揚(yáng)聲器陣列的均衡的制作方法
【專利摘要】描述了可以用于實(shí)現(xiàn)聲音再現(xiàn)系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器的均衡和/或低音管理的方法和裝置。
【專利說明】揚(yáng)聲器陣列的均衡
[0001]對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2011年7月1日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/504，005和2012年4月20日提交的N0.61/636,076的優(yōu)先權(quán)，其中兩者都通過引用全部合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請(qǐng)涉及信號(hào)處理。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器陣列的均衡。
【背景技術(shù)】
[0004]用于創(chuàng)建影院內(nèi)容的技術(shù)包括混合數(shù)字音頻信號(hào)以生成用于與整個(gè)電影呈現(xiàn)的視覺分量結(jié)合呈現(xiàn)的數(shù)字音頻聲軌。混合音頻信號(hào)的部分被分配給并且通過特定數(shù)目的預(yù)定義聲道被重放，例如在杜比數(shù)字5.1情況下為6聲道，以及在杜比環(huán)繞聲7.1情況下為8聲道，兩個(gè)都是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。圖1示出杜比環(huán)繞聲7.1的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的示例。
[0005]在此示例中，聲音再現(xiàn)系統(tǒng)包括用于通過8聲道再現(xiàn)混合音頻的16個(gè)揚(yáng)聲器。屏幕后面的揚(yáng)聲器對(duì)應(yīng)于左邊(L)、中間(C)、右邊(R)，以及低頻效果(LFE)聲道。四個(gè)環(huán)繞聲道從后面?zhèn)鬟_(dá)聲音并且傳到聽音環(huán)境的側(cè)面；左側(cè)環(huán)繞聲(Lss)、左后環(huán)繞聲(Lrs)、右后環(huán)繞聲(Rrs )、以及右側(cè)環(huán)繞聲。在影院環(huán)境中，每個(gè)環(huán)繞聲道通常包括被稱為陣列的多個(gè)揚(yáng)聲器(此示例所示為3)。陣列中的每個(gè)揚(yáng)聲器由相同的信號(hào)驅(qū)動(dòng)，例如，所有3個(gè)Lss揚(yáng)聲器接收相同的Lss聲道信號(hào)。
[0006]在特定房間安裝此類用于重放的系統(tǒng)通常包括為每個(gè)聲道調(diào)整揚(yáng)聲器組的頻率響應(yīng)以符合預(yù)定義的基準(zhǔn)。這伴隨有利用基準(zhǔn)信號(hào)(例如，色調(diào)或噪音序列)驅(qū)動(dòng)每個(gè)聲道的揚(yáng)聲器、利用位于房間的一個(gè)或多個(gè)麥克風(fēng)(未示出)捕獲聲能、將捕獲的能量饋送回到聲音處理器、以及調(diào)整在聲音處理器處的對(duì)應(yīng)聲道的頻率響應(yīng)以達(dá)到期望的響應(yīng)。
[0007]此均衡可以例如根據(jù)由電影與電視工程師學(xué)會(huì)(SMPTE)公布的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，這些標(biāo)準(zhǔn)諸如例如用于電影-配音影院、審片室、以及室內(nèi)影院-B-鏈電聲響應(yīng)的SMPTE標(biāo)準(zhǔn)202M-1998 ( ?1998 )或用于電影-配音階段(混錄室)、放映室以及室內(nèi)影院_B_鏈電聲響應(yīng)的SMPTE標(biāo)準(zhǔn)202:2010( ?2010 )，其中后一種的副本附于此作為附錄并且成為此公開的一部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)各種實(shí)施例，提供用于均衡聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的揚(yáng)聲器的方法、系統(tǒng)、設(shè)備、裝置、和計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)。根據(jù)第一類實(shí)施例，在聽音環(huán)境中以多個(gè)陣列配置揚(yáng)聲器，每個(gè)陣列包括揚(yáng)聲器的子集。為每個(gè)揚(yáng)聲器確定各自的頻率響應(yīng)。參考對(duì)應(yīng)的各自的頻率響應(yīng)和揚(yáng)聲器基準(zhǔn)頻率響應(yīng)為每個(gè)揚(yáng)聲器確定各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)。為每個(gè)陣列確定陣列頻率響應(yīng)，包括利用對(duì)應(yīng)的各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)修改應(yīng)用于每個(gè)陣列中的每個(gè)揚(yáng)聲器的刺激。參考對(duì)應(yīng)的陣列頻率響應(yīng)和陣列基準(zhǔn)頻率響應(yīng)為每個(gè)陣列確定陣列校正均衡系數(shù)。[0009]根據(jù)特定的實(shí)施例，聲音再現(xiàn)系統(tǒng)還包括聽音環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器；每個(gè)揚(yáng)聲器被分配與所述揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低于截止頻率的低頻能量被定向到的所述一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器的子集。確定各自的頻率響應(yīng)和陣列頻率響應(yīng)包括將每個(gè)揚(yáng)聲器的低頻能量定向到分配的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器。根據(jù)更特定的實(shí)施例，參考揚(yáng)聲器與分配的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)之間的一個(gè)或多個(gè)距離，在分配的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器之間分?jǐn)偯總€(gè)揚(yáng)聲器的低頻能量。
[0010]根據(jù)特定的實(shí)施例，所述揚(yáng)聲器中的第一揚(yáng)聲器被在第一重放模式中利用第一音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)，所述第一揚(yáng)聲器獨(dú)立于陣列中的包括所述第一揚(yáng)聲器的第一陣列，該步驟包括利用與所述揚(yáng)聲器中的所述第一揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)以修改第一音頻信號(hào)的頻率內(nèi)容。第一陣列中的所有揚(yáng)聲器被在基本上與第一重放模式同時(shí)的第二重放模式中利用第二音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)，包括利用與第一陣列中的揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)和與第一陣列相關(guān)聯(lián)的陣列校正均衡系數(shù)以修改第二音頻信號(hào)的頻率內(nèi)容。根據(jù)更特定的實(shí)施例，聲音再現(xiàn)系統(tǒng)還包括在聽音環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器，每個(gè)揚(yáng)聲器被分配一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器的子集。利用第一音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器中的第一揚(yáng)聲器以及利用第二音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一陣列的所有揚(yáng)聲器包括參考揚(yáng)聲器與分配的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)之間的一個(gè)或多個(gè)距離在分配的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器當(dāng)中分?jǐn)偯總€(gè)揚(yáng)聲器的低頻能量。
