CN1717124A - 声象定位装置 - Google Patents

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Abstract

一种能将声象定位在简单结构中的给定位置的声音定位装置。声音定位装置10设置有：第一信号处理器12L，用于将输入音频信号与对应于从参考声源位置到收听者的左耳的路径的第一脉冲响应卷积，以产生一个用于定位的左声道音频信号；第二信号处理装置12R，用于将输入音频信号与对应于从参考声源位置到收听者的右耳的路径的第二脉冲响应卷积，以产生一个用于定位的右声道音频信号；和第三信号处理装置11，用于施加一个第一和第二脉冲响应之外的第三脉冲响应，从而定位一个通过再现用于定位在与参考声源位置不同的位置的第一和第二音频信号所获得的声象。

Description

声象定位装置
(1)技术领域
本发明涉及声象定位装置且最好用于用耳机再现的声象例如定位在给定位置的情况。
(2)背景技术
当将一音频信号提供给扬声器并再现时，声象定位在收听者前面。另一方面，当将同一音频信号提供给耳机单元并再现时，声象定位在收听者的头的内部，结果产生非常不自然的声场。
为了实现耳机单元中声象的自然定位，提出一个种耳机单元，它适于通过测量或计算从给定的扬声器位置到收听者的双耳的脉冲响应和通过用数字滤波器等卷积和再现具有脉冲响应的音频信号，使能在头部以外的声象的自然定位，就好象该音频信号是从真实的扬声器再现的(见日本专利公开号：2000-227350)。
图1示出用于在头的外部定位单声道音频信号的声象的耳机单元100的结构。耳机单元100通过模/数转换电路2数字地转换一个通过输入端1输出的单声道的模拟音频信号SA以产生一个数字音频信号SD，并将其提供给数字处理电路3L和3R。数字处理电路3L和3R在数字音频信号SD上执行用于在头的外部定位的信号处理。
如图2所示，当要定位声象处的声源SP位于收听者M的前方，从声源SP输出的声音通过具有传递函数HL和HR的路径到达收听者M的左右耳。预先测量或计算具有转换到时间轴的传递函数HL和HR的左右声道的脉冲响应。
数字处理电路3L和3R分别分别将数字音频信号SD与上述左声道和右声道脉冲响应卷积，并输出所获得的信号作为数字音频信号SDL和SDR。如图3所示，用有限脉冲响应(FIR)滤波器配置数字处理电路3L和3R。
数/模转换电路4L和4R分别模拟地转换数字音频信号SDL和SDR以产生模拟信号SAL和SAR，用相应的放大器5L和5R放大模拟音频信号并将它们提供给耳机6。耳机6的声学单元(电/声转换设备)6L和6R分别将模拟音频信号SAL和SAR转换成声音，并输出该声音。
因此，从耳机6输出的左和右再现声音等效于通过具有传递函数HL和HR的路径从图2中所示的声源SP到达的声音。藉此，当配戴有耳机6的收听者收听再现的声音时，声象定位在图2所示的声源SP的位置(即，在头的外部)。
对一个声象的情况进行了描述。接着，将对多个声象定位在不同声源位置的情况进行描述。
下面将利用图3对在将声象定位在例如图4所示的收听者直前方的正向声源SPf和收听者的α°前上方的上声源SPu的两个位置中每一个处的情况中的耳机单元101进行描述。预先测量或计算从正向声源SPf到收听者M的双耳的传递函数HfL和HfR和从上声源SPu到收听者M的双耳的传递函数HuL和HuR的转换到时间轴的脉冲响应。
在图5中，耳机101的模/数转换电路2f数字地转换用于通过输入端输入的正向定位的模拟音频信号SAf以产生一个数字音频信号SDf，并将其提供给下一级数字处理电路3fL和3fR。类似地，模/数转换电路2u数字地转换用于通过输入端输入的上定位的模拟音频信号SAu以产生一个数字音频信号SDu，并将其提供给下一级数字处理电路3uL和3uR。
数字处理电路3fL和3uL分别将数字音频信号SDf和SDu与对左耳的脉冲响应卷积，并将该数字音频信号提供给加法电路7L作为数字音频信号SDfL和SDuL。类似地，数字处理电路3fR和3uR分别将数字音频信号SDf和SDu与对右耳的脉冲响应卷积，并将该信号提供给加法电路7R作为数字音频信号SDfR和SDuR。如图3所示各数字处理电路3fL、3uL、3fR和3uR由FIR滤波器配置。
加法电路7L将与脉冲响应卷积的数字音频信号SDfL和SDuL相加，以产生一个左声道数字音频信号SDL。类似地，加法电路7R将与脉冲响应卷积的数字音频信号SDfR和SDuR相加，以产生一个右声道数字音频信号SDR。
数/模转换电路4L和4R模拟地转换数字音频信号SDL和SDR，以分别产生模拟音频信号SAL和SAR，用相应的放大器5L和5R放大该模拟音频信号并将它们提供给耳机6。耳机6的声学单元6L和6R分别将模拟音频信号SAL和SAR转换成声音并输出该声音。
从耳机6输出的左和右再现声音分别等效于通过具有传递函数HfL和HfR的路径从图4中所示的正向声源SPf到达的声音，和等效于通过具有传递函数HuL和HuR的路径从上声源SPu到达的声音。藉此，当配戴着耳机6的收听者收听再现的声音时，声象定位在正向声源SPf的位置和上声源SPu的位置。
(3)发明内容
如上所述，可能实现通过再现一对通过数字信号处理从声源到达收听者的双耳的传递函数将声象定位在给定位置的耳机单元。然而，问题在于，随着要定位的声源数的增加，数字信号处理量也随着增加，藉此整个耳机单元的结构复杂了。
另外，为了实现声源从图4中正向声源SPf的位置移向上声源SPu的位置的声象定位，也许需要从图1所示的耳机单元100中传递函数HfL和HfR正前方到传递函数HuL和HuR上前方依次改变在数字处理电路3L和3R中用于卷积的脉冲响应。具体来说，问题在于应同时更新与图3所示的FIR滤波器的n阶相对应的所有系数k1至kn，而这需要长的处理时间和用于存储系数的大量存储器，整个耳机单元的结构复杂了。
本发明是考虑到上述问题而作出的，且旨在提出能将声象定位在一简单结构中的给定位置的声象定位装置。
为了解决该问题，根据本发明的一个实施例提供了一种声象定位装置，包括：第一信号处理装置，用于将输入音频信号与对应于从参考声源位置到收听者的左耳的路径的第一脉冲响应卷积，以产生一个用于定位的第一音频信号；第二信号处理装置，用于将输入音频信号与对应于从参考声源位置到收听者的右耳的路径的第二脉冲响应卷积，以产生一个用于定位的第二音频信号；和第三信号处理装置，用于施加一个第一和第二脉冲响应之外的第三脉冲响应，从而定位一个通过再现用于定位在与参考声源位置不同的位置的第一和第二音频信号所获得的声象。
通过在定位声象的第一和第二脉冲响应之外施加了第三脉冲，可以从由第一和第二脉冲响应定位的声源位置移动声象。通过在一合适的组合中卷积这些脉冲响应，可以将声象定位在一简单配置中的给定位置。
另外，根据本发明的实施例，提供了一种声象定位方法，它包括将输入音频信号与对应于从参考声源位置到收听者的左耳的路径的第一脉冲响应、对应于到收听者的右耳的路径第二脉冲响应和第三脉冲响应卷积，以将再现的声象定位在与参考声源位置不相同的位置上的定位位置改变步骤。
通过在定位声象的第一和第二脉冲响应之外施加了第三脉冲，可以从由第一和第二脉冲响应定位的声源位置移动声象。且，通过在一合适的组合中卷积这些脉冲响应，可以将声象定位在一简单配置中的给定位置。
另外，根据本发明的一个实施例，提供了一种存储用于使信息处理器定位声象的声象定位程序的存储媒体。该声象定位程序包括一个将输入音频信号与对应于从参考位置到收听者的左耳的路径的第一脉冲响应，对应于到收听者的右耳的路径的第二脉冲响应和第三脉冲响应卷积，以将再现的声象定位在与参考声源位置不相同的位置上的定位位置改变步骤。
通过在定位声象的第一和第二脉冲响应之外施加了第三脉冲，可以从由第一和第二脉冲响应定位的声源位置移动声象。且，通过在一合适的组合中卷积这些脉冲响应，可以将声象定位在一简单配置中的给定位置。
根据本发明，通过将第三脉冲响应加入定位声象的第一和第二脉冲响应，可以从由第一和第二脉冲响应定位的声源位置移动声象。通过在一合适的组合中卷积这些脉冲响应，可以实现能将声象定位在简单配置的给定位置在的声象定位装置。
当结合附图阅读时，从下列详细说明的本发明的性质、原理和实用性会变成更明显，其中同样的部件由同样的标号或字符来表示。
(4)附图说明
在附图中：
图1为示出相关技术中耳机单元的整个结构的方框图；
图2为示出耳机单元中的声象定位的示意图；
图3为示出FIR滤波器的结构的方框图；
图4为示出在多个声源的情况中的传递函数的示意图；
图5为示出使实现双声道耳机单元的结构的方框图；
图6为示出第一实施例的耳机单元的整个结构的方框图；
图7为示出第一实施例中声象的定位的示意图；
图8A-8C为示出脉冲响应的特征曲线图；
图9为示出第一数字信号处理电路的结构的方框图；
图10为示出第二和第三数字信号处理电路的结构的方框图；
图11为示出第二实施例的耳机单元的整个结构的方框图；
图12为示出第三实施例的耳机单元的整个结构的方框图；
图13为示出IIR滤波器的结构的方框图；
图14为示出FIR滤波器的结构的方框图；
图15为示出第四实施例的耳机单元的整个结构的方框图；
图16为对应于第一实施例的声场定位处理程序的流程图；和
图17为对应于第三实施例的声场定位处理程序的流程图。
(5)具体实施方式
下面将参照附图说明本发明的实施例。
第一实施例
在图6中，对与图1-图5共同的部分给出相同的标号，标号10表示本发明的第一实施例的耳机单元，它适于将头的外部的一个声道的输入音频信号SA定位在如图7中所示的收听者前上方α°的上声源SPu的位置。
在此情况下，人根据到达他左右耳的声音的声级差和相差认识到声源的水平的方向，另外，他还认识到声源的垂直方向。此说明书的申请人发现从声源到耳朵的转换到时间轴的传递函数的脉冲响应的顶部与垂直方向的认识有很大关系。
图8A示出从上声源SPu到收听者M的双耳的转换到时间轴的传递函数HuL和HuR的脉冲响应IPu，和脉冲响应IPu的顶部为形成声象的垂直方向的定位的脉冲响应IPv。假设对应于双耳的脉冲响应相同，因为上声源SPu定位在收听者M前面。
耳机单元10利用此，并通过用形成水平方向的定位的第一和第二脉冲响应(如下所述)以及形成声象的垂直方向的定位的第三脉冲响应IPv执行声象定位处理来将声象定位在给定的上、下、左或右的位置。因此，除了用于执行声象的水平方向的定位的第一数字处理电路12L和第二数字处理电路12R以外，耳机单元10还具有用于用第三脉冲响应IPv执行声象的垂直方向的定位的第三数字处理电路11。
在图6中，作为声象定位装置的耳机单元10用模数转换电路2数字地转换通过输入端1输入的模拟音频信号SA，以产生一个数字音频信号SD并将其提供给本发明的特征所在的第三数字处理电路11。
图9示出第三数字处理电路11的结构，它是由n-1个延迟器件11D1-11Dn-1，n个乘法器11E1-11En和n-1个加法器11F1-11Fn构成的n抽头滤波器。
第三数字处理电路11将通过输入端11A输入的数字音频信号SD与形成垂直方向的定位的脉冲响应IPv卷积，将从终级延迟器件11Dn-1输出的数字音频信号SDu1通过第一输出端11B提供给第一数字处理电路12L和第二数字处理电路12R(图6)，并将从终级加法器11Fn-1输出的数字音频信号SDu2通过第二输出端11C提供给第一数字处理电路12L和第二数字处理电路12R。
第一数字处理电路12L和第二数字处理电路12R结构相同。图10示出第一数字处理电路12L和第二数字处理电路12R的结构，它是由m-1个延迟器件12D1-12Dm-1，m个乘法器12E1-12Em和m-1个加法器12F1-12Fm-1构成的m抽头滤波器。
第一数字处理电路12L将通过输入端12A输入的数字音频信号SDu1与通过输入端12B输入的数字音频信号SDu2与从图7中所示的收听者M的正前方的正向声源SPf到收听者M的左耳的转换到时间轴的传递函数HfL的脉冲响应卷积，并将从终级加法器12Fn-1输出的左声道数字音频信号SDuL通过输出端12C提供给数/模转换电路4L。
类似地，第二数字处理电路12R将通过输入端12A输入的数字音频信号SDu1与通过输入端12B输入的数字音频信号SDu2与从图7中所示的收听者M的正前方的正向声源SPf到收听者M的右耳的转换到时间轴的传递函数HfR的脉冲响应卷积，并将从终级加法器12Fn-1输出的右声道数字音频信号SDuR通过输出端12C提供给数/模转换电路4R。
数/模转换电路4L和4R模拟地转换数字音频信号SDuL和SDuR，以分别产生模拟音频信号SAuL和SAuR，通过下一级放大器5L和5R放大该模拟信号并将它们提供给耳机6。耳机6的声学单元6L和6R分别将模拟音频信号SAuL和SAuR转换成声音，并输出该声音。
在此情况下，如上所述，耳机单元10首先通过第三数字处理电路11执行与形成垂直方向定位的脉冲响应IPv(图8A)的卷积，然后通过第一和第二数字处理电路12L和12R执行形成水平方向定位的脉冲响应IPfL和IPfR(图8B)的卷积。
藉此，整个耳机单元10，如图8C所示，执行与将形成垂直方向定位的脉冲响应IPv加到形成水平方向定位的脉冲响应IPfL和IPfR的顶部的卷积。
因此，声象由从耳机6输出的左和右再现声音定位在位于正前方的正向声源SPf上方的上声源SPu的位置并由脉冲响应IPfL和IPfR定位成参考声源位置，由脉冲响应IPv定位α°。
可以通过小规模n抽头FIR滤波器(n＝10到20)实现形成垂直方向定位的脉冲响应IPv的卷积。
通过存储形成垂直方向定位的多个脉冲响应和形成水平方向定位的多个脉冲响应并以合适的组合卷积它们，可以将声象定位在给定的上、下、左或右的位置。
根据以上结构，将用于声象定位的要处理的音频信号与形成垂直方向定位的脉冲响应卷积，然后与形成垂直方向定位的脉冲响应卷积，从而可以实现能将声象定位在一简单结构中的上、下、左或右位置。
第二实施例
在图11中，对与图6共同的部分给出相同的标号，标号20表示本发明的第二实施例的耳机单元，它除了在第三数字处理电路11的第二输出端11c(图9)与第一和第二数字处理电路12L和12R之间插入了衰减器21之外，与第一实施例的耳机单元10相同。
可以将衰减器21的衰减量设定成从0至无穷大的任何值。首先，当将衰减器21的衰减量设定为0时，要在第三数字处理电路11中用于卷积的垂直方向脉冲响应IPv被立即反映在声象的定位上，这样声象与第一实施例类似地定位在上声源SPu的位置(图7)。
随着衰减器21的衰减量从此情况增加，垂直方向脉冲响应IPv的影响相应地降低，因此声象从上声源SPu向正向声源SPf下降。当减器21的衰减量变成无穷大时，脉冲响应IPv的影响消失，然后声象定位在正向声源SPf处。
因此，通过用衰减器21控制形成垂直方向定位的脉冲响应IPv，可以将声象定位在任何垂直位置，其中最大位置是由脉冲响应IPv定位的位置。通过在与形成水平方向定位的脉冲响应的组合中卷积该脉冲响应IPv，可以将声象定位在给定的上、下、左或右位置。
根据以上结构，用于衰减脉冲响应IPv的影响的衰减器21设置在用于执行与形成垂直方向定位的脉冲响应IPv的卷积的第三数字处理电路的下一级，因此，可以实现能将声象定位在一较简单结构中的给定的上、下、左或右的位置。
第三实施例
在图12中，对与图6和图11共同的部分给出相同的标号，标号30表示本发明的第三实施例的耳机单元，它与上述第一和第二实施例的耳机单元的不同之处在于用于执行与形成垂直方向定位的脉冲响应的卷积的第三处理电路31和用于执行与形成水平方向定位的脉冲响应的卷积的第一和第二数字处理电路33L和33R平行地执行处理。
作为声象定位装置的耳机30单元用模数转换电路2数字地转换通过输入端1输入的模拟音频信号SA，以产生一个数字音频信号SD，并将其提供给第三数字处理电路31和延迟器件32。
第三数字处理电路31将数字音频信号SD与形成垂直方向定位的脉冲响应IPv(图8B)卷积，并将其提供给加法器34L和34R作为数字音频信号SDu。如图13所示的IIR(无限脉冲响应)滤波器或如图14所示的FIR滤波器用作第三数字处理电路31。
同时，延迟器件32将与第三数字处理电路31处的脉冲响应IPv相对应的延迟提供给数字音频信号SD，并将数字音频信号提供给第一和第二数字处理电路33L和33R。第一和第二数字处理电路33L和33R的结构相同，且对其使用如图14所示的FIR滤波器。
第一数字处理电路12L将数字音频信号SD与从图7中所示的收听者M的正前方的正向声源SPf到收听者M的左耳的转换到时间轴的传递函数HfL的脉冲响应IPfL(图8B)卷积，并将其提供给加法器34L作为数字音频信号SDfL。类似地，第二数字处理电路12R将数字音频信号SD与从图7中所示的收听者M的正前方的正向声源SPf到收听者M的右耳的转换到时间轴的传递函数HfR的脉冲响应IPfR卷积，并将其提供给加法器34R作为数字音频信号SDfR。
加法器34L合成数字音频信号SDu和数字音频信号SDfL以输出一个左声道数字音频信号SDuL。类似地，加法器34R合成数字音频信号SDu和数字音频信号SDfL以输出一个右声道数字音频信号SDuR。
数/模转换电路4L和4R转换数字音频信号SDuL和SDuR，以分别产生模拟音频信号SAuL和SAuR，通过下一级放大器5L和5R放大该模拟信号并将它们提供给耳机6。耳机6的声学单元6L和6R分别将模拟音频信号SAuL和SAuR转换成声音，并输出该声音。
在此情况下，如上所述，由加法器32将输入第一和第二数字处理电路33L和33R的数字音频信号延迟与脉冲响应IPv相应的时间。因此，从执行了垂直方向定位的第一和第二数字处理电路33L和33R输出的数字音频信号SDfL和SDfR也相对于执行了垂直方向定位的数字音频信号SDu被延迟了与数字音频信号SDu相对应的时间。
因此，对由加法器34L和34R合成的数字音频信号SDuL和SDuR执行处理，该处理与将如图8C所示的形成垂直方向定位的脉冲响应IPv加到形成水平方向定位的脉冲响应IPfL和IPfR的顶部的脉冲序列的处理等效。
因此，声象由从耳机6输出的左和右再现声音定位在位于正前方的正向声源SPf(图7)上方的上声源SPu的位置并由脉冲响应IPfL和IPfR定位，由脉冲响应IPv定位α°。
通过存储形成垂直方向定位的多个脉冲响应和形成水平方向定位的多个脉冲响应并以合适的组合卷积它们，可以将声象定位在给定的上、下、左或右位置。
另外，因为可以将结构比FIR滤波器简单的IIR滤波器用作第三数字处理电路31，与上述第一和第二实施例的耳机单元10和20相比可以进一步简化耳机单元30的整个结构。
根据以上结构，对要定位的声象的要处理的音频信号和进行垂直方向定位；对要在音频信号延迟与形成垂直方向的脉冲响应相对应的量之后处理的音频信号进行水平方向定位；然后合成获得的信号。藉此，可以实现能将声象定位在一简单结构中的给定上、下、左或右位置的耳机单元。
第四实施例
在图15中，对与图12共同的部分给出相同的标号，标号40表示本发明的第四实施例的耳机单元，它除了在第三数字处理电路31和加法器34L和34R之间插入了衰减器21之外，与第三实施例的耳机单元30相同。
可以将衰减器21的衰减量设定成从0至无穷大的任何值。首先，当将衰减器21的衰减量设定为0时，要在第三数字处理电路11中用于卷积的垂直方向脉冲响应IPv被立即反映在声象的定位上，这样声象被定位在上声源SPu的位置(图7)。
随着衰减器21的衰减量增加，垂直方向脉冲响应IPv的影响相应地降低，因此声象从上声源SPu向正向声源SPf移动。当减器21的衰减量变成无穷大时，脉冲响应IPv的影响消失，然后声象定位在正向声源SPf处。
因此，通过用衰减器21控制形成垂直方向定位的脉冲响应IPv，可以仅仅通过存储一个脉冲响应IPv来将声象定位在给定的垂直位置。通过将该脉冲响应IPv与脉冲响应一起卷积，可以将声象定位在给定的上、下、左或右位置。
根据以上结构，用于衰减脉冲响应IPv的影响的衰减器21设置在用于执行与形成垂直方向定位的脉冲响应IPv的卷积的第三数字处理电路的下一级，这样就可以实现能将声象定位在一较简单结构中的给定的上、下、左或右的位置。
其它实施例
虽然在以上第一至第四实施例中对将本发明用于在头的外部定位声象的耳机单元进行了说明，但本发明不限于此。可以将本发明用于将声象定位在给定位置的扬声器单元。
另外，虽然在上述第二和第四实施例中通过提供设置在用于执行与形成垂直方向定位的脉冲响应IPv的卷积的第三数字处理电路11和31的下一级处的用于衰减脉冲响应IPv的影响的衰减器21将声象定位在给定垂直位置，其中最大位置是由脉冲响应IPv定位的位置，但本发明不限于此。可以将一个用于增加脉冲响应IPv的影响的放大器设置在第三数字处理电路11和31而不是衰减器的下一级。在此情况下，随着放大器的放大率的增加，声象相应地从由脉冲响应IPv定位的位置向上或向下移动。
另外，虽然在上述第一到第四实施例中，第三数字处理电路11和31执行与形成垂直方向定位的脉冲响应IPv的卷积，但本发明不限于此。第三数字处理电路11和31可以执行与形成水平方向定位的脉冲响应的卷积。
另外，虽然在上述第一至第四实施例中，由诸如数字处理电路之类的硬件执行用于将音频信号与脉冲响应卷积的一系列处理，但本发明不限于此。可以由要在诸如数字信号处理器(DSP)之类的信息处理装置上执行的数字信号处理程序执行该一系列信号处理。
首先，将用图16中的流程图对与第一实施例的耳机单元10的处理程序相应的用于执行数字处理的声象定位处理程序进行说明。耳机单元信号处理方法从声象定位处理程序例程RT1开始并进入步骤SP1，在该步骤它读取一个通过将数字音频信号SD分开预定时间间隔所获得的输入信号x0(t)。然后，信息处理方法进入下一步骤SP2。
在步骤SP2，耳机单元信息处理方法将输入信号x0(t)与形成垂直方向定位的脉冲响应h3(t)卷积，获得卷积结果y3(t)和延迟输出d(t)，并进入下一步骤SP3。卷积结果y3(t)等于从图9所示的终级加法器11Fn-1输出的数字音频信号SDu2，而延迟输出d(t)等于从终级延迟器件11Dn-1输出的数字音频信号SDu1。
在步骤SP3，耳机单元信息处理方法将延迟输出d(t)与形成水平定位的脉冲响应h1(t)和h2(t)卷积，获得卷积结果y1(t)和y2(t)，并进入下一步骤SP4。
