CN117917095A - 用于在空间中提供声音的装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于在空间中提供声音的装置。用于在空间中提供声音的装置包括：第一扬声器和第二扬声器，具有以下特征：一控制信号产生器(10)，其用于产生用于该第一扬声器的第一控制信号(15a)和用于该第二扬声器的第二控制信号(15b)，其中该控制信号产生器(10)具有以下特征：一混合信号产生器级(12)，其用于自一第一声道信号(6)或一第二声道信号(8)产生用于该第一控制信号(15a)的一第一混合信号(13a)和用于该第二控制信号(15b)的第二混合信号(13b)使得该第一混合信号(13a)和该第二混合信号(13b)具有一相位差；一混合器级(14)，其用于将该第一声道信号(6)与该第一混合信号(13a)混合以得到该第一控制信号(15a)，和用于将该第二声道信号(8)与该第二混合信号(13b)混合以得到该第二控制信号(15b)；以及一接口(16)，其用于将该第一控制信号(15a)传输至该第一扬声器和用于将该第二控制信号(15b)传输至该第二扬声器。

Description

用于在空间中提供声音的装置和方法

技术领域

本发明关于电声学且具体地关于在空间中，诸如在载具或静止空间(诸如，大厅、等候区等)中产生和再现音频信号的概念。

背景技术

通常，声场景是使用一组麦克风记录的。各麦克风输出麦克风信号。举例而言，对于管弦乐团的音讯场景，可使用25个麦克风。声音工程师接着将25个麦克风输出信号例如混合成标准格式，诸如立体声格式、5.1格式、7.1格式、7.2格式或任何其他对应格式。在立体声格式的情况下，例如，声音工程师或自动混合制程产生二个立体声声道。在5.1格式的情况下，混合产生五个声道和一个低音炮声道。类似地，在7.2格式的情况下，例如，混合产生七个声道和二个低音炮声道。若要在再现环境中呈现音讯场景，则混合结果应用于电动扬声器。在立体声再现情境中，存在二个扬声器，第一扬声器接收第一立体声声道，且第二扬声器接收第二立体声声道。举例而言，在7.2再现格式中，存在在预定位置处的七个扬声器和可相对任意置放的二个低音炮。七个声道应用于对应扬声器，且低音炮声道应用于对应低音炮。

当捕获音频信号时使用单个麦克风配置和当再现音频信号时使用单个扬声器配置通常忽略声源的真实性质。欧洲专利EP 2692154 B1描述用于捕获和再现音频场景的装置，其中不仅捕获和再现平移而且捕获和再现旋转以及另外捕获和再现振动。因此，声音场景不仅由单个捕获信号或单个混合信号再现而且由一方面同时记录且另一方面同时再现的二个捕获信号或二个混合信号再现。此确保与标准录音相比，记录音频场景的不同发出特性，且在再现环境中再现。

为此目的，如在欧洲专利中所说明，一组麦克风置放于声场景与(假想)听众空间之间以捕获由高方向性或高质量表征的“已知”或平移信号。

另外，第二组麦克风置放于声场景上方或侧面以记录具有较低质量或较低方向性的信号，其意欲表示声源的相对于平移的旋转。

在再现方面，对应扬声器置放于典型标准位置处，其中的各者具有用以再现旋转信号的全向配置和用以再现“已知”平移声音信号的定向配置。另外，在标准位置中的各处存在低音炮，或在任意位置处存在仅单个低音炮。

欧洲专利EP 2692144 B1揭露一方面再现平移音频信号且另一方面再现旋转音频信号的扬声器。因此，扬声器一方面具有以全向方式发出的配置，且另一方面具有以定向方式发出的配置。

欧洲专利EP 2692151 B1揭露可用于记录全向或定向信号的驻极体麦克风。

欧洲专利EP 3061262 B1揭露耳机和用于制造产生平移声场和旋转声场两者的耳机的方法。

欧洲专利EP 3061266 B1揭露耳机和用于产生被配置以通过使用第一转换器来产生“已知”平移声信号且通过使用垂直于第一转换器配置的第二转换器来产生旋转声场的耳机的方法。

除平移声场以外，还记录和再现旋转声场引起显着改良且因此引起几乎传达现场音乐会的效果的高质量音频信号感知，即使音频信号由扬声器或头戴式耳机或耳机再现。

此实现与声音并非由扬声器而是由乐器或人类语音发出的原始声音场景几乎不可区分的声音体验。此是通过考虑到声音不仅以平移方式而且以旋转方式和也可能以振动方式发出，且因此将相应地记录和再现来实现。

所描述的概念的不足之处在于，记录再现声场的旋转的额外信号代表进一步的努力。另外，存在其中已记录仅已知平移声场的许多音乐片段，例如古典片段或流行片段。通常，例如根据MP3标准或MP4标准，此等片段的数据速率严重压缩，从而导致质量的额外劣化，然而，这通常仅有经验的听众可听到。另一方面，几乎不存在尚未至少以立体声格式(也即，具有左声道和右声道)记录的音频片段。实情为，继续开发以产生比仅左和右声道更多的声道，也即产生具有五个声道的环绕录音或甚至具有更高格式的录音，例如，其在技术上以关键词MPEG环绕或杜比数位闻名。

