CN103907151B - 用于混响时间延长的装置、方法和电声系统 - Google Patents

用于混响时间延长的装置、方法和电声系统 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于延长混响时间的装置。该装置包括：用于计算波场合成信息的模块(110)；以及信号处理器(120)，用于基于由多个麦克风接收的多个音频输入信号并且基于波场合成信息来产生多个扬声器的多个音频输出信号。该装置还包括用于确定一个或多个虚拟墙的虚拟位置的操作单元(130)。用于计算波场信息的模块(110)被设计为基于一个或多个虚拟墙的虚拟位置来计算波场合成信息。此外，可通过操作单元(130)调整至少一个虚拟墙的虚拟位置。

Description

用于混响时间延长的装置、方法和电声系统
技术领域
本发明涉及用于混响时间延长的装置、方法和电声系统。
背景技术
从音响(acoustic)角度来看，房间(room，空间)对于不同的应用可能并不是最适合的。因此，音乐演出通常需要某些混响以听起来很好。另一方面，当房间太混响时，扬声器可能部分地未得到理解。因此，借助混响系统的混响时间的自适应是有用的。
例如，在剧院、会议中心、天文馆、研究室、多功能厅中，对于不同的情况，可能需要不同的音响条件，特别是，关于混响时间的不同要求成为必要的。为了影响混响时间，可使用用于混响时间延长的电声系统。该系统可结合入到现有的音乐厅中，然而，当构建相应大楼和大厅时(例如，在展馆构建中)设置用于混响时间延长的电声系统也可有用。出于娱乐目的，也可期望用于音频再现的混响时间延长。
在下面，将更加详细地讨论波场合成技术。波场合成(WFS)已经在代尔夫特理工大学进行了研究并且在80年代后期首次提出(Berkhout,A.J.；de Vries,D.；Vogel,P.:Acoustic control by Wave-field Synthesis.JASA93,1993)。
由于该方法中关于计算能力和传输速率的巨大要求，波场合成迄今难以在实践中应用。只有如今在微处理器技术和音频编码领域中的发展允许在特定应用中使用本技术。在专业领域中的首批产品有望在明年出现。WFS的基本思想基于波动理论的惠更斯原理的应用。
通过波捕获的每个点为以球形或圆形传播的元波的起点。应用于音响，任何形式的入射波阵面可通过彼此相邻(以所谓的扬声器阵列)排布的大量扬声器来再现。在再现单独的点源并且扬声器为线性阵列的最简单的情况下，必须利用时间延迟和振幅缩放来馈送每个扬声器的音频信号，从而使单独的扬声器的辐射声场被正确地叠加。对于几个声源，分别计算每个源对每个扬声器的贡献，并且将所产生的信号相加。在具有反射墙的房间中，反射也可经由扬声器阵列再现为另外的源。因此，计算工作量在很大程度上取决于声源的数量、录音室反射特性和扬声器的数量。
该技术的优点尤其在于跨越再现房间的大范围的自然空间声音印象是可以的。与已知技术相比，声源的方向和距离非常精确地再现。在一定程度上，虚拟声源甚至可位于实际扬声器阵列与收听者之间。
因此，通过波场合成(WFS)技术，可为大范围的收听者获得良好的空间声音。正如上文所述，波场合成基于惠更斯原理，根据惠更斯原理，波阵面可通过叠加元波来形成并构建。根据数学上精确的理论描述，将必须使用在无限小距离处的无限数量的源来产生元波。然而，实际上，使用在彼此相距有限小距离处的有限数量的扬声器。根据WFS原理来控制具有来自虚拟源的音频信号(具有特定延迟和特定电平)的这些扬声器的每一个。电平和延迟对于所有扬声器通常是不同的。
正如上文所述，波场合成系统基于惠更斯原理来操作且通过多个单独的波重构例如排布在相距收听者特定距离处的虚拟源的给定波形。因此，波场合成算法从扬声器阵列接收关于单独的扬声器的实际位置的信息以随后计算该单独的扬声器的分量信号，随后该扬声器最终必须辐射该分量信号，从而对于收听者，来自单独的扬声器的扬声器信号与其它活跃的(active，激活的)扬声器的扬声器信号的叠加执行重构，从而收听者具有以下印象：他没有接触到(exposed to，暴露于)来自许多单独的扬声器的声音而只是接触到来自在虚拟源的位置处的单个扬声器的声音。
