扬声器阵列的均衡制造技术

描述了可以用于实现声音再现系统中的扬声器的均衡和/或低音管理的方法和装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于扬声器阵列的均衡和/或低音管理的方法和装置对相关申请的交叉引用本申请要求2011年7月1日提交的美国临时申请No.61/504,005和2012年4月20日提交的No.61/636,076的优先权，其中两者都通过引用全部合并于此。
本申请涉及信号处理。更具体地，本专利技术的实施例涉及扬声器和扬声器阵列的均衡。
技术介绍
用于创建影院内容的技术包括混合数字音频信号以生成用于与整个电影呈现的视觉分量结合呈现的数字音频声轨。混合音频信号的部分被分配给并且通过特定数目的预定义声道被重放，例如在杜比数字5.1情况下为6声道，以及在杜比环绕声7.1情况下为8声道，两个都是行业标准。图1示出杜比环绕声7.1的声音再现系统的示例。在此示例中，声音再现系统包括用于通过8声道再现混合音频的16个扬声器。屏幕后面的扬声器对应于左边（L）、中间（C）、右边（R），以及低频效果（LFE）声道。四个环绕声道从后面传达声音并且传到听音环境的侧面；左侧环绕声（Lss）、左后环绕声（Lrs）、右后环绕声（Rrs）、以及右侧环绕声。在影院环境中，每个环绕声道通常包括被称为阵列的多个扬声器（此示例所示为3）。阵列中的每个扬声器由相同的信号驱动，例如，所有3个Lss扬声器接收相同的Lss声道信号。在特定房间安装此类用于重放的系统通常包括为每个声道调整扬声器组的频率响应以符合预定义的基准。这伴随有利用基准信号（例如，色调或噪音序列）驱动每个声道的扬声器、利用位于房间的一个或多个麦克风（未示出）捕获声能、将捕获的能量馈送回到声音处理器、以及调整在声音处理器处的对应声道的频率响应以达到期望的响应。此均衡可以例如根据由电影与电视工程师学会（SMPTE）公布的标准进行，这些标准诸如例如用于电影-配音影院、审片室、以及室内影院-B-链电声响应的SMPTE标准202M-1998或用于电影-配音阶段（混录室）、放映室以及室内影院-B-链电声响应的SMPTE标准202:2010，其中后一种的副本附于此作为附录并且成为此公开的一部分。
技术实现思路
根据各种实施例，提供用于均衡声音再现系统的扬声器的方法、系统、设备、装置、和计算机可读的介质。根据第一类实施例，在听音环境中以多个阵列配置扬声器，每个阵列包括扬声器的子集。为每个扬声器确定各自的频率响应。参考对应的各自的频率响应和扬声器基准频率响应为每个扬声器确定各自的扬声器均衡系数。为每个阵列确定阵列频率响应，包括利用对应的各自的扬声器均衡系数修改应用于每个阵列中的每个扬声器的刺激。参考对应的阵列频率响应和阵列基准频率响应为每个阵列确定阵列校正均衡系数。根据特定的实施例，声音再现系统还包括听音环境中的一个或多个重低音扬声器；每个扬声器被分配与所述扬声器相关联的低于截止频率的低频能量被定向到的所述一个或多个重低音扬声器的子集。确定各自的频率响应和阵列频率响应包括将每个扬声器的低频能量定向到分配的一个或多个重低音扬声器。根据更特定的实施例，参考扬声器与分配的一个或多个重低音扬声器中的每一个之间的一个或多个距离，在分配的一个或多个重低音扬声器之间分摊每个扬声器的低频能量。根据特定的实施例，所述扬声器中的第一扬声器被在第一重放模式中利用第一音频信号驱动，所述第一扬声器独立于阵列中的包括所述第一扬声器的第一阵列，该步骤包括利用与所述扬声器中的所述第一扬声器相关联的各自的扬声器均衡系数以修改第一音频信号的频率内容。第一阵列中的所有扬声器被在基本上与第一重放模式同时的第二重放模式中利用第二音频信号驱动，包括利用与第一阵列中的扬声器相关联的各自的扬声器均衡系数和与第一阵列相关联的阵列校正均衡系数以修改第二音频信号的频率内容。根据更特定的实施例，声音再现系统还包括在听音环境中的一个或多个重低音扬声器，每个扬声器被分配一个或多个重低音扬声器的子集。利用第一音频信号驱动扬声器中的第一扬声器以及利用第二音频信号驱动第一阵列的所有扬声器包括参考扬声器与分配的一个或多个重低音扬声器中的每一个之间的一个或多个距离在分配的一个或多个重低音扬声器当中分摊每个扬声器的低频能量。根据更特定的实施例，第一音频信号由指定表示听音环境的虚拟环境中的离散声音的虚拟轨迹的数字对象表示。包括第一扬声器的扬声器的子集被确定为在第一重放模式中利用一个或多个功率放大器驱动以呈现离散声音以实现与虚拟轨迹对应的听音环境中的表观轨迹。根据另一类实施例，提供用于实施用于包括多个扬声器和一个或多个重低音扬声器的声音再现系统的低音管理的方法、系统、设备、装置、和计算机可读介质。每个扬声器被分配与扬声器相关联的低于截止频率的低频能量被定向到的一个或多个重低音扬声器的子集。参考扬声器与分配的一个或多个重低音扬声器中的每一个之间的一个或多个距离确定被定向到分配的一个或多个重低音扬声器中的每一个的相关联的低频能量的一部分。根据特定的实施例，重低音扬声器基于与扬声器的空间关系被分配给每个扬声器。根据特定实施例，从分配给特定扬声器的重低音扬声器的子集中排除特定重低音扬声器，其中与被定向到该特定重低音扬声器的特定扬声器相关联的低频能量的确定的部分低于阈值。根据特定的实施例，参考特定扬声器与特定分配的重低音扬声器之间的欧几里德距离的指数幂确定与被定向到分配的重低音扬声器中特定的一个的特定扬声器相关联的低频能量的部分。根据特定的实施例，参考表示其中布置扬声器和重低音扬声器的听音环境的房间配置文件为每个扬声器确定扬声器与分配的重低音扬声器中的每一个之间的一个或多个距离。根据特定的实施例，分配给扬声器中特定的一个扬声器的重低音扬声器的子集包括声音再现系统的全部或比全部少的重低音扬声器。根据特定的实施例，与特定扬声器相关联的低频能量被在它的分配的重低音扬声器当中分摊，并且利用分摊的低频能量驱动分配给特定扬声器的重低音扬声器以使得得到的声能好像是来源于听音环境中接近特定扬声器的位置。根据先前描述的实施例的任何一个的特定实施例，声音再现系统采用具有多个声道的数字音频格式，并且其中每个阵列对应于声道中的一个。对本专利技术的性质和优点的进一步的了解可以通过参考说明书的其余部分和附图来实现。附图说明图1是多声道数字音频再现系统的示例的简图。图2是多声道数字音频再现系统的另一个示例的简图。图3是用于获取均衡系数的技术的流程图。图4是用于利用均衡系数呈现数字音频的技术的流程图。图5是其中描述低音管理技术的听音环境的简图。具体实施方式现在将对本专利技术的特定实施例详细做出参考。在附图中示出了这些特定实施例的示例。虽然结合这些特定实施例描述本专利技术，但是应当理解，不预期将本专利技术限制到描述的实施例。相反地，意图涵盖可以被包括在如附加权利要求书所定义的本专利技术的精神和范围之内的替换、修改和变化。在下面说明书中，阐述细节以便提供对本专利技术的更彻底的理解。在没有某些或所有这些细节的情况下可以实践本专利技术。此外，公知的特征可以不被详细描述以避免不必要地模糊本专利技术。描述可以用于实现声音再现系统中的扬声器的均衡技术，这些技术对具有越来增大的数目的声道和逐渐复杂的声音再现模式的系统尤其有益。图2示出了可以实践特定实施方式的影院环境200（从头顶看）的示例。投影仪202、声音处理器204、和音频功率放大器组206协作地操作以提供电影呈现的视觉和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于包括多个扬声器的声音再现系统的计算机执行的均衡方法，所述扬声器被在听音环境中以多个阵列配置，每个阵列包括扬声器的子集，所述方法包括：利用一个或多个计算设备，为每个扬声器确定各自的频率响应；利用一个或多个计算设备，参考对应的各自的频率响应和扬声器基准频率响应，为每个扬声器确定各自的扬声器均衡系数；利用一个或多个计算设备，为每个阵列确定阵列频率响应，包括利用对应的各自的扬声器均衡系数修改应用于每个阵列中的每个扬声器的刺激；以及利用一个或多个计算设备，参考对应的阵列频率响应和阵列基准频率响应，为每个阵列确定阵列校正均衡系数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.01 US 61/504,005;2012.04.20 US 61/636,0761.一种用于包括多个扬声器和一个或多个重低音扬声器的声音再现系统的计算机执行的方法，所述方法包括，为每个扬声器：利用一个或多个计算设备，分配所述一个或多个重低音扬声器的子集，其中低于截止频率的、与扬声器相关联的低频能量被定向到所述子集；以及利用所述一个或多个计算设备，参考扬声器与分配的一个或多个重低音扬声器的每一个之间的一个或多个距离，确定要被定向到分配的一个或多个重低音扬声器中的每一个的相关联的低频能量的一部分。2.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个重低音扬声器基于与扬声器的空间关系被分配给每个扬声器。3.如权利要求1所述的方法，还包括，当要被定向到特定重低音扬声器的、与特定扬声器相关联的低频能量的确定的部分低于阈值时，从分配给该特定扬声器的重低音扬声器的子集中排除该特定重低音扬声器。4.如权利要求1到3中的任何一个所述的方法，其中参考特定扬声器与特定分配的重低音扬声器之间的欧几里德距离的指数幂，确定与要被定向到分配的重低音扬声器中特定的一个的特定扬声器相关联的低频能量的所述部分。5.如权利要求1所述的方法，还包括，参考表示其中布置扬声器和重低音扬声器的听音环境的房间配置文件，为每个扬声器确定扬声器与分配的重低音扬声器中的每一个之间的一个或多个距离。6.如权利要求1所述的方法，其中分配给所述扬声器中特定的一个扬声器的重低音扬声器的子集包括声音再现系统的所有重低音扬声器。7.如权利要求1所述的方法，其中分配给所述扬声器中特定的一个扬声器的重低音扬声器的子集包括声音再现系统的少于全部的重低音扬声器。8.如权利要求1所述的方法，其中所述扬声器被在听音环境中以多个阵列配置，每个阵列包括扬声器的子集，所述方法还包括：利用一个或多个计算设备，为每个扬声器确定各自的频率响应；利用一个或多个计算设备，参考对应的各自的频率响应和扬声器基准频率响应，为每个扬声器确定各自的扬声器均衡系数；利用一个或多个计算设备，为每个阵列确定阵列频率响应，包括利用对应的各自的扬声器均衡系数修改应用于每个阵列中的每个扬声器的刺激；其中确定各自的频率响应和阵列频率响应包括将每个扬声器的低频能量定向到所述一个或多个重低音扬声器的分配的子集；以及利用一个或多个计算设备，参考对应的阵列频率响应和阵列基准频率响应，为每个阵列确定阵列校正均衡系数。9.权利要求8所述的方法，还包括：在第一重放模式中利用第一音频信号驱动扬声器中的第一扬声器，所述第一扬声器独立于所述阵列中的包括所述第一扬声器的第一阵列，其中在第一重放模式中利用第一音频信号驱动扬声器中的第一扬声器包括利用与所述扬声器中的所述第一扬声器相关联的各自的扬声器均衡系数修改第一音频信号的频率内容；以及在与第一重放模式同时的第二重放模式中利用第二音频信号驱动第一阵列中的所有扬声器，其中在与第一重放模式同时的第二重放模式中利用第二音频信号驱动第一阵列中的所有扬声器包括利用与第一阵列中的扬声器相关联的各自的扬声器均衡系数和与第一阵列相关联的阵列校正均衡系数修改第二音频信号的频率内容。10.如权利要求8所述的方法，其中声音再现系统采用具有多个声道的数字音频格式，并且其中每个阵列对应于所述多个声道中的一个。11.一种用于包括多个扬声器和一个或多个重低音扬声器的声音再现系统的计算机执行的系统，所述系统包括，为每个扬声器：用于利用一个或多个计算设备，分配所述一个或多个重低音扬声器的子集的装置，其中低于截止频率的、与扬声器相关联的低频能量被定向到所述子集；以及用于利用所述一个或多个计算设备，参考扬声器与分配的一个或多个重低音扬声器的每一个之间的一个或多个距离，确定要被定向到分配的一个或多个重低音扬声器中的每一个的相关联的低频能量的一部分的装置。12.如权利要求11所述的系统，其中所述一个或多个重低音扬声器基于与扬声器的空间关系被分配给每个扬声器。13.如权利要求11所述的系统，还包括，用于当要被定向到特定重低音扬声器的、与特定扬声器相关联的低频能量的确定的部分低于阈值时，从分配给该特定扬声器的重低音扬声器的子集中排除该特定重低音扬声器的装置。14.如权利要求11到13中的任何一个所述的系统，其中参考特定扬声器与特定分配的重低音扬声器之间的欧几里德距离的指数幂，确定与要被定向到分配的重低音扬声器中特定的一个的特定扬声器相关联的低频能量的所述部分。15.如权利要求11所述的系统，还包括，用于参考表示其中布置扬声器和重低音扬声器的听音环境的房间配置文件，为每个扬声器确定扬声器与分配的重低音扬声器中的每一个之间的一个或多个距离的装置。16.如权利要求11所述的系统，其中分配...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·F·戴维斯，路易斯·D·费尔德，N·R·茨恩高斯，C·Q·鲁宾逊，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：
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