因此，存在已至少以立体声格式(也即，具有用于左侧的第一声道和用于右侧的第二声道)记录的许多片段。甚至存在其中已用多于二个声道(例如，左侧上有多个声道且右侧上有多个声道以及中间有一个声道的格式)完成记录的愈来愈多的片段。甚至较高位准格式在水平平面上使用多于五个声道，且另外也使用来自上方的声道或来自斜上方的声道，且如果可能也有可能使用来自下方的声道。

然而，所有此等格式的共同之处在于，其仅通过将个别声道应用于具有对应转换器的对应扬声器来再现已知平移声音。

发明内容

本发明的目标为针对房间中的声音供应提供一种改良概念。

此目标通过根据权利要求1所述的装置或根据权利要求22所述的方法解决。

用于在具有第一扬声器和第二扬声器的空间中(或房间中)提供声音的发明性装置包括控制信号产生器，其用于产生用于第一扬声器的第一控制信号和用于第二扬声器的第二控制信号。具体地，控制信号产生器包括混合信号产生器级和混合器级。混合信号产生器级产生相对于彼此具有相位差的第一和第二混合信号。混合器级分别将二个混合信号与第一和第二声道信号混合。发明性装置进一步包括用于将第一控制信号传输至第一扬声器和用于将第二控制信号传输至第二扬声器的接口。接口可配置为有线或无线且取决于实施可已包括或不包括功率放大器。

另外，取决于实施，接口可执行控制信号的其他措施，例如信号的均衡器处理、信号的源编码或信号的源编码和传输器处理，以便例如藉助于诸如蓝牙或DECT的无线协议以无线方式将信号传输至通常也包括功率放大器的扬声器模块的输入接口。

本发明基于以下发现：已可通过产生皆自第一声道信号、第二声道信号或二个声道信号导出的第一和第二混合信号在二个扬声器周围以及因此在由扬声器辐射的个人周围产生差波场，该差波场除了表示由二个扬声器输出的平移声音外也表示旋转声音，从而致使主观音频感知的显着质量改良。具体地，不需要单独扬声器来产生差声场，但通过相应地施加用于扬声器的控制信号与相对于彼此具有相位差的信号来产生差波场，其中此相位差较佳地为180°，然而其可在160°与200°之间的范围内，在此范围内实现与在具有180°的最佳相移的信号的情况下几乎相同的效应。

第一和第二扬声器相对于彼此配置得愈近，差波场的效应愈好。较佳地，扬声器应具有至少10cm和至多1m的距离，其中20cm(例如，15至30cm)的范围内的距离为较佳的，尤其在载具座位或其他座位(例如，在等候区中)的头枕的情况下。二个扬声器的相对靠近空间配置特别实现不需要单独声音产生器来产生差波场。相反，二个扬声器得到特定发明性控制信号为足够的。

为了产生控制信号，可使用仅一个声道信号，也即左声道信号或右声道信号。替代地，可使用二个声道信号的和，也即单声道信号。替代地且较佳地，混合信号的计算是基于使用二个声道信号之间的差，该差控制混合信号。取决于实施，可直接使用此差，或其可与和信号组合，或其可与左声道信号或右声道信号组合。然而，单独使用差信号来计算混合信号或将差信号与来自二个声道的和信号组合使用为较佳的，其中差信号的比例与和信号的比例在最终混合信号中为可调整的，且设定为使得差信号相对于信号中的对应能量判定二个混合信号的至少2/3为较佳地。

在较佳实施例中，另外，提供距离测量以判定待辐射的个人的头部或待辐射的个人的二个耳朵的距离。此等距离传感器较佳地配置为超音波传感器。此类距离传感器靠近例如乘客座位的头枕中或等候区中的座位中的各扬声器设置。因此，可判定此扬声器附近的头部侧的距离。距离测量用于执行音量补偿、低音补偿或延迟补偿。如果头部与扬声器之间的距离增加，则测量到距离增加的侧上的位准增加或此扬声器的低音增加。可选地，可执行扬声器的延迟调适使得与其他扬声器相比此扬声器的延迟减小。

然而，如果头部与扬声器之间的距离增加，则此扬声器的位准和/或低音减小。此外，与其他扬声器相比，再次可选地执行此扬声器的延迟调整使得与使用者的头部的距离增加的扬声器的延迟增加。

根据本发明，扬声器安装于空间中，诸如载具中的内部空间，该载具例如陆地载具(汽车、火车、滑板、机动车…)、空中载具(“乘客”飞机、直升机、齐柏林飞船等)、水上载具(船、渡船、游艇、帆船等)或航天器，且较佳地在用于载具驾驶员或乘客或载具副驾驶员的头枕中。替代地，空间也可为例如在火车站、机场、公务人员办公室或医生办公室等中的等候室，为了额外舒适度或传输信息，其中配置有具有头枕的座位或具有装置的座位，可通过该装置向房间内的个人提供相对地靠近个人的头部的声音。

一般而言，头枕或扬声器包括分别配置于驾驶员或乘客或个人的相应耳朵的左侧和右侧的至少一个左侧和一个右侧扬声器。

较佳地，载具或空间(或房间)中的其他声音系统继续另外运作且可能通过振幅平移等执行例如空间(或房间)中的声源的定位。由扬声器进行的额外声辐射与已知声辐射平行进行。

较佳地，扬声器设置于载具中的多个位置处，其中停用未被占用座位的扬声器，例如其可由传感器或替代构件来实现。

扬声器产生差声波场。其可经由振动表面(平面转换器)或经由以推挽模式振动的二个相邻活塞转换器(扬声器)或经由其他描述的产生器产生。单声道信号和/或差信号(L-R和/或R-L)可充当用于差声波场的产生的源信号。

如果存在具有多于一个声道，也即已经具有二个(例如，立体声)声道或甚至更多声道的音频片段，则旋转信号的合成产生为可能的。根据本发明，计算至少近似差获得关于差信号或旋转信号的至少近似值，其可接着与相应声道信号一起用于驱动相应扬声器。为此目的，执行相对于彼此具有相位差的二个混合信号的计算。

在存在多于两个声道的另一实施例中，例如在5.1信号的情况下，用于第一声道信号(例如，也即用于左声道)的下混合器和用于第二声道信号(也即，用于右声道)的另一下混合器连接在控制信号产生器的上游。然而，如果信号可用作原始麦克风信号，诸如具有多个组分的保真立体音响信号，则各下混合器被配置以自保真立体音响信号相应地计算左声道或右声道，其接着由控制信号产生器使用以计算控制信号。

根据本发明的第一态样，扬声器与控制信号产生器隔开配置。在此实施例中，扬声器具有可为有线或无线的信号输入，其中用于扬声器中的声音产生器的信号在各信号输入处产生。为声音产生器提供控制信号的控制信号产生器远离实际扬声器配置且经由诸如有线连接或无线连接的通讯链路连接至扬声器。

在另一实施例中，控制信号产生器整合于该等扬声器中或扬声器中或载具中。在此情况下，在具有整合的信号处理器的扬声器中，导出共模信号，且取决于实施和实施例，分别导出推挽信号，或自共模信号导出。本发明的态样藉此关于不具有信号处理器的扬声器。本发明的另一态样借此关于不具有扬声器的信号处理器，且本发明的另一态样关于具有整合的信号处理器的扬声器。

在本发明的另一实施例中，当多信号可供使用时，例如如立体声信号或如具有三个或更多声道的信号，控制信号自此多声道表示导出。在立体声信号的情况下，例如计算表示左和右声道的差的侧信号，接着此侧信号可能相应地衰减或放大，且取决于实施，与非高通滤波或高通滤波共模信号混合。如果输出信号具有多个声道，则混合信号可自多声道表示的任何二个声道之间的差产生。因此，例如可产生左和右后(右环绕)之间的差，或替代地，可产生中声道与五个声道表示的其他四个声道中的任一个之间的差。然而，在此五个声道表示的情况下，与立体声表示中的情况一样，可判定左与右之间的差以产生侧信号。在另一实施例中，可添加五个声道表示的某些声道，也即可判定二声道下混合。用于产生二声道下混合信号的例示性实施包括左后(左环绕)、左和中相加，可能具有加权因子，以产生左下混合声道。为了产生右下混合声道，右后声道(右环绕)与右声道和中声道相加，可能再次具有加权因子。可接着基于左下混合声道和右下混合声道的差形成来判定混合信号。

附图的简要描述

随后参考随附图式更详细地描述本发明的较佳实施例，其中：

图1示出用于在空间中提供声音的装置的较佳实施例；

图2示出以差信号作为混合信号的基础的第一实施例；

图3通过使用具有驾驶员的载具内部空间的实例示出二个扬声器的配置；

图4示出以和信号作为混合信号的基础的实施例；

图5示出以声道信号作为混合信号的基础的本发明的实施；

图6示出具有另一声道信号和混合信号的基础的另一实施例；

图7示出使用二个声道信号作为混合信号的基础的实施例，其中混合信号产生器级包括另一输入级和另一分支级；

图8示出以单声道信号和差信号作为二个混合信号的基础的另一实施例；

图9示出参考图8的替代实施例，其中其他声道信号相位反相；且

图10以示意图示出具有头部与扬声器之间的距离测量的本发明的较佳实施例。

具体实施方式

图1至图10示出根据本发明的在载具中产生声音的态样。根据本发明，声音产生器安装于载具中，诸如陆地载具(汽车、火车、滑板、机动车…)、空中载具(“乘客”飞机、直升机、齐柏林飞船等)、水上载具(船、渡船、游艇、帆船等)或航天器，且较佳地在用于载具的驾驶员或载具的乘客或载具的副驾驶员的头枕中。

头枕或声音产生器包括分别配置于驾驶员或乘客的相应耳朵的左侧和右侧的至少一个左侧和一个右侧扬声器。

较佳地，载具中的其他声音系统继续另外运作且可能借助于振幅平移等例如执行空间中的声源的定位。经由扬声器进行的额外声辐射与已知声辐射平行进行。

较佳地，扬声器设置于载具中的多个座位处，其中停用未被占用座位的扬声器，例如其可借助于传感器或替代构件来实现。

扬声器产生差声波场。此等差声波场可经由振动表面(平面转换器)或经由以推挽模式振动的二个相邻活塞转换器(扬声器)或经由其他描述的转换器产生。单声道信号和/或差信号(L-R和/或R-L)可充当用于差声波场的产生的源信号。

图1示出用于在具有图2和其他图式中所说明的第一扬声器21和第二扬声器22的空间中提供声音的装置。装置包括用于产生用于第一扬声器21的第一控制信号15a和用于第二扬声器22的第二控制信号15b的控制信号产生器10，其中控制信号产生器10包括混合信号产生器级12和其下游的混合器级14。混合信号产生器级12产生用于第一控制信号的第一混合信号13a和用于第二控制信号的第二混合信号13b。取决于实施，混合信号产生器级12在输入端接收第一声道信号6或第二声道信号8或二个声道信号作为输入信号。

混合信号产生器级12被配置以产生混合信号使得第一混合信号13a和第二混合信号13b包括相对于彼此的相位差。混合信号的此相位差较佳地在160°与200°之间，且最佳为180°，以便借助于经由待提供的空间中的二个扬声器产生的声场得到在心理声学和质量上尽可能积极的听觉印象。混合器级14被配置以将第一声道信号6与第二混合信号13a混合以得到第一控制信号15a。另外，混合器级14被配置以将第二声道信号8和第二混合信号13b混合以得到第二控制信号15b。控制信号产生器构件10在其下游已连接接口16以分别将第一控制信号15a和第二控制信号15b传输至第一扬声器21和第二扬声器22。

取决于实施例，接口可为有线接口使得第一扬声器21和第二扬声器22可能经由图2所说明的放大器46、48配置于接口16的输出处。替代地，接口可为图7中例示性说明的无线接口。此处，接口16包括传输器级(TX)16a及其下游的天线16b。在接收器侧或扬声器侧，存在接收器级(RX)16b以及接收天线16a。二个控制信号接着分别提供至第一接收放大器62和第二接收放大器64以便将经放大控制信号提供至扬声器21、22。

较佳地，空间为载具的内部空间，且装置进一步包括第一扬声器21和第二扬声器22，其中此等二个扬声器配置于载具中。替代地，空间可为公务人员办公室、机场、渡船码头或任何其他“站台”的等候区也或医生办公室的等候区的内部房间，其中配置有设置有头枕或类似者的座位以实现为座位的使用者提供声音。

具体地，如图2中所示出，扬声器配置于载具的头枕24中或载具中和/或静止空间(或房间)中的座位中。在载具的实例中，座位可为驾驶员座位。替代地，然而，座位可为乘客座位或载具中用于乘客的设置有头枕24的任何其他座位，其通常适用于所有座位。如果不存在头枕，其可为静止空间中的座位的情况，则借助于另一对应的装置将二个扬声器配置在用户的头部附近，或该等扬声器被配置以在使用者的头部周围产生声场，此声场包括归因于声道信号的直接声音部分，也包括归因于将混合信号与声道信号混合的推挽模式部分或旋转部分或差波场。

借助于配置于用户的二个耳朵附近的扬声器，在使用者周围产生包括共模部分且由于混合信号而包括推挽模式部分或差分模式部分的波场。

经由此，为待提供有声音的空间产生特别自然和高质量的声音印象，不仅具有合意的且自然的声音质量，并且在主态样为信息传输的情况下具有较高语音可理解性。

在本发明的较佳实施例中，混合信号产生器级12包括输入级12a和分支级12b，其中输入级被配置以在输入级12a的输出处产生共同信号，如图2中可见，其中分支级被配置以自此共同信号产生相对于彼此具有较佳地180°的相位差的第一混合信号13a和第二混合信号13b。为此目的，在图2所示出的实施例中，输入级12a包括产生相位反相(或相位反转)的反相器30。另外，提供加法器，如图2中32所示出。加法器32的输出信号表示共同信号。在图2所示出的实施例中，此输出信号为信号R-L，也即来自右或第二声道信号8和左或第一声道信号6的差信号。然而，应注意，二个声道信号不需要一定为左声道和右声道，但也可为左后声道(“左环绕”)或右后声道(“右环绕”)。替代地，第一声道信号和右声道信号也可分别为具有五个、七个或更多声道的任何多声道格式的左和右下混合。替代地，左或右声道信号也可为来自5.1、7.1或任何其他多声道信号格式的前/后下混合信号。

输入级12a下游的分支级12b包括分支点35和第一下游90°移相器34或第二下游-90°移相器36。二个移相器34、36被配置以在其输出处产生具有相位差的信号对。另外，图2中的下游级12b被配置以在二个移相器34、36的输出处放大信号，或借助于对应的位准调整器38、40调整位准以在位准调整器38、40的输出处得到混合信号13a、13b。

在图2所示出的实施例中，混合器级14包括用于第一声道信号6的第一加法器42和用于第二声道信号8的第二加法器44。然而，混合器级也可被配置以不执行纯加法，而执行加权加法或任何其他操作以在时间范围内、频率范围内或以任何其他方式分别将第一声道信号与第一混合信号和第二声道信号与第二混合信号组合(也即，混合)。

在分支级的输出(其也为控制信号产生器12的输出)处，存在在包括图2所示出的实施例中的二个放大器46、48的接口16内放大，以便分别提供至图2所示出的实施例中的配置于载具的头枕或静止空间中的座位中的第一扬声器21和第二扬声器22的二个控制信号15a、15b。经由此，借助于由二个混合信号13a、13b表示的推挽模式波场或差波场的相对靠近辐射，为在26示意性地说明的听众实现高质量的听觉印象，此外由于产生的声场的较高自然度而包括优良的语音可理解性。

图3示出听众26坐在由方向盘25控制的载具的驾驶员座位上的正视图。其说明扬声器配置于耳朵后方或靠近听众的二个耳朵，且如果听众在座位上采用正常位置，则扬声器的发出方向朝向听众的观看方向。

图4示出用于产生二个混合信号13a、13b的替代实施例。在图4所示出的实施例中，与图2相比，分支级12a不包括相位反相。此意谓分支级的分支点35处的共同信号为单声道信号，也即左和右信号的和。此共同信号再次提供至二个移相器34、36以产生存在于分支级12b的输出处的混合信号。在图4所示出的实施例中，位准调整器38和40与混合器功能一致，也即其为混合器的部分，且声道信号与对应的混合信号之间的加法根据混合信号的加权进行。替代地，声道信号也可经加权，即使此并不在图4中说明。另外，一方面的声道信号和另一方面的混合信号皆可经加权，其中此加权可稳定(也即，固定)进行或动态地(也即，在音讯片段内以可变方式)进行。

在图5所示出的实施例中，分支级12b的配置与图4相同。然而，输入级12a被配置以使得进入混合信号产生器级的输入信号仅为第一声道信号6。

在图6所示出的实施例中，输入级12a被配置以使得仅第二声道信号8(也即，图6所示出的实施例中的右声道信号)为输入信号。

在图7所示出的实施例中，输入级的实施与图5相同。另外，提供与图6一样配置的另一输入级，且提供包括分支点35'、第一移相器34'以及第二移相器36'的另一分支级。另一分支级也可包括位准调整器38'、40'。另外，在图7所示出的实施例中，混合器级14被配置以将声道信号不仅与第一分支级的第一混合信号混合而且与另一分支级(也即，包括作为输入节点的分支点35'的分支级)的另一第一混合信号混合。另一分支级和分支级的结构可一致，如在图7所示出的实施例中的情况。然而，取决于实施，其也可不同地配置，也即具有其他移相器值或其他位准调整值。

此外，应注意，包括图7中所示出的实施例中的无线实施的接口设计也可以与根据图2、图4、图5、图6的实施例相同的方式实施。另外，图7中的接口也可与图2相同地配置，例如，也即具有扬声器21、22的有线供应。

图8示出另一实施例，其中输入级使用加法器32的输出处的差信号和加法器32'的输出处的和信号。取决于实施，也可相对于其位准调整此等二个信号，如借助于二个位准调整器33a、33b所说明，且在图8的此实施例中，借助于加法器33c将位准调整器33a、33b的输出处的此等二个信号相加以得到接着由分支级12b处理的共同信号，如在其他图式的基础上例示性示出，也即其中第一移相器34、第二移相器36以及位准调整器38、40用图8所示出的实施例中的相同调整值一起驱动。然而，其也可用不同控制值驱动，如前述图式中的情况，或相应位准调整器38和其他位准调整器40也可用前述图式中的相同调整值驱动。

在图8所示出的实施例中，导出二个混合信号的共同信号自单声道信号(也即，左和右的和)和第一差信号(也即，信号(L-R))判定。然而，在图9所说明的替代实施例中，与图8相比，共同信号再次自单声道信号且自其他差信号，也即(R-L)在组合器33c的输出处判定，如图2中的情况，其中在二个实施例中反相器30配置于第一声道信号6与加法器32的间。

即使图2、图4至图9中说明的分支级包括+90°移相器34和-90°移相器36，但应注意此仅为产生特定高质量结果的较佳实施例。替代地，分支级也可配置以使得移相器例如仅产生70°，且其他移相器仅也产生-70°或-110°以再次在输出侧得到180°的较佳相位差值。替代地，分支级12b的分支可在不具有相移的情况下操作，而其他分支在180°的相移的情况下操作，如果说公/母组合设定为“反序”则其特别容易实现。图9或图2的移相器30或图8的移相器31中的180°相位差的此实施在不存在整合在电路板上的实施的实施例中也为较佳的。

另外，在较佳实施例中应注意，差信号为左与右之间的直接差，也即在二个信号中的一个反转且接着计算一个信号与反转的另一信号之间的加法的情况下获得的差。替代地，可计算其他差，例如通过在不具有可用的明确移相器的情况下数学计算差来实现。另外，可在时间范围或频率范围或LPC范围内计算对应的“差信号”。在其他实施例中，存在并不产生180°的相移但仅具有90°与180°之间的值的移相器。仍存在差，然而其并不对应于实际“数学”差。此类差信号在本发明的实施例中也为有用的以便如果混合信号自此类“差信号”导出，则在二个扬声器的输出处产生差波场。

图10示出本发明的另一实施例，其中执行距离测量以便判定对应的扬声器21和/或22与头部或头部侧或听众的耳朵之间的距离。此等距离传感器示出在51、52且较佳地配置于头枕24中靠近二个扬声器内的扬声器21、22，如图10的右图像中所说明。借助于距离传感器51、52进行的距离测量用于执行二个控制信号15a、15b的信号操纵。进行此调整以实现用于二个扬声器信号(也即，二个控制信号15a、15b)的音量补偿和/或低音补偿和/或延迟补偿。

具体地，如果头部与扬声器之间的距离增加，则扬声器信号的位准由图10中未示出的声音处理器增加。举例而言，如果其配置为可控制则此可在放大器46、48内实现。替代地或另外，用于对应的扬声器的低音可增加，如果其被配置为频率选择放大器或如果提供对应的均衡器，则其又可通过可调整的扬声器46、48来实现。在任择的实施例中，与另一扬声器相比可调整扬声器的延迟，其可通过也即用于对应的控制信号15a、15b的对应的信号路径中的对应的放大器46、48前面或后面的移相器来实现。

然而，如果头部与扬声器之间的距离减小，且通过超音波传感器51、52中的一个来测量，则声音处理器被配置以减小对应的扬声器信号的位准和/或扬声器的低音。可选地，如果检测到头部与扬声器之间的距离减小，则与其他扬声器相比此扬声器的延迟可增加。

另外，在较佳实施例中，其中待提供的房间/空间具有多个座位位置，诸如载具中的多个座位或静止空间中的等候区中的多个座位，检测器配置于各座位处以便检测座位是否实际上由听众占用。如果其检测到座位被占用，则扬声器如图1至图9中所说明驱动。然而，如果其判定座位或多个座位未被占用，则停用此座位或多个座位的扬声器或大大减小其输出位准以便避免多余的声音产生。应注意，停用可为完全停用(也即，断开)或部分停用(也即，大量减小输出位准，诸如至少10分贝)。

本发明的较佳实施例定位于行动器件内，诸如移动电话、平板计算机、笔记本电脑等。具体地，控制装置或用于产生控制信号的装置作为硬件组件或应用程序或程序装载至移动电话上。移动电话被配置以自可为本端的或因特网中的任何来源接收第一音频信号和第二音频信号或多声道信号且根据其产生控制信号。此等信号以有线方式或无线方式(例如，经由蓝牙或WiFi)自移动电话传输至具有声音产生器组件的声音产生器。在后者的情况下，声音产生器组件一般必须具有电池供应或电力供应以实现接收到的无线信号(例如，根据蓝牙格式或WiFi格式)的对应放大。

即使已在器件的上下文内描述一些态样，但应理解，该等态样也表示对应方法的描述，使得器件的区块或结构组件也理解为对应方法步骤或方法步骤的特征。通过与此类似，已在方法步骤的上下文内描述或描述为方法步骤的态样也表示对应器件的对应区块或细节或特征的描述。可在使用硬件器件，诸如微处理器、可规划计算机或电子电路时执行方法步骤中的一些或全部。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的一些或多个可由此器件执行。

取决于具体实施要求，本发明的实施例可以硬件或以软件实施。可在使用数字存储介质时执行实施，例如，软盘、DVD、蓝光光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存、硬盘或存储有电子可读控制信号的任何其他磁性或光学内存，其可与或与可规划计算机系统协作以使得相应方法得以执行。此为数字存储介质可为计算机可读的原因。

根据本发明的一些实施例因此包括数据载体，该数据载体包括电子可读控制信号，该等电子可读控制信号能够与可规划计算机系统协作以使得本文中所描述的方法中的任一个得以执行。

一般而言，本发明的实施例可实施为具有程序代码的计算机程序产品，在计算机程序产品运行于计算机上时，该程序代码可为有效的以执行方法中的任一个。

举例而言，程序代码也可存储在机器可读载体上。

其他实施例包括用于执行本文中所描述的方法中的任一个的计算机程序，该计算机程序存储在机器可读载体上。

换言之，因此，本发明方法的实施例为具有在计算机程序在计算机上运行时用于执行本文中所描述的方法中的任一个的程序代码的计算机程序。

因此，本发明方法的另一实施例为其上记录有用于执行本文中所描述的方法中的任一个的计算机程序的数据载体(或数字存储介质或计算机可读介质)。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形或非挥发性的。

因此，本发明方法的另一实施例为表示用于执行本文中所描述的方法中的任一个的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列可被配置以例如经由数据通讯链路(例如，经由因特网)而传输。

另一实施例包括被配置或经调适以执行本文中所描述的方法中的任一个的处理单元，例如计算机或可规划逻辑器件。

另一实施例包括其上安装有用于执行本文中所描述的方法中的任一个的计算机程序的计算机。

根据本发明的另一实施例包括被配置以将用于执行本文中所描述的方法中的至少一个的计算机程序传输至接收器的器件或系统。举例而言，传输可为电子或光学的。举例而言，接收器可为计算机、行动器件、内存器件或类似器件。举例而言，器件或系统可包括用于将计算机程序传输至接收器的文件服务器。

在一些实施例中，可规划逻辑器件(例如，场可规划门阵列、FPGA)可用于执行本文中所描述的方法的功能性中的一些或全部。在一些实施例中，场可规划门阵列可与微处理器协作以执行本文中所描述的方法中的任一个。一般而言，在一些实施例中，该等方法由任何硬件器件执行。该硬件器件可为任何普遍适用的硬件，诸如计算机处理器(CPU)或特定于该方法的硬件，诸如ASIC。

上文所描述的实施例仅仅表示本发明的原理的说明。应理解，其他熟习此项技术者将了解本文中所描述的配置和细节的修改和变化。此是希望本发明仅受以下申请专利范围的范畴限制，而不受本文中借助于对实施例的描述和论述已呈现的特定细节限制的原因。

Claims (23)

1.一种用于在具有第一扬声器(21)和第二扬声器(22)的空间中提供声音的装置，其包括：

控制信号产生器(10)，其用于产生所述第一扬声器(21)的第一控制信号(15a)和所述第二扬声器(22)的第二控制信号(15b)，其中所述控制信号产生器(10)包括：

混合信号产生器级(12)，其用于自第一声道信号(6)或第二声道信号(8)为所述第一控制信号(15a)产生第一混合信号(13a)和为所述第二控制信号(15b)产生第二混合信号(13b)使得所述第一混合信号(13a)和所述第二混合信号(13b)具有相位差；

混合器级(14)，其用于将所述第一声道信号(6)与所述第一混合信号(13a)混合以得到所述第一控制信号(15a)，和用于将所述第二声道信号(8)与所述第二混合信号(13b)混合以得到所述第二控制信号(15b)；以及

接口(16)，其用于将所述第一控制信号(15a)传输至所述第一扬声器(21)和用于将所述第二控制信号(15b)传输至所述第二扬声器。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述空间为载具的内部空间或静止空间，且其中所述装置包括所述第一扬声器(21)和所述第二扬声器(22)，其中所述第一扬声器(21)和所述第二扬声器(22)配置于所述载具中或所述静止空间中。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一扬声器(21)和所述第二扬声器(22)配置于所述载具或所述静止空间的头枕(24)中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述控制信号产生器(10)被配置以控制所述第一扬声器(21)和所述第二扬声器(22)使得通过用所述第一控制信号(15a)控制所述第一扬声器(21)和通过用所述第二控制信号(15b)控制所述第二扬声器(22)来产生差波场。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其中，所述混合信号产生器级(12)被配置以产生所述第一混合信号(13a)和所述第二混合信号(13b)使得所述相位差在160°与200°之间。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述混合信号产生器级(12)被配置以调整所述第一混合信号(13a)和所述第二混合信号(13b)的位准。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述混合信号产生器级(12)被配置以自所述第一声道信号(6)与所述第二声道信号(8)之间的差、自所述第一声道信号(6)与所述第二声道信号(8)之和、仅自所述第一声道信号(6)、仅自所述第二声道信号(8)、自所述第一声道信号(6)与所述第二声道信号(8)之和与所述差的组合或自所述第一声道信号(6)与所述第二声道信号(8)的组合产生所述第一混合信号(13a)和所述第二混合信号(13b)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述混合信号产生器级(12)包括相位转换器以自所述第一声道信号(6)和所述第二声道信号(8)产生差信号和以第一方式处理所述差信号或自所述差信号导出的信号以便产生所述第一混合信号(13a)和以第二方式处理所述差信号或自所述差信号导出的信号以便产生所述第二混合信号(13b)，其中所述第二方式不同于所述第一方式。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述混合信号产生器级(12)包括：

输入级(12a)，其用以产生共同信号(35)；以及

分支级(12b)，其用以自所述共同信号(35)产生所述第一混合信号(13a)和所述第二混合信号(13b)。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述分支级(12b)包括针对所述第一混合信号(13a)的第一移相器(34)和针对所述第二混合信号(13b)的第二移相器(36)，其中所述第一移相器(34)和所述第二移相器(36)被配置以使得所述第一混合信号(13a)和所述第二混合信号(13b)包括所述相位差。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其中，所述分支级(12b)包括针对所述第一混合信号(13a)的第一位准调整器(38)和针对所述第二混合信号(13b)的第二位准调整器(40)，其中所述第一位准调整器(38)和所述第二位准调整器(40)可一起控制。

12.根据权利要求9、10或11所述的装置，其中，所述输入级(12a)被配置以自所述第一声道信号(6)和所述第二声道信号(8)确定差信号，其中所述差信号表示所述共同信号(35)，或

其中所述输入级(12a)被配置以自所述第一声道信号(6)和所述第二声道信号(8)确定和信号，其中所述和信号表示所述共同信号(35)，或

其中所述输入级(12a)被配置以自所述第一声道信号(6)和所述第二声道信号(8)确定差信号，自所述第一声道信号(6)和所述第二声道信号(8)确定和信号，以及组合所述差信号或自所述差信号导出的信号与所述和信号或自所述和信号导出的信号以便得到所述共同信号(35)。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的装置，其中，所述混合信号产生器级(12)包括：

另一输入级，其用以产生另一共同信号(35')；

另一分支级，其用以自所述另一共同信号(35')产生第一另一混合信号和第二另一混合信号；以及

其中所述混合器级(14)被配置以将所述另一第一混合信号与所述第一混合信号(13a)或所述第一声道信号(6)混合，和将所述另一第二混合信号与所述第二混合信号(13b)或所述第二声道信号(8)混合。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述输入级(12a)被配置以将所述第一声道信号(6)用作共同信号，且其中所述另一输入级被配置以将所述第二声道信号(8)用作另一共同信号。

15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述接口(16)或所述混合器级(14)被配置以放大所述第一控制信号(15a)且将经放大的所述第一控制信号(15a)施加至所述第一扬声器(21)，且其中所述接口(16)被配置以放大所述第二控制信号(15b)且将经放大的所述第二控制信号(15b)施加至所述第二扬声器(22)，或

其中所述接口(16)包括无线电接口以用无线方式发出所述第一控制信号(15a)和所述第二控制信号(15b)。

16.根据权利要求2至15中任一项所述的装置，其中，所述第一扬声器(21)相对于驾驶员位置配置于左侧，且所述第二扬声器(22)相对于驾驶员位置配置于右侧，或其中所述第一扬声器(21)相对于座位位置配置于左侧的所述静止空间中，且所述第二扬声器(22)相对于所述座位位置配置于右侧的所述静止空间中，其中一对扬声器配置于在所述载具中或在所述静止空间中的多个位置处，其中检测器被配置以检测所述多个位置中的一个位置是否被占用，且其中所述装置被配置以针对未被占用位置停用与所述未被占用位置相关联的所述对扬声器。

17.根据权利要求2至16中任一项所述的装置，其包括声音系统，所述声音系统包括配置于所述载具中或所述静止空间中的多个另外的扬声器，和被配置以处理多声道音频信号使得可实现所述载具中或静止空间中的声源的定位的声音处理器。

18.根据权利要求2至17中任一项所述的装置，其包括：

第一距离传感器(52)，其靠近所述第一扬声器(21)和第二距离传感器(51)，其靠近所述第二扬声器(22)，或共同距离传感器，用于测量头部(26)与相应扬声器之间的距离，且

其中所述控制信号产生器(10)被配置以分别对用于所述第一扬声器和所述第二扬声器(22)的所述控制信号的所述位准或对于高音和低音，或对于所述控制信号之间的延迟做出改变，作为在变化距离的情况下对来自所述第一传感器、所述第二传感器或所述共同传感器的传感器信号的响应。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述第一距离传感器和所述第二距离传感器或所述共同距离传感器容纳于所述载具的头枕(24)中或所述静止空间中的座位中。

20.根据权利要求18或19所述的装置，其中，所述控制信号产生器(10)被配置以在所述第一、第二或共同距离传感器检测到所述头部(26)与所述第一和/或第二扬声器(22)之间的增加距离的情况下，增加用于所述扬声器的所述控制信号的位准或与较高频率相比的低频率，或减少用于所述扬声器的所述控制信号的延迟，或

其中所述控制信号产生器(10)被配置以在所述第一、第二或共同距离传感器检测到所述头部(26)与所述第一(21)和/或第二扬声器(22)之间的减少距离的情况下，减小用于所述扬声器的所述控制信号的位准或与较高频率相比的低频率，或增加用于所述扬声器的所述控制信号的延迟。

21.一种用于在具有第一扬声器(21)和第二扬声器(22)的空间中提供声音的方法，其包括：

产生用于所述第一扬声器(21)的第一控制信号(15a)和用于所述第二扬声器(22)的第二控制信号(15b)，其中产生包括：

自第一声道信号(6)或第二声道信号(8)为所述第一控制信号(15a)产生第一混合信号(13a)和为所述第二控制信号(15b)产生第二混合信号(13b)使得所述第一混合信号(13a)和所述第二混合信号(13b)具有相位差；

将所述第一声道信号(6)与所述第一混合信号(13a)混合以得到所述第一控制信号(15a)，和用于将所述第二声道信号(8)与所述第二混合信号(13b)混合以得到所述第二控制信号(15b)；以及

将所述第一控制信号(15a)传输至所述第一扬声器(21)和用于将所述第二控制信号(15b)传输至所述第二扬声器(22)。

22.一种空间，其包括：

第一扬声器(21)和第二扬声器(22)；以及

根据权利要求1至20中任一项所述的用于在所述空间中提供声音的装置。

23.根据权利要求22所述的空间，其配置为载具的内部空间，或其中所述第一扬声器(21)和所述第二扬声器(22)以在10cm与1m之间的间隔配置，或包括用于一个人的具有头枕(24)的座位，所述第一扬声器(21)和所述第二扬声器(22)配置于所述头枕(24)处或所述头枕(24)中。