对于在波场合成设置中的几个虚拟源，计算每个虚拟源对每个扬声器的贡献(即，第一扬声器的第一虚拟源、第一扬声器的第二虚拟源的分量信号等)以随后将分量信号相加，以最终获得实际的扬声器信号。在例如三个虚拟源的情况下，所有活跃的扬声器的扬声器信号的叠加对于收听者将具有以下效果：收听者不会具有他接触到来自大的扬声器阵列的声音而是他听见的声音只源于位于特定位置处的三个声源(等同于虚拟源)的印象。
实际上，执行分量信号的计算的主要原因在于，根据虚拟源的位置和扬声器的位置，在特定时间处提供具有延迟和缩放因子的分配给虚拟源的音频信号，以获得虚拟源的延迟的和/或缩放的音频信号，当只存在一个虚拟源时，该延迟的和/或缩放的音频信号直接表示扬声器信号，或者，在与所考虑的扬声器的来自其它虚拟源的更多分量信号相加之后，该延迟的和/或缩放的音频信号对所考虑的扬声器的扬声器信号有贡献。
典型的波场合成算法与在扬声器阵列中存在多少扬声器无关地进行操作。波场合成的根本理论在于，每个任意声场可通过无限多数量的单独的扬声器来精确地重构，其中，单独的扬声器排布为彼此无限接近。然而，实际上，既无法实现无限多的数量，也无法实现无限接近的排布。相反，存在有限数量的并且排布在彼此相距预定间隔处的扬声器。因此，在真实的系统中，只获得实际波形的近似(如果虚拟源实际存在，即为真实源，则这将会发生)。
波场合成方法还可再现几种不同的源类型。突出源类型为其中电平与1/r成比例地降低的点源，其中，r为收听者与虚拟源位置之间的距离。另一种源类型为辐射平面波的源。在此，由于可通过排布在彼此相距无限距离处的点源产生平面波，因此与相距收听者的距离无关，电平保持恒定。
在上面对现有波场合成方法的浏览之后，我们现将处理现有技术已知的用于混响时间延长系统。
在US005109419A中，Griesinger描述了其中不同的声源经由麦克风记录或直接输入并且经由混响矩阵来人工地混响的用于混响时间延长电声系统。该系统的输出信号输出到分布式扬声器，并且因此在房间中产生人工混响。
此外，Poletti在“Reverberators for use in wide band assistedreverberation systems”US000000039189E中描述了基于空间信号的检测并且在再次控制多个扬声器的延迟矩阵中处理空间信号的用于混响时间延长的电声系统。
在US0051425869A中，Berkhout描述了其中在房间中记录的信号经由重构波场来卷积并且再现的方法。
G.Theile、H.Wittek和M.Reisinger的“Wellenfeldsynthese,NeuederTonaufnahme und–wiedergabe”(FKTFernseh-und Kino-Technik,Fachverlag Schiele&Schon GmbH,Berlin,DE,Vol.57,No.4,2003.4.1,735–739页,ISSN:1430-9947)描述了关于立体声响声源和不同的信号的结合以及测试配置以给出对音频记录和再现方法的广泛的洞察和概述。
Marinus M.Boone的“Acoustic rendering with wave field synthesis”(ACM SIGGRAPH AND EUROGRAPHICS CAMPFIRE:AcousticRendering for Virtual Environments,Snowbird,Utah,5.26–5.29,2001；1–9页)给出了波长合成的概述，它的理论和实施作为实验室示范系统，其中，提供了实施方式和方法。
在专利文献中，具有不同的用于混响时间延长的系统，诸如US3614320A和WO2006092995A1。
