專利名稱：針對(duì)多個(gè)收聽者的三維聲音再生設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三維(3D)聲音再生設(shè)備，特別地，涉及對(duì)多個(gè)收聽者并行地提供相同的3D聲音的3D聲音再生設(shè)備及其方法。
在音頻產(chǎn)業(yè)中，人們進(jìn)行了很多的努力以期在一維的點(diǎn)或者二維的平面上排列音箱以便再生具有完全臨場感的聲音。即，在最初開發(fā)時(shí)期的單聲道系統(tǒng)、后來的立體聲系統(tǒng)以及最新的杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)都是用于再生具有臨場感覺的信號(hào)。然而，伴隨著多媒體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有關(guān)記錄和再生聽覺信息(即聲音信號(hào)以及視覺信息)的技術(shù)的目的已經(jīng)從忠實(shí)地再生具有臨場感覺的信號(hào)變化到再生3D聲音空間中的信號(hào)，在這樣的3D聲音空間中音箱能夠放在任意位置。
今天，大部分音頻設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)立體聲信號(hào)而不是單聲道信號(hào)的再現(xiàn)。當(dāng)立體聲信號(hào)再生時(shí)，感受再生信號(hào)的臨場感覺范圍受限于揚(yáng)聲器的安裝位置。相應(yīng)地，為了改善臨場感覺范圍，人們對(duì)于改善揚(yáng)聲器性能和使用信號(hào)處理產(chǎn)生虛擬信號(hào)進(jìn)行了大量的研究。
基于上述研究結(jié)果的一個(gè)典型系統(tǒng)是應(yīng)用一組5個(gè)揚(yáng)聲器的環(huán)繞再生方法的杜比環(huán)繞立體聲系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，獨(dú)立地處理輸出到后置揚(yáng)聲器的虛擬信號(hào)，即按照信號(hào)的空間環(huán)境把信號(hào)進(jìn)行延遲并且把降低了幅度的信號(hào)傳輸?shù)奖巢康膿P(yáng)聲器來生成虛擬的信號(hào)。目前，大多數(shù)家庭盒式錄像機(jī)和激光影碟機(jī)都使用一種被稱為“Dolby Pro Logic(杜比專業(yè)邏輯)”系統(tǒng)的技術(shù)。由于使用了上述技術(shù)的設(shè)備，因此在家里能夠再生感覺像影院中一樣的聲音質(zhì)量。
如上所述，盡管通過增加聲道的數(shù)量能夠獲得更忠實(shí)于臨場感覺的聲音，但卻需要與聲道數(shù)量相同的揚(yáng)聲器，相應(yīng)地，將產(chǎn)生成本以及安裝空間的問題。
這些問題能夠通過使用人是如何收聽和感覺存在于3D空間中的聲音的研究結(jié)果得到改善。特別是，在對(duì)人耳聲音辨別的研究方面，發(fā)明者們研究了有關(guān)人的兩個(gè)耳朵極大地影響3D空間中音源辨別的問題。
上述研究涉及輸入到兩個(gè)耳朵中的輸入信號(hào)的互相作用，即，由傳輸聲音中聽覺時(shí)間的差別產(chǎn)生的由右耳和左耳感覺到的信號(hào)幅度的聽覺強(qiáng)度差別或者輸入到右耳和左耳的聲音相位的差別。根據(jù)對(duì)于人的雙耳的研究結(jié)果，模擬了由人辨別存在于空間某點(diǎn)的音源的特性。這樣的辨別特性被稱為頭部相關(guān)傳遞函數(shù)(以下稱為“HRTF”)。