[0011]根據(jù)更特定的實(shí)施例，第一音頻信號(hào)由指定表示聽音環(huán)境的虛擬環(huán)境中的離散聲音的虛擬軌跡的數(shù)字對(duì)象表不。包括第一揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器的子集被確定為在第一重放模式中利用一個(gè)或多個(gè)功率放大器驅(qū)動(dòng)以呈現(xiàn)離散聲音以實(shí)現(xiàn)與虛擬軌跡對(duì)應(yīng)的聽音環(huán)境中的表觀軌跡。
[0012]根據(jù)另一類實(shí)施例，提供用于實(shí)施用于包括多個(gè)揚(yáng)聲器和一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的低音管理的方法、系統(tǒng)、設(shè)備、裝置、和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。每個(gè)揚(yáng)聲器被分配與揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低于截止頻率的低頻能量被定向到的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器的子集。參考揚(yáng)聲器與分配的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)之間的一個(gè)或多個(gè)距離確定被定向到分配的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)的相關(guān)聯(lián)的低頻能量的一部分。
[0013]根據(jù)特定的實(shí)施例，重低音揚(yáng)聲器基于與揚(yáng)聲器的空間關(guān)系被分配給每個(gè)揚(yáng)聲器。
[0014]根據(jù)特定實(shí)施例，從分配給特定揚(yáng)聲器的重低音揚(yáng)聲器的子集中排除特定重低音揚(yáng)聲器，其中與被定向到該特定重低音揚(yáng)聲器的特定揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低頻能量的確定的部分低于閾值。
[0015]根據(jù)特定的實(shí)施例，參考特定揚(yáng)聲器與特定分配的重低音揚(yáng)聲器之間的歐幾里德距離的指數(shù)冪確定與被定向到分配的重低音揚(yáng)聲器中特定的一個(gè)的特定揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低頻能量的部分。
[0016]根據(jù)特定的實(shí)施例，參考表不其中布置揚(yáng)聲器和重低音揚(yáng)聲器的聽音環(huán)境的房間配置文件為每個(gè)揚(yáng)聲器確定揚(yáng)聲器與分配的重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)之間的一個(gè)或多個(gè)距離。
[0017]根據(jù)特定的實(shí)施例，分配給揚(yáng)聲器中特定的一個(gè)揚(yáng)聲器的重低音揚(yáng)聲器的子集包括聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的全部或比全部少的重低音揚(yáng)聲器。[0018]根據(jù)特定的實(shí)施例，與特定揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低頻能量被在它的分配的重低音揚(yáng)聲器當(dāng)中分?jǐn)?，并且利用分?jǐn)偟牡皖l能量驅(qū)動(dòng)分配給特定揚(yáng)聲器的重低音揚(yáng)聲器以使得得到的聲能好像是來源于聽音環(huán)境中接近特定揚(yáng)聲器的位置。
[0019]根據(jù)先前描述的實(shí)施例的任何一個(gè)的特定實(shí)施例，聲音再現(xiàn)系統(tǒng)采用具有多個(gè)聲道的數(shù)字音頻格式，并且其中每個(gè)陣列對(duì)應(yīng)于聲道中的一個(gè)。
[0020]對(duì)本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步的了解可以通過參考說明書的其余部分和附圖來實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是多聲道數(shù)字音頻再現(xiàn)系統(tǒng)的示例的簡圖。
[0022]圖2是多聲道數(shù)字音頻再現(xiàn)系統(tǒng)的另一個(gè)示例的簡圖。
[0023]圖3是用于獲取均衡系數(shù)的技術(shù)的流程圖。
[0024]圖4是用于利用均衡系數(shù)呈現(xiàn)數(shù)字音頻的技術(shù)的流程圖。
[0025]圖5是其中描述低音管理技術(shù)的聽音環(huán)境的簡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]現(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例詳細(xì)做出參考。在附圖中示出了這些特定實(shí)施例的示例。雖然結(jié)合這些特定實(shí)施例描述本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，不預(yù)期將本發(fā)明限制到描述的實(shí)施例。相反地，意圖涵蓋可以被包括在如附加權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的替換、修改和變化。在下面說明書中，闡述細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的更徹底的理解。在沒有某些或所有這些細(xì)節(jié)的情況下可以實(shí)踐本發(fā)明。此外，公知的特征可以不被詳細(xì)描述以避免不必要地模糊本發(fā)明。
[0027]描述可以用于實(shí)現(xiàn)聲音再現(xiàn)系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器的均衡技術(shù)，這些技術(shù)對(duì)具有越來增大的數(shù)目的聲道和逐漸復(fù)雜的聲音再現(xiàn)模式的系統(tǒng)尤其有益。
[0028]圖2示出了可以實(shí)踐特定實(shí)施方式的影院環(huán)境200 (從頭頂看)的示例。投影儀202、聲音處理器204、和音頻功率放大器組206協(xié)作地操作以提供電影呈現(xiàn)的視覺和音頻分量，其中功率放大器206驅(qū)動(dòng)布置在環(huán)境周圍的揚(yáng)聲器和重低音揚(yáng)聲器(為了清楚未不出連接)。聲音處理器204可以是各種計(jì)算設(shè)備或聲音處理器中的任何一個(gè)，包括例如一個(gè)或多個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)或一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器、或諸如例如來自于杜比實(shí)驗(yàn)室公司的杜比數(shù)字影院處理器CP750之類的一個(gè)或多個(gè)影院處理器。音響工程師208與聲音處理器204的交互可以通過膝上計(jì)算機(jī)210、平板、智能電話機(jī)等經(jīng)由例如基于瀏覽器的html連接進(jìn)行。測量和處理通常將利用包括模擬或數(shù)字輸入以接收麥克風(fēng)饋入以及輸出以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的聲音處理器進(jìn)行。
[0029]描述的環(huán)境包括頭頂揚(yáng)聲器并且可以由聲音處理器配置以利用與不同聲道對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器的不同子集重放具有不同數(shù)目的音頻聲道(例如，6、8、10、14等)的聲軌。根據(jù)各種數(shù)字音頻格式中的任何一個(gè)(例如，杜比5.1或7.1，或具有較大數(shù)目的聲道的格式，例如
9.1,13.1、或更高)，聲音處理器204可以被配置為利用用于對(duì)應(yīng)聲道的混合音頻驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的每個(gè)子集或陣列(經(jīng)由功率放大器206)。
[0030]聲音處理器204也可以被配置為基本上與混合音頻聲道重放同時(shí)地對(duì)聽音環(huán)境中的揚(yáng)聲器的各個(gè)子集實(shí)行更粒性的控制以呈現(xiàn)其中離散的聲音像是在環(huán)境中的特定點(diǎn)處發(fā)起的現(xiàn)實(shí)的三維虛擬聲音環(huán)境，并且隨著對(duì)應(yīng)于視覺呈現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)軌跡在環(huán)境中移動(dòng)。也就是說，聲音處理器204被配置為獨(dú)立于各個(gè)聲道的混合音頻并且基本上與各個(gè)聲道的混合音頻同時(shí)地驅(qū)動(dòng)各個(gè)揚(yáng)聲器或各個(gè)揚(yáng)聲器的組合以達(dá)到這樣的效果。這可以例如利用指定對(duì)應(yīng)于實(shí)際聽音環(huán)境的虛擬三維環(huán)境中的此類離散聲音的聲音對(duì)象來完成。根據(jù)特定類的此類實(shí)施方式，揚(yáng)聲器和重低音揚(yáng)聲器的實(shí)際配置被在聲音處理器可用的房間配置文件中指定(例如，利用任何適當(dāng)?shù)亩S或三維坐標(biāo)系)，所述聲音處理器將聲音對(duì)象的指定翻譯為伴隨適當(dāng)?shù)脑鲆骝?qū)動(dòng)一組揚(yáng)聲器以實(shí)現(xiàn)期望的表觀位置和/或在呈現(xiàn)期間聲音的移動(dòng)軌跡。
[0031]根據(jù)特定的實(shí)施方式，聲音處理器204被配置為在兩層均衡處理中調(diào)整聽音環(huán)境中的揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)。如將討論的，第一層均衡將每個(gè)各個(gè)揚(yáng)聲器均衡到指定的目標(biāo)頻率響應(yīng)，并且然后第二層均衡利用第一層均衡適當(dāng)?shù)胤纸M到陣列中的揚(yáng)聲器。圖3中示出了用來生成均衡系數(shù)的獲取處理的特定實(shí)施方式。
[0032]在圖3中描述的均衡處理被作為設(shè)置處理的一部分進(jìn)行并且可以利用諸如例如聲音處理器204之類的一個(gè)或多個(gè)聲音處理器進(jìn)行，通過該設(shè)置處理，諸如在圖2中描述的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)之類的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)被配置用于特定聽音環(huán)境。當(dāng)聲音再現(xiàn)系統(tǒng)由音響工程師(例如，工程師208)經(jīng)由聯(lián)接到聲音處理器(例如，利用膝上計(jì)算機(jī)210)被首先部署時(shí)，執(zhí)行均衡處理。并且如將理解，處理也可以在任何隨后的時(shí)候執(zhí)行，例如，周期性地(甚至每天)調(diào)整均衡以對(duì)聽音環(huán)境解釋任何修改或揚(yáng)聲器和重低音揚(yáng)聲器頻率響應(yīng)的變化。為了簡化處理，麥克風(fēng)212的陣列被部署在聽音環(huán)境中以向用于測量各種各自的揚(yáng)聲器與陣列(為了清楚未示出連接)的頻率響應(yīng)聲音處理器提供反饋。
[0033]根據(jù)各種實(shí)施方式，可以以各種方式處理由麥克風(fēng)捕獲的聲能。例如，由麥克風(fēng)捕獲的能量可以被平均以保證使用能量的準(zhǔn)確表示(例如，較少受房間的各種模式影響)。根據(jù)某些實(shí)施方式，僅僅特定麥克風(fēng)可以用來獲取用于揚(yáng)聲器的特定子集的聲能?？商鎿Q地或此外，來自于不同的麥克風(fēng)的貢獻(xiàn)可以根據(jù)它們的位置被加權(quán)。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其它適當(dāng)?shù)淖兓瘜@而易見。
[0034]第一層均衡跨圖3的流程圖的頂部從左至右示出并且被對(duì)于聽音環(huán)境中的每個(gè)揚(yáng)聲器執(zhí)行。每個(gè)揚(yáng)聲器被單獨(dú)地利用刺激，例如，粉紅噪聲、正弦掃描等驅(qū)動(dòng)(302)?？蛇x的低音管理步驟(304)確定用于每個(gè)揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的低頻能量的量(0和100%之間)以重定向到位于聽音環(huán)境(通常而不一定是最近的一個(gè))周圍的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器。以下討論可以用于確定這些量的低音管理處理的更多細(xì)節(jié)。
[0035]由應(yīng)用的刺激產(chǎn)生的聲能被捕獲(例如，利用麥克風(fēng))并且由聲音處理器對(duì)于每個(gè)各個(gè)揚(yáng)聲器測量(306)。根據(jù)特定實(shí)施方式，這包括在音頻譜(例如，0-20kHz)上分布的對(duì)數(shù)間隔點(diǎn)(例如，200個(gè)點(diǎn))處生成值。
[0036]根據(jù)更特定的實(shí)施方式，粉紅噪聲的20秒被用作默認(rèn)刺激，并且測量數(shù)據(jù)的結(jié)果的20秒被利用運(yùn)行的大約2.7秒持續(xù)時(shí)間的快速傅里葉變換(FFT)進(jìn)行平均，產(chǎn)生大約131，000個(gè)頻率數(shù)據(jù)點(diǎn)。這實(shí)現(xiàn)甚至在低頻率處非常高的分辨率。大約131，000數(shù)據(jù)點(diǎn)被裝箱到一些低得多的數(shù)目的數(shù)據(jù)點(diǎn)(例如，200)，其將與基準(zhǔn)響應(yīng)比較地使用。如將被理解的，此類方法允許根據(jù)應(yīng)用在測量的頻率響應(yīng)中更大或更小的分辨率。除了比利用多帶濾波器的直接、逐點(diǎn)譜測量快速之外，此方法也容易地得出利用逐點(diǎn)譜測量不會(huì)被容易可獲得的揚(yáng)聲器的脈沖響應(yīng)。
[0037]聲音處理器然后通過比較捕獲的聲能的頻率響應(yīng)與期望基準(zhǔn)(例如，來自于“X曲線”族)，并且選擇用于數(shù)字濾波器的系數(shù)以修改揚(yáng)聲器的輸入的頻率內(nèi)容以便最小化揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)與基準(zhǔn)響應(yīng)之間的差異，來計(jì)算用于每個(gè)各自的揚(yáng)聲器(或揚(yáng)聲器/重低音揚(yáng)聲器組合)的濾波器系數(shù)，這里也稱為“均衡系數(shù)”(308)。用于此差異的公差可以對(duì)于特定應(yīng)用變化。期望的基準(zhǔn)響應(yīng)可以對(duì)每個(gè)揚(yáng)聲器是相同的?？商鎿Q地，不同的基準(zhǔn)響應(yīng)可以用于不同的揚(yáng)聲器，例如，以針對(duì)具有不同操作特性的揚(yáng)聲器的不同類型。
[0038]X 曲線在 2006 年 7 月 /8 月的 SMPTE Motion Imaging Journal 中的 loan Allen提出的X曲線中描述，其副本作為附錄附于此并且形成本公開的一部分。但是應(yīng)當(dāng)理解，可以使用多種其它基準(zhǔn)。也應(yīng)注意，為特定揚(yáng)聲器/重低音揚(yáng)聲器組合確定均衡系數(shù)，用于每個(gè)重低音揚(yáng)聲器的均衡系數(shù)可以在用于各種揚(yáng)聲器/重低音揚(yáng)聲器組合的均衡系數(shù)的確定之前在單獨(dú)操作(未示出)中確定。
[0039]根據(jù)特定實(shí)施方式，為其生成均衡系數(shù)的濾波器是實(shí)現(xiàn)為多速率有限沖激響應(yīng)濾波器的1/12倍頻程(octave)帶分辨率波器。適合本發(fā)明的實(shí)施例使用的濾波器實(shí)施方式和系數(shù)計(jì)算的示例在2008年1月22日公布的Digital Multirate Filtering的美國專利N0.7，321，913中描述，其副本作為附錄附于此并且形成為本公開的一部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將理解，可以采用各種可替換方式。例如，諸如在’ 913專利中描述的濾波器實(shí)施方式可以需要比在一些應(yīng)用(例如，消費(fèi)應(yīng)用)中期望的或可用的處理資源更多的處理資源。此類應(yīng)用因此可以使用更高效的濾波器實(shí)施方式(在處理資源方面)，諸如，例如雙二階濾波器或其它適當(dāng)?shù)目商鎿Q方式。
[0040]在一些實(shí)施方式中，可以參考用于特定揚(yáng)聲器類型(例如，房間配置文件中指定的)的操作的頻率范圍，限制特定揚(yáng)聲器的均衡。因此，可以進(jìn)一步限制為揚(yáng)聲器確定的標(biāo)稱均衡以忽略揚(yáng)聲器的操作范圍之外的頻帶。例如，不存在試圖在20赫茲處將諸如高頻揚(yáng)聲器之類的高頻揚(yáng)聲器放大100分貝的點(diǎn)。
[0041]也可以限制均衡在揚(yáng)聲器的操作范圍中的特定頻率處可以將對(duì)于特定揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)放大或切割的量。例如，允許高于某一量的放大可以導(dǎo)致聲音處理器對(duì)信號(hào)的切斷，即使此類放大級(jí)別可能是揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)匹配基準(zhǔn)響應(yīng)所需的。為了避免這一點(diǎn)，可以限制標(biāo)稱均衡以保證在任何特定頻率處的放大或切割不超過某個(gè)可編程的閾值。如將理解的，此類限制可以導(dǎo)致?lián)P聲器的響應(yīng)與期望的基準(zhǔn)響應(yīng)之間的差異，但是當(dāng)與切斷的影響比較時(shí)可以是可接受的損害。
[0042]—旦用于各個(gè)揚(yáng)聲器的均衡系數(shù)(“各個(gè)揚(yáng)聲器均衡系數(shù)”)已被確定，用于揚(yáng)聲器的每個(gè)陣列的均衡系數(shù)(這里也稱為“陣列校正均衡系數(shù)”)則被確定。這通過圖3的沿著左邊的流程表示。應(yīng)當(dāng)注意，揚(yáng)聲器的陣列可以是在聽音環(huán)境中的揚(yáng)聲器的任何一個(gè)任意定義的子集。但是，在一些應(yīng)用中定義陣列以對(duì)應(yīng)于例如具有較高數(shù)目的聲道的格式杜比
5.1或7.1格式等的其中表示混合音頻的數(shù)字音頻格式的各種聲道是有利的。
[0043]根據(jù)指定哪些揚(yáng)聲器屬于哪一個(gè)陣列的陣列扇出(fanout) (310)，可以或可以不與之前應(yīng)用的刺激相同的刺激(302)被復(fù)制到被均衡的陣列中的每個(gè)揚(yáng)聲器。陣列扇出也可以包括到陣列中的每個(gè)揚(yáng)聲器的陣列輸入的能量守恒的縮放(例如，由揚(yáng)聲器數(shù)目的平方根的逆)以保證不管特定陣列中的揚(yáng)聲器的數(shù)目如何都達(dá)到一致的聲壓級(jí)。再次，可以可選地應(yīng)用低音管理(312)以將陣列中的每個(gè)揚(yáng)聲器的聲能的一部分重定向到它的分配的重低音揚(yáng)聲器。
[0044]然后在刺激應(yīng)用于陣列(314)的對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器(以及可能重低音揚(yáng)聲器)之前利用先前導(dǎo)出的用于各個(gè)揚(yáng)聲器的均衡系數(shù)對(duì)刺激進(jìn)行濾波。以類似于如上參考各個(gè)揚(yáng)聲器系數(shù)的生成所述的方式利用麥克風(fēng)陣列進(jìn)行陣列的聲能的捕獲和測量(316)。理想地，僅僅利用各個(gè)揚(yáng)聲器系數(shù)的濾波效果將導(dǎo)致陣列的頻率響應(yīng)處于或接近期望的基準(zhǔn)。但是，諸如低音建立和房間聲學(xué)之類的影響可以引起通過利用陣列校正均衡系數(shù)的濾波校正的偏差。
[0045]如同用于各個(gè)揚(yáng)聲器的處理一樣，通過將捕獲的聲能的頻率響應(yīng)與期望的基準(zhǔn)響應(yīng)進(jìn)行比較并且選擇將修改到陣列的輸入的頻率內(nèi)容以便最小化陣列的頻率響應(yīng)與基準(zhǔn)之間的差異的用于數(shù)字濾波器的系數(shù)，來確定這些系數(shù)(318)。應(yīng)當(dāng)注意，雖然一些應(yīng)用可以采用相同的基準(zhǔn)或基準(zhǔn)族來確定各個(gè)揚(yáng)聲器系數(shù)與陣列系數(shù)二者，但是預(yù)期不同的基準(zhǔn)可以被采用為各個(gè)揚(yáng)聲器之間、揚(yáng)聲器與陣列之間、以及不同的陣列之間的實(shí)施方式。此夕卜，雖然相同的濾波器實(shí)施方式可以被用于各個(gè)揚(yáng)聲器均衡與陣列均衡二者，但是應(yīng)當(dāng)注意不同的濾波器也可以被采用。
[0046]根據(jù)一些實(shí)施方式，可以執(zhí)行確定的均衡的驗(yàn)證。也就是說，一旦已經(jīng)為特定揚(yáng)聲器、揚(yáng)聲器/重低音揚(yáng)聲器組合、陣列、等等確定了均衡系數(shù)，則可以利用對(duì)應(yīng)的均衡進(jìn)行對(duì)應(yīng)響應(yīng)的另一個(gè)測量，其然后被與基準(zhǔn)響應(yīng)相比較以保證確定的均衡實(shí)際上導(dǎo)致與基準(zhǔn)響應(yīng)匹配。
[0047]根據(jù)采用低音管理方案的特定實(shí)施方式，在不將能量重定向到對(duì)應(yīng)重低音揚(yáng)聲器(其響應(yīng)被單獨(dú)確定)的情況下，確定在均衡的第一層期間的各個(gè)揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)。但是，對(duì)于第二層均衡以及在重放期間，定向到特定揚(yáng)聲器的聲能被利用分頻器(cross-over)(例如，Linkwitz-Riley4階分頻器或其它適當(dāng)?shù)目商鎿Q方式)在揚(yáng)聲器與它對(duì)應(yīng)的重低音揚(yáng)聲器之間分割。因?yàn)樵诘谝粚泳庵懈鱾€(gè)揚(yáng)聲器與對(duì)應(yīng)重低音揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)沒有被均衡為一個(gè)單元，所以在第二層均衡期間考慮分頻器的頻率響應(yīng)以保證在確定用于重放的濾波器系數(shù)時(shí)陣列頻率響應(yīng)的結(jié)果測量考慮分頻器的效果。也就是說，雖然揚(yáng)聲器和它的對(duì)應(yīng)重低音揚(yáng)聲器的各自的均衡可以被假定作為一個(gè)單元一起工作以實(shí)現(xiàn)在沒有明確地考慮分頻器的情況下的期望響應(yīng)，但是這可以不一定被對(duì)于整個(gè)陣列假定，并且因此在陣列均衡期間考慮分頻器的效果。
[0048]根據(jù)可替換實(shí)施方式以及如這里其它地方提及的，可以在適當(dāng)?shù)牡鸵艄芾淼那闆r下執(zhí)行第一層均衡以使得各個(gè)揚(yáng)聲器/重低音揚(yáng)聲器組合的響應(yīng)被測量為一個(gè)單兀，其中分頻器的效果在測量的響應(yīng)中是固有的。這可以在初始均衡回合期間、或在用于揚(yáng)聲器和重低音揚(yáng)聲器的各自的響應(yīng)已被測量和均衡(在對(duì)各個(gè)揚(yáng)聲器/重低音揚(yáng)聲器組合的后續(xù)的低音管理的測量和均衡)之后進(jìn)行，以保證組合的校正的響應(yīng)操作為期望的。
[0049]通過對(duì)于各個(gè)揚(yáng)聲器以及揚(yáng)聲器的陣列二者應(yīng)用不同的、基本上同時(shí)的重放模式的均衡，這里描述的技術(shù)允許在組合不同的重放模式時(shí)聲音的忠實(shí)再現(xiàn)。也就是說，例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)各個(gè)揚(yáng)聲器時(shí)(例如，作為點(diǎn)聲音源)，揚(yáng)聲器的各自的均衡被應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)以保證對(duì)該特定揚(yáng)聲器的最佳重放。但是，當(dāng)揚(yáng)聲器的陣列被一起驅(qū)動(dòng)時(shí)(例如，作為環(huán)境背景或聲軌的一部分)，陣列的均衡被應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)(除了對(duì)陣列中的各個(gè)揚(yáng)聲器的均衡之夕卜)以保證對(duì)陣列的最佳重放。這避免了在僅使用單獨(dú)的均衡(例如，不希望的低音增強(qiáng))時(shí)可能對(duì)陣列出現(xiàn)的假象。它也允許在兩個(gè)不同模式下再現(xiàn)的聲能之間的音質(zhì)匹配，例如，在由作為點(diǎn)源驅(qū)動(dòng)的揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲能與由作為陣列的一部分驅(qū)動(dòng)的相同揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲能之間的音質(zhì)匹配。
[0050]在圖4中示出了使用諸如如上參考圖3所述的那些均衡的呈現(xiàn)處理的特定實(shí)施方式。利用諸如例如圖2的處理器204之類的一個(gè)或多個(gè)聲音處理器可以進(jìn)行呈現(xiàn)處理。在描述的呈現(xiàn)處理中由對(duì)象音頻信號(hào)源極和陣列音頻信號(hào)源表示音頻重放的兩個(gè)不同模式。由聲音處理器和功率放大器對(duì)兩個(gè)不同信號(hào)源的呈現(xiàn)基本上同時(shí)出現(xiàn)在揚(yáng)聲器上。例如，陣列音頻信號(hào)可以對(duì)應(yīng)于例如多聲道數(shù)字音頻格式的特定聲道，而對(duì)象音頻信號(hào)可以對(duì)應(yīng)于要與由各種聲道表示的環(huán)境聲軌同時(shí)呈現(xiàn)的離散聲音。當(dāng)源是陣列音頻信號(hào)(402)時(shí)，利用對(duì)于信號(hào)被定向到的陣列的先前計(jì)算的陣列校正均衡系數(shù)對(duì)信號(hào)濾波(404)，以及根據(jù)用于對(duì)應(yīng)陣列(406)的陣列扇出來復(fù)制和縮放信號(hào)。
[0051]對(duì)象音頻信號(hào)(408)經(jīng)受平移(panning)操作(410)(其可以被認(rèn)為是陣列扇出操作的動(dòng)態(tài)模擬)，其由對(duì)象的指定和房間配置文件確定哪些揚(yáng)聲器要被驅(qū)動(dòng)以及要被施加于每個(gè)揚(yáng)聲器的增益以實(shí)現(xiàn)由對(duì)象表示的預(yù)期效果(例如，以在聽音環(huán)境中在特定表觀位置處放置點(diǎn)聲音源)。這可以導(dǎo)致例如在接收此輸入的給定陣列中的揚(yáng)聲器的子集。此類對(duì)象也可以牽涉其它陣列中的揚(yáng)聲器(例如，在聲音在聽音環(huán)境中移動(dòng)的情況下)，因此對(duì)象音頻信號(hào)可以實(shí)際上以動(dòng)態(tài)方式與多個(gè)不同的陣列音頻信號(hào)交互。如同固定陣列扇出一樣，平移操作也是能量守恒的以保證例如在聲音在環(huán)境中移動(dòng)時(shí)一致的聲壓級(jí)。
[0052]然后對(duì)象音頻信號(hào)與用于對(duì)象音頻信號(hào)也被定向到的特定陣列中的揚(yáng)聲器的校正的陣列音頻信號(hào)組合(412)。再次，可以可選地應(yīng)用低音管理(414)以將用于每個(gè)揚(yáng)聲器的聲能的一部分重定向到它分配的重低音揚(yáng)聲器。然后組合信號(hào)在被發(fā)送給陣列(經(jīng)由功率放大器)的揚(yáng)聲器以用于再現(xiàn)(418)之前利用單個(gè)揚(yáng)聲器均衡系數(shù)(416)濾波。如將被理解，描述的處理對(duì)系統(tǒng)中的所有活動(dòng)的陣列基本上同時(shí)發(fā)生，其中一些活動(dòng)的陣列中的揚(yáng)聲器在任何給定時(shí)間可以或也可以不同時(shí)呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)對(duì)象音頻信號(hào)。
[0053]用于大部分電影環(huán)境的重放需求中的一個(gè)是來自于前面的聲道(例如，屏幕后面的揚(yáng)聲器)的聲音在來自于環(huán)繞聲道(例如，側(cè)面，后面或頭頂聲道)的對(duì)應(yīng)聲音之前到達(dá)收聽器。因此影院處理器通常延遲用于環(huán)繞聲道的聲音。根據(jù)一些實(shí)施方式，可以采用基于房間尺寸確定延遲的保守方法。根據(jù)其它實(shí)施方式，當(dāng)正在測量用于每個(gè)揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)時(shí)，測量從該揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)的延遲。然后此延遲與為一個(gè)或多個(gè)前面的聲道揚(yáng)聲器(例如，前面中心揚(yáng)聲器)測量的延遲相比較，并且此差異被用來選擇用于重放的該揚(yáng)聲器的適當(dāng)延遲。
[0054]根據(jù)如上所述的其中利用運(yùn)行的FFT確定每個(gè)揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)的一個(gè)這樣的實(shí)施方式，由FFT在頻域中生成的頻率響應(yīng)點(diǎn)被逆變換到時(shí)域以獲得揚(yáng)聲器的脈沖響應(yīng)的表示。然后通過比較用于那些揚(yáng)聲器的相應(yīng)時(shí)域脈沖響應(yīng)的峰值來確定揚(yáng)聲器相對(duì)于例如前面中心揚(yáng)聲器的基準(zhǔn)揚(yáng)聲器的延遲。
[0055]根據(jù)各種實(shí)施方式，均衡技術(shù)不僅校正測量的頻率響應(yīng)，而且試圖匹配揚(yáng)聲器的音量。根據(jù)特定實(shí)施方式，這通過經(jīng)由中范圍濾波器(在音量測量中高低頻率通?？梢员缓雎?傳遞用于每個(gè)揚(yáng)聲器的測量的響應(yīng)并且計(jì)算每個(gè)揚(yáng)聲器的平均音量來實(shí)現(xiàn)，平均音量然后用于確定相對(duì)于例如前面中心揚(yáng)聲器的基準(zhǔn)揚(yáng)聲器的測量的音量的增益校正。此增益校正也可以用于包括對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器的陣列的均衡。用于各個(gè)揚(yáng)聲器的音量增益也可以被限制。這在例如揚(yáng)聲器損壞或不能有效地操作并且因此不能生成期望的聲壓級(jí)時(shí)可以是有益的。如果容許的音量增益不被限制，則用于匹配系統(tǒng)中其它揚(yáng)聲器的音量級(jí)所需的揚(yáng)聲器的確定的增益可能引起表現(xiàn)不佳的揚(yáng)聲器的不希望的過度驅(qū)動(dòng)。
[0056]如上所述，在圖3和4中示出了的處理的低音管理步驟包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)的低頻率能量從每個(gè)揚(yáng)聲器到位于聽音環(huán)境周圍的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器的重定向。如同如上所述的陣列扇出和平移操作一樣，這也可以被以能量守恒方式進(jìn)行以實(shí)現(xiàn)對(duì)于給定數(shù)目的揚(yáng)聲器和重低音揚(yáng)聲器的一致聲壓級(jí)。特定揚(yáng)聲器的低頻能量被重定向到的重低音揚(yáng)聲器可以被任意地分配，例如，由音響工程師設(shè)置系統(tǒng)?？商鎿Q地，此分配可以由聲音處理器例如基于環(huán)境中的每個(gè)揚(yáng)聲器和各個(gè)重低音揚(yáng)聲器的相對(duì)位置自動(dòng)進(jìn)行。
[0057]根據(jù)特定實(shí)施方式,參考聽音環(huán)境中的揚(yáng)聲器和重低音揚(yáng)聲器的相對(duì)位置(例如，在空間配置文件中指定的)確定用于被重定向到分配的重低音揚(yáng)聲器的每個(gè)揚(yáng)聲器的低頻能量的量。這可以參考描述五個(gè)重低音揚(yáng)聲器的聽音環(huán)境中的揚(yáng)聲器的各種陣列的實(shí)際排列的示例的圖5中的圖被理解。除了將每個(gè)揚(yáng)聲器分配到特定的重低音揚(yáng)聲器之外，調(diào)音工程師也可以指定用于揚(yáng)聲器的截止頻率(單獨(dú)地、以陣列等等)，其是這樣的頻率:低于該頻率，信號(hào)能量將被重定向到分配的重低音揚(yáng)聲器。可替換地，可以使用默認(rèn)截止和/或揚(yáng)聲器到重低音揚(yáng)聲器的自動(dòng)分配。
[0058]一旦揚(yáng)聲器每個(gè)已被分配給一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器并且用于每個(gè)的截止頻率已被指定，工程師可以手動(dòng)地指定每個(gè)揚(yáng)聲器的低頻率能量在它的分配的重低音揚(yáng)聲器當(dāng)中的分布。例如，如果僅僅兩個(gè)附加重低音揚(yáng)聲器被布置在聽音環(huán)境中，例如，一個(gè)在左邊并且一個(gè)在右邊，則工程師可以指定來自于左邊的每個(gè)揚(yáng)聲器的低頻率能量的所有或一些部分被重定向到左邊重低音揚(yáng)聲器，并且來自于右邊的每個(gè)揚(yáng)聲器的低頻率能量的所有或一些部分被重定向到右邊重低音揚(yáng)聲器。對(duì)于更復(fù)雜的布置，例如，其中存在如圖5所不的布置在環(huán)境每側(cè)的多個(gè)附加重低音揚(yáng)聲器，工程師可以指定進(jìn)入到不同重低音揚(yáng)聲器的每個(gè)揚(yáng)聲器的能量的不同百分比。
[0059]當(dāng)例如揚(yáng)聲器的數(shù)目是大的，或重低音揚(yáng)聲器的布置是復(fù)雜的時(shí)，手動(dòng)指定可能不是期望的。因此，根據(jù)特定實(shí)施方式，聲音處理器(例如，圖2的聲音處理器204)使用揚(yáng)聲器和重低音揚(yáng)聲器位置(例如，由房間配置文件指定的)以自動(dòng)地確定每個(gè)揚(yáng)聲器的多少低頻能量重定向到分配的重低音揚(yáng)聲器。然后低頻率能量的此分布被固定用于如上所述的重放和/或均衡系數(shù)的獲取。確定分布可以例如利用特定揚(yáng)聲器與它已被分配到的重低音揚(yáng)聲器的距離的簡單比率來進(jìn)行。可替換地，更復(fù)雜的計(jì)算可以使用這些距離?？梢詤⒖紙D5理解基本構(gòu)思，其中示出了在重低音揚(yáng)聲器SW1-SW4和低頻效果(LFE)重低音揚(yáng)聲器(例如，屏幕后面的)當(dāng)中的揚(yáng)聲器LW1、RW3和LB1的低音管理。
[0060]在此示例中，LW1是由LFE和SW1管理的低音，LB1是由SW3管理的低音，以及RW3是由所有重低音揚(yáng)聲器管理的低音。如上所述，這些重低音揚(yáng)聲器分配可以基于例如工程師的指定、或自動(dòng)地進(jìn)行?；趽P(yáng)聲器和每個(gè)重低音揚(yáng)聲器之間的相對(duì)距離，根據(jù)可以基于例如揚(yáng)聲器和重低音揚(yáng)聲器位置之間的歐幾里德距離的函數(shù)d (揚(yáng)聲器，重低音揚(yáng)聲器)、或該函數(shù)的較高指數(shù)冪(例如，平方、立方，等等)，將饋送給每個(gè)揚(yáng)聲器的信號(hào)的低頻能量(例如，低于指定的截止頻率的能量)重定向到分配的重低音揚(yáng)聲器。在此示例中，來自于LB1的低于截止頻率的低頻能量在1.0的增益的情況下被重定向到SW3。相反，來自于RW3的低頻能量在1/d (RW3, SW1)的增益的情況下被重定向到SW1，以及在1/d (RW3，SW2)的增益的情況下被重定向到SW2。此外，增益可以在能量守恒步驟中被規(guī)范化以使得總和(幅度)或它們的平方(能量)的總和等于1。
[0061]驅(qū)動(dòng)屏幕后面的主要重低音揚(yáng)聲器的LFE信號(hào)通常相對(duì)于系統(tǒng)中的其它揚(yáng)聲器被放大10分貝。因此，如果來自于貫穿聽音環(huán)境分布的揚(yáng)聲器的低頻能量正在以將它們的低頻能量的一些部分重定向到主要重低音揚(yáng)聲器的方式被低音管理，則從這些揚(yáng)聲器到主要重低音揚(yáng)聲器的低音管理的貢獻(xiàn)的測量可以被衰減10分貝以解決此問題。更一般地，這里描述的低音管理技術(shù)可以被執(zhí)行以在測量揚(yáng)聲器與陣列頻率響應(yīng)時(shí)考慮并且調(diào)整揚(yáng)聲器和它的對(duì)應(yīng)重低音揚(yáng)聲器的校準(zhǔn)級(jí)別增益的差異。
[0062]在某些實(shí)施方式中，低頻能量在分配的重低音揚(yáng)聲器當(dāng)中的分布預(yù)期近似在該揚(yáng)聲器的位置，而不是重低音揚(yáng)聲器的位置，處或附近發(fā)起的特定揚(yáng)聲器的結(jié)果低頻聲能的模擬。但是，預(yù)期其它預(yù)期效果。例如，即使在僅僅一個(gè)重低音揚(yáng)聲器存在于聽音環(huán)境中(例如，LFE聲道重低音揚(yáng)聲器)時(shí)，如這里描述的低音管理也可以被執(zhí)行。并且如將被理解的，其中計(jì)算這些百分比的方式和分布的低頻能量可以顯著地變化。例如，能量在三個(gè)重低音揚(yáng)聲器當(dāng)中的分布可以采用更復(fù)雜的幾何形狀以模擬預(yù)期效果或近似值。并且如上所述，來自于特定揚(yáng)聲器的低頻能量可以被分布在貫穿聽音環(huán)境分布的所有重低音揚(yáng)聲器當(dāng)中?？商鎿Q地，用于特定揚(yáng)聲器的能量分布可以被自動(dòng)地或手動(dòng)地限制到僅僅重低音揚(yáng)聲器的特定子集，例如，僅僅在特定距離之內(nèi)或在房間的特定象限或一半。
[0063]根據(jù)特定實(shí)施方式，如果計(jì)算輸出低于某一可編程閾值的百分比，則聲音處理器可以被配置為防止用于特定揚(yáng)聲器的任何低頻能量被重定向到特定重低音揚(yáng)聲器。例如，如果用于特定重低音揚(yáng)聲器的重定向的能量的量將小于總共的10%，則計(jì)算的百分比可以被復(fù)位到任何其它分配的重低音揚(yáng)聲器，例如，從在三個(gè)重低音揚(yáng)聲器之間分割的60%、32%和8%到在兩個(gè)之間分割的66%和34%。
[0064]這里描述的低音管理方法的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)低頻效果到聽音環(huán)境的三維的改善的呈現(xiàn)。在重低音揚(yáng)聲器比布置的環(huán)繞揚(yáng)聲器的數(shù)目少的情況下，此類低音管理能力允許低頻效果的呈現(xiàn)，好像它們正在由完整數(shù)目的揚(yáng)聲器傳送一樣。這又允許好像從觀眾前面(例如，其中聲能來自于屏幕后面的揚(yáng)聲器和LFE重低音揚(yáng)聲器)移動(dòng)到3維聽音環(huán)境的后面、上面以及到觀眾的側(cè)面之內(nèi)的位置的聲音的音質(zhì)的更無縫轉(zhuǎn)變。例如，飛過觀眾的直升機(jī)的聲音不會(huì)在聲音移動(dòng)到影院的背面時(shí)突然丟失它所有低音。
[0065]如這里描述執(zhí)行的均衡和低音管理技術(shù)可以用來配置各種電影環(huán)境和利用各種聲音格式中的任何一個(gè)的計(jì)算背景中的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)。因此應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍不局限于任何特定類型的電影環(huán)境、聲音格式、聲音處理器、或計(jì)算設(shè)備。此外，具有可以用來執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)程序指令可以對(duì)應(yīng)于多種編程語言和軟件工具中的任何一個(gè)，并且被存儲(chǔ)在任何類型的易失性或非易失性、非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)或存儲(chǔ)裝置中，并且可以根據(jù)包括例如客戶機(jī)/服務(wù)器模型、對(duì)等模型的各種計(jì)算模型在獨(dú)立的計(jì)算設(shè)備上、或根據(jù)其中這里描述的各種功能可以被在不同位置實(shí)行或采用的分布式計(jì)算模型被運(yùn)行。因此，這里參考由聲音處理器運(yùn)行或進(jìn)行的特定功能應(yīng)當(dāng)被理解為僅僅是例示。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，在沒有脫離本發(fā)明范圍的情況下，這里描述的功能可以由多種計(jì)算配置運(yùn)行或進(jìn)行。也預(yù)期其中在一個(gè)或多個(gè)集成電路(例如，特定用途集成電路或ASIC)、可編程邏輯器件(例如，現(xiàn)場可編程門陣列)、芯片集等等中實(shí)施描述的功能的一些或所有的實(shí)施例。
[0066]盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的特定特定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示出或描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由所附權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對(duì)公開的實(shí)施例做出形式或細(xì)節(jié)上的各種修改。例如，如上所述特定的實(shí)施方式包括兩層均衡；對(duì)于各個(gè)揚(yáng)聲器的第一層均衡，和對(duì)于每個(gè)陣列揚(yáng)聲器的第二層均衡。應(yīng)當(dāng)注意預(yù)期其中可以包括一個(gè)或多個(gè)附加層均衡的實(shí)施方式，例如，對(duì)于揚(yáng)聲器和陣列的逐漸更大的組合、或?qū)τ诓煌?、重疊的陣列。
[0067]在另一個(gè)示例中，如這里描述的低音管理技術(shù)可以獨(dú)立于這里描述的均衡技術(shù)被執(zhí)行。例如，此類低音管理技術(shù)可以被采用以增強(qiáng)在其中可以期望低頻聲能在一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器當(dāng)中的分布的任何聽音環(huán)境中的聽音體驗(yàn)。