然而，没有系统允许灵活地动态自适应于不同的和交替的音响条件以及关心混响事件延长的用户的要求。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供用于混响时间延长的装置、方法和电声系统的改良概念。本发明的目的通过根据权利要求1所述的装置、根据权利要求12所述的方法、根据权利要求13所述的计算机、根据权利要求14所述的电声系统和根据权利要求15所述的方法来解决。
本发明提供了用于混响时间延长的装置。该装置包括：用于计算波场合成信息的模块；以及信号处理器，用于基于多个音频输入信号并且基于波场合成信息来产生多个扬声器的多个音频输出信号，其中，音频信号已经由多个麦克风记录或采集。进一步地，该装置包括用于确定一个或几个虚拟墙的虚拟位置的操作单元。用于计算波场合成信息的模块被实施为基于一个或几个虚拟墙的虚拟位置来计算波场合成信息。进一步地，可通过操作单元调整至少一个虚拟墙的虚拟位置。
通过使虚拟墙向外移动，获得音响房间(room，空间)扩张。音响房间扩张另外通过再生效果来获得，再生效果包括再次通过麦克风来记录由扬声器输出的所产生的音频输出信号，并且因此所产生的音频输出信号结合到在稍后时间产生的音频输出信号中。
因此，提供了用于产生音响房间扩张的装置和方法，其中，分布式麦克风记录相关的声源和音响环境并且经由波场合成系统相对于静止或动态的虚拟源位置再现相关的声源和音响环境。
本发明基于虚拟源在基于波场合成的算法中产生的概念。在此，本发明描述了一种方法：其中，借助在待混响房间中的分布式麦克风，房间的音响利用被放大的源来记录并且经由AD转换器供应至处理系统。在此，处理系统可由软件组成，其中，信号首先经由滤波器进行处理并随后在波场合成算法中处理为基于对象的声源，该信号再次经由滤波器进行处理以随后经由波场合成系统输出。由于波场合成的选择，所记录的空间信号可以任何方式进行定位并且可以任意方式作为“虚拟墙”移动。从而，可产生单独的房间几何形状。所记录的空间信号通常表示为平面波，并且因此对应于墙的音响效果。该虚拟墙不仅可移动，而且可相对于其角度进行改进，并且从而直接影响声源的反射图案。
在一种实施方式中，用于计算波场合成信息的模块被实施为计算延迟值和振幅因子值作为波场合成信息。在此，延迟值规定通过其音频输入信号的其中一个以延迟的方式在扬声器的其中一个再现的延迟。振幅因子值规定通过其修改音频输入信号的其中一个的振幅以获得在扬声器的其中一个输出的修改的信号的振幅因子。
此外，用于计算波场合成信息的模块可被实施为在任何时间点计算每个扬声器/虚拟墙对的延迟值和振幅因子，其中，扬声器/虚拟墙对为一个扬声器和一个虚拟墙的一对。
在进一步的实施方式中，用于计算波场合成信息的模块被实施为基于扬声器/虚拟墙对的扬声器与虚拟墙的距离来计算扬声器/虚拟墙对的延迟值和振幅因子值。
进一步地，，用于计算波场合成信息的模块可被实施为：扬声器与虚拟墙之间距离越大，则将扬声器/虚拟墙对的延迟值设置成越高。
进一步地，用于计算波场合成信息的模块可被实施为：扬声器与虚拟墙之间距离越大，则将扬声器/虚拟墙对的振幅因子值设置成越小。
在进一步的实施方式中，操作单元被实施为将至少一个虚拟墙从第一虚拟位置移到第二虚拟位置，从而使虚拟墙可平行于其第一位置任意地移动。进一步地，操作单元可被实施为将至少一个虚拟墙从第一虚拟位置移到第二虚拟位置，从而使虚拟墙可相对于其第一位置以可旋转的方式任意地移动。
在进一步的实施方式中，操作单元被实施为使得可通过操作单元调整所有虚拟墙的虚拟位置。操作单元可被实施为使得每个虚拟墙可从第一虚拟位置移到第二虚拟位置，从而使每个虚拟墙平行于其第一位置和相对于其第一位置以可旋转的方式任意地移动。
在进一步的实施方式中，用于混响时间延长装置可包括用于过滤谐振频率的参数滤波器。
进一步地，提供了一种用于混响时间延长的电声系统，该电声系统包括：多个麦克风；根据上述实施方式中的其中一个的用于混响时间延长的装置；以及多个扬声器的扬声器阵列。在此，多个麦克风被实施为产生馈入用于混响时间延长的装置中的多个音频输入信号，并且其中，扬声器阵列的多个扬声器被实施为使音频输出信号通过混响时间延长装置馈入并且再现所馈入的音频输出信号。
下面将参照附图讨论本发明的优选实施方式。
附图说明
图1示出根据实施方式的用于混响时间延长的装置的方框图；
图2示出了展示用于计算波场合成信息的模块与信号处理器的协作的方框图；
图3示出了根据实施方式的用于混响时间延长的电声WFS系统；
图4示出了电声WFS的进一步的实施方式；
图5示出了根据实施方式的设置有5个天花板麦克风以及在减小的WFS阵列中的40个天花板扬声器和圆周水平带状的常规扬声器的普通会议室(5m×18m×15m)；
图6示出了根据实施方式的扬声器阵列、虚拟墙和麦克风；以及
图7示出根据进一步的实施方式的扬声器阵列和虚拟墙。
具体实施方式
图1示出根据实施方式的用于混响时间延长的装置。该装置包括用于计算波场合成信息的模块110。此外，该装置包括信号处理器120，信号处理器120用于基于已经由多个麦克风(未示出)记录的多个音频输入信号s1,s2,…,sn并且基于波场合成信息来产生多个扬声器(未示出)的多个音频输出信号y1,y2,…,yn。此外，该装置包括用于确定一个或几个虚拟墙的虚拟位置的操作单元130。在此，用于计算波场合成信息的模块110被实施为基于一个或几个虚拟墙的虚拟位置来计算波场合成信息WSinf。在此，对于至少一个虚拟墙，其虚拟位置可通过操作单元来调整。在一种实施方式中，用于计算波场合成信息的模块110和信号处理器120可在一个模块(波场合成模块)中实现。
下文中，参照图2，将说明用于计算波场合成信息的模块与信号处理器的协作的实现。在图2中，用于计算波场合成信息的模块210和信号处理器220由虚线示出。
用于计算波场合成信息的模块210和信号处理器220具有强平行结构，在该结构中从每个虚拟墙(虚拟源)的供应至信号处理器的音频信号开始且从相应虚拟墙(虚拟源)的位置信息开始，其中，用于计算波场合成信息的模块210从操作单元接收该位置信息，首先，计算延迟信息Vi和振幅因子(缩放因子)SFi，其取决于位置信息和恰好考虑的扬声器(即，具有编号j的扬声器，即，LSj)的位置。基于虚拟源(虚拟墙)的位置信息和所考虑的扬声器j的位置来计算延迟信息Vi以及缩放因子SFi是通过在器件300、302、304、306中实施的已知算法来进行的。
基于延迟信息Vi(t)和SFi(t)以及基于分配给单独的虚拟源的音频信号ASi(t)，为最终获得的扬声器信号中的分量信号Kij计算当前时刻tA的离散值AWi(tA)。这通过如图2示意性示出的器件310、312、314、316来执行。图2实际上还示出了在时刻tA处对单独的分量信号的“闪拍(flash shot)”。单独的分量信号随后通过加法器320组合到节点，以确定扬声器j的扬声器信号(其随后可被供应至扬声器以输出)的当前时刻tA的离散值。
从图2可以看出，首先，基于延迟信息和振幅缩放因子(缩放因子)为每个虚拟源单独地计算在当前时刻处有效的值，于是，基于不同的虚拟墙(虚拟源)将一个扬声器的所有分量信号相加。如果例如只存在一个虚拟源，则加法器将省略，并且例如当虚拟源1为仅有的虚拟源时，施加于图2中的加法器的输出端的信号将对应于由器件310输出的信号。
在此，应当注意，扬声器信号的值在相应的输出端获得，扬声器信号是归因于不同虚拟源1,2,3,…,n的针对该扬声器的分量信号的叠加。将基本上会为每个扬声器设置这种阵列，除例如2个、4个或8个组合扬声器总是由同一扬声器信号进行控制外，由于实际原因，这是优选的。
图3表示根据实施方式的用于混响时间延长的WFS系统。
根据图3的实施方式，四个麦克风350均匀地安装于房间中，从天花板悬挂下一米。麦克风信号在波场合成算法360中处理为一个虚拟源，其在相同的房间中经由波场合成混响系统370作为平面波再现。WFS系统包括用于移动四个麦克风源的操作表面。利用该操作单元，四个麦克风信号被记录且向外拉。结果为房间的音响扩展。
