CN103067681B - 音频处理方法和电视机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音频处理方法和电视机，所述方法包括：接收初始音频信号，将初始音频信号处理为第一声道音频信号和第二声道音频信号；生成控制信号，控制信号对第一声道音频信号中的至少两路信号分别独立放大处理，并对第二声道音频信号中的至少两路信号分别独立放大处理，其中，第一声道音频信号的放大幅度总和与第二声道音频信号的放大幅度总和相等；对第一声道音频信号进行独立放大处理并输出给第一扬声器组，对第二声道音频信号进行独立放大处理并输出给第二扬声器组；第一扬声器组和第二扬声器组分别至少包括两组扬声器单元，其中每组扬声器单元用于接收独立放大处理的至少两路信号中的一路信号；扬声器单元依次设置在水平方向上。

Description

音频处理方法和电视机

技术领域

本发明涉及一种音频处理领域，尤其涉及一种可以实现声像中心移动的电视机。

背景技术

随着电子技术的发展，电视技术突飞猛进，消费者对于观看效果的要求也越来越高。为了改善视听效果，特别是音频效果，外挂式扬声器、分立式扬声器、家庭影院各种改善音频效果的播放系统层出不穷，然而观看者必须坐在对着电视正中间的位置才能收听到良好的音响效果，如果在观看过程中，观看者的位置发生移动偏离电视的声像中心，视听效果就会大打折扣。声像移动功能可以解决上述问题。

所谓声像，是指由双耳效应决定的，听音者对声音位置的感觉印象；而声像中心就是指声音感觉印象的中心位置。当收听者或观看者处于声像中心时，其双耳听到的声音是均衡的。声像中心移动是指声像中心的位置发生了移动。

目前，电视机可以通过“左右平衡”的伴音功能来实现声像中心的左右移动，但这种声像移动是以损失左右声道音频信号为代价的。比如声像左移，就意味着右声道音频信号的丢失，当声像移到最左，意味着右声道静音，这样用户就听不到右声道的声音，影响电视观看质量。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种音频处理方法和电视机，通过控制放大器对四组或以上的扬声器单元输出经过独立控制放大幅度的左声道或右声道音频信号，精确控制声像中心的位置，实现声像中心的左右移动，同时又不丢失左右声道的声音信号，达到良好的音响效果。

一方面，本发明提供了一种音频处理方法，其特征在于，所述方法包括：

接收初始音频信号，将所述初始音频信号处理为第一声道音频信号和第二声道音频信号；

生成控制信号，所述控制信号对所述第一声道音频信号中的至少两路信号分别独立放大处理，并对所述第二声道音频信号中的至少两路信号分别独立放大处理，其中，所述第一声道音频信号的放大幅度总和与所述第二声道音频信号的放大幅度总和相等；

对所述第一声道音频信号进行所述独立放大处理并输出给第一扬声器组，对所述第二声道音频信号进行所述独立放大处理并输出给第二扬声器组；所述第一扬声器组和第二扬声器组分别至少包括两组扬声器单元，其中每组扬声器单元用于接收所述独立放大处理的至少两路信号中的一路信号；所述扬声器单元依次设置在水平方向上。

另一方面，本发明提供了一种电视机，其特征在于，所述电视机包括：音频信号处理单元、放大器、扬声器组和控制单元；

所述音频信号处理单元，用于接收初始音频信号，将所述初始音频信号处理为第一声道音频信号和第二声道音频信号；

所述控制单元，用于生成控制信号，所述控制信号对所述第一声道音频信号中的至少两路信号分别独立放大处理，并对所述第二声道音频信号中的至少两路信号分别独立放大处理；其中，所述第一声道音频信号的放大幅度总和与所述第二声道音频信号的放大幅度总和相等；

所述放大器，用于对所述第一声道音频信号进行所述独立放大处理并输出给第一扬声器组，对所述第二声道音频信号进行所述独立放大处理并输出给第二扬声器组；所述第一扬声器组和第二扬声器组分别至少包括两组扬声器单元；所述扬声器单元依次设置在水平方向上；

所述扬声器组，包括所述第一扬声器组和所述第二扬声器组，用于对接收到的第一声道音频信号和第二声道音频信号进行播放。

与现有技术相比，本发明实施例通过控制功率放大器对四组或以上的扬声器单元输出经过独立控制防大幅度的左声道或右声道音频信号，且保持第一声道音频信号的放大幅度总和与第二声道音频信号的放大幅度总和相等，这样，每个扬声器单元的音频信号的放大幅度都可以不同，当接收第一声道音频信号的第一扬声器组中左侧扬声器单元大于右侧扬声器单元式，且同时接收第二声道音频信号的第二扬声器组中左侧扬声器单元也大于右侧扬声器单元式，这样，可实现了声像中心向左侧偏移，相反的，也可实现声像中向右侧偏，实现声像中心的左右移动。当精确控制每个扬声器放大幅度时，即可精确控制声像中心的位置。

与现有技术相比，由于保持第一声道音频信号的放大幅度总和与第二声道音频信号的放大幅度总和相等，这样，左右声道信号幅度相等致左右声道信号不会损失，获得良好的视听效果，解决了电视机在声像中心移动的同时丢失左右声道的声音信号的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的音频处理方法流程图；

图2为本发明实施例提供的电视机的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的扬声器单元设置位置与出音方向的示意图；

图4a为本发明实施例提供的声像移动示意图之一；

图4b为本发明实施例提供的声像移动示意图之二；

图4c为本发明实施例提供的声像移动示意图之三；

图5为本发明另一实施例提供的电视机结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。

图1为本发明实施例提供的音频处理方法流程图。如图所示，本发明实施例一的音频处理方法具体包括如下步骤：

步骤110，电视机接收初始音频信号，将初始音频信号处理为第一声道音频信号和第二声道音频信号；

具体的，电视机接收初始的混合音频信号，经过音频信号处理器将初始的混合音频信号解析成为左声道音频信号和右声道音频信号。其中，第一声道音频信号为左声道音频信号，第二声道音频信号为右声道音频信号；或者第一声道音频信号为右声道音频信号，第二声道音频信号为左声道音频信号。

步骤120，生成控制信号，控制信号对第一声道音频信号中的至少两路信号和第二声道音频信号中的至少两路信号分别独立放大处理，其中，第一声道音频信号的放大幅度总和与第二声道音频信号的放大幅度总和相等；

具体的，生成控制信号的方法可以包括：通过检测用户的位置，获得位置信号；例如，利用摄像装置获得观看者的距离和方位角度的位置信号，然后基于位置信号获得控制信号，当然也可以通过外部直接输入信号的方法来生成控制信号，例如，通过设置一种用户调整菜单选项，用于用户自己根据所处的位置来调整菜单选项。对第一声道音频信号中的两路或以上的信号进行不同幅度的独立放大控制，以及对第二声道音频信号中的两路或以上的信号进行不同幅度的独立放大控制。其中第一声道音频信号的放大幅度总和与第二声道音频信号的放大幅度总和相等，其目的是使左声道和右声道输出的音量大小始终保持平衡，不会出现声音信号损失。

步骤130，对第一声道音频信号进行独立放大处理并输出给第一扬声器组，对第二声道音频信号进行独立放大处理并输出给第二扬声器组；第一扬声器组和第二扬声器组分别至少包括两组扬声器单元，其中每组扬声器单元用于接收所述独立放大处理的至少两路信号中的一路信号；扬声器单元依次设置在水平方向上，用以声像中心可以在水平方向移动。

具体的，第一扬声器组包括第一扬声器单元和第二扬声器单元，第二扬声器组包括第三扬声器单元和第四扬声器单元，其中第一扬声器单元、第二扬声器单元、第三扬声器单元和第四扬声器单元依次沿水平方向设置。

进一步具体的，控制信号控制传送给第一扬声器单元的第一声道音频信号幅度大于传送给第二扬声器单元的第一声道音频信号幅度，控制传送给第三扬声器单元的第二声道音频信号幅度大于传送给第四扬声器单元的第二声道音频信号幅度，用以使声像中心在水平方向上向所述第一扬声器组一侧偏移；或者

控制信号控制传送给第一扬声器单元的第一声道音频信号幅度小于传送给第二扬声器单元的第一声道音频信号幅度，控制传送给第三扬声器单元的第二声道音频信号幅度小于传送给第四扬声器单元的第二声道音频信号幅度，用以使声像中心在水平方向上向第二扬声器组一侧偏移。

其中，第一扬声器单元与第四组声器单元的设置位置和出音方向沿中点纵向轴对称，第二扬声器单元与第三扬声器单元的设置位置和出音方向沿中点纵向轴对称。

根据上述步骤可知，本实施例提供的音频处理方法通过对传送给的多个扬声器单元的左声道和右声道音频信号的独立放大控制，且保持第一声道音频信号的放大幅度总和与第二声道音频信号的放大幅度总和相等，这样，每个扬声器单元的音频信号的放大幅度都可以不同，当接收第一声道音频信号的第一扬声器组中左侧扬声器单元大于右侧扬声器单元式，且同时接收第二声道音频信号的第二扬声器组中左侧扬声器单元也大于右侧扬声器单元式，这样，可实现了声像中心向左侧偏移，相反的，也可实现声像中向右侧偏。下面结合本发明实施例提供的实体装置电视机，对本发明的技术方案再做进一步的详细说明。

图2为发明实施例提供的电视机的结构示意图。如图2所示，本实施例的电视机包括音频信号处理单元210、放大器220、扬声器组240和控制单元230。其中，扬声器组240至少包括构成第一扬声器组的第一扬声器单元241和第二组扬声单元242，以及构成第二扬声器组的第三扬声器单元243和第四扬声器单元244。

在一个实施例中，如图3所示，扬声器组240包括用于接收左声道音频信号的第一扬声器组的第一扬声器单元241和第二扬声单元242，以及用于接收右声道音频信号的第二扬声器组的第三扬声器单元243和第四扬声器单元244，每一个扬声器单元都可以包括1个扬声器或2个以上扬声器组合，2个以上扬声器组合可以包括：高音扬声器和低音扬声器或中音扬声器等，四个组扬声单元配置于电视机的底部或者电视机所使用的底座音箱内。它们的位置关系如图所示，第一扬声器单元241与第四扬声器单元244沿电视机的屏幕中点201纵向轴对称配置，且两个扬声器单元所采用的扬声器的型号和数量完全相同。第一扬声器单元241与第四扬声器单元244的出音方向也沿屏幕中点201纵向呈轴对称。例如：第一扬声器单元241的出音方向为向左前方45°（如图中箭头所示），则第四扬声器单元244的出音方向为向右前方45°。同样的，第二扬声单元242与第三扬声器单元243沿电视机的屏幕中点201纵向轴对称配置，且两个扬声器单元所采用的扬声器的型号和数量完全相同。第二扬声单元242与第三扬声器单元243的出音方向也沿屏幕中点201纵向呈轴对称。例如：第二扬声单元242的出音方向为竖直向上（如图中箭头所示），则第三扬声器单元243的出音方向也为竖直向上。

音频信号处理单元210接收信号源输入电视机的信号，信号源可以通过AV端口、高清晰度多媒体接口（HDMI）、USB接口或者无线网络通讯等向电视机输入信号。音频信号处理单元210将输入的初始音频信号进行处理，通过音频解析分离出包括左、右两个声道声音信号的音频信号，输出给放大器220。放大器220可以采用具有幅度调节和参量均衡修正控制等功能的高级功率放大器，控制单元230将生成的控制信号传送给放大器220，控制放大器对左声道音频信号和右声道音频信号的放大幅度。

在一个例子中，控制单元230可以接受如电视遥控器的伴音调整控制信号等外部信号转换为控制信号传送给功率放大器220。在另一个例子中，控制单元230可以接收位置检测器250发送的位置信号并转换为控制信号传送给放大器220。该位置检测器250可以是视频影像采集设备，如摄像头等。

位置检测器250捕捉观看电视节目的用户的位置得到位置信号，再将位置信号传递给控制单元230。通过采用位置检测器250捕捉识别用户位置作为控制信号控制放大器220输出不同幅度的左、右声道音频信号的方式，可以实时的、智能的实现声像中心移动。

在本实施例中，放大器220采用具有幅度调节功能的功率放大器，可以根据用户位置检测信号转换的控制信号对音频信号进行不同幅度的放大调节。

当位置检测器250检测到用户位置在中间时，电视机的音频输出处于初始平衡状态。如图4a所示，控制单元230接收位置检测器250发送的位置检测信号并转换为控制信号传送给放大器220，音频信号处理单元210接收外部的初始音频信号并将初始音频信号进行处理转换为左声道音频信号和右声道音频信号，发供给放大器220，放大器220根据上述控制信号对左声道音频信号和右声道音频信号的进行幅度相等的调节，如均为50%放大，然后输出分别将50%放大的左声道音频信号输出给第一扬声器单元241和第二扬声器单元242，以及将50%放大的右声道音频信号输出给第三扬声器单元243和第四扬声器单元244。由于第一至第四扬声器单元241-244输出的音量相同，因此声像中心202位于电视机的中央，没有发生偏移。

当位置检测器250检测到用户位置在左侧时，如图4b所示，控制单元230接收位置检测器250发送的位置检测信号并转换为控制信号传送给放大器220，音频信号处理单元210接收外部的初始音频信号并将初始音频信号进行处理转换为左声道音频信号和右声道音频信号，发供给放大器220。放大器220根据上述控制信号选择向对应位置的扬声器输出放大幅度较大的音频信号，即向第一扬声器单元241和第三扬声器单元243分别输出较大幅度放大的左声道和右声道音频信号，并且向非对应位置的扬声器输出放大幅度较小的音频信号，即向第二扬声器单元242和第四扬声器单元244分别输出较小幅度放大的左声道和右声道音频信号。其中向第一扬声器单元241和第二扬声器单元242输出的左声道信号放大幅度总和与第三扬声器单元243和第四扬声器单元244输出的右声道信号放大幅度总和相等。例如上述较大幅度放大的放大幅度为80%，较小幅度的放大幅度为20%。具体放大幅度可根据用户位置与各扬声器单元之间的位置关系来进行具体计算。当用户位置越偏左侧，向第一扬声器单元241和第三扬声器单元243传送的音频信号的放大幅度越大，向第二扬声器单元242和第四扬声器单元244传送的音频信号的放大幅度越小。极限情况就是，向第一扬声器单元241输出100%放大的左声道音频信号，向第三扬声器单元243输出100%放大的右声道音频信号，向第二扬声器单元242和第四扬声器单元244的输出为0。当用户位置偏向中间，两种放大幅度越接近。因为放大幅度的变化可以实现性的，因此也就在不损失左右声道声音信号的前提下实现了声像中心202跟随用户位置左移而向电视机左侧的线性移动。

当位置检测器250检测到用户位置在右侧时，如图4c所示，控制单元230接收位置检测器250发送的位置信号并转换为控制信号传送给放大器220，音频信号处理单元210接收外部的初始音频信号并将初始音频信号进行处理转换为左声道音频信号和右声道音频信号，发供给放大器220。放大器220根据上述控制信号选择向对应位置的扬声器输出放大幅度较大的音频信号，即向第二扬声器单元242和第四扬声器单元244分别输出较大幅度放大的左声道和右声道音频信号，并且向非对应位置的扬声器输出放大幅度较小的音频信号，即向第一扬声器单元241和第三扬声器单元243分别输出较小幅度放大的左声道和右声道音频信号。其中向第一扬声器单元241和第二扬声器单元242输出的左声道信号放大幅度总和与第三扬声器单元243和第四扬声器单元244输出的右声道信号放大幅度总和相等。例如上述较大幅度放大的放大幅度为60%，较小幅度放大的放大幅度为40%。具体放大幅度可根据用户位置与各扬声器单元之间的位置关系来进行具体计算。当用户位置越偏右侧，向第二扬声器单元242和第四扬声器单元244传送的音频信号的放大幅度越大，向第一扬声器单元241和第三扬声器单元243传送的音频信号的放大幅度越小。极限情况就是，向第二扬声器单元242输出100%放大的左声道音频信号，向第四扬声器单元244输出100%放大的右声道音频信号，向第一扬声器单元241和第三扬声器单元243的输出为0。当用户位置偏向中间，两种放大幅度越接近。因为放大幅度的变化可以实现性的，因此也就在不损失左右声道声音信号的前提下实现了声像中心202跟随用户位置右移而向电视机右侧的线性移动。

综上所述，本发明上述实施例通过控制放大器对四组扬声器单元输出经过独立控制放大幅度的左声道或右声道音频信号，精确控制声像中心的位置，实现声像中心的线性移动，同时又不丢失左右声道的声音信号，当观看者的位置偏移到电视的偏左或偏右时，电视机各扬声器的音量随着观看者位置进行自动调整，使观看者左右两侧听到的声音始终是均衡的，达到始终位于电视机中间位置的听觉效果。

本发明也适用于包括4个以上扬声器组的电视机，在本发明的另一个实施例中，如图5所示，扬声器组包括用于接收左声道音频信号的第一扬声器组的第一扬声器单元241、第二扬声单元242和第五扬声器单元245以及用于接收右声道音频信号的第二扬声器组的第三扬声器单元243、第四扬声器单元244和第六扬声器单元246，它们的位置关系如图所示，第一扬声器单元241与第四扬声器单元244的设置位置和出音方向沿电视机的屏幕中点201纵向轴对称，且两个扬声器单元所采用的扬声器的型号和数量完全相同。第二扬声单元242与第三扬声器单元243的设置位置和出音方向也沿电视机的屏幕中点201纵向轴对称，且两个扬声器单元所采用的扬声器的型号和数量完全相同。同样的，第五扬声器单元245与第六扬声器单元246的设置位置和出音方向也沿电视机的屏幕中点201纵向轴对称配置，且两个扬声器单元所采用的扬声器的型号和数量完全相同。

假设控制信号控制第一扬声器单元241的放大幅度为A、第四扬声器单元244的放大幅度为A’；第二扬声器单元242和第三扬声器单元243的放大幅度为B;第五扬声器单元245的放大幅度为C、第六扬声器单元246的放大幅度为C’。那么只要通过控制放大幅度A与C以及A’与C’的大小关系就可以控制各扬声器输出音量的大小关系，即可以控制声像中心的位置移动。

为了保证声音信号大小不丢失，放大幅度需要满足A+A’=C+C’的要求。

如果用户位置左移，控制信号控制放大幅度A大于C且A’大于C’，即可实现声像中心随用户位置左移；如果用户位置右移，控制信号控制放大幅度A小于C且A’小于C’，即可实现声像中心随用户位置右移；如果用户位置在中间，控制信号只需控制放大幅度A=C且A’=C’即可使声像中心保持在中间。

根据本实施例给出的实施方案，本发明也同样可以扩展到具有8个甚至更多个扬声器组的电视机上应用。

另外，本发明同样适用于带有重低音音箱的电视机以及带有组合式音箱的电视机，并且同样适用于在与电视机相匹配的底座音箱或者支架音箱上的应用。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种音频处理方法，其特征在于，所述方法包括：

接收初始音频信号，将所述初始音频信号处理为第一声道音频信号和第二声道音频信号；

生成控制信号，所述控制信号对所述第一声道音频信号中的至少两路信号分别独立放大处理，并对所述第二声道音频信号中的至少两路信号分别独立放大处理，其中，所述控制信号是基于用户的位置生成，并控制所述第一声道音频信号的放大幅度总和与所述第二声道音频信号的放大幅度总和相等；

对所述第一声道音频信号进行所述独立放大处理后并输出给第一扬声器组，对所述第二声道音频信号进行所述独立放大处理后并输出给第二扬声器组；所述第一扬声器组和第二扬声器组分别至少包括两组扬声器单元，其中每组扬声器单元用于接收所述独立放大处理的至少两路信号中的一路信号；所述扬声器单元依次设置在水平方向上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一扬声器组包括第一扬声器单元和第二扬声器单元，所述第二扬声器组包括第三扬声器单元和第四扬声器单元，其中所述第一扬声器单元、第二扬声器单元、第三扬声器单元和第四扬声器单元依次沿水平方向设置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制信号对所述第一声道音频信号中的至少两路信号和所述第二声道音频信号中的至少两路信号分别独立控制放大处理具体为：

所述控制信号控制传送给所述第一扬声器单元的所述第一声道音频信号幅度大于传送给所述第二扬声器单元的所述第一声道音频信号幅度，控制传送给所述第三扬声器单元的所述第二声道音频信号幅度大于传送给所述第四扬声器单元的第二声道音频信号幅度，或者

控制信号控制传送给所述第一扬声器单元的所述第一声道音频信号幅度小于传送给所述第二扬声器单元的所述第一声道音频信号幅度，控制传送给所述第三扬声器单元的所述第二声道音频信号幅度小于传送给所述第四扬声器单元的第二声道音频信号幅度。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一扬声器单元与所述第四扬声器单元的设置位置和出音方向沿中点纵向轴对称，所述第二扬声器单元与所述第三扬声器单元的设置位置和出音方向沿中点纵向轴对称。

5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述第一声道音频信号为左声道音频信号，所述第二声道音频信号为右声道音频信号；或者所述第一声道音频信号为右声道音频信号，所述第二声道音频信号为左声道音频信号。

6.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述生成控制信号的方法具体包括：

检测用户的位置，获得位置信号；

基于所述位置信号获得所述控制信号。

7.一种电视机，其特征在于，所述电视机应用上述权利要求1-6任一权项所述的方法，所述电视机包括：音频信号处理单元、放大器、扬声器组和控制单元；

所述音频信号处理单元，用于接收初始音频信号，将所述初始音频信号处理为第一声道音频信号和第二声道音频信号；

所述控制单元，用于生成控制信号，所述控制信号对所述第一声道音频信号中的至少两路信号分别独立放大处理，并对所述第二声道音频信号中的至少两路信号分别独立放大处理；其中，所述第一声道音频信号的放大幅度总和与所述第二声道音频信号的放大幅度总和相等；

所述放大器，用于对所述第一声道音频信号进行所述独立放大处理并输出给第一扬声器组，对所述第二声道音频信号进行所述独立放大处理并输出给第二扬声器组；所述第一扬声器组和第二扬声器组分别至少包括两组扬声器单元；所述扬声器单元依次设置在水平方向上；

所述扬声器组，包括所述第一扬声器组和所述第二扬声器组，用于对接收到的第一声道音频信号和第二声道音频信号进行播放。

8.根据权利要求7所述的电视机，其特征在于，所述第一扬声器组包括第一扬声器单元和第二扬声器单元，所述第二扬声器组包括第三扬声器单元和第四扬声器单元，其中所述第一扬声器单元、第二扬声器单元、第三扬声器单元和第四扬声器单元依次沿水平方向设置。

9.根据权利要求8所述的电视机，其特征在于，所述控制单元具体用于：

生成所述控制信号控制传送给所述第一扬声器单元的所述第一声道音频信号幅度大于传送给所述第二扬声器单元的所述第一声道音频信号幅度，控制传送给所述第三扬声器单元的所述第二声道音频信号幅度大于传送给所述第四扬声器单元的第二声道音频信号幅度；或者

生成所述控制信号控制传送给所述第一扬声器单元的所述第一声道音频信号幅度小于传送给所述第二扬声器单元的所述第一声道音频信号幅度，控制传送给所述第三扬声器单元的所述第二声道音频信号幅度小于传送给所述第四扬声器单元的第二声道音频信号幅度。

10.根据权利要求8或9所述的电视机，其特征在于，所述第一扬声器单元与所述第四扬声器单元的设置位置和出音方向沿电视机屏幕中点纵向轴对称，所述第二扬声器单元与所述第三扬声器单元的设置位置和出音方向沿电视机屏幕中点纵向轴对称。

11.根据权利要求7、8或9所述的电视机，其特征在于，所述控制单元具体还用于：检测用户的位置，获得位置信号；基于所述位置信号获得控制信号。