CN115428475A - 音频信号特性的转换方法及关联装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于对音频信号的多个特性进行转换的方法及相关装置。本发明涉及对音频信号的多个特性组合转换的方法及相关装置。所述变化允许根据控制单元所选择的配置方案对信号进行赋入。根据本发明的方法及装置尤其用于扬声器领域。

Description

音频信号特性的转换方法及关联装置

技术领域

本发明涉及一种将旨在用于扬声器的音频信号的多种特性以组合方式转换的方法及其关联装置。该装置针对所有或部分频带，包括处理器和放大器。该处理器连接至允许选择信号特性转换模式的控制模块。

背景技术

“扬声器”一般是指所有类型的电声换能器及机械声换能器。

根据专利号为US669,749,2的发明可知，其公开了一种带数字信号处理功能的声学扬声器系统。

该系统通过传感器将输出信号与输入信号进行比较。比较结果用于通过校正而使得输出信号与输入信号一致。

该均衡装置允许对某些频带内的信号增益(dB)进行修正，修正系数与待校正扬声器的每一带宽相适配。

这一装置的主要缺点在于，其仅作用于增益参数(dB)。该项校正虽然可以实现增益/频率比的线性，但在相位和时间等表征信号复杂度的所有其他参数方面仍无法令人满意。事实上，相位和时间的非线性将使得原声的忠实再现无法实现。

根据专利号为JP2571091的发明可知，其公开了一种扬声器的频率特性校正装置。根据专利号为JP2530474的发明可知，其公开了一种与所述装置相关的方法。该装置和方法允许在整个频谱上对信号的增益(dB)和相位进行修正。一种数字自适应系统对每一个频率进行干预，以将幅度/频率曲线以及相位/频率曲线线性化。该装置可在传感器的帮助下连续进行信号的校正。

此类连续校正的缺点在于处理过程存在延迟，因此无法作用于再现时间短于处理时间的信号。

此外，房间内的噪声等杂散信号可对处理构成干扰。

根据专利号为CA2098319的发明可知，其公开了一种模拟信号处理装置，用于对音频信号的能量转换、记录及现场回放引起的谐波及相位的不准确性进行校正。

其中，通过自动且连续地进行校正，恢复再现后音频信号的真实感。

永久持续式的校正使得所听的音乐类型无法调适，而且需要不同的处理才能实现调适。

根据公开号为US2015073574的发明可知，其公开了一种方法，该方法允许访问待分发至回放装置的内容流，并随后识别出允许向其传递预定配置方案的内容。

取决于所识别的配置方案，该方法允许对与内容流回放相关的均衡参数进行修正。

该方案能够相对于回放过程中识别出的，或与用户配置方案相关的，或由用户设置方案设置的音频支持相关的可用信息，对均衡状况进行调适。

该方法的主要缺点在于，其仅提供均衡校正，即根据频率，对增益(以dB表示)进行校正。该校正在相位和时间等表征信号复杂度的所有其他参数方面仍无法令人满意。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于弥补上述的各项缺点。更具体而言，本发明的目的在于提供一种允许对复杂信号的所有特性进行修正的方法及关联装置，这些特性例如为：

增益；

相位；

时间；

失真；

带宽；

扬声器带宽分布；

动态性的压缩/扩展；

方向性；

采样；

与脉冲响应下的扬声器组的电气极性相对应的绝对相位；

所有频率同相时的参考点的偏移。

通过此类修正的组合运用，可以根据典型配置方案，精确即时地对声音进行赋入、补偿或改善。

“赋入”一般是指赋予音频信号特定的特性。

该方法能够将多种音频信号特性以组合方式转换，并且分解为能够在一个或多个阶段内执行的一系列操作。

第一项操作为，创建旨在将输出信号线性化的校正方案，该方案将扬声器部件及结构的固有缺陷考虑在内。“扬声器”是指由安装于封闭或开放结构中的一个或多个扬声器组成的扬声器组。

随后的第二项操作为，根据预定配置方案，实施与信号特性之总体相关的修正。

此两信号转换操作可以在同一步骤内执行，以使得所选择的所有转换项目能够直接施行。

这些修正项目也可在多个步骤内进行，以使得用于将信号中性化的校正操作与用于加入赋入、补偿或改善效果的修正操作相互分开。如此，每项操作将变得更加容易控制。另一方面，由于修正方案的应用基础为中性信号，因此能够实现修正方案的标准化。

本发明涉及一种将旨在用于将扬声器的音频信号的多种特性以组合方式转换的方法，该方法包括如下操作：

第一校正操作，用于对扬声器的输出信号进行测量，以确定待根据参考模板校正的缺陷，随后生成校正方案，该校正方案随后用于将所有特性线性化，以例如实现增益、相位、时间的均衡及失真程度的最小化，如此，通过这种方式进行的校正将随所使用的扬声器的不同而不同；

第二操作，包括对之前获得的中性信号进行修正，以使其与给定配置方案相适配；该修正可根据一项或多项准则完成，例如：增益；相位；时间；失真；带宽；扬声器带宽分布；动态范围压缩/扩展；方向性；采样；与脉冲响应下的扬声器组的极性相对应的参考相位；以及所有频率同相时的参考点的偏移。

根据本发明的有利但非强制性方面，此类方法可包括以下特征中的一项，或者以任何技术上允许的方式组合的多项：

控制模块可由用户手动操作；

该控制模块可通过根据音乐曲目所包括的音乐风格信息来选择典型配置方案的方式进行自动调节；

该控制模块可根据远程服务所包含的用于识别信号的信息以及用于识别典型配置方案的信息来进行自动调适；

该控制模块可根据上述装置识别出的用户偏好自动调适；

该控制模块根据设于该装置或远程地点且对大气温度、大气压力或湿度等天气状况进行测量的传感器所接收的信息进行自动调适。

本发明还涉及一种将旨在用于将扬声器的音频信号的多种特性以组合方式进行转换的关联装置，该装置针对所有或部分频带，包括信号转换模块。该转换模块与根据预定配置方案选择信号特性转换模式的控制模块相连接。

根据本发明的有利但非强制性方面，此类装置可包括以下特征中的一项，或者以任何技术上允许的方式组合的多项：

所述信号转换可由处理器根据数字方法实现；

所述信号转换可由电气和/或电子部件根据模拟方法实现；

所述信号转换可根据使用调谐结构、声学透镜和/或该装置几何特性转换的一种或多种机械方式实现。

附图说明

根据以下详细描述，本发明的其他特征和优点将变得容易理解。以下描述旨在以参考附图的方式理解，附图中：

图1为本发明装置的示意图；

图2所示为一般性信号转换方法的步骤；

图3所示为以图2方法对音频信号的频率特性进行的转换；

图4所示为以图2方法对音频信号的相位特性进行的转换；

图5所示为以图2方法对音频信号的时间特性进行的转换；

图6所示为以图2方法对音频信号的带宽特性进行的转换；

图7所示为以图2方法对音频信号的压缩/扩展特性进行的转换；

图8所示为以图2方法对音频信号的失真特性进行的转换；

图9所示为以图2方法对音频信号的方向性特性进行的转换；

图10所示为以图2方法对音频信号的采样特性进行的转换；

图11所示为以图2方法对音频信号的绝对相位特性进行的转换；

图12所示为以图2方法对音频信号的所有频率的参考点特性进行的转换；

图13所示为以图2方法对音频信号进行的涉及截止频率修正的转换。

具体实施方式

参考图1，本发明装置包括用于至少一个频带的处理器1，该处理器例如为数字或模拟信号处理器1(其形式例如为彼此分立的滤波器)，并以有线或无线方式接收音频信号，该音频信号既可以为模拟信号，也可以为数字信号。在图1中，所获得的这一音频信号表示为IN。

信号处理器1可利用电气或电子部件进行模拟方式的处理，或者利用数字信号处理器(DSP)或微控制模块等处理器进行数字方式的处理。所述信号可由放大器2以模拟或数字方式进行功率放大。在从模拟域转换至数字域的情形中，必须添加转换器(图中未示出)，以将所述信号从模拟信号转换成数字信号。

