房间中的声音效应的控制制造技术

根据本发明专利技术的一个示例性方面，提出了一种设备，该设备包括至少一个处理核，和包含计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为能使得所述设备至少能：从描述由扬声器所产生的针对第一房间的第一位置的系统脉冲响应的第一数字信息来导出描述消除脉冲响应的第二数字信息；针对包含在第二数字信息中的样本来确定延迟值和增益系数中的至少一个，所述延迟值描述了样本的时间要移动多少，所述增益系数描述了样本的振幅要调节多少，使得与系统脉冲响应和消除脉冲响应的叠加相关联的能量降低，以及使用所确定的延迟值和增益系数中的至少一个来产生消除信号，并将所述消除信号叠加到提供给所述扬声器的信号中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】房间中的声音效应的控制
本专利技术涉及扬声器领域，以及对房间中的至少一个效应的至少部分的控制。
技术介绍
提供给扬声器的声音信号的均衡化可用于控制频率响应。例如，在扬声器欲在第一频率范围内以相对于其他频率而言较低的振幅来输出声音时，第一频率范围在输入信号中被放大，以补偿扬声器的性能，并产生更加均匀的频率响应。作为使频率响应更加均匀的替代或附加，均衡化可用于修改频率响应，以符合审美偏好和/或扬声器所位于的环境的特性。例如，某些类型的音乐如果在较低的频率中包括更多信息，那么就可通过加强的较低频率而播放出。在收听来自于房间中的至少一个扬声器的声音(例如，音乐)输出时，房间的特性可能会影响收听体验。这种特性包括房间的物理尺寸，墙壁、屋顶和地板中所使用的材料，以及设置在房间中的物体(例如，家具)。另外，扬声器和收听者相对于房间的位置以及它们彼此之间的位置也可能会影响收听体验。在房间中的不同位置处，收听体验明显不同。当房间能反射声音时，在该房间中使用扬声器可能会引起谐振，也称为房间效应，或者在由墙壁和/或屋顶和地板所包围的空间中的效应。效应会在对应于半波长的倍数的频率下发生，由此，房间的尺寸限定了可能会在该房间中发生谐振的频率。房间越小，最低效应的频率越高。因此，较大的房间会具有低到人类难以听到的最低的谐振。另外，正如效应会发生在与房间尺寸相关的频率中，还可在较高的频率中产生效应。房间效应的密度(限定为每单位频率中的房间效应的数量)会随着频率的增加而增加。房间效应可存储能量。通过扬声器的声音输出的能量存储在由该效应所维持的振动中。如果扬声器关闭了，那么房间效应会以由房间的吸收率(以及其它)所确定的速率而减弱。由于房间效应可能会影响收听体验，所以对在效应中存储的能量进行控制是有用的。控制方法包括房间几何结构的设计，用在效应谐振所存在的频率中具有吸收性的材料来覆盖墙壁，以及使扬声器输出均衡以在效应频率中的输出降低，从而房间效应中的声级不会增大至大于接近该效应的频率中的声级，由此使得由该效应所影响的音量变化均衡化。文献WO99/66492公开了一种声音重现设备，其用于降低房间中的声音反射的水平。文献EP1322037公开了一种用于设计模态平衡器的方法，以用于低频率声音再现。文献EP1516511公开了一种用于设计模态平衡器的方法，以用于低频率可听范围，尤其是用于紧密定位模式。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提出了一种设备，该设备包括至少一个处理核和包含计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为能使得所述设备至少能：从描述由扬声器所产生的针对第一房间的第一位置的系统脉冲响应的第一数字信息来导出描述消除脉冲响应的第二数字信息；针对包含在第二数字信息中的样本来确定延迟值和增益系数中的至少一个，所述延迟值描述了样本的时间要移动多少，所述增益系数描述了样本的振幅要调节多少，使得与系统脉冲响应和消除脉冲响应的叠加相关联的能量降低，以及使用所确定的延迟值和增益系数中的至少一个来产生消除信号，并将所述消除信号叠加到提供给所述扬声器的信号中。第一方面的许多实施方案可包括以下列表中的至少一个特征：提供给所述扬声器的信号包括净负荷信号所述至少一个存储器和计算机程序代码通过至少一个处理核配置为还使得所述设备从传感器处接收第一数字信息所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为还使得所述设备能至少部分地通过使包含在第一数字信息中的各个样本乘以系数值来导出第二数字信息所述系数值包括负值所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为还能使得所述设备在导出第二数字信息之前对第一数字信息进行低通滤波所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为还能使得所述设备根据第二系统脉冲响应和第二消除脉冲响应来确定第二延迟值和第二增益系数中至少一个，所述第二系统脉冲响应由扬声器针对第一房间的第二位置产生，并使得所述设备根据操作员的选择来将所述消除信号或根据第二延迟值和第二增益系数中的至少一个的第二消除信号叠加到提供给所述扬声器的信号中所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为使得所述设备能通过使用优化算法来确定所述延迟值和所述增益系数中的至少一个所述优化算法包括最小二乘法、模拟退火算法和直接搜索算法中的至少一个所述系统脉冲响应和所述消除脉冲响应一起形成均衡的系统脉冲响应所述系统脉冲响应和所述消除脉冲响应一起形成重现系统，其中对于至少一个谐振来说，房间中的谐振可通过借由至少一面墙来消除声音反射来移除。根据本专利技术的第二方面，提出了一种设备，该设备包括：接收器，其构造为能接收输入信号；延迟缓冲器，其构造为能使输入信号的第一拷贝延迟可配置的延迟长度，以产生消除信号；以及加法电路，其构造为能将包含在消除信号中的样本叠加到包含在输入信号的第二拷贝的样本中。第二方面的许多实施方案可包括以下列表中的至少一个特征：在产生消除信号时，所述设备还配置为能使得来自于所述延迟缓冲器的样本乘以系数值，其中所述系数值使得所述信号的相有效地反转所述系数值包括负值所述设备构造为能使来自于所述延迟缓冲器的样本反转和振幅缩放该设备还包括低通滤波器，其设置为能接收所述输入信号的第一拷贝并对其进行低通滤波，并将低通滤波后的输入信号的第一拷贝提供给所述延迟缓冲器该设备还包括高通滤波器，其设置为能接收所述输入信号的第二拷贝并对其进行高通滤波，并将高通滤波后的输入信号的第二拷贝提供给所述加法电路。根据本专利技术的第三方面，提出了一种方法，该方法包括：从描述由扬声器所产生的针对第一房间的第一位置的系统脉冲响应的第一数字信息来导出描述消除脉冲响应的第二数字信息；针对包含在第二数字信息中的样本来确定延迟值和增益系数中的至少一个，所述延迟值描述了样本的时间要移动多少，所述增益系数描述了样本的振幅要调节多少，使得与系统脉冲响应和消除脉冲响应的叠加相关联的能量降低，以及使用所确定的延迟值和增益系数中的至少一个来产生消除信号，并将所述消除信号叠加到提供给所述扬声器的信号中。第三方面的许多实施方案可包括对应于与第一方面相关联地列出的列表中的特征的至少一个特征。根据本专利技术的第四方面，提出了一种方法，该方法包括：接收输入信号；在延迟缓冲器中使输入信号的第一拷贝延迟可配置的延迟长度，以产生消除信号；以及将包含在所述消除信号中的样本叠加到包含在所述输入信号的第二拷贝中的样本中。第四方面的许多实施方案可包括对应于与第二方面相关联地列出的列表中的特征的至少一个特征。根据本专利技术的第五方面，提出了一种设备，该设备包括：用于从描述由扬声器所产生的针对第一房间的第一位置的系统脉冲响应的第一数字信息来导出描述消除脉冲响应的第二数字信息的机构；用于针对包含在第二数字信息中的样本来确定延迟值和增益系数中的至少一个的机构，所述延迟值描述了样本的时间要移动多少，所述增益系数描述了样本的振幅要调节多少，使得与系统脉冲响应和消除脉冲响应的叠加相关联的能量降低，以及用于使用所确定的延迟值和增益系数中的至少一个来产生消除信号并将所述消除信号叠加到提供给所述扬声器的信号中的机构。根据本专利技术的第六方面，提出了一种设备，该设备包括用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括至少一个处理核和包含计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为能使得所述设备至少能：从描述由扬声器所产生的针对第一房间的第一位置的系统脉冲响应的第一数字信息来导出描述消除脉冲响应的第二数字信息；针对包含在第二数字信息中的样本来确定延迟值和增益系数中的至少一个，所述延迟值描述了样本的时间要移动多少，所述增益系数描述了样本的振幅要调节多少，使得与系统脉冲响应和消除脉冲响应的叠加相关联的能量降低，以及使用所确定的延迟值和增益系数中的至少一个来产生消除信号，并将所述消除信号叠加到提供给所述扬声器的信号中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.02 FI 201556341.一种设备，包括至少一个处理核和包含计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为能使得所述设备至少能：从描述由扬声器所产生的针对第一房间的第一位置的系统脉冲响应的第一数字信息来导出描述消除脉冲响应的第二数字信息；针对包含在第二数字信息中的样本来确定延迟值和增益系数中的至少一个，所述延迟值描述了样本的时间要移动多少，所述增益系数描述了样本的振幅要调节多少，使得与系统脉冲响应和消除脉冲响应的叠加相关联的能量降低，以及使用所确定的延迟值和增益系数中的至少一个来产生消除信号，并将所述消除信号叠加到提供给所述扬声器的信号中。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，提供给所述扬声器的信号包括净负荷信号。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述至少一个存储器和计算机程序代码通过至少一个处理核配置为还使得所述设备从传感器处接收第一数字信息。4.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为还使得所述设备能至少部分地通过使包含在第一数字信息中的各个样本乘以系数值来导出第二数字信息。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述系数值包括负值。6.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为还能使得所述设备在导出第二数字信息之前对第一数字信息进行低通滤波。7.根据权利要求2-6中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为还能使得所述设备根据第二系统脉冲响应和第二消除脉冲响应来确定第二延迟值和第二增益系数中至少一个，所述第二系统脉冲响应由扬声器针对第一房间的第二位置产生，并使得所述设备根据操作员的选择来将所述消除信号或根据第二延迟值和第二增益系数中的至少一个的第二消除信号叠加到提供给所述扬声器的信号中。8.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个存储器和计算机程序代码通过所述至少一个处理核而配置为使得所述设备能通过使用优化算法来确定所述延迟值和所述增益系数中的至少一个。9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述优化算法包...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤哈·乌尔霍宁，
申请(专利权)人：珍尼雷克公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI