TWI722529B - 用於雙通道音訊系統中之立體聲場域增強的系統及方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供用於數位處理雙通道音訊系統及/或應用中的音訊信號的方法及系統。明確地說，本發明包含一第一濾波器，其被架構成用以將一雙通道音訊輸入信號分成一低頻率信號與一較高頻率信號。一M/S分歧器接著會被架構成用以將該較高頻率信號分成一中間信號與一側邊信號。一偵測模組接著被配置成用以從該中間信號產生一偵測信號，在被配置成用以調變該側邊信號的壓縮模組中會使用該偵測信號來產生一經增益調變的側邊信號。一處理模組接著會被架構成用以組合該低頻率信號、該中間信號、以及該經增益調變的側邊信號，以便形成一最後的輸出信號。

Description

用於雙通道音訊系統中之立體聲場域增強的系統及方法

本發明提供用於數位處理一雙通道音訊輸入信號以達立體聲場域增強之目的的方法及系統。明確地說，本發明的某些實施例關於數位處理該雙通道音訊輸入信號，俾便能夠在一雙通道音訊系統中為聆聽者再生沉浸式錄音室品質的聲音。

優先權主張

本申請案在35 U.S.C.第119(e)款的規範下基於目前在美國專利商標事務所待審的臨時專利申請案序號第61/834,063號並且主張其優先權，該案的提申日期為2013年6月12日，本文以引用的方式將其併入。

立體聲音或立體聲係一種聲音再生的方法，其產生聲音的方向性的感受。這可藉由利用經由二或更多個揚聲器組成的配置所播放的二或更多個音訊通道來達成，以便產生聲音來自各個方向的效果。現今的立體聲音常見於娛樂系統之中，例如，無線電、TV、電腦、以及行動裝置。

在雙通道音訊系統中重播一理想的立體聲需要相對於和聆聽者的關係來謹慎擺放兩個揚聲器。在聆聽者前方且相隔相等距離處使用兩個完全 相同的揚聲器會達到最佳結果，俾使得聆聽者和該兩個揚聲器形成具有60度相同角度的等邊三角形。

然而，此配置並非係一定可達成的配置或為所希望的配置。舉例來說，許多立體聲揚聲器或系統包括一體成形(all-in-one)的單元，例如，放音匣(boombox)、音箱(sound bar)、蜂巢式電話、或是被埋置在電腦或其它裝置之中的揚聲器。進一步言之，房間的配置可能無法將兩個揚聲器放置在和聆聽者相隔相等距離處。於此些不理想的情形中，聆聽者變無法完全欣賞或感受到立體聲音訊信號。

為補償此些情形，可以在一立體聲音訊系統中施行「立體聲寬度(stereo width)」控制。立體聲寬度控制允許利用Mid/Side(M/S)處理來增加或縮減一立體聲信號的影像寬度。當寬度被調整時，中央聲音仍殘留在中央，而邊緣則被往內拉或往外推。明確地說，一揚聲器系統的立體聲寬度能夠因相對於中間信號來提高側邊信號的位準而增加，或者能夠因相對於中間信號來降低側邊信號的位準而縮減。

然而，目前的靜態立體聲寬度調整方法並不理想，因為不同的音訊信號有不同數額的側邊信號。因此，有利的方式係相對於中間信號來動態控制側邊信號的立體聲寬度調整，以便在立體聲音訊系統中產生一致的沉浸式體驗。

本發明藉由提供一種用於動態控制中間信號與側邊信號之間的關係的方法及系統而滿足上面所述的現行需求，以便達到立體聲寬度調整的目的，同時保留並且偶爾增強原始輸入信號的總聲音品質與音量。

據此，在原先廣義的術語中，一雙通道音訊輸入信號可以先以一 第一截止頻率(cutoff frequency)為基礎被分成一低頻率信號與一較高頻率信號。這允許保留該低頻率信號的相位關係。於大部分的情形中，頻率越低，越不容易決定聲音的原始點。因此，低頻率不需要調整立體聲寬度，因為可以經由兩個揚聲器均等分擔再生該些低頻率的工作。