以此方式，可产生任何大小的房间。通过定位虚拟墙，房间的混响时间相对于墙的位置和排布(角度)而变化。
在一种实施方式中，波场合成模块360包括根据图1的实施方式的用于计算波场合成信息的模块和根据图1的实施方式的信号处理器。
在一种实施方式中，操作单元375为根据图1的实施方式的操作单元。
根据实施方式，图3中的单元355表示用于过滤谐振频率的滤波器。当经由扬声器产生稍候的音频信号输出时，在扬声器370的其中一个输出的声波再次由麦克风350记录并且再次被考虑。为了避免发生不希望有的谐振，滤波器355可被用于抑制这些谐振。
根据一种实施方式，滤波器365可为例如用于适配扬声器的常规的滤波器。
图4示出了电声WFS系统的又一种实施方式。天花板麦克风的信号在中央处理单元中被处理且在被滤波之后在矩阵中被处理为虚拟源，该虚拟源在电平自适应、房间(room，空间)比例调节和扬声器滤波之后经由WFS阵列和均匀分布的天花板扬声器被再次再现为虚拟声源。
在图4中，麦克风411、412将音频输入信号馈入麦克风前置放大器416、417中。麦克风411为靠近声源(例如，讲台)的麦克风。麦克风412为在房间内的但比麦克风411相距声源更远的房间麦克风。通常，使用靠近声源的几个房间麦克风和/或几个麦克风。
麦克风前置放大器416、417放大从麦克风411、412接收的音频输入信号以获得预放大的音频输入信号。麦克风前置放大器416、417可为普通的麦克风前置放大器。预放大的音频输入信号馈入模拟数字转换器420中，该模拟数字转换器420将最初是模拟形式的音频信号转换为数字音频信号。模拟数字转换器420可为普通的模拟数字转换器。
模拟数字转换器420将数字音频信号馈入吸收滤波器425中。吸收滤波器425执行滤波，吸收滤波器425用于使数字音频信号自适应于墙材料。在一种实施方式中，吸收滤波器425进行滤波从而使当再现强烈反射墙时，数字音频信号以几乎未经滤波的方式通过吸收滤波器425。然而，如果再现强烈衰减墙时，在一种实施方式中，则吸收滤波器425在很大程度上对数字音频信号进行滤波。
滤波器430为用于反馈补偿和音调控制的滤波器。如果扬声器再现信号，则该信号的声波再次由麦克风记录并且这导致反馈。在一种实施方式中，滤波器430可被用于完全或部分地补偿该反馈。此外，滤波器430可用于音调控制。在一种实施方式中，反馈补偿和/或音调控制可以常规的方式来执行。
此外，图4中的系统包括中央操作单元435和用于计算波场合成信息的模块440。在此，中央操作单元435可对应于图1中的操作单元。图4中的中央操作单元可设置有GUI(图形用户界面)。用于计算波场合成信息的模块440可对应于图1中的用于计算波场合成信息的模块。
用于计算波场合成信息的模块440将所计算的波场合成参数传给模块445。这些波场合成参数可例如为延迟值和振幅值，诸如振幅因子值。
模块445从由模块440传递的值建立延迟振幅矩阵。在一种实施方式中，延迟振幅矩阵可例如包括特定时刻的每个扬声器/虚拟墙对的一个延迟值和一个振幅因子。
模块445基于从用于计算波场合成信息的模块440获得的波场合成参数执行音频缩放。如果例如已经为扬声器/虚拟墙对获得了延迟值和振幅因子值，则例如由虚拟墙辐射(例如，表面上由虚拟墙反射的)的信号延迟了所获得的延迟值，并且从模块440获得的振幅因子值通过振幅因子值修改为待输出信号的振幅，例如通过将振幅因子值与待输出信号的振幅相乘。
下文中，滤波器450对由模块445修改的音频信号进行滤波以获得扬声器自适应。在主增益模块455中，修改音频信号以调整总量。这可以常规方式进行。在增益房间(room，空间)比例模块460中，执行房间比例与原始信号的比值调整。在一种实施方式中，例如，从房间麦克风的音频信号产生的音频信号与从靠近讲台的麦克风的音频信号产生的音频信号的比值是可调整的，例如通过调整相应信号的振幅。
修改的数字音频信号随后被馈入数字模拟转换器465中，数字模拟转换器465将修改的数字音频信号转换为模拟音频输出信号。模拟音频输出信号随后通过功率放大器471、472来放大并且通过扬声器481、482输出。在图4的实施方式中，音频信号通过波场合成扬声器481或天花板扬声器482输出。很明显，在实际系统中可使用多个波场合成扬声器和/或天花板扬声器。
图5示出了设置有5个天花板麦克风511、512、513、514、515以及在减小波场合成阵列530中的40个天花板扬声器和圆周水平带状的常规扬声器的普通会议室(5m×18m×15m)。天花板麦克风511，512，513，514，515的信号在中央处理单元中进行处理并且在滤波之后在矩阵中处理为虚拟源，该虚拟源在电平自适应、房间比例调节和扬声器滤波之后经由WFS阵列和均匀分布的天花板扬声器作为虚拟声源521，522，523，524，525再次输出。图4示出了结构。在此，麦克风信号由分别相对的虚拟源表示以防止反馈。通过使用灵活矩阵和将任何输入(麦克风输入/线路入)表示为虚拟声源521，522，523，524，525的选择，直接输入麦克风的信号结合到房间仿真中，并且由于它们的定位，它们还被用于在人工混响延长房间中的表示。然而，这些信号必须视为很难再生，这是因为它们几乎不包括房间比例。可添加更多的麦克风以记录复杂的反射分布。此外，在天花板上的虚拟声源521，522，523，524，525的表示是可行的，当表示真实房间时，这可视为重要品质要求。在矩阵的输入分支中，除了具有用于反馈抑制的窄带滤波器的滤波器单元外，还有考虑不同房间材料的滤波器单元，以将不同的吸收和反射参数结合在待混响的房间中。如所描述的，所检测的麦克风信号再次被模拟成可自由定位的源并且具有现有的房间特性，再次由麦克风记录，这导致房间音响再生。
图6示出了特定实施方式的基本概念。如图6所示，示出了包括12个扬声器611、612、613的扬声器阵列。在实际实施方式中，扬声器的数量通常会明显更高并且包括例如60个、100个、200个、300个或更多个扬声器。此外，示出了四个虚拟墙621、622、623、624。
下文中，将更详细地考虑扬声器611和虚拟墙621。扬声器611和虚拟墙621形成扬声器/虚拟墙对(611，621)。一个扬声器和一个虚拟墙的任何其它组合也形成扬声器/虚拟墙对。扬声器与虚拟墙之间距离由箭头d表示。此外，在图6中，设置了多个麦克风631，632，633。为了简单起见，假设麦克风631通过记录声波来产生音频信号，其将经由扬声器611再现。在此，通过扬声器611再现的信号对应于由麦克风631记录的声波在虚拟墙621上的反射。这意味着由麦克风记录的信号仅可通过扬声器611利用时间延迟来再现，这取决于扬声器与虚拟墙之间距离：虚拟墙621与扬声器611之间的距离越大，时间延迟(即，通过其由麦克风631记录的信号在扬声器611中再现的延迟值)越大。图6示出了虚拟墙621移动至虚线629，其中，虚拟墙到扬声器611的距离从d增加到2d。延迟值相应地增加。
在特定实施方式中，延迟值可根据以下公式进行计算：
延迟＝(d+c)*p1
其中，d为扬声器/虚拟墙对的扬声器与虚拟墙之间的距离，c为常数值，p1为大于0的比例常数。扬声器与虚拟墙之间距离越大，延迟值变得越大。
在一种实施方式中，由于虚拟墙越远离声源，真实声源的振幅也变得越小，因此虚拟墙与扬声器之间距离变得越高，所选择的振幅因子越小，其中虚拟声源表示表面上反射声波的虚拟墙。振幅因子是通过其修改输出信号的其中一个的振幅以获得在其中一个扬声器输出的修改的信号的因子。
在特定实施方式中，振幅因子可根据以下公式进行计算：
振幅因子＝[1/(d+h)]*p2
其中，d为扬声器/虚拟墙对的扬声器与虚拟墙之间的距离，h为常数值，p2为大于0的比例常数。在优选的实施方式中，比例常数p2被选择为使得振幅因子总是假设大于0且小于1的值。
基本上，增加延迟值可导致混响时间延长。
图7示出了又一种实施方式，其中，虚拟墙的当前位置729被改变为使得虚拟墙的当前位置729相对于其旧位置721已经以可旋转的方式改变。虚拟墙的旧位置到扬声器711的距离由箭头e表示，虚拟墙的新位置到扬声器711的距离由箭头f表示。
