MXPA01011426A

MXPA01011426A - Centralizacion de una imagen de audio estereofonica expandida en forma espacial.

Info

Publication number: MXPA01011426A
Application number: MXPA01011426A
Authority: MX
Inventors: Robert Edward Morris Jr
Original assignee: Thomson Licensing Sa
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2002-06-04
Also published as: CN1227950C; EP1177707B1; DE60013807T2; CN1364393A; WO2000070913A9; WO2000070913A3; JP2003500916A; KR20010110799A; AU5008100A; WO2000070913A2; DE60013807D1; JP4868647B2; KR100699454B1; EP1177707A2

Abstract

En un sistema estereofonico que tiene senales de diferencia y suma con imagen espacial expandida, la ubicacion de materiales de audio central mas hacia el centro, se lleva a cabo por la ecualizacion de la senal de suma (L+R). La ecualizacion comprende la disminucion de la respuesta grave mientras aumenta la respuesta aguda de la senal de suma, la reduccion grave deseada se lleva a cabo al utilizar un girador para sintetizar una inductancia de manera economica. Ademas, las ecualizaciones en la senal de suma (L+R) para reducir la senal de frecuencias graves y aumentar la senal de frecuencias agudas son conmutables en forma individual o en combinacion entre los modos "ENCENDIDO" y "APAGADO".

Description

CENTRALIZACIÓN DE UNA IMAGEN DE AUDIO ESTEREOFÓNICA EXPANDIDA EN FORMA ESPACIAL Se reivindica la prioridad de la Patente provisional de Estados Unidos No. 60/134,005 presentada el 13 de mayo de 1999.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de audio de mejoramiento estereofónico típicamente procesan los componentes -de señales de suma (L + R) y de diferencia (L-R), si no están disponibles, se pueden generar a partir de un par de señales derecha (R) e izquierda (L). La señal de diferencia se puede utilizar para crear una imagen de estéreo ampliada en forma espacial cuando se reproduce a través de un par de bocinas derecha e izquierda o a través de un sistema circundante.

Al aumentar el nivel de la señal de diferencia con respecto a la señal de suma, se puede ampliar una señal de sonido percibida. Este procedimiento de señal de diferencia incluye la ecualización que comprende tanto el aumento de graves como agudos. Sin embargo, un aumento en el nivel en la señal de diferencia puede tener efectos indeseables en una persona en la percepción del sonido. Por ejemplo, al aumentar la señal de diferencia en la amplitud media de frecuencias de audio, puede provocar una percepción de sonido que es indeseablemente muy sensible para la ubicación física del oyente con respecto a las bocinas derecha e izquierda Además, la imagen de estéreo ampliada en forma espacial no ubica de manera apropiada los sonidos que se emiten en forma normal desde el centro, como la conversación de una persona centrada de manera visible en la pantalla de la televisión o la programación de una película cinematográfica. Esta es el caso en donde el sistema de sonido debe o no incluir una bocina central o sólo las bocinas izquierda y derecha. Se ha encontrado que en un sistema que tiene un aumento en el nivel de la señal de diferencia (L-R) con respecto a la señal de suma (L + R) para producir una imagen de estéreo ampliada en forma espacial, la disminución de la respuesta grave de la señal de suma (L + R) junto con el aumento de la respuesta aguda de la señal de suma (L + R) ayuda al oyente a ubicar mejor el material de audio central más hacia el centro BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Para un producto de consumo es necesario mantener bajos costos Aquí se reconoce que la reducción de graves deseada en la señal de suma (L+R) del sistema de audito, para ayudar al oyente a ubicar el material de audio central más hacia el centro, se puede llevar a cabo al utilizar un girador para sintetizar de manera económica una inductancia La inductancia generador por el girador, en combinación con una resistencia en la trayectoria de la señal de suma (L + R), proporciona de manera económica una disminución en la respuesta de frecuencia grave, mientras que evita las deficiencias de una inductancia enrollada, que sería más cara, voluminosa y sujeta a la captación de zumbidos y otras señales y ruidos rfS-~ - X8 electrostáticos/electromagnéticos extraños. Por consiguiente, la ¡nductancia sintetizada del girador, además de ser más económica se puede utilizar en una porción del nivel de señal más baja del sistema de audio. Adicionalmente, la ecualización de ia señal de suma (L + R) para reducir la señal en las frecuencias graves y aumentar la señal de frecuencias agudas son de manera individual conmutables o en combinación entre los modos de "ENCENDIDO" y "APAGADO" y/o son individualmente de manera variable ajustables o en combinación. 10 Esta conmutabilidad/adaptabilidad permite mayor flexibilidad para adaptar la respuesta del sistema para la satisfacción del oyente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Ahora se describen los dibujos, en donde: 15- la Figura 1 es una gráfica de la respuesta de frecuencia deseada de la señal de suma (L + R) para proporcionar el efecto de ubicación de centralización deseado para el material de audio central La Figura 2 muestra diagramas en bloque de la ecualización en 20 la trayectoria de la señal de suma (L + R) y la ecualización ampliada de imagen espacial en la trayectoria de la señal de diferencia (L-R). La Figura 3 muestra un diagrama esquemático del bloque de la Figura 2, que proporciona la ecualización en la trayectoria de la señal de suma (L + R) 25 La Figura 4 muestra la conmutación de los circuitos de ____ga__^^y£^^^íg|ggg»^^^^^^^^^^^^^ ecualización graves y agudos de la Figura 3. La Figura 5 muestra una modalidad alternativa de la conmutación de la Figura 4.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA Con referencia a los dibujos en donde miembros similares están señalados con designaciones numéricas semejantes, la Figura 1 muestra una gráfica nominal de la respuesta 10 de frecuencia deseada de la señal de suma (L + R) para proporcionar el efecto de ubicación de centralización deseado para material de audio central. Esta respuesta de frecuencia muestra varios niveles de la respuesta de graves disminuidos entre las líneas rayadas del grave 12 mínimo y la base 14 máxima empezando en 580 Hz, con una respuesta mínima entre 250 y 300 Hz y después con un aumento en la respuesta grave para una ganancia dB de 100 Hz. La respuesta aguda nominal aumenta empezando en 580 Hz hasta una ganancia máxima de aproximadamente 4 dB aproximadamente a 2,000 Hz y más, dentro de los límites agudo 16 mínimo y agudo 18 máximo mostrado en las líneas rayadas. La Figura 2 muestra en forma de diagrama de bloque, la presente ecualización 20 en la trayectoria de la señal de suma (L + R) y la ecualización 22 ampliada de imagen espacial en la trayectoria de la señal de diferencia (L-R). La ecualización 22 ampliada de la imagen espacial al utilizar la señal de diferencia (L-R) es conocida en la técnica mencionada La Figura 2 muestra la formación de las señales (L-R) y (L + R) desde las señales R y L, pero este no es el caso para un programa estereofónico de televisión o FM en los Estados Unidos, en donde las señales detectas ya están en el formato (L-R) y ( + R) y tienen que ser de matriz descodificada para proporcionar señales separadas R y L. De este modo, la estructuración de codificadores/decodificadores 24/26 se muestran para el caso en donde tanto las señales de diferencia (L-R) como de suma (L + R) tienen que ser codificadas y decodificadas. La Figura 3 muestra diagramas esquemáticos del bloque 20 de la Figura 2, que proporciona la ecualización en la trayectoria de la señal de suma (L + R), que ayuda al oyente a ubicar el material de audio central más hacia el centro. La red 30 LC es un divisor con resistor 32 que efectúa de manera efectiva, la respuesta de 15 frecuencia grave de la Figura 1. La inductancia 34 del girador simulado redujo la impedancia a menores frecuencias, de este modo reduce la respuesta grave con el resistor 32 divisor hasta que la impedancia del condensador 36 en serie con la inductancia 34 adopta y eleva la respuesta en frecuencia más bajas. Este divisor se puede 20 colocar en la entrada de una etapa 38 op-amp que separe la señal y permite a una red RC de grupo individual utilizar retroalimentación alrededor del op-amp 40 para proporcionar el incremento en la frecuencia alta mostrada en la Figura 1. De manera más particular, el girador 34 comprende un 25 transistor 42 para propósitos generales que tiene un electrodo emisor acoplado a la tierra a través del resistor 44, y un electrodo base polarizado a través del resistor 46. El condensador 48 acoplado al electrodo base, en combinación con el resistor 50 de retroalimentación en casi una configuración amplificadora, seguidora, emisora de unidad de ganancia, proporciona la inductancia efectiva simulada del girador de aproximadamente 1.5 Henries. Existen otras configuraciones de circuito para proporcionar un circuito girador, que se pueden utilizar para el efecto. La configuración del girador 34 mostrada es sólo un ejemplo y se selecciona para proporcionar la operación requerida con un costo mínimo de partes. El condensador 36 se acopla con el girador 34 al resistor 32 y proporciona el aumento de la impedancia a frecuencias graves bajas para aumentar la ganancia a frecuencias graves más bajas, como se> mencionó arriba, con una ganancia dB a 100 Hz. La polarización, proporcionada a través del resistor 46, coloca el transistor 42 en una región de operación lineal. El filtro 38 de paso alto comprende op-amp 40 con el resistor 52 de retroalimentación acoplado con la terminal negativa y un grupo de red RC del condensador 54 y 56 acoplados desde la terminal negativa con una fuente de polarización que también proporciona una tierra AC. Para elevar las frecuencias, la impedancia del condensador 54 desciende y la retroalimentación se reduce, de este modo se aumenta la ganancia del op-amp 40. La polarización se ajusta para colocar el op-amp 40 en una región de operación lineal. La Figura 4 muestra la conmutación de los circuitos de - *"-"*» -^«-*as> ecualización agudos y graves de la Figura 3. Las porciones de ecualización se pueden conmutar dentro de un modo de "ENCENDIDO" o "APAGADO", en forma individual o en combinación. Esto permite una mayor flexibilidad para adaptar la respuesta del sistema a la satisfacción del oyente. Esta conmutación se puede proporcionar en respuesta a las señales de control respectivas proporcionadas por un microprocesador (no mostrado), la conmutación se lleva a cabo por dispositivos comunes disponibles, por ejemplo, un relé, un transistor bipolar, un MOS/CMOS FET o su semejante, que pueden ser componentes separados o se pueden proporcionar en un circuito integrado monolítico, según sea lo adecuado. Las señales de control se aplican a los transistores respectivos para saturar o para cortar los transistores 60 y 62 del girador respectivo y de los circuitos de aumento agudo. Además, cada una de las señales de control aplicadas a los transistores 60 y 62 y la polarización proporcionada por el transistor 58. puede variar en forma ajustable, y para los transistores 60 y 62 se pueden ajustar dentro de los límites de las señales de control necesarias para conmutar los transistores entre "ENCENDIDO" y "APAGADO" La Figura 5 muestra una modalidad alterna del arreglo de conmutación de la Figura 4, en donde el interruptor para el girador 34 y la red 30 LC se retiran de la tierra y se muestra como un interruptor 64 genérico que responde a una señal de control respectiva, y el circuito 38 de filtro de paso alto se muestra al estar conmutado por un interruptor 66 genérico que responde a su señal de control respectiva. Los valores de los ejemplos de los elementos mostrados en las diferentes Figuras son: el resistor 32 = 3.3 Kohms, el condensador 36 = 0.22 uf, el resistor 46 = 68 Kohms, el resistor 44 = 1 Kohm, el resistor 50 = 2.2 Kohms, los resistores 52/56 = 15 Kohms y el condensador 54 = 0.01 uf. Los transistores 42, 58, .60 y 62 pueden ser de los tipos de señal no crítica, por ejemplo, 2N2222, y el op-amp 40 es un op-amp MC3404 para propósitos generales no críticos.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un sistema de audio estereofónico, que comprende un medio para proporcionar señales (L-R) y L + R) y trayectorias de señal respectivas; un medio para proporcionar un efecto de audio estereofónico expandido de manera espacial en la señal (L-R), y un medio para procesar la señal (L + R) para concentrar la ubicación aparente de sonidos centrales más cercanos al centro entre las bocinas derecha e izquierda que emiten sonido, el medio para el procesamiento comprende: un medio para reducir los niveles de la señal de frecuencias graves, y un medio para incrementar los niveles de la señal de frecuencias agudas, el medio para reducir los niveles de la señal de frecuencias graves comprenden un girador. 2. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 1, en donde el girador está en derivación de manera transversal de la trayectoria de la señal (L + R). 3. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 1, en donde los medios para incrementar los niveles de la señal en frecuencias graves comprenden un filtro de paso alto en serie con la trayectoria de la señal (L + R). 4. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 1, en donde la reducción de la señal grave ¡ncluye frecuencias dentro de la banda de 100 Hz a 580 Hz. 5. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 1, en donde el aumento de la señal aguda incluye frecuencias arriba de 580 Hz. 6. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 1, en donde la reducción de los niveles de la señal de las frecuencias graves y el aumento de los niveles de la señal de frecuencias agudas son conmutables de manera individual o en combinación entre los modos de "ENCENDIDO" y "APAGADO". 7. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 6, en donde la conmutación es la respuesta a las señales de control. 8. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 7, en donde las señales de control se proporcionan por un microprocesador. 9. El sistema de audio estereofónico, que comprende: un medio para proporcionar señales (L-R) y (L + R) y las trayectorias de la señal respectiva; un medio para proporcionar un efecto de audio estereofónico expandido de manera espacial en la señal (L-R), y un medio para procesar la señal (L + R) para concentrar la ubicación aparente de los sonidos centrales más cercanos al centro entre las bocinas derecha e izquierda que emiten sonido, el medio para el procesamiento comprende: un medio para reducir los niveles de la señal de frecuencias graves, y un medio para aumentar los niveles de la señal de frecuencias agudas, el medio para reducir los niveles de la señal de frecuencias graves y el medio para aumentar los niveles de la señal de frecuencias agudas, se puede conmutar en forma individual o en combinación entre los modos de "ENCENDIDO" y "APAGADO". 10. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 9, en donde la conmutación es la respuesta a las señales de control 11. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 10, en donde las señales de control se proporcionan por un microprocesador. 12. El sistema de audio estereofónico, comprende' un medio para proporcionar señales (L-R) y L + R) y las trayectorias de señal respectivas; un medio para proporcionar el efecto de audio estereofónico expandido de manera espacial en la señal (L-R), y un medio para procesar la señal (L + R) para concentrar la 5 ubicación aparente de los sonidos centrales más cercanos al centro entre las bocinas derecha e izquierda que emiten sonido, el medio para el procesamiento comprende un medio para reducir los niveles de la señal de frecuencias graves, y 10 un medio para aumentar los niveles de la señal de frecuencias agudas, un medio para reducir los niveles de la señal de frecuencias- graves comprende un girador, la reducción de los niveles de la señal de frecuencias graves y 15 el aumento de los niveles de la señal de frecuencias agudas están en forma individual o en combinación entre los modos de "ENCENDIDO" y "APAGADO". 13. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 20 12, en donde el girador está en derivación de manera transversal a la trayectoria de la señal (L + R). 1*4. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 12, en donde el medio para aumentar los niveles de la señal de 25 frecuencias agudas comprenden un filtro de paso alto en serie con la *t¡alt?iátlJtiémÜt?&?f « jj- iH . . - i - -Hj, . . ««-., — - ... . t . . .... . ?Aa?M üá tl trayectoria de la señal (L + R). 15. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 12, en donde la reducción de la señal grave ¡ncluye frecuencias dentro de la banda de 100 Hz a 580 Hz. 16. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 12, en donde el aumento de la señal aguda incluye frecuencias arriba de 580 Hz. 17. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 12, en donde la conmutación es la respuesta a las señales de control. 18. El sistema de audio de conformidad con la reivindicación 17, en donde las señales de control se proporcionan por un microprocesador.