TW202236255A

TW202236255A - 用以控制包含差分信號的合成生成之聲音產生器的裝置及方法

Info

Publication number: TW202236255A
Application number: TW111102447A
Authority: TW
Inventors: 克勞斯卡特爾
Original assignee: 德商卡特爾系統股份有限公司
Priority date: 2021-01-21
Filing date: 2022-01-20
Publication date: 2022-09-16
Also published as: DE102021200553B4; WO2022157253A1; TWI828041B; DE102021200553A1

Abstract

一種用於控制一聲音產生器(50、60)之裝置(1)，該聲音產生器具有用於該聲音產生器之一左側的一第一轉換器(51)及一第二轉換器(52)，並且具有用於該聲音產生器之一右側的一第三轉換器(63)及一第四轉換器，該裝置包含：一介面(10)，其用於接收用於該左側之一第一電氣信號(11)及用於該右側之一第二電氣信號(12)；以及一信號處理器，其用於基於該第一電氣信號而輸出用於該第一轉換器之一第一輸出信號並用於基於該第二電氣信號(12)而輸出用於該第三轉換器(63)之一第三輸出信號(23)，且用於計算該第一電氣信號與該第二電氣信號之間的一第一至少近似差，及該第一電氣信號與該第二電氣信號(12)之間的一第二至少近似差，該第二至少近似差不同於該第一至少近似差，以及用於基於該第一至少近似差而輸出用於該第二轉換器(52)之一第二輸出信號(22)，並且用於輸出用於該第四轉換器(62)之一第四輸出信號(24)，該第四輸出信號係基於該第二至少近似差。

Description

用以控制包含差分信號的合成生成之聲音產生器的裝置及方法

發明領域

本發明係關於電聲學領域，並且更特定言之，係關於用於記錄及再現聲學信號之概念。

發明背景

通常，聲學場景係在使用一組麥克風時記錄的。每一麥克風輸出麥克風信號。對於管弦樂團之音訊場景，例如，可使用25個麥克風。接著，音訊工程師將25個麥克風輸出信號混合成例如標準格式，諸如立體聲格式、5.1、7.1、7.2或其他等效格式。在立體聲格式中，例如，二個立體聲聲道藉由聲音工程師或自動混合程序產生。在5.1格式中，混合產生五個聲道及重低音聲道。類似地，在7.2格式中，例如，混合產生七個聲道及二個重低音聲道。若要在再現環境中呈現音訊場景，則混合結果應用於電動揚聲器。在立體聲再現(再現)情境中，存在二個揚聲器，第一揚聲器接收第一立體聲聲道，並且第二揚聲器接收第二立體聲聲道。在7.2再現格式中，例如，在預定位置處存在七個揚聲器，並且另外，存在可置放在相對任意位置處之二個重低音喇叭。七個聲道應用於對應揚聲器，並且二個重低音聲道應用於對應重低音喇叭。

在偵測音訊信號中利用單個麥克風配置以及在再現音訊信號中利用單個揚聲器配置通常會忽略聲源之真實性質。歐洲專利EP 2692154 B1描述了一種用於偵測及再現音訊場景之設定，其中不僅記錄及再現平移，而且亦記錄及再現旋轉，以及此外，振動。因此，音訊場景不僅藉由單個偵測信號或單個混合信號再現，而且藉由二個偵測信號或二個混合信號再現，一方面，同時記錄該等信號，並且另一方面，同時再現該等信號。以此方式，實現了相較於標準記錄，記錄音訊場景之不同發射特性，並且在再現環境中再現。

出於此目的，如歐洲專利中所展示，一組麥克風置放在聲學場景與(虛擬)禮堂之間，以便偵測「習知」或平移信號，其特徵在於高方向性或高品質。

另外，第二組麥克風置放在聲學場景上方或側面，以記錄意欲表示聲波之旋轉而非平移的低品質或低方向性信號。

在再現側上，對應揚聲器置放在典型標準位置處，該等揚聲器中之每一者展現全向配置，以便再現旋轉信號，並且展現定向配置，以便再現「習知」平移聲音信號。此外，仍存在標準位置中之每一者處之一重低音喇叭，或任何位置處之僅一單個重低音喇叭。

歐洲專利EP 2692144 B1揭示了一種用於一方面再現平移音訊信號且另一方面再現旋轉音訊信號之揚聲器。因此，揚聲器一方面展現全向發射配置，並且另一方面展現定向發射配置。