虽然已经在装置的情况下描述了某些些方面，但是，很明显，这些方面也表示相应方法的描述，其中方块或装置对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，已经在方法步骤的背景下描述的方面也表示相应装置的相应方块或元件或特征的描述。
发明性计算机程序或信号可存储于数字存储器介质中或可在传输介质(诸如无线传输介质或有线传输介质，诸如因特网)上进行传输。
根据特定的实施要求，本发明的实施方式可实施为硬件或软件。可通过使用数字存储器介质来实施，诸如存储电子可读控制信号的光盘、DVD、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或快闪存储器，其与可编程的计算机系统协作(或能够协作)从而执行相应的方法。
根据本发明的某些实施方式包括具有电子可读控制信号的非瞬时性数据载体，电子可读控制信号能够与可编程的计算机系统协作从而执行本文中所述的方法之一。
一般地，本发明的实施方式可被实施为具有程序代码的计算机程序产品，其中，当在计算机上执行该计算机程序产品时，该程序代码有效地执行方法之一。例如，程序代码可存储于机器可读的载体上。
其它实施方式包括存储于机器可读的载体上的用于执行本文中所述的方法之一的计算机程序。
换言之，本发明方法的一种实施方式为具有程序代码的计算机程序，当在计算机上执行该计算机程序时，该程序代码用于执行本文中所述的方法之一。
本发明方法的又一种实施方式为数据载体(或数字存储器介质或计算机可读介质)，该数据载体包括记录在其上的用于执行本文中所述的方法之一的计算机程序。
因此，本发明方法的又一种实施方式为表示用于执行本文中所述的方法之一的计算机程序的数据流或一系列信号。该数据流或一系列信号可被配置为经由数据通信连接(诸如经由因特网)进行传输。
又一种实施方式包括被配置为或适配为执行本文中所述的方法之一的处理器件，例如计算机或可编程的逻辑设备。
又一种实施方式包括安装了用于执行本文中所述的方法之一的计算机程序的计算机。
在某些实施方式中，可编程的逻辑设备(例如，现场可编程门阵列)可被用于执行本文中所述的方法的一个或所有功能。在某些实施方式中，现场可编程门阵列可与微处理器协作以执行本文中所述的方法之一。一般地，优选地通过任何硬件设备执行方法。
上述实施方式仅呈现本发明的原理的说明。很明显，本文中所述的阵列和细节的修改和变更对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，旨在本发明仅通过所附权利要求的范围而不是通过本文中基于实施方式的描述和讨论已经呈现的特定细节来限制。

Claims (15)

1.一种用于混响时间延长的装置，包括：
用于计算波场合成信息的模块(110)；
信号处理器(120)，用于基于已经由多个麦克风记录的多个音频输入信号并且基于所述波场合成信息来产生多个扬声器的多个音频输出信号；以及
操作单元(130)，用于确定一个或几个虚拟墙的虚拟位置，
其中，所述用于计算波场合成信息的模块(110)被实施为基于所述一个或几个虚拟墙的所述虚拟位置来计算所述波场合成信息，并且
其中，通过所述操作单元(130)能够调整至少一个所述虚拟墙的所述虚拟位置。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述用于计算波场合成信息的模块(110)被实施为计算延迟值和振幅因子值以作为波场合成信息，其中，所述延迟值表示所述音频输入信号的其中一个以延迟的方式在所述扬声器的其中一个处再现的延迟，并且其中，所述振幅因子表示修改所述音频输入信号的其中一个的振幅以获得在所述扬声器的其中一个处输出的修改的信号所采用的因子。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述用于计算波场合成信息的模块(110)被实施为计算特定时间的每个扬声器/虚拟墙对的延迟值和振幅因子，其中，扬声器/虚拟墙对为一个所述扬声器和一个所述虚拟墙所成的一对。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述用于计算波场合成信息的模块(110)被实施为基于所述扬声器/虚拟墙对的所述扬声器与所述虚拟墙的距离来计算扬声器/虚拟墙对的所述延迟值和所述振幅因子值。
