用于多扬声器设备的立体声和滤波器控制制造技术

本发明专利技术公开了用于多扬声器设备的立体声和滤波器控制。一种便携式电子设备包括彼此空间分离的至少四个扬声器。音频处理器衰减左音频信号和右音频信号的高频部分以提供经处理的左音频信号和经处理的右音频信号。音频路由器将所述左音频信号仅传导到第一扬声器，并将右音频信号仅传导到第二扬声器，将经处理的左音频信号传导到第三扬声器，并将经处理的右音频信号到第四扬声器。可根据设备的方位传导所述音频信号。用于衰减音频信号的高频部分的截止频率可以响应于设备的方位。在其他实施方式中，音频信号的高频部分可以被解相关以为全部扬声器产生具有高频部分的信号。

【技术实现步骤摘要】
本非临时专利申请更求2015年9月8日提交的申请号为62/215,288的美国临时申请的较早申请日的权益。
本专利技术的实施例涉及用于音频信号的有线单向处理系统的领域，在该音频信号中存在两个或多个独立音频信号，该两个或多个独立音频信号将分别被再现以创建深度感；并且更具体地，本专利技术的实施例涉及从各独立音频信号创建两个或多个经处理的音频信号的音频处理系统，该音频处理系统通过对经处理的音频信号中的至少一个进行频谱调整来产生该经处理的音频信号.
技术介绍
便携式电子设备(例如，平板电脑)可以包括多个扬声器以向设备的用户提供立体声音频呈现.在立体声音频呈现中，表示左声道的音频信号将被传导至相对于用户被定向的设备左侧的扬声器.同样的，右声道信号将被传导至设备右侧的扬声器.所述设备可以包括相对于用户观看的显示器表面的水平和垂直中心线两者对称布置在设备上的四个或多个扬声器.如果声音对于矩形设备的四个方位中的任一个方位被适当地路由，这将在该方位上向听众提供基本相似的立体声音频呈现.希望的是将表示左声道的音频信号路由至设备左侧的全部扬声器，以增加最大响度和动态范围，并使沿着设备的垂直轴线的声场的表观中心关于听众更好地集中.然而，当相同的音频信号被发送至两个扬声器时，从该两个扬声器产生的声波将在所产生的声场范围内的某些位置处发生破坏性干扰。这些破坏性干扰的区域的位置取决于声波的频率和扬声器之间的距离.期望能提供用于最小化其中每个声道的音频信号被路由到多于一个扬声器的便携式电子设备的声场中的破坏性干扰的方式。附图说明可以通过参照用于作为示例解释本专利技术的实施例的下述描述和附图来理解本专利技术。本专利技术不限于所述描述和附图的示例.在附图中，相似的参考标号指示相似的元素：图1是示例性的便携式电子设备的图示，在所述设备的四个拐角处通常设有四个扬声器.图2是示例性的便携式电子设备的框图，其示出了用于根据设备的方位处理和路由音频信号的音频处理组件.图3是两个扬声器的侧视图，表明了具有等于扬声器间距离的一半的波长的声音。图4是两个扬声器的另一侧视图，表明了具有等于扬声器间距离的两倍的波长的第二声音。图5A示出了用户将便携式电子设备保持在轴上位置.图5B示出了用户将便携式电子设备保持在离轴的位置.图6示出了具有围绕显示屏布置的8个扬声器的便携式电子设备.图7是用于根据设备方位处理和路由音频信号的音频处理组件的另一实施例的框图.图8是用于处理和路由音频信号至扬声器的音频管理的另一实施例的框图。图9是用于处理和路由音频信号至扬声器的音频管理的另一实施例的框图.图10是示例性的一般性的解相关度量生成器和解相关引擎的框图.具体实施方式在下述的描述中，阐述了大量的具体细节。然而，应当理解，本专利技术的实施例可以在没有这些具体的细节的情况下被实施。在其他实例中，为了不模糊对本说明书的理解，未详细给出公知的电路、结构和技术.在下述描述中，参考附图，附图描述了本专利技术的若干实施例.应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变.下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本专利技术的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定.这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本专利技术.空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。应该理解，除了图中示出的方位之外，空间相关的术语还预期涵盖使用或操作中的设备的不同方位.例如，如果图中的设备翻转，描述为在其它元件或特征的“下方”或“下面”的元件也将定位为在该其它元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“下方”可包含上方和下方两者的方位.设备可以为其它取向(旋转90度或处于其它方位)，并且此处使用的空间相关的描述符可以被相应地解释.如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示.应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加.此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合.因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”.仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外.为了本申请的目的，“音频信号”将用于描述声音的电学表示.“声音”将用于描述由扬声器发出的用于为听者产生可听声音的空中声压波.可以将音频信号发送至扬声器以产生声音.可交替使用术语扬声器和扩音器以描述将电气输入转换成通过空气传播至听者的音频声压波的电气换能器.为了本申请的目的，扬声器不包括耳机，其中换能器听觉紧密地耦合到听者的耳朵以使得所述声压波至少某些程度上被限制到所述听者的耳朵.图1是示例性便携式电子设备100的视图，该电子设备100具有通常位于所述设备的四个拐角的四个扬声器102、104、106、108(例如，扩音器).所述设备包括显示屏110，显示屏110面向与扬声器相同的方向，以传送视听内容至设备的用户.在一个实施例中，所有的扬声器被集成在所述便携式电子设备100的同一外壳内，并布置为从显示屏向外，并且穿过所述外壳的将看到显示屏(例如平板电脑的外壳内的触摸屏)的相同表面在声学上开放.更一般的，体现本专利技术的便携式电子设备具有四个或更多个扬声器组件(或扬声器)，每个具有相似的声音再现能力，该四个或更多个扬声器组件(或扬声器)彼此间隔开但在设备上对称布置，使得在具有两个垂直侧边和两个水平侧边的设备的四个方位中，相似的扬声器阵列面对用户.在任何给定的方位中，所述两个垂直侧边可被看作左侧和右侧.在左侧将具有至少两个扬声器，并且在右侧将具有至少两个扬声器。为了呈现立体声音频节目，表示所述节目的左侧的音频信号将基于设备方位被发送至设备左侧的扬声器.表示所述节目的右侧的音频信号将基于设备方位被发送至设备右侧的扬声器.图2是示例性的便携式电子设备100的框图，其示出了用于处理和路由音频信号的音频管理系统240。音频源200提供左音频信号202和右音频信号204.所述左音频信号和右音频信号可以被提供给所述音频管理系统240的音频路由器230，其将左音频信号202传导至设备的左侧的扬声器并将右音频信号204传导至设备的右侧的扬声器.所述音频管理系统240可以包括方位传感器220，其可提供方位信号224至所述音频路由器230的选择输入端，以控制每个音频信号被路由到哪一个或哪几个扬声器.图3是接收相同音频信号的两个扬声器102、104的侧视图.该图表示了纯正弦波的声音，其波长是扬声器102、104之间距离的一半。半圆形实线302、304表示在扬声器102、104前面的空间中的定位或位置，在该处存在来自扬声器102、104中的每一个的最大声压。半圆形虚线312、314表示存在来自扬声器102、104中的每一个的最小声压的定位或位置.如果扬声器102、10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式电子设备，包括：至少四个扬声器组件，每个扬声器组件与其余的扬声器组件分隔开；音频源，配置为提供左音频信号和右音频信号；音频处理器，耦合到所述音频源，所述音频处理器配置为衰减所述左音频信号和右音频信号中的每一个的高频部分，以提供经处理的左音频信号和经处理的右音频信号；以及音频路由器，配置为将所述左音频信号仅传导至第一扬声器组件，将右音频信号仅传导至第二扬声器组件，并将经处理的左音频信号传导至第三扬声器组件，将经处理的右音频信号传导至第四扬声器组件。

【技术特征摘要】
2015.09.08 US 62/215,288;2016.09.02 US 15/256,3841.一种便携式电子设备，包括：至少四个扬声器组件，每个扬声器组件与其余的扬声器组件分隔开；音频源，配置为提供左音频信号和右音频信号；音频处理器，耦合到所述音频源，所述音频处理器配置为衰减所述左音频信号和右音频信号中的每一个的高频部分，以提供经处理的左音频信号和经处理的右音频信号；以及音频路由器，配置为将所述左音频信号仅传导至第一扬声器组件，将右音频信号仅传导至第二扬声器组件，并将经处理的左音频信号传导至第三扬声器组件，将经处理的右音频信号传导至第四扬声器组件。2.根据权利要求1所述的便携式电子设备，进一步包括方位传感器，所述方位传感器配置为感测所述便携式电子设备的方位，其中所述音频处理器配置为至少部分基于所述便携式电子设备的方位调整用于衰减所述左音频信号和所述右音频信号中每一个的高频部分的截止频率，并且所述音频路由器配置为响应于所述便携式电子设备的方位传导音频信号。3.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中所述音频处理器配置为用作低通滤波器。4.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中所述音频处理器配置为用作架式滤波器。5.根据权利要求1所述的便携式电子设备，进一步包括均衡器，所述均衡器耦合到所述音频路由器以增强传导至所述第一扬声器组件的左音频信号和传导至所述第二扬声器组件的所述右音频信号中的每一个音频信号的高频部分。6.根据权利要求1所述的便携式电子设备，进一步包括延迟处理器，所述延迟处理器耦合到所述音频路由器来延迟音频信号，以改变扬声器组件互相加强的位置以便产生最大声压水平。7.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中所述音频处理器响应于内容的频谱调整对所述左音频信号和所述右音频信号的处理。8.一种音频管理系统，包括音频处理器，耦合到提供左音频信号和右音频信号的音频源，所述音频处理器配置为衰减所述左音频信号和所述右音频信号中的每一个的高频部分，以提供经处理的左音频信号和经处理的右音频信号；以及音频路由器，配置为将所述左音频信号仅传导至第一扬声器组件，将右音频信号仅传导至第二扬声器组件，将经处理的左音频信号传导至第三扬声器组件，并将经处理的右音频信号传导至第四扬声器组件。9.根据权利要求8所述的音频管理系统，进一步包括方位传感器，所述方位传感器配置为感测包括至少四个分隔开的扬声器组件的便携式电子设备的方位，其中所述音频处理器配置为至少部分基于所述便携式电子设备的方位调整用于衰减所述左音频信号和所述右音频信号中每一个的高频部分的截止频率，并且所述音频路由器配置为响应于所述便携式电子设备的方位传导音频信号。10.根据权利要求8所述的音频管理系统，其中所述音频处理器配置为用作低通滤波器。11.根据权利要求8所述的音频管理系统，其中所述音频处理器配置为用作架式滤波器。12.根据权利要求8所述的音频管理系统，进一步包括均衡器，所述均衡器耦合到所述音频路由器以增强传导至所述第一扬声器组件的左音频信号和传导至所述第二扬声器组件的所述右音频信号中的每一个音频信号的高频部分。13.根据权利要求8所述的音频管理系统，进一步包括延迟处理器，所述延迟处理器耦合到所述音频路由器来延迟音频信号，以改变扬声器组件互相加强的位置以便产生最大声压水平。14.根据权利要求8所述的音频管理系统，其中所述音频处理器响应于内容的频谱调整对所述左音频信号和所述右音频信号的处理。15.一种便携式电子设备，包括：至少四个扬声器组件，每个扬声器组件与其余的扬声器组件分隔开；用于提供左音频信号和右音频信号的装置；用于衰减所述左音频信号和所述右音频信号中的每一个的高频部分，以提供经处理的左音频信号和经处理的右音频信号的装置；以及用于将所述左音频信号仅传导至第一扬声器组件，将所述右...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·J·米海里奇，T·霍尔曼，A·P·尼尔梅耶，T·E·桑德里克，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US