用於多通道音頻再生的向上混合方法及系統的製作方法
2023-11-05 20:07:07
專利名稱：用於多通道音頻再生的向上混合方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明一般而言涉及音頻信號處理，更具體而言，為一種新穎的且進步的音頻向上混合器和向上混合立體聲音頻通道的方法。
背景技術：
目前的音頻應用已經由標準的雙聲道立體聲音頻錄放系統發展至更複雜的系統，且通過一些揚聲器能達成多個不同的效果並提供多個不同的感覺。不僅揚聲器的數目增力口，而且每個揚聲器功能的數目也增加，具有不同的特性，使得這些年來產生越來越多不同的專業國內揚聲器系統。這些多聲道的實現也發展到包括「環繞聲」的效果。目前，這樣的環繞聲揚聲器的音頻系統已被應用在劇院，音樂演奏廳，汽車，國內的影院和計算機系統，或其他類似的地方。然而，這些實現通常包括各種各樣的獨立的全範圍揚聲器和重低音揚聲器，每種揚聲器都有其聲音特性和輸入/輸出響應。此外，也有各種各樣的類型的音頻信號被重現，例如音樂，電影原聲音樂或聲音來源均經過處理。然而，為了提供最佳的混合輸入信號給特定的揚聲器配置需要費力且熟練的手動信號處理操作，包括過濾和混合的熟練技術人員。音頻向上混合，或向上混合器等系統中已經提出了為了有效地向上混合N個原始音頻信號分成M個向上混合過的音頻信號，其中M>N。例如，系統存在且其生成至少兩個環繞音頻聲道。其他的背景技術系統產生兩個環繞音頻聲道檢測硬產物來源並確保語音信號將始終位於前方聲道即使它們只存在於一個輸入聲道。更常見的是，用於家庭或專業影院系統的向上混合系統通常被配置為產生3個前置揚聲器信號，2個環繞聲信號，以及一個低頻效果(LFE)，或是重低音信號來驅動一個重低音揚聲器，如圖1所示。該3個前置揚聲器信號通常是被用於輸出所有的聲音類型，包括語音，該2個環繞聲信號用來產生環境聲音且該LFE重低音信號被用於產生低頻率的特殊效果。這種組合導致了一增強效果的經驗給最終用戶由於不同的聲音組成被產生於不同的揚聲器。特別是，聲音圖像被增強了，因為聲音圖像在聆聽時產生在周圍，與重現於兩個前置揚聲器相比，給人一種更自然的包覆感。這些系統通常包括音頻矩陣編碼和解碼操作。矩陣解碼是一種自適應或非自適應音頻向上混合，其中，一數量較多的音頻信號(例如，6個信號對於一個5.1的系統)是由一個較少的輸出信號(通常為2個)解碼得到的。然而，系統包括非矩陣編碼和解碼也是存在的。這些現有技術系統的一個缺點是顯而易見的，當輸入信號包含由使用相位影響產生的音頻，例如作為一個低頻率分量180度的相位在一個輸入通道相對於另一相位的分量，被用來輸入至向上混合器。這種倒相混合是一種很常見的使用於音樂和電影音效製作的音頻技術且提供了廣泛的空間意象。這些反相輸入信號通常是累加的，並且由於外部相位信號之間的相互抵消，沒有LFE信號的產生。因此，所需的重低音效果沒有被實現。
現有系統的另一個缺點是,聲音組成最初只存在於一個輸入聲道被產生作為輸出且也是在中心聲道因此產生一個的非現實的輸出聲音圖像。例如，考慮一個音樂的音頻信號對應於一個被錄音的樂器信號只存在於左輸入通到。如果向上混合的中心聲道通過將左輸入及右輸入聲道相加所產生，則此向上混合的中心聲道也將包含被錄音的樂器信號。這是一種不希望被產生的效果，因為它應該只被視為在左邊當試音:亦即，試音的向上混合信號的空間聲音影像質量將會很差。其他的實現產生一個中央聲道向上混合信號處理，然而他們都是有意構造成使得外部相位信號在輸出時不會互相抵消，最終會存在向上混合的中心聲道。然而這樣的設計是次優的，在該外部相位聲音通常被打算作為特殊的聲音效果，是從環繞揚聲器輸出，或從LFE揚聲器，但不是從中心聲道。因為意圖的特殊效果聲音不打算從中央聲道發射，結果會產生一個降級的原音重現。音頻信號處理設備需要考慮到的另一個效果是時間模糊。這是很常見的音樂錄音，語音錄音，從生活會議，或與現場對話，在電影和電視中，使用多個麥克風來收音。每個麥克風通常是位於房間內的不同角落。在這種情況下，較靠近的麥克風所錄製的聲音會較其他麥克風的信號包含音頻產生時間延遲的效果，由於聲音抵達最靠近的麥克風會較比抵達其他麥克風來得快。這種效應被稱為時間延遲平移或時間模糊。當這樣的信號被相加，或當這兩個或其中一個信號被放大後再行將其相加，則得到的相加信號會包含有一時間模糊的信號，或一個暫時被模糊的影像，這會導致聲音質量的降低，另一部分會產生外部聲音相位的產物。這種效應可以被容易地理解，如果被記錄的信號是一簡單的「咔嗒」的聲音。由於咔嗒聲會先到達一個聲道，那麼如果一個非零的增益被應用到一個或兩個聲道且其結果是相加的，則會有兩個咔嗒聲會出現在所得的相加聲道。這仍會導致一個不好的原音影像重現。因此，現有技術的音頻向上混合系統，其中的兩個聲道的音頻材料包括時間延遲平移錄音具有至少部分地的這些缺點，其中，原音並沒有被重現，且特殊效果的重現沒有被最佳地達成，或特殊效果是在錯誤的揚聲器重現。這些缺點會導致給予聆聽者一個整體的不自然的聆聽體驗。
發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種解決方案給上面提到的問題。特別是，本發明的目的是提供一種音頻向上混合器以實現一種改進的前聲音影像。根據一個觀點，本發明的增強的行動裝置的音頻信號，和相應的增強立體聲信號的方法，被提供來產生具有改進的空間聲音圖像質量的一個增強的信號。當與中心聲道處理器或低頻效果重低音LFE處理器組合使用，一個改進的輸入信號處理過程被提供以產生最終中心聲道以及至少一個LFE重低音聲道且背景技術中的缺點與問題以被解決。其結果是，中心聲道和LFE信號包含一個穩定的，非時間模糊圖像與高質量的自然聲音精確度。這些優勢特別是對於實現時間延遲或相位平移立體聲輸入信號，不論它們是否是矩陣編碼或非矩陣編碼的輸入信號。因此，在這種新穎的處理系統和一對音頻信號的重現配置會自動地向上混合以最佳重現，經由3，或5或7個全範圍揚聲器至少與一個，甚至高達三個重低音信號的組合。本發明的向上混合方法是專為高質量且低延時的音頻信號處理語音，音樂和電影原聲音頻信號源。根據本發明的一個觀點，一個音頻信號增強裝置是被定義用於增強一個立體聲輸入信號，它包括兩個音頻信號以產生至少一個增強信號。根據本發明的另一個觀點，增強立體聲輸入信號的一個方法被提供用來產生至少一個增強的信號。根據本發明的另一個觀點，中心聲道生成裝置，和相應的方法被提供用於產生一個中心聲道信號從一個立體聲輸入信號包括兩個音頻信號的輸入信號。根據本發明的另一個觀點，一個低頻效果LFE重低音信號產生裝置，和相應的方法被提供，用於從一包含兩個音頻信號的立體聲輸入信號產生一個重低音信號。根據本發明的另一個觀點，音頻信號向上混合器，和一個相應的方法被提供，用於從一包含兩個音頻信號的立體聲輸入信號產生至少三個輸出音頻信號。根據本發明的另一個觀點，一種電腦程式，和一個實現該計算基程序的計算機可讀介質被提供，用於執行本發明的不同觀點以及不同實施例的不同功能。本發明提供的方法和裝置可實現於各個觀點，實施例中，和本發明的特徵，並通過各種方式實施。例如，這些技術可以被實施在硬體，軟體，固件，或它們的組合。對於硬體實現，處理單元可以被實現在一個或多個應用程式專用集成電路(ASIC)，數位訊號處理器(DSP)的數位訊號處理裝置(DSPD)，可編程邏輯器件(PLD)的，可編程門陣列(FPGA)，處理器，控制器，微控制器，微處理器，設計來執行本文所描述的所述功能的其它電子單元，或它們的組合。對於軟體實現，各種裝置可包括執行本文中所描述的功能的模塊(例如，過程，函數，等等)。軟體代碼可以被儲存在一記憶單元中並且由處理器執行。該記憶單元可以被實現在處理器內部或處理器外部。以下說明各個不同的觀點，配置和本發明的實施例。特別是本發明提供的方法，裝置，系統，處理器，程序代碼，以及其他實現各個觀點的裝置和零件，本發明的配置和特徵等，如下所述。
本發明的特徵和優點從下述的配合附圖的詳細描述中將變得更顯而易見。其中類似的附圖標記可與不同附圖中的相應零件做辨識。相應的組件也可以是使用不同的附圖標記。圖1A表示出了背景技術中的向上混合配置結構與2個輸入聲道和6個輸出聲道，輸出聲道或5.1輸出聲道，其通常也為已知的技術。圖1B表示出了背景技術中的前聲道處理器的細節。圖2A表示出了本發明的一個實施例，包含由兩個音頻信號產生至少一個增強信號的音頻增強裝置的細節。圖2B表示了本發明的另一個實施例，包含用於產生一中心聲道信號的前聲道處理器的細節。圖2C表示了本發明的另一個實施例，包含了用於產生至少一個，或最佳地三個重低音信號的前聲道處理器的細節。圖2D表示了本發明的另一個實施例，包含產生一中心聲道信號以及至少一個或可選擇地三個重低音信號的前聲道處理器的細節。圖3表示了本發明的另一個觀點，包含中央處理器以及控制處理器的細節。圖4是根據本發明一個觀點，用來產生中央信號的方法的流程圖。圖5表示了本發明的另一個觀點，包含用於產生中心聲道信號的前聲道處理器的細節。圖6表不了根據本發明的一個觀點的一中心聲道的加權曲線。圖7是根據本發明的一觀點，產生一中心聲道信號的方法的流程圖。圖8表示了本發明的另一觀點，包含用於產生至少一個低頻效果的重低音信號的前聲道處理器的細節。圖9是根據本發明的一個觀點，產生至少一個低頻效果的重低音信號的方法的流程圖。
具體實施例方式下列的詞語「低頻效應」和「重低音」可被一起或互換使用，因為它們都指向相同的特徵，並且可以是概括為「LFE」。因此向上混合輸出信號可以表示為低頻信號或聲道，LFE信號或聲道，重低音信號或聲道，LFE重低音信號或聲道，或低頻效果LFE重低音信號或聲道，或是其它的組合方式。從以下的說明中，本領域技術人員應當理解，雖然本發明的任何一個最佳的方面已經針對背景技術的至少一些裝置的問題及方法提供了解決方案，在此處所揭露的多重觀點的組合與背景技術相比產生了額外的協同有利效果，將被詳細地描述如下。圖1A表示出了背景技術的一個5.1向上混合揚聲器系統的配置的簡單示意圖，其中，所述兩個原始左和右輸入音頻信號Lo 102, Ro 104被向上混合為6個新的信號。前聲道處理器106除其他組件，包含了一個中心聲道處理器122和一個LFE聲道處理器124，用於分別產生中心聲道信號112和重低音信號108，進一步的細節如圖1B所示。因此，前聲道處理器106處理該第一輸入信號102和該第二輸入信號104以得到至少四個輸出信號，包括一個左邊信號110，一個中心信號112，一的右邊信號114，和一個低頻效果音頻信號LFE108，或稱做重低音音頻信號。進一步的聲道產生，其中，高達至少十個聲道的產生可能是來自兩個輸入信號的向上混合，也可設想為使用本發明的新穎結構。由於本發明的目的之一是要改善中心聲道和LFE聲道處理的質量，本發明所教導之處可應用於任何配置，其中，至少3個輸出信號被產生，只要至少一個中心通道或一個LFE聲道也產生除了左和右輸出信號。一個後置聲道處理器116產生一對音頻信號LsllS和Rsl20可由後「環繞」揚聲器再現。