CN1270583C - 双声道转多声道的音响处理器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种方法将传统未经编码的双声道音响系统转成真正的多声道系统，不必经过编码与解码的程序，而是利用原音作各种相位处理，然后环场分配，达到原音重现的最佳效果。本发明同时提供一种音响处理器以实现这种方法。

Description

双声道转多声道的音响处理器
发明领域
本发明为一种关于双声道转多声道的方法及其音响处理器，尤其是利用原音作各种相位处理而达到其目的。
发明背景
目前音响系统非常流行多声道杜比系统(Dolby System)及其类似系统，这些系统是着重于将既有的多声道先编码成双声道而传送，然后经由特别设计的解码器还原成为原来的多声道而播放。
若只有双声道音源，希望利用上述这些系统输入双声道而播出多声道时，就会产生错误的运算而形成失真的效果。
因此若只有双声道音源，而希望形成多声道的效果，就必须寻求特别的设计。
发明概述
因此本发明的目的为将传统的未经编码的双声道音响系统转成真正的多声道系统，不必经过编码与解码的程序，而是利用原音作各种相位处理，然后环场分配，达到原音重现的最佳效果。
附图简述
图1为本发明将双声道转多声道的环场配置示意图。
图2为本发明音响处理器电路图。
其中：
听众             1
九种音响装置     CT、L、CRL、RL、RCT、RR、CRR、R、SUB
左声道音响       Lin
右声道音响       Rin
低通滤波器       LPF
运算放大器       OP1及OP2
控制信号         CTRL
四个切换器        SW1、SW2、SW3、SW4
反相器            IN
电阻器            R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8
音响输出          Lout、Rout
发明详述
请参考图1，其为本发明将双声道转多声道的环场配置示意图。听众1在中央，九个音响装置环场配置，分别为CT、L、CRL、RL、RCT、RR、CRR、R及SUB。
每一个音响装置都输入传统的双声道音响Lin(代表左声道音响)与Rin(代表右声道音响)，经过其中特别设计的音响处理器电路2(见图2)而产生各自的特别输出。
九个音响装置的特别输出如下：
1.CT：Lin+Rin
2.L：Lin
3.CRL：2Lin-(1/2)Rin
4.RL：2Lin-Rin
5.RCT：Lin+Rin
6.RR：2Rin-Lin
7.CRR：2Rin-(1/2)Lin
8.R：Rin
9.SUB：(Lin+Rin)×LPF
其中Lin代表左声道音响，Rin代表右声道音响，LPF为低通滤波器.在九个音响装置互相之间的空间所产生的音响效果如图所示分别为2Lin+Rin、3Lin-(1/2)Rin、4Lin-(1+1/2)Rin、3Lin、3Rin、4Rin-(1+1/2)Lin、3Rin-(1/2)Lin、2Rin+Lin及中间的2Lin+2Rin.
请参考图2所述的本发明音响处理器电路图，其中左声道音响Lin与右声道音响Rin都分别经过一些电阻器输入运算放大器OP1及OP2，电路图中间还有一个控制信号CTRL用以控制四个切换器SW1、SW2、SW3、SW4，还有一反相器IN，如图所示。
当控制信号CTRL为低电位时，SW1关断，SW2导通，此时右声道音响Rin无法输入OP1，等于没作用，OP1受左声道音响Lin的影响，此时根据运算放大器的原理，B点电位Lout应该是A点电位×(R3+R4)/R3，而A点电位根据图示应为Lin×R2/(R1+R2)，所以Lout＝Lin×R2/(R1+R2)×(R3+R4)/R3＝Lin。
当控制信号CTRL为高电位时，SW1导通，SW2关断，此时右声道音响Rin经电阻器R3输入OP1的‘-’端，此时根据运算放大器的原理，右声道音响Rin在B点所产生的输出效应为Rin×(-)R4/R3＝-1/2Rin，左声道音响Lin在B点所产生的输出效应如上所述为Lin，所以B点的合成电位Lout＝Lin-1/2Rin。
上述音响处理器电路中，因为特别设计使R1＝R4，R2＝R3，所以左声道音响Lin可以原音呈现于Lout，若要展示右声道音响Rin的影响，只要改变控制信号CTRL的电位即可，于是使用者可以清楚分辨出加入右声道音响Rin的效果。
上述音响处理器电路中，虽然Lout＝Lin，但若改变R1与R2的比值，就可改变Lout中Lin前面的系数；改变R3与R4的比值，就可改变Lout中Rin前面的系数。
同理当控制信号CTRL为低电位时，SW3关断，SW4导通，此时左声道音响Lin无法输入OP2，等于没作用，OP2只受右声道音响Rin的影响，此时根据运算放大器的原理，D点电位Rout应该是C点电位×(R7+R8)/R7，而C点电位根据图示应为Rin×R6/(R5+R6)，所以Rout＝Rin×R6/(R5+R6)×(R7+R8)/R7＝Rin。
当控制信号CTRL为高电位时，SW3导通，SW4关断，此时左声道音响Lin经电阻器R7输入OP2‘-’端，此时根据运算放大器的原理，左声道音响Lin在D点所产生的输出效应为Lin×(-)R8/R7＝-1/2Lin，右声道音响Rin在D点所产生的输出效应如上所述为Rin，所以D点合成电位Rout＝Rin-1/2Lin。
上述音响处理器电路中，因为特别设计使R5＝R8，R6＝R7，所以右声道音响Rin可以原音呈现于Rout，若要展示左声道音响Lin的影响，只要改变控制信号CTRL的电位即可，于是使用者可以清楚分辨出加入左声道音响Lin的效果。
上述音响处理器电路中，虽然Rout＝Rin，但若改变R5与R6的比值，就可改变Rout中Rin前面的系数；改变R7与R8的比值，就可改变Rout中Lin前面的系数。
回到图1中，可见九个音响装置的特别输出中，Lin与Rin前面的系数各自不同，就是改变相关电阻器的电阻比值的结果。
本发明音响处理器电路运算放大器、分压器、切换器、电阻器、反相器等均可用电脑软件以数字模拟的方式实现。
本发明的精神与范围仅受下述权利要求的限制，不受上述特例的限制。

Claims (1)

1.一种双声道转多声道音响处理器，包含一运算放大器；双声道音响，其中一个声道经一分压器输入该运算放大器的‘+’端，另一声道经一切换器后再经一第三电阻器输入该运算放大器的‘-’端，该运算放大器的输出则经一第四电阻器而反馈至该运算放大器的‘-’端；
其中所述分压器中包含一第一电阻器及一第二电阻器，双声道音响中的一个声道输入该分压器中第一电阻器及第二电阻器，该分压器的输出则由第一电阻器与第二电阻器的接点取出，而各电阻器电阻值之间的关系为第一电阻器的电阻值等于第四电阻器的电阻值并且第二电阻器的电阻值等于第三电阻器的电阻值；
其中所述切换器包含两个开关，其中第一开关受一控制信号控制而开关，第二开关则经一反相器而受该控制信号控制而开关，所述另一声道经第一开关输入第三电阻器，第二开关则从第一开关与第三电阻器R3连接处引出而接地。
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