CN109983785A - 电子装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种电子装置，包括：音频处理器，配置为通过处理具有至少两个声道的音频输入来生成音频输出；以及控制器，配置为控制音频处理器将音频输入划分为在声音形象方面彼此不同的第一音频分量和第二音频分量，将第二音频分量的声音形象修改到预定位置，以增强音频输出的存在性，并基于具有未修改的声音形象的第一音频分量和具有修改后的声音形象的第二音频分量生成音频输出。

Description

电子装置及其控制方法

技术领域

与示例实施例一致的装置和方法涉及一种电子装置及其控制方法，更具体地，涉及一种能够提供具有较大声音形象的声音而没有音频失真的电子装置及其控制方法。

背景技术

电视(TV)、音频系统等电子装置输出广播或多媒体内容的声音。存在使电子装置的声音输出具体化的多种方法。然而，最近将立体声扬声器等用于基于输入音频信号来输出声音。如此，在供家庭使用的通用TV的情况下，左声道扬声器和右声道扬声器之间的空间受到TV的尺寸和宽度的限制，并因此在窄于聆听标准立体声所需的环境的聆听环境下重现声音。换言之，前立体声图像过窄，使得即使是立体声音频信号依然听起来像单声道声音。

为了解决该问题，已经公开了一种通过向接收到的多声道声音应用头部相关传递函数(HRTF)来放大声音形象的立体声增强系统(US 7,801,317 B2)。

发明内容

技术问题

根据现有技术，即使在2声道立体声源的声音形象位于中心时依然应用HRTF，因此，造成音调不必要的失真。此外，由于虚拟扬声器被限制在2个声道，因此现有技术不足以重现自然表现。除此之外，现有技术还存在不考虑当根据频带左右布置多个扬声器时造成的路径差异的问题。

技术方案

根据示例实施例的一个方面，提供了一种电子装置，包括：音频处理器，配置为通过处理具有至少两个声道的音频输入来生成音频输出；以及控制器，配置为控制音频处理器将音频输入划分为在声音形象方面彼此不同的第一音频分量和第二音频分量，将第二音频分量的声音形象修改到预定位置，并基于第一音频分量和修改后的第二音频分量生成音频输出。

因此，提供具有较大声音形象的声音而没有失真。

第一音频分量可以与中央声音形象有关，且第二音频分量可以与除了中央声音形象之外的周围声音形象有关。

因此，对于声音形象位于中心的第一音频分量，跳过用于修改声音形象的处理，并且可以减小音频输出的失真。

控制器还可以配置为控制音频处理器将第二音频分量划分为多个分量。

因此，可以提供具有较大声音形象的声音。

所述电子装置还可以包括：扬声器，配置为基于所生成的音频输出来输出声音。

因此，输出这样生成的声音。

控制器还可以配置为控制音频处理器基于扬声器的位置将第二音频分量的声音形象修改到预定位置。

因此，通过利用实际声音输出位置更加准确地修改声音形象。

控制器还可以配置为控制音频处理器执行以下处理：针对声音形象被修改到预定位置的第二音频分量消除经由扬声器输出的声音的串扰。

因此，可以减小音频输出的声道之间的干扰。

扬声器可以包括基于音频输入的频带而布置为彼此间隔开预定距离的多个扬声器，且控制器还可以配置为控制音频处理器基于所述预定距离和每个扬声器的布置位置将第二音频分量的声音形象修改到预定位置。

因此，可以通过利用多个扬声器的每个位置更加准确地修改声音的声音形象。

根据示例实施例的一个方面，提供了一种控制电子装置的方法，所述方法包括：通过处理具有至少两个声道的音频输入来生成音频输出；将所述音频输入划分为在声音形象方面彼此不同的第一音频分量和第二音频分量；将第二音频分量的声音形象修改到预定位置；以及基于第一音频分量和修改后的第二音频分量来生成音频输出。

因此，可以提供具有较大声音形象的声音而没有失真。

第一音频分量可以与中央声音形象有关，且第二音频分量可以与除了中央声音形象之外的周围声音形象有关。

因此，对于声音形象位于中心的第一音频分量，跳过用于修改声音形象的处理，并且可以减小音频输出的失真。

划分音频输入可以包括将第二音频分量划分为多个分量。

因此，可以提供具有较大声音形象的声音。

所述方法还可以包括：经由扬声器输出基于所生成的音频输出的声音。

因此，输出这样生成的声音。

将声音形象修改到预定位置可以包括：基于扬声器的位置将第二音频分量的声音形象修改到预定位置。

因此，通过利用实际声音输出位置更加准确地修改声音形象。

所述方法还可以包括执行以下处理：针对声音形象被修改到预定位置的第二音频分量消除经由扬声器输出的声音的串扰。

因此，可以减小音频输出的声道之间的干扰。

将声音形象修改到预定位置可以包括：基于音频输入的频带，将多个扬声器布置为彼此间隔开预定距离；以及基于所述预定距离和每个扬声器的布置位置，将第二音频分量的声音形象修改到预定位置。

因此，可以通过利用多个扬声器的每个位置更加准确地修改声音的声音形象。

发明的有益效果

根据本发明，提供了具有较大声音形象的声音而没有失真。此外，可以通过利用多个扬声器的每个位置更准确地修改声音的声音形象。

附图说明

图1示出了根据示例实施例的电子装置；

图2是根据示例实施例的电子装置的框图；

图3是根据示例实施例的音频处理器的框图；

图4是根据示例实施例的信号划分器的框图；

图5是根据示例实施例的双耳合成器的框图；

图6示出了根据示例实施例的通过虚拟扬声器放大的声音形象；

图7是根据示例实施例的串扰消除器的框图；

图8是根据另一示例实施例的用于将第二音频分量划分为多个分量的信号划分器的框图；

图9示出了根据另一示例实施例的与从第二音频分量划分而来的多个分量相对应的双耳合成器；

图10示出了根据另一示例实施例的间隔开的多个虚拟扬声器；

图11示出了根据另一示例实施例的电子装置，其中多个扬声器在水平方向上彼此间隔开；

图12是根据另一示例实施例的针对多个扬声器的音频处理器的框图；

图13是根据示例实施例的控制流程图；

图14示出了根据示例实施例的对音频输出的失真的改善；

图15示出了根据示例实施例的当将测试信号从一侧平移到中心时对音频输出的失真的改善；

图16是根据另一示例实施例的电子装置的框图；

图17示出了根据示例实施例的电子装置的操作；

图18示出了根据示例实施例的图17中设置的声源的角度和虚拟扬声器的数量；以及

图19是根据另一示例实施例的电子装置的框图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来详细描述示例实施例。在参考附图的以下描述中，相似附图标记表示具有基本相同功能的相似元件。

在示例实施例的描述中，采用在诸如第一元件、第二元件等术语中使用的序数号来描述各种元件，并且这些术语用于区分一个元件与另一个元件。因此，元件的含义并不被这些术语所限制，这些术语只用于解释相应的实施例，而不限制实施例的思想。

将要在以下示例实施例中描述的本构思可以应用于用于输出内容的声音的电子装置。作为电子装置的一个示例，将描述一种用于显示内容的图像同时输出声音的显示装置，但是本构思不限于此。备选地，本构思可以应用于能够输出声音的各种电子装置，诸如音频系统、音频/视频(A/V)装置等。

图1示出了根据示例实施例的电子装置。电子装置1向用户提供具有声音的内容。如图1所示，根据示例实施例的电子装置1可以被示例性地具体化为电视(TV)等显示装置。根据另一示例实施例，电子装置1可以被具体化为能够输出声音的各种电子装置，诸如平板计算机、移动电话、多媒体播放器、电子相框、数字广告牌、大型显示器(LFD)、机顶盒、MP3播放器、数字多功能盘(DVD)播放器、蓝光播放器、无线电设备、A/V接收器、扬声器系统、用于车辆的音频系统等。

电子装置1处理从外部接收的内容信号，以便提供内容。内容信号可以包括从广播站接收的广播信号、经由网络接收的数据分组信号或从与电子装置1相连的多媒体设备接收的信号。备选地，内容可以是根据存储在电子装置1中的数据生成的。

内容包括声音100和101。此外，除了声音100和101之外，内容还可以包括图像或附录信息。电子装置1可以使用与内置式音频输出单元(参见图2的“203”)相连的扬声器，以便输出声音100和101。备选地，电子装置1可以使用经由音频输出单元203连接的头戴式耳机，以便输出声音100和101。

根据示例实施例的电子装置1修改声音形象，以便更加增强从音频输出单元203或扬声器输出的重现声音100和101的存在。声音形象是指聆听者对从电子装置1输出的声音100和101在心理声学上感知的虚拟声源的位置。为了修改声音形象，使用预定位置处的测量等级以及基于电子装置1的扬声器计算出的HRTF。

电子装置1将输入的音频信号划分为在声音形象方面彼此不同的第一音频分量和第二音频分量，以便在没有失真的情况下将声音100和101的声音形象移动到期望的位置。第一音频分量可以与中央声音形象有关，且第二音频分量可以与除了中央声音形象之外的周围声音形象有关。如果HRTF被施加于第一音频分量，则由于声音形象形成在中心处，所以可能发生不必要的失真。为了增强存在，电子装置1修改从音频输入划分出的第二音频分量的声音形象，并将具有修改后的声音形象的第二音频分量与具有未修改的声音形象的第一音频分量合成，从而生成音频输出。

以下将描述根据示例实施例的电子装置1的详情。

图2是根据示例实施例的电子装置的框图。电子装置1包括信号处理器202和控制器205。此外，电子装置1还可以包括信号接收器200、输入接收器207、显示器206、音频输出单元203、存储器209和通信器中的至少一个。图2所示的电子装置1的元件仅是示例性的，且根据示例实施例的电子装置1可以包括除了图2所示元件之外的其他元件。例如，根据示例实施例的电子装置1可以包括除了图2所示的元件之外的其他元件，或可以从图2所示的元件中排除一个元件。

信号接收器200从外部接收包括视频信号和音频信号在内的内容信号。内容信号可以是以传输流的形式接收的。作为内容信号的一个示例，信号接收机200可以接收用户从多个频道中选择的一个频道的广播信号。信号接收器200可以经由互联网从诸如机顶盒、数字多功能盘(DVD)播放器、个人计算机(PC)等的图像处理设备、诸如智能电话等的移动设备或服务器接收图像信号。在信号接收器200中接收的音频信号可以包括与左声道和右声道相对应的立体声信号、与多个声道相对应的多声道音频信号。

显示器206基于由信号处理器202处理的视频信号来显示图像。对显示器206的类型没有限制。例如，显示器206可以被具体化为诸如液晶、等离子、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、表面传导电子发射器、碳纳米管(CNT)、纳晶等的各种显示器类型。

在液晶显示器(LCD)的情况下，显示器206包括LCD面板、用于照亮LCD面板的背光单元、用于驱动LCD面板的面板驱动基板等。备选地，显示器206可以被具体化为没有背光单元的自发射型OLED。

信号处理器202处理在信号接收器200中接收的内容信号，并分别通过显示器206和音频输出单元203来输出图像和声音。信号处理器202包括用于处理图像的视频处理器204和用于处理声音的音频处理器201。

视频处理器204针对提取自在信号接收器200中接收的传输流的视频信号执行视频处理过程，并向显示器206输出经处理的视频信号，使得显示器206可以显示图像。在视频处理器204中执行的视频处理过程可以例如包括：解复用，用于将输入传输流划分为诸如视频信号、音频信号和附录数据的多个子流；解交织，用于将隔行的视频信号转换为逐行的视频信号；缩放，用于改变视频信号的分辨率；用于改善图像质量的降噪、细节增强和帧刷新速率等。

音频处理器201针对音频信号执行各种处理。如果在信号接收器200中接收到传输流，则音频处理器201对提取自传输流的音频信号施加音频处理，并经由音频输出单元203输出经处理的音频信号，从而向用户提供声音。

根据示例实施例，音频处理器201将音频输入划分为具有中央声音形象的第一音频分量和具有除了中央声音形象之外的周围声音形象的第二音频分量。音频处理器201修改第二音频分量的声音形象，消除串扰，通过将处理过的第二音频分量与第一音频分量合成来生成音频输出，从而向音频输出单元203发送所述音频输出。稍后将描述音频处理器201的具体结构和操作。

音频输出单元203基于从音频处理器201接收的音频输出来输出声音。音频输出单元203可以例如设置为输出听觉频率为20Hz至20kHz的声音。考虑到可处理的音频声道和输出频率，可以相对于显示器206不同地布置音频输出单元203。例如，音频输出单元203可以布置在显示器206的左侧边缘和右侧边缘。音频输出单元203可以根据音频输出的频带而包括子低音炮、中低音炮、中音扬声器和高音扬声器中的至少一个。

输入接收器207接收用户的输入并将其发送给控制器205。输入接收器207可以根据用户的输入方法而被不同地具体化。例如，输入接收器207可以包括：菜单按钮，安装在电子装置1的外侧上；遥控器信号接收器，用于从遥控器接收与用户的输入相对应的遥控信号；触摸输入接收器，设置在显示器206上并接收用户的触摸输入；相机，用于感测用户的手势输入；麦克风，用于接收用户的语音输入；通信器，用于与外部装置进行通信并从外部装置接收用户的输入；等等。

存储器209在电子装置1中存储各种数据。存储器209可以被具体化为非易失性存储器(可写的只读存储器(ROM))，所述非易失性存储器即使在电子装置1掉电的情况下依然保留数据，并且改变被反射。也就是说，存储器209可以包括闪存、可擦除可编程只读存储器(EPROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)之一。存储器209还可以包括诸如动态随机访问存储器(DRAM)或静态随机访问存储器(SRAM)的易失性存储器，在该情况下，电子装置1的读速度或写速度高于非易失性存储器的读速度或写速度。

通信器被设置为与外部装置进行通信。根据电子装置1的类型，将通信器具体化为各种形式。例如，通信器包括用于有线通信的连接单元，且连接单元可以基于高清多媒体接口(HDMI)标准、HDMI-消费者电子控制(CEC)标准、通用串行总线(USB)标准、分量标准等来接收/发送信号/数据，并包括与这些标准相对应的至少一个连接器或端子。通信器可以通过有线局域网(LAN)与多个服务器执行有线通信。

通信器可以包括与电子装置1的设计相对应的各种元件以及包括用于有线连接的连接器或端子在内的连接单元。例如，通信器可以包括用于发送和接收RF信号以执行与外部装置的无线通信的射频(RF)电路，并且执行以下项中的一种或多种通信：无线保真(Wi-Fi)、蓝牙、Zigbee、超宽带(UWB)、无线USB和近场通信(NFC)。

控制器205执行控制以操作电子装置1的一般元件。控制器205可以包括用于执行控制的控制程序、安装有控制程序的非易失性存储器、在其中至少部分地加载所安装的控制程序的易失性存储器以及用于执行所加载的控制程序的至少一个微处理器或中央处理单元(CPU)。控制程序可以包括以基本输入/输出系统(BIOS)、设备驱动程序、操作系统(OS)、固件、平台和应用程序中的至少一个的形式实现的程序。根据示例实施例，应用程序可以在制造电子装置1时预先安装或存储在电子装置1中，或者可以在将来在使用时基于从外部接收到的应用程序的数据被安装在电子装置1中。例如，可以从诸如应用市场之类的外部服务器将应用程序的数据下载到电子装置1中。

根据示例实施例，控制器205控制音频处理器201修改音频输入中除了中央声音之外的第二音频分量的周围声音形象，并将具有修改后的声音形象的第二音频分量与第一音频分量合成，从而生成输出声音。

此外，控制器205控制音频处理器201针对具有修改后的声音形象的第二音频分量消除经由扬声器输出的声音的串扰。

此外，如果通信器用于将输出声音发送给外部装置，则控制器205可以基于外部装置是头戴式耳机还是外部扬声器来选择性地跳过消除串扰。

下文，将参考附图描述音频处理器201的具体结构和功能。

图3是根据示例实施例的音频处理器的框图。音频处理器201向音频输入施加音频处理，从而生成修改了声音形象并消除了串扰的音频输出。为此，音频处理器201包括信号划分器300、双耳合成器301、串扰消除器303和混频器305。

图4是根据示例实施例的信号划分器的框图。信号划分器300将音频输入划分为第一音频分量Center和第二音频分量Amb L和Amb R。例如，声音形象位于中心的第一音频分量Center可以是诸如在诸如电影或话剧的内容中演员的台词或叙述之类的音频内容。另一方面，声音形象位于除了中心之外的背景中的第二音频分量Amb L和Amb R可以是诸如背景音乐、环境声音之类的音频分量。如果声音形象位于中心，则不需要修改声音形象或消除串扰。因此，音频处理器201从音频输入中分离出具有中央声音形象的第一音频分量Center，并跳过针对第一音频分量Center的以下处理。

信号划分器300包括域转换器400、相关系数计算器401、中央分量提取器403和减法器405。

域转换器400接收与第一声道和第二声道相关的音频信号，并转换音频信号的域。域转换器400使用快速傅里叶变换(FFT)或类似算法将立体声信号的域转换为频域。

相关系数计算器401基于由域转换器400转换为具有频域的音频信号来计算相关系数。相关系数计算器401获得示出了与音频信号相关的两个声道之间的相关性的第一系数以及示出了两个声道之间的相似性的第二系数，然后基于第一系数和第二系数来获得相关系数。相关系数计算器401将计算出的相关系数发送给中央分量提取器403。

中央分量提取器403通过使用相关系数和音频信号从音频信号中提取第一音频分量Center。中央分量提取器403获得音频信号的算术平均值，并将算术平均值与相关系数相乘，从而生成第一音频分量Center。

减法器405获得音频信号与第一音频分量Center之间的差。减法器405通过从具有左分量的第一音频声道CH 1减去第一音频分量(Center)来生成左周围音频信号Amb L，并通过从具有右分量的第二音频声道CH 2减去第一音频分量(Center)来生成右周围音频信号Amb R。

在附图和上述描述中，输入音频信号是2声道信号，但不限于此。备选地，输入音频信号可以是5.1或更高的多声道音频信号。如果音频输入被划分为第一音频分量Center和第二音频分量Amb L和Amb R且然后被接收，则信号划分器300不向接收到的音频输入应用划分，且向双耳合成器301和串扰消除器303发送除了第一音频分量Center之外的第二音频分量Amb L和Amb R。

如果音频输入包括左/右声道和中央声道，则中央声道可以包括第一音频分量的一部分和第二音频分量的一部分，以便自然地生成前声音形象。在这种情况下，包括中央声道和左/右声道在内的声道可至信号划分器300以被划分为第一音频分量Center和第二音频分量Amb L和Amb R。

图5是根据示例实施例的用于针对包括一对立体声声道的第二音频分量Amb L和Amb R执行双耳合成的双耳合成器的框图。双耳合成器301接收第一音频分量Center和第二音频分量Amb L和Amb R中的第二音频分量Amb L和Amb R，并向它们应用音频处理以针对虚拟扬声器的位置修改声音形象，其中第一音频分量Center和第二音频分量Amb L和Amb R是由信号划分器300划分而来的或者是在划分后输入的。双耳合成器301包括头部相关传递函数(FRTF)500和用于合成受到HRTF的音频分量的合成器501。HRTF是指声源和耳膜之间的声音传递函数。这种HRTF涉及关于两个耳朵之间的时间差的信息、两个耳朵之间的等级差以及包括声音所发送到的耳廓的形状在内的空间特征。具体地，HRTF包括对上下声音形象固定具有决定性作用的关于耳廓的信息，且由于对耳廓建模并不容易，所以该信息是通过测量获得的。HRTF信息可以基于在麻省理工大学(MIT)介质实验室中测量的关于声学研究Knowles电学人体模型(KEMAR)人工头的数据。HRTF可以是通过正弦波振动方法、白噪声振动方法、使用最大长度序列(MLS)的脉冲响应方法等测量的。为了测量HRTF，正弦波振动方法控制扬声器的正弦波输入信号在自由声场下(例如，消声室中)在测量位置处保持恒定的声压，然后当用安装头部模型所记录的信号使扬声器振动时记录耳朵的音频响应。为了测量HRTF，白噪声振动方法测量对由噪声生成器生成的白噪声的音频响应，并获得频率响应函数。为了测量HRTF，使用MLS的方法生成MLS信号，通过输入所生成的MLS信号来使扬声器振动，并通过测量输入信号和头部模型的音频响应之间的相关函数来获得脉冲响应函数。因此，基于上述特征模型的重现使聆听者感到所述重现仿佛发生在期望的特定位置处，即使实际的扬声器并不位于该位置处。在2声道HRTF的情况下，例如基于从标准立体声扬声器(其中标准立体声扬声器是自中心以30度的角度左右打开的)测量的测量等级和设置在电子装置1中的扬声器的位置来计算HRTF 500，但不限于此。双耳合成器301在从音频输入划分出的第二音频分量Amb L和Amb R与传递函数500的HLL、HLR、HRL和HRR之间应用卷积。双耳合成器301向每个声道的第二音频分量应用HRTF 500。更具体地，双耳合成器301向第二音频分量Amb L和Amb R中的左周围音频分量Amb L应用HLL和HRL，并向右周围音频分量AmbR应用HRR和HLR。然后，合成器501将受到HLL和HLR的音频分量合成以生成左双耳合成的音频分量BL，并将受到HRR和HRL的音频分量合成以生成右双耳合成的音频分量BR。因此，用户可能感到虚拟声源仿佛位于与实际扬声器不同的位置处。受到传递函数500的对应音频分量是在合成器501中合成的，然后被输出。

图6示出了根据示例实施例的聆听者与通过向第二音频分量施加HRTF滤波器的双耳合成所形成的虚拟扬声器之间的关系。由于应用了HRTF 500，聆听者感到声音仿佛是从自中心以30度的角度打开的虚拟扬声器600和601输出的。

图7是根据示例实施例的串扰消除器的框图。串扰消除器303执行处理，以从自双耳合成器301输出的经双耳合成的音频分量BL和BR中消除可能在音频输出中产生的串扰。串扰妨碍聆听者聆听一个声道(例如，L)的声音，这是由于被发送给左耳的声音与另一声音(R)混合。串扰消除器303通过向经双耳合成的音频分量BL和BR应用串扰系数700，来消除串扰。串扰系数700可以是由HRTF 500的逆矩阵确定的。因此，聆听者无法经由他的右(左)耳听到从左(右)扬声器输出的一个声道的声音。受到串扰消除的第二音频分量CL和CR被发送给混频器305。

混频器305将受到串扰消除的第二音频分量CL和CR与第一音频分量混合，从而生成音频输出yL和yR。

根据另一示例实施例，如果电子装置1经由通信器向头戴式耳机等不引起串扰的外部音频输出设备发送音频输出信号，则控制器205跳过串扰消除处理，并将具有修改后的声音形象的第二音频分量与具有未修改的声音形象的第一音频分量相混合，从而生成音频输出。

在上述示例实施例中，由信号划分器300划分的第二音频分量包括左周围音频分量Amb L和右周围音频分量Amb R。然而，本发明不限于此。根据另一示例实施例，信号划分器300可以将第二音频分量划分为更多个划分的分量，或可以从外部接收包括更多个划分的第二音频分量的音频输入，其细节将参考图8详述。

图8是根据另一示例实施例的用于将第二音频分量划分为多个分量的信号划分器的框图。信号划分器300还包括平移索引提取器800以及第一和第二周围音频划分器801和803，以便根据左/右平移角度从音频输入中划分出三个或更多个信号。如果第二音频分量已被划分为多个分量并且随后被接收，则信号划分器300可以不再划分第二音频分量，或可以附加地划分第二音频分量。

平移索引提取器800从由相关系数计算器401计算的相关系数中提取平移索引。更具体地，平移索引提取器800基于接收到的音频输入L和R的对应声道之间的比来计算声音的声源被平移的程度，并提取与平移度数相对应的平移索引。根据另一示例实施例，在信号接收器200中接收的广播信号等内容信号可以包括关于声音的平移索引的信息。

第一周围音频划分器801和第二周围音频划分器803根据基于所提取的平移索引的平移度数，将第二音频分量划分为更多个划分的分量。多个划分出的左周围音频分量AmbL1～AmbLN和多个划分出的右周围音频分量AmbR1～AmbRN分别具有与所提取的平移索引相对应的等级。

图9是用于向2N个声道应用HRTF 900的双耳合成器301的具体框图。双耳合成器301向多个划分的第二音频分量AmbL1～AmbLN和AmbR1～AmbRN应用使用相比于信号划分器300在更多位置处测量的HRTF而设计的传递函数900。例如，用于最接近中心的虚拟扬声器的传递函数被定义为“H1”，且用于最远离中心的虚拟扬声器的传递函数被定义为“HN”。合成器901和903将通过传递函数900的音频分量合成，以生成左双耳合成的声音BL和右双耳合成的声音BR。

图10示出了根据另一示例实施例的聆听者与通过向多个划分的第二音频分量应用多个HRTF的双耳合成所形成的多个虚拟扬声器1000、1001和1003之间的关系。电子装置1通过更多个虚拟扬声器1000、1001和1003更自然地重现声音。

图11示出了根据另一示例实施例的电子装置，且图12是针对多个扬声器的音频处理器的框图。音频输出单元203可以根据音频输出的频带而包括与多个频带相对应的多个扬声器1100、1101和1103。如果多个扬声器1100、1101和1103是上下布置的，即，在竖直方向上，则由于音频输出的路径差异很小，在扬声器之间HRTF的差别不大。另一方面，如果多个扬声器1100、1101和1103是左右布置的，即，在水平方向上，则由于电子装置1的空间有限，从扬声器1100、1101和1103中的每一个到聆听者的路径存在差异。为了解决该问题，根据另一示例实施例的音频处理器201包括：信号划分器300，用于根据频带来划分第一音频分量和第二音频分量；多个双耳合成器301和多个串扰消除器303，用于向根据频带划分的第二音频分量应用双耳合成和串扰消除；以及多个混频器305。

多个双耳合成器301和多个串扰消除器303分别向自音频输入划分出的第二音频分量应用多个扬声器1100、1101和1103之间的距离、布置相应扬声器1100、1101和1103的位置和在至少一个位置处测量的HRTF系数和串扰滤波系数。

图13是根据示例实施例的控制流程图。

在操作S1300处，控制器205控制音频处理器201处理音频输入并生成音频输出。在操作S1301处，控制器205控制音频处理器201将音频输入划分为第一音频分量和第二音频分量。然后，控制器205控制音频处理器201将第二音频分量的声音形象修改到预定位置。最后，控制器205控制音频处理器201基于第一音频分量和声音形象经过修改的第二音频分量来生成音频输出。图13的方法可以实现在非暂时性计算机可读存储介质上，用于根据所述方法控制计算机。

图14示出了根据示例实施例的对音频输出的失真的改善。电子装置1可以生成用于感测音频输出的失真的测试信号，并在应用音频处理之后输出测试信号。电子装置1可以从外部接收测试信号。测试信号包括具有至少两个声道的音频输入。音频处理器201处理接收到的测试信号，并将经处理的测试信号提供给音频输出单元203。音频输出单元203经由左扬声器1400和右扬声器1401输出声音。使用位于用户的眼睛或身体模型处的传感器1403，可以感测音频输出的失真。由于第一音频分量Center的声音形象位于中心，所以当双耳合成和串扰消除被应用于第一音频分量Center时，存在失真。

附图标记1405示出了当双耳合成和串扰消除被应用于音频输入而不划分音频分量时感测到的音频输出的频率特性。由于双耳合成和串扰消除被应用于第一音频分量Center，所以输出音频分量在特定频率下具有失真1411。附图标记1407示出了当双耳合成和串扰消除仅被应用于从音频输入划分出的第一音频分量Center和第二音频分量Amb L和Amb R中的第二音频分量Amb L和Amb R时感测到的音频输出的频率特性。由于第一音频分量Center是分离的且因此不受到双耳合成和串扰消除，所以输出音频分量在特定频率下在失真方面具有改善1413。

图15示出了根据示例实施例的当将测试信号从一侧平移到中心时对音频输出的失真的改善。电子装置1可以生成用于感测音频输出的失真的测试信号，并在应用音频处理之后输出测试信号。电子装置1可以从外部接收测试信号。测试信号包括具有至少两个声道的音频输入。音频处理器201处理接收到的测试信号，并将经处理的测试信号提供给音频输出单元203。音频输出单元203经由左扬声器1500和右扬声器1501输出声音。使用位于用户的眼睛或身体模型处的传感器1503，可以感测音频输出的失真。测试信号1505可以是包括左声道和右声道的相关白噪声。测试信号1505从左侧平移到中心，这是因为左声道L1511和右声道R1513的等级是随着时间调整的。最终，重现在左声道1511和右声道1513中具有相同等级的信号，使得声音形象可以被定向到中心。当声音形象位于中心并受到双耳合成和串扰消除时，第一音频分量Center失真。

附图标记1507示出了当双耳合成和串扰消除被应用于音频输入而不划分音频分量时感测到的音频输出的频率特性。由于测试信号向中心平移，受到双耳合成和串扰消除的第一音频分量Center在音频输出中具有更高的百分比。当测试信号向中心平移时，输出音频分量在特定频率下具有失真1515。附图标记1509示出了当双耳合成和串扰消除仅被应用于从音频输入划分出的第一音频分量Center和第二音频分量Amb L和Amb R中的第二音频分量Amb L和Amb R时感测到的音频输出的频率特性。由于第一音频分量Center是分离的且因此不受到双耳合成和串扰消除，所以输出音频分量在特定频率下在失真方面具有改善1517，即使测试信号向中心平移。图16是根据另一示例实施例的电子装置的框图。根据示例实施例的电子装置1可以不仅使用扬声器17而且使用头戴式耳机16来输出声音。如果头戴式耳机16用于输出声音，则由于一个声道声音L和另一声道声音R彼此不干扰且因此不会妨碍聆听者聆听声音，所以不需要串扰消除。控制器205根据声音是经由头戴式耳机16输出还是经由扬声器17输出，来控制串扰消除器1600选择性地向经双耳合成的第二音频分量BL和BR应用串扰消除。在控制器205的控制下，串扰消除器1600向混频器1601输出受到串扰消除的第二音频分量CL和CR或没有受到串扰消除的第二音频分量BL和BR。混频器1601将受到串扰消除的第二音频分量CL和CR或没有受到串扰消除的第二音频分量BL和BR与第一音频分量Center混合，从而生成并向扬声器17输出扬声器音频输出SL和SR或生成并向头戴式耳机16输出头戴式耳机音频输出HL和HR。

图17示出了根据示例实施例的电子装置的操作。电子装置1可以根据声源被平移的程度来调整虚拟扬声器的数量和声源的角度。例如，电子装置1在音频输入与管弦乐队、运动场等存在性至关重要的场合相关的情况下或在需要大声音形象与多角度声源的情况下增加虚拟扬声器的数量。另一方面，电子装置1在音频输入与位于中心的声音形象(例如，演员的台词等)相关的情况下(也就是说，在第一音频分量Center具有高百分比的情况下)减少虚拟扬声器的数量。附图标记1700示出了基于声源在音频输入中的平移角度来确定虚拟扬声器的数量并且然后将虚拟扬声器引导向用户的示例。

备选地，电子装置1可以根据用户的选择来确定虚拟扬声器的数量和声源的角度。附图标记1701示出了用户界面(UI)的示例，所述用户界面包括用于允许用户选择虚拟扬声器的数量和声源的角度的项目。

图18示出了根据示例实施例的调整图17中确定的声源的角度和虚拟扬声器的数量的示例。附图标记1800示出了根据声源的确定角度来调整虚拟扬声器的位置的示例。可以通过在双耳合成器301中应用HRTF来生成虚拟扬声器，且可以向音频输入应用多个HRTF滤波器中与声源的确定角度相对应的HRTF滤波器，从而调整虚拟扬声器的位置。

附图标记1801示出了调整虚拟扬声器的数量的示例。为了调整虚拟扬声器的数量，信号划分器300与所确定的数量相对应地划分第二音频分量AmbL1～AmbLN和AmbR1～AmbRN。然后，双耳合成器301向划分的第二频分量AmbL1～AmbLN和AmbR1～AmbRN应用与声源的确定角度相对应的HRTF滤波器，从而调整虚拟扬声器的数量。

图19是根据另一示例实施例的电子装置的框图。如上所述，音频输入可以包括两个声道，即左声道和右声道。如果音频输入包括两个声道，则第一信号划分器1900将音频输入划分为第一音频分量Center和第二音频分量Amb L和Amb R。

音频输入可以包括三个或更多个声道，包括左声道、右声道和中央声道在内。在音频输入包括三个或更多个声道的情况下，如果中央声道包括第二音频分量Amb L和Amb R的一部分，则第二信号划分器1901划分音频输入。例如，如果音频输入包括三个声道，则计算左声道和中央声道之间的相关系数以及右声道和中央声道之间的相关系数，然后基于所述相关系数将音频输入划分为具有中央声音形象的第一音频分量Center和具有周围声音形象的第二音频分量Amb L和Amb R。即使在音频输入包括三个或更多个声道的情况下，仍可以应用音频划分。第二音频分量Amb L和Amb R经过双耳合成器1903和串扰消除器1905，然后在混频器1907中与第一音频分量Center混合。

如上所述，根据示例实施例，由于在没有音频失真的情况下提供具有较大声音形象的声音，因此以自然存在性重现声音。

虽然已经示出和描述了一些示例实施例，但是本领域的技术人员要认识的是在不背离实施例的原理和精神的情况下，可以对这些示例实施例进行改变，实施例的保护范围限定在所附权利要求及其等效形式中。

Claims (15)

1.一种电子装置，包括：

音频处理器，配置为通过处理具有至少两个声道的音频输入来生成音频输出；以及

控制器，配置为控制所述音频处理器将所述音频输入划分为在声音形象方面彼此不同的第一音频分量和第二音频分量，将第二音频分量的声音形象修改到预定位置，以增强音频输出的存在性，并基于具有未修改的声音形象的第一音频分量和具有修改后的声音形象的第二音频分量生成音频输出。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中第一音频分量与中央声音形象有关，且第二音频分量与除了中央声音形象之外的周围声音形象有关。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述控制器控制所述音频处理器将第二音频分量划分为多个分量。

4.根据权利要求1所述的电子装置，还包括：扬声器，配置为基于所生成的音频输出来输出声音。

5.根据权利要求4所述的电子装置，其中所述控制器控制所述音频处理器基于所述扬声器的位置将第二音频分量的声音形象修改到预定位置。

6.根据权利要求4所述的电子装置，其中所述控制器控制所述音频处理器执行以下处理：针对声音形象被修改到所述预定位置的第二音频分量消除经由所述扬声器输出的声音的串扰。

7.根据权利要求1所述的电子装置，其中：

基于所述音频输入的频带，将多个扬声器布置为彼此间隔开预定距离；并且

所述控制器控制所述音频处理器基于所述预定距离和每个扬声器的布置位置，将第二音频分量的声音形象修改到预定位置。

8.一种控制电子装置的方法，所述方法包括：

通过处理具有至少两个声道的音频输入来生成音频输出；

将所述音频输入划分为在声音形象方面彼此不同的第一音频分量和第二音频分量；

将第二音频分量的声音形象修改到预定位置；以及

基于第一音频分量和修改后的第二音频分量来生成音频输出。

9.根据权利要求8所述的方法，其中第一音频分量与中央声音形象有关，且第二音频分量与除了中央声音形象之外的周围声音形象有关。

10.根据权利要求8所述的方法，其中划分所述音频输入包括：将第二音频分量划分为多个分量。

11.根据权利要求8所述的方法，还包括：经由扬声器输出基于所生成的音频输出的声音。

12.根据权利要求11所述的方法，其中将声音形象修改到预定位置包括：基于所述扬声器的位置将第二音频分量的声音形象修改到所述预定位置。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括执行以下处理：针对声音形象被修改到所述预定位置的第二音频分量消除经由所述扬声器输出的声音的串扰。

14.根据权利要求11所述的方法，其中将声音形象修改到预定位置包括：

基于所述音频输入的频带，将多个扬声器布置为彼此间隔开预定距离；以及

基于所述预定距离和每个扬声器的布置位置，将第二音频分量的声音形象修改到预定位置。

15.一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，在所述计算机可读介质上存储有计算机程序，其中所述计算机程序在由计算设备执行时使得所述计算设备执行根据权利要求8所述的方法。