以可配置的距离线索生成音频信号制造技术

以可配置的距离线索生成音频信号包括以下步骤：接收输入音频信号，所述输入音频信号具有至少一个信号特性，所述至少一个信号特性有助听者的听觉距离感知；接收距离控制信号；以及根据表示所述感知距离的距离控制信号改变至少一个特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及用于以可配置的距离线索生成音频信号的系统和方法。
技术介绍
距离的感知区别于可理解性。感知为较远的声音可为完全可理解的，但可容易被忽视。这种情况对于极其需要充分关注的各种警报音调和播报信号尤其重要。这对于如车辆中的停车传感器和导航信号的播报信号而言尤其如此。停车传感器是用于道路车辆的接近传感器，所述接近传感器被设计来在停车时提醒驾驶员注意障碍物。使用电磁传感器或超声波传感器的这些系统被车辆制造商以如泊车距离控制系统(PDC)、停车辅助系统(ParkAssist)或停车定位系统(Parktronic)的专有品牌名称广泛销售。在一些应用中，希望改变警报信号的感知距离。
技术实现思路
一种用于以可配置的距离线索生成音频信号的系统包括信号特性修改模块，所述信号特性修改模块被配置来接收具有至少一个信号特性的输入音频信号。至少一个的信号特性有助于听者的听觉距离感知。信号特性修改模块还被配置来根据表示感知距离的距离控制信号改变至少一个特性。在具有存储软件代码的计算机可读存储介质中，处理器可执行所述存储软件代码，以进行用于以可配置的距离线索生成音频信号的方法，所述方法包括以下步骤：接收输入音频信号，所述输入音频信号具有至少一个信号特性，所述至少一个信号特性有助于听者的听觉距离感知；接收距离控制信号；以及根据表示感知距离的距离控制信号改变至少一个特性。本领域的技术人员将在查阅以下附图和详述后明白或变得明白其他系统、方法、特征和优点。意图是，所有此类额外系统、方法、特征和优点包括于本说明书内，包括于本专利技术的范围内，并且受随附权利要求书保护。附图说明可参考以下描述和附图更好地理解系统。附图中的部件不一定按比例，而是强调示出本专利技术的原理。此外，在附图中，相同参考数字在所有不同视图中指示对应的部分。图1是用于以可配置的距离线索生成音频信号的示例性系统的示意图。图2是用于使用相位相干性来以可配置的距离线索生成音频信号的示例性系统的示意图。图3是在图2中所示的系统中适用的移相模块的元件的示意图。图4是示出示例性相位距离特性的图表。图5是相位相干性修改模块的示意图。图6是用于以可配置的距离线索生成音频信号的方法的流程图。具体实施方式人类听觉系统提供一些机制来确定声源的距离。在近距离范围处，存在用于距离确定的指示，如极端等级差(例如，当对着一只耳朵窃窃私语时)或特定的耳廓共振。听觉系统使用这些线索来估计到声源的距离：(1)直达混响声能比(DRR)：在密闭房间内，两种类型的声音到达听者处：直达声音在未从如墙壁的反射表面反射的情况下到达听者的耳朵。反射声音在到达听者之前从反射面反射至少一次。直达声音与反射声音之间的比率可给出关于声源距离的指示。声音越具有反射性，声音看起来越远。(2)响度：远声源具有比近处的声源较低的响度。可尤其对于熟知的声源评估这个方面。(3)声谱：由于低频率的较高能量含量和典型阻尼材料的频率相依的吸收系数，高频率比低频率更快地被空气阻尼。远声源因此听起来比近处的声源更含混不清，因为高频率被减弱。对于具有已知频谱的声音(例如，语音)，可借助声音的感知频谱粗略地估计距离。(4)初始时间延迟间隙(ITDG)：ITDG描述直达波与第一强反射到达听者之间的时间差。附近源引起长ITDG。如果源很遥远，则时间差几乎不出现。(5)移动：与视觉系统类似，在声学感知中也存在运动视差现象(多普勒效应)。对于移动的听者，附近声源比远声源传递得更快。(6)等级差：非常近的声源在耳朵之间引起不同等级。存在可借以基于混响对具有感知音高的信号的物理效应来从中间声能感知声波距离的两种机制。这些机制之一涉及感知在源信号和混响未处于稳定状态中时，由于干扰出现的振幅波动的能力。另一机制涉及混响对语音共振峰范围内的泛音的相位相干性的效应。这种感知具有额外用途——距离的感知。相位相干性可考虑到许多普通声音的直达混响声能比的感知，并且考虑到通过模型进行的直达混响声能比的客观测量。人类可以惊人的准确度感知声源的视距，甚至在在双耳中同样地呈现刺激时。这种能力对于具有语音性质，即带有可感知音高的声音音节流的信号尤其强大。因为人类可轻易检测距离，所以距离感知对于声音质量的总体感知是重要的。人类偏爱在某些感知距离处的某些声音，因此在倾听位置处的直达声音的量变得相当重要。为了改良警报或信息音调的可感知性或提供相对移动的空间印象，可改变声音信号的感知距离。停车传感器或导航信号主要由谐波组成。所述信号的谐波的相位相关可以所需的感知距离线索将产生的方式被修改。可能涉及如音高-相干性原理的前述原理，尤其关于对原始数据或信号源的访问。如以下所述，谐波的相位相干性可以所需方式改变。相位相关的所需度即所需距离线索因此可例如通过到导航系统的下一个转折点的距离，或通过到停车传感器系统的障碍物的测量距离自动地选择。此外，播报系统的(声学)质量可通过以可预测和可控方式引入修改距离线索的可能性来提高。可使用音高-相干性原理来操纵听者的距离线索，这可通过对信号谐波的相位相干性的修改来达成，而无需改变信号的直达混响声能比或声压级(SPL)。然而，也可使用其他原理或原理组合。参考图1，用于以可配置的距离线索生成音频信号的系统可包括输入音频信号源1，所述输入音频信号源提供输入音频信号x[n]。输入音频信号x[n]可为停车传感器信号或导航信号，并且可具有有助于听者的声学距离感知的至少一个信号特性。输入音频信号x[n]可被供应给信号特性修改模块10，所述信号特性修改模块提供修改后的音频信号，即输出信号y[n]。信号特性修改模块10可根据距离控制信号ds改变至少一个音频信号特性，如频谱组成、振幅、相位相干性、混响、延迟等，所述距离控制信号表示感知距离。至少一个信号特性影响以下各项中的至少一项：谐波相位相干性、直达/混响声能比、响度、声谱、初始时间延迟间隙、移动和等级差。如图2中所示的用于以可配置的距离线索生成音频信号的另一个系统可包括输入音频信号源1，所述输入音频信号源提供输入音频信号x[n]。输入音频信号x[n]可为包括许多谐波的停车传感器信号或导航信号。谐波是为基本频率的整数倍数的信号的分量频率；即如果基本频率为f，则谐波具有2f、3f、4f等的频率。谐波是以基本频率完全周期性的，因此谐波和也是以基本频率周期性的。谐波频率通过基本频率的宽度等距间隔，并且可通过重复添...