HRTF是一個(gè)濾波系數(shù)，該濾波系數(shù)用于模擬從音源到耳鼓的路徑，其特征在于具有隨著音源和頭部之間的相對(duì)位置而變化的一個(gè)值。這種情況下，HRTF描述為在有關(guān)人體一部分的中耳中的脈沖響應(yīng)或者傳遞函數(shù)，其中，當(dāng)音源存在于空間的一個(gè)點(diǎn)時(shí)信號(hào)被傳送到兩個(gè)耳朵中。通過使用HRTF，能夠進(jìn)行把聲音從其存在的位置傳送到3D空間中其它任意位置的處理。
同時(shí)，人們還就人的聽覺感覺是如何能夠辨別3D聲音空間的問題進(jìn)行了大量的研究。對(duì)此，最近提出了一種虛擬音源并且調(diào)查了其實(shí)際應(yīng)用場合。
通常，在具有作為底邊連接兩個(gè)揚(yáng)聲器的直線的等邊三角形頂點(diǎn)的位置，聽眾能夠最佳地收聽到立體聲。然而，由于不能夠把收聽者的位置限制在該點(diǎn)，因此將產(chǎn)生空間的問題。另外，按照收聽者的位置調(diào)節(jié)聲音的平衡是非常困難的。
日本的Aiwa(愛華)公司通過在一般的揚(yáng)聲器設(shè)備中加入一個(gè)能夠產(chǎn)生朝向收聽者的強(qiáng)烈聲音的“單定向”揚(yáng)聲器解決了這個(gè)問題。上述揚(yáng)聲器的最大特點(diǎn)是收聽者在朝向揚(yáng)聲器設(shè)備的任何位置都能夠欣賞到平衡的立體聲。在一般的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，如果收聽者相對(duì)于揚(yáng)聲器設(shè)備移動(dòng)到左方，則由右端揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音將減弱。然而，由于揚(yáng)聲器設(shè)備中包含的單定向揚(yáng)聲器在內(nèi)部傾斜45°，因此右端揚(yáng)聲器將向左產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)烈的聲音并且向右產(chǎn)生一個(gè)微弱的聲音。反之，左端揚(yáng)聲器設(shè)備中的單定向揚(yáng)聲器將產(chǎn)生一個(gè)微弱的聲音到達(dá)左端并且產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)烈的聲音到達(dá)右端。因而，當(dāng)收聽者位于左邊或者右端時(shí)由左右兩端揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音平衡。
1993年，由日本的另一個(gè)公司JVC開發(fā)了一種提供虛擬現(xiàn)實(shí)聲音的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，應(yīng)用該系統(tǒng)，能夠僅用兩個(gè)布置在正面的揚(yáng)聲器從實(shí)際不存在揚(yáng)聲器的背部收聽到聲音。上述揚(yáng)聲器使用了人的聽覺特性。人無意識(shí)地使用兩個(gè)耳朵搜索聲音的方向。聲音傳輸速度是340m/s，而且兩個(gè)耳朵間的距離大約是20cm。因而，聲音傳輸?shù)絻蓚€(gè)耳朵的時(shí)間差別最大是1/500s。到達(dá)兩個(gè)耳朵的聲音音量的差別還是辨別聲音方向的一個(gè)重要參數(shù)。人用從兩個(gè)耳朵的差別和眼睛得到的信息辨別聲音的來源。這樣，如果能夠?qū)τ诼曇魝鬏數(shù)絻蓚€(gè)耳朵的時(shí)間進(jìn)行控制，則僅從兩個(gè)揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音就能夠充滿整個(gè)房間，使得收聽者感覺到他/她好像坐在影院里一樣。
然而，至今為止所開發(fā)的所有有關(guān)3D聲音的技術(shù)都是以單個(gè)收聽者為對(duì)象的。即，當(dāng)前的音頻再生系統(tǒng)當(dāng)單個(gè)收聽者位于其底邊為連接兩個(gè)揚(yáng)聲器的直線的等邊三角形頂點(diǎn)處時(shí)將提供立體聲效果。然而，在多個(gè)收聽者情況下不能夠提供相同的和同時(shí)的立體聲效果。
這樣的問題在家庭影院系統(tǒng)的情況下將變得很嚴(yán)重。如

圖1所示，當(dāng)所有的家庭成員圍坐在一個(gè)音源周圍時(shí)，一般的家庭影院系統(tǒng)不能夠向所有的家庭成員提供良好的立體聲。
最近，又有人提出了通過裝備“杜比專業(yè)邏輯”系統(tǒng)使用較多的揚(yáng)聲器代替兩個(gè)聲道再生而提供臨場感覺和空間的建議。然而，在上述的系統(tǒng)中，多個(gè)收聽者將被限位在連接每一個(gè)揚(yáng)聲器的圓的中心去欣賞完整的3D效果。進(jìn)而，為了提供多聲道音頻，要提供相應(yīng)的多個(gè)揚(yáng)聲器以及驅(qū)動(dòng)各揚(yáng)聲器的放大器。這樣，將產(chǎn)生成本和安裝空間的問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供對(duì)于多個(gè)收聽者不管他們的位置如何，都能夠在相同的時(shí)間向他們提供相同的3D聲音的3D聲音再生設(shè)備及其方法。
相應(yīng)地，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的對(duì)于多個(gè)收聽者的3D聲音再生設(shè)備包括把輸入信號(hào)進(jìn)行濾波以便使各個(gè)收聽者能夠具有相同的虛擬音源的反向?yàn)V波器模塊，在預(yù)定的時(shí)間間隔順序地選擇由上述反向?yàn)V波器模塊濾波了的一個(gè)聲音信號(hào)的時(shí)分多路模塊，以及把由上述時(shí)分多路設(shè)備選擇了的聲音信號(hào)輸出為聲音的多個(gè)揚(yáng)聲器。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種用于再生輸入聲音信號(hào)并通過兩個(gè)或多個(gè)固定數(shù)量的揚(yáng)聲器把相同的3D聲音提供給多個(gè)收聽者的方法，該方法包括以下步驟(a)獲得模擬上述揚(yáng)聲器和每個(gè)收聽者的一個(gè)耳朵之間路徑的揚(yáng)聲器傳遞函數(shù)，(b)通過把揚(yáng)聲器傳遞函數(shù)的逆矩陣與模擬有效音源和收聽者一個(gè)耳朵之間路徑的有效音源傳遞函數(shù)相乘而獲得濾波器值的步驟，(c)在預(yù)定的間隔內(nèi)順序地選擇一個(gè)濾波器值的步驟，以及(d)使用所選擇的濾波器值把輸入聲音信號(hào)進(jìn)行卷積處理并且把卷積處理的結(jié)果輸出到揚(yáng)聲器的步驟。
本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將通過參考附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例所進(jìn)行的詳細(xì)說明而進(jìn)一步顯示出來。
圖1是多個(gè)收聽者位于一個(gè)通常立體再生系統(tǒng)中的情況的說明圖。
圖2是示出本發(fā)明的對(duì)于多個(gè)收聽者的3D聲音再生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3示出在一個(gè)虛擬空間中的音源和雙聲道再生系統(tǒng)中所包含的兩個(gè)揚(yáng)聲器之間的關(guān)系例。
圖4是示出對(duì)于生成用傳遞函數(shù)概念描述的雙聲道再生系統(tǒng)中的虛擬音源的揚(yáng)聲器位置補(bǔ)償關(guān)系。
圖5示出雙聲道再生系統(tǒng)中的虛擬音源和被反向?yàn)V波了的實(shí)際音源之間的關(guān)系例。
圖6是示出用濾波器矩陣構(gòu)成的圖4的揚(yáng)聲器位置補(bǔ)償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖7示出用于在多個(gè)收聽者位置準(zhǔn)確地模擬HRTF的試驗(yàn)中的揚(yáng)聲器的布置和頭部。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖2所示，本發(fā)明的針對(duì)多個(gè)收聽者的3D聲音再生設(shè)備包括一個(gè)反向?yàn)V波器模塊100，一個(gè)時(shí)分多路裝置200和多個(gè)揚(yáng)聲器300。
反向?yàn)V波器模塊100為了對(duì)于多個(gè)收聽者400具有相同的有效音源把輸入聲音信號(hào)進(jìn)行濾波，該模塊包括多個(gè)反向?yàn)V波器部分10、20和30。時(shí)分多路裝置200選擇由反向?yàn)V波器模塊100濾波了的聲音信號(hào)中的一個(gè)聲音信號(hào)以便符合預(yù)定的周期。揚(yáng)聲器300把由時(shí)分多路裝置200選擇了的聲音信號(hào)作為聲音輸出。
本發(fā)明的方法中需要一個(gè)對(duì)應(yīng)多個(gè)收聽者的各個(gè)位置的HRTF測量模型。這是因?yàn)榕c在兩個(gè)揚(yáng)聲器中間的一個(gè)收聽者的標(biāo)準(zhǔn)位置相比較，預(yù)想多個(gè)收聽者的位置變化很大并遠(yuǎn)離標(biāo)準(zhǔn)位置。因而，對(duì)于揚(yáng)聲器和每一個(gè)收聽者都需要精確的HRTF模型。
本發(fā)明中所使用的HRTF描述如下。
HRTF是通過模擬從音源到人的耳鼓的傳輸路徑得到的濾波系數(shù)。另外，它還指在顯示自由空間中從1個(gè)音源到人耳道的聲音傳輸?shù)念l率平面上的一個(gè)傳遞函數(shù)，另外它還指與人的頭部、耳廓和身體有關(guān)的頻率失真程度。
由于耳朵的結(jié)構(gòu)，信號(hào)的頻譜在信號(hào)達(dá)到耳道之前將由于耳朵的不規(guī)則形狀產(chǎn)生畸變。因?yàn)槭д媪颗c聲音的方向和距離有關(guān)，因此，這種頻率成分的變化在由人辨別聲音方向方面將作為一個(gè)重要的因數(shù)。HRTF表示了頻率失真的程度。
因而，HRTF由音源的位置確定，而且左耳和右耳的HRTF對(duì)于相同位置的音源相互不同。另外，由于每個(gè)人的臉和耳廓的形狀都互不相同，因此HRTF隨每個(gè)人體而不同。
通過使用HRTF能夠再生3D聲音。即，當(dāng)HRTF位于特殊位置并且把輸入音頻信號(hào)進(jìn)行了卷積處理時(shí)，聲音好像是在特殊位置產(chǎn)生的。y[n]＝h[n]*x[n]＝IFFT{H[k]·X[k]}如公式1所示，通常，兩個(gè)信號(hào)h[n]和x[n]在時(shí)域中的卷積與被進(jìn)行了FFT(快速付立葉變換)處理的兩個(gè)信號(hào)H[k]和X[k]在頻域中乘法的IFFT(逆快速付立葉變換)相同。預(yù)先把給定的HRTF進(jìn)行FFT處理。一般，選擇上述方法是由于頻域中乘法的處理速度遠(yuǎn)快于時(shí)域中的卷積運(yùn)算。
首先，得到與揚(yáng)聲器的最初位置信息相對(duì)應(yīng)的HRTF，然后得到另一個(gè)與虛擬聲源相對(duì)應(yīng)的HRTF，并且執(zhí)行矩陣運(yùn)算。該矩陣運(yùn)算提供了揚(yáng)聲器的位置和有效音源位置之間的相互關(guān)系。這樣，由于在任何位置的揚(yáng)聲器能夠通過矩陣運(yùn)算獲得彼此的關(guān)系，因此，再生聲音的質(zhì)量能夠與揚(yáng)聲器的位置無關(guān)。
首先，敘述只有一個(gè)信號(hào)收聽者情況下的3D聲音再生方法。
如圖3所示，假設(shè)一個(gè)收聽者的位置處于把作為所需數(shù)據(jù)再生3D聲音的兩個(gè)揚(yáng)聲器連接起來的圓的中心，則需要6個(gè)HRTF從每一個(gè)揚(yáng)聲器到收聽者兩個(gè)耳朵的4個(gè)HRTFs和從一個(gè)虛擬音源到收聽者的兩個(gè)耳朵的兩個(gè)HRTF。圖3中，L和R表示左右兩個(gè)揚(yáng)聲器各自的位置，vs表示收聽者希望從該處收聽到聲音的虛擬位置。
盡管全部聲音實(shí)際上是從兩個(gè)揚(yáng)聲器產(chǎn)生的，然而收聽者感覺到聲音好像產(chǎn)生于3D空間中的特殊位置。通過改變由兩個(gè)揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音自身，把輸入信號(hào)以及收聽者希望從該處收聽到聲音的特殊位置的HRTF進(jìn)行卷積處理，這是可以實(shí)現(xiàn)的。
為了改變兩個(gè)揚(yáng)聲器和兩個(gè)耳朵之間的HRTF，使用了一個(gè)反向?yàn)V波器。這里，從左端揚(yáng)聲器輸出的信號(hào)不被傳輸?shù)阶筮叺亩洌⑶覐挠叶藫P(yáng)聲器輸出的信號(hào)不被傳輸?shù)接疫叺亩渲?。這是交叉干擾消除方法。在消除了由兩個(gè)揚(yáng)聲器產(chǎn)生的信號(hào)以后，對(duì)于收聽者希望收聽到聲音的方向的HRTF與輸入信號(hào)一起被進(jìn)行卷積處理。這樣，收聽者感覺到聲音好像不是從揚(yáng)聲器而是從特殊位置產(chǎn)生的。
參照圖4，方框C110是用于模擬從兩個(gè)揚(yáng)聲器到人的兩個(gè)耳朵的聲音傳輸路徑的濾波器矩陣，方框D120是模擬從虛擬音源傳輸?shù)氖章犝呦Ｍ章牭絻蓚€(gè)耳朵中的聲音的路徑的濾波器矩陣。方框H130是用于對(duì)虛擬音源和兩個(gè)被設(shè)置的揚(yáng)聲器之間的關(guān)系進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆聪驗(yàn)V波器矩陣，其中，在輸出到揚(yáng)聲器之前對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行卷積處理。圖5示出了以上關(guān)系的概念。
圖6示出了反向?yàn)V波器H的計(jì)算方法。即，在兩個(gè)輸入信號(hào)分別是L和R時(shí)，從揚(yáng)聲器傳輸?shù)絻蓚€(gè)耳朵的最終輸出信號(hào)YL和YR能夠描述如下[公式2]YLYR=CLLCRLCLRCRR·HLLHRLHLRHRR·LR]]>另外，紿定收聽者希望從該處收聽到聲音的位置中的虛擬輸出值是VL和VR，則以上關(guān)系能夠描述如下[公式3]VLVR=DLLDRLDLRDRR·LR]]>作為結(jié)果，在理想的狀態(tài)下，公式2和公式3將相同。實(shí)際上，如果兩個(gè)公式之間的差別很小則一致性相當(dāng)好。假設(shè)以上兩個(gè)公式相同，則反向?yàn)V波器H矩陣能夠從以下公式獲得。[公式4]HLLHRLHLRHRR=CLLCRLCLRCRR-1·DLLDRLDLRDRR]]>=1CLLCRR-CLRCRLCRR-CRL-CLRCLL1·DLLDRLDLRDRR]]>以下說明對(duì)于多個(gè)收聽者的再生方法。
在對(duì)于多個(gè)收聽者情況下的再生方法中，首先應(yīng)該提出一個(gè)對(duì)應(yīng)于各聽收者的位置的精確的HRTF模型。因?yàn)橄裼肕IT提供的Kemar這樣典型的HRTF模型模擬的是當(dāng)一個(gè)收聽者位于中心時(shí)的傳遞函數(shù)，所以事實(shí)上它不能夠應(yīng)用于本發(fā)明中。因而，測量符合收聽者位置的HRTF，必須如圖7所示那樣排列試驗(yàn)設(shè)備。這里，每個(gè)收聽者之間的距離設(shè)定為30cm并且兩個(gè)揚(yáng)聲器的位置向左、右各偏離30°，這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的立體聲再生位置。通過使用上述得到的每個(gè)收聽者位置的HRTF，重新計(jì)算各反向?yàn)V波器，以便獲得與各個(gè)收聽者相對(duì)應(yīng)的包括多個(gè)反向?yàn)V波器部分10、20和30的反向?yàn)V波器模塊100。
以下將描述本發(fā)明核心部分的時(shí)分方法。
以一定的時(shí)間間隔順序地選擇對(duì)于各個(gè)收聽者獨(dú)立進(jìn)行處理的反向?yàn)V波器，并且通過兩個(gè)揚(yáng)聲器再生由被選擇的反向?yàn)V波器部分處理了的聲音信號(hào)。因?yàn)楸M管實(shí)際的切換組成的場景并不連續(xù)，然而，由于視覺暫留現(xiàn)象，我們的眼睛感覺到好像是在一定時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)的一個(gè)連續(xù)場景，因而上述方法是可行的。即，盡管每個(gè)濾波器處理的結(jié)果是與各個(gè)收聽者的位置相互獨(dú)立的，但當(dāng)該處理結(jié)果在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)順序地輸出到揚(yáng)聲器時(shí)，每個(gè)收聽者都能夠感覺到在他/她的位置他/她聽到了連續(xù)的聲音。
這里，最重要的事情是對(duì)于各個(gè)位置的再生時(shí)間間隔。如果對(duì)于某個(gè)位置的再生時(shí)間間隔設(shè)置得過長，則在其它位置的其他收聽者收聽不到聲音。另外，如果再生時(shí)間間隔過短，則收聽者不能夠具有充分的時(shí)間去收聽一個(gè)完整的聲音。
本發(fā)明的作用如下。
為了通過兩個(gè)揚(yáng)聲器再生所輸入的聲音信號(hào)，使得對(duì)于多個(gè)收聽者提供相同的3D聲音，要獲得對(duì)每一個(gè)收聽者模擬從兩個(gè)揚(yáng)聲器到每一個(gè)收聽者的兩個(gè)耳朵之間的路徑的揚(yáng)聲器傳遞函數(shù)。這里，收聽者的位置能夠被確定在一個(gè)特殊的范圍內(nèi)，而不必限定在中心位置。
另外，通過模擬虛擬音源和收聽者的一個(gè)耳朵之間路徑的虛擬音源傳遞函數(shù)與揚(yáng)聲器傳遞函數(shù)的逆矩陣相乘得到濾波器值。輸入聲音信號(hào)用一個(gè)濾波器值進(jìn)行卷積處理。
在預(yù)定的間隔順序地選擇一個(gè)濾波器值并且輸出到揚(yáng)聲器。由于對(duì)于收聽者需要至少20ms的時(shí)間間隔去辨別聲音，因此本發(fā)明中每個(gè)收聽者位置的再生間隔至少大于20ms。另外，如果有大量的收聽者，則由于對(duì)于所有的收聽者將占用很多時(shí)間去處理信號(hào)，因此本發(fā)明的時(shí)分多路方法在收聽者數(shù)量方面存在限制。
在所介紹的本發(fā)明實(shí)施例中，能夠按照收聽者的全部數(shù)量可變地調(diào)整構(gòu)筑時(shí)分間隔。
另外，以上敘述中揚(yáng)聲器的數(shù)量限制為兩個(gè)，然而，本發(fā)明也可以使用多個(gè)揚(yáng)聲器。因而，值得注意的是本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，在本發(fā)明的精神和由附加的權(quán)利要求確定的范圍內(nèi)能夠產(chǎn)生用公知技術(shù)進(jìn)行的變化和更改。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，則能夠僅使用兩個(gè)揚(yáng)聲器就欣賞3D聲音并且能夠同時(shí)把相同的3D聲音效果提供給多個(gè)收聽者。
特別是，當(dāng)在房間內(nèi)欣賞音頻/視頻家庭影院系統(tǒng)時(shí)，自由地坐在揚(yáng)聲器之前的所有家庭成員都能夠同時(shí)收聽到相同的3D聲音并且欣賞逼真的聲音。
權(quán)利要求
1.一種針對(duì)多個(gè)收聽者的3D聲音再生設(shè)備，其特征在于包括反向?yàn)V波器模塊，用于把輸入聲音信號(hào)進(jìn)行濾波使得每一個(gè)收聽者能夠具有相同的虛擬音源；時(shí)分多路模塊，用于在預(yù)定的間隔順序地選擇由上述反向?yàn)V波器模塊濾波了的一個(gè)聲音信號(hào)；多個(gè)揚(yáng)聲器，用于把由上述時(shí)分多路設(shè)備選擇了的聲音信號(hào)作為聲音輸出。
2.如權(quán)利要求1中所述的設(shè)備，其特征在于上述反向?yàn)V波器模塊包括與收聽者的數(shù)量相同的多個(gè)反向?yàn)V波器部分，每個(gè)上述濾波器部分都具有一個(gè)濾波特性，該濾波特性是通過把模擬上述揚(yáng)聲器和對(duì)應(yīng)于反向?yàn)V波器部分的收聽者的一個(gè)耳朵之間路徑的揚(yáng)聲器傳遞函數(shù)C的逆矩陣C-1與模擬一個(gè)虛擬音源和收聽者耳朵之間路徑的虛擬音源傳遞函數(shù)D相乘得到的值。
3.一種通過兩個(gè)或多個(gè)固定數(shù)量的揚(yáng)聲器再生輸入聲音信號(hào)以便向多個(gè)收聽者提供相同的3D聲音的方法，該方法的特征在于包括以下步驟(a)獲得揚(yáng)聲器傳遞函數(shù)，該傳遞函數(shù)模擬上述揚(yáng)聲器和每個(gè)收聽者的一個(gè)耳朵之間的路徑；(b)獲得濾波器值，該濾波器值通過把揚(yáng)聲器傳遞函數(shù)的逆矩陣與模擬虛擬音源和收聽者一個(gè)耳朵之間路徑的虛擬音源傳遞函數(shù)相乘獲得；(c)在有效的間隔內(nèi)順序地選擇一個(gè)濾波器值的步驟；(d)使用被選擇的濾波器值把輸入聲音信號(hào)進(jìn)行卷積處理并且把卷積處理的結(jié)果輸出到揚(yáng)聲器。
4.如權(quán)利要求3中記述的方法，其特征在于上述步驟(c)中的上述預(yù)定間隔與上述收聽者的數(shù)量成比例地變化。
全文摘要
本發(fā)明為一種對(duì)于多個(gè)收聽者的3D聲音再生設(shè)備,包括:用于把輸入聲音信號(hào)進(jìn)行濾波以便使收聽者能夠具有相同的虛擬音源的反向?yàn)V波器模塊,用于在一定的間隔內(nèi)順序地選擇用反向?yàn)V波器模塊濾波了的一個(gè)聲音信號(hào)的時(shí)分多路模塊,用于把由時(shí)分多路設(shè)備選擇了的聲音信號(hào)輸出為聲音的多個(gè)揚(yáng)聲器。因而,該3D聲音再生設(shè)備能夠同時(shí)地把相同的3D聲音提供給多個(gè)收聽者。
文檔編號(hào)H04R3/12GK1253464SQ98123678
公開日2000年5月17日 申請日期1998年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月15日
發(fā)明者金度亨, 徐亮錫 申請人:三星電子株式會(huì)社