扬声器控制制造技术

提供了一种生成用于位于收听环境中的扬声器阵列的音频信号的计算机实现的方法，该方法包括：接收至少一个输入音频信号；确定以下中的至少一者：收听环境中的用户数量或收听环境中一个或多个用户中的每一者的相应位置；基于收听环境中的用户数量或一个或多个用户中的每一者的相应位置中的至少一者，从扬声器阵列的预定声音再现模式集合中选择声音再现模式，其中该预定声音再现模式集合包括一个或多个用户位置无关模式和一个或多个用户位置相关模式；以及基于至少一个输入音频信号的至少一部分来为扬声器阵列中的每个扬声器生成相应输出音频信号，其中该输出音频信号是根据所选声音再现模式生成的。选声音再现模式生成的。选声音再现模式生成的。

【技术实现步骤摘要】
扬声器控制


[0001]本公开涉及一种生成用于扬声器阵列的音频信号的方法以及相应的装置和计算机程序。

技术介绍

[0002]扬声器阵列可被用于取决于待再现的音频信号的类型和收听环境的性质来使用各种信号处理算法在收听环境中再现输入音频信号。

技术实现思路

[0003]本公开的各方面在随附的独立权利要求中定义。
附图说明
[0004]现在将参照附图解释本公开的各示例，附图中：
[0005]图1示出了生成用于扬声器阵列的音频信号的方法；
[0006]图2示出了用于生成用于扬声器阵列的音频信号的装置，其可被用于实现图1的方法；
[0007]图3示出了本公开办法中定义的声音再现设备的元件；
[0008]图4示出了管控声音再现设备内的操作状态的选择的逻辑；
[0009]图5示出了与静态操作状态相关联的单个DSP模式；
[0010]图6示出了被指派给动态操作状态的多个DSP模式，基于检测到用户的数量来在多个DSP模式之间选择；
[0011]图7示出了被指派给动态操作状态的多个DSP模式，基于单个检测到用户的位置来在多个DSP模式之间选择；
[0012]图8示出了用户在空间区域之间移动并通过滞后边界转换以触发DSP模式的改变；
[0013]图9a和9b示出了为了在与给定空间区域R
m
相关联的DSP模式中触发改变，用户应该跨过该区域的外边界d
O
(m)；
[0014]图10示出了管控取决于所检测到的用户的数量及其位置这两者来改变DSP模式的操作状态的逻辑；
[0015]图11示出了当用户位于特定区域中时，操作状态可被配置成使用一个DSP模式，直到在相同或另一区域中检测到另一用户；
[0016]图12示出了L个扬声器的阵列和四个声学控制点x1至x
M
(其中M＝4)的控制几何结构，在这种情况下，控制点对应于两个收听者的耳朵；
[0017]图13示出了用于实现在一些DSP模式中使用的滤波器集合的框图；以及
[0018]图14示出了四个声学控制点x1至x
M
(其中M＝4)的控制几何结构，这四个控制点被定位成以便在空间上扩散声音。
[0019]在整个说明书和附图中，相同的附图标记指代相同的部件。
具体实施方式
[0020]一般而言，本公开涉及一种为扬声器阵列生成音频信号的方法，其中基于收听环境中的用户的数量和/或位置来选择阵列的声音再现模式。本公开主要涉及选择声音再现模式的方式。
[0021]图1中示出了生成音频信号的方法。这些信号针对位于收听环境中的扬声器阵列。
[0022]在步骤S100，接收至少一个输入音频信号(或“输入信号”)。
[0023]取决于应用，该至少一个输入音频信号可采用多种形式。例如，该至少一个输入音频信号可包括以下各项中的至少一者：多通道音频信号；立体声信号；包括至少一个高度通道的音频信号；空间音频信号；基于对象的空间音频信号；无损音频信号；或第一输入音频信号和第一输入音频信号的经均衡的版本。由于至少一个输入音频信号的形式的多样性和扬声器阵列中的一个以上扬声器的可用性，存在可将至少一个输入音频信号输出到扬声器阵列的对应多种方式。
[0024]在步骤S110，确定在收听环境中的用户的数量和/或在收听环境中的一个或多个用户中的每一者的相应位置。
[0025]应当注意，确定在收听环境中的一个或多个用户中的每一者的相应位置不一定需要确定在收听环境中的用户的数量。例如，可以假设在收听环境中存在两个用户，并且可以确定这两个用户中的每个用户的相应位置，而不必确定在收听环境中实际上存在两个用户。
[0026]如将更详细地说明的，在步骤S120中，从扬声器阵列的预定声音再现模式集合中选择声音再现模式(或“数字信号处理模式”、或“DSP模式”、或“再现模式”、或“声音模式”)。
[0027]声音再现模式是基于(或“根据”)收听环境中的用户数量和/或一个或多个用户中的每一者的相应位置来选择的。
[0028]如将关于图6、图7和图10描述的，存在选择声音再现模式的几种方式，其中的一些可仅基于用户的数量，其中的一些可仅基于用户的位置，并且一些可基于用户的数量和位置这两者。将理解，即使未明确提及，且除非另外指明，本文所述的办法中的任一者也可基于用户的数量和位置中的任一者或两者。
[0029]该预定声音再现模式集合可包括一个或多个与用户位置无关模式和/或一个或多个与用户位置相关模式。这些模式中的每一者可特别适合于用户的特定数量和/或位置，且可较不适合于用户的其他数量和/或位置。
[0030]在步骤S130，可以可任选地确定滤波器集合。在一些声音再现模式中，滤波器集合将被应用到至少一个输入信号以获得针对阵列中的扬声器中的每一者的输出音频信号。下面描述确定滤波器集合H的方式的示例。
[0031]取决于所选声音再现模式，可不需要滤波器集合，或可以相对低的计算成本确定滤波器集合。例如，在至少一个声音再现模式中，输出音频信号中的每一者可对应于输入音频信号中的相应一者。作为另一示例，在至少一个声音再现模式中，滤波器集合可包括多个频率无关延迟增益元素或由多个频率无关延迟增益元素组成；因此，在那些声音再现模式中，输出音频信号中的每一者可以是同一输入音频信号的相应经按比例缩放、延迟的版本。
[0032]在步骤S140，确定阵列中的每一扬声器的相应输出音频信号。根据所选声音再现模式生成输出音频信号。换言之，给定输入音频信号的输出音频信号取决于所选声音再现
模式。每个输出音频信号基于至少一个输入音频信号的至少一部分。
[0033]在一个示例中，通过将滤波器集合应用到至少一个输入音频信号或至少一个输入音频信号的至少一部分来生成相应输出音频信号。
[0034]滤波器集合可以在频域中应用。在这一情形中，对至少一个输入音频信号应用诸如快速傅立叶变换(FFT)之类的变换，应用滤波器，并且应用逆变换以获得输出音频信号。
[0035]滤波器集合可以在时域中应用。
[0036]在步骤S150，可以将输出音频信号可任选地输出到扬声器阵列。
[0037]将理解，在收听环境中所确定的用户数量可以是零，即，在收听环境中不一定存在任何用户。
[0038]还将理解，用户在收听环境中的位置可以是该用户的位置和/或用户的取向，例如用户头部的取向。
[0039]步骤S100到S150可以用另外至少一个输入音频信号来重复。这些步骤可以实时和/或周期性地重复。
[0040]在重复步骤S100到S150时，滤波器集合可以保持相同，在这一情形中，S130不需要重复或者可以改变。类似地，如果已知或假设用户数量和/或用户位置在特定时间量内不改变，那么步骤S110至S130不需要在该特定时间量内重复。
[0041]作为一个示例，步骤S110、S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生成用于位于收听环境中的扬声器阵列的音频信号的计算机实现的方法，该方法包括：接收至少一个输入音频信号；确定以下中的至少一者：所述收听环境中的用户数量，或一个或多个用户中的每一者在所述收听环境中的相应位置；基于所述收听环境中的所述用户数量或所述一个或多个用户中的每一者的相应位置中的至少一者，从所述扬声器阵列的预定声音再现模式集合中选择声音再现模式，其中所述预定声音再现模式集合包括一个或多个用户位置无关模式和一个或多个用户位置相关模式；以及基于所述至少一个输入音频信号的至少一部分来为所述扬声器阵列中的每个扬声器生成相应输出音频信号，其中所述输出音频信号是根据所选声音再现模式生成的。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定包括确定所述收听环境中的所述用户数量。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述声音再现模式中的每一者与用户数量或用户数量范围相关联，并且其中所选声音再现模式是从与所确定的用户数量相关联的所述一个或多个预定声音模式中选择的。4.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定包括确定所述收听环境的预定区域中或所述扬声器阵列的预定范围内的所述用户数量。5.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定包括确定所述一个或多个用户中的每一者在所述收听环境中的相应位置。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预定声音再现模式中的每一者与多个预定区域中的相应一者相关联，并且其中所选声音再现模式与所述一个或多个用户中的至少一者所位于的所述多个预定区域之一相关联。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述选择包括：基于所述一个或多个用户中的每一者在所述收听环境中的相应位置，确定位于所述收听环境的预定区域中或所述扬声器阵列的预定范围内的用户数量，并且其中所选声音再现模式是基于所述收听环境的所述预定区域中或所述扬声器阵列的所述预定范围内的所述用户数量来选择的。8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所选声音再现模式是第一声音再现模式，所述方法还包括：响应于确定所述一个或多个用户中的至少一者的位置在与所述第一声音再现模式相关联的第一预定区域的外边界之外，选择第二声音再现模式，并根据所选第二声音再现模式来重复所述生成；响应于确定所述一个或多个用户中的至少一者的位置在所述第一预定区域的内边界之内，选择所述第一声音再现模式，并根据所选第一声音再现模式重复所述生成。9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述一个或多个用户中的每一者的相应位置是所述一个或多个用户相对于所述扬声器阵列的位置。10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述收听环境中的所述一个或多个用户包括多个用户，并且其中所述多个用户中的一者的位置是所述多个用户中的所述一者相对于
所述多个用户中的另一者的位置。11.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，所选声音再现模式的至少一个参数是基于所述收听环境中的所述用户数量或所述一个或多个用户中的每一者的相应位置中的至少一者来设置的。12.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定基于由传感器捕获的信号。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述传感器是图像传感器。14.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定是在第一时间，并且所述选择是在第二时间，并且其中所述方法还包括：在第三时间，确定所述收听环境中的所述用户数量和所述一个或多个用户中的每一者在所述收听环境中的相应位置中的至少一者；在第四时间，基于所述第三时间处所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：音频风景有限公司，
类型：发明
国别省市：