用于电视机集成环绕声系统的系统和方法
技术领域
本发明通常涉及环绕声系统,更具体地,涉及有助于在音频广播和系统控制中集成电视机的系统和方法。
背景技术
随着电视机(TV)和其他部件的能力的增加以及视频质量部分由于高清晰度电视机(HDTV)的引入而变得更接近我们的眼睛能够分辨的极限,越来越多的消费者将寻求使高清晰度(HD)视频的体验与真实的环绕声体验匹配。环绕声通常指的是将多声道音频按照与诸如中央、前左和前右的“屏幕声道”相对的左环绕、右环绕和后环绕的某种组合应用到“环绕”听众的声道。在4.0声道或更高的环绕中,系统将典型地包括中央声道扬声器、左前声道扬声器和右前声道扬声器,后方或者后方和侧面的两个或更多个环绕声道扬声器,以及驱动低音炮的低频效果声道。例如,在5.1声道环绕中,系统典型地包括中央声道扬声器、左前声道扬声器和右前声道扬声器,左后方和右后方的两个环绕声道扬声器,以及驱动低音炮的低频效果声道。
典型地,消费者需要高端音频-视频接收器(AVR)以便于驱动声系统扬声器。AVR包括解码器,其将根据音频源从音频信号提取对应于可用扬声器的数目的许多个声道或者递送对应于可用扬声器的离散数目的音频声道。例如,在5.1声道环绕声系统中,解码器将根据音频源从特殊编码的两声道源或者立体声源提取五个音频声道和一个低频效果(LFE)声道并且分送到五个扬声器和一个低音炮,或者将来自6个声道源的五个离散的音频声道和一个LFE声道递送到五个扬声器和一个低音炮。然而,对于消费者,添加AVR部件向他们的家庭娱乐系统添加了另外的复杂性,其控制常常充满了挫折。
此外,由于电视机自身的一个或多个扬声器常常处于最优的位置,因此添加用于环绕声系统的独立的中央声道扬声器呈现为向系统添加不必要的成本和复杂性。
因此,所期望的是,消除对独立的中央声道扬声器和/或独立的AVR部件的需要。
发明内容
这里提供的实施例涉及有助于音频-视频接收器(AVR)类型的环绕功能与电视机集成并且具有环绕声功能的无缝系统控制的系统和方法。在一个实施例中,音频-视频娱乐系统包括电视机和并入电视机扬声器作为中央声道扬声器的环绕声系统。环绕声系统(仅出于示例性目的,其被示为5.1声道系统)优选地包括音频-视频接收器(AVR),电视机耦接到AVR的中央声道输出,低音炮耦接到AVR的低频声道输出,左前和右前扬声器耦接到AVR的左前和右前声道输出,并且左后和右后环绕扬声器耦接到左后和右后环绕声道输出。电视机优选地包括音频和视频输入连接和诸如耦接到控制系统的音频扬声器和视频显示屏幕的音频-视频输出。控制系统驻留在TV中并且包括:控制模块,其包括中央处理单元(CPU)和在其上存储系统控制软件的非易失性存储器;屏幕上显示(OSD)控制器,其耦接到控制模块和视频信号输入连接;图像显示引擎,其耦接到OSD控制器和显示屏幕。控制系统进一步包括:针对AVR的控制接口,其使用IR、CEC(消费电子控制)或者相似的数据通信协议;音频解码器-控制器,其耦接到控制模块、音频输入连接和音频扬声器。电视机的音频输入连接优选地包括常规的音频输入连接和音频中央声道输入连接,AVR的中央声道输出可以连接到该音频中央声道输入连接。
在操作中,使用控制系统软件中提供的菜单系统的用户可以选择“环绕声”或“电视机音频”。如果“电视机音频”被选择,则控制系统软件将指示内部电视机音频解码器/控制器对来自当前选择的音频源的音频信号解码并且将其输出到电视机扬声器。然而,如果“环绕声”被选择,则控制系统软件将指示内部电视机音频控制器将来自音频中央声道输入连接的音频信号输出到电视机扬声器。此外,控制系统可以指示AVR开机。
在另一实施例中,音频-视频娱乐系统包括电视机和环绕声系统。环绕声系统优选地不包括AVR,但是电视机被配置为驱动环绕声系统。电视机优选地包括音频和视频输入连接、诸如音频扬声器和视频显示屏幕的音频-视频输出、以及耦接到控制系统的音频输出连接。如上文所述,控制系统包括:控制模块,其包括中央处理单元(CPU)和在其上存储系统控制软件的非易失性存储器;屏幕上显示(OSD)控制器,其耦接到控制模块和视频信号输入连接;图像显示引擎,其耦接到OSD控制器和显示屏幕。控制系统进一步包括耦接到控制模块的音频解码器-控制器、音频输入和输出连接以及音频扬声器。音频输入连接优选地包括常规的音频输入连接,而音频输出连接包括左前和右前、左后和右后环绕以及低频效果声道输出连接,以及可选地中央声道输出连接。环绕声系统的扬声器优选地按如下方式耦接到音频输出连接:低音炮耦接到低频声道电视机输出,左前和右前扬声器耦接到左前和右前声道电视机输出,并且左后和右后环绕扬声器耦接到左后和右后环绕声道电视机输出,以及可选地外部中央声道扬声器。
尽管出于示例性目的将环绕系统仅描述为5.1系统,但是本领域的普通技术人员将容易地认识到,这里描述的实施例可以适用于复杂性更低的系统配置以及诸如7.1环绕配置等的更加复杂或者高级的系统配置。
在操作中,使用控制系统软件中提供的菜单系统的用户可以选择“环绕声”或“电视机音频”。如果“电视机音频”被选择,则控制系统软件将指示音频解码器/控制器对来自当前选择的音频源的音频信号解码并且将其输出到电视机扬声器。然而,如果“环绕声”被选择,则控制系统软件将指示音频解码器/控制器对来自当前选择的音频输入源的音频信号解码并且将音频声道输出到适当的音频输出连接。
在另一实施例中,用户可以选择在环绕声模式中利用独立的中央声道扬声器还是电视机扬声器。
在又一实施例中,电视机不包括中央声道输出连接并且在处于环绕声模式时将中央声道输出引导到电视机扬声器。
在又一实施例中,环绕声系统可以包括音频功率放大器,其置于电视机与低音炮以及左前和右前、左后和右后环绕扬声器以及中央扬声器之间。
在另一可替选实施例中,可以保存“环绕声”或“电视机音频”的优选声音模式设置以符合不同的观看体验或活动。例如,诸如“看新闻”、“看电影”、“听音乐”、“玩游戏”等活动。这些观看活动可以呈现在TV显示屏幕或者遥控单元上的屏幕上的菜单中,并且在被选择时,控制系统软件将指示音频解码器/控制器对来自当前选择的音频源的音频信号解码并且将其输出到对应于针对观看活动选择的声音模式设置的扬声器。如果“电视机音频”被选择用于观看活动,则控制系统软件将指示音频解码器/控制器对来自当前选择的音频源的音频信号解码并且将其输出到电视机扬声器。然而,如果“环绕声”被选择用于观看活动,则控制系统软件将指示音频解码器/控制器对来自当前选择的音频输入源的音频信号解码并且将音频声道输出到适当的音频输出连接。
在研究下面的附图和具体描述之后,本发明的其他系统、方法、特征和优点对于本领域的技术人员将是明显的或者将变得明显。
附图说明
部分地可以通过研究附图收集包括制造、结构和操作的本发明的细节,在附图中相同的附图标记表示相同的部件。附图中的部件不一定符合比例,重点在于说明本发明的原理。此外,所有说明旨在传达概念,其中可以示意性地而非确切地或精确地说明相对尺寸、形状和其他详细属性。
图1示出了电视机及其控制系统的示意图。
图2示出了具有电视机和并入电视机扬声器作为环绕声系统的中央声道扬声器的环绕声系统的音频-视频娱乐系统的平面图。
图3示出了电视机及其控制系统的可替选实施例的示意图。
图4示出了具有电视机驱动的环绕声系统的音频-视频娱乐系统的可替选实施例的平面图。
图5示出了具有并入电视机扬声器作为环绕声系统的中央声道扬声器的电视机驱动的环绕声系统的音频-视频娱乐系统的可替选实施例的平面图。
图6A和6B示出了电视机屏幕的示意图,其在图形用户界面中示出了活动选择菜单。
具体实施方式
这里描述的系统和方法提供了包括电视机和在环绕声系统的音频广播和/或控制中集成电视机的环绕声系统的音频-视频娱乐系统。更具体地,在一个实施例中,音频-视频娱乐系统包括电视机和并入电视机扬声器作为环绕声系统的中央声道扬声器的环绕声系统。在另一实施例中,音频-视频娱乐系统包括具有并入电视机扬声器作为环绕声系统的中央声道扬声器的选项的电视机驱动的环绕声系统。
详细情况请转到附图,图1示出了被并入图2中示出的音频-视频娱乐系统50的电视机10的实施例的示意图,音频-视频娱乐系统50包括并入电视机扬声器32/34作为中央声道扬声器的环绕声系统60。仅出于示例性目的被示为5.1声道系统并且本领域的普通技术人员将容易认出的环绕声系统60可以包括复杂性更低的系统配置以及诸如例如7.1环绕配置等的更加复杂或者高级的系统配置,优选地包括音频-视频接收器(AVR)62,电视机10耦接到AVR 62的中央声道输出64,低音炮79耦接到AVR62的低频声道输出69,左前和右前扬声器71和73耦接到AVR 62的左前和右前声道输出61和63,并且左后和右后环绕扬声器75和77耦接到左后和右后环绕声道输出65和67。如图1中所示,电视机10优选地包括音频和视频输入连接38和36以及诸如耦接到控制系统12的音频扬声器32和34以及视频显示屏幕30的音频-视频输出。控制系统12优选地包括:控制模块20,其包括中央处理单元(CPU)22和在其上存储系统控制软件26的非易失性存储器24;屏幕上显示(OSD)控制器14,其耦接到控制模块20和视频信号输入连接36;图像显示引擎16,其耦接到OSD控制器14和显示屏幕30。
在美国公开专利申请No.US 2002-0171624A1中提供了基于菜单的控制系统和图形用户界面的详细讨论,该申请通过引用合并于此。′624申请描述了基于菜单的控制系统及其关于音频-视频部件的集中控制的操作,这些音频-视频部件耦接到电视机并且使用具有图形用户界面的基于菜单的控制系统对其进行控制。
控制系统20进一步包括:针对AVR的控制接口,其使用IR、CEC(消费电子控制)或者相似的数据通信协议;音频解码器-控制器18,其耦接到控制模块20、音频输入连接36和38以及音频扬声器32和34。这些音频输入连接优选地包括常规的音频输入连接36和音频中央声道输入连接38,AVR 62的中央声道输出64可以连接到该音频中央声道输入连接38。
在操作中,如果用于环绕声的扬声器连接到电视机的音频输出,则使用控制系统软件26中提供的菜单系统的用户可以选择可用的音频模式,诸如“电视机音频”、“2.0立体声”、“3.1立体声”或者“环绕声”。如果“电视机音频”被选择,则控制系统软件26将指示音频解码器/控制器18对来自当前选择的音频源输入的音频信号解码并且将其输出到电视机扬声器32和34。然而,如果“环绕声”被选择,则控制系统软件将指示音频解码器/控制器将来自音频中央声道输入连接38的音频信号输出到电视机扬声器32和34。然而,如果例如,没有左或右扬声器耦接到电视机的左和右音频输出,则环绕声模式将利用电视机扬声器32和34。通过连接器自身中的开关或者通过测量阻抗来测量扬声器是否被物理连接,有可能自动进行设置处理并且确保仅有有效的扬声器模式被呈现在用户界面中。
在图4中示出的另一实施例中,音频-视频娱乐系统150包括电视机110和环绕声系统160。环绕声系统160优选地不包括AVR,但是电视机110被配置为驱动环绕声系统160。如图3中所示,电视机110优选地包括音频和视频输入连接136、诸如音频扬声器132和134以及视频显示屏幕130的音频-视频输出、以及耦接到控制系统112的音频输出连接140。如上文所述,控制系统包括:控制模块120,其包括中央处理单元(CPU)122和在其上存储系统控制软件126的非易失性存储器124;OSD控制器114,其耦接到控制模块120和视频信号输入连接136;图像显示引擎116,其耦接到OSD控制器114和显示屏幕130。控制系统112进一步包括耦接到控制模块120的音频解码器-控制器118、音频输入和输出连接136和140以及音频扬声器132和134。音频输入连接136优选地包括常规的音频输入连接,而音频输出连接140包括中央142、左前和右前149和148、左后和右后环绕147和146以及低频效果144声道输出连接。环绕声系统160的扬声器优选地按如下方式耦接到音频输出连接140:低音炮179经由链路169耦接到低频声道输出144,左前和右前扬声器171和173经由链路161和163耦接到左前和右前声道输出149和148,左后和右后环绕扬声器175和177经由链路165和167耦接到左后和右后环绕声道输出147和146,并且中央扬声器172经由链路164耦接到中央声道输出142。
在一个实施例中,放大器180可以耦接到系统160,放大器180被置于音频声道扬声器171、173、175、177和低频声道扬声器179与电视机110的音频输出140之间。在另一实施例中,EIAJ光学链路输出可以用于单声道地或多声道地数字连接到数字D类全音域放大器。如果是单声道的,则放大器将允许线缆的菊花链接。每个放大器可以具有用于选择使用哪个声道的小开关。例如,使用这些可以直接采用数字声音输入的高功率模块。结果,音频将以该方式保持为数字形式进入功率放大器。音频信号可以是经压缩的或未压缩的。这样的功率放大器可以嵌入到TV中,嵌入到每个扬声器中或者是外部模块。
在操作中,如果用于环绕声的扬声器连接到电视机的音频输出,则使用控制系统软件126中提供的菜单系统的用户可以选择可用的音频模式,诸如“电视机音频”、“2.0立体声”、“3.1立体声”或者“环绕声”。如果“电视机音频”被选择,则控制系统软件126将指示音频解码器/控制器118对来自当前选择的音频输入源的音频信号解码并且将其输出到电视机扬声器132和134。然而,如果“环绕声”被选择,则控制系统软件126将指示音频解码器/控制器118对来自当前选择的音频输入源的音频信号解码并且将音频声道输出到适当的音频输出连接140以驱动与其链接的扬声器。然而,如果例如,没有左或右扬声器耦接到电视机的左和右音频输出,则环绕声模式将利用电视机扬声器132和134。通过连接器自身中的开关或者通过测量阻抗来测量扬声器是否被物理连接,有可能自动进行设置处理并且确保仅有有效的扬声器模式被呈现在用户界面中。
可替选地,可以提示用户选择在“环绕声”模式中利用独立的中央声道扬声器172或电视机扬声器132和134。
转到图5,示出了音频-视频娱乐系统250的另一实施例,其包括用于驱动环绕声系统260的电视机210。电视机210优选地不包括中央声道输出连接,并且因此在处于“环绕声”模式时将所有中央声道输出引导到电视机扬声器232和234。如同前面的实施例中的一个,环绕声系统260可以包括音频放大器180,其置于电视机210与低音炮179、左前和右前171和173、以及左后和右后环绕音频扬声器175和177之间。
在另一可替选实施例中,可以保存优选声音模式设置以符合不同的观看体验或活动。例如,诸如“看新闻”、“看电影”、“看体育”、“听音乐”、“玩游戏”等活动。如图6A和6B中所示,这些观看活动可以呈现在TV显示屏幕30或者遥控显示屏幕上的活动菜单37或38中,并且当特定活动被选择时,控制系统软件将指示音频解码器/控制器对来自当前选择的音频源的音频信号解码并且将其输出到对应于针对观看活动选择的声音模式设置的扬声器。如果“电视机音频”被选择用于观看活动,则控制系统软件将指示音频解码器/控制器对来自当前选择的音频源的音频信号解码并且将其输出到电视机扬声器。然而,如果“环绕声”被选择用于观看活动,则控制系统软件将指示音频解码器/控制器对来自当前选择的音频输入源的音频信号解码并且将音频声道输出到适当的音频输出连接。
优选地,通过选择特定的活动,TV和所连接的设备将自动地开启并且针对执行所选择的活动的优选的连接和设置。例如,如果“看电影”被选择,则将发生如下动作:
1.蓝光播放器开机;
2.TV开机并且蓝光播放器被选择为输入源;
3.应用影片视频设置;
4.系统切换到环绕模式;
5.音量解除静音。
此外,在另外的可替选实施例中,可以针对每个活动,保存个性化的音频和视频设置以便针对给定活动最优化观看和收听体验。在存在如媒体中心个人计算机(PC)、Playstation 3、XBOX360等多模式设备并且它们可用于玩游戏、看电影、看照片等,并且用户期望设置针对每种设备活动模式(即“玩游戏”、“看电影”等)的不同活动偏好的情况中,该特征是特别有用的。当媒体中心PC被选择为玩3D游戏时(活动菜单中的“玩游戏”),TV优选地进入其3D模式设置(如果可用)。当媒体中心PC用于回放蓝光影片时(活动菜单中的“看电影”),在该情形中TV实现其影片观看设置并且禁止3D设置。因此,提供游戏和影片能力的组合设备(Playstation 3、XBOX360等)的用户可以具有针对每个活动“玩游戏”和“看电影”的不同的最优化的音频和视频设置。
在前面的说明书中,已参照本发明的具体实施例描述了本发明。然而,将明显的是,在不偏离本发明的更广泛的精神和范围的情况下可以对其进行各种修改和改变。例如,读者将理解,除非另外叙述,否则这里描述的方法流程图中示出的处理动作的特定排序和组合仅是说明性的,并且本发明可以使用不同的或者另外的处理动作或者处理动作的不同的组合或排序来执行。作为另一示例,一个实施例的每个特征可以与其他实施例中示出的特征混合并且匹配。可以按照需要相似地并入本领域的普通技术人员已知的特征和方法。此外且明显地,可以按照需要添加或删减特征。因此,本发明仅由所附权利要求及其等同物限定。