CN117242782A - 麦克风、用于记录声学信号的方法、用于声学信号的再现设备或用于再现声学信号的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种麦克风,所述麦克风具有以下特征:第一子麦克风(1),所述第一子麦克风具有第一膜片对,所述第一膜片对具有彼此相对置地设置的第一膜片(11)和第二膜片(12);第二子麦克风(2),所述第二子麦克风具有第二膜片对,所述第二膜片对具有彼此相对置地设置的第三膜片(13)和第四膜片(14),其中第一膜片对设置成,使得第一膜片(11)和第二膜片(12)可以沿着第一空间轴线偏转,其中第二膜片对设置成,使得第三膜片(13)和第四膜片(14)可以沿着第二空间轴线偏转,以及其中第二空间轴线与第一空间轴线不同。
Description
技术领域
本发明涉及电声学领域,并且尤其涉及用于记录和再现声学信号的概念。
背景技术
典型地,声学场景利用一组麦克风来记录。每个麦克风输出麦克风信号。对于乐团的音频场景,例如可以使用25个麦克风。那么,声音工程师将25个麦克风输出信号混合成例如标准格式,例如立体声格式,5.1、7.1、7.2或其他对应的格式。在立体声格式中,例如通过声音工程师或自动混合过程产生两个立体声声道。在5.1格式中,混合产生五个声道和一个低音炮声道。与此类似地,例如在7.2格式中,混合实施为七个声道和两个低音炮声道。当应该在再现环境中“渲染”或处理音频场景时,将混合结果施加到电动扬声器上。在立体声再现场景中,存在两个扬声器,其中第一扬声器接收第一立体声声道,并且第二扬声器接收第二立体声声道。在7.2再现格式中,存在例如七个位于预先确定的位置的扬声器并且此外两个可以相对任意放置的低音炮。七个声道被施加到对应的扬声器上,并且两个低音炮声道被施加到对应的低音炮上。
在检测音频信号时使用唯一的麦克风装置以及在再现音频信号时使用唯一的扬声器装置典型地忽略声源的真实性质。欧洲专利EP 2692154B1描述一种用于检测和再现音频场景的套件,在所述套件中不仅记录和再现平移,而且也记录和再现旋转并且此外记录和再现振动。因此,声音场景不仅通过唯一的检测信号或唯一的混合信号来再现,而且通过一方面同步记录并且另一方面同步再现的两个检测信号或两个混合信号来再现。借此实现,与标准记录相比,记录音频场景的不同的发射特性并且在再现环境中再现。
为此,如在欧洲专利中所示,一组麦克风放置在声学场景与(假想的)礼堂之间,以便检测“传统的”或平移信号,所述信号的特征在于高定向性或高质量。
此外,第二组麦克风放置在声学场景的上方或侧面,以便记录具有低质量或低定向性的信号,与平移相反,所述信号应描绘声波的旋转。
在再现方面,对应的扬声器放置在典型的标准位置处,所述扬声器中的每个扬声器具有全向设置,以便再现旋转信号,并且具有方向设置,以便再现“传统的”平移声音信号。此外,在标准位置中的每个标准位置处还存在低音炮,或者在任一部位处仅存在唯一的低音炮。
欧洲专利EP 2692144 B1公开一种用于一方面再现平移音频信号并且另一方面再现旋转音频信号的扬声器。因此,扬声器一方面具有全向发射设置,并且另一方面具有方向发射设置。
欧洲专利EP 2692151 B1公开一种驻极体麦克风,所述驻极体麦克风可以用于记录全向信号或方向信号。
欧洲专利EP 3061262 B1公开一种耳机和一种用于制造耳机的方法,所述耳机不仅产生平移声场而且产生旋转声场。
意向授权的欧洲专利申请EP 3061266 A0公开一种头戴式耳机和一种用于生产头戴式耳机的方法,所述头戴式耳机构成用于利用第一转换器来产生“传统的”平移声音信号,并且利用垂直于第一转换器设置的第二转换器来产生旋转声场。
除了平移声场之外,记录和再现旋转声场引起明显改进的从而高质量的音频信号感知,这几乎得出现场音乐会的印象,尽管音频信号通过扬声器或头戴式耳机或耳机再现。
借此实现与原始的声音场景几乎不可区分的声音体验,在所述原始声音场景中,声音不是通过扬声器发出,而是通过乐器或人声发出。这通过如下方式实现:考虑到声音不仅以平移的方式发出,而且以旋转的方式并且必要时以振动的方式发出,从而应对应地记录并且也应对应地再现。
发明内容
本发明的目的在于,实现一种用于一方面记录所有声音并且另一方面再现所述所有所记录的声音的改进的构思。
所述目的通过根据权利要求1所述的用于记录声学信号的麦克风、根据权利要求15所述的用于声学信号的再现设备、根据权利要求29所述的移动设备、根据权利要求30所述的用于记录声学信号的方法、根据权利要求31所述的用于声学信号的再现的方法或根据权利要求32所述的计算机程序来实现。
根据本发明,不仅如在现有技术中那样记录唯一的旋转信号,而且采取检测和再现旋转信号的方向的措施。根据本发明发现,声场的除了平移之外还发生的旋转或存在于空气中的分子的旋转具有方向分量,在所述方向分量的检测和再现的情况下可以获得还更接近原始的自然声音场景的附加的聆听体验。
为了所述目的,麦克风包括:第一子麦克风,所述第一子麦克风具有第一膜片对,所述第一膜片对具有彼此相对置地设置的膜片;以及第二子麦克风,所述第二子麦克风具有第二膜片对,所述第二膜片对同样具有彼此相对置的膜片。第一膜片对定向成,使得第一膜片对的膜片可以沿着第一空间轴线偏转,并且第二膜片对设置成,使得第二膜片对的膜片可以沿着第二空间轴线偏转,所述第二空间轴线与第一空间轴线不同。优选地,此外设有具有第三膜片对的第三子麦克风,其中第三膜片对的膜片可以沿着第三空间轴线偏转,所述第三空间轴线与第一空间轴线和第二空间轴线不同,其中空间轴线优选地彼此正交或基本上正交。
在优选的实施例中,从麦克风的每个膜片对中导出自身的差分输出信号,其方式为:将两个彼此相对设置的膜片的膜片输出信号彼此组合,更确切地说利用相位关系的改变并且优选地利用两个膜片输出信号中的一个膜片输出信号的反相。借此,为每个空间轴线产生自身的差分信号,所述差分信号再现旋转信号的对应的方向分量或一般而言再现每个空间轴线上的差分信号。
具有两个或三个子麦克风的这种麦克风也可以优选地用于不仅产生新型的差分信号,而且也产生经典的分量信号,如所述分量信号例如在Ambisonics(高保真度立体声响复制)技术领域中已知的那样。为此,可以将彼此相对置的两个膜片的膜片输出信号彼此相加,以便获得对应的Ambisonics分量。此外优选的是,麦克风附加地也检测全向分量,所述全向分量通过自身的全向麦克风获得或通过三个方向分量相加获得。
借此,根据本发明的一个优选的实施例,麦克风不仅产生沿x方向、y方向和z方向的三个新型的差分信号,而且也产生已知的一阶Ambisonics信号(First-Order-Ambisonics-Signal)或B格式信号的四个分量B(或W)、X、Y和Z。
借此,根据本发明实现,在再现这种信号时的声学质量再次改进。
在再现方面优选的是,除了传统信号或共模信号或同模信号之外也再现至少两个和优选地全部三个差分信号或差模信号,更确切地说借助于扬声器系统,所述扬声器系统具有用于再现传统的CM或共模信号的一个或多个扬声器,并且所述扬声器系统还具有第二扬声器或者具有第二扬声器和第三扬声器,以便再现差分信号。在特别优选的实施例中,设有三个差分信号,并且用于再现三个差分信号的第二扬声器装置包括设置在三个不同的空间方向上的总共至少六个转换器,使得在不同的空间方向上记录的差分信号在再现方面在其最初被记录的相同的方向上再现。