[0068]最后，雖然這里已經(jīng)參考各種實(shí)施例討論了本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)、方面、和目的，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍不應(yīng)該通過參考此類優(yōu)點(diǎn)、方面、和目的而被限制。相反地，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)參考附加權(quán)利要求書確定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于包括多個(gè)揚(yáng)聲器的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的均衡方法，所述揚(yáng)聲器被在聽音環(huán)境中以多個(gè)陣列配置，每個(gè)陣列包括揚(yáng)聲器的子集，所述方法包括:利用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備，為每個(gè)揚(yáng)聲器確定各自的頻率響應(yīng)；利用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備，參考對(duì)應(yīng)的各自的頻率響應(yīng)和揚(yáng)聲器基準(zhǔn)頻率響應(yīng)，為每個(gè)揚(yáng)聲器確定各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)；利用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備，為每個(gè)陣列確定陣列頻率響應(yīng)，包括利用對(duì)應(yīng)的各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)修改應(yīng)用于每個(gè)陣列中的每個(gè)揚(yáng)聲器的刺激；以及利用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備，參考對(duì)應(yīng)的陣列頻率響應(yīng)和陣列基準(zhǔn)頻率響應(yīng)，為每個(gè)陣列確定陣列校正均衡系數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中聲音再現(xiàn)系統(tǒng)還包括聽音環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器，其中每個(gè)揚(yáng)聲器被分配低于截止頻率的與所述揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低頻能量被定向到的、所述一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器的子集，并且其中確定各自的頻率響應(yīng)和陣列頻率響應(yīng)包括將每個(gè)揚(yáng)聲器的低頻能量定向到分配的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其中參考揚(yáng)聲器與分配的重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)之間的一個(gè)或多個(gè)距離，在多個(gè)分配的重低音揚(yáng)聲器之間分?jǐn)偯總€(gè)揚(yáng)聲器的低頻能量。
4.權(quán)利要求1到3中的任何一個(gè)所述的方法，還包括:在第一重放模式中 利用第一音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器中的第一揚(yáng)聲器，所述第一揚(yáng)聲器獨(dú)立于所述陣列中的包括所述第一揚(yáng)聲器的第一陣列，該步驟包括利用與所述揚(yáng)聲器中的所述第一揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)以修改第一音頻信號(hào)的頻率內(nèi)容；以及在基本上與第一重放模式同時(shí)的第二重放模式中利用第二音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一陣列中的所有揚(yáng)聲器，該步驟包括利用與第一陣列中的揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)和與第一陣列相關(guān)聯(lián)的陣列校正均衡系數(shù)修改第二音頻信號(hào)的頻率內(nèi)容。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中聲音再現(xiàn)系統(tǒng)還包括在聽音環(huán)境中的多個(gè)重低音揚(yáng)聲器，其中每個(gè)揚(yáng)聲器被分配重低音揚(yáng)聲器的子集，并且其中利用第一音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器中的第一揚(yáng)聲器以及利用第二音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一陣列的所有揚(yáng)聲器包括:參考揚(yáng)聲器與分配的重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)之間的一個(gè)或多個(gè)距離在多個(gè)分配的重低音揚(yáng)聲器之間分?jǐn)偯總€(gè)揚(yáng)聲器的低頻能量。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中聲音再現(xiàn)系統(tǒng)采用具有多個(gè)聲道的數(shù)字音頻格式，并且其中每個(gè)陣列對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)聲道中的一個(gè)。
7.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括具有存儲(chǔ)在其中的計(jì)算機(jī)程序指令的一個(gè)或多個(gè)非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序指令被配置為在被執(zhí)行時(shí)使得一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求1到6中的任何一個(gè)所述的方法。
8.一種用于包括多個(gè)揚(yáng)聲器的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的聲音處理系統(tǒng)，所述揚(yáng)聲器被在聽音環(huán)境中以多個(gè)陣列配置，每個(gè)陣列包括揚(yáng)聲器的子集，所述聲音處理系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備被配置為:為每個(gè)揚(yáng)聲器確定各自的頻率響應(yīng)；參考對(duì)應(yīng)的各自的頻率響應(yīng)和揚(yáng)聲器基準(zhǔn)頻率響應(yīng)，為每個(gè)揚(yáng)聲器確定各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)；為每個(gè)陣列確定陣列頻率響應(yīng)，包括利用對(duì)應(yīng)的各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)修改應(yīng)用于每個(gè)陣列中的每個(gè)揚(yáng)聲器的刺激；以及參考對(duì)應(yīng)的陣列頻率響應(yīng)和陣列基準(zhǔn)頻率響應(yīng)，為每個(gè)陣列確定陣列校正均衡系數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的聲音處理系統(tǒng)，其中聲音再現(xiàn)系統(tǒng)還包括聽音環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器，其中每個(gè)揚(yáng)聲器被分配低于截止頻率的與所述揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低頻能量被定向到的、所述重低音揚(yáng)聲器的子集，并且其中所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備還被配置為通過參考揚(yáng)聲器與分配的重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)之間的一個(gè)或多個(gè)距離、在分配的重低音揚(yáng)聲器之間分?jǐn)偯總€(gè)揚(yáng)聲器的低頻能量，來確定各自的頻率響應(yīng)和陣列頻率響應(yīng)。