5.根据权利要求3或4所述的装置，其中，所述用于计算波场合成信息的模块(110)被实施为：所述扬声器/虚拟墙对的所述扬声器与所述虚拟墙之间的距离越大，则将扬声器/虚拟墙对的延迟值设置成越大。
6.根据权利要求3或4所述的装置，其中，所述用于计算波场合成信息的模块(110)被实施为：所述扬声器/虚拟墙对的所述扬声器与所述虚拟墙之间的距离越大，则将扬声器/虚拟墙对的振幅值设置成越小。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述用于计算波场合成信息的模块(110)被实施为：所述扬声器/虚拟墙对的所述扬声器与所述虚拟墙之间的距离越大，则将扬声器/虚拟墙对的振幅值设置成越小。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述操作单元(130)被实施为使得至少一个所述虚拟墙能够从第一虚拟位置移动到第二虚拟位置，从而所述虚拟墙能够平行于它的第一虚拟位置而任意地移动。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述操作单元(130)被实施为使得至少一个所述虚拟墙能够从第一虚拟位置移动到第二虚拟位置，从而所述虚拟墙能够相对于所述第一虚拟位置以能够旋转的方式任意地移动。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，通过所述操作单元(130)能够调整所有所述虚拟墙的所述虚拟位置。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述操作单元(130)被实施为使得每个所述虚拟墙能够从第一虚拟位置移动到第二虚拟位置，从而每个虚拟墙能够平行于它的第一虚拟位置和相对于它的第一虚拟位置以能够旋转的方式任意地移动。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括用于过滤谐振频率的参数滤波器。
13.一种用于混响时间延长的方法，包括：
确定一个或几个虚拟墙的虚拟位置；
接收已经由多个麦克风记录的多个音频输入信号；
计算波场合成信息；以及
基于所述音频输入信号并且基于所述波场合成信息来产生多个扬声器的多个输出信号，
其中，基于所述一个或几个虚拟墙的所述虚拟位置来计算所述波场合成信息，并且
其中，能够调整至少一个所述虚拟墙的所述虚拟位置。
14.一种用于混响时间延长的电声系统，包括：
多个麦克风(350；411，412)；
根据权利要求1至12中任一项所述的用于混响时间延长的装置；以及
扬声器阵列，包括多个扬声器(370；481，482)，
其中，所述多个麦克风(350；411，412)被实施为产生馈入所述用于混响时间延长的装置中的多个音频输入信号，并且其中，所述扬声器阵列的所述多个扬声器(370；481，482)被实施为使所述音频输出信号通过所述用于混响时间延长的装置馈入并且再现所馈入的音频输出信号。
15.一种利用电声系统的用于混响时间延长的方法，包括：
通过多个麦克风记录多个音频输入信号；
执行根据权利要求13所述的用于混响时间延长的方法以产生多个音频输出信号，其中，接收所述多个音频输入信号的步骤包括接收由所述多个麦克风记录的所述多个音频输入信号，以及
利用包括多个扬声器的扬声器阵列来输出所述多个音频输出信号。
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