用于增强虚拟音频高度感知的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于增强虚拟音频高度感知的系统和方法。一种用于增强用户的虚拟音频高度感知的音频处理系统，包括：调整模块，用于从源接收音频信号，该音频信号包括表示用于直接向用户发送的声音的低层信号和表示通过从该用户上方的预定位置反射而向该用户发送的声音的高度信号；该调整模块用于将该高度信号与该低层信号进行比较并且基于该比较来调整该高度信号的振幅；该低层信号被发送到用于将由该低层信号表示的声音直接向该用户发送的第一扬声器装置的一个或多个扬声器；并且经调整的高度信号被发送到用于将由该高度信号表示的声音通过从该用户上方的预定位置反射而向该用户发送的第二扬声器装置的一个或多个扬声器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种音频处理系统，并且具体地，涉及一种用于增强用户的虚拟音频高度感知(virtualaudioheightperception)的系统。
技术介绍
环绕音响系统通常具有围绕听众布置的多个扬声器单元。在诸如那些用于家庭娱乐的的简单的环绕音响系统中，扬声器可以安装为5.1扬声器配置，其包括前左扬声器单元、前右扬声器单元、后左扬声器单元、后右扬声器单元、中央扬声器单元和重低音扬声器。每个扬声器单元可以包括一个或多个驱动器。驱动器是指用于响应来自音频源的电子音频输入信号而产生声音的单个的电声换能器(electroacoustictransducer)。音频源(例如，CD、DVD、蓝光或数字媒体内容播放器)可以为不同的音频声道提供不同的音频信号，其中每个声道的音频信号被发送到不同的扬声器单元，用于产生由该信号表示的声音。在更复杂的环绕音响系统中(例如那些在电影院使用的)，通常会有更大数量的扬声器单元围绕着听众。音频源可以为更大数量的音频声道提供音频信号，其中每个声道的音频信号可以被发送到位于相对于听众的特定区域中的一组一个或多个邻近的扬声器，以产生由该信号表示的声音。通过具有更多的扬声器基于不同的音频声道的音频信号来产生声音，听众能够更好地感知来自听众周围的不同地点的声音，从而为听众提供更逼真和身临其境的娱乐体验。为了进一步增强听众的娱乐体验，一些环绕音响系统包括一个或多个位于听众上方的扬声器单元，用于基于高度信道的音频信号来再现声音。例如，高度信道的音频信号可以表示来自位于听众当前视野上方的物体的声音，在特定的场景，诸如在听众上方飞行的直升机的声音。然而，这种方法存在问题。需要位于屋顶上的一个或多个扬声器的环绕音响系统设置起来很复杂。例如，在房间或结构的屋顶上安装一个或多个扬声器单元和布线可能是复杂或不切实际的，尤其是在家庭娱乐环境中，有可能天花板高度较低。安装扬声器单元后，可能很难将扬声器移动到不同的位置(例如，到不同的房间，或在同一个房间的新位置以适应不同的设置进行配置)。已经提出了解决方案以帮助避免在家庭娱乐环境中使用的屋顶安装的扬声器。在一个示例中，如图1所示，向上发射扬声器(upwardfiringspeaker)100和向前发射扬声器(forwardfiringspeaker)102被放置在电视显示器104的附近。扬声器100和102可以是单独的扬声器单元(例如，向上发射扬声器100可以形成声吧系统(soundbar)的一部分，并且向前发射扬声器102可以形成落地扬声器单元的一部分)，或可替换地，扬声器100和102可以作为一个扬声器单元集成在一起。向上发射扬声器102基于来自高度信道的音频信号产生声音，并引导声音沿着路径106(即朝向位于收听者110之上的预定位置108(例如屋顶的一部分)，然后向收听者110反射)传播。向前发射扬声器100基于来自其它音频声道的音频信号产生声音112，并引导声音112沿路径112直接向收听者110传播。这种方法的问题是，高度信道通常覆盖宽的发声频率频谱，并且这些频率中的一些(特别是较低的频率)缺乏方向性。这意味着只有(具有特定频率)一些声音在从位置108反射后将被引导向收听者110，而其它频率的声音可能不会被适当地引导至收听者110，并且因此收听者100会感觉到这种声音比被适当地直接引导至收听者110的声音弱。