然而,根据实现方案,可以进行各种简化,以便在一方面耗费与另一方面所实现的音频质量之间做出折衷。
在优选的实施例中,麦克风信号的渲染在再现环境中进行,在所述再现环境中,在特定的已知的位置处放置有扬声器。为此,一方面使用传统的平移麦克风信号,所述平移麦克风信号可以由全向分量和参数边信息构成,或所述平移麦克风信号作为完整的B格式信号存在。为了将麦克风信号渲染到各个扬声器上,优选地进行基于矢量的振幅平移(Vektor-based-Amplitude-Panning,VBAP),为了所述基于矢量的振幅平移使用包含在边信息中或由B格式信号推导出的方向信息中的对应的加权因子。
优选地,所述加权因子同样用于不仅对传统的平移音频信号进行渲染或“分配”到各个扬声器上。替代于此,所述加权因子也用于将不同的空间轴线上的新型的差分信号加权或“分配”到不同的扬声器上。借此,从在特定的记录位置产生的完整的麦克风信号中可以产生完整的再现,所述麦克风信号由传统的全向分量和三个方向分量和/或具有方向信息的(参数)元数据构成,并且所述麦克风信号附加地具有两个或三个空间轴线的新型的两个或三个差分信号。扬声器位置中的一个扬声器位置处的扬声器包括传统的平移元件,所述平移元件被供应有用于在所述扬声器位置处的所述扬声器的渲染的平移音频信号,并且附加地,对于差分信号中的每个差分信号包括对应于差分信号的空间方向设置的差分信号转换器,所述差分信号转换器例如可以构成为无壳体的双膜片,所述双膜片的发射方向设置在对应的空间轴线或对应的空间方向上。
附图说明
在下文中参照附图详细阐述本发明的优选的实施例。附图示出:
图1示出具有两个子麦克风的麦克风;
图2示出具有三个子麦克风的麦克风;
图3a示出用于产生差分信号的组合器;
图3b示出用于差分信号引导的单个组合器;
图3c示出根据一个实施例的组合器;
图4示出根据一个实施例的麦克风;
图5示出根据一个实施例的麦克风保持件;
图6示出根据一个实施例的再现设备;
图7示出关于传统的和新型的真实的或虚拟的麦克风信号的概览;
图8示出根据一个实施例的用于再现设备或移动设备的渲染器;
图9a示出具有用于三个差分信号中的每个差分信号的转换器的转换器装置;
图9b示出具有用于传统的共模或CM信号的转换器的转换器装置;
图10示出根据另一实施例的用于再现设备或移动设备的渲染器;以及
图11示出根据另一实施例的用于再现设备或移动设备的渲染器,所述渲染器具有扬声器实现方案。
具体实施方式
图1示出具有膜片对的第一子麦克风1,所述膜片对具有彼此相对置地设置的第一膜片11和第二膜片12。此外,在图1中示出具有第二膜片对的第二子麦克风2,所述第二膜片对具有彼此相对置地设置的第三膜片13和第四膜片。第一膜片对设置成,使得第一膜片11和第二膜片可以沿着第一空间轴线、例如x轴线偏转,其中第二膜片对还设置成,使得第三膜片13和第四膜片14可以沿着第二空间轴线、例如图1的y轴线偏转。第二空间轴线与第一空间轴线不同,即两个空间轴线是不平行的。优选地,两个空间轴线x、y彼此正交或具有处于60°和120°之间的角度。
图2还示出具有第三膜片对的第三子麦克风13,所述第三膜片对具有彼此相对置地设置的第五膜片15和第六膜片16,其中第三膜片对设置成,使得第五膜片15和第六膜片16可以沿着第三空间轴线、例如z轴线偏转。第三空间轴线与第一空间轴线和第二空间轴线不同,其中优选地,所有三个空间轴线彼此正交。优选的是第三空间轴线与第一空间轴线或第二空间轴线之间的不同的角度,例如在60°和120°之间的范围内。
图2还对每个膜片11至16示出非常示意性的灵敏度特性,所述灵敏度特性附加地具有字母F或字母R。F代表前方或前部,而R代表后方或后部。因此,各个膜片的不同的灵敏度特性同样彼此相对地设置,各个膜片中的每个膜片典型地具有对电极。
如例如还在图1或图2中所示出的,优选的是,不同的膜片对的膜片直接相对置地、彼此平行地和相对于彼此定向地设置,其中此外在两个膜片对之间的间距是小的并且优选地小于2cm。此外优选的是,对于每个膜片对的间距在一定公差内基本上是相同的。图1还示出用于每个膜片的输出线路。尤其地,第一子麦克风1构成为,使得响应于第一膜片11的偏转提供第一膜片信号,以及响应于第二膜片的偏转提供第二膜片信号,所述第二膜片信号相对于第一膜片信号具有特定的相位关系,所述相位关系由于膜片的设置或布线或所记录的声场而得出。
此外,具有两个膜片13、14的第二子麦克风2同样具有输出线路,以便从第三膜片13提供第三膜片信号和从第四膜片14提供第四膜片信号。此外,根据实现方案,第三子麦克风同样构成为响应于第五膜片15的偏转提供第五膜片信号以及响应于第六膜片16在第三空间轴线上、即例如在z方向上的偏转提供第六膜片信号。
第一子麦克风、第二子麦克风和如果存在第三子麦克风构成为组合膜片对的膜片的对应的膜片信号。这在图3a中通过示意性的组合器示出,所述组合器在30处作为用于所有两个或三个子麦克风的块示出。然而,可以存在用于每个单个的子麦克风的对应的单个组合器,如例如在图3b中在31处所示出的那样,使得将始终一个子麦克风的膜片信号组合,然而不将其他子麦克风的膜片信号彼此组合,以至少产生用于第一子麦克风的第一差分输出信号21、用于第二子麦克风的第二差分输出信号22和用于第三子麦克风的第三差分输出信号23。然而,在优选的实施例中,组合器30还构成用于不仅形成差分信号21、22、23,而且形成同模或共模信号或CM信号24。所述CM信号24例如可以仅是单个分量信号X、Y、Z,如从Ambisonics技术中已知的,或者可以是全向信号,所述全向信号例如当所有单个膜片的膜片信号在各个膜片信号没有相移的情况下相加时由此获得。
为了产生差分信号、例如差分输出信号Diffx 21,组合器30构成用于将具有改变的第一相位关系的第一膜片信号11和第二膜片信号12组合。第一差分输出信号Diffx21因此与第一空间轴线、例如x轴线相关联。
此外,第二子麦克风构成为将具有改变的第二相位关系的第二膜片信号13和第三膜片信号14组合,以便提供第二差分输出信号Diffy,所述第二差分输出信号在图3a中在22处示出并且与第二空间轴线y相关联。此外,第三子麦克风构成为将具有相对于第三相位关系改变的相位关系的第五膜片信号15和第六膜片信号16组合,以便提供第三差分输出信号,所述第三差分输出信号在图3a中在23处示出并且与空间轴线z相关联。
优选地,组合如在图3c中示意性地示出的那样进行。为了改变在第一膜片信号11与第二膜片信号12之间的第一相位关系,在图3c中示意性地示出相位改变元件40,所述相位改变元件优选地具有180°的相位值,其中相位元件的相位角可以处于90°和270°之间的范围内。然而,在最优选的实施例中,优选的范围是170°至190°或180°。
相位改变装置41设为用于为第二子麦克风改变第二相位关系,使得借助改变的第二相位关系进行相加,如在图3c中示意性地示出的那样。
此外,也为第三子麦克风设有相位改变元件42,所述相位改变元件改变在膜片信号15、16之间的第三相位关系并且将具有改变的第三相位关系的信号相加,以便获得图3c中的第三差分输出信号Diffz 23。
如已经根据图3a中的附图标记24所示出的,组合器也构成为形成传统的共模信号或同模信号。为了形成CM-z-信号,第五膜片信号15和第六膜片信号16以原始的第三相位关系、即例如在没有相位元件42作用的情况下相加。
对应地进行,以便获得方向麦克风的常规的y方向分量,其方式为:将第二膜片对13、14的膜片信号相加,更确切地说以原始的相位关系、即在没有相位元件41作用的情况下相加。与此类似,当两个方向特性、即用于前膜片11和后膜片12的两个方向特性相加、更确切地说又在没有相位元件40作用的情况下相加时,也获得方向麦克风的X分量。
当所有六个膜片信号以其原始的第一、第二和第三相位关系彼此相加时,可以获得整个全向信号,其中所述全向信号例如称为W信号或P信号,如从Ambisonics技术中或对于具有全向分量和X方向上的方向分量、Y方向上的方向分量和Z方向上的Z分量的呈B格式的信号已知的那样。
与这种B格式信号不同,根据本发明的麦克风除了所述信号之外或对所述信号替选地提供用于各个方向的差分信号,即在前后方向特性之间形成差分时得出的信号,以便检测在一定程度上关于相对置地设置的膜片侧向地、即例如在图1中的两个膜片11、12的上方和下方存在的声场。
在图3c中左边的第一相位关系与图3c中右边的第二相位关系之间的在对应的相加之前的改变可以通过实际设有的移相器、延时线路、反相或者也可以通过相极反转来实现。最后的相极反转的情况刚好用于如下优选的实施方式,在所述实施方式中,膜片信号作为对称信号在正线11a与负线11b之间传输。膜片信号11的这种示意图在图3b中示出,其中图3c中的“线”11对应于由正单线11a、负单线11b和接地线(GND)11c构成。相同的情况适用于第二膜片信号12,所述第二膜片信号又由正线12a、负线12b和共同的接地线12c构成。实际的膜片信号作为在正线与负线之间的差传输,如对于对称的线路传输已知的那样。
为了组合这种信号,组合器30与在图3b中对单个组合器31所示出的那样构成。单个组合器31在其对应的实现方案中设为用于图1的三个子麦克风1、2、3中的每个子麦克风。单个组合器31具有用于正电位的两个输入端32、34和用于负电位的两个输入端33、35以及用于接地电位GND的一个(或两个)接地输入端38。现在为了实现反相,如在图3c中通过元件40或元件41或元件42所示出的那样,在图3b中所示出的实施例中,借助对称的信号传输将正线和负线极性反转,如在图3b中左边对于膜片信号12所示出的那样。正线12b与负输入端35连接,并且负线12b与正输入端34连接。那么,单个组合器在输出端处提供用Diffx表示的差分信号21,所述差分信号又作为差分信号在正线36与负线37之间传输,其中同样还设有输出接地线39(GND)。
虽然在图3b中仅示出用于第一子麦克风的这种单个组合器,但是优选的是,也将这种单个组合器用于第二子麦克风和第三子麦克风。
图4示出麦克风的一个优选的实施方式,其中三个子麦克风全部由膜片保持件50保持,其中每个子麦克风具有长形壳体,其中在子麦克风的对应的尖部中设置有膜片对,更确切地说通过优选地透光的网格相对于外界受到保护。尤其地,第一子麦克风1的两个膜片设置在y-z平面中,使得实现x方向上的偏转。此外,第二子麦克风2的两个膜片设置在x-z平面中,以便实现y方向上、即第二空间轴线上的偏转。此外,第三子麦克风3的两个膜片设置在x-y平面中,以便通过声音在z方向上偏转。各个子麦克风还具有输出线路,所述输出线路将各个膜片信号向外引导,或者所述输出线路已经将差分输出信号21、22或23(在图4中未示出)向外引导。根据对应的子麦克风的长形壳体中安装有哪个电子装置,各个线路也可以将常规的共模分量在各个方向上向外引导,如在24b、24c处为x和y所示出的那样,其中还根据图7阐述的信号Z在图4中未示出,但是通过第三子麦克风3优选地在长形壳体中已经可以产生。
三个子麦克风构成为,使得每个膜片具有对电极,使得在图4中所示出的根据本发明的麦克风中总共存在六个单独的膜片和六个对应的对电极。所述对电极一起分别为每个膜片形成自身的电容器麦克风,其中根据实现方案,电容器薄膜或驻极体薄膜也可以施加在对应的对电极上,以便在图4中所示出的设置中具有六个单个的电容器麦克风或驻极体麦克风。三个子麦克风1、2、3的“尖部”指向共同的区域或共同的轴线,以便尽可能彼此靠近地定位三个膜片对,以便能够以通过其说明旋转的方向的三个单个分量示出的方式检测旋转振动。为了实现所述内容,优选地设有在图5中示出的示意性的(子)麦克风保持件,所述(子)麦克风保持件在图4中在50处示出,并且所述(子)麦克风保持件在图5中在俯视图中示意性地示出。麦克风保持件是三角形的,或者也可以风筝形地或以其他形状构成。然而,所述麦克风保持件包括相对于彼此具有90°的角度的两个侧部,以便将子麦克风1和子麦克风2以90°的角度彼此定向。为此设有第一保持件51和第二保持件52,所述第一保持件存在于直角地设置的两个侧部的第一侧部处,所述第二保持件存在于相对于彼此直角地设置的两个侧部的另一侧部处。为了保持第三麦克风,设有第三保持件53,所述第三保持件在其处设有第一保持件51和第二保持件52的两个侧部的90°角的角平分线中构成,并且从绘图平面突出,以便使第三子麦克风关于其敏感的麦克风尖部尽可能靠近第一子麦克风和第二子麦克风的两个麦克风尖部。保持件51、52和53优选地构成为夹,以便可以无工具地安装各个子麦克风。然而,同样可以设有其他保持装置,以便以对应的角形保持长形的子麦克风,借此膜片对如根据图1或图2所描述的那样定向。
对于在各个麦克风之间的精确的直角设置不是决定性的其他设置,麦克风也能够以在70°和110°之间的角度设置,或者第三保持件53或第三子麦克风能够以关于第一保持件或第二保持件30°和60°之间的角度设置。
麦克风保持件50还紧固在图4中示意性地示出的支架54上。麦克风也可以替代支架54借助绳索结构以由天花板悬挂的方式承载,以便例如当应记录舞台时使下部的区域自由。
替代在图4中对于各个保持件示出的弹性夹,也可以使用磁性保持装置、锁止元件或其他保持件。
图7示出关于可以由麦克风、如根据图4示例性地或根据图2或图3b所示出的麦克风提供的所有信号的概览。首先,麦克风可以提供B格式的分量,所述B格式也称为FOA(First Order Ambisonics)格式。在此涉及全向信号24a和方向分量24b、24c、24d,如在图3c中在输出端24处所示出的那样。所述信号通常用于经由对应地设置的声音转换器激励传统的平移振动。
为了在声场中同样附加地产生明显改进音频质量的旋转振动,根据本发明的麦克风提供在三个空间方向上的差分信号Diffx 21、Diffy 22和Diffz 23。与全向信号24a类似,也可以产生可以通过三个定向的差分信号相加获得的全向差分信号21a。借此,本发明提供用于旋转振动或差分声场的新型的B格式。
图6示出用于声学信号的再现设备,所述声学信号通过输入信号Diffx21、Diffy22和Diffz 23以及通过一个或多个共模信号(CM)24示出。再现设备包括接口110,所述接口用于接收对应于声学共模信号的第一电信号24、对应于声学差分信号的单独的第二电信号21和对应于声学差分信号的单独的第三电信号。
再现设备还包括用于再现第一电信号的第一扬声器装置131a、132a、133a、134a、135a,其中第一扬声器装置构成用于响应于第一电信号产生平移振动。此外,再现设备包括用于再现第二电信号和第三电信号的第二扬声器装置131b、132b、133b、134b、135b,其中第二扬声器装置与第一扬声器装置不同。
尤其地,第二扬声器装置构成为响应于第二信号、即第一差分信号,以及第三电信号、即响应于第二差分信号产生旋转振动。换言之,第二扬声器装置构成用于产生具有与第一方向特性不同的第二方向特性的声音,所述第一方向特性与第一扬声器装置相关联。
在图6中所示出的实施例中,再现设备还包括渲染器120,所述渲染器单独地对于共模信号、即对于第一电信号24和差分信号(DM——Diffenrential Mode,差模)工作,并且在一个实施例中,所述渲染器获得关于再现空间中的扬声器位置的信息,如在121出所示出的,和关于麦克风、例如在图4中所示出的麦克风的位置的信息122。然而,麦克风不一定必须是真实的麦克风,而可以是处理合成的或先前记录的信号并且将其置于特定的麦克风格式的虚拟的麦克风,其中所述麦克风格式与虚拟的麦克风所设置的记录位置处的声场的状态相关。为了描述声场,也可以使用并且在渲染器120中处理多个虚拟的麦克风信号。
渲染器120单独地对于共模信号和差分信号工作。在图6中所示出的示例中,共模信号作为信号60、70、80、90、100提供用于具有如下五个再现位置的系统:左环绕再现位置或设置在左后方的再现位置LS、左再现位置L、中部再现位置C、右再现位置R和右环绕或设置在右后方的再现位置RS。与此并行地,渲染器120也将差分信号提供给分别用61、71、81、91、101表示的对应的扬声器。在一个优选的实施方式中,渲染器为不仅由例如扬声器单元131a和第二扬声器装置131b构成的每个单个的扬声器不仅提供唯一的差分信号,而且提供三个差分信号,即对于空间方向x、y、z。然而,根据实现方案,也可以提供两个或仅一个唯一的差分信号,使得在线路61、71、81、91、101上仅将两个或仅一个唯一的差分信号提供给对应的扬声器和尤其用于差分信号131b、132b、133b、134b、135b的对应的扬声器装置。
虽然在上文中描述了扬声器信号的渲染,但是本发明也可以用于渲染来自多个不同的位置处的多个不同的麦克风信号的头戴式耳机信号。在此,对于从麦克风位置到头戴式耳机一侧、即例如左边或右边的每个“路径”存在与头部相关的传递函数。借助所述传递函数加载相应的信号,以便随后将对于每侧的对应地加载的信号一起相加,以便获得对于相应侧部的最终的头戴式耳机信号。
因此,渲染器(120)构成为利用真实的或虚拟的麦克风的虚拟的位置(122)和利用关于不同的扬声器位置的信息(121)渲染(120)麦克风信号,以便为第一多个扬声器中的每个扬声器产生扬声器信号(60,70,80,90,100),或者利用真实的或虚拟的麦克风的虚拟的位置和利用与位置和头戴式耳机的相应侧部相关的不同的头部相关的传递函数(HRTFs)对多个麦克风信号进行渲染(120),以便为两个头戴式耳机侧部的每个侧部产生头戴式耳机信号(60,70,80,90,100),以及利用真实的或虚拟的麦克风的位置和利用不同的扬声器位置渲染(120)第一差分输出信号(21)和第二差分输出信号(22),以便为多个第二扬声器中的每个扬声器产生扬声器信号(61,71,81,91,101),或者利用真实的或虚拟的麦克风的虚拟的位置和利用与位置和头戴式耳机的相应侧部相关的不同的头部相关的传递函数(HRTFs)对相应的第一差分输出信号和相应的第二差分输出信号进行渲染(120),以便为两个头戴式耳机侧部的每个侧部产生头戴式耳机信号(60,70,80,90,100);并且所述渲染器包括输出装置,所述输出装置用于将所产生的信号输出给扬声器或头戴式耳机侧部。
扬声器、如例如从EP 2692144 B1中已知的扬声器对于对应的声学转换器具有对应的输入端。用于平移信号、即用于为共模信号的第一电信号的转换器在图9b中用131a至135a表示。所述转换器或对应的扬声器装置获得对应的信号、即信号60、70、80、90、100,所述信号必要时还可以被放大,如在图9b中同样示出的那样。在现有技术中所示出的扬声器中,用于差分信号的第二扬声器装置具有仅一个唯一的信号。然而,在本发明的实施例中,通过两个或甚至三个差分信号可以更精确地、从而也为了更好的音频质量记录和再现旋转振动。因此,用于差分信号转换器的每个扬声器获得两个或甚至三个单个的信号,所述信号可以输出到对应的转换器上,如在图9a中所示出的那样。因此,第二扬声器装置具有用于x方向、即用于Diffx差分信号的两个转换器170a。对于y差分信号Diffy,设有两个转换器170b,所述转换器在图9a中所示出的示意性的立方体中彼此相对置地设置。对于Diffz信号,第二扬声器装置具有两个转换器170c,以便再现旋转振动的z分量。因此,在图9a中的“完整配备”中,第二扬声器装置具有至少六个单个的、典型地无壳体的膜片,其中一对相对置的膜片借助对应的x、y、z差分信号馈送。
根据实现方案,由接口110接收的对应的电信号也可以直接经由扬声器输出,即在不使用渲染器120的情况下输出。在所述情况下,在工作室环境中例如在每个所期望的“扬声器位置”处可以放置有对应的麦克风。那么,对于每个麦克风位置获得麦克风信号,所述麦克风信号随后可以经由扬声器在再现场景中再现,所述扬声器在与麦克风位置相对应的位置处设置在再现空间中。那么不需要渲染器120。替代于此,馈入到接口110中的信号会直接地或必要时在放大之后馈入到扬声器中,如图9a和图9b中通过对应的“或”替选方案所示出的那样,在所述“或”替选方案中,电信号直接输送给图9a中的多个放大器和图9b中的放大器,其中对应的放大器的输出信号随后输送给图9a中的用于差分信号的转换器和图9b中的用于共模信号的转换器。
在一个实施例中,在五个扬声器131、132、133、134、135中的每个扬声器中实现的第一扬声器装置构成为具有用于声学地再现共模电信号的第一转换器,其中第一转换器构成为在第一方向上发射。第二扬声器装置包括用于声学地再现第一差分信号的第二转换器,其中第二转换器构成用于在与第一方向不同的第二方向上发射。此外,第二扬声器装置还具有用于声学地转换第二差分信号的第三转换器,其中第三转换器构成用于在与第一方向和第二方向不同或者与第二方向不同而与第一方向基本相同的第三方向上发射。所述实现方案也包括如下情况:旋转振动在传统的平移振动发生的方向上具有分量。
如在图6中所示出的,接口包括三个差分电信号21、22、23,所述三个差分电信号称为第二电信号、第三电信号和第四电信号。替选地,接口也可以仅获得两个电信号作为差分信号,使得至少在二维方向上可以正确地再现旋转振动。相同内容适用于图4的麦克风装置。所述麦克风装置也可以仅包括在两个空间方向上的两个子麦克风,以便至少二维地实现差分信号的正确的记录。
根据实现方案,用于共模信号、即用于传统的音频信号的第一扬声器装置配备有分频器162、高音喇叭161和低音喇叭或中音喇叭163,如在图11中在131a处所示出的。这意味着,第一扬声器装置也可以具有多个不同的转换器,所述转换器然而全部由例如同一共模信号24或图6的同一共模信号60、70、80、90、100(除了经由分频器162进行频率划分之外)馈送。
在图11中或在图9b中在131b处所示出的各个差分转换器170a、170b、170c借助分别不同的信号馈送,所述信号例如不通过频率分解等产生,而是所述信号优选地单独记录并且单独再现,直接地或者通过彼此不相关的单独的渲染。因此,差分信号之间的混合优选地不在从记录到再现的路径上发生,而是仅发生渲染,即例如借助对应的平移权重来加载,如还参考图10和图11所示出的那样。此外,不发生一方面共模信号和另一方面一个或多个差分信号在再现或渲染器120中的混合。替代于此,对应的信号被单独地引导至对应的转换器并且随后在由扬声器131、132、133、134、135中的一个或多个扬声器产生的声场中才发生声学输出信号的叠加,如在图6中所示出的那样。
图8示出渲染器120的更详细的示图,所述渲染器具有共模渲染器120a和差分信号渲染器120b。共模渲染器仅获得全向电信号24a或者获得具有X分量24b、Y分量24c和Z分量24d的完整的FOA或B格式信号。
相反,差分信号渲染器仅获得x方向20、y方向22和z方向23上的差分信号。此外,差分信号渲染器被供给渲染设定121,共模渲染器从B格式信号中对于专门的再现设置已经确定所述渲染设定。因此,差分信号的渲染是有效可行的,因为所述渲染借助相同的渲染设定121和尤其借助对应的平移权重121a进行,如在图10中所阐述的那样。因此,不必进行渲染权重的自身确定。替代于此,差分信号21、22、23与全向信号24a、即图8中的共模信号相同地“处理”。
与用于共模信号的渲染不同,为了减少耗费,还优选的是,差分信号渲染器仅产生渲染的左边差分信号、渲染的中间差分信号和渲染的右边差分信号,并且随后从用于左边的渲染信号或用于右边的渲染的信号中推导出用于左后方(LS)和右后方(RS)的渲染的差分信号。在图8中所示出的实施例中,产生的可行的形式在于信号的简单复制以及用于左后方和右后方的信号的放大设定,其中根据实现方案,所述放大设定可以是衰减或放大,其中衰减是优选的,以便将旋转声场的印象集中于前声道L、C、R。
图10示出图6的渲染器120或图8的渲染器120a、120b的一个实施方式。在图10的块122中,从共模信号或与共模信号相关的元数据求取平移权重。为了确定所述平移权重,确定共模信号中声源的位置,更确切地说关于麦克风位置。随后利用一个扬声器或多个扬声器在再现空间中的位置和利用麦克风在再现空间中的(虚拟的)位置,优选地经由基于矢量的振幅平移将共模信号中的声源“放置”在再现空间中的任何位置。为此,为与声源相关联的信号设有加权因子,以便获得对应的信号。应放置在左边与中部之间的声源如下映射,即用于左边的扬声器的全向信号的平移因子等于0.5,并且用于右边的扬声器的全向信号的平移因子同样等于0.5。那么,当转换两个扬声器信号时,声源在一定程度上显现为在左边与中部之间的“幻象源”。对应过程对信号中的其他声源进行。
将共模信号分离成各个声源可以通过任意的源分离算法进行。一个优选的实施方式在于:使信号经受时间频率变换,其中为彼此跟随的帧的序列分别产生多个子带,并且其中随后对帧的序列的每个时间-频率区间(Zeit-Frequenz-Bin)确定麦克风信号中的声音来自哪个方向。所述方向确定可以通过简单地读出已经提供的元数据来实现,所述元数据对每个时间/频率区间说明具有方位角角度和仰角角度的DOA方向。附加地,根据实现方案,对于每个时间-频率-区间的DOA信息也可以提供漫射信息,如从音频信号处理中已知的那样,所述漫射信息以名称DirAC(Directional Audio Coding,定向音频编码)在本领域已知。
相反,当不存在这种元数据、而是存在完整的B格式信号时,如根据图7在24a,24b,24c,24d处所阐述的那样,可以利用信号分析对每个时间/频率区间、即对每帧中的每个子带确定所述方向信息,如在出版物“Parametric Spatial Audio Effects”中,A.Politis等,第15届国际数字音频效果会议(DAFx-12),2012年9月17日,或在出版物“Directionalaudio coding-perception-based reproduction of spatial sound”中,V.Pulkki等,空间听觉原理与应用国际研讨会,IWPASH,2009年11月11日,日本,所描述的那样。在那里所描述的对于共模信号的处理示意性地对应于图11中的音频处理。利用VBAP表157,根据在图11中用“方向”描述的对应的方向信息确定用24a表示的对每个扬声器信号P的平移权重。信号24a在此可以是全向信号或对于对应的扬声器推导出的虚拟的麦克风信号。随后,响应于加权器153中的对应的DOA(Direction of Arrival,波达方向)方向,所述信号用对应的平移加权块157加载。此外,也产生漫射信号,其中为此使用具有去相关器154的上部分支。漫射信号的份额通过两个权重151、152根据漫射信息(漫射性信息)来设定。“漫射分支”和“直接分支”这两个分支在加法器155中相加。所述处理为每个子带单独地进行,并且在另一加法器156中,将所有其他对应地处理的子带相加,以便获得用于第一扬声器装置的扬声器信号,所述扬声器信号示例性地在图11中用60对于左后声道示出,所述左后声道如已经详述的那样可以具有高音喇叭161和低音喇叭或中音喇叭163。
因此,在所述实施例中,图11的上半部中的处理对应于图8的共模渲染器120a的功能性,其中渲染设定121对应于块VBAP 157输出的平移权重。所述平移权重121a刚好也用于渲染各个差分信号。为此,每个差分信号在一定程度上与全向信号24a相同地处理,即借助以由平移权重控制的方式工作的加权器158来加权,并且在加法器159中随后将相同的差分信号的对应地加权的其他子带相加,以便随后例如为左后扬声器产生用于x方向的差分信号、即61a。进行对应内容,以便产生用于Y转换器和Z转换器的差分信号61b、61c。
根据实现方案,渲染器120可以与接口121一起例如在移动电话软件中或一般而言在移动设备中实现,其中用于各个扬声器131、132、133、134、135的信号例如可以经由无线传输提供给对应的扬声器。移动设备在图6中例如作为200示出,并且除了元件110和120之外具有移动设备的所有其他元件,例如处理器、存储器、各种无线接口、蓄电池等。替选地可以设有中央单元,所述中央单元与移动电话独立地具有接口,以便也始终从任何源获得信号21、22、23、24,并且所述中央单元那么构成为将对应的渲染器输出信号60至101经由线路提供给对应的扬声器。再次替选地,接口本身和用于对应的扬声器的对应的渲染器可以在扬声器131、132、133、134、135本身中实现,其中在所述情况下,每个扬声器会具有电压供给装置和用于信号的对应的输入端、即接口110。
虽然结合设备描述了一些方面,但是应理解的是,所述方面也为对对应的方法的描述,使得设备的块或器件也可理解为对应的方法步骤或理解为方法步骤的特征。与此类似,结合方法步骤或作为方法步骤描述的方面也为对对应的设备的对应的块或细节或特征的描述。方法步骤中的一些或全部方法步骤可以通过硬件设备(或利用硬件设备)、例如微处理器、可编程的计算机或电子电路实施。在一些实施例中,最重要的方法步骤中的一些或多个方法步骤可以通过这种设备实施。
根据特定的实现要求,本发明的实施例可以在硬件或软件中实现。实现方案可以利用数字存储介质,例如软盘、DVD、蓝光光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或FLASH存储器、硬盘或其他磁性或光学存储器执行,在所述数字存储介质上存储有电子可读的控制信号,所述电子可读的控制信号与可编程的计算机系统可以共同作用或共同作用,使得执行相应的方法。因此,数字存储介质可以是计算机可读的。
因此,根据本发明的一些实施例包括数据载体,所述数据载体具有电子可读的控制信号,所述电子可读的控制信号能够与可编程的计算机系统共同作用,使得执行在此描述的方法中的一个方法。
一般而言,本发明的实施例可以作为具有程序代码的计算机程序产品来实现,其中当计算机程序产品在计算机上运行时,程序代码可以如下起作用,即执行方法中的一个方法。
程序代码例如也可以存储在机器可读的载体上。
其他实施例包括用于执行在本文中描述的方法中的一个方法的计算机程序,其中计算机程序存储在机器可读的载体上。
换言之,根据本发明的方法的一个实施例因此是计算机程序,所述计算机程序具有程序代码,当计算机程序在计算机上运行时,所述程序代码用于执行在本文中描述的方法中的一个方法。
因此,根据本发明的方法的另一实施例是数据载体(或数字存储介质或计算机可读的介质),在所述数据载体上记录有用于执行在本文中描述的方法中的一个方法的计算机程序。
因此,根据本发明的方法的另一实施例是数据流或信号序列,所述数据流或信号序列示出用于执行在本文中描述的方法中的一个方法的计算机程序。数据流或信号序列例如可以如下配置:经由数据通信连接、例如经由互联网来传递。
另一实施例包括处理装置,例如计算机或可编程的逻辑器件,所述处理装置如下配置或调整,即执行在本文中描述的方法中的一个方法。
另一实施例包括计算机,在所述计算机上安装有用于执行在本文中描述的方法中的一个方法的计算机程序。
根据本发明的另一实施例包括设备或系统,所述设备或系统设计为用于将用于执行在本文中描述的方法中的至少一个方法的计算机程序传输到接收器。传输例如能够电子地或光学地进行。接收器例如可以是计算机、移动设备、存储设备或类似的设备。设备或系统例如可以包括用于将计算机程序传输到接收器的文件服务器。
在一些实施例中,可编程的逻辑器件(例如现场可编程门阵列,FPGA)可以用于执行在本文中描述的方法的一些或全部功能。在一些实施例中,现场可编程门阵列可以与微处理器共同作用,以便执行在本文中描述的方法中的一个方法。一般而言,在一些实施例中,所述方法在任意的硬件设备方面执行。所述硬件设备可以是通用的硬件,如计算机处理器(CPU),或者也可以是对于所述方法特定的硬件,例如ASIC。
上述实施例仅为本发明的原理的说明。应理解的是,在此描述的设置和细节的修改方案和变型方案对于其他本领域技术人员是清楚的。因此有意的是,本发明仅通过下面的权利要求的保护范围、而不通过根据实施例的描述和阐述在此呈现的特定细节来限制。
Claims (32)
1.一种麦克风,所述麦克风具有以下特征:
第一子麦克风(1),所述第一子麦克风具有第一膜片对,所述第一膜片对具有彼此相对置地设置的第一膜片(11)和第二膜片(12);以及
第二子麦克风(2),所述第二子麦克风具有第二膜片对,所述第二膜片对具有彼此相对置地设置的第三膜片(13)和第四膜片(14),
其中所述第一膜片对设置成,使得所述第一膜片(11)和所述第二膜片(12)能够沿着第一空间轴线偏转,
其中所述第二膜片对设置成,使得所述第三膜片(13)和所述第四膜片(14)能够沿着第二空间轴线偏转,以及
其中所述第二空间轴线与所述第一空间轴线不同。
2.根据权利要求1所述的麦克风,所述麦克风具有以下特征:
第三子麦克风(3),所述第三子麦克风具有第三膜片对,所述第三膜片对具有彼此相对置地设置的第五膜片(15)和第六膜片(16),其中所述第三膜片对设置成,使得所述第五膜片(15)和所述第六膜片(16)能够沿着第三空间轴线偏转,
其中所述第三空间轴线与所述第一空间轴线和所述第二空间轴线不同。
3.根据权利要求1或2所述的麦克风,
其中所述空间轴线彼此正交,或者其中在两个空间轴线之间存在处于60°和120°之间的角度。
4.根据上述权利要求中任一项所述的麦克风,
其中所述第一膜片对、所述第二膜片对或所述第三膜片对的膜片直接相对置地、彼此平行地、相对于彼此定向地设置或者以彼此间小于2cm的间距设置。
5.根据上述权利要求中任一项所述的麦克风,
其中所述第一子麦克风(1)构成为响应于所述第一膜片(11)的偏转提供第一膜片信号以及响应于所述第二膜片(12)的偏转提供第二膜片信号,其中所述第一膜片信号和所述第二膜片信号具有第一相位关系,其中所述第一子麦克风(1)构成为将所述第一膜片信号和所述第二膜片信号以改变的第一相位关系组合,以便提供与所述第一空间轴线相关联的第一差分输出信号(21),或者
其中所述第二子麦克风(2)构成为响应于所述第三膜片(13)的偏转提供第三膜片信号以及响应于所述第四膜片(14)的偏转提供第四膜片信号,其中所述第三膜片信号和所述第四膜片信号相对于彼此具有第二相位关系,并且其中所述第二子麦克风(2)构成为将所述第三膜片信号和所述第四膜片信号以改变的第二相位关系组合(30),以便提供与所述第二空间轴线相关联的第二差分输出信号(22),或者
其中所述第三子麦克风(3)构成为响应于第五膜片(15)的偏转提供第五膜片信号以及响应于第六膜片的偏转提供第六膜片信号,其中所述第五膜片信号和所述第六膜片信号具有第三相位关系,并且其中所述第三子麦克风(3)构成为将所述第五膜片信号和所述第六膜片信号以改变的第三相位关系组合(30),以便提供与所述第三空间轴线相关联的第三差分输出信号(23)。
6.根据权利要求5所述的麦克风,
其中所述改变的第一相位关系与所述第一相位关系相差180°或与所述第一相位关系相差在150°和210°之间的相位,或者
其中所述改变的第二相位关系或所述改变的第三相位关系与所述第二相位关系或所述第三相位关系相差180°,或与所述第二相位关系或所述第三相位关系相差在150°和210°之间的相位。
7.根据权利要求5或6所述的麦克风,
其中所述第一膜片信号作为对称信号在第一正线(11a)和第一负线(11b)上传输,
其中所述第二膜片信号作为对称信号在第二正线(12a)和第二负线(12b)上传输,
其中所述第一子麦克风具有组合器(31),所述组合器具有用于所述第一膜片信号的第一正输入端(32)和第一负输入端(33)以及用于所述第二膜片信号的第二正输入端(34)和第二负输入端(35),
其中所述第二膜片信号的第二负线(12b)与所述组合器(31)的第二正输入端(34)连接,并且其中所述第二膜片信号的第二正线(12a)与所述组合器的第二负输入端(35)连接,并且
其中所述第一膜片信号的第一正线(11a)与所述组合器(31)的第一正输入端(32)连接,并且其中所述第一膜片信号的第一负线(11b)与所述组合器(31)的第一负输入端(33)连接。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的麦克风,
其中所述第一子麦克风(1)构成为将所述第一相位关系中的所述第一膜片信号和所述第二膜片信号相加,以便提供第一共模输出信号(24b),或者
其中所述第二子麦克风(1)构成为将所述第二相位关系中的所述第三膜片信号和所述第四膜片信号相加,以便提供第二共模输出信号(24c),或者
其中第三子麦克风构成为将第三相位关系中的第五膜片信号和第六膜片信号相加,以便提供第三共模输出信号(24d),或者
所述麦克风构成为将所述第一相位关系、所述第二相位关系以及必要时所述第三相位关系中的所述第一膜片信号、所述第二膜片信号、所述第三膜片信号、所述第四膜片信号以及必要时所述第五膜片信号和所述第六膜片信号组合,以便提供至少部分全向的或全向的共模输出信号(24a)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的麦克风,
其中所述第一子麦克风(1)具有第一电容器麦克风,所述第一电容器麦克风具有所述第一膜片和对电极,并且其中所述第一子麦克风(1)具有第二电容器麦克风,所述第二电容器麦克风具有所述第二膜片和第二对电极,或者
其中所述第二子麦克风(1)具有第三电容器麦克风和第四电容器麦克风,所述第三电容器麦克风具有所述第三膜片和第三对电极,所述第四电容器麦克风具有所述第四膜片和第四对电极,或者
其中第三子麦克风(3)具有第五电容器麦克风和第六电容器麦克风,所述第五电容器麦克风具有所述第五膜片和对电极,所述第六电容器麦克风具有所述第六膜片和对电极。
10.根据上述权利要求中任一项所述的麦克风,
其中所述第一电容器麦克风、所述第二电容器麦克风或所述第三电容器麦克风、所述第四电容器麦克风或所述第五电容器麦克风和所述第六电容器麦克风构成为电容器麦克风或驻极体麦克风,在所述电容器麦克风或驻极体麦克风中,在相应的对电极上施加有电容器薄膜或驻极体薄膜。
11.根据上述权利要求中任一项所述的麦克风,所述麦克风具有麦克风保持件(50),
其中所述第一子麦克风(1)封装在第一长形壳体中,其中所述第一膜片对设置在第一壳体尖部处,
其中所述第二子麦克风(2)封装在第二长形壳体中,其中所述第二膜片对设置在第二壳体尖部处,
其中第三子麦克风封装在第三长形壳体中,其中所述第三膜片对设置在第三壳体尖部处,
其中所述膜片保持件(50)构成为保持所述第一长形壳体、所述第二长形壳体和所述第三长形壳体,使得所述第一壳体尖部、所述第二壳体尖部和所述第三壳体尖部相对于彼此定向,并且在所述第一长形壳体的第一轴线与所述第二长形壳体的第二轴线之间存在70°和110°之间的角度,或者
其中在所述第三长形壳体的第三轴线与所述第一轴线和/或所述第二轴线之间存在30°和160°之间的角度,或者
其中在所述第一壳体尖部、所述第二壳体尖部和所述第三壳体尖部之间存在小于5cm的间距。
12.根据上述权利要求中任一项所述的麦克风,
其中所述第一膜片对定向成,使得所述第一空间轴线是x方向,
其中所述第二膜片对定向成,使得所述第二空间轴线是y方向,或者
其中所述第三膜片对定向成,使得所述第三空间轴线是z方向,其中所述x方向、所述y方向和所述z方向相对于彼此基本上正交。
13.根据权利要求11或12所述的麦克风,
其中所述膜片保持件(50)具有平坦的承载件,所述平坦的承载件具有三角形形状或风筝形状,其中在所述平坦的承载件的两侧处设置有用于所述第一长形壳体和所述第二长形壳体的侧向地突出的保持件(51,52),并且其中在所述平坦的承载件(50)的中轴线中设置有垂直于所述第一保持件(51)和所述第二保持件(52)设置的向上突出的第三保持件(53)。
14.根据权利要求13所述的麦克风,
其中所述第一保持件(51)、所述第二保持件(52)或所述第三保持件(53)具有在一侧敞开的弹性夹,相应的长形壳体能够无工具地安装在所述弹性夹上。
15.一种用于声学信号的再现设备,所述再现设备具有以下特征:
接口(110),所述接口用于接收对应于声学共模信号的第一电信号(24)、对应于第一声学差分信号的单独的第二电信号(21)和对应于第二声学差分信号的单独的第三电信号(22);
第一扬声器装置(131a,132a,133a,134a,135a),所述第一扬声器装置用于将所述第一电信号(24)作为声学共模信号再现;以及
第二扬声器装置(131b,132b,133b,134b,135b),所述第二扬声器装置用于将所述第二电信号(21)和所述第三电信号(22)作为声学差分信号再现,其中所述第二扬声器装置与所述第一扬声器装置不同。
16.根据权利要求15所述的再现设备,
其中所述第一扬声器装置构成为响应于所述第一电信号(24)产生平移振动,并且其中所述第二扬声器装置构成为响应于所述第二电信号(21)和所述第三电信号(22)产生声学的旋转振动,或者
其中所述第二扬声器装置构成为再现具有第二方向特性的声音,所述第二方向特性与所述第一扬声器装置的第一方向特性不同。
17.根据权利要求15或16所述的再现设备,
其中所述第一扬声器装置具有用于声学地再现所述第一电信号(24)的第一转换器(131a,132a,133a,134a,135a),其中所述第一转换器构成为在第一方向上发射,
其中所述第二扬声器装置具有用于声学地再现所述第二电信号(21)的第二转换器(131b,132b,133b,134b,135b),其中所述第二转换器构成为在与所述第一方向不同的第二方向上发射,以及
其中所述第二扬声器装置具有用于声学地再现所述第三电信号(22)的第三转换器(170b),其中所述第三转换器构成为在第三方向上发射,所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向不同,或所述第三方向与所述第二方向不同、而与所述第一方向基本相同。
18.根据权利要求17所述的再现设备,
其中所述接口(110)构成为接收单独的第四电信号(23),所述单独的第四电信号是第三声学差分信号,
其中所述第二扬声器装置具有用于声学地再现所述第四电信号(23)的第四转换器(170c),所述第四转换器构成为在第四方向上发射,所述第四方向与所述第二方向和所述第三方向不同。
19.根据权利要求17或18所述的再现设备,
其中所述第二转换器(170a)、所述第三转换器(170b)或所述第四转换器(170c)具有两个膜片,所述两个膜片设置成,使得一个膜片在所述第一方向、所述第二方向或所述第三方向中的一个方向上发射,并且所述两个膜片中的第二膜片在关于所述第一方向、所述第二方向或所述第三方向的负方向上发射,或者
其中所述膜片设置成,使得所述膜片对的所述第一膜片和所述第二膜片响应于对应的电信号在相同的方向上偏转。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的再现设备,
其中所述第一扬声器装置具有分频器(162),在所述分频器中,所述第一电信号(24)至少分解成两个子信号,其中所述第一扬声器装置具有至少一个高音喇叭(161)和中音喇叭或低音喇叭(163),其中一个子信号与所述高音喇叭(161)相关联,并且一个子信号与所述低音喇叭或中音喇叭(163)相关联。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的再现设备,
其中所述第一电信号是麦克风信号,所述麦克风信号由麦克风装置记录或是合成的麦克风信号,
其中所述第二电信号是第一差分输出信号,并且所述第三电信号是第二差分输出信号,
其中所述第一扬声器装置具有设置在再现空间中的不同的扬声器位置处的第一复数个扬声器(131a,132a,133a,134a,135a),
其中所述第一扬声器装置构成为利用真实的或虚拟的麦克风的虚拟的位置(122)和利用关于不同的扬声器位置的信息(121)来渲染(120)所述麦克风信号,以便为所述第一复数个扬声器中的每个扬声器产生扬声器信号(60,70,80,90,100),
其中所述第二扬声器装置具有第二复数个扬声器(131b,132b,133b,134b,135b),其中所述第二复数个扬声器中的扬声器同样设置在不同的扬声器位置处,并且其中所述第二扬声器装置构成为利用真实的或虚拟的麦克风的位置和利用不同的扬声器位置来渲染(120)所述第一差分输出信号(21)和所述第二差分输出信号(22),以便为所述第二复数个扬声器中的每个扬声器产生扬声器信号(61,71,81,91,101)。
22.根据权利要求21所述的再现设备,
其中不同的扬声器位置具有左后方位置、左边位置、中部位置、右边位置或右后方位置,
其中所述第一扬声器装置设置为对所述位置中的每个位置产生扬声器信号(60,70,80,90,100),以及
其中所述第二扬声器装置构成为通过渲染仅对所述左边位置、所述中部位置和所述右边位置中的至少两个位置从所述第一差分输出信号或所述第二差分输出信号(21,22)中产生扬声器信号,以及可选地对所述左后方位置从用于所述左边位置的扬声器信号中推导出扬声器信号或可选地对所述右后方位置从用于所述右边位置的扬声器信号中推导出扬声器信号。
23.根据权利要求21或22中任一项所述的再现设备,
其中所述第一复数个扬声器中的扬声器和所述第二复数个扬声器中的扬声器集成在扬声器壳体(131,132,133,134,135)中的扬声器位置处,其中所述扬声器壳体具有用于对应于所述声学共模信号的所述第一扬声器信号的第一输入端和用于对应于所述第一声学差分信号的所述第二扬声器信号的单独的第二输入端,并且可选地也具有用于对应于所述第二声学差分信号的第三扬声器信号的单独的输入端。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的再现设备,
其中所述第二扬声器装置具有以共模运行的无壳体的膜片或指向彼此的膜片或者具有单个膜片,所述单个膜片封装成,使得在所述单个膜片的中部附近产生的振动相对于在所述单个膜片的边缘处产生的振动减少。
25.根据权利要求21至23中任一项所述的再现设备,
其中所述第一扬声器装置具有用于确定渲染设定(121)的共模渲染器(120a),以及
其中所述第二扬声器装置具有差分信号渲染器(120b),所述差分信号渲染器构成为接收由所述共模渲染器确定的所述渲染设定(121)。
26.根据权利要求21、22、23、25所述的再现设备,
其中所述第一扬声器装置构成为作为渲染设定(121)从所述第一电信号(24)中确定平移权重(121a)以及用平移权重对用于每个单个的扬声器的全向信号(24a)或对应的虚拟的麦克风信号加权(122a),以及
其中所述第二扬声器装置构成为利用相同的平移权重(121a)对所述第一差分输出信号(21)或所述第二差分输出信号(22)或第三差分输出信号(23)单独地加权,以便为所述第二扬声器装置的每个单个的扬声器(131b,132b,133b,134b,135b)提供至少两个扬声器信号(71a,71b,71c;81a,81b,81c;91a,91b,91c)。
27.根据权利要求21至26、27中任一项所述的再现设备,
其中所述第一扬声器装置构成用于,从所述第一电信号(24)中确定虚拟源的一个或多个位置,以及利用所述虚拟源的位置确定平移权重并且将所述平移权重用于渲染所述第一电信号(24),并且其中所述第二扬声器装置构成为将相同的平移权重用于渲染所述第一差分输出信号(21)和所述第二差分输出信号(22)。
28.根据权利要求21至23、25至27中任一项所述的再现设备,
其中所述第一扬声器装置构成为将所述第一电信号分解成多个时间-频率区间,以便为每个时间-频率区间确定方向信息,以及为每个时间-频率区间求取平移权重并且将所述平移权重用于对所述第一电信号(24)进行加权,以及
其中所述第二扬声器装置构成为将所述第一差分输出信号(21)和所述第二差分输出信号(22)分解成多个时间-频率区间以及分别利用用于同一时间-频率区间的相同的权重对所述第一差分输出信号和所述第二差分输出信号单独地加权,以及将用于相同的扬声器位置的加权的时间-频率区间相加,以便产生用于对应的扬声器位置的渲染的差分信号(60a,61b)。
29.一种移动设备(200),所述移动设备具有以下特征:
接口(110),所述接口用于接收对应于声学共模信号的至少一个第一电信号(24)、对应于第一声学差分信号的至少一个单独的第二电信号(21)和对应于第二声学差分信号的至少一个单独的第三电信号(22);
其中所述至少一个第一电信号是麦克风信号,所述麦克风信号由麦克风装置记录或是合成的麦克风信号,
其中所述至少一个第二电信号是第一差分输出信号,并且所述至少一个第三电信号是第二差分输出信号,
渲染器(120),所述渲染器构成为,
利用真实的或虚拟的麦克风的虚拟的位置(122)和利用关于不同的扬声器位置的信息(121)来渲染(120)所述麦克风信号,以便为第一复数个扬声器中的每个扬声器产生扬声器信号(60,70,80,90,100),或者利用真实的或虚拟的麦克风的虚拟的位置和利用与所述位置和头戴式耳机的相应的侧部相关的不同的头部相关的传递函数(HRTFs)来渲染(120)多个麦克风信号,以便为两个头戴式耳机侧部的每个侧部产生头戴式耳机信号(60,70,80,90,100),以及
利用真实的或虚拟的麦克风的位置和利用不同的扬声器位置来渲染(120)所述第一差分输出信号(21)和所述第二差分输出信号(22),以便为复数个第二扬声器中的每个扬声器产生扬声器信号(61,71,81,91,101),或者利用真实的或虚拟的麦克风的虚拟的位置和利用与所述位置和头戴式耳机的相应的侧部相关的不同的头部相关的传递函数(HRTFs)来渲染(120)相应的第一差分输出信号和相应的第二差分输出信号,以便为两个头戴式耳机侧部的每个侧部产生头戴式耳机信号(60,70,80,90,100);以及
输出装置,所述输出装置用于将所产生的信号输出给所述扬声器或所述头戴式耳机侧部。
30.一种用于记录声学信号的方法,所述方法具有以下特征:
运行具有第一膜片对的第一子麦克风(1),所述第一膜片对具有彼此相对置地设置的第一膜片(11)和第二膜片(12);以及
运行具有第二膜片对的第二子麦克风(2),所述第二膜片对具有彼此相对置地设置的第三膜片(13)和第四膜片(14),
其中所述第一膜片对设置成,使得所述第一膜片(11)和所述第二膜片(12)能够沿着第一空间轴线偏转,
其中所述第二膜片对设置成,使得所述第三膜片(13)和所述第四膜片(14)能够沿着第二空间轴线偏转,并且
其中所述第二空间轴线与所述第一空间轴线不同。
31.一种用于对声学信号进行再现的方法,所述方法具有以下步骤:
接收对应于声学共模信号的第一电信号(24)、对应于第一声学差分信号的单独的第二电信号(21)和对应于第二声学差分信号的单独的第三电信号(22);
借助第一扬声器装置将所述第一电信号(24)作为声学共模信号再现;以及
借助第二扬声器装置将所述第二电信号(21)和所述第三电信号(22)作为声学差分信号再现,其中所述第二扬声器装置与所述第一扬声器装置不同。
32.一种计算机程序,所述计算机程序具有程序代码,当所述程序代码在计算机或处理器上运行时,所述程序代码用于执行根据权利要求30或权利要求31所述的方法。
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