由於本發明並不涉及改善背景技術系統的環繞聲方面，本揭露不進一步詳細解釋該後聲道處理器，或後方聲道。那些本領域技術人員將可認識到，一個可行的環繞聲揚聲器的音頻系統包括相關結構的零件的適當組合，機械系統，硬體，固件和軟體，用於支持環繞聲系統的功能和操作。正如所提到的，圖1A與圖1B的配置遭遇到了問題，該些問題為背景技術的前聲道處理器，或處理器當被實現作為多零件以被配置為產生一個時間模糊的中心聲道信號且因此外部相位組成互相抵消成沒有，或非常小，有意義的LFE音頻信號被產生於重低音揚聲器的輸出端。因此，原信號是由背景技術中的音頻處理所降級，產生一種不舒服的終端用戶體驗。本發明通過提出一個前聲道處理器解決了現有技術中的問題，該前聲道處理器包括一種新的音頻信號增強裝置，作為一個中間階段，共同的中心聲道和LFE聲道處理，用於產生增強的中間信號。這些增強的信號被產生，同時考慮到共同的聲音組件之間的輸入信號，作為自適應濾波器和延時線的配置，連同增益和濾波器係數的動態設置，可以使用允許的輸入信號的相關組件和調整，根據所期望的效果。換句話說，加強裝置混合只有最響亮的水平(「水平」在這裡適用相對電壓的大小，例如，dBV中的水平)的兩個濾波的信號，因此外部相位信號不會被抵銷，並且所得到的輸出聲道的水平正比於原始輸入信號中的原始低頻含量。這個部分的實現是通過選定一對最佳的過濾器，用於過濾兩個輸入信號，使得到該兩信號相加時，得到的信號將不包含時間模糊且主要成分的水平(在給定頻率)在兩個信號中是相等的。該音頻信號增強裝置，當與一中心聲道處理器一起使用時，會導致中心聲道音頻信號沒有任何時間模糊且接近地伴隨著該輸入信號的水平並精準的重現該原聲影像。正如所提到的，自適應濾波器將輸入信號成分中的相位與強度大小做校準以至於當該被未被過濾的信號相加時，總結出的信號是用最少的時間模糊產物和含有高比例的相關成分對比於不相關的成分。該音頻信號增強裝置，當與一 LFE聲道處理器一起使用時，會產生一重低音音頻信號，其中，因為兩個過濾信號中只有最響亮的那個被輸出，外部相位信號不會被抵銷且所得的輸出聲道的水平正比於原輸入信號中的原低頻含量。因此，增強的裝置，當在與一個中心聲道處理器或LFE處理器組合使用時，會產生增強的中心頻道信號與LFE信號並解決背景技術中的問題。特別是，該中心與LFE信號包含一穩定的，非時間1旲糊的具有聞質量且精確的自然聲首影像。根據在本發明的一個觀點，一個前聲道處理器106包括一個音頻信號增強裝置201，如圖2A所示。增強裝置201包括一個中間處理器202和一個控制處理器203。該中間處理器202在與控制處理器203 —起使用的同時,處理該第一輸入信號102和該第二輸入信號104，以得到至少一個增強信號204a至204c。根據本發明的一個實施例中，如圖2B所示，該前聲道處理器106包括音頻信號增強裝置201與一中心聲道處理器205的組合。至少一個增強的信號204可以被中心聲道處理器205進一步的處理以產生一個中心聲道輸出信號206。根據本發明的另一個實施例中，如圖2C所示，該前聲道處理器106包括音頻信號增強裝置201與一個LFE處理器207的組合。至少一個增強的信號204可以被該LFE處理器207進一步的處理以產生一個重低音信號208c。可選擇地，這些多個增強信號204也可被該LFE處理器207進一步的處理以產生至少三個輸出信號，一個第一 LFE信號208a，一個第二 LFE信號208b，以及一個第三LFE信號208c。根據本發明的另一個實施例中，如圖2D所示，該前聲道處理器106包含該音頻信號增強裝置201與一個中心聲道處理器205及一個LFE處理器207的組合。至少一個增強信號204可被該LFE處理器207進一步處理以產生一個中心聲道信號206以及一個重低音信號208c，或多個重低音信號208a，208b以及208c。這將是顯而易見的，該決定的數量和類型的輸出信號是可配置的。設備製造商，或最終用戶，可決定，根據特定的環境，其中，本發明的該向上混合系統將會被實現，不論一個中心聲道產生與否，或是不論一個LFE聲道產生與否，以及不論是只有一個LFE聲道或多個LFE聲道。因此，該創新的增強裝置201實現了高質量的非時間模糊的中心聲道和至少一個高質量的特殊效果LFE聲道來產生具有穩定高質量的重低音效果的精確原始輸入信號。這也將是顯而易見的，在中間處理器202和控制處理器203可以是單獨的組件，或可以形成一個單獨的處理器的一部分。該控制處理器也可以是專用處理器，用於控制產生該增強的中心以及LFE聲道的必要操作，或者它可以是一個更廣泛的向上混合系統的一般目的處理器的一部分，它具有分配給它的任務控制所必需的操作，用於產生改進的中心和LFE聲道。本發明提供的方法和裝置實現各個方面，實施例，和本發明的特徵，並通過各種方式實施。例如，這些技術可以被實施在硬體，軟體，固件，或它們的組合。各種不同的裝置，或配置用來執行本發明的特徵，可被實施為組件，模塊，裝置或系統。例如，以一個組成部分為例，可以在一處理器上實現運行的進程，一個處理器，一個對象，一個可執行程序，一個執行線程，一個程序，和/或計算機。通過舉例的方式，同時運行的應用程式在計算設備和計算設備都可以是部件。一個或多個組件可以駐留在一個過程和/或線程的執行和一個組件可以位於一計算機和/或分布在兩個或多個計算機之間。此外，這些組件可以從各種計算機可讀介質執行，具有各種數據結構儲存在其上。根據一些方面，儲存器可以被配置保留且一個處理器可以被配置為執行有關本發明的方法步驟及功能的指令。圖3中進一步根據本發明的一個方面詳細地表示出了音頻信號增強裝置201。正如先前面圖2A所描述的，該增強裝置201包括一個中間處理器202和一個控制處理器203。中間處理器202包含了一個交換通話階段301，其中該第一輸入信號102的一部分被以一個增益係數gCl加權並與該二輸入信號104組合以生成一個第三信號302。同樣地,該第二輸入信號104的一部分被以一個增益係數gC2加權並與該第一輸入信號102組合以生成一個第四信號304。交換通話後，兩個平行的處理線被打開了，每一個處理線包含兩個處理分支。該第一處理線包括一個第一處理分支包括部件318和一個第二處理分支包含部件306和310。同樣地，第二處理線包括一個第一處理分支包括部件320和一個第二處理分支包括部件308和312。延續中間處理器202的解釋，第三信號302由增益係數gD1306所加權並在延遲線310中延遲以產生一個第一延遲信號314。同樣地，第四信號304由增益係數gD2308所加權並在延遲線312中延遲以產生一個第二延遲信號316。與延遲線的操作平行，第三信號302及第四信號304被一個第一自適應濾波器318以及第二自適應濾波器320所分別過濾以分別產生一個第一是適應信號322以及一個第二適應信號324。隨後,第一適應信號322是與該第二延遲信號316在組合器326相結合，以產生第一相加信號340。同樣地,第二適應信號324與該第一延遲信號314在組合器328相結合以產生第二相加信號342。最後，第一相加信號340和第二相加信號342分別由增益係數gl以及g2所加權，從而分別產生第一增強信號346a和第二增強信號346b。第一和第二增強信號接著在組合器344被結合併產生增強信號346c。這些增強的信號346中的至少一個用作輸入到中心聲道處理器205和/或LFE聲道處理器207，根據最終的配置或執行。組合器326，328和344，也被稱為加權求和單元，執行一個加權求和運算，其中與輸出信號O相關的兩個輸入信號A與B的關係可由表達式0=x (A) +y (B)表達,其中x和y是增益係數，或者權重，用於改變每個輸入信號的分布，通過與輸入信號A和B做乘法運算後相加。在向量的情況中，這將是一個向量點積運算。圖3也表示出控制處理器203，它是與中間處理器202的各種模塊間通信並執行各種分析，監控，控制以及參數設定操作當它使用各種信號的分析結果以達成不同的有利效果。控制處理器203分析原始輸入信號102或104中的至少一個，至少一個的自適應過濾器的向量AF_LS或AF_RS從第一自適應濾波器318或第二自適應濾波器320，或至少從求和單元326與328中的第一相加和第二相加信號之一。它隨後使用這些結果設置不同的係數，在他們之中，增益係數gCl和gC2用於交換通話階段，該增益係數gDl與gD2在延遲線上，該自適應濾波器係數，或該增益係數gl與g2。在一個觀點中，該中間處理器202的交換通話階段中的增益係數gCl和gC2被設置在一個第一步驟由控制處理器203控制多少一個信號被增加到另外一個以維持原始信號的精確度。為了注重於原始聲音的影像，控制處理器決定了每一個輸入信號的相位與強度大小，並設定相應的增益係數，最終的聆聽者將會有一個自然的聆聽體驗。在本發明的一配置中，gCl和gC2的值決定了交換通話的增加程度，是依賴於輸入信號相關性的水平或輸入信號間的水平差異(「水平」，在這裡適用相對電壓的大小，例如dBV中的水平)。兩個信號之間的相關性可被測量作為兩個輸入信號間的平均交換相關性緩衝器，或作為一個給定的最大延遲值，例如，±100毫秒。在其它的配置中，該相關性可由該自適應濾波器選定的係數所消去。也就是說，輸入信號實質地不相關於自適應濾波器(例如，以一個給定濾波器頻率向量)的例子中將會是O。在其它的配置中，gCl與gC2被增加至一個最大值(例如，_5dB)，當該輸入信號高度非相關(例如，正在運行的相關係介於-0.1與0.1之間)，或當有一個巨大的內聲道水平差異，例如，一個大於15dB的絕對水平差異。在其它配置中，gCl與gC2對於高度相關性的信號而言等於一個_30dB的近似值(例如，當運行中的相關性絕對值在0.9以上)，或當內聲道水平差異為小，例如，一個少於5dB的絕對水平差異。在一個配置中，該延遲線gDl與gD2的增益係數被控制處理器203所設置以控制相關性信號對於非相關性信號的比值。如先前所提到的，增益gD1306的值可以是相同於或不同於增益gD2308取決於中間輸出信號346所需求的特性。這些增益的強度大小對於原始輸入信號的影響程度會與平行的自適應濾波器線所過濾過的信號相加。因為原始信號的非相關信息被與已經被自適應濾波器所放大過的原始信號的相關成分所混合，該增益對於相關性信息對非相關性信息的比例有著控制的作用且可出現在中間處理器的輸出端。在一個第一步驟中，相關性的程度會被確認，且在第二個步驟中，該增益與自適應濾波器的係數會接著被控制處理器203所設置以至於該延遲信號與該被過濾的信號會立即的相匹配。相應地，若該增益有單一性，則該求和單元326或328的輸出水平將會近似於+6dB對於高相關性的信號組成(也就是說，該組成為高度相關於輸入聲道Lo 102以及Ro 104)，但少於非相關組成(由於隨機相位相抵銷)。在一實施例中，增益306與308是相同的且延遲線310，312均用於相同的延遲。在其它的觀點中，該控制處理器203更新該自適應濾波器的係數以便於將不同輸出信號的水平以及輸出與輸入信號間的相關性做最小化。無論是最小均方算法LMS或其驗證算法，例如標準化的LMS算法NLMS，可被用在此目的。在頻率頻譜上實行該NLMS具有計算較不複雜的優點，然而，其也可以被實行於時間頻譜上。使用該NLMS算法更新該自適應濾波器的步驟以產生第一或第二適應信號322或324的其中一個將在現在被描述。一個第一輸入信號x(n)的旋積(也就是說，該信號在交換通話後會被增加，例如信號302)具有一個M長度的自適應濾波器h(例如，自適應濾波器
318)給定一信號y(n)
權利要求
1.一種音頻信號增強裝置，用於向上混合一個包含兩個音頻信號的立體聲輸入信號，所述裝置包含: 用於處理所述兩個輸入信號來產生至少一個增強信號的信號增強組件，所述信號增強組件包含: 兩個平行的處理線，其中每一個處理線包含兩個平行的處理分支； 所述第一個處理分支包含自適應濾波器元組件；且 第二個處理分支包含用來延遲一個信號的組件； 組件是用來組合所述第一處理線的第一處理分支的輸出信號與所述第二處理線的第二處理分支的輸出信號，以便產生一個第一增強信號； 組件是用來組合所述第二處理線的第一處理分支的輸出信號與所述第一處理線的第二處理分支的輸出信號，以便產生一個第二增強信號；且 組件用來組合所述第一與第二增強信號以產生一個第三增強信號；且控制組件是用來控制所述信號增強組件。
2.根據權利要求1所述的音頻信號增強裝置，其中，所述控制組件適用於: 分析所述輸入信號，所述第一與第二處理線的第一與第二處理分支的輸出，至少一個增強信號，所述第一，第二以及第三增強信號；以及 動態地改變所述信號增強組件的所述增益與延遲係數。
3.根據權利要求2中 所述的音頻信號增強裝置，更進一步包含: 交換混合組件，用於將所述第一輸入信號加至所述第二輸入信號以產生一個用來饋入所述第一處理線的第三信號，且用來將所述第二輸入信號的一部份加至所述第一輸入信號以產生一個第四信號用來饋入所述第二處理線；以及 其中，所述交換混合組件包含相乘組件以將至少一個增益係數套用於所述輸入信號且其中所述至少一個增益係數是由所述控制組件所設置。
4.根據權利要求2所述的音頻信號增強裝置，其中，所述自適應濾波器組件包含自適應濾波器設置組件且其中所述自適應濾波器係數是由所述控制組件所設置。
5.根據權利要求2所述的音頻信號增強裝置，其中，所述第二處理分支更進一步包含相乘組件以將至少一個增益係數套用於所述第三與第四信號且其中所述至少一個增益係數與用來延遲所述信號的所述組件的延遲量是由所述控制組件所設置。
6.根據權利要求2所述的音頻信號增強裝置，更進一步包含相乘組件以將至少一個增益係數套用於所述第一與第二增強信號且其中所述至少一個增益係數是由所述控制組件所設置。
7.根據權利要求2所述的音頻信號增強裝置，更進一步包含中心聲道信號產生組件用於由所述第三增強信號產生一個中心聲道信號，所述中心聲道信號產生組件包含中心聲道加權組件以及相乘組件以將所述中心聲道加權係數套用於所述第三增強信號且其中所述中心聲道信號產生組件是由所述控制組件所控制。
8.根據權利要求2所述的音頻信號增強裝置，更進一步包含低頻效果重低音信號產生組件以由所述至少一個增強信號產生至少一個低頻效果重低音信號，所述低頻效果重低音信號產生組件包含低通濾波器組件且其中所述低頻效果重低音信號產生組件是由所述控制組件所控制。
9.根據權利要求2所述的音頻信號增強裝置，其中，所述控制組件包含至少一個處理器與至少一個內存。
10.一種用來增強一個包含兩個向上混合的音頻信號的立體聲輸入信號的方法，所述方法包含: 將所述兩個輸入信號做處理以於兩個平行的處理線中產生至少一個增強信號，所述平行的處理線分別包含兩個平行的處理分支； 所述第一處理分支包含自適應的過濾所述信號；且 所述第二處理分支包含延遲所述信號； 處理所述兩個輸入信號的程序包含: 組合所述第一處理線的第一處理分支的輸出信號與所述第二處理線的第二處理分支的輸出信號以產生一個第一增強信號； 組合所述第二處理線的第一處理分支的輸出信號與所述第一處理線的第二處理分支的輸出信號以產生一個第二增強信號；以及 組合所述第一及第二增強信號以產生一個第三增強信號；以及 控制所述程序以產生至少一個增強信號。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，控制所述程序包含分析所述輸入信號，所述第一與第二處理線的第一與第二處理分支的輸出，所述至少一個增強信號，所述第一，第二以及第三增強信號；以及 不斷地改變所述信號增強組件的所述增益與延遲係數。
12.根據權利要求11所述的方法，更進一步包含將所述第一輸入信號的一部份加至所述第二輸入信號以產生一個用於饋入所述第一處理線的一個第三信號，以及將所述第二輸入信號的一部分加至所述第一輸入信號以產生一個用於饋入第二處理線的一個第四信號。
13.根據權利要求11所述的方法，更進一步包含由所述第三增強信號所產生的一個中心聲道信號，通過決定一個中心聲道加權係數並將所述中心聲道加權係數乘以所述第三增強信號以產生一個中心聲道信號。
14.根據權利要求11所述的方法，更進一步包含由所述至少一個增強信號產生的至少一個低頻效果重低音信號，包含將所述輸入信號以及所述至少一個增強信號做低通濾波。
15.一個中心聲道產生裝置，用來由一個包含兩個音頻信號的立體聲輸入信號產生一個中心聲道信號，所述中心聲道產生裝置包含根據權利要求1至9所述的所述音頻信號增強裝置，且更進一步包含: 用來分析所述這些信號的組件； 用來決定一個聲道加權係數的組件； 用來將所述增強信號相乘於所述聲道加權係數的組件，以產生所述中心聲道信號。
16.一個低頻效果LFE重低音信號產生裝置，用來從一個包含兩個音頻信號的立體聲輸入信號產生一個重低音信號，所述LFE重低音信號產生裝置包含根據權利要求1至9所述的所述音頻信號增強組件，且進一步包含: 用來將所述兩個音頻信號做低通濾波的組件，以產生過濾信號，其中所述控制組件分析所述過濾信號以控制所述音頻信號增強裝置；以及 用來將所述至少一個增強信號做低通濾波的組件，以產生至少一個低頻效果信號。
17.一個計算機可讀記錄媒介，包含有指令，當所述指令在一臺機器上執行時，實施根據權利要求10至14中任一項所述方法的步驟。
18.一個電腦程式，包含計算機可執行的指令，且當所述計算機可執行的指令在一計算機上執行時，使所述計算機執行根據權利要求10至14中任一項所述方法的步驟。
19.一個音頻信號向上混合器，用來從一個包含兩個音頻信號的立體聲輸入信號產生至少三個輸出音頻信號，所述音頻信號向上混合器包含根據權利要求1至9所述的音頻增強裝置，且適於 執行根據權利要求10至14所述方法的步驟。
全文摘要
一個音頻信號增強裝置以及增強立體聲信號的一個對應方法被提供來產生以及增強具有改進的空間聲音影像質量的信號，用於將一立體聲輸入信號做向上混合。當該裝置與一中心聲道處理器或LFE處理器組合使用，一個改進的輸入信號的處理程序被提供且產生最終的中心聲道以及至少一個LFE重低音聲道，其中，背景技術裡的一些問題與缺點可因此得到解決。結果是一個中心與LFE信號包含一個穩定的，非時間模糊的高質量精確自然聲音影像。這些優點特別被實現於對於時間延遲或相位平移的立體聲輸入信號，不論其為矩陣編碼或是非矩陣編碼的輸入信號。
文檔編號H04S5/00GK103210668SQ201080068956
公開日2013年7月17日 申請日期2010年9月6日 優先權日2010年9月6日
發明者約翰·亞瑟, 安東尼奧·馬特奧斯索爾 申請人:音尚股份公司