歐洲專利EP 2692151 B1揭示了一種可用於記錄全向或定向信號之駐極體麥克風。

歐洲專利EP 3061262 B1揭示了一種耳機及一種製造耳機之方法，該耳機生成平移聲場及旋轉聲場兩者。

歐洲專利申請案EP 3061266 A1 (其意欲被授予)揭示了一種耳機及一種製造耳機之方法，該耳機經組配以在使用第一轉換器時產生「習知」平移聲音信號，並且在使用經配置以垂直於第一轉換器之第二轉換器時產生旋轉聲場。

旋轉聲場以及平移聲場之記錄及再現產生顯著改進且因此高品質之音訊信號感知，其幾乎給出現場音樂會之效果，儘管音訊信號係藉由揚聲器或頭戴式耳機或耳機再現。

此產生與其中聲音並非藉由揚聲器而是藉由樂器或人聲發射的原始聲音場景幾乎不可區分之聲音體驗。此藉由考慮聲音不僅以平移方式發射，而且亦以旋轉方式發射，且在必要時，亦以振動方式發射，並且因此應相應地記錄及再現來實現。

所描述之概念的不利之處在於，再現聲場之旋轉的額外信號之記錄表示另外的工作量。另外，存在許多音樂片段，無論是古典音樂還是流行音樂，其中僅習知平移聲場已被記錄。此等片段通常在其資料速率方面仍然被嚴重壓縮，諸如根據MP3標準或MP4標準，此會導致額外品質降級，然而，通常僅富有技巧之收聽者可聽出該額外品質降級。另一方面，幾乎不存在更多的尚未至少以立體聲格式，即藉由左聲道及右聲道記錄之音訊片段。發展甚至係在以下方向上：產生比左聲道及右聲道更多之聲道，即因此產生具有例如五個聲道之環繞記錄或甚至具有更高格式之記錄，此在本技術領域中以關鍵字MPEG環繞或杜比數位而已知。

此意謂存在已至少以立體聲格式，即藉由用於左側之第一聲道及用於右側之第二聲道記錄之許多不同片段。甚至存在其中已藉由多於二個聲道進行記錄之越來越多的片段，例如，對於其中左側上有若干聲道且右側上有若干聲道，並且中央中有一個聲道的格式。甚至更高格式使用平面內之多於五個聲道，及另外，來自上方之聲道或來自斜上方之聲道，以及若可能，來自下方之聲道。

然而，所有此等格式的共同之處在於，其僅藉由將個別聲道置放至具有對應轉換器之對應揚聲器來再現習知平移聲音。

發明概要

本發明之目標為提供用於控制及再現音訊信號之經改進概念。

此目標係藉由如請求項1之用於控制之裝置、如請求項10之聲音產生器系統、如請求項15之控制之方法、如請求項16之操作聲音產生器系統之方法，或如請求項17之電腦程式來實現。

本發明係基於以下知識：若存在具有多於一個聲道，即已具有二個聲道，例如，立體聲聲道或甚至更多個聲道之音訊片段，則旋轉信號之合成生成係可能的。藉由計算至少近似差，根據本發明方法，獲得差分信號或旋轉信號之至少近似值，該近似值可接著用於控制全向轉換器或具有較小定向效應之轉換器，以便因此自實際上僅以平移方式記錄之信號導出旋轉組分，並且在聲場中再現其。

在較佳實施例中，提供介面，其接收諸如用於左聲道之第一電氣信號及諸如用於右聲道之第二電氣信號。此等信號饋送至信號處理器，以再現用於第一轉換器之第一電氣信號及用於第三轉換器之第二電氣信號。此等轉換器為習知轉換器。此外，信號處理器經組配以計算第一電氣信號與第二電氣信號之間的至少近似差，並且自此差判定用於第二轉換器之第三電氣信號或用於第四轉換器之第四電氣信號。

在實施例中，信號處理器經組配以輸出用於第一轉換器之第一電氣信號及用於第三轉換器之第二電氣信號，且計算第一電氣信號及第二電氣信號之第一至少近似差並計算第一電氣信號與第二電氣信號之間的第二至少近似差，並且基於第一至少近似差而輸出用於第二轉換器之第三電氣信號，以及基於第二至少近似差而輸出用於第四轉換器之第四電氣信號。較佳地，差為其中第二信號改變180°且添加至第一信號之準確差。若此信號為第一至少近似差，則不同第二至少近似差為在第一信號相移180°，即，變成「負數」且添加至未改變之第二信號時產生的結果。替代地，計算第一至少近似差，並且將例如180°之相移應用於該第一至少近似差，以便計算第二至少近似差。因此，接著直接自第一至少近似差判定第二至少近似差。替代地，二個差可彼此獨立地判定，具體言之，其可自原始第一及第二電氣信號，即左及右輸入信號兩者判定。

差理想上為在自第二聲道減去第一聲道時獲得之值，或反之亦然。然而，在相移不為180°但大於90°且小於270°時，亦獲得至少近似差，並且其在某些實施例中為有用的。在甚至更佳之範圍(其為更小的)中，相移為在160°與200°之間的相位值。