该电信号最终由扬声器3等电声换能器(也称机械声换能器)转换成声学信号。

根据如图1所示实施例等的各实施例，本装置可包括信号处理链，该信号处理链可针对每一频带B1，Bn，均包括此类处理器1、此类放大器2及此类换能器3。

因此，可以理解的是，在该情形中，针对每一频带B1，Bn，本装置均包括专用的处理器1，放大器2及换能器3。

或者，本装置包括针对所有频带的共用的处理器1、放大器2及换能器3。

本装置配备有用于选择信号变化且使其自动或手动应用至本装置或将其禁用的控制模块4，也称模式解码器。此类选择可由用户通过例如包括人机界面在内的选择模块7完成。

在自动模式下，本装置既可从远程服务5，如Gracenote(注册商标)、Shazam(注册商标)或任何同等服务，接收配置方案(参考公开号为US2015073574的专利)，也可以通过使用内部数据库的识别系统，或通过人工智能，选择配置方案。

可选地，本装置可配备用于修正本装置物理特性的机械或声学系统6。该修正系统6可例如通过对声学负载大小进行修正，设置由一个或多个偏转器构成的声学透镜，对谐振器特性进行修正，或任何同等措施实现。

系统6一般可包括机械声处理器6-1以及机械声驱动器6-2。

总体而言，本发明装置能够对以非限制性方式从以下特性中选出的多个音频信号特性进行组合式转换：

-增益；

-相位；

-时间；

-失真；

-带宽；

-各扬声器带宽分布；

-动态性压缩/扩展；

-方向性；

-采样；

-与脉冲响应下的扬声器组的电气极性(连接极性)相对应的绝对相位；

-所有频率同相时参考点的偏移。

多种此类音频信号特性变化的组合能够根据典型配置方案，精确即时地对相应声音进行赋入、补偿或改善。“赋入”是指赋予音频信号特定的特性。

图2流程图所示为根据本发明一种实施方式内含校正操作及另一修正操作的一般性信号转换方法。

该转换方法中步骤的执行例如由本发明装置中的控制模块4控制。

本方法的起始步骤为步骤100，其中，对扬声器的输出信号进行测量。该测量可在本装置设计时借助由发生器、麦克风及与计算机连接的信号处理系统组成的系统在实验室内进行，所述计算机执行信息采集及处理软件。

随后，在步骤102中，通过分析输入信号与参考模板之间的差异，确定待校正的缺陷。所述参考模板为增益、相位、时间及失真等相关特性的理想曲线。

之后，在步骤104中，根据上述分析以及所选择的准则，推导出校正方案。取决于所选择的处理类型，其可以包括对数字处理算法、由一组电气和/或电子部件组成的模拟处理规划或对机械系统6控制的算法的应用。

其后，在步骤106中，系统通过应用所述校正方案而将信号的所有特性线性化，以重现其原本具有的中性。取决于所选择的处理类型，该方案可在数字处理情形中直接由处理器1应用，在模拟处理中通过有源或无源滤波应用，或者由能够改变本装置几何特性的机械系统6应用。

在信号线性化后，在步骤108中，根据所选择的配置方案通过应用修正方案来进行特性的赋入。此类方案预先通过分别取决于所寻求的各配置方案(如音乐类型、录音类型、再现或氛围类型)的反馈方式创建。此类方案例如在预先获取配置方案(步骤110)之后，根据由用户在手动模式下选择或者由控制模块4在自动模式下选择的配置方案进行选择。在自动模式下，本装置可从远程服务5或内部数据库接收配置方案(步骤112)。

随后，在步骤114中，由放大器2中的一个或多个，以模拟或数字方式进行上述信号的功率放大。

最后，在步骤116中，由扬声器3或任何同等换能器，将电信号转换成声学信号。

可选地，控制模块4根据设于本装置或远程地点且对大气温度、大气压力或湿度等天气状况进行测量的传感器所接收的信息自动调节。

图3所示曲线为所测量的例示音频信号在不同转换阶段内的幅度(纵坐标轴)/频率(横坐标轴)曲线转换。

图3的分图(a)所示为上述步骤100中所测量的信号的一例。举例而言，该信号因本装置部件的固有特性而不太理想。现有技术中，所有的扬声器均会导致其所处理的信号发生失真。

图3的分图(b)所示为例如以步骤106校正后的上述曲线。该曲线为随频率变化将所有幅度尽可能地均衡调平这一目标下所得的曲线。在模拟处理情形中，这一校正操作由滤波器等功能器件实施，例如由谐振槽路实施。在数字处理情形中，这一校正操作由DSP等数字信号处理器实施，其中，对所处理的每一个频率，该数字信号处理器会对信号的增益进行校正。在机械处理情形中，可以使用空腔、谐振器、挡板和/或消声器等调谐结构。

图3的分图(c)所示为步骤108修正后曲线的一例。该幅度修正图为声音记录或再现情形中根据反馈所得的图。在模拟处理情形中，这一修正操作由滤波器等功能器件实施，例如由谐振槽路实施。在数字处理情形中，这一校正操作由DSP等数字信号处理器实施，其中，针对所处理的每一个频率，该数字信号处理器会对信号的增益进行校正。在机械处理情形中，可以使用空腔、谐振器、挡板和/或消声器等调谐结构。

图4所示曲线为图3信号在上述不同转换步骤中的相位(纵坐标轴)/频率(横坐标轴)曲线转换步骤。

图4的分图(a)所示为步骤100中测量的信号。同样地，该信号因本装置部件的固有特性而不太理想。现有技术中，所有的扬声器均会导致其所处理的信号发生失真。

图4的分图(b)所示为以步骤106校正后的上述曲线。该曲线为随频率变化将所有相位尽可能地均衡调平这一目标下所得的曲线。在模拟处理情形中，这一校正操作由滤波器等功能器件实施，例如由相位电路实施。在数字处理情形中，这一校正操作由DSP等数字信号处理器实施，其中，针对所处理的每一个频率，该数字信号处理器会对信号的相位进行校正。在机械处理情形中，可以使用空腔、谐振器、挡板和/或消声器等调谐结构。

图4的分图(c)所示为步骤108修正后曲线的一例。该相位修正图为通过趋近录音室扬声器或再现扬声器的相位变化所得的图。在模拟处理情形中，这一修正操作由滤波器等功能器件实施，例如由相位电路实施。在数字处理情形中，这一校正操作由DSP等数字信号处理器实施，其中，针对所处理的每一个频率，该数字信号处理器会对信号的相位进行校正。在机械处理情形中，可以使用空腔、谐振器、偏转器和/或消声器等调谐结构。

图5所示曲线为所测量的例示音频信号在不同转换步骤内的时间(纵坐标轴)/频率(横坐标轴)曲线转换。

图5的分图(a)所示为上述步骤100中所测量的信号的一例。举例而言，该信号因本装置部件的固有特性而不太理想。现有技术中，所有的扬声器均会导致其所处理的信号发生失真。

图5的分图(b)所示为例如以步骤106校正后的上述曲线。该曲线为随频率变化将所有时间尽可能地均匀调平这一目标下所得的曲线。在模拟处理情形中，这一校正操作由滤波器等功能器件实施，例如由随时间修正的相位电路实施。在数字处理情形中，这一校正操作由DSP等数字信号处理器实施，其中，针对所处理的每一个频率，该数字信号处理器会对信号的时间进行校正。在机械处理情形中，使扬声器在空间内发生物理位移，而且还可使用空腔、谐振器、挡板和/或消声器等调谐结构。

图5的分图(c)所示为步骤108修正后曲线的一例。该相位修正图为通过趋近录音室扬声器或再现扬声器的时间变化所得的图。在模拟处理情形中，这一修正操作由滤波器等功能器件实施，例如由相位电路实施。在数字处理情形中，这一校正操作由DSP等数字信号处理器实施，其中，针对所处理的每一个频率，该数字信号处理器会对信号的时间进行校正。

更确切地说，上述处理的目的在于针对信号频率分解(或分析)中的每一个频带进行时间校正。

在机械处理情形中，使扬声器在空间内发生物理位移，而且还可使用空腔、谐振器、挡板和/或消声器等调谐结构。

图6所示为例示音频信号的频率响应信号曲线，用于说明通过图2方法进行的带宽曲线转换。实线表示与换能器通常依其固有性能表现做出的频率响应对应的第一响应信号。

与此相较，虚线表示分别与缩短或延长响应曲线对应的两个修正后信号。

一方面，上述曲线可在低音和高音水平上缩短(缩窄)，以对扬声器加以保护，并限制对剩余频谱具有不利影响的机械失真。在模拟处理情形中，可通过滤波器等功能器件实现这一带宽缩短效果，例如，通过高通和/或低通电路实现这一效果。在数字处理情形中，这一校正操作通过以DSP等数字信号处理器运行高通和/或低通滤波算法的方式实现。在机械处理情形中，可以使用空腔、谐振器、声学短板和/或消声器等调谐结构。

另一方面，上述曲线可尽可能地拉长(拓宽)，以更好地实现声音信号的复原。在模拟处理情形中，可通过谐振电路等功能器件实现这一带宽扩展效果。在数字处理情形中，这一校正操作通过以DSP等数字信号处理器运行能够实现增益的滤波算法的方式实现。在机械处理情形中，可以使用空腔、谐振器、声学短板和/或喇叭等调谐结构。

图7为图2所示方法对例示信号的压缩或扩展特性进行转换的转换曲线示意图。这些曲线表示为输出信号OUT(纵坐标轴)随输入信号IN(横坐标轴)的变化曲线。

图7的分图(a)所示为对所测量的信号进行压缩后获得的压缩曲线。在压缩模式下，随着输入信号逐渐增大，所考虑电路的放大率逐渐减小，直至变负。由此可见，可实现非常显著的电平控制效果。在模拟处理情形中，信号压缩可通过压缩电路等功能器件实现，例如以增益可随输入电平变化的放大器实现。在数字处理情形中，信号压缩可通过以DSP等数字信号处理器运行压缩算法的方式实现。

图7的分图(b)所示为对所测量的信号进行扩展后获得的扩展曲线。在扩展模式下，所考虑电路的放大率随输入信号的增大而增大。由此可见，其具有恢复压缩后信号动态性的效果，从而提高其空灵性。在模拟处理情形中，信号扩展可通过扩展电路等功能器件实现，例如以增益可随输入电平变化的放大器实现。在数字处理情形中，信号扩展可通过以DSP等数字信号处理器运行扩展算法的方式实现。

图8所示为以图2方法修正所测量的例示音频信号的失真特性时获得的信号转换曲线。

图8的分图(a)为由基频F及其引发高失真率的谐波Hn组成的频谱分析图。高失真率意味着加入了原始信号中不存在的不良信号。高失真率的主要原因在于再现系统的电气缺陷和机械缺陷，或者主要由系统的相位和时间的非线性引起。此外，可以通过增大信号的失真率，模拟原始信号中不存在的缺陷，即对声音进行着色。“着色”一般指赋予音频信号特定的特性。通过以可控方式引发失真，可例如模仿高性能扬声器的谐波失真特性。在模拟处理情形中，通过在选定的基频中加入多个频率，实现失真度的增大。在数字处理情形中，通过以DSP等数字信号处理器运行生成谐波频率的算法，实现失真度的增大。

图8的分图(b)为基频F及其在转换后所引发的失真率降低的谐波组成的频谱分析图。低失真率意味着再现后的信号更加接近原始信号。在模拟处理情形中，通过滤波功能或相位及时间校正，抑制非所需的频率，从而获得失真度的减弱。在数字处理情形中，通过以DSP等数字信号处理器执行滤波和/或相位及时间校正算法，获得失真度的减小。

图9所示为根据不同方向性特性从扬声器HP发出的声音的不同取向。

图9的分图(a)所示为开放的水平方向图，着重突出了因声音在墙壁M上散射而增大了对直达声构成干扰的反射声的比例。

图9的分图(b)和(c)所示为对声音在墙壁M上的反射加以限制的更为封闭的方向图。与反射声相比，听者A将听到更多的直达声。这一结果通过结合使用机械/声学措施和电学措施的方式实现，如添加扬声器和波导，并且/或者对两者之间的时间和相位差异进行控制。

图10所示曲线S1，S2为采样信号幅度(纵坐标轴)随时间(横坐标轴)变化曲线。参考曲线S表示采样前的相应的模拟信号。

图10的分图(a)所示曲线S1在时间和量化上的粗采样曲线。其例如为以16比特格式为特征的CD标准，采样频率为44.1kHz。

图10的分图(b)所示曲线S1在时间和量化上更为精细的采样曲线。这一转换通过增大比特数(例如，从16比特增至24比特)且增大每单位时间样本数(例如，将采样频率从44.1kHz增至192kHz)的方式实现。该转换能够通过以插值法增加信号并从而减小递增步长的方式减小失真率。如此，提高了聆听舒适度。该转换由异步采样率转换器(更广为人知的是其首字母缩写“ASRC”)以数字方式实施。

在图11所示本方法中，图示绝对相位位置对应于脉冲响应下的扬声器组电气极性，从而实现对声音场景深度的感觉的修正。

图11的分图(a)所示为使人感觉声音处于近处(位置P1)的负脉冲响应I-。

图11的分图(b)所示为使人感觉场景深度(位置P2)更大的正脉冲响应I+。

通过将扬声器组的连接极性反转，可以使上述两者互换。

在图12所示本方法中，图示位置为参考相位位置。

图12示出了参考相位的多个可能位置C1，C2，C3。取决于与扬声器HP等装置的所需相对位置，参考相位为0度的直线。举例而言，该位置可处于负的距离处，而且该距离大约为使人感觉场景深度更大的距离。此外，其也可处于正的距离处，而且该距离大约为使人感觉场景处于近处的距离。

该转换可由对所选距离下的正确相位重新进行计算的DSP等处理器以数字方式施行。

图13所示为各扬声器的不同带宽分布情形，该带宽分布与截止频率或频率的偏移相对应。

图13的分图(a)所示为因交叉频率FC1向低音(低频)方向偏移而导致装置的失真率增大且方向性减弱的情形。

图13的分图(b)所示为因带宽分布均匀(截止频率FC2基本处于频带中央)而在考虑机械限制、电气限制、功率处理能力限制和/或方向性限制的情况下不同扬声器之间实现使用区域平衡的情形。

图13的分图(c)所示为因交叉频率FC3向音频频带的高频方向偏移而通过使旨在接收此类频率的扬声器接收更少的能量而对其加以保护的情形。除此之外，该情形还增大了装置的方向性。

在上述所有的三种情形中，交叉频率的偏移及斜率通过改变滤波器类型以及模拟和数字两方面的参数化实现。

在许多实施方式中，控制模块根据与曲目的特定音乐风格相关的信息，自动对典型配置方案的选择进行调适。也就是说，控制模块配置为对所播放信号的音乐风格进行自动识别。如此，控制模块可以确定正在播放的音乐的类型，并对其设置进行自动调节，以与录制条件及正在播放的作品的类型相契合。这一描述尤其适用于系统包括两个独立的有源多声道扬声器(左/右)的情形。

音乐的识别例如通过如下方式实现：对信号进行采样；然后，以一种或多种可能的方式对信号进行分析，所述方式例如为Shazam或Gracenote(注册商标)等在线服务或应用程序；以及通过互联网连接或本地数据库，将音乐样本与存储于远程数据库中的参考数据相比较。音乐类型的确定也可通过音乐文件中所含的信息(例如，MP3格式的ID3标签)实现，或者通过其他确定方式实现，如基于音乐的一个或多个特征(节奏、和声内容等)的确定算法。

识别方法可例如因识别是在接收装置(扬声器)内完成还是在发送装置内完成而不同。在无线链路情形中，如果识别在接收装置内完成，则必须在各个接收装置之间进行同步，以避免接收装置之间存在设置内容的不一致。优选使用的模式为“主从”模式：“主”装置负责确定音乐类型及待应用的设置内容，并将该结果共享给“从”装置；每一个“从”装置将所请求的设置程序存于其内并加以应用。此外，也可在发送装置内进行分析。在该情形中，发送装置的状态为“主装置”。在识别出音乐风格之后，控制模块对与所识别的音乐风格相对应的典型配置方案加以选择。典型配置方案可以为一组设置内容或针对一个或多个信号特性的“方案”，此类设置内容以组合方式改变扬声器的行为。因此，一个扬声器可在声学上与按不同方式设计或针对不同音乐类型的另一扬声器具有类似行为。扬声器可在出厂时具有由扬声器制造商预定义的一些(例如，四项)基本设置内容，随后用户可对其进行更新。

在实际应用中，上述设置内容可包括部分或所有的下列元素：增益；相位；时间；失真；带宽；各扬声器带宽分布；动态压缩；方向性；绝对相位；均衡。

例如，与称为当下音乐的音乐风格相对应的典型配置方案可具有如下设置内容：

-增益：增大高频信道中信号的增益；

-相位：保留各滤波器引起的相位旋转(不对其进行校正)；使低音和中音信号之间的滤波器截止频率发生偏移，以必须通过调节相位曲线而在连接处保持所需的能量；

-时间：同样保留(无需校正)声学负载及滤波器的固有时间步长；

-失真：通过滤波器、斜率或类型的选择而能够对扬声器的机械失真率及相位和时间失真进行控制或限制；

-带宽：高通滤波器将低于60Hz的频率滤除；

-各扬声器带宽分布选择为使得低音信号与中音信号在其连接频率处发生重叠；例如，对于连接频率选择为150Hz，低音换能器的截止频率为200Hz，而中音换能器的起始频率为100Hz；