因此，收听者110将难于听到一些源于向上发射扬声器100的声音，这些声音可能被源于向前发射扬声器102的直接的声音淹没。因此，将减弱收听者的娱乐体验。本专利技术的目的是提供帮助解决上述确定的问题中的一个或多个的系统和方法。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个典型实施例，提供了一种用于增强用户的虚拟音频高度感知的音频处理系统，包括：调整模块(rebalancingmodule)，用于从源接收音频信号，该音频信号包括表示用于直接向用户发送的声音的低层信号(lowlayersignal)和表示通过从该用户上方的预定位置反射而向该用户发送的声音的高度信号(heightsignal)；该调整模块用于将该高度信号与该低层信号进行比较并且基于该比较来调整该高度信号的振幅(amplitude，幅度)；该低层信号被发送到用于将由该低层信号表示的声音直接向该用户发送的第一扬声器装置的一个或多个扬声器；并且经调整的高度信号被发送到用于将由该高度信号表示的声音通过从该用户上方的预定位置反射而向该用户发送的第二扬声器装置的一个或多个扬声器。优选地，通过该调整模块该高度信号的振幅包括基于该比较调整通过增益电平(gainlevel)来增加该高度信号的振幅。优选地，该增益电平是下列项中的一个：(i)预定值；或(ii)基于该低层信号的振幅动态确定的值。优选地，该系统进一步包括：高通滤波器，用于产生由仅具有预定频率阈值的频率或高于该预定频率阈值的频率的经调整的高度信号所表示的声音的第一声部(firstsoundportion)，其中，该第一声部被发送到用于通过从该用户上方的该预定位置反射而向该用户发送该第一声部的该第二扬声器装置的一个或多个扬声器；和低通滤波器，用于产生由仅具有低于该预定频率阈值的频率的经调整的高度信号所表示的声音的第二声部(secondsoundportion)，其中，该第二声部被发送到用于直接向该用户发送该第二声部的该第一扬声器装置和/或该第二扬声器装置的一个或多个扬声器。优选地，该预定频率阈值为下列项中的一个：(i)1kHz的值；(ii)在1kHz与1.5kHz之间的预定值。优选地，该系统进一步包括：路径补偿模块(pathcompensationmodule)，用于在预定的第一时间间隔之后，控制该第一扬声器装置和/或该第二扬声器装置以基于该第二声部和/或该低层信号产生声音，该第一时间间隔开始于该第一扬声器装置和/或该第二扬声器装置基于该第一声部的对应部分产生声音的时间。优选地，基于该第一扬声器装置和/或该第二扬声器装置与该用户之间的距离以及该第一扬声器装置和/或该第二扬声器装置与该用户上方的预定的第一区域之间的高度确定该第一时间间隔。优选地，基于在与该用户邻近的区域中获得的声音测量值(soundmeasurement，声音测量)确定该第一时间间隔。优选地，该系统进一步包括：优先效应延迟模块(precedenceeffectdelaymodule)，用于在预定的第二时间间隔之后，控制该第一扬声器装置和/或该第二扬声器装置以基于该第二声部和/或该低层信号产生声音，该第二时间间隔开始于该第一扬声器装置和/或该第二扬声器装置基于该第一声部的对应部分产生声音的时间。优选地，该系统进一步包括：优先效应延迟模块，用于在预定的第二时间间隔之后，控制该第一扬声器装置和/或该第二扬声器装置以基于该第二声部和/或该低层信号产生声音，该第二时间间隔开始于该第一时间间隔的结束。根据本专利技术的第二典型实施例，提供了一种用于增强用户的虚拟音频高度感知的音频处理方法，包括以下步骤：从源接收音频信号，该音频信号包括表示用于直接向用户发送的声音的低层信号和表示通过从该用户上方的预定位置反射而向该用户发送的声音的高度信号；将该高度信号与该低层信号进行比较并且基于该比较来调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增强用户的虚拟音频高度感知的音频处理系统，包括：调整模块，用于从源接收音频信号，所述音频信号包括表示用于直接向用户发送的声音的低层信号和表示通过从所述用户上方的预定位置反射而向所述用户发送的声音的高度信号；所述调整模块用于将所述高度信号与所述低层信号进行比较并且基于所述比较来调整所述高度信号的振幅；所述低层信号被发送到用于将由所述低层信号表示的声音直接向所述用户发送的第一扬声器装置的一个或多个扬声器；并且经调整的高度信号被发送到用于将由所述高度信号表示的声音通过从所述用户上方的预定位置反射而向所述用户发送的第二扬声器装置的一个或多个扬声器。

【技术特征摘要】
2015.09.09 US 14/848,8791.一种用于增强用户的虚拟音频高度感知的音频处理系统，包括：调整模块，用于从源接收音频信号，所述音频信号包括表示用于直接向用户发送的声音的低层信号和表示通过从所述用户上方的预定位置反射而向所述用户发送的声音的高度信号；所述调整模块用于将所述高度信号与所述低层信号进行比较并且基于所述比较来调整所述高度信号的振幅；所述低层信号被发送到用于将由所述低层信号表示的声音直接向所述用户发送的第一扬声器装置的一个或多个扬声器；并且经调整的高度信号被发送到用于将由所述高度信号表示的声音通过从所述用户上方的预定位置反射而向所述用户发送的第二扬声器装置的一个或多个扬声器。2.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中，通过所述调整模块所述高度信号的振幅包括基于所述比较调整通过增益电平来增加所述高度信号的振幅。3.根据权利要求2所述的音频处理系统，其中，所述增益电平是下列项中的一个：(i)预定值；或(ii)基于所述低层信号的振幅动态确定的值。4.根据权利要求1所述的音频处理系统，进一步包括：高通滤波器，用于产生由仅具有预定频率阈值的频率或高于所述预定频率阈值的频率的经调整的高度信号所表示的声音的第一声部，其中，所述第一声部被发送到用于通过从所述用户上方的所述预定位置反射而向所述用户发送所述第一声部的所述第二扬声器装置的一个或多个扬声器；和低通滤波器，用于产生由仅具有低于所述预定频率阈值的频率的经调整的高度信号所表示的声音的第二声部，其中，所述第二声部被发送到用于直接向所述用户发送所述第二声部的所述第一扬声器装置和/或所述第二扬声器装置的一个或多个扬声器。5.根据权利要求4所述的音频处理系统，其中，所述预定频率阈值为下列项中的一个：(i)1kHz的值；(ii)在1kHz与1.5kHz之间的预定值。6.根据权利要求4所述的音频处理系统，进一步包括：路径补偿模块，用于在预定的第一时间间隔之后，控制所述第一扬声器装置和/或所述第二扬声器装置以基于所述第二声部和/或所述低层信号产生声音，所述第一时间间隔开始于所述第一扬声器装置和/或所述第二扬声器装置基于所述第一声部的对应部分产生声音的时间。7.根据权利要求6所述的音频处理系统，其中，基于所述第一扬声器装置和/或所述第二扬声器装置与所述用户之间的距离以及所述第一扬声器装置和/或所述第二扬声器装置与所述用户上方的预定的第一区域之间的高度确定所述第一时间间隔。8.根据权利要求6所述的音频处理系统，其中，基于在与所述用户邻近的区域中获得的声音测量值确定所述第一时间间隔。9.根据权利要求4所述的音频处理系统，进一步包括：优先效应延迟模块，用于在预定的第二时间间隔之后，控制所述第一扬声器装置和/或所述第二扬声器装置以基于所述第二声部和/或所述低层信号产生声音，所述第二时间间隔开始于所述第一扬声器装置和/或所述第二扬声器装置基于所述第一声部的对应部分产生声音的时间。10.根据权利要求6所述的音频处理系统，进一步包括：优先效应延迟模块，用于在预定的第二时间间隔之后，控制所述第一扬声器装置和/或所述第二扬声器装置以基于所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：格里特·德波特雷，
申请(专利权)人：吉伯生创新比利时有限责任公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE