CN1765154B - 声频处理装置 - Google Patents

Abstract

为了实现从整个再生系统来看信噪比的恶化很少的虚拟环绕再生，用加法器1300对虚拟环绕信号和前方声道用声频信号进行加法计算时，在进行加法计算前用音量标准化处理部1200进行音量标准化处理，不进行加法计算时，不是用音量标准化处理部1200进行音量标准化处理，而是独立地输出虚拟环绕信号和前方声道用声频信号。

Description

声频处理装置

技术领域

本发明涉及一种只用配置在聆听者前边的前方扬声器而虚拟地实现多声道再生的声频处理装置。

背景技术

因为出现了对应于以数字化多用途光盘(DVD：Digital VersatileDisc)、卫星数字广播为首的多声道声频再生的声源，所以为了只具有双声道扬声器系统的用户也能够享受多声道再生，开发过很多种声频处理装置，对后方声道用声频信号进行声像定位处理(虚拟环绕处理)，做到：在用配置在聆听者前边的扬声器再生该后方声道用声频信号的情况下，聆听者所感受到的声像位置在聆听者后边，由此只使用前方扬声器而虚拟地实现了多声道再生。

作为这样的声频处理装置，众所周知的是：例如图12所示，对对后方声道用声频信号进行所述虚拟环绕处理后的信号(虚拟环绕信号)和前方声道用声频信号进行加法计算，再作为前方扬声器用声频脉码调制信号输出的声频处理装置4000(例如参照专利文献1、专利文献2)。

声频处理装置4000，由虚拟环绕处理部4100、音量标准化处理部4200及加法器4300构成。

虚拟环绕处理部4100输出的是，对从外部已输入的前方左右再生用前方声道用声频信号(左右双声道)和后方左右再生用后方声道用声频信号(左右双声道)，即一共有四个声道的声频脉码调制信号中的后方声道用声频信号进行所述虚拟环绕处理而得出的虚拟环绕信号。

音量标准化处理部4200，对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行处理(音量标准化处理)，使音量大小在规定的大小范围内。进行音量标准化处理，是为了防止对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行加法计算时产生溢出。

加法器4300，对由音量标准化处理部4200进行了音量标准化处理的前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行加法计算。

在如上所述构成的声频处理装置4000中，从声频处理装置外部一输入所述前方声道用声频信号和后方声道用声频信号，虚拟环绕处理部4100就对所述后方声道用声频信号实施所述虚拟环绕处理，再将虚拟环绕信号输出给音量标准化处理部4200。之后，音量标准化处理部4200对所述前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行音量标准化处理后，这些信号由加法器4300进行加法计算，再作为前方扬声器用声频脉码调制信号输出。

如上所述，在声频处理装置4000中，对后方声道用声频信号实施虚拟环绕处理，仅使用前方扬声器即虚拟地实现多声道再生。

对从声频处理装置外部输入的前方左右再生用双声道声频脉码调制信号(双声道立体声频信号)实施虚拟地求出反射声的反射声生成处理，虚拟地生成后方声道用声频信号，虚拟地实现多声道再生的声频处理装置5000也是众所周知的(例如参照专利文献3)。

如图13所示，声频处理装置5000由虚拟环绕处理部4100、音量标准化处理部4200、加法器4300及反射声处理部5400构成。

反射声处理部5400，对双声道立体声频信号实施虚拟地求反射声的处理(反射声生成处理)，再作为后方声道用声频信号输出。

在如上所述构成的声频处理装置5000中，由反射声处理部5400对所述双声道立体声频信号进行反射声生成处理，再作为虚拟的后方声道用声频信号输出后，该后方声道用声频信号由虚拟环绕处理部4100进行所述虚拟环绕处理。之后，被虚拟环绕处理后的信号和所述声道立体声频信号经过由音量标准化处理部4200进行的音量标准化处理后，由加法器4300进行加法计算并输出。

就是说，在声频处理装置5000中，对双声道立体声频信号实施声像扩大处理，再与原信号加在一起，实现了虚拟地得到立体声频效果的多声道再生。

《专利文献1》日本公开专利公报特开平6-233394号公报

《专利文献2》日本公开专利公报特开平10-174197号公报

《专利文献3》日本公开专利公报特开平8-116597号公报

然而，虽然追求以高保真机器用户(hi-fi users)为对象的高性能化和高音质化，是以近年来迅速普及的数字化多用途光盘等为对象的声频处理装置(或也对视频信号进行处理的视音频处理装置)的趋势之一，但是在某些情况下，在对虚拟环绕信号和前方声道用声频信号进行加法计算的情况下，有时信噪比会由于为避免进行加法计算时所产生的溢出而进行的标准化处理恶化。

在构成为能够切换虚拟环绕处理之有无(执行/不执行)的声频处理装置中，为了使在进行虚拟环绕处理的情况和不进行虚拟环绕处理的情况下的音量感相等，不仅在进行虚拟环绕处理的情况下，在不进行虚拟环绕处理的情况下，再生音量也由于音量正常化处理而下降。因此，从整个系统来看，信噪比恶化。这是一个问题。

在虽然是能够再生多声道的系统，但是由于用户自身的原因，不得不将例如后方再生用扬声器配置在聆听者前边的情况下，只好设后方用扬声器的输出为不执行而再生。结果是，与双声道再生系统的情况一样，信噪比恶化，恶化量是为了避免产生溢出所进行的标准化处理那么大。

发明内容

本发明正是为解决这些问题而研究开发出来的。其目的在于：提供一种能够实现从整个再生系统来看信噪比的恶化很少的虚拟环绕再生的声频处理装置。

为了解决上述问题，本发明包括：对在用配置在聆听者后边的扬声器再生的情况下聆听者所感受到的声像位置在聆听者后边的后方声道用声频信号进行规定的声像定位处理，保证在用配置在聆听者前边的扬声器再生的情况下聆听者所感受到的声像位置在聆听者后边，然后生成已声像定位处理的声频信号的声频处理部；独立地输出在用配置在聆听者前边的扬声器再生的情况下聆听者所感受到的声像位置在聆听者前边的前方声道用声频信号和所述已声像定位处理的声频信号。

本发明的一个方面，根据上述声频处理装置，还包括：对已输入的前方声道用声频信号进行反射声生成处理，生成所述后方声道用声频信号的反射声生成处理部。

本发明的一个方面，根据上述声频处理装置，还包括：对已输入的前方声道用声频信号和已输入的后方声道用声频信号分别附加上反射声信号，生成所述前方声道用声频信号和所述后方声道用声频信号的反射声附加处理部。

根据这些方面，因为独立地输出前方声道用声频信号和已声像定位处理的声频信号，所以若例如在外部的模拟电路中对前方声道用信号和已声像定位处理的声频信号进行加法计算处理，则能进行虚拟环绕再生，信噪比却不恶化。

本发明的一个方面，根据上述声频处理装置，还包括：将所述前方声道用声频信号和已声像定位处理的声频信号的音量大小控制到规定大小范围内的音量标准化处理部，生成对由所述音量标准化处理部控制了音量大小的前方声道用声频信号和由所述音量标准化处理部控制了音量大小的已声像定位处理的声频信号进行加法计算而得出的和声频信号的加法器以及根据显示输出控制信息的控制信号，选择独立地输出所述前方声道用声频信号和所述已声像定位处理的声频信号的输出动作、输出所述和声频信号的输出动作中的任一种输出动作并进行切换的切换部。

这样，就能够根据已输入的控制信号切换输出动作。

本发明的一个方面，根据上述声频处理装置，所述输出控制信息包括：显示输出声道结构的输出声道结构信息；所述切换部，根据所述输出声道结构信息进行所述切换。

这样，就能够根据输出声道结构切换输出动作。

本发明的一个方面，根据上述声频处理装置，还包括：根据所述输出声道结构信息和输入音量大小，对所输出的声频信号的音量大小进行控制的音量控制部。

这样，所输出的声频信号的大小就受输出声道结构控制，因而能够进行更合适的音量控制。

本发明的一个方面，根据上述声频处理装置，所述输出控制信息包括：显示用以输出聆听者所感受到的声像位置在聆听者后边的声频信号的后方声像用扬声器处于被配置在聆听者前边的状态、配置在后边的状态以及未配置的状态中的哪一个配置状态的后方扬声器配置信息；构成有所述声频处理部，该声频处理部是否生成所述已声像定位处理的声频信号受所述后方扬声器配置信息所显示的配置状态控制；构成有所述切换部，所述切换部根据所述后方扬声器配置信息选择独立地输出所述前方声道用声频信号和所述已声像定位处理的声频信号的输出动作、输出所述和声频信号的输出动作以及原样输出已输入的声频信号的输出动作中的任一种输出动作并进行切换。

这样，就能够根据进行输出的扬声器的配置情况切换声像定位处理之有无、输出动作。

本发明的一个方面，根据上述声频处理装置，还包括：根据所述后方扬声器配置信息和输入音量大小控制所输出的声频信号的音量大小的音量控制部。

这样，所输出的声频信号的大小就受进行输出的扬声器的配置控制，因而能够进行更合适的音量控制。

—发明的效果—

根据本发明，能够实现从整个再生系统来看信噪比的恶化很少的虚拟环绕再生。

附图说明

图1是显示本发明的第一实施例所涉及的声频处理装置的结构的方框图。

图2是显示本发明的第一实施例所涉及的声频处理装置的动作情况的流程图。

图3是显示本发明的第二实施例所涉及的声频处理装置的结构的方框图。

图4是显示本发明的第二实施例所涉及的声频处理装置的动作情况的流程图。

图5是显示本发明的第三实施例所涉及的声频处理装置的结构的方框图。

图6是显示安装了本发明的第三实施例所涉及的声频处理装置的再生系统的一个结构例的图。

图7是显示安装了本发明的第三实施例所涉及的声频处理装置的再生系统的一个结构例的图。

图8是显示安装了本发明的第三实施例所涉及的声频处理装置的再生系统的一个结构例的图。

图9是显示安装了本发明的第三实施例所涉及的声频处理装置的再生系统的一个结构例的图。

图10是显示各个处理动作相对本发明的第三实施例所涉及的声频处理装置的后方扬声器配置信息的动作和不动作的情况的一览表。

图11是显示本发明的第三实施例所涉及的声频处理装置的动作情况的流程图。

图12是显示现有声频处理装置的结构的方框图。

图13是显示现有声频处理装置的结构的方框图。

符号说明

1000-声频处理装置；1100-虚拟环绕处理部；1200-音量标准化处理部；1300-加法器；1400-输出切换部；1500-外部接口；1700-自动音量控制部；2000-声频处理装置；2500-外部接口；2600-反射声处理部；2700-自动音量控制部；3000-声频处理装置；3100-虚拟环绕处理部；3200-音量标准化处理部；3400-输出切换部；3500-外部接口；3600-反射声处理部；3700-自动音量控制部；4000-声频处理装置；4100-虚拟环绕处理部；4200-音量标准化处理部；4300-加法器；5000-声频处理装置；5400-反射声处理部。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施例。

(第一实施例)

图1是显示本发明的第一实施例所涉及的声频处理装置1000的结构的方框图。如该附图所示，声频处理装置1000，包括：虚拟环绕处理部1100、音量标准化处理部1200、加法器1300、输出切换部1400以及外部接口1500。

具体来说，声频处理装置1000，由例如数字信号处理机(DSP：DigitalSignal Processor)等构成，对从外部已输入的前方左右再生用前方声道用声频信号和后方左右再生用后方声道用声频信号，即对一共有四个声道的声频脉码调制信号进行规定处理，进行下述两种输出动作。

第一种输出动作，是在用配置在聆听者前边的扬声器再生的情况下，对所述后方声道用声频信号实施声像定位处理(虚拟环绕处理)，做到：聆听者所感受到的声像位置在聆听者后方，再把该声频信号与所述前方声道用声频信号加在一起，然后把它作为前方扬声器用双声道信号输出。在输出来的信号的作用下，仅使用前方扬声器即能够实现虚拟的多声道再生(虚拟环绕再生)。

第二种输出动作，是输出所述前方声道用声频信号和所述被虚拟环绕处理后的信号(虚拟环绕信号)，即输出一共有四个声道的信号。例如在外部的模拟电路中对已输出的前方声道用信号和所述虚拟环绕信号进行加法计算处理，再从前方扬声器输出；或者在由于用户自身的原因将后方扬声器配置在聆听者前边的情况下，从配置在前边的后方扬声器输出虚拟环绕信号，若是这样做，则仍然能够实现虚拟环绕再生。

根据从声频处理装置1000外部输入的输出控制信息(后述)，控制进行哪一种输出动作。

在本实施例中，该输出控制信息是输出声道结构信息，显示向外部输出的声频脉码调制信号的声道结构是双声道的双声道输出设定还是是四声道的四声道输出设定。

虚拟环绕处理部1100，对所述后方声道用声频信号实施所述虚拟环绕处理，再输出所述虚拟环绕信号。

音量标准化处理部1200，在所述输出声道结构信息显示双声道输出设定的情况下，进行使前方声道用声频信号和虚拟环绕信号的音量下降6dB的音量标准化处理，再输出它们；在显示四声道输出设定的情况下，不改变前方声道用声频信号和所述虚拟环绕信号原样输出。在显示双声道输出设定的情况下进行音量标准化处理，是为了防止在对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行加法计算时产生溢出。

加法器1300，对由音量标准化处理部1200实施了音量标准化处理的前方声道用声频信号和输出切换部1400所输出的所述虚拟环绕信号进行加法计算后输出。

输出切换部1400，在所述输出声道结构信息显示双声道输出设定的情况下，将音量标准化处理部1200所输出的虚拟环绕信号输出给加法器1300；在显示四声道输出设定的情况下，向声频处理装置1000外部进行后方扬声器用输出。

外部接口1500，将从外部已输入的所述输出控制信息输出给音量标准化处理部1200、输出切换部1400。

如上所述构成的声频处理装置1000，进行是图2的流程图所示的各个步骤的处理，根据输出控制信息进行四声道输出、双信息输出中的某一种输出。在各个步骤中，进行下述处理。

[S101]将前方声道用声频信号和后方声道用声频信号，即一共有四个声道的声频脉码调制信号输入到虚拟环绕处理部1100中。

[S102]虚拟环绕处理部1100，对所述后方声道用声频信号进行所述虚拟环绕处理，再作为虚拟环绕信号输出给音量标准化处理部1200。

[S103]音量标准化处理部1200，为了决定是否需要将声频信号的音量标准化，判断外部接口1500所输出的输出声道结构信息显示双声道输出设定还是四声道输出设定。在是双声道输出设定的情况下，转移到S104的处理；在是四声道输出设定的情况下，不改变前方声道用声频信号和虚拟环绕信号原样输出，再转移到S105的处理。

[S104]音量标准化处理部1200，进行前方声道用声频信号和虚拟环绕信号的音量标准化处理。具体来说，使两种信号的音量下降6dB，再输出它们。

这样，就防止在对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行加法计算时产生溢出。

[S105]输出切换部1400，为了决定出虚拟环绕信号的输出对象，判断输出声道结构信息显示双声道输出设定还是四声道输出设定，在是双声道输出设定的情况下，将虚拟环绕信号输出给加法器1300，再转移到S106的处理；在是四声道输出设定的情况下，转移到S107的处理。

[S106]加法器1300，对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行加法计算，再转移到S107的处理。

[S107]以加法器1300的输出作为前方扬声器用输出输出，以输出切换部1400的输出作为后方扬声器用输出输出。

进行所述ST101～S107的处理，即根据所述输出控制信息进行四声道输出和双声道输出中的某一种输出。

例如在输出声道结构信息显示双声道输出设定的情况(输出声道结构是双声道输出)下，虚拟环绕处理部1100对所述后方声道用声频信号进行所述虚拟环绕处理，生成虚拟环绕信号。该虚拟环绕信号，音量被音量标准化处理部1200下降6dB后，通过输出切换部1400输出给加法器1300，再在加法器1300中与所述前方声道用声频信号加在一起，然后作为前方扬声器用输出输出。在进行加法计算处理的情况下，因为已经在音量标准化处理部1200中对各个声频信号进行了标准化处理，所以不会产生因加法计算而造成的溢出。

在输出声道结构信息显示四声道输出设定的情况(输出声道结构是四声道输出)下，与双声道输出设定的情况一样地生成所述虚拟环绕信号后，由音量标准化处理部1200进行的音量标准化处理和由加法器1300进行的加法计算处理都不进行。而前方声道用声频信号作为前方扬声器用输出输出，虚拟环绕信号作为后方扬声器用输出输出。在此，虽然在音量标准化处理部1200中对各种声频信号不进行标准化处理，但是因为不进行加法计算处理，所以当然不会产生溢出。

如上所述，根据本实施例，因为备有输出切换部1400，所以能够对虚拟环绕信号和前方声道用声频信号不进行加法计算而独立地输出它们，若是例如在外部的模拟电路中对前方声道用信号和虚拟环绕信号进行加法计算处理，则能够在从整个再生系统来看使信噪比不恶化的状态下使用双声道扬声器系统进行虚拟环绕再生。

而且，通过输入所述输出声道结构信息，能够根据外部的输出声道结构自动切换是否进行音量标准化处理和是否对所述虚拟环绕信号和前方声道用声频信号进行加法计算处理。因此，根据本装置安装在其中的再生系统的形态最合适地设定音量，由此能够自动使信噪比成为从整个再生系统来看最合适的状态。

(第二实施例)

说明一种装置之例，该装置虽然输入在其中的声频信号是前方再生用左右双声道(立体声)声频脉码调制信号，但是与第一实施例一样，能够设定所述双声道输出设定和四声道输出设定这两种输出设定。

图3是显示本发明的第二实施例所涉及的声频处理装置2000的结构的方框图。补充说明一下，在以下的实施形态中，用同一个符号表示功能与所述第一实施例等一样的结构因素，来省略说明。

如该附图所示，声频处理装置2000，是备有外部接口2500来代替第一实施例的装置的外部接口1500，再追加上反射声处理部2600和自动音量控制部2700而构成的，根据所述输出控制信息选择所述双声道输出设定和四声道输出设定中的任一种输出设定。具体来说，本装置也由例如数字信号处理机(DSP)等构成。

外部接口2500，将所述输出声道结构信息输出给音量标准化处理部1200、输出切换部1400以及自动音量控制部2700。

反射声处理部2600，对从外部已输入的立体声频脉码调制信号(前方声道用声频信号)虚拟地求出反射声并附加上它的处理(反射声生成处理)，虚拟地生成后方声道用信号。

自动音量控制部2700，仅在所述输出声道结构信息显示双声道输出设定的情况下，根据已输入的信号的音量大小进行音量控制。例如，在已输入的信号的音量大小过大的情况下，自动进行音量大小的平滑化处理和压缩处理。虽然在对多种声频信号进行加法计算的情况下容易产生溢出，但是通过在自动音量控制部2700中进行自动音量控制，能够缓解溢出状态。

补充说明一下，对于第一实施例的装置，说明的是音量标准化处理部1200使已输入的信号的大小下降6dB的例子。在本实施例中，使已输入的信号的大小下降3dB。在本实施例中，设音量标准化处理部1200中的信号衰减量为3dB，是因为本装置备有自动音量控制部2700，从而能够在某个程度上避免产生溢出之故。

如上所述构成的声频处理装置2000，进行是图4的流程图所示的各个步骤的处理，根据所述输出控制信息进行四声道输出、双声道输出中的任一种输出。在各个步骤中，进行下述处理。

[S201]将声频脉码调制信号输入到虚拟环绕处理部1100和反射声处理部2600中。

[S202]反射声处理部2600，对前方声道用声频信号进行所述反射声处理，虚拟地生成后方声道用声频信号。

[S203]虚拟环绕处理部1100，对已虚拟地生成的后方声道用声频信号进行所述虚拟环绕处理，再作为虚拟环绕信号输出给音量标准化处理部1200。

[S204]音量标准化处理部1200，为了决定是否需要对声频信号的音量进行标准化，判断外部接口2500所输出的输出声道结构信息显示双声道输出设定还是四声道输出设定，在是双声道输出设定的情况下，转移到S205的处理；在是四声道输出设定的情况下，不改变前方声道用声频信号和虚拟环绕信号而输出它们，再转移到S206的处理。

[S205]音量标准化处理部1200，进行前方声道用声频信号和虚拟环绕信号的音量标准化处理。具体来说，使两种信号的音量下降3dB，再输出它们。

这样，就防止在对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行加法计算时产生溢出。

[S206]输出切换部1400，为了决定出虚拟环绕信号的输出对象，判断输出声道结构信息显示双声道输出设定还是四声道输出设定，在是双声道输出设定的情况下，将虚拟环绕信号输出给加法器1300，再转移到S106的处理；在是四声道输出设定的情况下，转移到S107的处理。

[S207]加法器1300，对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行加法计算，再转移到S107的处理。

[S208]为了决定是否需要进行自动音量控制处理，自动音量控制部2700判断所述输出声道结构信息显示双声道输出设定还是四声道输出设定。在是双声道输出设定的情况下，为调整音量转移到S209的处理；在是四声道输出设定的情况(即不用调整音量的情况)下，转移到S210的处理。

[S209]自动音量控制部2700，进行音量大小的平滑化处理和压缩处理，对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号的音量进行调整。

[S210]以自动音量控制部2700的输出作为前方扬声器用输出和后方扬声器用输出输出。

进行所述ST201～S210的处理，即根据所述输出控制信息进行四声道输出和双声道输出中的任一种输出。

例如在所述输出声道结构信息显示双声道输出设定的情况下，在反射声处理部2600中进行反射声处理，虚拟地生成后方声道用声频信号。虚拟环绕处理部1100对该后方声道用声频信号进行所述虚拟环绕处理，生成虚拟环绕信号。该虚拟环绕信号，音量被音量标准化处理部1200下降3dB后，通过输出切换部1400输出给加法器1300，再在加法器1300中与所述前方声道用声频信号加在一起，然后作为前方扬声器用输出输出。在进行加法计算处理的情况下，因为已经在音量标准化处理部1200中对后方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行了标准化处理，所以不会产生因加法计算而造成的溢出。自动音量控制部2700，在加法器1300所输出的信号的音量大小过大的情况下，自动进行音量大小的平滑化处理和压缩处理，缓解溢出状态。之后，由自动音量控制部1700实施了音量控制处理后的信号，向前方扬声器输出一侧输出。

在所述输出声道结构信息显示四声道输出设定的情况下，与双声道输出设定的情况一样地生成所述虚拟环绕信号后，不是进行音量标准化处理部1200中的音量标准化处理、加法器1300中的加法处理以及自动音量控制部2700中的音量控制，而是作为前方扬声器用输出输出前方声道用声频信号；作为后方扬声器用输出输出虚拟环绕信号。在此，虽然在音量标准化处理部1200和自动音量控制部2700中对各种声频信号未进行音量标准化处理和自动音量控制处理，但是因为不进行加法计算处理，所以当然不会产生溢出。

如上所述，根据本实施例，因为由前方声道用声频信号虚拟地生成后方声道用信号，所以即使所输入的信号只有前方声道用声频信号，也与第一实施例的装置一样，能够边维持使信噪比处于从整个再生系统来看的最合适的状态，边输出对应于将本装置安装在其中的再生系统的输出声道结构的声频信号。

而且，因为备有根据所述输出声道结构信息进行音量大小的调整的自动音量控制部，所以能够根据输出声道结构切换音量控制处理，能够实现更合适的音量控制处理。

(第三实施例)

图5是显示本发明的第三实施例所涉及的声频处理装置3000的结构的方框图。声频处理装置3000，包括：加法器1300、自动音量控制部2700、虚拟环绕处理部3100、音量标准化处理部3200、输出切换部3400、外部接口3500、反射声处理部3600以及自动音量控制部3700，输出对应于后方扬声器的配置情况的声频脉码调制信号。

在本实施例中，输出控制信息是显示安装有音量处理装置3000的再生系统中的后方扬声器的配置情况的信息(后方扬声器配置信息)。后方扬声器配置信息，是显示将后方扬声器配置在聆听者后边的“后方配置”、配置在聆听者前边的“前方配置”以及未配置后方扬声器的“无”这三种情况的信息。

如图6所示，“后方配置”是指按照通常的多声道系统，将后方扬声器配置在再生系统的聆听者后边的情况。

如图7所示，“前方配置”是指将后方扬声器配置在前边的情况，或者是指如图8所示，在声频处理装置3000外部的模拟电路上对后方扬声器输出和前方扬声器输出进行加法计算的情况。

如图9所示，“无”是指在声频处理装置3000内部对虚拟环绕信号和前方声道用声频信号进行加法计算，再进行前方扬声器用输出的情况。

所述后方扬声器配置信息从外部接口3500输入到虚拟环绕处理部3100中，在所述后方扬声器配置信息显示“前方配置”、“无”中的任一个信息的情况下，对所述后方声道用声频信号实施所述虚拟环绕处理，再输出虚拟环绕信号；在显示“后方配置”的情况下，不进行虚拟环绕处理，而不改变所述后方声道用声频信号原样输出。

外部接口3500，将所述后方扬声器配置信息输出给虚拟环绕处理部3100、音量标准化处理部1200、输出切换部1400以及自动音量控制部2700。

音量标准化处理部3200，在外部接口3500所输出的后方扬声器配置信息显示“无”的情况下，使前方声道用声频信号和虚拟环绕处理部3100所生成的虚拟环绕信号的大小下降3dB。在本实施例中，不设音量标准化处理部3200中的信号衰减量为与第一实施例一样的6dB，而把它设为3dB，是因为本装置备有自动音量控制部2700，从而能够在某个程度上避免产生溢出之故。

输出切换部3400，只在外部接口3500所输出的后方扬声器配置信息显示“无”的情况下，将虚拟环绕信号输出给加法器1300；在显示“前方配置”或“后方配置”的情况下，将虚拟环绕信号输出给后方扬声器用输出一侧。

反射声处理部3600，是从外部输入前方左右再生用前方声道用声频信号和后方左右再生用后方声道用声频信号即一共有四个声道的声频脉码调制信号的，对前方声道用声频信号和后方声道用声频信号实施所述反射声生成处理。在本实施例中，能对所有声道的声频信号附加上反射声。即使例如在不输入后方声道用声频信号的情况下，也能对前方声道用声频信号实施所述反射声生成处理，虚拟地生成后方声道用信号。

在反射声处理部3600中，在对输入时已经存在的声道附加上反射声的情况下，先于后级步骤进行音量标准化处理。

自动音量控制部3700，根据后方扬声器配置信息进行已输入的信息的音量大小控制(例如平滑化处理和压缩处理)。具体来说，在外部接口3500所输出的后方扬声器配置信息仅显示“无”的情况下，根据已输入的信息的音量大小进行音量控制；在后方扬声器配置信息显示“前方配置”或“后方配置”的情况下，不进行音量大小的控制而直接输出。由此，例如在已输入的信号的音量大小过大的情况下，能够进行音量大小的平滑化处理和压缩处理来缓解溢出状态。

图10是总结撰写了虚拟环绕处理部3100、音量标准化处理部3200、输出切换部3400以及自动音量控制部3700分别根据各个后方扬声器配置信息所进行的各个动作情况的图。

如上所述构成的声频处理装置3000，进行是图11的流程图所示的各个步骤的处理，进行分别对应于将后方扬声器配置在聆听者后边的情况、配置在前边的情况以及未配置后方扬声器的情况中的各个情况的输出动作。在各个步骤中，进行下述处理。

[S301]将声频脉码调制信号输入到反射声处理部3600中。

[S302]反射声处理部3600，对前方声道用声频信号和后方声道用声频信号进行所述反射声处理，附加上反射声。

[S303]虚拟环绕处理部3100，对外部接口3500所输出的后方扬声器配置信息进行分析。在后方扬声器配置信息显示“前方配置”或“无”的情况下，为了进行所述虚拟环绕处理转移到S304的处理；在后方扬声器配置信息显示“后方配置”的情况下，不改变后方声道用声频信号而直接输出，再转移到S305的处理。

[S304]虚拟环绕处理部3100，对反射声处理部3600所输出的后方声道用声频信号进行所述虚拟环绕处理，再将虚拟环绕信号输出给音量标准化处理部3200。

[S305]音量标准化处理部3200，对外部接口3500所输出的后方扬声器配置信息进行分析。在后方扬声器配置信息显示“无”的情况下，为了进行音量标准化处理转移到S306的处理；在显示“前方配置”或“后方配置”的情况下，不改变前方声道用声频信号和虚拟环绕信号而直接输出，再转移到S307的处理。

[S306]反射声处理部3600，对前方声道用声频信号和后方声道用声频信号进行音量标准化处理。具体来说，使这两种信号的音量下降3dB，再输出它们。

这样，就防止在对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行加法计算时产生溢出。

[S307]输出切换部3400，为了决定出虚拟环绕信号的输出对象，对后方扬声器配置信息进行分析。在后方扬声器配置信息显示“无”的情况下，将虚拟环绕信号输出给加法器1300，再转移到S308的处理；在显示“前方配置”或“后方配置”的情况下，不切换后方声道用声频信号的输出对象而原样输出，再转移到S309的处理。

[S308]加法器1300，对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行加法计算，再转移到S309的处理。

[S309]为了决定是否需要进行自动音量控制处理，自动音量控制部3700对后方扬声器配置信息进行分析。在后方扬声器配置信息显示“无”的情况下，为调整音量转移到S310的处理；在显示“前方配置”或“后方配置”的情况(即不用调整音量的情况)下，转移到S311的处理。

[S310]自动音量控制部3700，进行音量大小的平滑化处理和压缩处理，对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号的音量进行调整。

[S311]以自动音量控制部3700的输出作为前方扬声器用输出和后方扬声器用输出输出。

进行所述S301～S311的处理，进行分别对应于将后方扬声器配置在聆听者后边的情况、配置在前边的情况以及未配置后方扬声器的情况中的各个情况的输出动作。

在例如图6所示配置后方扬声器构成了再生系统的情况下，一输入“后方配置”作为后方扬声器配置信息，反射声处理部3600就对已输入的四声道声频脉码调制信号进行音量标准化处理，附加上反射声。虚拟环绕处理部3100，对反射声处理部3600所输出的后方声道用声频信号不实行虚拟环绕处理，而直接输出它。

音量标准化处理部3200，对反射声处理部3600所输出的前方声道用声频信号、虚拟环绕处理部3100所输出的后方声道用声频信号不实行音量标准化处理，而直接输出它们。

输出切换部3400，因为将从音量标准化处理部3200输入的后方声道用声频信号输出给自动音量控制部3700，所以不进行在加法器1300中的加法计算。前方声道用声频信号，独立地输入到自动音量控制部3700中。之后，在自动音量控制部3700中也直接输出，再作为前方扬声器用输出输出前方声道用声频信号，作为后方扬声器用输出输出后方声道用声频信号。

如上所述，一输入“后方配置”作为后方扬声器配置信息，已输入的四声道声频脉码调制信号就不实施音量标准化处理部3200的音量标准化处理和自动音量控制部3700的自动音量控制处理而向外部输出。因此，在例如图6所示构成的再生系统中，能够以使信噪比不恶化的状态实现虚拟环绕再生。

在例如图7或图8所示配置扬声器构成了再生系统的情况下，一输入“前方配置”作为后方扬声器配置信息，虚拟环绕处理部3100就进行与“后方配置”的情况不同的动作。就是说，虚拟环绕处理部3100，对反射声处理部3600所输出的后方声道用声频信号进行所述虚拟环绕处理，生成虚拟环绕信号。

如上所述，因为不实施音量标准化处理部3200的音量标准化处理和自动音量控制部3700的自动音量控制处理而向外部输出前方声道用声频信号和虚拟环绕信号，所以在例如图7所示构成的再生系统中，从前方扬声器输出前方声道用声频信号，从配置在聆听者前边的后方扬声器输出虚拟环绕信号。因此，能够以使信噪比不恶化的状态实现虚拟环绕再生。在例如图8所示构成的再生系统中，若在外部的模拟电路中对前方扬声器用输出和前方扬声器用输出进行加法计算处理，则仍然能够实现虚拟环绕再生。

在例如图9所示配置扬声器构成了再生系统的情况下，一输入“无”作为后方扬声器配置信息，反射声处理部3600就对已输入的四声道声频脉码调制信号进行音量标准化处理，附加上反射声。在虚拟环绕处理部3100中，对由反射声处理部3600生成的后方声道用声频信号实行虚拟环绕处理，生成虚拟环绕信号。

音量标准化处理部3200，对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行音量标准化处理。具体来说，进行使各个输入信号的音量下降3dB的处理。

因为输出切换部3400将从音量标准化处理部3200输入的虚拟环绕信号输出给加法器1300，所以在加法器1300中，对前方声道用声频信号和虚拟环绕信号进行加法计算，再输入到自动音量控制部3700中。之后，自动音量控制部3700，对加法器1300的输出进行对应于信号的音量大小的音量控制处理，再把它作为前方扬声器用输出输出。自动音量控制部3700中的音量控制，起到与第二实施例的装置一样的作用，即：例如在输入信号的音量大小过大的情况下，自动进行音量大小的平滑化处理和压缩处理来缓解溢出状态。

这样，因为进行音量标准化处理部3200的音量标准化处理后进行加法计算处理，再在自动音量控制部3700中实施自动音量控制处理后向外部输出，所以不会产生加法计算处理、外部输出时的溢出，能够用例如图9所示构成的再生系统实现虚拟环绕再生。

如上所述，根据本实施例，因为备有输出切换部3400，所以不管是否进行(执行/不执行)虚拟环绕处理，都能以互相不加在一起的状态独立地输出虚拟环绕信号和前方再生用双声道信号，从而无需要为了使进行虚拟环绕处理的情况和不进行它的情况的音量感相同，不进行时使再生音量下降。因此，从整个再生系统来看，能够维持信噪比。

因为输入所述后方扬声器配置信息，根据外部的输出声道结构自动切换音量标准化处理部中的音量标准化处理的有无、自动音量控制部中的音量大小调整的有无以及所述虚拟环绕信号和前方声道用声频信号的加法计算处理的有无，所以进行对应于将本装置安装在其中的再生系统的形态的、最合适的音量设定。因此，从整个系统来看，能自动使信噪比成为最合适的状态。