該較高頻率信號接著會進一步被分成一中間信號與一側邊信號。該中間信號為該較高頻率信號的右通道與左通道的總和。該側邊信號為該較高頻率信號的右通道與反向左通道的總和。該中間信號會被處理並且當作偵測信號，以便動態調變該側邊信號，並且因而調整該較高頻率信號的立體聲寬度。換言之，該經修正的中間信號或偵測信號會決定該側邊信號被調變的強度。所生成的經增益調變的側邊信號會為聆聽者造成更一致且更沉浸的聲音體驗。

於至少一實施例中，該經增益調變的側邊信號會進一步被一補足增益(makeup gain)調整。該補足增益會確保該側邊信號位在等於原始側邊信號或以上的增益位準處。進一步言之，該側邊信號的增益調變會受到增益減降最高限額的支配。於本發明的至少一實施例中，此增益減降最高限額可以和補足增益連結。舉例來說，這會確保如果希望有8dB的側邊推升的話，那麼，在調變期間的增益下降將不會大於8dB。因此，原始的立體聲效應不會遺失。

該所生成的經增益調變的側邊信號與該中間信號接著會重新組合。於某些實施例中，該早先的低頻率信號也會在此階段中被重新組合，以便產生一最後的輸出信號。於其它實施例中，具有該經增益調變側邊信號的該經組合與處理的較高頻率信號會相對於中範圍頻率信號進一步被處理成高頻率信號的延遲。

據此，於至少一實施例中，該經處理的較高頻率信號會被傳送至一第二濾波器。該第二濾波器會以一第二截止頻率為基礎將該經處理的較高頻率信號分成一高頻率信號與一中範圍頻率信號。該高頻率信號接著會經由一延 遲模組被發送，用以延遲右通道或左通道或是右通道與左通道高達999個取樣。該經延遲的高頻率信號、中範圍頻率信號、以及低頻率信號會於此實施例中重新組合，以便產生一最後的輸出信號。該最後的輸出信號可以被發送至一輸出裝置，用於進行重播或是額外處理，其包含，但是並不受限於動態範圍處理。

探討下面的圖式及詳細說明將會更明白本發明的前述與其它目的、特點、以及優點。

100‧‧‧輸入裝置

101‧‧‧第一濾波器

101’‧‧‧音訊交越器

102‧‧‧M/S分歧器

102’‧‧‧總和與差額電路

103‧‧‧偵測模組

103’‧‧‧高棚架濾波器

104‧‧‧壓縮模組

104’‧‧‧自動增益控制器

105‧‧‧處理模組

105’‧‧‧混合器

106‧‧‧輸出裝置

150‧‧‧第二濾波器

150’‧‧‧(未定義)

151‧‧‧延遲模組

151’‧‧‧左延遲與右延遲電路

152‧‧‧組合模組

152’‧‧‧混合器

200‧‧‧雙通道音訊輸入信號

201‧‧‧較高頻率信號

202‧‧‧低頻率信號

203‧‧‧側邊信號

204‧‧‧中間信號

206‧‧‧偵測信號

207‧‧‧經增益調變的側邊信號

208‧‧‧輸出信號

250‧‧‧經處理的較高頻率信號

251‧‧‧較高頻率信號

252‧‧‧中間頻率信號

253‧‧‧經延遲的高頻率信號

為更完整瞭解本發明的性質，應該配合隨附的圖式來參考下面的詳細說明，其中：圖1所示的係本發明的立體聲場域增強方法的其中一較佳實施例的方塊圖。

圖2所示的係本發明的立體聲場域增強方法的另一較佳實施例的方塊圖，其進一步包含延遲高頻率信號。

圖3所示的係本發明的立體聲場域增強系統的又一較佳實施例的方塊圖。

圖4所示的係本發明的立體聲場域增強系統的又一較佳實施例的方塊圖，其進一步包含一延遲模組。

圖5所示的係本發明的立體聲場域增強系統的又一較佳實施例的方塊圖，其利用特定的電子電路與器件。

在所有圖式中，相同的元件符號表示相同的部件。

如附圖所示，本發明關於一種用於雙通道音訊系統中之立體聲場域增強的系統及方法。

如概略表示，圖1所示的係本發明的至少一較佳實施例的步驟。 於此實施例中，一雙通道音訊輸入信號會先利用一第一截止頻率被分成一低頻率信號與一較高頻率信號，如在10中。所生成的低頻率信號包括在該第一截止頻率以下的頻率。同樣地，所生成的高頻率信號包括在該第一截止頻率以上的頻率。於至少一實施例中，該第一截止頻率大體上介於20Hz與100Hz之間。該第一截止頻率於至少一實施例中可進一步調整。該音訊輸入信號會於至少一實施例中藉由使用至少一電子濾波器而被分離，該至少一電子濾波器包括被架構且被配置成用以濾波選定頻率的電路。該音訊輸入信號亦可以由其它適當電路及/或電路配置來分離。

該較高頻率信號接著會進一步被分成一中間信號與一側邊信號，如在11中。該音訊輸入信號和該所生成的較高頻率信號包括一右通道信號與一左通道信號。就此來說，該中間信號包括該右通道信號與左通道信號的總和。相反地，該側邊信號包括該右通道信號與左通道信號之反向信號的總和；或者，換言之，該右通道信號扣除該左通道信號。該較高頻率信號係藉由使用一M/S分歧器電路被分成該中間信號與該側邊信號。明確地說，該M/S分歧器電路可以包括一總和與差額電路，用以相加該些左信號與右信號而產生該中間信號，並且相應地以該右通道扣除該左通道而產生該側邊信號。該較高頻率信號亦可以由其它適當電路及/或電路配置來分離。

該中間信號會經由偵測模組作進一步處理，如在12中，用以產生一偵測信號。於至少一實施例中，該偵測模組包括至少兩個棚架濾波器(shelving filter)，舉例來說，一低棚架濾波器與一高棚架濾波器。該偵測信號係被用來調變該壓縮模組，如在13中，該壓縮模組會調整該側邊信號的增益，用以產生一經增益調變的側邊信號。進一步言之，該側邊信號的增益可被限制於一可調整的增益減降最高限額。該可調整的增益減降最高限額可以大體上介於0dB與12dB之間。該經增益調變的側邊信號會被一補足增益進一步調整，如在14中。在13 中的可調整增益減降最高限額可進一步被設為對應於如在14中的補足增益。這藉由確保最後的輸出等於原始側邊信號或在原始側邊信號以上來維持該經調變側邊信號的輸出音量。於至少一實施例中，該壓縮模組包括一動態範圍壓縮模組。更明確地說，該壓縮模組可以包括一自動增益控制器。該壓縮模組可以進一步包括適合如所述般增益調變的其它電路及/或電路配置。

在10中的所生成的低頻率信號、在11中的中間信號、以及在14中由補足增益調整過的經增益調變側邊信號全部會組合而形成一最後的輸出信號，如在15中。此最後的輸出信號為側邊信號以該中間信號為基礎經過動態調變之後的輸入信號。換言之，該輸入信號的立體聲寬度於該最後的輸出信號中經過動態調整。於至少一實施例中，該些信號會利用一電子混合器或是其它混合器而組合。該混合器可以為將二或更多個電子信號組合成一複合輸出信號的電氣電路。

如概略表示，圖2所示的係在另一較佳實施例中所包含的本發明的額外步驟。雷同於圖1實施例，一雙通道音訊輸入信號會先利用一第一截止頻率被分成一低頻率信號與一較高頻率信號，如在10中。該較高頻率信號接著會被分成一中間信號與一側邊信號，如在11中。該中間信號會利用一偵測模組作處理，如在12中，用以產生一偵測信號。該側邊信號的增益接著會在一壓縮模組中被該偵測信號調變，如在13中，用以產生一經增益調變的側邊信號。該經增益調變的側邊信號接著會被一補足增益調整，如在14中。

該中間信號與該經增益調變的側邊信號會被進一步組合，用以形成一經處理的較高頻率信號，如在20中。該些信號可以由一混合器或是如前面提及的其它電氣電路來組合。

於特定的應用中會進一步希望藉由相對於中範圍頻率來延遲高頻率資訊而調整該立體聲場域。就此來說，該經處理的較高頻率信號會利用一 第二截止頻率被進一步分成一高頻率信號與一中範圍頻率信號，如在21中。在該第二截止頻率以上的頻率會被分成該高頻率信號，而在該第二截止頻率以下的頻率會被分成該中範圍頻率信號。該第二截止頻率通常可以介於1kHz與20kHz之間。於本發明的至少一實施例中，該第二截止頻率可以調整。該經處理的高頻率信號可以由一電子濾波器或其它適當的電路及/或電路配置來分離。

所生成的高頻率信號會藉由使用一延遲模組來延遲，如在22中，用以產生一經延遲的高頻率信號。於本發明的至少一實施例中，該延遲區間可以介於1個與999個取樣之間。該延遲可以調整。該延遲模組可以進一步包括左子模組及/或右子模組，它們能夠選擇性或集合式延遲該些左高頻率通道及/或右高頻率通道。於至少一實施例中，該延遲模組可以包括梳型濾波器，用以延遲該信號。於其它實施例中，該延遲模組可以包括適合延遲一音訊信號的其它電路及/或電路配置。

在10中的所生成的低頻率信號、在21中的中範圍頻率信號、以及在22中的經延遲的高頻率信號全部會組合而形成一最後的輸出信號，如在23中。於此實施例中，該最後的輸出信號為側邊信號以該中間信號為基礎經過動態調變之後的輸入信號，並且該經處理的信號的高頻率部分已相對於該中範圍被進一步延遲。於至少一實施例中，該些信號會在一混合器中被組合。該些信號亦可以藉由適合組合多個音訊信號的任何其它電路及/或電路配置來組合。

如概略表示，圖3所示的係本發明的至少一較佳實施例的系統。於此實施例中，該系統大體上包括：一輸入裝置100、一第一濾波器101、一M/S分歧器102、一偵測模組103、一壓縮模組104、一處理模組105、以及一輸出裝置106。

輸入裝置100至少部分被架構及/或被配置成用以傳送一雙通道音訊輸入信號200至第一濾波器101之中。該輸入裝置100可以包括被架構及被配 置成用於音訊重播的一音訊裝置的至少一部分。該輸入裝置100可以包括立體聲系統、可攜式音樂播放器、行動裝置、電腦、聲音或音訊卡、以及適合音訊重播的任何其它裝置或電子電路的組合。

該第一濾波器101被架構成用以濾波或分離該雙通道音訊輸入信號200，以便以一第一截止頻率為基礎造成一較高頻率信號201與一低頻率信號202。該較高頻率信號201會被傳送至一M/S分歧器102；而該較低頻率信號202會被傳送至一處理模組105。該較高頻率信號201包括在該第一截止頻率以上的頻率。同樣地，該較低頻率信號202包括在該第一截止頻率以下的頻率。該第一濾波器101可以進一步被架構成具有一可配置或可調整的第一截止頻率。於至少一實施例中，該第一濾波器101可以包括一大體上介於20Hz與1000Hz之間的可調整第一截止頻率。於其它實施例中，該第一濾波器101可以包括一大體上介於20Hz與1000Hz之間的靜態第一截止頻率。該第一濾波器101可以包括被架構成用以濾波或分離該雙通道音訊輸入信號200成為一較高頻率信號201與一低頻率信號202的電子電路或電路的組合。於至少一實施例中，該第一濾波器101包括一頻率旁通交越器，其被用來從較高頻率信號201分出低頻率信號202。

M/S分歧器102被架構成用以將該較高頻率信號201分成一側邊信號203與一中間信號204。該側邊信號203被傳送至一壓縮模組104，而該中間信號204被傳送至一處理模組105以及一偵測模組103。該雙通道音訊輸入信號200和所生成的信號(例如，該較高頻率信號201)包括一左通道與一右通道。該中間信號204包括該右通道信號與該左通道信號的總和。該側邊信號203包括該右通道信號與左通道信號之反向信號的總和。因此，該M/S分歧器102包括被架構成用以將包括一左通道與一右通道的較高頻率信號201分成一中間信號與一側邊信號的電路及/或電路的組合。於至少一實施例中，該M/S分歧器102包括一總和與差額電路。於其它實施例中，該M/S分歧器102可以包括加法器與反向電路。

該偵測模組103被架構成用以將該中間信號204修正為一偵測信號206。該偵測信號206接著會被傳送至壓縮模組104。於至少一實施例中，該偵測模組包括至少兩個棚架濾波器。更明確地說，於至少一實施例中，該偵測模組包括一低棚架濾波器與一高棚架濾波器，它們被架構成用以在該中間信號204裡面的高頻率與低頻率之間產生24dB的差別，以便產生該偵測信號206。

該壓縮模組104被架構成以該偵測信號206為基礎來調變該側邊信號203，用以產生一經增益調變的側邊信號207。換言之，該偵測信號206會決定該壓縮模組104調變該側邊信號204的強度。於至少一實施例中，該壓縮模組104進一步被配置成具有一可調整的增益減降最高限額。就此來說，該增益減降最高限額確保該側邊信號207的減降不會超過預設的dB位準。於至少一實施例中，該增益減降最高限額大體上介於0dB與12dB之間。該壓縮模組可以進一步被配置成具有一對應於被配置在處理模組105中的補足增益的可調整增益減降最高限額。於某些實施例中，該增益減降最高限額可以為靜態。該壓縮模組可以包括被架構且被配置成用於動態範圍壓縮的任何裝置或電路組合。

該處理模組105被配置成用以組合該低頻率信號202、該中間信號204、以及該經增益調變的側邊信號207，以便形成一最後的輸出信號208。於至少一實施例中，並且在組合該些信號之前，該處理模組105可以進一步被配置成以一補足增益來調整該經增益調變的側邊信號207。於其它實施例中，該補足增益依照來自壓縮模組104的該經增益調變的側邊信號207被調整。於至少一實施例中，該壓縮模組104具有對應於被設定或被配置在處理模組105之中的補足增益的可調整增益減降最高限額。這會確保該經增益調變的側邊信號207的輸出位準等於原始的側邊信號203或是在原始的側邊信號203以上。舉例來說，倘若設定並配置8dB的側邊推升的話，那麼，該壓縮模組104減降該側邊信號203的增益將不會大於8dB。該處理模組105可以包括被架構成用以組合前述信號的電路或 電路組合，例如，但是並不受限於，混合器。該處理模組105可以進一步包括用於以一補足增益來調整信號207的電路或電路組合。

於至少一實施例中不會組合來自信號204的中間信號；相反地，該處理模組105可以重新組合直接來自信號201的中間信號或資訊，如圖5中所示，用以達成形成最後輸出信號208的目的。就此來說，該處理模組105可以包括適合組合來自201的中間資訊、低頻率信號202、以及經增益調變的側邊信號207的替代電路或電路組合，以便形成最後的輸出信號208。

輸出裝置106可以被架構成用以進一步處理該最後的輸出信號208。於至少一實施例中，該輸出裝置106能夠用於該經立體聲場域增強的最後輸出信號208的動態範圍處理。

如概略表示，圖4所示的係本發明的一實施例的系統，其進一步包括：一第二濾波器150、一延遲模組151、以及一組合模組152。此些額外的器件會在希望產生延遲的應用中促成高頻率信號相對於中範圍頻率信號的延遲。

於此實施例中，本發明的系統同樣包括一輸入裝置100，其被架構及/或被配置成用以傳送一雙通道音訊輸入信號200至第一濾波器101之中。該第一濾波器101被架構成以一第一截止頻率為基礎將該雙通道音訊輸入信號200分成一較高頻率信號201與一低頻率信號202。該較高頻率信號201會被傳送至一M/S分歧器102；然而，該較低頻率信號202則被傳送至一組合模組152。該M/S分歧器102被架構成用以將較高頻率信號201分成一側邊信號203與一中間信號204。該側邊信號203被傳送至一壓縮模組104，而該中間信號204被傳送至一處理模組105。偵測模組103被架構成用以將該中間信號204修正為一偵測信號206，雷同於圖3中的先前實施例。壓縮模組104同樣被架構成以該偵測信號206為基礎來調變該側邊信號203，用以產生一經增益調變的側邊信號207。

處理模組105會組合該中間信號204以及該經增益調變的側邊信 號207，以便形成一經處理的較高頻率信號250。該經處理的較高頻率信號250接著會被傳送至一第二濾波器150。該處理模組105可以同樣被配置成以一補足增益來調整該經增益調變的側邊信號207。於其它實施例中，該補足增益依照來自壓縮模組104的該經增益調變的側邊信號207被調整。於至少一實施例中，該壓縮模組104具有對應於被設定或被配置在處理模組105之中的補足增益的可調整增益減降最高限額。這會確保該經增益調變的側邊信號207的輸出位準等於原始的側邊信號203或是在原始的側邊信號203以上。該處理模組105可以包括被架構成用以組合信號204與207的電路或電路組合，例如，但是並不受限於，混合器。該處理模組105可以進一步包括用於以一補足增益來調整信號207的電路或電路組合。

於至少一實施例中不會組合來自信號204的中間信號；相反地，該處理模組105可以重新組合直接來自信號201的中間信號或資訊，如圖5中所示，用以達成形成該經處理的較高頻率信號250的目的。就此來說，該處理模組105可以包括適合組合來自201的中間資訊以及經增益調變的側邊信號207的替代電路或電路組合，以便形成信號250。

第二濾波器150被架構成利用一第二截止頻率來濾波或分離該經處理的較高頻率信號250成為一較高頻率信號251與一中間頻率信號252。高頻率信號251會被傳送至一延遲模組151，而中間頻率信號252會被傳送至一組合模組152。該高頻率信號251包括在該第二截止頻率以上的頻率；同樣地，該中間頻率信號252包括在該第二截止頻率以下的頻率。該第二濾波器150可以進一步被架構成具有一可調整或可配置的第二截止頻率。於至少一實施例中，該第二濾波器150可以包括一大體上介於1kHz與20kHz之間的可調整第二截止頻率。於其它實施例中，該第二濾波器150可以包括一大體上介於1kHz與20kHz之間的靜態第二截止頻率。該第二濾波器150可以包括被架構成用以濾波或分離該經處理的 較高頻率信號250成為一較高頻率信號251與一中範圍頻率信號252的電子電路或是它們的組合。於至少一實施例中，該第二濾波器150包括一頻率旁通交越器，其被用來從高頻率信號251分出中範圍頻率信號252。

延遲模組151被架構及/或被配置成用以延遲該高頻率信號251，以便產生一經延遲的高頻率信號253。該經延遲的高頻率信號253被傳送至組合模組152。延遲模組151可以進一步被架構成具有大體上介於1個與999個取樣之間的可調整延遲區間。於其它實施例中，該延遲模組151可以包括大體上介於1個與999個取樣之間的靜態延遲區間。於至少一實施例中，該延遲模組151可以選擇性延遲該高頻率信號253的左通道或右通道。該延遲模組151亦可以同時延遲該高頻率信號253的左通道與右通道兩者。這允許該延遲模組151產生一梳型濾波效應和聲音相位解相關(acoustic phase decorrelation)，其可用來為聆聽者產生更沉浸的立體聲場域。該延遲模組151可以包括被架構且被配置成用以產生一經延遲信號的任何電路或電路組合。於至少一實施例中，該延遲模組151可以包括梳型濾波器。

組合模組152被架構成用以組合該低頻率信號202、該中範圍頻率信號252、以及該經延遲的高頻率信號253，以便形成一最後的輸出信號208。該組合模組152包括被架構成用以組合信號202、252、以及253的電路或電路組合，例如，但是並不受限於，混合器。該輸出信號208被傳送至一輸出裝置106，該輸出裝置106可以被架構成用以進一步處理該信號。於至少一實施例中，該輸出裝置106可以被架構並且被配置成用於該最後的輸出信號208的動態範圍處理。

如圖5中所示，該些濾波器、分歧器、模組、混合器、裝置、以及本發明的其它器件可以隨著各種實施例改變。本發明可以包含，但是並不受限於，此些變化例。

輸入裝置100可以包括能夠產生一雙通道音訊輸入信號200的任 何裝置，該雙通道音訊輸入信號200包含一右通道與一左通道。該輸入裝置100可以包括：立體聲系統(例如，家庭娛樂系統)、可攜式音樂播放器(例如，MP3播放器)、能夠接收無線電信號的無線電或裝置(例如，FM接收器、AM接收器、或是XM接收器)、電腦(其可以包含一聲音或音訊卡)、或是行動裝置(例如，電話或平板)。

該第一濾波器101可以包括能夠以第一截止頻率為基礎來分離頻率信號的任何電路或電路組合。於至少一實施例中，該第一濾波器101包括一音訊交越器101’，俾使得低頻率或是在第一截止頻率以下的頻率會通過該交越器成為202。另一方面，在該第一截止頻率以上的較高頻率則被引導成為201，用於進一步處理。該第一截止頻率較佳的係。第二濾波器150可以運用能夠以第二截止頻率為基礎來分離頻率信號的雷同電路，例如，音訊交越器。

M/S分歧器102被架構成用以將一包括一右通道與一左通道的立體聲信號分成一中間信號與一側邊信號。該中間信號係藉由將該些右通道與左通道相加在一起而產生。該側邊信號係藉由將該左通道反向並且接著將該已反向的左通道加至該右通道而產生。就此來說，該M/S分歧器102的至少一實施例包括一總和與差額電路102’。於至少一實施例中，該總和與差額電路102’可以包括被架構成用以從一雙通道音訊輸入信號中產生一中間信號與一側邊信號的加法器與反向器。

於本發明的至少一實施例中，偵測模組103以及信號204與206形成一側鏈路徑。於至少一實施例中，該偵測模組103包括一低棚架濾波器與一高棚架濾波器103’，它們會一起在該中間信號204中的高頻率與低頻率之間產生24dB的差別，以便產生一偵測信號206。該壓縮模組104使用該偵測信號206來調變外來的側邊信號203的增益。於至少一實施例中，該壓縮模組104包括一自動增益控制器104’(Automatic Gain Controller，AGC)。該AGC 104’可以包括標準的 動態範圍壓縮控制，例如，臨界值、比例、起攻(attack)與解除(release)。倘若該側邊信號203的振幅超過特定臨界值的話，臨界值便允許該AGC 104’降低該側邊信號203的位準。比例允許該AGC 104’如一比例所決定般地降低增益。起攻與解除則決定該AGC 104’要多快動作。起攻階段為當該AGC 104’正在降低增益以抵達由該臨界值所決定之位準的週期。解除階段為該AGC 104’正在提高增益至由該臨界值所決定之位準的週期。該AGC 104’還可以有軟膝部與硬膝部的特點，用以控制輸出信號或經調變的側邊信號207的響應曲線中的彎折；並且可以有其它動態範圍壓縮控制。於某些實施例中，一補足增益會被加至該AGC 104’裡面的該經調變的側邊信號207。進一步言之，該AGC 104’可以包括一對應於該補足增益的增益減降最高限額。於至少一實施例中，該增益減降最高限額可以從改變0dB至12dB。該壓縮模組104還可以包括其它增益減降裝置或壓縮器。

處理模組105被架構成用以組合該經增益調變的側邊信號207與來自早先信號201的中間資訊。或者，該處理模組105亦可以重新組合該經增益調變的側邊信號207與來自204的中間信號。該處理模組105在不同的電路途徑中皆被架構成用以重新組合由第一濾波器101與M/S分歧器102早先所分離的信號或資訊。就此來說，於本發明的至少一實施例中，該處理模組105可以包括一混合器105’。該混合器105’可以為一被架構成用以組合二或更多個信號成為一複合信號的電子混合器。同樣地，組合模組152亦可以包括一雷同的混合器152’，其可以為一被架構成用以組合二或更多個信號的電子混合器。

延遲模組151被架構成用以延遲一高頻率信號251。該延遲模組可以選擇性延遲信號251的左通道及/或右通道。就此來說，該延遲模組151可以包括左延遲與右延遲電路151’。該些電路151’可以包括被架構成用以導致信號延遲的器件。該延遲可以從1個取樣調整至999個取樣，或者可以為固定。該些電路151’可以包括數位及/或類比系統，舉例來說，其包含，但是並不受限於，數位 信號處理器，其會先將該信號記錄於一儲存緩衝器之中並且接著以時序參數(較佳的係，其範圍從1個取樣至999個取樣)為基礎來重播該已儲存的音訊。

因為能夠對本發明的已述較佳實施例進行許多細部修正、變更、以及改變；所以，前面說明以及隨附圖式中所示的所有內容應被理解為解釋性，而沒有限制意義。因此，本發明的範疇應該取決於隨附的申請專利範圍以及它們的合法等效範圍。

現在本發明已經充分描述，主張申請專利範圍如后。

100‧‧‧輸入裝置

101‧‧‧第一濾波器

102‧‧‧M/S分歧器

103‧‧‧偵測模組

104‧‧‧壓縮模組

105‧‧‧處理模組

106‧‧‧輸出裝置

200‧‧‧雙通道音訊輸入信號

201‧‧‧較高頻率信號

202‧‧‧低頻率信號

203‧‧‧側邊信號

204‧‧‧中間信號

206‧‧‧偵測信號

207‧‧‧經增益調變的側邊信號

208‧‧‧輸出信號

Claims (14)

1. 一種用於雙通道音訊系統中之立體聲場域增強的方法，其包括：利用一第一截止頻率將一雙通道音訊輸入信號分成一低頻率信號與一較高頻率信號；將該較高頻率信號分成一中間信號與一側邊信號；利用一偵測模組來處理該中間信號，用以產生一偵測信號；利用一壓縮模組來調整由該偵測信號所調變的該側邊信號的增益，以便產生一經增益調變的側邊信號；以一補足增益來調整該經增益調變的側邊信號；以及組合該中間信號與該經增益調變的側邊信號，用以形成一經處理的較高頻率信號。
2. 根據申請專利範圍第1項的方法，其進一步包括利用一第二截止頻率將該經處理的較高頻率信號分成一高頻率信號與一中範圍頻率信號。
3. 根據申請專利範圍第2項的方法，其進一步包括利用一延遲模組來延遲該高頻率信號，用以產生一經延遲的高頻率信號。
4. 根據申請專利範圍第3項的方法，其進一步包括組合該低頻率信號、該中範圍頻率信號、以及該經延遲的高頻率信號，用以形成一最後的輸出信號。
5. 根據申請專利範圍第2項的方法，其中，該第二截止頻率選自介於1kHz與20kHz之間的範圍。
6. 根據申請專利範圍第3項的方法，其中，該延遲模組以選自介於1個與999個取樣之間的範圍的延遲區間來延遲該高頻率信號。
7. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，該第一截止頻率選自介於20Hz與1000Hz之間的範圍。
8. 根據申請專利範圍第1項的方法，其定義該雙通道音訊輸入信號包括一右通道信號與一左通道信號。
9. 根據申請專利範圍第8項的方法，其定義該中間信號包括該右通道信號與該左通道信號的總和。
10. 根據申請專利範圍第8項的方法，其定義該側邊信號包括該右通道信號與該左通道信號之反向信號的總和。
11. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，該偵測模組包括至少兩個棚架濾波器，其被架構成用以在該中間信號中的高頻率與低頻率之間產生24dB的差別。
12. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中，利用一壓縮模組來調整該側邊信號的增益會受限於一可調整增益減降最高限額。
13. 根據申請專利範圍第12項的方法，其中，該壓縮模組包括一選自介於0dB與12dB之間的範圍的可調整增益減降最高限額。
14. 根據申請專利範圍第12項的方法，其中，該壓縮模組包括一對應於該補足增益的可調整增益減降最高限額。

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