这里描述了一种立体声加宽系统和关联的信号处理算法，在若干实施例中利用比现有串扰消除系统少的处理资源来加宽立体声像。这些系统和算法有利地可以在手持设备或具有紧凑布置的扬声器的其他设备中实现，从而以较低计算成本改善了利用这种设备产生的立体声效果。然而，这里描述的系统和算法不限于手持设备，而是可以更一般地在具有多个扬声器的任何设备中实现。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】立体声像加宽系统相关申请本申请基于35U.S.C.§ 119(e)要求2010年10月20日递交的题为“Stereo ImageWidening System(立体声像加宽系统)”的美国临时申请N0.61/405, 115的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术介绍
可以使用多个麦克风分开记录左音频信号和右音频信号来产生立体声。备选地，可以通过对单声道信号施加双耳合成滤波器来产生左音频信号和右音频信号，从而合成立体声。在通过耳机再现立体声信号时立体声通常具有优越性能。然而，如果通过两个扬声器再现信号，会在两个扬声器与收听者耳朵之间出现串扰，使得劣化立体声感知。因此，通常采用串扰消除器来消除或减小两个信号之间的串扰，使得收听者的右耳不会听到左扬声器信号，而收听者的左耳不会听到右扬声器信号。
技术实现思路
这里描述了一种立体声加宽系统和关联的信号处理算法，在特定实施例中，利用比现有串扰消除系统少的处理资源来加宽立体声像。有利地，这些系统和算法可以在手持设备或具有紧凑布置的扬声器的其他设备中实现，从而以较低计算成本改进利用这些设备产生的立体声效果。然而，这里描述的系统和算法不限于手持设备，而是可以更一般地在具有多个扬声器的任何设备中实现。为了概述本公开，这里已经描述了本专利技术的特定方面、优点和新颖特征。应当理解并非根据这里公开的本专利技术的任何特定实施例均实现所有这些优点。因此，可以实现或执行这里公开的本专利技术，使得实现和优化这里教导的一个优点或一组优点，而不必实现如这里教导或建议的其他优点。 在特定实施例中，一种虚拟加宽通过扬声器对播放的立体声音频信号的方法包括:接收立体声音频信号，其中，立体声音频信号包括左音频信号和右音频信号。该方法还可以包括:向左声道提供左音频信号并且向右声道提供右音频信号，并且在不采用任何计算密集型的头部相关传递函数(HRTF)或反HRTF来尝试完全消除串扰的情况下，采用声偶极子原理来减轻扬声器对与收听者两侧耳朵之间的串扰的影响。所述采用可以包括(通过一个或多个处理器):至少通过(a)使左音频信号反相来产生反相的左音频信号并且(b)将反相的左音频信号与右音频信号相组合来近似第一声偶极子，并且至少通过(a)使右音频信号反相来产生反相的右音频信号并且(b)将反相的右音频信号与左音频信号相组合来近似第二声偶极子；对第一声偶极子应用单个第一反HRTF，以产生左滤波信号。可以在左声道的第一直接路径而不是从左声道到右声道的第一串扰路径中应用第一反HRTF。该方法还可以包括:对第二声偶极子应用单个第二反HRTF函数，以产生右滤波信号，其中，可以在右声道的第二直接路径而不是从右声道到左声道的第二串扰路径中应用第二反HRTF，并且第一和第二反HRTF提供左滤波信号和右滤波信号之间的耳间强度差(IID)。此外，该方法可以包括提供左滤波信号和右滤波信号以在扬声器对上回放，从而提供配置为被收听者感知为比左扬声器和右扬声器之间的实际距离宽的立体声像。在一些实施例中，一种虚拟加宽通过扬声器对播放的立体声音频信号的系统包括:声偶极子部件，能够接收左音频信号和右音频信号，至少通过(a)使左音频信号反相来产生反相的左音频信号并且(b)将反相的左音频信号与右音频信号相组合来近似第一声偶极子，并且至少通过(a)使右音频信号反相来产生反相的右音频信号并且(b)将反相的右音频信号与左音频信号相组合来近似第二声偶极子。该系统还可以包括:耳间强度差(IID)部件，对第一声偶极子应用单个第一听觉响应函数，以产生左滤波信号；并且对第二声偶极子应用单个第二听觉响应函数，以产生右滤波信号。该系统可以提供左滤波信号和右滤波信号以在扬声器对上回放，从而提供配置为被收听者感知为比左扬声器和右扬声器之间的实际距离宽的立体声像。此外，声偶极子部件和IID部件可以由一个或多个处理器来实现。在一些实施例中，其上存储有处理器可执行指令的非暂时物理电子存储装置，处理器可执行指令在由一个或多个处理器执行时实现用于虚拟加宽通过扬声器对播放的立体声音频信号的部件。这些部件可以包括:声偶极子部件，能够接收左音频信号和右音频信号，至少通过(a)使左音频信号反相来产生反相的左音频信号并且(b)将反相的左音频信号与右音频信号相组合来形成第一仿真声偶极子，并且至少通过(a)使右音频信号反相来产生反相的右音频信号并且(b)将反相的右音频信号与左音频信号相组合来形成第二仿真声偶极子。还部件还可以包括:耳间强度差(IID)部件，配置为对第一仿真声偶极子应用单个第一反头部相关传递函数(HRTF)，以产生左滤波信号；并且对第二仿真声偶极子应用单个第二反HRTF，以产生右滤波信号。附图说明贯穿附图，可以重复使用附图标记来指示所标识的元件之间的对应关系。提供附图来示意这里描述的本专利技术的实施例，但不限制本专利技术的范围。图1示出了串扰减小情形的实施例。图2示出了可以用于加宽立体声像的理想声偶极子的原理。图3示出了采用加宽的立体声像来提高收听者的音频体验的示例收听情形。图4示出了立体声加宽系统的实施例。图5示出了图4的立体声加宽系统的更详细实施例。图6示出了示例头部相关传递函数(HRTF)的时域曲线图。图7示出了图6的示例HRTF的频率响应曲线图。图8示出了通过对图7的HRTF取反而获得的反HRTF的频率响应曲线图。图9示出了通过操控图8的反HRTF而获得的反HRTF的频率响应曲线图。图10示出了图9的反HRTF之一的频率响应曲线图。图11示出了立体声加宽系统的实施例的扫频曲线图。具体实施例方式1.介绍典型地，便携式电子设备包括紧凑布置的小扬声器。由于被紧凑布置，这些扬声器倾向于提供不良声道分离，导致较窄声像。因此，通过这样的扬声器很难听到立体声和3D声效。当前的串扰消除算法的目的在于通过减小或消除扬声器串扰来减轻这些问题。然而，这些算法实现起来计算成本太高，因为这些算法倾向于采用多个头部相关传递函数(HRTF)。例如，普通串扰消除算法采用四个或更多个HRTF，这利用具有有限计算资源的移动设备执行起来计算成本太高。有利地，在特定实施例中，这里描述的音频系统提供具有与现有串扰消除方法相比降低计算资源消耗的立体声加宽。在一个实施例中，音频系统在每个声道路径采用单个反HRTF而不是多个HRTF。去除在串扰消除中通常使用的HRTF避免了对串扰消除的基本假定，即消除串扰的路径的传递函数应当为零。然而，在特定实施例中，在音频系统中实现声偶极子特征可以有利地允许忽略该假定，而同时仍提供立体声加宽并且潜在地提供至少一些串扰减少。这里描述的音频系统的特征可以在便携式电子设备(例如，电话、膝上型计算机、其他计算机、便携式媒体播放器等)中实现，来加宽由在这些设备内部的扬声器或与这些设备相连的外部扬声器产生的立体声像。对于一些实施例，在移动设备(例如，电话、平板电脑、膝上型计算机或具有紧凑布置的扬声器的其他设备)中，这里描述的系统的优点最显著。然而，可以利用具有与移动设备相比间隔更大的扬声器的设备(例如电视和车载立体声系统等)来实现这里描述的系统的至少一些优点。更一般地，可以在任何音频设备(包括具有多于两个扬声器的设备)中实现这里描述的音频系统。11 示例立体声像加宽特征参考附图，图1示出了串扰减小情形100的实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.20 US 61/405,1151.一种用于虚拟加宽通过扬声器对播放的立体声音频信号的方法，该方法包括: 接收立体声音频信号，立体声音频信号包括左音频信号和右音频信号； 向左声道提供左音频信号并且向右声道提供右音频信号； 在不采用任何计算密集型的头部相关传递函数(HRTF)来尝试完全消除串扰的情况下，采用声偶极子原理来减轻扬声器对与收听者两侧耳朵之间的串扰的影响，包括通过一个或多个处理器: 至少通过(a)使左音频信号反相来产生反相的左音频信号并且(b)将反相的左音频信号与右音频信号相组合来近似第一声偶极子，并且 至少通过(a)使右音频信号反相来产生反相的右音频信号并且(b)将反相的右音频信号与左音频信号相组合来近似第二声偶极子； 对第一声偶极子应用单个第一反HRTF，以产生左滤波信号，在左声道的第一直接路径而不是从左声道到右声道的第一串扰路径中应用第一反HRTF ； 对第二声偶极子应用单个第二反HRTF函数，以产生右滤波信号，在右声道的第二直接路径而不是从右声道到左声道的第二串扰路径中应用第二反HRTF，其中第一和第二反HRTF提供左滤波信号和右滤波信号之间的耳间强度差(IID);并且 提供左滤波信号和右滤波信号以在扬声器对上回放，从而提供配置为被收听者感知为比左扬声器和右扬声器之间的实际距离宽的立体声像。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述近似第一声偶极子还包括对左音频信号应用第一延迟，并且所述近似第二声偶极子还包括对右音频信号应用第二延迟，选择第一和第二延迟以提供耳间时延(ITD)。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括: 增强左音频信号以产生增强的左音频信号； 将增强的左音频信号与左滤波信号相组合，以产生增强的左滤波音频信号； 增加右音频信号以产生增强的右音频信号；并且 将增强的右音频信号与右滤波信号相组合，以产生增强的右滤波音频信号。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括:在执行所述提供之前增强左滤波信号和右滤波信号。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述增强包括: 对左滤波信号进行高通滤波，以产生第二左滤波信号，从而降低左滤波信号的低频失真；并且 对右滤波信号进行高通滤波，以产生第二右滤波信号，从而降低右滤波信号的低频失真。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述增强还包括:执行左音频信号和右音频信号之一或二者的动态范围压缩，以相比于较高频率更多地提升较低频率，从而避免对较高频率产生限幅。7.根据权利 要求6所述的方法，其中，所述执行动态范围压缩包括:对左滤波信号和右滤波信号之一或二者应用限幅器。8.一种用于虚拟加宽通过扬声器对播放的立体声音频信号的系统，该系统包括: 声偶极子部件，配置为:接收左音频信号和右音频信号， 至少通过(a)使左音频信号反相来产生反相的左音频信...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文，
申请(专利权)人：DTS有限责任公司，
类型：
国别省市：
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