在一個實施例中，二個信號中之一者亦可在差形成之前經受等於或不同於180°之相移，並且可在求和之前另外經受頻率依賴型處理，諸如等化器處理或者頻率選擇性或非頻率選擇性放大。可在差形成之前或之後執行的另外處理由高通濾波組成。若高通濾波信號與另一信號組合，例如，以180°之角度，則此亦表示至少近似差。可藉由不改變二個信號之量值且藉由使二個信號之間的相位在介於90°與270°之間的角度之間變化來粗略估計差，該差經至少近似地計算以基於其而生成用於對應轉換器中之旋轉波之激勵的信號，該等對應轉換器與習知轉換器分開。舉例言之，可使用180°之角度。信號之振幅可以頻率選擇性或非頻率選擇性方式變化。而且，二個電氣信號之頻率選擇性或非頻率選擇性變化之振幅以及介於90°與270°之間的角度之組合亦產生旋轉激勵信號，其在許多情況下適用於單獨旋轉轉換器，即左側上之第二轉換器及右側上之第二轉換器。

在本發明之較佳實施例中，轉換器在聲音產生器內受控制，該聲音產生器經組配為頭戴式耳機，或替代地經組配為耳機。同樣，替代地，聲音產生器係藉由揚聲器陣列給出，一個揚聲器經提供以相對於收聽者用於左側，並且另一揚聲器經提供以用於收聽者之右側。因此，用於一側之差分信號及用於另一側之不同差分信號不必一定用於控制頭戴式聲音產生器，但亦可用於遠離收聽者頭部之揚聲器。此等揚聲器中之每一者將接著具有饋送有不同信號之至少二個轉換器，其中用於「左側」之第一揚聲器具有饋送有原始左信號或可能延遲左信號之第一轉換器，而第二轉換器饋送有自第一至少近似第一差導出之信號。因此，第二揚聲器之個別轉換器接著經控制以用於「右側」。

在其中存在多於二個聲道之另一實施例中，即，例如，在5.1信號之情況下，信號處理器或介面之前為用於第一電氣信號，即用於左聲道之降混器，以及用於第二電氣信號，即用於右聲道之另一降混器。另一方面，若信號作為原始麥克風信號，諸如具有多個組分之立體環繞聲信號存在，則每一降混器將經組配以相應地自立體環繞聲信號計算左或右聲道，其將接著由信號處理器使用以基於至少近似差而計算第三電氣信號及第四電氣信號。

較佳實施例之詳細說明

圖1展示用於控制聲音產生器之裝置，聲音產生器具有用於左側之第一聲音產生器元件50及用於右側之第二聲音產生器元件60。聲音產生器之每一元件包括二個轉換器，該聲音產生器可為頭戴式聲音產生器，諸如頭戴式耳機或耳機，或可經組配為揚聲器。用於左側之聲音產生器元件50包括第一轉換器51及第二轉換器52，並且參考60處展示的用於右側之聲音產生器元件包括第三轉換器63及第四轉換器64。

用於控制聲音產生器元件50、60之裝置示意性地展示為1，並且與二個聲音產生器元件50及60分開配置，即在單獨裝置中，或整合在聲音產生器元件中。在單獨配置中，輸出信號21、22、23、24例如以無線或有線方式供應至對應聲音產生器元件50、60。在整合配置中，用於左側及右側之原始聲道，即第一電氣信號11及第二電氣信號12，直接供應至二個揚聲器，並且用於控制之裝置接著經組配以計算用於每一揚聲器之對應信號。在裝置1整合在揚聲器或頭戴式耳機中時，聲音產生器元件50將僅計算輸出信號21、22，而用於控制之裝置1將僅計算用於右側，即用於聲音產生器元件60之圖1之輸出信號23、24。

用於控制具有聲音產生器元件之聲音產生器的裝置1包括用於接收用於左側之第一電氣信號及用於右側之第二電氣信號的介面10。此外，信號處理器經配置以基於用於第一轉換器之第一電氣信號而輸出第一輸出信號且基於用於第三轉換器之第二電氣信號而輸出第二輸出信號。此外，信號處理器20經組配以在使用差形成器25時操作，該差形成器計算第一電氣信號與第二電氣信號之間的第一至少近似差及第一電氣信號與第二電氣信號之間的第二至少近似差，二個至少近似差彼此不同。另外，信號處理器20經組配以基於第一至少近似差而判定並輸出第二輸出信號22，並且基於第二至少近似差而判定第四輸出信號並將其輸出為用於第二聲音產生器元件60之第四轉換器64的輸出。

信號處理器經組配以直接使用第一電氣信號作為第一輸出信號或直接使用第二電氣信號12作為用於第三轉換器之第二輸出信號23。然而，如圖2中所展示，較佳地提供延遲元件26以用於生成第一輸出信號21及提供延遲元件27以用於生成第三輸出信號23，以便控制圖1之分別二個揚聲器或頭戴式耳機/耳機50及60之分別習知轉換器51及63。

信號處理器20進一步包括差形成器25，以計算第一至少近似差(例如，L-R)，並且計算不同於第一差之第二至少近似差(例如，R-L)。在較佳實施例中，二個至少近似差分別供應至高通濾波器(HP)及等化器元件(EQU) 28及29，並且在某些實施例中，此等元件28、29之輸出信號仍分別被放大，如由放大器30及31所表示，以便基於至少近似差(例如，L-R)及(例如，R-L)而分別計算用於圖1之第二轉換器52及第四轉換器64的第二輸出信號22及第四輸出信號24。

在替代實施例中，亦可在差形成之前採用對應高通濾波器/等化器量測28、29。同樣，替代地，亦可在差形成之前或在高通濾波器/等化器量測28或29之前執行由放大元件30、31進行之放大。

在較佳實施例中，元件28、29及/或30、31經組配為可控制的，以便相應地處理二個差分信號，具體言之基於校準程序，該校準程序自心理聲學視角判定在習知信號及新判定之差分信號一起被感知時聲音效果如何。較佳地，藉由所謂的粉紅雜訊進行校準，此係因為已發現，以此方式，實現了用於可調整元件28、29、30及31之最佳及最可靠調整結果。取決於實施方式，元件可為可控制的，此取決於一對耳機、一對頭戴式耳機或一對揚聲器是否連接在輸出側上。在實施例中，元件亦可為可控制的，以取決於特定音樂內容類型而獲得例如用於生成旋轉波之新形成之差分信號的適當設定。

圖3a展示用於形成差之較佳實施例。第一元件25a形成差(L-R)，並且第二差形成元件25b形成差(R-L)。此處，在元件25a中，反轉右信號R之極性，即應用180°之相移，而在元件25b中，反轉左信號之極性且接著將其添加至右信號，此反轉亦意謂應用180°之相移。

在圖3b中所展示之實施例中，僅計算一加法。出於此目的，藉由元件25a計算左信號與右信號之間的差，並且將其輸出為至少近似差(L-R)。此值較佳地在移相元件25c中具備180°之相移，以便計算不同於第一至少近似差之至少第二近似差(R-L)。亦可使用分別用於元件25a中之加法及用於元件25c的在90°與270°之間的相移值，但較佳地使用在160°與200°之間的相位值，並且最佳地在175°與185°之間的值，即本質上180°，如圖3d中所展示。作為圖3a、圖3b中之極反轉之替代方案，可因此使用簡單加法器25f，如圖3d中所展示，結合第一移相器25d及第二移相器25e，該極反轉在圖3d中展示為Φ1及Φ2。取決於實施方式，移相器25d亦可位於第一分支中，即用於第一電氣信號11，並且不必一定位於用於右側之第二電氣信號12之信號分支中。

圖3c展示另一替代實施例，其中輸入信號不為立體聲信號，而是具有例如5聲道格式，諸如5.0、5.1、5.2格式之多聲道信號。此處，存在左後方聲道(LS)、左前方聲道(LF)、右前方聲道(RF)及右後方聲道(RS)，以及中央聲道(C)。第一降混器13經組配以根據某一種類之加權而分別將至少LF及LS以及亦可能C添加至彼此，以判定輸入至信號處理器20之第一電氣信號11。第二降混器14接著較佳地經組配以僅將右側上之聲道，即RF、RS，以及較佳地按0.5之因數加權之中央聲道相加，以獲得饋入至信號處理器20中之第二電氣信號。如在圖1至圖3b、圖3d中所展示之實施例中之一者中，信號處理器25又經組配以處理用於轉換器51、52、63、64之第一輸出信號21、第二輸出信號22、第三輸出信號23及第四輸出信號24。

替代地，降混器13或降混器14經組配以分別自來自真實或虛擬麥克風之麥克風信號，或一般而言，立體環繞聲信號，例如，其可以B格式可用，並且例如具有一全向組分及二個或三個定向組分，計算左信號11或右信號12。

舉例言之，可在使用平移概念時執行此類計算。自麥克風或立體環繞聲信號或自相關聯後設資料判定平移權重。為了判定此等平移權重，相對於麥克風位置判定麥克風信號中之聲源之位置。接著，當在再現空間中使用揚聲器或若干揚聲器之位置時及當在再現空間內使用麥克風之(虛擬)位置時，經由較佳地基於向量之振幅平移將共模信號中之聲源「置放」在再現空間內之某處。此藉由將加權因數應用於與聲源相關聯之信號以獲得對應信號來進行。待置放在左側與中央之間的聲源經映射以使得用於全向信號之平移因數等於用於左揚聲器之0.5且亦等於用於右揚聲器之0.5。在接著二個揚聲器信號隨後經轉換時，可以說，聲源將呈現為左側與中央之間的「幻象源」。對於信號中之其他聲源，遵循同一程序。

可藉由任何源分離演算法來執行將麥克風或立體環繞聲信號分離成個別聲源。較佳實施例在於使信號經受時間頻率變換，其中分別針對連續訊框序列生成多個子頻帶，並且其中接著根據訊框序列之每時間頻率區間判定麥克風信號中之聲音所來自的方向。此方向判定可藉由簡單地讀出已提供之後設資料來實現，該後設資料以每時間/頻率區間之方位角及仰角指定到達方向(DOA)。另外，取決於實施方式，除了每時間頻率區間之DOA資訊以外，亦可提供擴散度資訊，如自音訊信號處理已知，該音訊信號處理在被稱為定向音訊寫碼(DirAC)之領域中已知。

另一方面，若此類後設資料不可用，但為完整B格式信號，則可每時間/頻率區間(即每一圖框中之每子頻帶)判定此方向資訊，同時使用信號分析，如以下公開案中所描述：公開案「參數空間音訊效應(Parametric Spatial Audio Effects)」，A.Politis等人，第15屆國際數位音訊效應會議(15th Int. Conference on Digital Audio Effects) (DAFx-12)，2012年9月17日中，或公開案「定向音訊寫碼-空間聲音之基於感知之再現(Directional audio coding-perception-based reproduction of spatial sound)」，V.Pulkki等人，空間聽覺原理與應用國際研討會(International Workshop on the Principles and Applications of Spatial Hearing)，IWPASH，2009年11月11日，日本。

本發明因此普遍地經裝備以用於亦包括任何麥克風信號之任何多聲道或空間音訊應用，以始終計算至少一個左信號及一個右信號，並且自左信號及右信號計算對應差分信號，該等差分信號較佳地用於控制旋轉轉換器。頭戴式耳機應用可見於US 2016/0241962 A1，其中第一轉換器51及第三轉換器63分別配置在頭戴式耳機外殼中，示意性地由圖4中之50展示，其應用於示意性地展示之耳朵52，並且其中此外分別展示第二轉換器52及第四轉換器64。轉換器52及64分別由第二輸出信號22及第四輸出信號24控制，而第一轉換器將分別由第一輸出信號21或第三輸出信號23控制。

耳機或入耳裝置之替代實施方式較佳地經設計為所謂的平衡電樞式轉換器、MEMS轉換器(MEMS=微機電系統)、動態轉換器或彎曲波轉換器或管理器轉換器或類似元件。尤其在耳機應用中，每一信號必須具有其自身轉換器，其各自具有其自身之所生成之聲音輸出。此確保在藉由耳機或頭戴式耳機形成在耳朵內部之封閉聲音空間內，由於轉換器與耳朵之緊密配置，即使對於較小轉換器幾何結構，亦獲得相當大的低音。

圖5展示在行動電話2內之本發明之較佳實施例。特定言之，控制裝置1裝載在行動電話上，例如，作為硬體元件或作為應用程式或作為程式。行動電話經組配以自可為本端的或見於網際網路上之任何源接收第一電氣信號11或第二電氣信號12或多聲道或麥克風信號，並且取決於其生成輸出信號21、22、23、24或「1、2、3、4」。此等信號以有線或無線方式，例如藉助於藍牙或WLAN自行動電話傳輸至具有聲音產生器元件50、60之聲音產生器。在後一情況下，聲音產生器元件50、60有必要具有電池電源，或更一般而言，具有電源供應器，以便例如根據藍牙格式或根據WLAN格式對所接收無線信號實現對應放大。

即使一些態樣已在裝置之上下文內描述，但應理解，該等態樣亦表示對應方法之描述，使得裝置之區塊或結構組件亦被理解為對應方法步驟或方法步驟之特徵。類似地，結合方法步驟所描述或描述為方法步驟之態樣亦表示對應裝置之特徵之對應區塊或細節的描述。舉例言之，方法步驟中之一些或全部可由諸如微處理器、可規劃電腦或電子電路之硬體裝置(或在使用硬體裝置時)執行。在一些實施例中，最重要之方法步驟中的一些或若干者可由此類裝置執行。

取決於具體實施要求，本發明之實施例可以硬體或以軟體實施。可在使用數位儲存媒體時執行實施方式，例如，軟碟、DVD、藍光光碟、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或快閃記憶體、硬碟或儲存有電子可讀控制信號之任何其他磁性或光學記憶體，其可與或與可規劃電腦系統協作以使得執行各別方法。此為數位儲存媒體可為電腦可讀的原因。

本發明之一些實施例因此包含資料載體，該資料載體包含電子可讀控制信號，該等控制信號能夠與可規劃電腦系統協作，使得執行本文中所描述之方法中之任一者。

一般而言，本發明之實施例可實施為具有程式碼之電腦程式產品，在電腦程式產品在電腦上運行時，該程式碼可有效以執行方法中之任一者。

舉例言之，程式碼亦可儲存在機器可讀載體上。

其他實施例包括用於執行本文中所描述之任一方法的電腦程式，該電腦程式儲存在機器可讀載體上。

換言之，因此，本發明方法之實施例為具有在電腦程式在電腦上運行時用於執行本文中所描述之方法中之任一者的程式碼之電腦程式。

因此，本發明方法之另一實施例為資料載體(或數位儲存媒體或電腦可讀媒體)，其上記錄有用於執行本文中所描述之方法中之任一者的電腦程式。

因此，本發明方法之另一實施例為表示用於執行本文中所描述之方法中之任一者的電腦程式之資料流或信號序列。資料流或信號序列可例如經組配以經由資料通訊鏈路(例如，經由網際網路)而傳送。

另一實施例包括經組配以或適於執行本文中所描述之方法中之任一者的處理構件，例如電腦或可規劃邏輯裝置。

另一實施例包括其上安裝有用於執行本文中所描述之方法中之任一者的電腦程式之電腦。

根據本發明之另一實施例包括經組配以將用於執行本文中所描述之方法中之至少一者的電腦程式傳輸至接收器之裝置或系統。舉例言之，傳輸可為電子或光學的。舉例言之，接收器可為電腦、行動裝置、記憶體裝置或類似裝置。舉例言之，裝置或系統可包括用於將電腦程式傳輸至接收器的檔案伺服器。

在一些實施例中，可規劃邏輯裝置(例如，場可規劃閘陣列、FPGA)可用於執行本文中所描述之方法的功能性中之一些或全部。在一些實施例中，場可規劃閘陣列可與微處理器協作以執行本文中所描述之方法中之任一者。一般而言，在一些實施例中，該等方法由任何硬體裝置執行。該硬體裝置可為任何普遍適用之硬體，諸如電腦處理器(CPU)或特定於該方法之硬體，諸如ASIC。

上文所描述之實施例僅表示本發明之原理之例示。應理解，其他熟習此項技術者應瞭解本文中所描述之配置及細節之任何修改及變化。此係希望本發明僅受以下申請專利範圍之範疇限制，而不受本文中藉助於對實施例之描述及論述已呈現之具體細節限制的原因。

1:裝置/控制裝置/輸出信號 2,3,4:輸出信號 10:介面 11:第一電氣信號/左信號 12:第二電氣信號/右信號 13:第一降混器/降混器 14:第二降混器/降混器 20:信號處理器 21:輸出信號/第一輸出信號 22:輸出信號/第二輸出信號 23:輸出信號/第三輸出信號 24:輸出信號/第四輸出信號 25:差形成器 25a:第一元件/元件 25b:第二差形成元件/元件 25c:移相元件/元件 25d:第一移相器/移相器 25e:第二移相器 25f:加法器 26,27:延遲元件 28,29:高通濾波器及等化器元件/元件/可調整元件/高通濾波器/等化器量測 30,31:放大器/元件/放大元件/可調整元件 50:第一聲音產生器元件/聲音產生器元件/頭戴式耳機/耳機/頭戴式耳機外殼 51:第一轉換器/習知轉換器/轉換器 52:第二轉換器/轉換器/耳朵 60:第二聲音產生器元件/聲音產生器元件/頭戴式耳機/耳機 63:第三轉換器/習知轉換器/轉換器 64:第四轉換器/轉換器 C:中央聲道 LF:左前方聲道 LS:左後方聲道 L-R:第一至少近似差/至少近似差/差/近似差 R-L:第二至少近似差/至少近似差/差/至少第二近似差 R:右信號 L:左信號 RF:右前方聲道 RS:右後方聲道 Φ1,Φ2:極反轉

將在下文參考附圖詳細地解釋本發明之較佳實施例。圖1 展示根據本發明之第一實施例的用於控制之裝置，以及相關聯聲音產生器；圖2 展示圖1之信號處理器之較佳實施例；圖3a 展示圖2之差形成器之第一實施例；圖3b 展示圖2之差形成器之第二實施例；圖3c 展示用於自多聲道或麥克風信號計算第一及第二電氣信號之實施方式；圖3d 展示圖2之差形成器之另一實施例；圖4 展示各自具有二個不同轉換器之揚聲器的示意性表示；以及圖5 展示在行動電話中用於控制之裝置的實施方式。

1:裝置/控制裝置/輸出信號

2,3,4:輸出信號

10:介面

11:第一電氣信號/左信號

12:第二電氣信號/右信號

20:信號處理器

21:輸出信號/第一輸出信號

22:輸出信號/第二輸出信號

23:輸出信號/第三輸出信號

24:輸出信號/第四輸出信號

25:差形成器

50:第一聲音產生器元件/聲音產生器元件/頭戴式耳機/耳機/頭戴式耳機外殼

51:第一轉換器/習知轉換器/轉換器

52:第二轉換器/轉換器/耳朵

60:第二聲音產生器元件/聲音產生器元件/頭戴式耳機/耳機

63:第三轉換器/習知轉換器/轉換器

64:第四轉換器/轉換器

R:右信號

L:左信號

Claims

一種用於控制一聲音產生器(50、60)之裝置(1)，該聲音產生器具有用於該聲音產生器(50、60)之一左側的一第一轉換器(51)及一第二轉換器(52)，並且具有用於該聲音產生器(50、60)之一右側的一第三轉換器(63)及一第四轉換器(64)，該裝置包含：一介面(10)，其用於接收用於該左側之一第一電氣信號(11)及用於該右側之一第二電氣信號(12)；以及一信號處理器，其用於基於該第一電氣信號(11)而輸出用於該第一轉換器(51)之一第一輸出信號(21)並用於基於該第二電氣信號(12)而輸出用於該第三轉換器(63)之一第三輸出信號(23)，且用於計算該第一電氣信號(11)與該第二電氣信號(12)之間的一第一至少近似差及該第一電氣信號(11)與該第二電氣信號(12)之間的一第二至少近似差，該第二至少近似差不同於該第一至少近似差，以及用於基於該第一至少近似差而輸出用於該第二轉換器(52)之一第二輸出信號(22)，並且用於輸出用於該第四轉換器(62)之一第四輸出信號(24)，該第四輸出信號係基於該第二至少近似差。
如請求項1之裝置，其中該信號處理器(20)經組配以基於該第一至少近似差而輸出該第二輸出信號(22)，並且基於一第一至少近似差而輸出該第四輸出信號(24)，該第一至少近似差在其相位位置方面已發生改變且對應於該第二至少近似差。
如請求項1或2之裝置，其中該信號處理器(20)經組配以自該第一電氣信號(11)減去(25a)該第二電氣信號(12)以獲得該至少第一近似差，且基於該第一至少近似差而獲得該第二輸出信號(22)，並且經組配以自該第二電氣信號(12)減去(25b)該第一電氣信號(11)，或反轉(25c)該第一至少近似差，以便獲得該第二至少近似差，且基於該第二至少近似差而輸出該第四輸出信號(24)。
如前述請求項中任一項之裝置，其中該信號處理器(20)經組配以延遲(26、27)該第一電氣信號(11)及該第二電氣信號(12)，以便至少部分地補償由於用於計算該第二輸出信號(22)或該第四輸出信號(24)之該信號處理器(20)所導致的一延遲。
如前述請求項中任一項之裝置，其中該信號處理器(20)經組配以調整(30、31)該第二輸出信號(22)或該第四輸出信號(24)之一位準，使得該第二輸出信號(22)或該第四輸出信號(24)之一經調整位準小於該第一輸出信號(21)或該第三輸出信號(23)之一較小位準。
如前述請求項中任一項之裝置，其中該信號處理器(20)經組配以在使用一任擇地可調整之等化器(28、29)時，分別基於該至少第一近似差及該第二至少近似差而判定該第二輸出信號(22)及該第四輸出信號(24)。
如前述請求項中任一項之裝置，其中該信號處理器(20)經組配以藉由一高通濾波器(28、29)過濾該第一至少近似差以用於生成該第二輸出信號(22)或過濾該第二至少近似差以用於生成該第四輸出信號(24)，該高通濾波器具有在100 Hz與500 Hz之間的一截止頻率。
如前述請求項中任一項之裝置，其中該信號處理器(20)經組配以經由一無線介面將該等輸出信號(21、22、23、24)傳達至與該裝置分開配置之該聲音產生器(50、60)，或以一線路傳導方式將該等輸出信號(21、22、23、24)提供至具有用於該左側之一第一聲音產生器元件(50)及用於該右側之一第二聲音產生器元件(60)的該聲音產生器(50、60)。