【技术保护点】
一种用于以可配置的距离线索生成音频信号的系统，所述系统包括信号特性修改模块，所述信号特性修改模块被配置来接收输入音频信号，所述输入音频信号具有至少一个信号特性；所述至少一个信号特性有助于听者的听觉距离感知，并且根据表示所述感知距离的距离控制信号改变至少一个特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.29 EP 13195117.01.一种用于以可配置的距离线索生成音频信号的系统，所述系统包括信
号特性修改模块，所述信号特性修改模块被配置来接收输入音频信号，所述
输入音频信号具有至少一个信号特性；所述至少一个信号特性有助于听者的
听觉距离感知，并且根据表示所述感知距离的距离控制信号改变至少一个特
性。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个信号特性影响谐波的相
位相干性、直达/混响声能比、响度、声谱、初始时间延迟间隙、移动和等级
差中的至少一个。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述输入音频信号包括多个谐波，并
且所述信号特性修改模块包括：
谐波提取模块，其被配置来接收所述输入音频信号，并且提取所述输入
音频信号的谐波以提供表示所述输入音频信号谐波的信号，表示所述谐波的
所述信号中的每一个具有各自的频率和相位；
移相模块，其被配置来根据距离控制信号改变表示所述谐波的所述信号
的所述相位，所述距离控制信号表示所述感知距离；以及
加法器模块，其被配置来计算表示所述谐波的所述信号的总和，以提供
输出音频信号。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述信号特性修改模块还包括相位相
干性修改模块，所述相位相干性修改模块被配置来接收所述距离控制信号，
并且为所述移相模块提供相位控制信号；每一个相位控制信号控制表示所述
输入音频信号的所述谐波的所述信号之一的所述相位，使得所述输出音频信
号中的所述各自的谐波的所述相位对应于由所述距离控制信号设置的距离
线索。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述相位相干性修改模块使用计算模
型、函数、算法或表格来针对每一个谐波定义所述相位距离特性。
6.如权利要求4或5所述的系统，其中所述相位相干性修改模块被配置
来控制所述移相模块，以随机地或伪随机地提供表示所述谐波的相位调制信
号。
7.如权利要求1-6中任一项所述的系统，其中
所述移相模块包括相移元素，所述相移元素被配置来使一个谐波的所述
相位移位；
每一个相移元素包括用于乘以各自的系数的两个系数元素，和连接在所
述系数元素下游的加法器；
表示所述谐波的所述信...

【专利技术属性】
技术研发人员：M克里斯托夫，
申请(专利权)人：哈曼贝克自动系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE