音频信号增强制造技术

用于增强多声道（例如立体声）音频信号的设备（１０）具有参数调节单元（１３），用于调节代表音频信号的原始的声道间特性的原始参数（α，ＩＬＤ，ＩＣＣ）。该设备还包括处理单元（１１），用于处理音频信号，以便产生具有经调节的声道间特性（α’，ＩＬＤ’，ＩＣＣ’）的增强的音频信号。该设备允许立体声展宽或其它多声道信号增强，而不引入人工产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及音频信号增强。更特定地，本专利技术涉及用于增强包括第一声道和第二声道的音频信号的设备和方法。在多声道音频系统中，音频信号至少具有由独立的在空间上隔开的换能器呈现的两个不同的声道。多声道音频的最好的已知例子是立体声，其中使用两个声道左声道和右声道。当重现声音时，只有在换能器相对于听众在换能器之间以60度角度对称地排列时才能充分欣赏立体声效果。然而，实际上常常不是这种情形。另外，声道间的分隔常常是不够的，特别是当换能器靠得太近时。这在便携式和/或“小型”或“微型”(书架尺寸)音频系统中典型地是这种情形，其中左声道和右声道扬声器之间的间距可能是20厘米或甚至更小。在这种情形下，希望“展宽”立体声效果。美国专利申请US2002/0097880(Kirkeby)公开一种立体声展宽处理算法，给予听众以从放置在远离左和右扬声器的虚拟源发出立体声音频信号的印象，因此改变了音像。串扰从左声道被引入到右声道，以及反之亦然，同时滤波器把串扰限制在某些频率范围。然而，这样的算法具有引入人工产物的缺点它们把声音着色并且使不同的声源诸如乐器产生声级的相对改变，因此以不想要的方式改变了声音。本专利技术的目的是克服现有技术的这些和其它问题，以及提供增强音频信号的设备和方法，以允许改变各个声道的音像而不造成信号失真。因此，本专利技术提供用于增强包括第一声道和第二声道的音频信号的设备，音频信号具有可以由参数表示的声道间特性，该设备包括-参数调节装置，用于调节原始参数，以便产生表示经调节的声道间特性的经调节的参数，以及-处理装置，用于处理音频信号，以便产生具有经调节的声道间特性的增强的音频信号。通过提供参数调节装置，可以或者相对于原始值或者独立地选择不同的参数值。处理装置这样处理原始信号，以使得经处理的(增强的)信号具有新的参数值，它进而又表示新的(即经过调节的)声道间特性。通过修改信号参数，可以在多声道系统中作出声道间特性的几乎任何调节，而不引入人工产物。在第一实施例中，本专利技术的设备还包括参数确定装置，用于确定表示原始声道间特性的原始参数。所以，在本实施例中，设备能够从音频信号得出参数。然而，有可能连同音频信号一起发送一个或多个参数，在这种情形下，不再需要为设备推导出发送的参数。所以，在第二实施例中，设备被安排来接收表示声道间原始特性的原始参数。各种声道间特性可以由适当的参数表示。第一声道和第二声道典型地规定声源位置，而该设备可被有利地安排成用于调节用源角度表示的声源位置。这个源角度指示声源相对于左声道和右声道的(视在)位置，在双声道声音系统中源角度典型地是相对于右声道被测量的。本专利技术允许改变源角度，因此改变源的视在位置。替换地或另外，该设备可被安排成用于调节以声道间声级差所表示的声源位置。这个参数是基于声道的功率比，按照本专利技术，该参数可被使用来改变声源的视在位置。第一声道和第二声道典型地还规定声源宽度，即，声源的视在空间的广度。本专利技术的设备可被有利地安排来调节以声道间相干性表示的声源。这个参数可以用各种方式来调节或改变。在有利的实施例中，参数调节装置被安排成使用映射函数(优选地是线性映射函数)来调节原始参数。这样的映射函数把原始参数值映射成新的(经调节的)参数值，并提供受控的调节。音频信号参数可以施加到整个音频信号，或只施加到信号的有限的频率范围。在另外的实施例中，本专利技术的设备被安排来增强选定的频带的音频信号。在这个实施例中，只有选定的频带被以某种方式增强，而其它频带或者保持不变，或者以不同方式增强，例如使用另外的映射函数或不同的参数来增强。增强音频信号可以是与时间无关的被改变的参数的选择或所施加的映射函数的选择可以不随时间变化。然而，在替换实施例中，该设备可被安排成根据时间来增强音频信号。在本实施例中，增强可以随时间改变，例如通过使用取决于时间的映射函数。如果音频信号被分段成帧或类似的时间段，映射函数或参数的选择可以取决于时间段。这样，得到的是同时取决于时间和取决于信号的增强。参数调节可以是全自动化的，例如根据预定的设置值。然而，参数调节装置也可以包含用户的控制，以便允许用户调节某一角度或其它参数。本专利技术还提供包括如上所规定的设备的音频系统。系统可包括用于提供依赖于频率的参数调节的至少一个滤波器。在有利的实施例中，系统包括被安排在并行分支中的至少两个滤波器，以及用于把来自并行分支的经参数调节信号进行组合的组合装置。在这样的实施例中，每个分支有利地包含上面规定的设备。替换地，或除了提供取决于频率的参数调节用的滤波器以外，音频系统可以包括用于提供取决于时间的参数调节的装置。这样的装置可包括用于通过使用时间帧划分音频信号的划分装置，这些时间帧可以部分重叠。该音频系统还可包括至少一个放大器。在特别有利的实施例中，音频系统被安排成对单声道信号和相关的参数信号进行译码，并且它可以是参数立体声译码器的一部分。有可能把立体声音频信号的左声道和右声道组合成单个信号，而同时提取空间信息，并作为附加边带信号发送这个空间信息，这例如在国际专利申请WO 03/090206(Philips)中公开的那样，该专利申请整体地在本文件中引用以供参考。对这样的单声道音频信号和它的相关的参数信号进行译码可以有利地与使用本专利技术的设备调节音频信号参数相组合。本专利技术的音频系统可包括在例如家庭影院系统或汽车声音系统中。本专利技术还附加地提供增强包括第一声道和第二声道的音频信号的方法，音频信号具有可以由参数代表的声道间特性，该方法包括以下步骤-调节原始参数，以便产生表示经调节的声道间特性的经调节的参数，以及-处理音频信号，以便产生具有经调节的声道间特性的增强的音频信号。有利地，本专利技术的方法还可包括确定表示原始声道间特性的原始参数的步骤，和/或接收代表原始声道间特性的原始参数的步骤。本专利技术还提供用于实行如上所规定的方法的计算机程序产品。这样的计算机程序产品可包括由处理器执行的代码，它存储在诸如CD或DVD的适当的存储媒体中、或例如可经由互联网从远端位置下载而得到。下面参照在附图上显示的示例性实施例进一步说明本专利技术，其中附图说明图1示意地显示音频信号声道的声道间特性的例子。图2示意地显示按照本专利技术的用于增强音频信号的设备的第一实施例。图3示意地显示按照本专利技术的用于增强音频信号的设备的第二实施例。图4示意地显示按照本专利技术的角度变换函数。图5示意地显示按照本专利技术的用于增强声音的系统。图1的图示意地表示如在本专利技术中使用和修改的声道间音频信号特性。示例的音频信号被显示为具有两个声道L和R。在本例中，音频信号是立体声信号，但本专利技术不限于此，而是可应用于多信道音频信号，诸如所谓的“5.1环绕”信号。本例的两个声道L和R被显示为正交声道，规定了π/2弧度(90°)的角度。应当指出，如图1表示的声道L和R可分别被解释为坐标系统的垂直(纵坐标)轴和水平(横坐标)轴。由立体声(或广泛地说多声道)音频信号产生的声音具有由组成声道的信号规定的视在位置。平均而言，立体声音频信号的声音典型地具有处在左(L)与右(R)声道之间的半途的视在位置，即在由线M表示的中间位置处。应当指出，线M具有相对于右声道R的π/4(45°)的角度α0(为了清晰起见，在图1上未示出)。还应当指出，在图1的例子中，角度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增强包括第一声道和第二声道的音频信号的设备（１０），音频信号具有可以由参数（α，ＩＬＤ，ＩＣＣ）表示的声道间特性，该设备包括：　　　　－参数调节装置（１３），用于调节原始参数（α，ＩＬＤ，ＩＣＣ），以便产生表示经调节的声道间特性的经调节的参数（α’，ＩＬＤ’，ＩＣＣ’），以及　　　　－处理装置（１１），用于处理音频信号，以便产生具有经调节的声道间特性的增强的音频信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MW范卢恩，DJ布里巴特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]