在步骤SP4中，耳机单元信息处理方法将卷积结果y1(t)和y2(t)与卷积结果y3(t)相加，将结果作为立体声输出信号z1(t)和z2(t)输出，并返回到步骤SP1。
接着，将用图17中的流程对与耳机单元30的处理程序相应的用于执行信号处理的声象定位处理程序进行说明。耳机单元信号处理方法从声象定位处理程序例程RT2开始并进入步骤SP11，在该步骤它读取一个通过将数字音频信号SD分开预定时间间隔所获得的输入信号x0(t)。然后，信息处理方法进入下一步骤SP12。
在步骤SP12，耳机单元信息处理方法将输入信号x0(t)与脉冲响应h3(t)卷积，获得卷积结果y3(t)，并进入下一步骤SP13。卷积结果y3(t)等于从第三数字处理电路31输出的数字音频信号SDu。
在步骤SP13，耳机单元信息处理方法提供具有与获得延迟输出d(t)的脉冲响应h3(t)相应的延迟的输入信号x0(t)，并进入步骤SP14。
在步骤SP14，耳机单元信息处理方法将延迟输出d(t)与形成水平方向定位的脉冲响应h1(t)和h2(t)卷积，获得卷积结果y1(t)和y2(t)，并进入下一步骤SP15。卷积结果y1(t)和y2(t)等于从图12所示的第一和第二数字处理电路33L和33R输出的数字音频信号SDfL和SDfR。
在步骤SP15，耳机单元信息处理方法将卷积结果y1(t)和y2(t)与卷积结果y3(t)相加，将结果作为立体声输出信号z1(t)和z2(t)输出，并返回到步骤SP11。
这样，即使在通过程序执行声象定位处理的情况下，也可能通过分开执行与形成垂直方向定位的脉冲响应和与形成水平方向定位的脉冲响应的卷积来减小声象定位处理的负荷。
可以将本发明应用于将音频信号的声象定位在给定位置的目的。
本领域的技术人员应理解只要在所附权利要求及其等效物的范围内可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和变形。

Claims (18)

1.一种声象定位装置，其特征在于，包括：
第一信号处理装置，用于将输入音频信号与对应于从参考声源位置到收听者的左耳的路径的第一脉冲响应卷积，以产生一个用于定位的第一音频信号；
第二信号处理装置，用于将输入音频信号与对应于从参考声源位置到收听者的右耳的路径的第二脉冲响应卷积，以产生一个用于定位的第二音频信号；和
第三信号处理装置，用于施加一个第一和第二脉冲响应之外的第三脉冲响应，从而定位一个通过再现用于定位在与参考声源位置不同的位置的第一和第二音频信号所获得的声象。
2.如权利要求1所述的声象定位装置，其特征在于，其中：
所述第三信号处理装置将输入音频信号与第三脉冲响应卷积并输出一个音频信号；和
第一和第二信号处理装置将从第三信号处理装置输出的音频信号分别与第一和第二脉冲响应卷积，以产生用于定位的第一和第二音频信号。
3.如权利要求2所述的声象定位装置，其特征在于，还包括：
用于衰减从第三信号处理装置输出的音频信号的衰减装置。
4.如权利要求1所述的声象定位装置，其特征在于，还包括：
延迟装置，用于将输入音频信号延迟与第三脉冲响应相应的量并输出，其中：
所述第三信号处理装置将所述输入音频信号与所述第三脉冲响应卷积并输出一个输入音频信号；和
所述第一和第二信号处理装置将从所述延迟器件输出的输入音频信号分别与第一和第二脉冲响应卷积，以产生用于定位的第一和第二音频信号；和
将从第三信号处理装置输出的音频信号加至每一个用于定位的第一和第二音频信号，并输出。
5.如权利要求4所述的声象定位装置，其特征在于，还包括：
用于衰减从第三信号处理装置输出的音频信号的衰减装置。
6.如权利要求1所述的声象定位装置，其特征在于，其中：
所述第三脉冲响应由用于垂直定位声象的脉冲响应构成。
7.一种声象定位方法，其特征在于，包括：
将输入音频信号与对应于从参考声源位置到收听者的左耳的路径的第一脉冲响应、对应于到收听者的右耳的路径第二脉冲响应和第三脉冲响应卷积，以将再现的声象定位在与参考声源位置不相同的位置上的定位位置改变步骤。
8.如权利要求7所述的声象定位方法，其特征在于，其中
所述定位位置改变步骤包括：
改变处理步骤，用于将所述输入音频信号与第三脉冲响应卷积并输出一个音频信号；和
定位处理步骤，用于将所述音频信号与所述第一和第二脉冲响应卷积，以产生用于定位的第一和第二音频信号。
9.如权利要求8所述的声象定位方法，其特征在于，包括：
衰减处理步骤，用于在改变处理步骤和定位处理步骤之间衰减所述音频信号。
10.如权利要求7所述的声象定位方法，其特征在于，其中
所述定位位置改变步骤还包括：
改变处理步骤，用于将所述输入音频信号与第三脉冲响应卷积并输出一个音频信号；
延迟处理步骤，用于将输入音频信号延迟与第三脉冲响应相应的量并输出一个延迟的音频信号；
定位处理步骤，用于将所述延迟的音频信号与所述第一和第二脉冲响应卷积，以产生用于定位的第一和第二音频信号；和
加处理步骤，用于将音频信号与用于定位的第一和第二音频信号的每一个相加并输出该信号。
11.如权利要求10所述的声象定位方法，其特征在于，还包括
衰减处理步骤，用于在改变处理步骤和加处理步骤之间衰减所述音频信号。
12.如权利要求7所述的声象定位方法，其特征在于，其中
所述第三脉冲响应由用于垂直定位声象的脉冲响应构成。
13.一种存储用于使信息处理器定位声象的声象定位程序的存储媒体，其特征在于，所述声象定位程序包括
一个将输入音频信号与对应于从参考声源位置到收听者的左耳的路径的第一脉冲响应，对应于到收听者的右耳的路径的第二脉冲响应和第三脉冲响应卷积，以将再现的声象定位在与参考声源位置不相同的位置上的定位位置改变步骤。
14.如权利要求13所述的记录媒体，其特征在于，其中
所述定位位置改变步骤包括：
改变处理步骤，用于将所述输入音频信号与第三脉冲响应卷积并输出一个音频信号；和
定位处理步骤，用于将所述音频信号与所述第一和第二脉冲响应卷积，以产生用于定位的第一和第二音频信号。
15.如权利要求14所述的记录媒体，其特征在于，包括：
衰减处理步骤，用于在改变处理步骤和定位处理步骤之间衰减所述音频信号。
16.如权利要求13所述的记录媒体，其特征在于，其中
所述定位位置改变步骤还包括：
改变处理步骤，用于将所述输入音频信号与第三脉冲响应卷积并输出一个音频信号；
延迟处理步骤，用于将输入音频信号延迟与第三脉冲响应相应的量并输出一个延迟的音频信号；
定位处理步骤，用于将所述延迟的音频信号与所述第一和第二脉冲响应卷积，以产生用于定位的第一和第二音频信号；和
加处理步骤，用于将音频信号与用于定位的第一和第二音频信号的每一个相加并输出该信号。
17.如权利要求16所述的记录媒体，其特征在于，其中
所述定位位置改变步骤还包括一个在改变处理步骤和加处理步骤之间衰减音频信号的衰减处理步骤。
18.如权利要求13所述的记录媒体，其特征在于，
所述第三脉冲响应由用于垂直定位声象的脉冲响应构成。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8626321B2 (en) * 2006-04-19 2014-01-07 Sontia Logic Limited Processing audio input signals
US8024189B2 (en) 2006-06-22 2011-09-20 Microsoft Corporation Identification of people using multiple types of input
DE102007033520A1 (de) * 2007-07-18 2009-01-29 Noa Lerner Vorrichtung zur Klangwiedergabe
KR20120053587A (ko) * 2010-11-18 2012-05-29 삼성전자주식회사 디스플레이장치 및 그 사운드 제어방법
JP5757093B2 (ja) * 2011-01-24 2015-07-29 ヤマハ株式会社 信号処理装置
JP6007474B2 (ja) 2011-10-07 2016-10-12 ソニー株式会社 音声信号処理装置、音声信号処理方法、プログラムおよび記録媒体
US9426599B2 (en) 2012-11-30 2016-08-23 Dts, Inc. Method and apparatus for personalized audio virtualization
US9794715B2 (en) 2013-03-13 2017-10-17 Dts Llc System and methods for processing stereo audio content
CN110089135A (zh) 2016-10-19 2019-08-02 奥蒂布莱现实有限公司 用于生成音频映象的系统和方法
US10951859B2 (en) 2018-05-30 2021-03-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Videoconferencing device and method
US11606663B2 (en) 2018-08-29 2023-03-14 Audible Reality Inc. System for and method of controlling a three-dimensional audio engine

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54109402A (en) 1978-02-16 1979-08-28 Victor Co Of Japan Ltd Sound image locating signal converter
JP3059191B2 (ja) 1990-05-24 2000-07-04 ローランド株式会社 音像定位装置
JP2871387B2 (ja) * 1992-07-27 1999-03-17 ヤマハ株式会社 音像定位装置
JPH06285258A (ja) 1993-03-31 1994-10-11 Victor Co Of Japan Ltd ビデオゲーム機
WO2004103023A1 (ja) * 1995-09-26 2004-11-25 Ikuichiro Kinoshita 仮想音像定位用伝達関数表作成方法、その伝達関数表を記録した記憶媒体及びそれを用いた音響信号編集方法
JPH09182200A (ja) 1995-12-22 1997-07-11 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 音像制御装置及び音像制御方法
JP3266020B2 (ja) 1996-12-12 2002-03-18 ヤマハ株式会社 音像定位方法及び装置
JP4339420B2 (ja) 1997-08-04 2009-10-07 ソニー株式会社 オーディオ再生装置
JPH11103500A (ja) 1997-09-26 1999-04-13 Sanyo Electric Co Ltd 音像制御装置
US6590983B1 (en) * 1998-10-13 2003-07-08 Srs Labs, Inc. Apparatus and method for synthesizing pseudo-stereophonic outputs from a monophonic input
JP4159163B2 (ja) 1999-02-05 2008-10-01 大阪瓦斯株式会社 判定装置
US20030076983A1 (en) * 2000-06-06 2003-04-24 Cox Dale W. Personal food analyzer
JP3435141B2 (ja) 2001-01-09 2003-08-11 松下電器産業株式会社 音像定位装置、並びに音像定位装置を用いた会議装置、携帯電話機、音声再生装置、音声記録装置、情報端末装置、ゲーム機、通信および放送システム
JP3435156B2 (ja) 2001-07-19 2003-08-11 松下電器産業株式会社 音像定位装置
JP2003061195A (ja) 2001-08-20 2003-02-28 Sony Corp 音声信号再生装置
JP4867121B2 (ja) * 2001-09-28 2012-02-01 ソニー株式会社 音声信号処理方法および音声再生システム
DE10156989A1 (de) * 2001-11-21 2003-06-05 Bosch Gmbh Robert Mechanische Verteilereinspritzpumpe mit Kaltstartbeschleunigung
JP3874099B2 (ja) * 2002-03-18 2007-01-31 ソニー株式会社 音声再生装置
JP4448681B2 (ja) 2002-11-25 2010-04-14 富士フイルム株式会社 反射防止フィルム、偏光板、及び液晶表示装置

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