專利名稱：通過(guò)單聲道輸入合成偽立體聲輸出的設(shè)備和方法
本公開發(fā)明涉及用于立體聲再現(xiàn)的系統(tǒng)，并著重于通過(guò)單聲道輸入信號(hào)合成偽立體聲輸出信號(hào)的系統(tǒng)。
單聲道聲音再現(xiàn)是通過(guò)單聲道進(jìn)行聲音再現(xiàn)。當(dāng)諸如管弦樂(lè)的聲源被單聲道記錄并再現(xiàn)(即由單個(gè)揚(yáng)聲器再現(xiàn))時(shí)，該記錄的很多音色和深度在再現(xiàn)時(shí)都丟失了。即使單聲道記錄通過(guò)空間上分離的兩個(gè)揚(yáng)聲器再現(xiàn)，管弦樂(lè)隊(duì)的聲音仍然象是主要從揚(yáng)聲器間的某一點(diǎn)發(fā)出。
立體聲再現(xiàn)在管弦樂(lè)通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的話筒記錄在兩個(gè)不同聲道上時(shí)發(fā)生。當(dāng)通過(guò)一對(duì)揚(yáng)聲器再現(xiàn)時(shí)，交響樂(lè)確實(shí)不象是從揚(yáng)聲器間的一個(gè)點(diǎn)發(fā)出，而象是遍布在兩個(gè)揚(yáng)聲器形成的平面上和平面后面。雙聲道記錄保證了既能使聽(tīng)眾定位各種不同聲源(如，各個(gè)樂(lè)器或聲音)又能感覺(jué)錄音室或音樂(lè)廳的聲學(xué)特性的聲場(chǎng)再現(xiàn)。
真正立體聲再現(xiàn)的特征在于其區(qū)別于單聲道再現(xiàn)的兩個(gè)獨(dú)特品質(zhì)。第一個(gè)品質(zhì)是產(chǎn)生寬度感覺(jué)的聲源的定向分離。第二個(gè)品質(zhì)是其產(chǎn)生的深度和真實(shí)感的感覺(jué)。定向分離的感覺(jué)被描述為它向聽(tīng)眾提供判斷諸如交響樂(lè)中的樂(lè)器位置的各種聲源的選擇性位置的能力。而真實(shí)感的感覺(jué)是下面的這種感覺(jué)，即聲音不象是從再現(xiàn)揚(yáng)聲器本身發(fā)出，而象是從揚(yáng)聲器之間通常略向后的位置發(fā)出。后一種感覺(jué)向聽(tīng)眾提供錄音場(chǎng)所的大小、聲學(xué)特性和深度的效果。術(shù)語(yǔ)“環(huán)境(ambience)”被用以描述寬度、深度和真實(shí)感的感覺(jué)。換言之，術(shù)語(yǔ)環(huán)境常常用于描述不包括定向分離時(shí)的寬度、深度和真實(shí)感。
雙聲道立體聲再現(xiàn)保持了定向分離和環(huán)境這兩個(gè)品質(zhì)。合成的立體聲再現(xiàn)，也稱作偽立體聲再現(xiàn)，通常不會(huì)再生立體聲的方向性，而是僅僅再生作為真正雙聲道立體聲的特性的環(huán)境的感覺(jué)。
當(dāng)雙聲道立體聲再現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)合諸如電視或電影的可視媒體使用時(shí)，定向分離和環(huán)境這兩個(gè)品質(zhì)使聽(tīng)眾產(chǎn)生身處視聽(tīng)場(chǎng)景的感覺(jué)。環(huán)境的感覺(jué)將再生錄音室或錄音場(chǎng)所的聲學(xué)特性，而定向感覺(jué)將使各種不同聲音象是從它們?cè)诳梢晥D象中的相應(yīng)位置發(fā)出的。另外，由于環(huán)境的感覺(jué)產(chǎn)生聲音從揚(yáng)聲器的平面之后的位置發(fā)出的感覺(jué)，所以也可產(chǎn)生某種三維效果。
如果頻譜在兩個(gè)揚(yáng)聲器之間不規(guī)則分布，則合成立體聲系統(tǒng)也可在聽(tīng)眾的頭腦中產(chǎn)生煩人的分離感覺(jué)。合成立體聲系統(tǒng)通過(guò)在再現(xiàn)揚(yáng)聲器中控制作為音頻頻譜的函數(shù)的聲音信號(hào)的相對(duì)振幅和/或相位來(lái)實(shí)現(xiàn)其想要的效果。聽(tīng)眾自然非常熟悉人的聲音，并且能夠從若干樂(lè)器聲或背景噪聲中分辨出人的聲音。因此，如果聲音象是在聲級(jí)間前后漂移，那么聽(tīng)眾會(huì)非常不舒服。相反，聽(tīng)眾一般不太可能從一組樂(lè)器聲中分辨出一種特定樂(lè)器聲。因此，如果一個(gè)特定樂(lè)器發(fā)出的聲音象是在聲級(jí)間漂移，那么聽(tīng)眾通常不會(huì)太舒服。許多已有技術(shù)的立體聲合成器使用時(shí)間延遲或其它寬帶信號(hào)處理元件來(lái)操縱單聲道信號(hào)以產(chǎn)生偽立體聲信號(hào)，方式是把不自然的環(huán)境加入人聲當(dāng)中并且使該聲音象是在聲級(jí)附近不自然地漂移。
本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)使用一種聲音增強(qiáng)信號(hào)處理來(lái)解決這些和其它問(wèn)題，該處理設(shè)計(jì)用于操縱單聲道信號(hào)以產(chǎn)生悅耳的偽立體聲信號(hào)。該信號(hào)處理把較多的環(huán)境加入單聲道信號(hào)的樂(lè)器聲中并且把較少的環(huán)境加入單聲道信號(hào)的人聲中。
具體來(lái)說(shuō)，該聲音增強(qiáng)信號(hào)處理可被用于通過(guò)單輸入聲道產(chǎn)生多個(gè)輸出聲道，以使輸出聲道與輸入聲道相比具有更多的環(huán)境。例如，輸入聲道可以是單聲道輸入聲道，而輸出可被放大并用于驅(qū)動(dòng)左右立體聲揚(yáng)聲器。
一個(gè)實(shí)施例是一種用以產(chǎn)生比輸入聲道多的輸出聲道的合成器。在一個(gè)實(shí)施例中，該合成器通過(guò)單個(gè)輸入信號(hào)產(chǎn)生兩個(gè)或更多個(gè)濾波的輸出信號(hào)。輸入信號(hào)應(yīng)用于一個(gè)產(chǎn)生差模輸出信號(hào)的透視濾波器。輸入信號(hào)還應(yīng)用于一個(gè)產(chǎn)生共模輸出信號(hào)的均衡濾波器。差模和共模信號(hào)組合產(chǎn)生輸出信號(hào)。
雙聲道合成器根據(jù)需要作為立體聲合成器使用，它通過(guò)單聲道輸入聲道產(chǎn)生左右偽立體聲輸出聲道。左輸出聲道由左聲道組合器產(chǎn)生，右輸出聲道由右聲道組合器產(chǎn)生。
該合成器可使用諸如運(yùn)算放大器(op-amp)的模擬元件構(gòu)建。另外，該合成器也可在諸如微處理器或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的計(jì)算機(jī)的軟件中執(zhí)行。
該合成器使輸出相位均衡，以便在對(duì)應(yīng)于人聲且包括人聲共振峰頻率的頻帶中使輸出聲道基本上同相，從而避免人聲中不想要的環(huán)境，同時(shí)增強(qiáng)其它更隨機(jī)分布的聲音信號(hào)的環(huán)境效應(yīng)。當(dāng)該合成器作為一個(gè)立體聲合成器使用以通過(guò)單聲道輸入產(chǎn)生左右偽立體聲輸出時(shí)，該相位均衡使人聲集中在一個(gè)聲級(jí)的中心并且還提高語(yǔ)音再現(xiàn)的質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)有選擇地改變單聲道信號(hào)頻率的相對(duì)振幅和相位以及加和信號(hào)頻率的相對(duì)振幅以便通過(guò)單聲道輸入信號(hào)產(chǎn)生共模及差模信號(hào)，并通過(guò)組合共模及差模信號(hào)產(chǎn)生偽立體聲左右聲道信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)更大的立體聲圖象和收聽(tīng)區(qū)域。
為了產(chǎn)生共模信號(hào)，單聲道信號(hào)的所選頻率成分相對(duì)于單聲道輸入信號(hào)的其它信號(hào)頻率成分而言被增強(qiáng)。而且，單聲道信號(hào)的所選相位成分相對(duì)于單聲道輸入信號(hào)的其它相位成分而言被移相，以進(jìn)一步對(duì)共模信號(hào)進(jìn)行整形。用以產(chǎn)生共模信號(hào)的選擇性增強(qiáng)和相移可防止共模信號(hào)被差模信號(hào)掩蓋。
為了產(chǎn)生差模信號(hào)，單聲道信號(hào)的所選頻率成分相對(duì)于其它單聲道信號(hào)頻率成分而言被衰減(去加重)。用以產(chǎn)生差模信號(hào)的選擇性增強(qiáng)處理為更大的立體聲圖象和更大的收聽(tīng)區(qū)域提供了保證。差模信號(hào)成分的選擇性加重或增強(qiáng)處理提供了更大的立體聲圖象，并且與差模信號(hào)不加選擇的增強(qiáng)處理相關(guān)的刺耳聲音和圖象偏移的問(wèn)題通過(guò)均衡器的均衡基本上被減小。
差模信號(hào)中的所選成分的選擇性加重或增強(qiáng)進(jìn)一步增強(qiáng)了立體聲圖象，這是因?yàn)樗峁┝嗽诂F(xiàn)場(chǎng)演出時(shí)可聽(tīng)到但通常在錄音時(shí)被屏蔽的環(huán)境聲音的感覺(jué)。例如，聽(tīng)眾在現(xiàn)場(chǎng)室內(nèi)樂(lè)演出中既可聽(tīng)到直接從樂(lè)器發(fā)出的聲音、墻壁和其它物體反射的聲音，又可聽(tīng)到由音樂(lè)廳的封閉特性所產(chǎn)生的混響聲。在現(xiàn)場(chǎng)演出時(shí)，環(huán)境(例如，反射和混響的聲音)易被感覺(jué)到并且不會(huì)被直接的聲音所屏蔽。但在錄制的演出中，環(huán)境聲音會(huì)被直接的聲音屏蔽，并且在與現(xiàn)場(chǎng)演出相同的聲級(jí)時(shí)不能感覺(jué)到。環(huán)境聲音往往處于差信號(hào)的靜音頻率中，并且增強(qiáng)差信號(hào)的靜音頻率可以不屏蔽環(huán)境聲音，從而模擬現(xiàn)場(chǎng)演出的環(huán)境聲音的感覺(jué)。
由于下面的原因，差模信號(hào)的選擇性加重還保證了更大的收聽(tīng)區(qū)域。差模信號(hào)較高的頻率成分往往在中頻帶之外，它包括對(duì)應(yīng)于人聲的頻率和具有與聽(tīng)眾頭部?jī)啥g的距離差不多的波長(zhǎng)的頻率。作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的選擇性加重的結(jié)果，在聽(tīng)眾具有提高的相位靈敏度的頻率時(shí)的成分未被不適當(dāng)?shù)卦鰪?qiáng)。因此，由差信號(hào)不加選擇的增加所引起的立體聲圖象的偏移問(wèn)題(上面討論)基本上被減小，并且聽(tīng)眾能夠定位該能級(jí)上的人聲。
在提供差模信號(hào)的選擇性增強(qiáng)時(shí)，由混合的選擇性增強(qiáng)的差信號(hào)電平所確定的增強(qiáng)量被設(shè)置以使所提供的環(huán)境量較協(xié)調(diào)且悅耳。
本發(fā)明實(shí)施例的其它目的在于，通過(guò)傳統(tǒng)聲音再現(xiàn)系統(tǒng)的單聲道唱片、磁帶、無(wú)線電和電視廣播、電影的聲道和數(shù)字盤的重放。本發(fā)明的實(shí)施例還可用于在任意媒體上進(jìn)行偽立體聲記錄，這些媒體包括諸如唱片、數(shù)字盤或磁帶，它們的記錄可在傳統(tǒng)的聲音再現(xiàn)系統(tǒng)中播放以產(chǎn)生提供上述有益效果的左右立體聲輸出信號(hào)。
通過(guò)結(jié)合下列附圖閱讀以下的詳細(xì)描述，本專業(yè)技術(shù)人員將易于理解本公開發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征。


圖1是一種單聲道記錄和重放系統(tǒng)的框圖。
圖2是一種具有偽立體聲重放系統(tǒng)的單聲道記錄系統(tǒng)的框圖。
圖3是使用全通濾波器以通過(guò)一個(gè)單聲道輸入聲道產(chǎn)生兩個(gè)偽立體聲輸出聲道的聲音增強(qiáng)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖4是使用透視濾波器以通過(guò)一個(gè)單聲道輸入聲道產(chǎn)生兩個(gè)偽立體聲輸出聲道的聲音增強(qiáng)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖5是使用透視(perspective)濾波器和均衡器以通過(guò)一個(gè)單聲道輸入聲道產(chǎn)生兩個(gè)偽立體聲輸出聲道的聲音增強(qiáng)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖6是圖5所示聲音增強(qiáng)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的電路示意圖。
圖7是透視濾波器的轉(zhuǎn)換函數(shù)的實(shí)施例的曲線圖。
圖8是結(jié)合圖7所示透視濾波器的轉(zhuǎn)換函數(shù)使用的通帶濾波器的轉(zhuǎn)換函數(shù)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖9是一種偽立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)的左右聲道輸出的一個(gè)實(shí)施例的曲線圖。
在附圖中，任何三位數(shù)的第一個(gè)數(shù)字表示元件第一次出現(xiàn)時(shí)的圖號(hào)。如果使用四位數(shù)的參考數(shù)字，則前兩位數(shù)表示圖號(hào)。
為了便于理解本發(fā)明，首先進(jìn)行概述，在該概述中討論了所提供的整個(gè)功能。隨后將更著重于利用運(yùn)算參數(shù)來(lái)詳細(xì)地討論本發(fā)明。I.概述如上所述，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括一個(gè)合成器，它通過(guò)一個(gè)輸入聲道產(chǎn)生兩個(gè)或更多個(gè)輸出聲道，以使輸出聲道具有比輸入聲道更多的環(huán)境(ambience)。為了表示方便和清晰，以下的討論假設(shè)輸入聲道是單聲道輸入且合成器提供左偽立體聲輸出聲道和右偽立體聲輸出聲道。本專業(yè)技術(shù)人員將易于理解，輸入并不必須是單聲道輸入，并且本發(fā)明的實(shí)施例可在許多應(yīng)用中使用，在這些應(yīng)用中，通過(guò)由單個(gè)輸入聲道產(chǎn)生多個(gè)輸出聲道而產(chǎn)生再現(xiàn)聲音的環(huán)境。
圖1是一種單聲道記錄和重放系統(tǒng)的框圖，其中單話筒104用于把聲音轉(zhuǎn)換為單(單聲道)信息流107中的信息。正如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)信息可包括任何形式的數(shù)據(jù)表示，包括諸如電信號(hào)、電磁信號(hào)、磁疇、光學(xué)凹坑、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)包、數(shù)字值、模擬或數(shù)字記錄、計(jì)算機(jī)程序或磁盤文件中的數(shù)據(jù)等。由話筒104轉(zhuǎn)換的聲音來(lái)自在具有寬度和深度的聲級(jí)102間散射的聲源。由話筒104轉(zhuǎn)換的聲音也可來(lái)自接近聲級(jí)102的其它物體(未示出)或墻壁的反射，以及來(lái)自圍繞聲級(jí)102的房間(未示出)的混響。
信息流107中的信息提供給記錄/發(fā)射(發(fā)送)塊106。發(fā)送塊106把信息流107提供給重放/接收(接收)塊108。發(fā)送塊106表示適合于存儲(chǔ)和發(fā)射信息的任何設(shè)備或技術(shù)，包括諸如無(wú)線電/電視發(fā)射機(jī)、CD記錄、磁記錄、磁盤文件、互聯(lián)網(wǎng)等。同樣，接收塊108表示適合于接收來(lái)自發(fā)送塊106的信息并把信息流107轉(zhuǎn)換為提供給放大器110輸入端的電信號(hào)的任意設(shè)備或技術(shù)。放大器110的輸出提供給揚(yáng)聲器114。當(dāng)聽(tīng)眾116聽(tīng)到揚(yáng)聲器114再現(xiàn)的聲音時(shí)，聽(tīng)眾116感覺(jué)到虛擬聲級(jí)114。
由于來(lái)自聲級(jí)102的聲音由單話筒104轉(zhuǎn)換并由單個(gè)揚(yáng)聲器112再現(xiàn)，所以虛擬聲級(jí)114遠(yuǎn)小于真實(shí)聲級(jí)102。聽(tīng)眾116將感覺(jué)到對(duì)應(yīng)于小虛擬聲級(jí)114且具有較小寬度或環(huán)境的局部聲音圖象。反之，位于話筒104附近且聽(tīng)到由現(xiàn)場(chǎng)演出的真實(shí)聲級(jí)102所產(chǎn)生的聲音的聽(tīng)眾將感覺(jué)到對(duì)應(yīng)于真實(shí)聲級(jí)102的非常大的聲音圖象。
圖2是類似于圖1的單聲道記錄系統(tǒng)的框圖，但其具有偽立體聲再現(xiàn)系統(tǒng)。在圖2中，單話筒104用于把聲音轉(zhuǎn)換為單(單聲道)信息流107中的信息。與圖1所示情況相同，由話筒104轉(zhuǎn)換的聲音來(lái)源于在具有寬度和深度的聲級(jí)102間散射的聲源，來(lái)源于墻壁或其它物體的反射，并且來(lái)源于房間中的混響。信息流107中的信息提供給記錄/發(fā)射(發(fā)送)塊106。發(fā)送塊106把信息流107提供給重放/接收(接收)塊108。
接收設(shè)備108把單聲道信息220提供給增強(qiáng)系統(tǒng)202的第一輸入端和低通濾波器203的輸入端。增強(qiáng)系統(tǒng)202把左聲道偽立體聲輸出和右聲道偽立體聲輸出提供給音頻處理塊204。音頻處理塊204可提供另外的音頻增強(qiáng)，如音調(diào)控制、平衡控制等。音頻處理塊204把左聲道輸出提供給左放大器206并把右聲道輸出提供給右放大器207。音頻處理塊204是任選的，并且可以省去，若省去，則來(lái)自增強(qiáng)系統(tǒng)202的左右聲道輸出分別直接提供給左右放大器206和207。左放大器206的輸出提供給左揚(yáng)聲器并且右放大器207的輸出提供給右揚(yáng)聲器。
低通濾波器203的輸出提供給低音放大器208的輸入端并且低音放大器208的輸出提供給揚(yáng)聲器212。低通濾波器203、低音放大器208和揚(yáng)聲器212是任選的并且可以省去。聽(tīng)眾116聽(tīng)到揚(yáng)聲器210-212再現(xiàn)的聲音并感覺(jué)到虛擬聲級(jí)214。
增強(qiáng)系統(tǒng)202可使用模擬信號(hào)處理、數(shù)字信號(hào)處理或它們的組合處理來(lái)實(shí)施。增強(qiáng)系統(tǒng)202也可在計(jì)算機(jī)處理器的軟件中實(shí)施，處理器可以是Intel公司的奔騰處理器或其換代產(chǎn)品。增強(qiáng)系統(tǒng)202也可作為數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)中的軟件程序來(lái)實(shí)施。
立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)202為了再現(xiàn)可容易地結(jié)合到作為單獨(dú)設(shè)備生產(chǎn)和銷售的前置音頻放大器中，以及結(jié)合到包含在集成放大器和接收機(jī)的前置音頻放大器中。
為了供標(biāo)準(zhǔn)的可商用音頻元件使用，立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)202的實(shí)施例可在帶狀監(jiān)視回路中使用，或者如果可以得到的話可在前置放大器的外部處理器回路中使用。這種回路不受諸如音調(diào)控制、平衡控制和音量控制等前置放大器控制的影響。另外，立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)202可內(nèi)置于一種標(biāo)準(zhǔn)立體聲再現(xiàn)系統(tǒng)的前置放大器和功率放大器之間。
正如所熟知的，一種立體聲再現(xiàn)系統(tǒng)試圖產(chǎn)生一種聲音圖象，其中再現(xiàn)的聲音被感覺(jué)為從聲級(jí)214間的不同位置發(fā)出，從而模擬現(xiàn)場(chǎng)聲級(jí)102的感受。立體聲圖象的聽(tīng)覺(jué)錯(cuò)覺(jué)通常被感覺(jué)為在左右揚(yáng)聲器210和211之間，并且立體聲圖象的寬度在很大程度上根據(jù)分別提供給左右揚(yáng)聲器210和211的信息之間的相似性或不相似性來(lái)確定。如果提供給每個(gè)揚(yáng)聲器的信息相同(例如，單聲道)，則聲音圖象主要集中在處于“中心聲級(jí)”的揚(yáng)聲器之間。相反，如果提供給每個(gè)揚(yáng)聲器的信息不同，則聲音圖象的范圍在兩個(gè)揚(yáng)聲器之間擴(kuò)展。
立體聲圖象的寬度不僅根據(jù)提供給揚(yáng)聲器的信息而定，而且還根據(jù)聽(tīng)眾的位置而定。理想的情況是，聽(tīng)眾與各個(gè)揚(yáng)聲器的距離相同。在存在許多揚(yáng)聲器的系統(tǒng)中，聽(tīng)眾與一個(gè)揚(yáng)聲器越近，則來(lái)自更遠(yuǎn)距離的揚(yáng)聲器的聲音對(duì)立體聲圖象的貢獻(xiàn)越小，并且聲音很快被感覺(jué)為僅從最近的那個(gè)揚(yáng)聲器發(fā)出。這種情況特別出現(xiàn)在每個(gè)揚(yáng)聲器中的信息都相似時(shí)。因此，該增強(qiáng)系統(tǒng)提供不相似的左右聲道輸出。
增強(qiáng)系統(tǒng)202把單聲道輸入信號(hào)220轉(zhuǎn)換為左右輸出偽立體聲輸出信號(hào)，這些信號(hào)具有比通過(guò)僅僅把單聲道信號(hào)220直接提供給放大器206和207所獲得的環(huán)境要多的環(huán)境。已經(jīng)有大量把環(huán)境加入到單聲道信號(hào)中以具有混合效果的已有技術(shù)嘗試。反之，聲音增強(qiáng)系統(tǒng)202有益地產(chǎn)生類似于差信號(hào)(L-R)的差模信號(hào)。該差模信號(hào)的一部分相對(duì)于被去加重(衰減)的差模信號(hào)的其它部分而言被加重(增強(qiáng))。
圖3示出了增強(qiáng)系統(tǒng)202的一個(gè)實(shí)施例，它使用左全通濾波器302和右全通濾波器304以把環(huán)境加入到單聲道輸入信號(hào)M220中。信號(hào)M提供給左全通濾波器302和右全通濾波器304。左全通濾波器302是一個(gè)相位超前的濾波器，它產(chǎn)生+45度的超前相移。右全通濾波器304是一個(gè)相位滯后的濾波器，它產(chǎn)生-45度的滯后相移。
濾波器302的輸出提供給加法器320的第一輸入端和組合器322的同相(求和)輸入端。濾波器304的輸出提供給加法器320的第二輸入端和組合器322的倒相(相減)輸入端。加法器320的輸出提供給加法器328的第一輸入端。組合器322的輸出提供給組合器326的同相輸入端。
濾波器304的輸出還提供給透視濾波器324的輸入端。透視濾波器324的輸出提供給組合器326的倒相輸入端和加法器328的第二輸入端。濾波器302的輸出還提供給加法器328的第三輸入端和組合器326的同相輸入端。
加法器328的輸出提供給高通濾波器308和加法器306的第一輸入端。組合器326的輸出提供給高通濾波器310和加法器306的第二輸入端。加法器306的輸出提供給低通濾波器309。
高通濾波器308的輸出提供給加法器312的第一輸入端并且低通濾波器309的輸出提供給加法器312的第二輸入端。加法器312的輸出提供給左聲道輸出放大器316的輸入端并且放大器316的輸出提供給左聲道輸出。
高通濾波器310的輸出提供給加法器314的第一輸入端并且低通濾波器309的輸出提供給加法器314的第二輸入端。加法器314的輸出提供給右聲道輸出放大器318的輸入端并且放大器316的輸出提供給右聲道輸出。
增強(qiáng)系統(tǒng)300通過(guò)使用全通濾波器302、304產(chǎn)生左右偽立體聲輸出以把相移引入整個(gè)音頻頻譜之中。加法器306提供的左加右(L＋R)信號(hào)的低頻部分分別由加法器312和314與左右聲道混合。在高于低通濾波器309的滾降頻率的頻率，極少的L＋R信號(hào)被加入到左右聲道中。因此，在高于低通濾波器309的滾降頻率的頻率，左右聲道基本上正交(即約間隔90度)。在低于低通濾波器309的滾降頻率的低頻，一些L＋R信號(hào)被加入到左右聲道中。因此，在離低通濾波器309的截止頻率不太遠(yuǎn)的低頻，左右聲道間隔少于90度。在非常低的頻率下，高通濾波器308和310衰減大部分左右聲道信號(hào)以使左右輸出信號(hào)主要源自在低通濾波器309的輸出端提供的(L＋R)信號(hào)。因此，在非常的頻率下，左右輸出信號(hào)基本上同相。
圖3所示增強(qiáng)系統(tǒng)300提供偽立體聲增強(qiáng)給單聲道輸入信號(hào)，但會(huì)在對(duì)應(yīng)于人聲的頻帶中產(chǎn)生太多的環(huán)境，并且在高于和低于人聲頻帶的頻帶中產(chǎn)生太少的環(huán)境。
不加選擇的提高差信號(hào)會(huì)帶來(lái)問(wèn)題，這是因?yàn)椴钚盘?hào)較強(qiáng)的頻率成分往往集中在包含人聲的中頻帶頻率中。在已有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題在于，由于耳朵對(duì)中頻帶內(nèi)約700Hz到約7kHz(千赫)的頻帶具有較高的靈敏度，所以再現(xiàn)的聲音非常刺耳且令人厭煩。在這些頻率下，聽(tīng)眾頭部位置的輕微移動(dòng)都將會(huì)提供立體聲圖象中令人厭煩的偏移。
圖4是聲音增強(qiáng)系統(tǒng)400的框圖，它在對(duì)應(yīng)于人聲的頻帶中提供較少的環(huán)境，并在其它頻帶中提供較多的環(huán)境。在增強(qiáng)系統(tǒng)400中，單聲道輸入信號(hào)M220經(jīng)緩沖放大器402提供給透視濾波器404的輸入端。透視濾波器404的輸出提供給第一輸出聲道(L－R)和具有單位增益的倒相放大器406的輸入端。放大器406提供180度的相移。放大器406的輸出提供給第二輸出聲道(R－L)。
透視濾波器404去加重(衰減)在對(duì)應(yīng)于人聲的頻帶(中頻帶)中的單聲道輸入220的頻率成分。因此，第一和第二輸出聲道在對(duì)應(yīng)于該中頻帶的頻帶中被衰減。但是在該中頻帶中，輸出仍然是180度異相并且增強(qiáng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)不一致(平坦)。一種更好的增強(qiáng)系統(tǒng)將能在輸出的頻率響應(yīng)中提供更好的一致性并能提供在該中頻帶中更接近同相的輸出。
圖5是聲音增強(qiáng)系統(tǒng)500的框圖，它提供更一致的頻率響應(yīng)并提供在中頻帶頻率間接近同相的輸出。系統(tǒng)500使用透視濾波器504和均衡器506以通過(guò)一個(gè)單聲道輸入聲道產(chǎn)生兩個(gè)偽立體聲輸出聲道。在系統(tǒng)500中，單聲道輸入M220提供給緩沖放大器502的輸入端。放大器502的輸出提供給透視濾波器504的輸入端和帶通濾波器508的輸入端。透視濾波器504的輸出提供給加法器512的第一輸入端和倒相放大器514的輸入端。倒相放大器514的輸出提供給加法器516的第一輸入端。
帶通濾波器508的輸出提供給90度移相器510的輸入端。移相器510的輸出提供給加法器512的第二輸入端和加法器516的第二輸入端。加法器512的輸出是左聲道輸出222并且加法器516的輸出是右聲道輸出224。
透視濾波器504的輸出是差模信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，差模信號(hào)在耳朵具有較高靈敏度的頻率(約400Hz到10kHz，且最好約為700Hz到7kHz)未被不適當(dāng)?shù)卦鰪?qiáng)，并且具有與聽(tīng)眾兩耳間的距離差不多的波長(zhǎng)的差信號(hào)成分未被不適當(dāng)?shù)卦鰪?qiáng)。
透視濾波器504提供的差模信號(hào)在某些方面是偽差信號(hào)(L-R)。透視濾波器504有選擇地衰減作為頻率函數(shù)的差模信號(hào)。圖7示出了透視濾波器的轉(zhuǎn)換函數(shù)的一個(gè)實(shí)施例的例子。如圖所示，差模信號(hào)在約400Hz到10kHz，特別是在約700Hz到7kHz的中頻帶中被特別衰減。人耳對(duì)中頻帶頻率具有較高的靈敏度，部分原因是因?yàn)檫@個(gè)頻帶包括具有與人耳間的距離基本相同的波長(zhǎng)的差信號(hào)成分。中頻帶中的衰減最好大約為2至15dB。
正如前面所述并與已有技術(shù)相關(guān)，這些頻率中的高音差信號(hào)會(huì)產(chǎn)生令人煩躁的刺耳聲并且把聽(tīng)眾限制在與揚(yáng)聲器距離相等的位置。通過(guò)衰減這些頻率，可大體減少刺耳聲和位置限制。中頻帶衰減也部分補(bǔ)償了人耳對(duì)中頻帶聲音增加的靈敏度。人耳的外部對(duì)來(lái)自位于聽(tīng)眾前面的聲源的中頻帶聲音產(chǎn)生衰減。內(nèi)耳道中的共鳴提高了對(duì)中頻帶聲音的靈敏度，因此內(nèi)耳補(bǔ)償外耳。內(nèi)耳和外耳間的交互作用部分解釋了與頭部相關(guān)的轉(zhuǎn)換函數(shù)(HRTF)的物理方面。透視濾波器的中頻帶衰減提供的效果類似于HRTF之處在于它補(bǔ)償內(nèi)耳和外耳之間的交互作用。
包括帶通濾波器508和移相器510的均衡濾波器506提供共模信號(hào)以補(bǔ)充差模信號(hào)。圖8示出了用于帶通濾波器508的一個(gè)實(shí)施例的適當(dāng)?shù)木馓匦?。在這個(gè)實(shí)施例中，帶通濾波器508在約700Hz和7kHz具有-3dB頻率，并且以每個(gè)十進(jìn)位約20dB滾降。該帶通濾波器的6.3kHz帶寬接近人聲的工作范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，較低的-3dB頻率可在約400Hz到2000Hz的范圍內(nèi)，并且較高的-3dB頻率可在3000Hz到10kHz的范圍內(nèi)。
移相器510把帶通濾波器508的輸出相對(duì)于波濾器504的輸出移相90度。90度的相移約以濾波器504的0度相位輸出和倒相放大器514的180度相位輸出之間的共模信號(hào)為中心。因此，共模信號(hào)在相位上與透視濾波器504的輸出端的差模信號(hào)和放大器514的輸出端的倒相差模信號(hào)基本上等距。換言之，共模信號(hào)的相位相對(duì)于倒相和正常差模信號(hào)而言被近似平衡。
透視濾波器的濾波器變換特性也可根據(jù)需要設(shè)計(jì)用于在低于約300Hz的頻率以每個(gè)倍頻程約6dB或更大的速率(未示出)滾降，以避免過(guò)分加重低音。這種低頻滾降在包括圖2所示的低音揚(yáng)聲器212時(shí)特別有用。
由透視濾波器產(chǎn)生的差模信號(hào)主要促進(jìn)偽立體聲輸出中的環(huán)境。因此，中頻帶中的差模信號(hào)的成分相對(duì)于中頻帶頻率之外的頻帶中的成分而言被衰減。這樣則具有在中頻帶頻率中產(chǎn)生較少的環(huán)境而在其它頻帶中產(chǎn)生較多環(huán)境的效果。最好是，中頻帶中的差模信號(hào)成分相對(duì)于在該中頻帶任一邊的差模信號(hào)成分而言被衰減約8dB。由均衡濾波器產(chǎn)生的共模信號(hào)提供較少或不提供環(huán)境。因此，中頻帶中的共模信號(hào)的成分相對(duì)于其它頻帶中的成分而言被增強(qiáng)，這樣，當(dāng)差模和共模信號(hào)被組合時(shí)，所產(chǎn)生的信號(hào)在中頻帶之外的頻帶中具有更多的環(huán)境。
圖9是圖5所示聲音增強(qiáng)系統(tǒng)的左右聲道輸出的xy-曲線圖。圖9中的曲線圖在x軸上表示頻率而在y軸上表示振幅(以dB為單位)。在一個(gè)實(shí)施例中，左右聲道基本上同相并且在接近1100Hz的交叉頻率時(shí)振幅基本相等。這個(gè)交叉頻率大體對(duì)應(yīng)于帶通濾波器508的中心頻率和透視波濾器504的中心頻率。在其它實(shí)施例中，交叉頻率可在約500Hz到9kHz的范圍內(nèi)。在另一些實(shí)施例中，左右聲道在交叉頻率時(shí)基本上不同相。左右聲道基本上是180度異相并且在非常高的頻率(例如高于10kHz的頻率)和非常低的頻率(例如低于300Hz的頻率)時(shí)振幅相等。II.五個(gè)電容器的偽立體聲合成器增強(qiáng)系統(tǒng)500可使用模擬信號(hào)處理、數(shù)字信號(hào)處理以及它們的組合處理來(lái)實(shí)施。增強(qiáng)系統(tǒng)500的一個(gè)實(shí)施方案的實(shí)施例在圖6中示出。這個(gè)實(shí)施方案使用較少的濾波電容器，以適用于集成電路的應(yīng)用。在圖6中，單聲道輸入220提供給電阻器602的第一端。電阻器602的第二端連接接地電阻器603的非接地端和緩沖放大器608的同相輸入端。緩沖放大器608的倒相輸入端連接接地電阻器604的非接地端和反饋電阻器609的第一端。放大器608的輸出提供給反饋電阻器609的第二端。
放大器608的輸出還提供給透視濾波器504的輸入端。透視濾波器504的輸入提供給電阻器610的第一端、電容器612的第一端和電阻器614的第一端。電容器612的第二端連接接地電阻器613的非接地端和電阻器611的第一端。電阻器614的第二端連接接地電容器616的非接地端和電阻器615的第一端。電阻器615的第二端、電阻器611的第二端和電阻器610的第二端均連接透視濾波器504的輸出端。
透視濾波器514的輸出提供給電阻器617的第一端(倒相放大器514的輸入端)。電阻器617的第二端連接反饋電阻器619的第一端和運(yùn)算放大器618的倒相輸入端。運(yùn)算放大器618的同相輸入端接地，并且運(yùn)算放大器618的輸出提供給反饋電阻器619的第二端。
作為倒相放大器塊514的輸出的運(yùn)算放大器618的輸出還提供給包含電阻器625的第一端的加法器516的輸入端。電阻器625的第二端連接電阻器626的第二端、反饋電阻器627的第一端和運(yùn)算放大器628的倒相輸入端。運(yùn)算放大器628的輸出提供給反饋電阻器627的第二端和右聲道輸出224。
運(yùn)算放大器618的輸出還提供給包括電阻器620的第一端的加法器512的輸入端。電阻器620的第二端連接電阻器621的第二端、反饋電阻器622的第一端和運(yùn)算放大器624的倒相輸入端。運(yùn)算放大器624的輸出提供給反饋電阻器622的第二端和左聲道輸出224。
放大器608的輸出還提供給包括電容器635的第一端的帶通濾波器508的第一端。電容器635的第二端連接接地電阻器634的非接地端和電阻器636的第一端。電阻器636的第二端連接接地電容器637的非接地端和運(yùn)算放大器638的同相輸入端。運(yùn)算放大器638的輸出提供給運(yùn)算放大器638的倒相輸入端。運(yùn)算放大器638的輸出還作為帶通濾波器508的輸出提供給電阻器639的第一端和電阻器640的第一端。電阻器640的第二端連接接地電容器641的非接地端和運(yùn)算放大器642的同相輸入端。電阻器639的第二端連接電阻器643的第一端和運(yùn)算放大器642的倒相輸入端。運(yùn)算放大器642的輸出提供給反饋電阻器643的第二端和電阻器644的第一端。電阻器644的第二端連接接地電阻器648的非接地端。作為移相器510的輸出端的電阻器644的第二端還連接電阻器626的第一端和電阻器621的第一端。
運(yùn)算放大器608、618、638和642最好是Texas設(shè)備公司生產(chǎn)的TL074運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器624和628最好是Texas設(shè)備公司生產(chǎn)的TL072運(yùn)算放大器。圖5所示用于電阻器(以千歐為單位)和電容器(以微法為單位)的近似元件值在下面的表1中列出。
表1
圖6所示實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于其僅僅使用五個(gè)濾波電容器，從而使其在集成電路的實(shí)施方案中具有吸引力。濾波電容器難以在集成電路中實(shí)施。諸如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)的集成電路可包含數(shù)百萬(wàn)個(gè)電容器，但DRAMS中使用的電容器用于短期電荷存儲(chǔ)，而非作為濾波電容器。因此，在DRAM中使用的電容器的電容值非常小，通過(guò)小于80皮法。相反，在音頻電路中使用的電容器通常較大，具有的值達(dá)到0.1微法或更大。
正是因?yàn)檫@些原因，在濾波應(yīng)用中使用的集成電路通常不使用內(nèi)部電容器，而是依賴于外部電容器。通常，每個(gè)外部電容器在集成電路上至少需要一個(gè)外部連接(例如至少一個(gè)管腳)。因而，所需濾波電容器的數(shù)目影響集成電路上的外部連接數(shù)，并因此影響集成電路的大小和成本。圖6所示電路的優(yōu)點(diǎn)在于使用了較少的電容器。III.偽立體聲記錄本發(fā)明的實(shí)施例可用于傳統(tǒng)立體聲記錄的重放，或者可用于獨(dú)特立體聲記錄的制造，該立體聲記錄在通過(guò)傳統(tǒng)聲音再現(xiàn)系統(tǒng)重放時(shí)將提供上述優(yōu)點(diǎn)。因此，通過(guò)公開的立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)202提供的增強(qiáng)處理有利于用于增強(qiáng)記錄。這些記錄可在不包括立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)202的音頻系統(tǒng)上重放，或者在包括旁路的立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)202的音頻系統(tǒng)上重放。
具有本文所述增強(qiáng)系統(tǒng)202的系統(tǒng)包括傳統(tǒng)的立體聲重放設(shè)備，它可響應(yīng)數(shù)字記錄，如激光盤、數(shù)字多用盤(DVD)、唱片、磁帶、或錄象帶或電影膠片上的聲道。該重放設(shè)備提供左右聲道的立體聲信號(hào)L、R給一個(gè)放大器，左右信號(hào)通過(guò)該放大器饋給揚(yáng)聲器。
一種類似設(shè)備可在進(jìn)行記錄時(shí)使用，該記錄本身以唱片的物理紋槽、磁帶等媒體的磁疇或可由光學(xué)裝置讀取的數(shù)字信息的形式容納數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)定義在由傳統(tǒng)聲音再現(xiàn)系統(tǒng)重放時(shí)將產(chǎn)生上述所有優(yōu)點(diǎn)的信號(hào)成分所形成的左右立體聲信號(hào)。因此，體現(xiàn)本發(fā)明原理的進(jìn)行聲音記錄的記錄系統(tǒng)可接收來(lái)自適合于提供單聲道輸入信號(hào)M220的諸如系統(tǒng)108的傳統(tǒng)單聲道重放系統(tǒng)或話筒104的單聲道輸入信號(hào)。重放系統(tǒng)108可通過(guò)任何傳統(tǒng)記錄媒體提供其輸出信號(hào)，該媒體包括諸如激光盤、唱片、磁帶、或錄象帶或膠片的聲道媒體的數(shù)字記錄。
當(dāng)圖2的增強(qiáng)系統(tǒng)202用于進(jìn)行具有環(huán)境增強(qiáng)的記錄時(shí)，這種記錄結(jié)合傳統(tǒng)的立體聲播放器以產(chǎn)生具有包括提供環(huán)境感覺(jué)的增強(qiáng)信號(hào)的成分的左右偽立體聲輸出信號(hào)。由這里所述的設(shè)備和方法進(jìn)行的記錄與其它立體聲記錄的不同之處在于在該記錄中體現(xiàn)獨(dú)特的信號(hào)產(chǎn)生數(shù)據(jù)。當(dāng)由傳統(tǒng)記錄播放媒體播放這種獨(dú)特的記錄時(shí)，將產(chǎn)生具有上述優(yōu)點(diǎn)且包括特定信號(hào)成分的偽立體聲。IV.其它實(shí)施例前面已經(jīng)公開了用于既在傳統(tǒng)記錄的重放時(shí)又在改進(jìn)的記錄的再現(xiàn)時(shí)實(shí)質(zhì)上改進(jìn)由記錄的演出所產(chǎn)生的立體聲圖象和環(huán)境的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)易于與標(biāo)準(zhǔn)音頻設(shè)備一起使用并易于添加到現(xiàn)有的音頻設(shè)備中。而且，公開的系統(tǒng)易于結(jié)合到前置放大器和/或集成放大器中。這種結(jié)合可為旁路公開的系統(tǒng)創(chuàng)造條件。
公開的立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)易于使用模擬技術(shù)、數(shù)字技術(shù)或二者的組合來(lái)實(shí)施。而且，公開的立體聲增強(qiáng)系統(tǒng)易于使用集成電路技術(shù)來(lái)實(shí)施。
另外，公開的系統(tǒng)可與各種音頻系統(tǒng)一起使用或結(jié)合到各種音頻系統(tǒng)中，這些音頻系統(tǒng)包括航空娛樂(lè)系統(tǒng)、劇場(chǎng)音響系統(tǒng)、用于產(chǎn)生包括圖象增強(qiáng)和/或透視校正的記錄的記錄系統(tǒng)、和諸如風(fēng)琴和合成器的電子樂(lè)器。
而且，公開的系統(tǒng)在自動(dòng)音響系統(tǒng)中以及用于諸如輪船的其它運(yùn)輸工具的音響系統(tǒng)中特別有用。
盡管前面已經(jīng)描述和圖示了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但對(duì)于本專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離下面的權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)單聲道信號(hào)產(chǎn)生左右偽立體聲輸出信號(hào)的立體聲合成設(shè)備，包括單聲道輸入端，配置用以接收單聲道信號(hào)；與所述單聲道輸入端操作耦合的透視濾波器，所述透視濾波器配置用以去加重所述單聲道信號(hào)的所選頻率部分以產(chǎn)生第一濾波信號(hào)；與所述單聲道輸入端操作耦合的帶通濾波器，所述帶通濾波器配置用以通過(guò)包含人聲信息的所述單聲道信號(hào)的頻率；與所述帶通濾波器的一個(gè)輸出端操作耦合的90度移相器，用以產(chǎn)生第二濾波信號(hào)；左聲道混合器，適用于把所述第一濾波信號(hào)與所述第二濾波信號(hào)相加以產(chǎn)生左聲道輸出；和右聲道混合器，適用于從所述第二濾波信號(hào)中減去所述第一濾波信號(hào)以產(chǎn)生右聲道輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的立體聲合成設(shè)備，其中所述透視濾波器去加重在以接近2000Hz為中心的頻帶中的頻率成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的立體聲合成設(shè)備，其中所述透視濾波器提供約8dB的最大去加重。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的立體聲合成設(shè)備，其中所述帶通濾波器具有以大約2000Hz為中心的通帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的立體聲合成設(shè)備，其中所述左輸出信號(hào)和右輸出信號(hào)在約2000Hz的頻率時(shí)同相。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的立體聲合成設(shè)備，其中所述透視濾波器去加重在對(duì)應(yīng)于所述帶通濾波器帶寬的頻帶中的頻率。
7.一種通過(guò)單聲道信號(hào)產(chǎn)生左右偽立體聲輸出信號(hào)的立體聲合成設(shè)備，包括一種具有不多于五個(gè)電容器的信號(hào)路徑的模擬電路。
8.一種產(chǎn)生輸出比輸入多的信號(hào)處理器，包括與輸入信號(hào)操作耦合的第一濾波器，所述第一濾波器配置用以去加重相對(duì)于所述輸入信號(hào)的第一中頻帶的其它頻率成分的頻率成分以產(chǎn)生第一濾波信號(hào)；與所述輸入信號(hào)操作耦合的第二濾波器，所述第二濾波器配置用以加重相對(duì)于所述輸入信號(hào)的第二中頻帶的其它頻率成分的頻率成分以產(chǎn)生第二濾波信號(hào)；第一組合器，適合于使用第一組合算法以組合所述第一濾波信號(hào)的至少一部分和所述第二濾波信號(hào)的至少一部分，以產(chǎn)生第一聲道輸出信號(hào)；和第二組合器，適合于使用第二組合算法以組合所述第一濾波信號(hào)的至少一部分和所述第二濾波信號(hào)的至少一部分，以產(chǎn)生第二輸出信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的信號(hào)處理器，其中所述第一濾波器包括透視濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的信號(hào)處理器，其中所述透視濾波器去加重在以接近2000Hz為中心的頻帶中的頻率。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的信號(hào)處理器，其中所述透視濾波器去加重對(duì)應(yīng)于由人的發(fā)聲系統(tǒng)產(chǎn)生的頻率的頻帶中的頻率。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的信號(hào)處理器，其中所述第二濾波器包括帶通濾波器。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的信號(hào)處理器，其中所述第二濾波器包括90度移相器。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的信號(hào)處理器，其中所述第一組合器包括加法器。
15.根據(jù)權(quán)利要求8的信號(hào)處理器，其中所述第二組合器包括減法器。
16.根據(jù)權(quán)利要求8的信號(hào)處理器，其中所述第一組合器是加法器并且第二組合器是減法器。
17.根據(jù)權(quán)利要求8的立體聲合成器，其中所述輸入信號(hào)是單聲道信號(hào)，所述第一輸出是第一偽立體聲信號(hào)，并且所述第二輸出是第二偽立體聲聲道。
18.一種音頻信號(hào)處理的方法，包括的動(dòng)作是在第一濾波器中過(guò)濾輸入信號(hào)以去加重相對(duì)于所述輸入信號(hào)的第一中頻帶的其它頻率成分的頻率成分以產(chǎn)生第一濾波信號(hào)；在第二濾波器中過(guò)濾所述輸入信號(hào)以加重相對(duì)于所述輸入信號(hào)的第二中頻帶的其它頻率成分的頻率成分以產(chǎn)生第二濾波信號(hào)；通過(guò)第一組合方法組合所述第一濾波信號(hào)的至少一部分和所述第二濾波信號(hào)的至少一部分，以產(chǎn)生左輸出信號(hào)；和通過(guò)第二組合方法組合所述第一濾波信號(hào)的至少一部分和所述第二濾波信號(hào)的至少一部分，以產(chǎn)生右輸出信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第一濾波器包括透視濾波器。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第二濾波器包括帶通濾波器。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第二濾波器包括移相器。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第一組合方法包括加法。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第二組合方法包括減法。
24.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第一組合方法包括加法并且所述第二組合方法包括減法。
25.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，還包括記錄所述左右輸出信號(hào)的動(dòng)作。
26.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，還包括廣播所述左右輸出信號(hào)的動(dòng)作。
27.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，還包括向揚(yáng)聲器提供所述左右輸出信號(hào)的動(dòng)作。
28.一種根據(jù)權(quán)利要求18的方法進(jìn)行的偽立體聲記錄。
29.一種產(chǎn)生輸出比輸入多的信號(hào)處理器，包括第一濾波器裝置，用于過(guò)濾輸入信號(hào)以去加重相對(duì)于所述輸入信號(hào)的第一中頻帶的其它頻率成分的頻率成分以產(chǎn)生第一濾波信號(hào)；第二濾波器裝置，用于過(guò)濾所述輸入信號(hào)以加重相對(duì)于所述輸入信號(hào)的第二中頻帶的其它頻率成分的頻率成分以產(chǎn)生第二濾波信號(hào)；第一組合器裝置，用于組合所述第一濾波信號(hào)的至少一部分和所述第二濾波信號(hào)的至少一部分，以產(chǎn)生第一聲道輸出信號(hào)；和第二組合器裝置，用于組合所述第一濾波信號(hào)的至少一部分和所述第二濾波信號(hào)的至少一部分，以產(chǎn)生第二輸出信號(hào)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的信號(hào)處理器，其中所述第一濾波器裝置包括透視濾波器。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的信號(hào)處理器，其中所述透視濾波器去加重在以接近2000Hz為中心的頻帶中的頻率。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的信號(hào)處理器，其中所述透視濾波器去加重對(duì)應(yīng)于由人的發(fā)聲系統(tǒng)產(chǎn)生的頻率的頻帶中的頻率。
33.根據(jù)權(quán)利要求29的信號(hào)處理器，其中所述第二濾波器裝置包括帶通濾波器。
34.根據(jù)權(quán)利要求29的信號(hào)處理器，其中所述第二濾波器裝置包括90度移相器。
35.根據(jù)權(quán)利要求29的信號(hào)處理器，其中所述第一組合器裝置包括加法器。
36.根據(jù)權(quán)利要求29的信號(hào)處理器，其中所述第二組合器裝置包括減法器。
全文摘要
一種聲音增強(qiáng)系統(tǒng)(合成器)被公開。該增強(qiáng)系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)單聲道輸入聲道(220)合成偽立體聲左(L)和右(R)輸出聲道。單聲道輸入信號(hào)(220)應(yīng)用到產(chǎn)生差模信號(hào)的透視濾波器(504)和產(chǎn)生共模信號(hào)的均衡濾波器(506)。透視濾波器(504)衰減對(duì)應(yīng)于人聲的頻帶中的信號(hào)成分。均衡濾波器(506)衰減在人聲的頻帶之外的頻帶中的信號(hào)成分。均衡濾波器(506)還提供90度相移。差模和共模信號(hào)被組合以產(chǎn)生輸出聲道(L,R)。由合成器提供的偽立體聲輸出(L,R)在對(duì)應(yīng)于人聲的頻帶中具有較少的環(huán)境,而在不對(duì)應(yīng)于人聲的頻帶中具有較多的環(huán)境。
文檔編號(hào)H04S5/00GK1329810SQ99814168
公開日2002年1月2日 申請(qǐng)日期1999年10月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月13日
發(fā)明者A·D·克雷默 申請(qǐng)人:Srs實(shí)驗(yàn)室公司