02W創(chuàng)建切除截止頻率902W上的頻率的低通濾波器的頻率響應(yīng)曲線 904和切除截止頻率902W下的頻率的高通濾波器的頻率響應(yīng)曲線906。當(dāng)該虛擬高度濾 波器被應(yīng)用到高通濾波器級(jí)之后的音頻信號(hào)時(shí)，虛擬高度濾波器曲線908被疊加到高通濾 波器曲線906上。
[0069] 圖8B所示的分頻器實(shí)現(xiàn)假定使用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)向上發(fā)射虛擬高度揚(yáng)聲器， 其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)器用于低頻而一個(gè)驅(qū)動(dòng)器用于高頻。然而，該配置在大多數(shù)狀況下可能并不 理想。向上發(fā)射揚(yáng)聲器的特定并且受控制的方向性對(duì)于有效的虛擬化經(jīng)常是決定性的。例 如，單個(gè)轉(zhuǎn)換器揚(yáng)聲器在實(shí)現(xiàn)虛擬高度揚(yáng)聲器時(shí)通常是更有效的。此外，較小的單個(gè)轉(zhuǎn)換器 (例如，直徑為3)是優(yōu)選的，因?yàn)樗容^大的轉(zhuǎn)換器更負(fù)擔(dān)得起并且在較高頻率處更有方 向性的。
[0070] 在實(shí)施例中，向上發(fā)射揚(yáng)聲器可W包括一對(duì)揚(yáng)聲器或者不同大小和/或特性的兩 個(gè)或更多個(gè)揚(yáng)聲器的陣列。圖10示出根據(jù)實(shí)施例的用于與虛擬高度濾波器一起使用的各 種不同的向上發(fā)射W及直接或前方發(fā)射揚(yáng)聲器配置。如圖10所示，向上發(fā)射揚(yáng)聲器可W包 括均被安裝在相同的箱體1001內(nèi)W相同的角度向上發(fā)射的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器1002和1004。根據(jù) 應(yīng)用需求，驅(qū)動(dòng)器可W具有相同的配置或者它們可W具有不同的配置（大小、功率、頻率響 應(yīng)等）。向上發(fā)射扣巧音頻信號(hào)被傳輸?shù)皆摀P(yáng)聲器1001，并且可W使用內(nèi)部處理W將適當(dāng) 的音頻發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器1002和1004中的任一個(gè)或兩個(gè)。在可替代實(shí)施例中，如揚(yáng)聲器1010 中所示，向上發(fā)射驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)（例如，1004)可W對(duì)于另一個(gè)驅(qū)動(dòng)器成不同的角度。在 該種情況中，向上發(fā)射驅(qū)動(dòng)器1004針對(duì)的是基本上從箱體1010向前發(fā)射。應(yīng)當(dāng)注意的是， 可W為驅(qū)動(dòng)器1002和1004中的任一個(gè)或兩個(gè)選擇任何適當(dāng)?shù)慕嵌?，并且揚(yáng)聲器配置可W 包括任何適當(dāng)數(shù)目的各種類(lèi)型（例如，錐盆、帶、號(hào)角等）的驅(qū)動(dòng)器或驅(qū)動(dòng)器陣列。在實(shí)施 例中，可W將向上發(fā)射揚(yáng)聲器1001和1002安裝在向前或直接發(fā)射揚(yáng)聲器1020上，該向前 或直接發(fā)射揚(yáng)聲器1020包括一個(gè)或多個(gè)將聲音從主箱體直接傳輸出去的驅(qū)動(dòng)器1020。該 揚(yáng)聲器接收與UF音頻信號(hào)分離的主音頻輸入信號(hào)。
[0071] 圖8C示出根據(jù)實(shí)施例的組合向上發(fā)射和前方發(fā)射揚(yáng)聲器分頻濾波器網(wǎng)絡(luò)W用于 與諸如圖10所示的不同高頻驅(qū)動(dòng)器一起使用的分頻器。圖8000示出其中為前方發(fā)射揚(yáng)聲 器和虛擬高度揚(yáng)聲器提供單獨(dú)的分頻器的實(shí)施例。前方發(fā)射揚(yáng)聲器分頻器8012包括饋給 低頻驅(qū)動(dòng)器8020的低通濾波器8016W及饋給高頻驅(qū)動(dòng)器8018的高通濾波器8014。虛擬 高度揚(yáng)聲器分頻器8002包括低通濾波器8004,該低通濾波器8004通過(guò)與分頻器8012中的 低通濾波器8016的輸出組合也饋給低頻驅(qū)動(dòng)器8020。虛擬高度分頻器8002包括高通濾波 器8006,該高通濾波器8006融合虛擬高度濾波器功能8008。該部件8007的輸出饋給高頻 驅(qū)動(dòng)器8010。驅(qū)動(dòng)器8010是向上發(fā)射驅(qū)動(dòng)器，并且通常為比前方發(fā)射低頻驅(qū)動(dòng)器8020小 并且可能不同組成的驅(qū)動(dòng)器。作為示例，前方發(fā)射驅(qū)動(dòng)器低頻驅(qū)動(dòng)器8020的有效頻率范圍 可W被設(shè)定為從40化到2化Z，對(duì)于前方發(fā)射高頻驅(qū)動(dòng)器8018設(shè)定為從2化Z到20曲Z，并 且對(duì)于向上發(fā)射高頻驅(qū)動(dòng)器8010設(shè)定為從400化到20曲Z。
[0072] 從將如圖10所示的頂部和向前發(fā)射揚(yáng)聲器的分頻器網(wǎng)絡(luò)組合中存在多個(gè)益處。 首先，優(yōu)選的較小驅(qū)動(dòng)器將不能夠有效地再現(xiàn)較低頻率，并且實(shí)際上可能在響度水平處失 真。因此，對(duì)低頻進(jìn)行濾波并且將其重定向到前方發(fā)射揚(yáng)聲器的低頻驅(qū)動(dòng)器將允許較小的 單個(gè)揚(yáng)聲器被用于虛擬高度揚(yáng)聲器并且導(dǎo)致更好的保真度。此外，研究已證實(shí)對(duì)于400Hz W下的音頻信號(hào)存在很少的虛擬高度效應(yīng)，因此僅將較高頻率發(fā)送到虛擬高度揚(yáng)聲器1010 代表該驅(qū)動(dòng)器的最佳使用。
[0073] 利用慮擬高麼楊聲器的房間巧巿
[0074] 如W上所討論的，將虛擬高度濾波加到虛擬高度揚(yáng)聲器使感知的提示加到音頻信 號(hào)，其增加或改善對(duì)向上發(fā)射揚(yáng)聲器的高度的感知。將虛擬高度濾波技術(shù)融合到揚(yáng)聲器和/ 或呈現(xiàn)器中可能需要考慮由回放設(shè)備執(zhí)行的其它音頻信號(hào)處理。一種該樣的處理是房間校 正，其為在商業(yè)可用的AVR中常見(jiàn)的處理。房間校正技術(shù)利用被放置在聘聽(tīng)環(huán)境中的麥克 風(fēng)W測(cè)量通過(guò)具有連接的揚(yáng)聲器的AVR回放的音頻測(cè)試信號(hào)的頻率響應(yīng)和時(shí)間。測(cè)試信號(hào) 和麥克風(fēng)測(cè)量的目的在于測(cè)量并補(bǔ)償幾個(gè)關(guān)鍵因素，諸如房間和環(huán)境對(duì)音頻的聲學(xué)效應(yīng)， 包括房間節(jié)點(diǎn)（零和峰）、回放揚(yáng)聲器的非理想頻率響應(yīng)、多個(gè)揚(yáng)聲器與聘聽(tīng)位置之間的時(shí) 間延遲、W及其它類(lèi)似因素。可W將自動(dòng)頻率均衡和/或音量補(bǔ)償應(yīng)用到信號(hào)，W克服房間 校正系統(tǒng)所檢測(cè)到的任何效應(yīng)。例如，對(duì)于前兩個(gè)因素，通常使用均衡W修改通過(guò)AVR/揚(yáng) 聲器系統(tǒng)所回放的音頻，W便調(diào)整該音頻的頻率響應(yīng)幅度，使得房間節(jié)點(diǎn)（峰和凹口）和揚(yáng) 聲器響應(yīng)不準(zhǔn)確性被校正。
[00巧]如果虛擬高度揚(yáng)聲器在系統(tǒng)中被使用并且虛擬濾波被啟用，則房間校正系統(tǒng)可W將虛擬高度濾波器檢測(cè)為房間節(jié)點(diǎn)或揚(yáng)聲器異常，并且嘗試將虛擬高度幅度響應(yīng)均衡為平 坦。如果虛擬高度濾波器在諸如傾斜角度相對(duì)高時(shí)表現(xiàn)出顯著的高頻凹口，則該種嘗試的 校正特別明顯。
[0076] 虛擬高度揚(yáng)聲器系統(tǒng)的實(shí)施例包括用于防止房間校正系統(tǒng)撤銷(xiāo)虛擬高度濾波的 技術(shù)和部件。圖11是根據(jù)實(shí)施例的包括房間校正和虛擬高度揚(yáng)聲器檢測(cè)能力的虛擬高度 呈現(xiàn)系統(tǒng)的框圖。如圖1100所示，AVR或其它呈現(xiàn)部件1102被連接到一個(gè)或多個(gè)融合虛 擬高度濾波器處理1108的虛擬高度揚(yáng)聲器1106。該濾波器產(chǎn)生頻率響應(yīng)，諸如圖7所示， 其可能易受呈現(xiàn)器1102所執(zhí)行的房間校正1104或其它異常補(bǔ)償技術(shù)的影響。
[0077] 在實(shí)施例中，該房間校正補(bǔ)償部件包括允許AVR或其它呈現(xiàn)部件檢測(cè)到虛擬高度 揚(yáng)聲器與它連接的部件1105。一種該樣的檢測(cè)技術(shù)是使用房間校準(zhǔn)用戶接口和將揚(yáng)聲器的 類(lèi)型指定為虛擬或非虛擬高度揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器定義?，F(xiàn)在的音頻系統(tǒng)通常包括要求用戶指 定每個(gè)揚(yáng)聲器位置中的揚(yáng)聲器的大小（諸如小、中、大）的接口。在實(shí)施例中，將虛擬高度 揚(yáng)聲器類(lèi)型加到該定義組。因此，該系統(tǒng)可W通過(guò)諸如小、中、大、虛擬高度等的額外的數(shù)據(jù) 元素預(yù)期虛擬高度揚(yáng)聲器的存在。在可替代實(shí)施例中，虛擬高度揚(yáng)聲器可W包括信號(hào)傳送 硬件，其聲明它是虛擬高度揚(yáng)聲器而不是非虛擬高度揚(yáng)聲器。在該種情況中，呈現(xiàn)設(shè)備（諸 如AVR)可W探測(cè)揚(yáng)聲器，并且尋找關(guān)于任何特定的揚(yáng)聲器是否融合虛擬高度技術(shù)的信息。 該數(shù)據(jù)可W經(jīng)由定義的通信協(xié)議來(lái)提供，該通信協(xié)議可W是無(wú)線、直接數(shù)字連接，或者經(jīng)由 使用現(xiàn)有的揚(yáng)聲器線或單獨(dú)的連接的專(zhuān)用模擬路徑。在另外的可替代實(shí)施例中，可W通過(guò) 使用測(cè)試信號(hào)和測(cè)量程序來(lái)執(zhí)行檢測(cè)，該測(cè)量程序被配置或修改為識(shí)別揚(yáng)聲器中的虛擬高 度濾波器的唯一頻率特性，并且經(jīng)由對(duì)被測(cè)量的測(cè)試信號(hào)的分析確定虛擬高度揚(yáng)聲器被連 接。
[0078] -旦具有房間校正能力的呈現(xiàn)設(shè)備檢測(cè)到連接到系統(tǒng)的虛擬高度揚(yáng)聲器（或多 個(gè)揚(yáng)聲器）的存在，就執(zhí)行校準(zhǔn)處理1105W在沒(méi)有不利影響虛擬高度濾波功能1108的情 況下正確地校準(zhǔn)系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，可W使用允許呈現(xiàn)設(shè)備使虛擬高度揚(yáng)聲器1106旁 路虛擬高度濾波處理1108的通信協(xié)議來(lái)執(zhí)行校準(zhǔn)。如果揚(yáng)聲器是活動(dòng)的并且可旁路濾波， 則該可W被實(shí)現(xiàn)?？蒞將該旁路功能實(shí)現(xiàn)為用戶可選擇的開(kāi)關(guān)，或者它可W被實(shí)現(xiàn)為軟件 指令（例如，如果濾波器1108在DSP中實(shí)現(xiàn)），或者實(shí)現(xiàn)為模擬信號(hào)（例如，如果濾波器實(shí) 現(xiàn)為模擬電路）。
[0079] 在可替代實(shí)施例中，可W使用預(yù)加重濾波來(lái)執(zhí)行系統(tǒng)校準(zhǔn)。在該實(shí)施例中，房間校 正算法1104對(duì)它產(chǎn)生并且輸出到揚(yáng)聲器W便在校準(zhǔn)處理中使用的測(cè)試信號(hào)執(zhí)行預(yù)加重濾 波。圖12是顯示根據(jù)實(shí)施例的用于校準(zhǔn)的預(yù)加重濾波的效果的圖。圖1200示出虛擬高度 濾波器的典型頻率響應(yīng)1204W及互補(bǔ)的預(yù)加重濾波器頻率響應(yīng)1202。該預(yù)加重濾波器被 應(yīng)用到房間校正處理中所使用的音頻測(cè)試信號(hào)，使得當(dāng)通過(guò)虛擬高度揚(yáng)聲器回放時(shí)，消除 濾波器的影響，如圖1200的較高頻率范圍中的兩條曲線1202和1204的互補(bǔ)圖所示。W該 種方式，將如同使用正常的、非虛擬高度揚(yáng)聲器一樣應(yīng)用校準(zhǔn)。
[0080] 在又另外的可替代實(shí)施例中，可W通過(guò)將虛擬高度濾波器響應(yīng)加到校準(zhǔn)系統(tǒng)的目 標(biāo)響應(yīng)來(lái)執(zhí)行校準(zhǔn)。
[0081] 在該兩種情況（預(yù)加重濾波或目標(biāo)響應(yīng)的修改）的任一種中，可W選擇用于修改 校準(zhǔn)程序的虛擬高度濾波器W恰好匹配揚(yáng)聲器中所利用的濾波器。然而，如果在揚(yáng)聲器內(nèi) 部所利用的虛擬高度濾波器是不根據(jù)揚(yáng)聲器位置和房間尺寸而修改的諸如曲線302的通 用濾波器，則作為代替校準(zhǔn)系統(tǒng)可W選擇對(duì)應(yīng)于實(shí)際位置和尺寸的虛擬高度濾波器響應(yīng)， 如果該樣的信息對(duì)于系統(tǒng)可用的話。W該種方式，校準(zhǔn)系統(tǒng)應(yīng)用等效于更精確的位置依賴 的虛擬高度濾波器響應(yīng)與揚(yáng)聲器中所利用的通用響應(yīng)之間的差異的校正。在該混合系統(tǒng) 中，揚(yáng)聲器中的固定濾波器提供良好的虛擬高度效應(yīng)，并且AVR中的校準(zhǔn)系統(tǒng)利用聘聽(tīng)環(huán) 境的更多知識(shí)進(jìn)一步完善該效應(yīng)。
[0082] 圖13是根據(jù)實(shí)施例的示出在適應(yīng)性音頻系統(tǒng)中執(zhí)行虛擬高度濾波的方法的流程 圖。圖13的處理示出由圖11所示的部件所執(zhí)行的功能。處理1300通過(guò)將一個(gè)測(cè)試信號(hào) 或多個(gè)測(cè)試信號(hào)發(fā)送到具有內(nèi)置虛擬高度濾波的虛擬高度揚(yáng)聲器（動(dòng)作1302)開(kāi)始。該內(nèi) 置虛擬高度濾波產(chǎn)生頻率響應(yīng)曲線，諸如圖7所示，其可被視為將由任何房間校正處理校 正的異常。在動(dòng)作1304中，系統(tǒng)檢測(cè)虛擬高度揚(yáng)聲器的存在，使得由于應(yīng)用房間校正方法 而造成的任何修改可W被校正或補(bǔ)償W允許虛擬高度揚(yáng)聲器的虛擬高度濾波的操作（動(dòng) 作 1306)。
[0083] 如W上所描述W及在圖4A-B和7中所示的，虛擬高度濾波器可W在揚(yáng)聲器中獨(dú)立 地或者利用將輸入的音頻分成高頻帶和低頻帶的分頻電路或者作為其一部分、或者更多地 依賴于分頻器設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該些電路中的任一個(gè)都可W被實(shí)現(xiàn)為數(shù)字DSP電路或者實(shí)現(xiàn) FIR(有限脈沖響應(yīng)）或IIR(無(wú)限脈沖響應(yīng)）的其它電路W接近諸如圖3所示的虛擬高度 濾波器曲線。分頻器、分離電路和/或虛擬高度濾波器中的任一個(gè)可W被實(shí)現(xiàn)為無(wú)源或有 源電路，其中有源電路需要單獨(dú)的電力供給來(lái)工作，而無(wú)源電路使用其它系統(tǒng)部件或信號(hào) 所提供的電力。
[0084] 對(duì)于提供高度濾波器或分頻器作為揚(yáng)聲器系統(tǒng)（箱體