤波器330相同的或者大致相同。可替换地，某些位置滤波器430可以与位置滤波器330不同。然而，某些位置滤波器430也处理所述额外的中心环绕输出410。在所描述的实施方式中，中心环绕输出410与左和右环绕输出322、324混合，并提供到左环绕位置滤波器440和右环绕位置滤波器448。这些滤波器440、448也用于过滤左和右环绕输出322、324。结果，左和右环绕位置滤波器440、448用于产生多对虚拟的扬声器位置。
因此，位置音频器400使用8个位置滤波器430而不使用12个位置滤波器430代表6个虚拟的扬声器。然而，在另一个的实施方式里，分开的位置滤波器430可用于中心及中心环绕虚拟扬声器位置。
不同的位置滤波器430提供滤波输出450给下降混合器460。在所述的实施方式中，下降混合器460包括与上图6里描述的下降混合器360相同的部件。除了下降混合器360所执行的功能，下降混合器460混合滤波的中心环绕输出到左和右信道信号367a、367b。
在图8里，所示位置音频器500被用于7.1信道环绕系统。在一个7.1信道环绕系统的应用里，包括5.1环绕系统的所有信道，另外包括左后及右后信道。因而，位置音频器500包括对应5.1环绕系统的信道的位置音频器300的很多部件，即左、右、中、左环绕和右环绕信道。例如，位置音频器500包括预混合器508、位置滤波器530和下降混合器560。
在一个实施方式的预混合器508类似于图6的预混合器308。除了预混合器308所执行的性能，预混合器508包括延迟模块506、增益模块514和累加器520。除了提供给图6里的预混合器308的输出，预混合器508接收分别对应增益的左后和右后信道的左后输出502和右后输出504。
延迟模块506是提供延迟信号到增益模块514的部件。延迟模块506接受来自输入的增益库306的输出信号。具体地，左环绕输出322被提供给延迟模块506a，左后输出502被提供给延迟模块506b，右后输出504被提供给延迟模块506d，右环绕输出324被提供给延迟模块506c。基于3D空间里虚拟扬声器相对收听者的空间位置，不同的延迟模块506被用于模拟的耳间时间差(interaural time difference)(ITD)。
延迟模块506提供延迟输出信号322、324、502、504给增益模块514。具体地，左环绕输出322被提供给增益模块514a，左后输出502被提供给增益模块514b和514c，右后输出504被提供给增益模块514e和514f，右环绕输出324被提供给增益模块514d。增益模块514用于调整与放在3D空间里不同位置的环绕和后面虚拟扬声器的强度差IID。
其后，增益模块514提供增益输出信号322、324、502、504给累加器520。累加器520a混合延迟后的左环绕输出322和延迟后的左后输出502。累加器520b混合左环绕输出322和左后输出502。累加器520c混合右环绕输出324和右后输出504。最后，累加器520d混合延迟后的右环绕输出324和延迟后的右后输出504。
累加器520提供合并后的输出到位置滤波器540、542、546和548。所述的实施方式的位置滤波器的部分或全部是与图6所示的位置滤波器330相同或者大致相同。可替换地，某些位置滤波器530可以与位置滤波器330不同。然而，某些位置滤波器530也处理延迟的或不延迟的来自累加器520的左和右后输出502、504。在所述的实施方式里，混合的延迟的左环绕输出322和延迟后的左后输出502被提供给后右位置滤波器540。所述混合的延迟的右环绕输出324和延迟的右后输出504被提供给后左位置滤波器548。同样的，混合的左环绕输出322和左后输出502被提供给后左位置滤波器542，混合的右环绕输出324和右后输出504被提供给后右位置滤波器546。
因此，四个输出信号322、324、502、504的每个被两次提供给四个位置滤波器540、542、546、548之一。结果，这些位置滤波器540，542，546，548被用于产生多对虚拟的扬声器位置。因而，与其使用14个位置滤波器530以代表7个虚拟的扬声器，不如位置音频器500使用8个位置滤波器530。然而，在替换的实施方式里，分开的位置滤波器530可以被用于左后和右后虚拟扬声器位置。