而且，在本实施例中，输入所述输出声道结构信息，能够根据后方再生用扬声器的配置和输出方法控制是否进行虚拟环绕处理。

补充说明一下，也可以是这样的，在第三实施例的装置中，例如在构成安装有本实施例的声频处理装置的再生系统的情况下，还使后方扬声器具有传达位置信息即所述后方扬声器配置信息的功能作为与声频处理装置的接口，使该声频处理装置自动进行虚拟环绕处理的执行或不执行、输出声道结构以及音量大小控制等处理。这样，就能自动实现以最合适的状态进行再生。

为了将说明变为简单一点，在第一实施例和第三实施例的装置中，说明了从外部输入的信号是前方双声道和后方双声道，即一共有四个声道的声频脉码调制信号的情况的例子。也可以用于具有前方中央再生用(center)声道、亚低音扬声器(subwoofer)等声道的情况和后方再生用声道是单耳的情况。

对于第三实施例的装置，说明的是能切换音量控制的有无(执行/不执行)的例子作为基于自动音量控制部的输出声道结构信息的处理。也可以是这样的，能根据反射声处理部、音量标准化处理部的设定使音量控制处理的效果变化。

也可以是这样的，在第三实施例的装置中，在从外部输入的声频信号是前方再生用左右双声道(立体声)声频脉码调制信号的情况下，在反射声处理部3600中虚拟地生成后方声道用声频信号，对此进行所述虚拟环绕处理。

—工业实用性—

本发明所涉及的声频处理装置，有能够实现从整个再生系统来看信噪比的恶化很少的虚拟环绕再生的效果，作为仅用配置在聆听者前边的前方扬声器虚拟地实现多声道再生的声频处理装置很有用。

Claims (6)

1.一种声频处理装置，包括：

声频处理部，用于对后方声道用声频信号进行规定的声像定位处理，以生成已声像定位处理的声频信号，所述后方声道用声频信号的在由配置在聆听者后边的扬声器再生时由聆听者所感受到的声像位置处在聆听者的后边，使得在用配置在聆听者前边的扬声器再生时由聆听者所感受到的声像位置处在聆听者的后边，

音量标准化处理部，用于将前方声道用声频信号和所述已声像定位处理的声频信号的音量大小控制到规定大小范围内，所述前方声道用声频信号的声像位置是在由配置在聆听者前边的扬声器再生时由聆听者所感受到的声像位置；

加法器，用于将由所述音量标准化处理部控制了音量大小的所述前方声道用声频信号和由所述音量标准化处理部控制了音量大小的所述已声像定位处理的声频信号进行相加，生成通过聆听者前边的扬声器再生的和声频信号；以及

切换部，用于根据表示输出控制信息的控制信号，选择地执行将所述已声像定位处理的声频信号输出到所述加法器的动作和将所述已声像定位处理的声频信号输出到位于聆听者后边的扬声器的动作；

其中，当所述切换部将所述已声像定位处理的声频信号输出到所述在聆听者后边的扬声器时，用所述在聆听者前边的扬声器再生前方声道用声频信号，用所述在聆听者后边的扬声器再生已声像定位处理的声频信号，

在所述切换部将所述已声像定位处理的声频信号输出到所述加法器时，用所述聆听者前边的扬声器再生所述和声频信号，

所述输出控制信息包括：表示输出声道结构的输出声道结构信息；

所述切换部，根据所述输出声道结构信息进行所述切换。

2.根据权利要求1所述的声频处理装置，其特征在于：还包括：

反射声生成处理部，对已输入的前方声道用声频信号进行反射声生成处理，生成所述后方声道用声频信号。

3.根据权利要求1所述的声频处理装置，其特征在于：还包括：

反射声附加处理部，对已输入的前方声道用声频信号和已输入的后方声道用声频信号分别附加上反射声信号，生成所述前方声道用声频信号和所述后方声道用声频信号。

4.根据权利要求1所述的声频处理装置，其特征在于：还包括：

音量控制部，根据所述输出声道结构信息和输入音量大小，对所输出的声频信号的音量大小进行控制。

5.根据权利要求1所述的声频处理装置，其特征在于：

所述输出控制信息包括后方扬声器配置信息，其表示用以输出聆听者所感受到的声像位置处在聆听者后边的声频信号的后方声像用扬声器处于被配置在聆听者前边的状态、配置在后边的状态以及未配置的状态中的哪一个配置状态；

所述声频处理部根据所述后方扬声器配置信息所表示的配置状态，控制是否生成所述已声像定位处理的声频信号；

所述切换部根据所述后方扬声器配置信息，选择地执行相互独立地输出所述前方声道用声频信号和所述已声像定位处理的声频信号的动作、输出所述和声频信号的动作以及原样输出已输入的声频信号的动作。

6.根据权利要求5所述的声频处理装置，其特征在于：还包括：

音量控制部，根据所述后方扬声器配置信息和输入音量大小，控制所输出的声频信号的音量大小。

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