更多聲道被上混到與聲音好像來自的不同方向對應的中間數(shù)量的分量中,并且隨后被重 混到旨在用于系統(tǒng)中每個特定揚聲器的輸出聲道中,如參考圖4至圖6所描述的。這樣的 上混和重混的一個示例在美國專利7, 630, 500中進行了描述,通過引用被并入本文。
[0032] 本系統(tǒng)的優(yōu)點在于從源材料上混的分量信號每個可以被分布到不同的虛擬揚聲 器以用于被音頻系統(tǒng)所渲染。如相對于圖3所解釋的,近場揚聲器可以被用來使得聲音好 像是來自于不同位置處的虛擬揚聲器。如圖4所示,虛擬揚聲器224i的陣列可以被產生為 圍繞聆聽者的后半球。僅出于方便的原因,五個揚聲器224-l、224-d、224-m、224-n和224-p 被標記。虛擬揚聲器的真實數(shù)量可以取決于被用來生成它們的系統(tǒng)的處理功率或系統(tǒng)的聲 學需要。盡管虛擬揚聲器被示出為在左邊(例如,224-1和224-d)和右邊(例如,224-n和 224-p)的若干個虛擬揚聲器以及在中央(224-m)的一個虛擬揚聲器,也可存在多個虛擬中 央揚聲器,并且虛擬揚聲器可以在高度上以及在左邊、右邊、前面和后面上被分布。
[0033] 給定的上混分量信號可以被分布到虛擬揚聲器中的任一個或多個,其不僅允許分 量信號的感知到的位置的再定位,也提供了渲染給定分量作為來自虛擬揚聲器中的一個虛 擬揚聲器的緊密聚焦的聲音或者作為同時來自虛擬揚聲器中的多個虛擬揚聲器的擴散聲 音的能力。為了實現(xiàn)這些效果,每個分量的一部分被混合到每個輸出聲道中(雖然該部分 對于一些分量-輸出聲道組合可以是零)。例如,針對右分量的音頻信號將被大多地分布到 右固定揚聲器FR 106,但也分布到在頭枕的右側上每個虛擬聲像224-i的位置,諸如224-n 和224-p,由于虛擬聲像的雙耳響應以及用于串擾消除兩者,右分量信號的部分也被分布到 右近場揚聲器和左近場揚聲器。針對中央分量的音頻信號將被分布到對應的右和左固定揚 聲器104和106,其中一些部分也被分布到右和左近場揚聲器122和124兩者,控制聆聽者 感知引起虛擬中央分量的位置(例如224-m)。注意的是,如果系統(tǒng)被恰當?shù)卣{諧,聆聽者事 實上不會感知中央分量為來自于后面一一來自前固定揚聲器的中央分量內容將將感知到 的位置拉向前,虛擬中央僅僅有助于控制中央分量聲像被感知為多么緊或擴散并且向前多 遠。分量內容向輸出聲道的特定分布將基于多少以及哪個近場揚聲器被安裝而改變。針對 近場揚聲器混合分量信號包括改變信號以說明對分量(如果它們來自于真實揚聲器)的雙 耳響應與近場揚聲器的雙耳響應之間的差異,如參考圖3在以上所描述的。
[0034] 圖4還示出了圖1中的真實揚聲器的布局。真實揚聲器針對它們重現(xiàn)的信號被標 有記號,即,左前(LF)、右前(FR)、左駕駛者頭枕(HOL)和右駕駛者頭枕(HOR)。雖然輸出 信號FL和FR最終對于駕駛者和乘客座位兩者將被平衡,近場揚聲器允許駕駛者和乘客感 知更接近理想位置的左和右外圍分量以及中央分量。如果近場揚聲器不能自身生成前場分 量,它們可以與前固定揚聲器結合使用以將左和右分量移動到外部并且控制用戶感知中央 分量的位置。接近但在聆聽者的頭部之前的揚聲器的附加陣列將允許在聆聽者的前面產生 虛擬位置的第二半球。
[0035] 我們使用"分量"指示原始源材料被上混到的中間方向性指派中的每一個指派。如 在圖5中所示,立體聲信號被上混到任意N數(shù)量的分量信號中。在一個示例中,可以存在總 共五個:針對左和右中的每一個的前和環(huán)繞再加上中央分量。在這樣的示例中,主左和右 分量可以從僅在對應的原始左或右立體聲信號中找到的信號導出。中央分量可以由相關于 左和右立體聲信號兩者并且與彼此同相的信號組成。環(huán)繞分量是相關的但在左和右立體聲 信號之間不同相位的。任意數(shù)量的上混分量是可能的,取決于使用的處理功率以及源材料 的內容。各種算法可以被用來將兩個或更多信號上混到任意數(shù)量的分量信號中。這樣的上 混的一個示例在美國專利7, 630, 500中進行了描述,通過引用被并入本文。另一個示例是 Dolby?的Pro Logic IIz算法,其將輸入音頻流分成多至九個分量,包括高度聲道。通 常,我們對待分量為與左、右或中央相關聯(lián)。左分量優(yōu)選與車輛的左側相關聯(lián),但可以被定 位在前面、后面、高處或低處。類似地,右分量優(yōu)選與車輛的右側相關聯(lián),且可以被定位在前 面、后面、高處或低處。中央分量優(yōu)選與車輛的中心線相關聯(lián),但也可以被定位在前面、后 面、高處或低處。圖5示出了任意N數(shù)量的上混分量。
[0036] 分量信號(通常為)Cl到CN、虛擬聲像信號Vl到VP以及輸出信號FL、FR、H0L和 HOR之間的關系在圖5中示出。源402提供了示出為L和R的兩個或更多源聲道。上混模 塊404將輸入信號L和R轉換為N數(shù)量的分量信號Cl至CN??赡懿淮嬖陔x散的中央分量, 但中央可以提供一個或多個左和右分量的組合。雙耳濾波器406-1到406-P隨后將上混的 分量信號的加權和轉換到與來自虛擬聲像位置Vl至VP的聲音對應的雙耳信號中,對應于 圖4中所示的虛擬揚聲器224-i。雖然圖5示出了雙耳濾波器中的每個濾波器接收所有的 分量信號,在實踐中,每個虛擬揚聲器位置將可能僅從分量信號的子集重現(xiàn)聲音,諸如與車 輛的對應側關聯(lián)的那些信號。正如分量信號,虛擬中央信號實際上可以是左和右虛擬聲像 的結合。重混級418 (僅示出一個)重新組合上混分量信號以生成FL和FR輸出信號以用 于遞送到前固定揚聲器,并且雙耳混合級420組合雙耳虛擬聲像信號以生成兩個頭枕輸出 聲道HOL和H0R。相同的過程被用來生成用于乘客頭枕以及任何附加頭枕或其它近場雙耳 揚聲器陣列的輸出信號,并且附加的重混級被用來生成用于任何附加的固定揚聲器的輸出 信號。何時分量信號被組合并且何時它們被轉換成雙耳信號的各種拓撲是可能的,并且例 如可以基于被用來實施濾波器的系統(tǒng)的處理能力或基于被用來定義車輛的調諧的過程而 被選擇。
[0037] 圖6示出了近場混合級420以內的信號流。P個雙耳虛擬輸入信號Vi在左邊被接 收,示出的五個對應于在圖4中編號為224-l、224-d、224-m、224-n和224-p的虛擬揚聲器, 并且兩個輸出信號被提供在右邊。輸出信號中的每個均被混合級422、424所驅動。在混合 前,雙耳信號中的每個被濾波以產生期望的聲場。濾波器向輸入虛擬信號中的每一個應用 幅度和相位的頻率響應均衡。濾波器還可以在圖5中的雙耳濾波器之前被設置或者與它們 集成。真實的信號處理拓撲將取決于硬件和在給定應用中使用的調諧技術。每個混合級具 有P個輸入,一個輸入針對每個雙耳虛擬輸入信號的對應的一半。針對每個耳朵的經濾波 的信號被相加以生成初始雙耳輸出信號HOLi和HORi。
[0038] 附加級426在它們已經被混合級422和424生成之后在初始近場輸出聲道上操 作。該串擾消除級426將每個近場輸出聲道的經濾波的版本混合到信號中以用于在相同的 近場或陣列中的其它揚聲器。該經濾波的信號連通其它修改一起在相位和增益上被移位, 以提供在輸出信號中的消除分量,其將消除來自相對的近場揚聲器的聲音。這樣的消除在 美國專利8, 325, 936中進行了詳細描述,通過引用被并入本文。
[0039] 類似但更簡單的是,混合在重混級418中被完成以生成針對固定的揚聲器的諸如 FL和FR之類的混合的輸出信號,如在圖7中所示。針對每個固定的揚聲器,分量Cl至CN 的每個均被濾波(如在近場混合級中)及組合。比起在立體聲信號中原始具有的而言,通 過重新組合具有不同權重的分量,各種效果可以被應用到信號,如下所述。在一些情況下, 一個或多個濾波器可以應用零增益,使得在給定輸出信號中沒有一個分量的部分。例如,右 分量中的一些或所有可以整體不存在于左固定的輸出聲道FL。加權和結合分量信號的類似 過程被用在圖5中的雙耳濾波器406-i中。雖然附圖示出了所有的上混分量被混到所有虛 擬信號以及所有的固定揚聲器輸出聲道中,并且所有的虛擬信號被重混到雙耳近場輸出聲 道中,通常將存在施加在混音上的限制。在一些示例中,對應于左立體聲聲道的唯一分量將 被分布到車輛的左側上的虛擬信號,并且對于右側也類似。在另外的示例中,與"環(huán)繞"聲 道關聯(lián)的唯一分量被混合到某些虛擬信號中。
[0040] 以上描述的這些系統(tǒng)和方法的實施例可包括計算機部件和計算機實施的步驟,其 對本領域技術人員而言將是明顯的。例如,應當被本領域技術人員所理解的是,計算機實施 的步驟可以作為計算機可讀介質上的計算機可執(zhí)行指令被存儲,該計算機可讀介質諸如舉 例而言是軟盤、硬盤、光盤、閃存ROMS、非易失性ROM以及RAM。此外,應當由本領域技術人 員理解的,計算機可執(zhí)行指令可以在各種處理器上被執(zhí)行,該處理器諸如舉例而言為微處 理器、數(shù)字信號處理器、門陣列等。為了便于說明,不是以上描述的系統(tǒng)和方法的每個步驟 或元件都在本文中被描述為計算機系統(tǒng)的一部分,但本領域技術人員將認識到,每個步驟 或元件可以具有對應的計算機系統(tǒng)或軟件構件。因此,這樣的計算機系統(tǒng)和/或軟件構件 通過描述其對應的步驟或元件(即,它們的功能)而被啟用,并且處于本公開的范圍之內。
[0041] 若干實施方式已經被描述。然而,將理解的是,可以做出附加的修改而不偏離本文 描述的