10.如權(quán)利要求8或9中的任何一個(gè)所述的聲音處理系統(tǒng),還包括一個(gè)或多個(gè)功率放大器，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備還被配置為與所述一個(gè)或多個(gè)功率放大器組合以:在第一重放模式中，利用第一音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器中的第一揚(yáng)聲器，所述第一揚(yáng)聲器獨(dú)立于所述陣列中的包括所述第一揚(yáng)聲器的第一陣列，該步驟包括利用相關(guān)聯(lián)的各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)修改第一音頻信號(hào)的頻率內(nèi)容；以及在基本上與第一重放模式同時(shí)的第二重放模式中，利用第二音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一陣列中的所有揚(yáng)聲器，該步驟包括利用相關(guān)聯(lián)的陣列校正均衡系數(shù)和相關(guān)聯(lián)的各自的揚(yáng)聲器均衡系數(shù)修改第二音頻信號(hào)的頻率內(nèi)容。
11.如權(quán)利要求10所述的聲音處理系統(tǒng)，其中第一音頻信號(hào)由指定表不聽音環(huán)境的虛擬環(huán)境中的離散聲音的虛擬軌跡的數(shù)字對(duì)象表示，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備還被配置為確定包括第一揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器的子集以在第一重放模式中利用一個(gè)或多個(gè)功率放大器驅(qū)動(dòng)以呈現(xiàn)離散聲音，以便實(shí)現(xiàn)與虛擬軌跡對(duì)應(yīng)的聽音環(huán)境中的表觀軌跡。
12.如權(quán)利要求8所述的聲音處理系統(tǒng)，其中聲音再現(xiàn)系統(tǒng)采用具有多個(gè)聲道的數(shù)字音頻格式，并且其中每個(gè)陣列對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)聲道中的一個(gè)。
13.一種用于包括多個(gè)揚(yáng)聲器和一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的低音管理方法，所述方法包括，為每個(gè)揚(yáng)聲器:利用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備，分配低于截止頻率的與揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低頻能量被定向到的、所述一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器的子集；以及利用所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備，參考揚(yáng)聲器與分配的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器的每一個(gè)之間的一個(gè)或多個(gè)距離，確定要被定向到分配的一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)的相關(guān)聯(lián)的低頻能量的一部分。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)重低音揚(yáng)聲器基于與揚(yáng)聲器的空間關(guān)系被分配給每個(gè)揚(yáng)聲器。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括，從分配給特定揚(yáng)聲器的重低音揚(yáng)聲器的子集中排除特定重低音揚(yáng)聲器，其中與被定向到該特定重低音揚(yáng)聲器的特定揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低頻能量的確定的部分低于閾值。
16.如權(quán)利要求13到15中的任何一個(gè)所述的方法，其中參考特定揚(yáng)聲器與特定分配的重低音揚(yáng)聲器 之間的歐幾里德距離的指數(shù)冪，確定與要被定向到分配的重低音揚(yáng)聲器中特定的一個(gè)的特定揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低頻能量的所述部分。
17.如權(quán)利要求13所述的方法,還包括，參考表不其中布置揚(yáng)聲器和重低音揚(yáng)聲器的聽音環(huán)境的房間配置文件，為每個(gè)揚(yáng)聲器確定揚(yáng)聲器與分配的重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)之間的一個(gè)或多個(gè)距離。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其中分配給所述揚(yáng)聲器中特定的一個(gè)揚(yáng)聲器的重低音揚(yáng)聲器的子集包括聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的所有重低音揚(yáng)聲器。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，其中分配給所述揚(yáng)聲器中特定的一個(gè)揚(yáng)聲器的重低音揚(yáng)聲器的子集包括聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的少于全部的重低音揚(yáng)聲器。
20.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括具有存儲(chǔ)在其中的計(jì)算機(jī)程序指令的一個(gè)或多個(gè)非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序指令被配置為在被執(zhí)行時(shí)使得一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求13到19中的任何一個(gè)所述的方法。
21.—種用于包括多個(gè)揚(yáng)聲器和多個(gè)重低音揚(yáng)聲器的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的聲音處理系統(tǒng)，所述聲音處理系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備被配置為，為每個(gè)揚(yáng)聲器:分配低于截止頻率的與揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低頻能量被定向到的、所述重低音揚(yáng)聲器的子集；以及參考揚(yáng)聲器與分配的重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)之間的一個(gè)或多個(gè)距離，確定要被定向到分配的重低音揚(yáng)聲器中的每一個(gè)的相關(guān)聯(lián)的低頻能量的一部分。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中聲音再現(xiàn)系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)功率放大器，并且所述揚(yáng)聲器和重低音揚(yáng)聲器被布置在聽音環(huán)境中，并且其中所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備被配置為在它的分配的重低音揚(yáng)聲器之間分?jǐn)偱c特定揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的低頻能量，以及結(jié)合所述一個(gè)或多個(gè)功率放大器利用分?jǐn)偟牡皖l能量驅(qū)動(dòng)分配給特定揚(yáng)聲器的重低音揚(yáng)聲器，以使得產(chǎn)生的聲能好像是來源于聽音環(huán)境中接近所述特定揚(yáng)聲器的位置。
【文檔編號(hào)】H04S7/00GK103636235SQ201280031795
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月1日
【發(fā)明者】馬克·F·戴維斯, 路易斯·D·費(fèi)爾德, N·R·茨恩高斯, C·Q·魯賓遜 申請(qǐng)人:杜比實(shí)驗(yàn)室特許公司