-压缩：对峰值幅度与平均幅度之间的动态性差异进行限制；

-方向性：将中音与高音之间的截止频率向上偏移一个八度；

-绝对相位：不将扬声器的极性反转；

-均衡：

对于42.5Hz，+2.5dB，Q因子＝3.4

对于200Hz，-0.5dB，Q因子＝2.2

对于3400Hz，+1.5dB，Q因子＝0.71

对于20000Hz，+5.0dB，Q因子＝0.50

除此之外，还存在其他可行示例。

例如，与称为原声音乐的音乐风格相对应的典型配置方案可具有如下设置内容：

-增益：信号的增益设置内容选择为使得频带之间不存在幅度上的差异；

-相位：通过校正(例如，以DSP)消除负载及各滤波器引起的相位旋转；

-时间：针对每一个频带，调节信号处理延迟，以使得所有的这些信号由相应换能器以相同的总延迟发出；

-失真：滤波器及其特性(类型、斜率等)选择为能够尽量限制换能器的机械失真率，并消除相位和时间失真；

-带宽：无带宽限制；

-各个换能器所分配的频带的分布取决于阵列方向性、失真及移动设备重量之间做出的权衡；

-压缩：不施加任何动态范围限制；

-方向性：对方向性进行在轴和离轴控制；

-采样：在数字处理过程中，进行最大程度的过采样；将换能器的极性反转，以使得脉冲响应为正；

-参考点：自信号(从扬声器前端)发出的时刻起，相位和时间曲线为直线；

-均衡状况选择为使得频率响应幅度曲线尽可能线性化。

除此之外，还存在其他可行示例。

本发明不以任何方式限制于上述及图示实施方式，本领域技术人员应了解如何根据其想法对其进行任何方式的变形。

Claims (9)

1.一种用于对电声换能器的音频信号(IN)进行转换的方法，其特征在于，根据控制模块所选择(110，112)的典型配置方案，以多项信号特性的组合方式对所述信号进行修正(106，108)，以向所述音频信号提供特定的特性，其中，所述信号特性选自列表，所述列表包括：增益；相位；时间；失真；带宽；扬声器带宽分布；动态性压缩/扩展；方向性；采样；与脉冲响应下的扬声器组的电气极性相对应的绝对相位；所有频率同相时的参考点的偏移，其中，所述控制模块根据音乐曲目的预定音乐类型的信息，对典型配置方案的选择进行自动调适。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过一个或多个步骤对所述信号实施转换，所述一个或多个步骤包括将所述信号线性化来与记录数据匹配的至少一项校正操作，以及根据所选择的典型配置方案对所述信号进行赋入的修正操作。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述信号的所述转换由处理器根据数字方法实施。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述信号的所述转换由电气和/或电子部件根据模拟方法实施。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据使用调谐结构、声学透镜和/或装置几何特性转换的一种或多种机械方式来实施所述信号的所述转换。

6.根据前述权利要求当中任何一项所述的方法，其特征在于，所述控制模块由用户手动操作。

7.根据前述权利要求当中任何一项所述的方法，其特征在于，所述控制模块根据远程服务所包括的用于识别所述信号的信息以及用于识别典型配置方案的信息来进行自动调适。

8.根据前述权利要求当中任何一项所述的方法，其特征在于，所述控制模块根据装置所识别出的用户偏好来进行自动调适。

9.一种用于对声学换能器(3)的音频信号进行转换的装置(1，2，3，4，6)，其特征在于，所述装置用于根据控制模块所选择(110，112)的典型配置方案，以多项信号特性的组合方式对所述信号进行修正(106，108)，以向所述音频信号赋予特定的特性，其中，所述信号特性选自列表，所述列表包括：增益；相位；时间；失真；带宽；扬声器带宽分布；动态压缩/扩展；方向性；采样；与脉冲响应下的扬声器组的电气极性相对应的绝对相位；所有频率同相时的参考点的偏移，其中，所述控制模块根据音乐曲目的预定音乐类型的信息，对典型配置方案的选择进行自动调适。

Images