不同的位置滤波器530提供滤波输出550给下降混合器560。在所述实施方式中的下降混合器560包括上图6所述的下降混合器360相同的部件。除了下降混合器360所执行的功能，下降混合器560混合滤波的中心环绕输出给左和右信道信号367a、367b。
图9到12描述了位置音频器300、400、500的位置滤波器330、430、530的更多具体实施方式。位置滤波器330、430、530被显示为包括3个分开的在累加器605上合并以形成信号位置滤波器330、430或530的部件滤波器610。在所述的实施方式里，显示12个部件滤波器610，12个部件滤波器610的各种结成被用于产生位置滤波器330、430和530。12个部件滤波器610的示例图表被显示及描述在如下连续的图13到24中。
虽然图9到12显示12个部件滤波器610的配置，不同的配置可以在替换的实施方式里提供。例如，多于或少于12个部件滤波器610可以被用于构建位置滤波器330、430、530。例如，一个、两个或者更多部件滤波器610可以被用于形成位置滤波器。所示的12个部件滤波器610可以被重新排列，从而，不同的部件滤波器610被提供用于与所示的不同的位置滤波器330、430、530的配置。可替换地，一个或多个的部件滤波器610可以被一个或多个在此没有显示或者说明的其它滤波器代替。在另一个实施方式中，一个或多个位置滤波器330、430、530形成自常规滤波器内核，而不是来自于部件滤波器610的合并。而且，在一个实施方式中所述的部件滤波器610来自具体的HRTF。部件滤波器610也可以用来自不同的HRTF的其它滤波器取代。
所示的部件滤波器610，有三种类型，包括带阻滤波器、带通滤波器、高通滤波器。另外，虽然没有显示，在某些实施方式中使用了低通滤波器。组合滤波器610的特征可以变化以产生期望的位置滤波器330、430或530。这些特征可以包括截止频率(cutoff frequencies)、带宽、振幅(amplitude)、衰减(amplitude)、相位(phase)、下滑(roll off)、Q因数(Q factor)等等。而且，根据部件滤波器610的傅里叶(Fourier)、拉氏(Laplace)或Z变换(Z-transform)表示，部件滤波器610可以被用作单极或多极滤波器。
更具体地，带阻部件滤波器610的不同的应用阻止或衰减某些频率并通过其余的。衰减特定频率的带阻宽度可以被调整以不强调特定的频率。同样的，带通可以被调整以强调某些频率。进一步的，带阻部件滤波器610成形声音频率，从而，收听者把这些频率与虚拟的扬声器位置联系起来。
在类似的脉中，带通部件滤波器610的不同的应用通过特定频率而衰减其余的。通带宽度可以被调整以强调某些频率，并且所述带阻可以被调整以不强调某些频率。从而，如带阻部件滤波器610一样，带通部件滤波器610成形声音频率以使收听者把这些频率与虚拟的扬声器位置联系起来。
高通或低通部件滤波器610的不同的应用也通过特定的频率而衰减其余的。这些滤波器的通带宽度可以被调整以加强某些频率，而带阻可以被调整以不强调某些频率。高和低通部件滤波器610因此也成形声音频率以使收听者把这些频率与虚拟的扬声器位置联系起来。
转回到图9中的位置滤波器330的具体地示例，前左位置滤波器332包括带阻滤波器602、带通滤波器604、高通滤波器606。前右位置滤波器334包括带阻滤波器608、带阻滤波器612、带阻滤波器614。前左位置滤波器336包括带阻滤波器608、带阻滤波器610和带阻滤波器612。前右位置滤波器338包括带阻滤波器612、带通滤波器604和高通滤波器606。
参见图10中位置滤波器330的具体示例。后右位置滤波器340包括带阻滤波器642、带通滤波器644和带通滤波器646。后右位置滤波器342包括带阻滤波器648、带通滤波器650和带阻滤波器652。后右位置滤波器344包括带阻滤波器648、带通滤波器650和带阻滤波器652。后右位置滤波器346包括带阻滤波器642、带通滤波器644和带阻滤波器646。
参见图11中位置滤波器430的具体示例，例如，左环绕位置滤波器440包括与后左位置滤波器340相同的部件滤波器610。右环绕位置滤波器442包括与后右位置滤波器342相同的部件滤波器610。同样地，左环绕位置滤波器446包括与后左位置滤波器344相同的部件滤波器610，右环绕位置滤波器448包括与后右位置滤波器346相同的部件滤波器610。
参见图12位置滤波器的个体例子，后右位置滤波器540包括带阻滤波器648、带通滤波器650和带通滤波器652。后左位置滤波器542包括带阻滤波器642、带通滤波器644和带阻滤波器646。后右位置滤波器546包括带阻滤波器642、带通滤波器644和带阻滤波器646。最后，后左位置滤波器548包括带阻滤波器648、带通滤波器650和带阻滤波器652。
图13到24显示部件滤波器610的实施方式的图表。每个例子的图表对应示例的部件滤波器。因而，图13的图表702可以被用于部件滤波器602，图14的图表704可以被用于部件滤波器604，诸如此类，至可以被用于部件滤波器752的图24的图表752。在其它的实施方式中，不同的图表可以用其它图表变更或者调换，从而，不同的部件滤波器620被重新排列、代替或者变更以提供不同的滤波特征。
图表可以以对数频率刻度840和振幅刻度850绘制。在一个实施方式中，当相位图表不被显示时，每个所述图表有对应的相位图。不同的图表可以有不同的量级刻度850，反映不同的滤波器可以具有不同的振幅，以此强调声音的某些部件并不强调另外的。
在所述的实施方式中，每个图表显示具有通带820和阻带830的轨迹810。在所述的某些图表中，通带820和阻带830不是很明确，因为通带820和阻带830之间传递是较少显示的。通过包括通带820和阻带830，轨迹810用图表示说明了部件滤波器610如何强调特定的频率而不强调其余的。
转向更详细的例子，图13的图表702说明带通滤波器的示例。轨迹810a说明滤波器在20Hz处在-42至-46dBu(相对0.775伏特均方根(root-mean square)(RMS)的电压比率分贝)之间衰减。然后，轨迹810a上升，在4至5kHz之间处达到大约0至-2dBu，然后，下滑在20kHz处达到大约-18至-22dBu。截止频率，即，在低于轨迹810a的最大值的轨迹810a的3dBu处的频率，被发现在大约8kHz至9kHz处和在大约2.2kHz至2.5kHz处。通带820a因此包括在2.2kHz至2.5kHz到大约8kHz至9kHz的范围中的频率。频率范围大约20Hz到2.2至2.5kHz和大约8至9kHz到20kHz是在阻带830中。
图14的图表704说明带阻滤波器的例子。轨迹810b说明滤波器在20Hz直至大约175至250Hz处具有大约-7至-8dBu量值，然后轨迹810b下滑，在大约700至800Hz处衰减至大约-26至-28dBu。然后，轨迹810b上升，在大约2kHz至4kHz之间达到-7至-8dBu并保持在相同量级(magnitude)至少到20kHz。截止频率被发现在大约480至520Hz和980至1200Hz。因此，通带820b包括频率范围在大约20Hz到480至520kHz和980至120Hz到20kHz。阻带830b包括频率范围在大约480至520Hz到980Hz至1200Hz。
图15的图表706说明示例的高通滤波器。轨迹810c说明滤波器在大约35至40Hz具有大约-50dBu的值。然后轨迹810c上升在大约400至600Hz处的值大约为-10至-12dBu。然后，轨迹810c维持在相同量级直至20kHz。截止频率被发现大约在290至330Hz。因此，通带820c包括频率范围在290至30Hz到20kHz。阻带830c包括频率范围在大约20Hz到290Hz至330Hz。
图16的图表708说明带阻滤波器的另一个例子。轨迹810d说明滤波器在20Hz直至大约60至100Hz有大约-13至-14dBu的量级，然后轨迹810d下滑，在大约500至550Hz处衰减至大于-48dBu。然后，轨迹810d上升，在大约2.5kHz至5kHz之间达到-13至-14dBu并保持在相同量级至少直到20kHz。截止频率被发现在大约230至270Hz与980至1200Hz之间。因此通带820d包括频率范围在大约20Hz到290至330Hz和980至120Hz到20kHz。阻带830d包括频率范围在大约290至330Hz到980Hz至1200Hz。
图17的图表710也说明示例的带阻滤波器。轨迹810e说明滤波器在20Hz处直至大约4至7kHz具有大约-16至-17dBu的量级，然后轨迹810e下滑，在大约10至12kHz处衰减至大于-32dBu。然后轨迹810e上升，在大约13kHz至16kHz处达到-16至-17dBu之间，并保持在相同量级位置至少到20kHz。截止频率被发现在大约8.8至9.2kHz和12至14kHz。通带820e因此包括的频率范围在大约20Hz到8.8至9.2kHz和12至14kHz到20kHz。阻带830d包括的频率范围在大约8.9至9.2kHz到12Hz至14kHz。
图18的图表712说明带阻滤波器的另一个例子。轨迹810f说明滤波器在20Hz直至大约500Hz至1kHz具有大约-7至-8dBu量级，然后轨迹810f下滑，在大约1.6kHz至2kHz处衰减至大约-40至-41dBu。然后，轨迹810f上升，在大约3kHz至6kHz之间达到-7至-8dBu之间，并保持在相同量级至少直到20kHz。截止频率被发现在大约480到1.5至1.8kHz和2.3至2.5kHz。通带820f因此包括的频率范围在大约20Hz到1.5至1.8kHz和2.3至2.5kHz到20kHz。阻带830f包括的频率范围在大约1.5至1.8kHz到2.3至2.5kHz。
图19的图表742说明带阻滤波器的另一个例子。轨迹810g说明滤波器在20Hz直至大约500Hz至900Hz具有大约-5至-6dBu的量级，然后轨迹810g下滑，在大约1.4kHz至1.8kHz处衰减至大约-19至-20dBu。然后，轨迹810g上升，在大约3kHz至5kHz之间达到-5至-6dBu之间，并保持在相同量级至少直到20kHz。截止频率被发现在大约1.4至1.6kHz和1.7至1.9kHz。因此，通带820g包括的频率范围在20Hz到1.4至1.6kHz和1.7至1.9kHz到20kHz。阻带830g包括的频率范围在1.4至1.6kHz到1.7至1.9kHz。
图20的图表744说明带阻滤波器的另一个例子。轨迹810h说明滤波器在20Hz直至大约2kHz至4kHz具有大约-5至-6dBu的量级，然后轨迹810h下滑，在大约5.5kHz至6kHz处衰减至大约-12至-13dBu。然后，轨迹810g上升，在大约9kHz至13kHz之间达到-5至-6dBu，并保持在相同量级至少直到20kHz。截止频率被发现在大约5.5-5.8kHz和6.5-6.8kHz。通带820h因此包括的频率范围在大约20Hz到5.5至5.8kHz和6.5至6.8kHz到20kHz。阻带830h包括的频率范围在大约5.5至5.8kHz和6.5至6.8kHz。
图21的图表746说明带通滤波器的一个例子。轨迹810i说明滤波器在大约200Hz处衰减在大约-50dBu。轨迹810i上升，在大约13kHz至17kHz之间达到-4至-6dBu，然后下滑，在20kHz处达到大约-18至-20dBu。截止频率被发现在大约11至13kHz和15至17kHz。因此，通带820i包括的频率范围在大约11至13kHz到大约15-17kHz。阻带830i包括的频率范围在大约20Hz到15至17kHz和15至17kHz到20kHz。
图22的图表748说明带阻滤波器的另一个例子。轨迹810j说明滤波器在20Hz直至大约500Hz至800Hz具有大约-7至-8dBu的量级，然后轨迹810j下滑，在大约1.6kHz至1.8kHz处衰减至大约-40至-41dBu。然后，轨迹810j上升，在大约3kHz至5kHz之间达到-7至-8dBu，并保持在相同量级至少直到20kHz。截止频率被发现在大约480Hz到1.2至1.5kHz和1.8-2.1kHz之间。因此，通带820j包括的频率范围在20Hz到1.2至1.5kHz和1.8至2.1kHz到20kHz。阻带830j包括的频率范围在1.2至1.5kHz和1.8至2.1kHz。
图23的图表750说明带阻滤波器的另一个例子。轨迹810k说明滤波器在20Hz直至大约3至4kHz具有大约-15至-16dBu的量级，然后轨迹810k下滑，在大约6至6.5kHz处衰减至大约-43至-44dBu。然后轨迹810k上升，在大约8至10kHz之间达到-5至-16dBu，并保持在相同量级至少直到20kHz。截止频率被发现在5.3至5.7kHz和6.8至7.2kHz。通带820k因此包括的频率范围在20Hz到5.3至5.7kHz和6.8至7.2kHz到20kHz。阻带830k包括的频率范围在5.3至5.7Hz和6.8至7.2kHz。
图24的图表752说明带通滤波器的最后例子。轨迹810L说明滤波器在400Hz处在-56和-58dBu之间衰减。轨迹810L上升，在大约14kHz至17kHz之间达到大约-19至-20dBu，然后在20kHz处下滑到大约-28至-30dBu。截止频率被发现在大约11至13kHz到大约17至19kHz。通带820L因此包括的频率范围在大约11至13kHz到大约17至19Khz。阻带830L包括的频率范围在大约20Hz到11到13kHz和17至19kHz到20kHz。
在示例的实施方式显示中，部件滤波器610用IIR滤波器执行。在一个实施方式中，IIR滤波器是递归(recursive)滤波器，即加权的输入和前输出的总和。因为IIR滤波器是递归的，他们可以比其它例如卷积基础(convolution-based)的FIR的滤波器类型计算更快。因而，IIR滤波器的某些应用能够在手持装置上更容易的处理音频信号，而手持装置常常比其它装置有更少的处理功率。
IIR滤波器可以用差分方程表示，其限定输入信号如何与输出信号相关。用于二阶IIR滤波器的示例的差分方程具有的形式：
yn＝boxn+a1yn-1+b1xn-1+a2yn-2+b2xn-2(1)
其中，xn是输入信号，yn是输出信号，bn是前馈滤波系数(feedforwardfilter coefficients)和an是反馈滤波系数(feedback filtercoefficients)。
上述所描述的某些示例位置音频器中，输入信号xn是给部件滤波器610的输入，而输出信号yn是部件滤波器610的输出。用于图13至24所示的12个示例部件滤波器610的示例的滤波系数870显示在图25的表中。用于示例的滤波系数的取样比例是48KHz，但也可以用替换的取样比例。
表860中所示的滤波系数870使部件滤波器610的实施方式和依次地不同位置滤波器330、430、530的实施方式能够模仿虚拟扬声器的位置。系数870可以变化以模仿不同的虚拟扬声器的位置或者强调或者不强调某些虚拟扬声器的位置。因而，示例的部件滤波器610提供增强的虚拟收听体验。
图26和27显示位置滤波器的不同功能如何应用的非限定示例设置。在图26中所示的一个示例的系统910中，位置滤波器可以被指示为3D声音应用程序界面(API)920的部件操作。这样的API可以提供位置滤波功能，同时在操作系统918和多媒体应用922之间提供界面。然后，音频输出部件924可以提供输出信号926到例如扬声器或耳机的输出装置。
在一个实施方式中，至少3D声音API920的某些部分可以在系统910的程序存储器916中，并在处理器914的控制之下。在一个实施方式中，系统910可以也包括可以提供视频输入给接收者的显示器912。显示器912所提供的视频信号及API920所提供的音频处理可以增强给收听/收看者的视频音频效果。
图27显示另一个示例的系统930，可以也包括显示部件932和输出滤波的位置信号940给如扬声器或者耳机的装置的音频输出部件938。在一个实施方式中，系统930可以包括内部的或者进入到数据934，所述数据934具有用于位置过滤所需要的至少某些信息。例如，不同的滤波系数和其他的信息可以从数据934提供到在处理器936的控制下执行的某些应用(未显示)。其他的配置是可能的。
如在此所述的，位置滤波器的不同的特征和关联的处理技术允许真实的三维声音效果产生而不要求大量计算。这样，本发明公开的不同的特征可以被具体地用于计算功率和能源受限的便携式装置。
图28显示便携装置的非限制示例，位置滤波器的不同特征被应用于其上。图28显示在一个实施方式中，3D音频功能956可以被用于例如蜂窝电话950的便携装置。许多蜂窝电话提供包括视频显示器952和音频输出954的多媒体功能。而且，这种典型的装置有有限的计算功率和能源。从而，3D音频功能956可以为蜂窝电话950的使用者提供增强的收听效果。
其他的应用在便携装置和非便携装置都可能。
在本说明书中描述的多种功能是用部件或者模块来描述的。这种描述是为了说明的目的，而不是必然地意谓物理边界或组装结构。可理解为这些部件的功能可以用于单体装置/软件、分开的装置/软件或者其任何结成。而且，对于诸如位置滤波器的给定的部件，它的功能可以执行于单体装置/软件、多个装置/软件或者其任何结成中。
一般地可以理解，以示例的方式，处理器可以包括计算机、程序逻辑或代表数据和结构的其它基片设置，其操作如在此所描述。在另一个实施方式中，处理器可以包括控制器电路、处理器电路，处理部件、总成单片机或多片机微处理器、数字信号处理器、嵌入式微处理器、微处理器等等。
而且，可以理解在一个实施方式中，程序逻辑可以作为一个或多个部件被优先使用。所述部件可以被设置以执行一个或多个处理器。所述部件可以包括，但不限于软件或者固件部件、诸如软件模块的模块、目标导向的软件部件、类部件及任务部件、处理方法、函数、属性、程序、子程序、程序码片段、驱动器、程序包、微指令、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列及其变化。
虽然上面所公开的实施方式已显示、描述及指出如应用到上面所公开的实施方式本发明的基本的新特征，应理解，由本领域技术人员所做的以装置、系统和/或方法的细节形式的各种省略、替代和改变没有背离本发明的范围。进而，本发明范围不应被限于前面所述，而是由附后的权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种用于处理音频信号的方法，所述方法包括：
接收多个音频信号，所述音频信号包括关于声源相对于收听者的空间位置的信息，所述音频信号包括至少左和右前音频信号、中心音频信号以及左和右后音频信号；
结合左前音频信号和中心音频信号以产生左中心输出；
结合右前音频信号和中心音频信号以产生右中心输出；
应用第一左前位置滤波器到左中心输出以产生第一输出，第一左前位置滤波器形成于第一部件滤波器组，所述第一部件滤波器组包括带阻滤波器、带通滤波器和高通滤波器；
应用第一右前位置滤波器到右中心输出以产生第二输出，第一右前位置滤波器也形成于第一部件滤波器组；
应用第二右前位置滤波器到左前音频信号以产生第三输出，第二右前位置滤波器形成于第二部件滤波器组，所述第二部件滤波器组包括三个带阻滤波器；
应用第二左前位置滤波器到右前音频信号以产生第四输出，第二左前位置滤波器也形成于第二部件滤波器组；
应用第一左后位置滤波器到左后音频信号以产生第一左后滤波信号，第一左后位置滤波器形成于第三部件滤波器组，所述第三部件滤波器组包括带阻滤波器、带通滤波器和带阻滤波器；
应用第一右后位置滤波器到左后音频信号以产生第二左后滤波信号，第一右后位置滤波器形成于第三部件滤波器组；
应用第二左后位置滤波器到右后音频信号以产生第一右后滤波信号，第二左后位置滤波器形成于第三部件滤波器组；
应用第二右后位置滤波器到右后音频信号以产生第二右后滤波信号，第二右后位置滤波器形成于第三部件滤波器组；和
混合第一输出、第四输出、第一左后滤波信号和第一右后滤波信号以产生左音频输出；和
混合第二输出、第三输出、第二左后滤波信号和第二右后滤波信号以产生右音频输出，其中，所述声源的空间位置能够从所述左和右音频输出感知。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一部件滤波器组的带通滤波器在20Hz处在-42dBu和-46dBu之间衰减，并且斜线上升，在4KHz和5KHz之间达到0到-2dBu，并且其中所述第三部件滤波器组的带通滤波器在20KHz处下滑到-18dBu至-22dBu。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三部件滤波器组的带通滤波器在200Hz处在-50dBu左右衰减，并且斜线上升，在13KHz和17KHz之间达到-4至-6dBu，并且其中所述第三部件滤波器组的带通滤波器在20KHz处下滑到-18dBu至-22dBu。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，一个或者多个位置滤波器是无限脉冲响应滤波器。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述每个音频信号的所述空间位置包括在环绕声音系统中的虚拟扬声器位置。
6.一种用于处理音频信号的装置，所述装置包括：
多个音频信号输入，每个音频信号输入包括关于声源相对于收听者的空间位置的信息，音频信号包括至少左和右前音频信号、中心音频信号以及左和右后音频信号；
第一加法器，配置成结合左前音频信号与中心音频信号以产生左中心输出；
第二加法器，配置成结合右前音频信号和中心音频信号以产生右中心输出；
多个位置滤波器，其中，每个音频信号输入被提供到两个或更多个位置滤波器，从而，为每个音频信号产生至少一个右信道滤波信号和至少一个左信道滤波信号，所述多个位置滤波器包括下述滤波器：
第一左前位置滤波器，应用到左中心输出以产生第一输出，所述第一左前位置滤波器形成于第一部件滤波器组，所述第一部件滤波器组包括带阻滤波器、带通滤波器和高通滤波器；
第一右前位置滤波器，应用到右中心输出以产生第二输出，所述第一右前位置滤波器也形成于第一部件滤波器组；
第二右前位置滤波器，应用到左前音频信号以产生第三输出，所述第二右前位置滤波器形成于第二部件滤波器组，所述第二部件滤波器组包括三个带阻滤波器；
第二左前位置滤波器，应用到右前音频信号以产生第四输出，所述第二左前位置滤波器也形成于第二部件滤波器组；
第一左后位置滤波器，应用到左后音频信号以产生第一左后滤波信号，第一左后位置滤波器形成于第三部件滤波器组，所述第三部件滤波器组包括带阻滤波器、带通滤波器和带阻滤波器；
第一右后位置滤波器，应用到左后音频信号以产生第二左后滤波信号，第一右后位置滤波器形成于第三部件滤波器组；
第二左后位置滤波器，应用到右后音频信号以产生第一右后滤波信号，第二左后位置滤波器形成于第三部件滤波器组；
第二右后位置滤波器，应用到右后音频信号以产生第二右后滤波信号，第二右后位置滤波器形成于第三部件滤波器组；和
下降混合器，所述下降混合器构造成：
混合第一输出、第四输出、第一左后滤波信号和第一右后滤波信号以产生左音频输出；和
混合第二输出、第三输出、第二左后滤波信号和第二右后滤波信号以产生右音频输出，从而，所述多个声源的空间位置能够从左和右音频输出信道感知。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一部件滤波器组的带通滤波器在20Hz处在-42dBu至-46dBu之间衰减，并且斜线上升，在4KHz和5KHz之间达到0到-2dBu，并且其中所述第三部件滤波器组的带通滤波器在20KHz处下滑到-18dBu至-22dBu。
8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第三部件滤波器组的带通滤波器在200Hz处在-50dBu左右衰减，并且斜线上升，在13KHz和17KHz之间达到-4至-6dBu，并且其中所述第三部件滤波器组的带通滤波器在20KHz处下滑到-18dBu至-22dBu。
9.根据权利要求6所述的装置，其中，一个或多个位置滤波器是无限脉冲响应滤波器。
10.根据权利要求6所述的装置，其中，所述每个音频信号输入的空间位置包括在环绕声音系统中的虚拟扬声器位置。
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