如前述請求項中任一項之裝置，其中一第一降混器(13)經提供以用於生成該第一電氣信號，並且一第二降混器(14)經提供以用於生成該第二電氣信號(12)，該第一降混器(13)經組配以接收具有一多聲道格式之左側聲道，以便自該等左聲道生成該第一電氣信號(11)，或其中用於該第二電氣信號(12)之該降混器(14)經組配以接收具有一多聲道格式之右聲道，以便自該等右聲道生成該第二電氣信號(11)，或其中用於該第一電氣信號(11)之該降混器(13)及用於該第二電氣信號(12)之該降混器(14)經組配以基於一麥克風信號表示而分別計算該第一電氣信號(11)及該第二電氣信號(12)。
一種聲音產生器系統，其包含以下特徵：一第一聲音產生器元件(50)，其包含一第一轉換器(51)及一第二轉換器(52)；一第二聲音產生器元件(60)，其包含一第三轉換器(63)及一第四轉換器(64)；以及如請求項1至9中任一項之一裝置。
如請求項10之聲音產生器系統，其可穿戴在一頭部上且組配為頭戴式耳機或耳機。
如請求項10或11之聲音產生器系統，其中該第一轉換器(51)、該第二轉換器(52)、該第三轉換器(53)及該第四轉換器(54)經組配為轉換器之一群組中之一者，包含一電磁轉換器、一電動轉換器、一等力轉換器、一正交動力轉換器、一靜磁轉換器、一平衡電樞式轉換器、一靜電轉換器、一壓電轉換器、一管理器轉換器，以及具有一膜片之一彎曲波轉換器，並且其中該第一轉換器(51)不同於該第二轉換器(52)，並且其中該第三轉換器(63)不同於該第四轉換器(64)。
一種行動裝置(2)，其包含：如請求項1至9中任一項之用於控制之一裝置；以及一無線通訊介面，其用於輸出該第一輸出信號(21)、該第二輸出信號(22)、該第三輸出信號(23)及該第四輸出信號(24)。
如請求項13之行動裝置(2)，其與該聲音產生器(50、60)分開配置且經組配以經由一無線通訊格式與該聲音產生器(50、60)通訊。
一種控制一聲音產生器(50、60)之方法，該聲音產生器包含用於該聲音產生器(50、60)之一左側的一第一轉換器(51)及一第二轉換器(52)，以及用於該聲音產生器(50、60)之一右側的一第三轉換器(63)及一第四轉換器(64)，該方法包含：接收用於該左側之一第一電氣信號(11)及用於該右側之一第二電氣信號(12)；基於該第一電氣信號(11)而輸出用於該第一轉換器(51)之一第一輸出信號(21)；基於該第二電氣信號(12)而輸出用於該第三轉換器(63)之一第三輸出信號(23)；計算該第一電氣信號(11)與該第二電氣信號(12)之間的一第一至少近似差；計算該第一電氣信號(11)與該第二電氣信號(12)之間的一第二至少近似差，該第二至少近似差不同於該第一至少近似差；基於該第一至少近似差而輸出用於該第二轉換器(52)之一第二輸出信號(22)；以及輸出用於該第四轉換器(62)之一第四輸出信號(24)，該第四輸出信號係基於該第二至少近似差。
一種操作一聲音產生器系統之方法，該聲音產生器系統包含一聲音產生器(50、60)、用於該聲音產生器(50、60)之一左側的一第一轉換器(51)及一第二轉換器(52)，且包含用於該聲音產生器(50、60)之一右側的一第三轉換器(63)及一第四轉換器(64)，並且包含用於控制該聲音產生器(50、60)之一裝置(1)，該方法包含：在該裝置(1)內計算第一電氣信號(11)與第二電氣信號(12)之間的一第一至少近似差；在該裝置(1)內計算該第一電氣信號(11)與該第二電氣信號(12)之間的一第二至少近似差，該第二至少近似差不同於該第一至少近似差；基於該第一電氣信號(11)而將用於該第一轉換器(51)之一第一輸出信號(21)自該裝置(1)傳輸至該第一轉換器(51)；基於該第二電氣信號(12)而將用於該第三轉換器(63)之一第三輸出信號(23)自該裝置(1)傳輸至該第三轉換器(63)；基於該第一至少近似差而將用於該第二轉換器(52)之一第二輸出信號(22)自該裝置(1)傳輸至該第二轉換器(52)；以及將用於該第四轉換器(62)之一第四輸出信號(24)自該裝置(1)傳輸至該第四轉換器(63)，該第四輸出信號係基於該第二至少近似差。
一種電腦程式，其包含在該電腦程式在一電腦或一處理器上運行時用於執行如請求項15之方法的一程式碼。