擴音設備和擴音方法
2023-05-13 10:14:01
專利名稱：擴音設備和擴音方法
背景技術：
1.發明領域本發明涉及用於擴音聲音之類的音頻信號的擴音設備和擴音方法。
2.相關技術的描述迄今為止，在採用多揚聲器的擴音系統中使用在合適的收聽位置上取得目標聲音定位的各種音響效果技術。
如，人們知曉的雙通道強度控制的立體聲擴音系統或多通道環繞聲立體聲擴音系統。
在以前的立體聲音放系統中，在某一收聽位置上取得目標聲音定位。即，在收聽位置上形成了與左側和右側揚聲器一起構成的正規三角形。
就上述的立體聲擴音系統而言，到達不是合適收聽位置的位置上聽眾的耳朵的擴音聲音與到達在合適位置上聽眾的耳朵的擴音聲音是明顯不同，即，在不是合適收聽位置的位置上不能取得目標聲音定位。
現參照圖5A至5C，描述上述問題。
圖5A至圖5C圖示說明揚聲器排列和在收聽位置上聽眾兩耳響應特性之間的關係。
參照圖5A，二個揚聲器(左側揚聲器SL，右側揚聲器SR)排列在聽眾前面的右側和左側。
圖5B示出了到達在離開兩個揚聲器SL和SR相同距離的收聽位置上的聽眾耳朵的聲音。確切地說，來自左側揚聲器SL的左側聲音L1到達在收聽位置A上的聽眾的左耳和來自右側揚聲器SR的右側聲音R1到達在收聽位置A上的聽眾的右耳。在此情況下，來自左側揚聲器S1的左側聲音L1與來自右側揚聲器SR的右側聲音R1基本上是同時到達聽眾的耳朵的。這樣，在收聽位置A上的聽眾社會感覺此聲像，只要是在接近二個揚聲器SL和SR中央的聲像位置上。
此時，來自右側揚聲器SR的右側聲音R2迂迴到在收聽位置A上的聽眾的左耳，和來自左側揚聲器SL的左側聲音迂迴到此聽眾的右耳。因此，右側聲音在左側聲音之後到達聽眾的左耳，而左側聲音在右側聲音之後到達聽眾的右耳。
相比一下，到達圖5A所示收聽位置A右側的收聽位置B上的聽眾耳朵的聲音示於圖5C。確切地說，來自左側揚聲器SL的左側聲音L1到達在收聽位置B上聽眾的左耳，而來自右側揚聲器SR的右側聲音R1到達在收聽位置B上聽眾的右耳。
與此同時，來自右側揚聲器SR的右側聲音R2到達在收聽位置B上的聽眾的左耳，而來自左側揚聲器SL的左側聲音L2到達聽眾的右耳。
因為來自右側揚聲器SR的右側聲音R2迂迴到在收聽位置上聽眾的左耳，而來自左側揚聲器SL的左側聲音L2迂迴到此聽眾的右耳，所以右側聲音R2在左側聲音L1之後到達聽眾的左耳，而左側聲音L2在右側聲音R1之後到達此聽眾的右耳。然而，聲音R2到達此聽眾的左耳的時間是與聲音L2到達此聽眾的右耳的時間是不同的，因為從左側揚聲器SL到收聽位置B上的聽眾的距離與從右側揚聲器SR到收聽位置B上的聽眾的距離是不同的。
因為收聽位置B比收聽位置A更接於右側揚聲器，如圖5A所示，所以右側聲音R1到達在收聽位置B上的聽眾的右耳要比左側聲音L1到達在收聽位置B上的聽眾的左耳為早。
在此情況下，對在收聽位置B上的聽眾來說，由於先入效應此聲像定位在右側揚聲器SR，這是因為所取得的聲像定位更趨圖於首先到達在收聽位置B上的聽眾右耳的右側聲音。即，在收聽位置B的聽眾所獲得的在聲像不同於在收聽位置A的聽眾所獲得的聲像。然而，因為來自左側揚聲器SL的左側聲音在聲級等方面都不同於來自右側揚聲器SR的右側聲音，所以在收聽位置B上的聽眾感覺此聲像位置似乎它的位置更接近於右側揚聲器SR。
如上所述，在圖5A所示的排列中，在離2個揚聲器SL和SR距離相等的在收聽位置A上的聽眾會感覺到聲像定位在目標位置a，而在不同於收聽位置A的收聽位置B上的聽眾會感覺到此聲像似乎定位在聲像位置b上，它不同於收聽位置A的聲像位置a。換言之，採用眾所周知的立體聲擴音系統，在不同於收聽位置A的位置上的聽眾就不能感覺到定位在目標聲像位置a上的聲像。
圖6A至圖6C圖示說明揚聲器另種排列和在收聽位置上聽眾的雙耳響應特徵之間的關係，與圖5A至5C所示的揚聲器排列相比較。
參照圖6A，1個揚聲器SC排列在聽眾前面的中央。到達在基本上定位在揚聲器SC前面的收聽位置A上的聲音示於圖6B。參照圖6B，來自揚聲器SC的聲音基本上同時到達在收聽位置A上的聽眾的右耳和左耳。在此情況下，聲像位置C是與揚聲器SC的位置是一致的。
相比之下，到達在圖6A中收聽位置A右側的收聽位置B上的聽眾的耳朵的來自揚聲器6C的聲音示於圖6C。參照圖6C，來自揚聲器SC的聲音C1首先到達在收聽位置B上的聽眾的左耳，和聲音C1在其到達聽眾的左耳後再到達此聽眾的右耳。然而，在收聽位置A上的聽眾如同在收聽位置B上的聽眾得到同樣的聲像位置C。換言之，即使聽眾的收聽位置變化了，但聲像位置是不變的。
如圖5A至圖6C所示，輸出具有不同波前形狀聲音的揚聲器是不同的。即，揚聲器可根據揚聲器的排列和收聽位置而不同的。這是因為當聽眾用其聽覺器管如，頭部或外耳聽到來自揚聲器的聲音時，不同的聲壓波形傳輸到聽眾的耳鼓(膜)所致。
一種由揚聲器輸出聲音來擴音目標揚聲器的方法披露於日本未審查的專利申請公告NO.2-114799。此公報披露一種技術即，揚聲器排列間隔不大於聲波的最大空間頻率的波長一半和擴音聲音引起所擴音的聲音進一步擴散並相互幹擾以便形成接近原聲場的波前。
此公報還披露一種技術即，當揚聲器排列間隔不大於聲波的最大空間頻率的波長的一半和擴音聲音時拾取聲音用於擴音接近於原聲場的波前。
有關本發明，用於添加延遲信號來補償音量而不用改變由聽眾所感覺的聲像位置的技術揭示於日本未審查的專利申請公告NO.9-149500和No.10-243500。然而，這二份公報中未談到波前擴音。
在日本未審查的專利申請公告NO.2-114799所披露的擴音裝置中，必須將揚聲器之間的間隔值設定為不大於待擴音聲場的最大擴音頻率(最大空間頻率)的波長的一半。
因此，多個揚聲器必須以較短的間隔排列，以便於擴音在從數十赫至數十千赫，寬帶範圍內的聲場。
如，為了用揚聲器擴音具有頻率為17千赫的聲音並且為了擴音聲場，揚聲器以1cm的間隔來排列須，因此，以這種間隔來排列揚聲器實際上是不可能的。
因而，採用日本未審查的專利申請公告NO.2-114799所揭示的擴音設備難以使用一個波前輸出在從較低頻率至較高頻率的寬帶範圍內的聲波。現有一個問題即，不能擴音在包括較高頻率寬帶範圍內的聲場。
發明簡述為了解決上述問題，本發明目的是提供一種能在寬帶範圍內擴音目標聲場的擴音設備和一種擴音方法。
本發明的第一方面是提供一種擴音設備，它包括低頻音放單元，用於擴音和輸出具有預定的頻率或更低些頻率的低頻聲音；高頻擴音單元，用於擴音和輸出包括具有頻率高於預定頻率的頻率分量的高頻聲音；和擴音和輸出定時控制單元，用於按照預定的時間周期在由低頻擴音單元所擴音的和輸出的低頻聲音的以後擴音和輸出由高頻擴音單元所擴音的和輸出的音頻聲音。
本發明第二方面是提供一種擴音方法，它包括擴音和輸出具有預定的頻率或更低些頻率的低頻聲音擴音步驟；擴音和輸出包括具有比預定的頻率更高的頻率的頻率分量的高頻聲音；和一種按預定的時間周期在低擴音步驟中所擴音和輸出的低頻聲音之後擴音和輸出在高頻擴音步驟中所擴音和輸出的高頻聲音的擴音和輸出定時控制步驟。
採用上述結構，擴音具有不大於預定頻率的頻率的低頻，以致形成用於擴音所需聲場的波前，可使所需的聲場在較寬的低頻聲音收聽範圍內予以擴音。使用延遲單元，擴音在低頻聲音之後具有如低頻聲音的同一聲源的高頻聲音，這樣可使聽眾在能聽到低頻聲音的範圍內感覺在由低頻聲音所擴音的聲場的聲像位置上的高頻聲音的聲像。
按照本發明，所需的聲場可在較寬的低頻聲音收聽範圍內予以擴音。擴音在低頻聲音之後具有如低頻聲音的同一聲源的高頻聲音可使聽眾在聽眾能聽到低頻聲音範圍內感覺由低頻聲音所擴音聲場的聲像位置上的高頻聲音的聲像。因此，有可能擴音從較低頻率至較高頻率的寬帶的聲場。
附圖簡述
圖1是顯示按照本發明實施例的AV(音視)系統1中揚聲器排列示例的俯視圖；圖2是顯示一個聲源中多路復用數據結構的示意圖；圖3是顯示按照本發明實施例的AV系統結構的方框圖；圖4是顯示按照本發明實施例的AV系統又一結構的方框圖；圖5A至5C圖示說明在揚聲器排列和在收聽位置上聽眾的雙耳響應特性之間的關係；和圖6A至6C圖示說明在揚聲器另一種排列和在收聽位置上聽眾的雙耳響應特性之間的關係。
較佳實施例的描述本發明實施例參照附圖敘述如下。
作為本發明擴音設備的音視(AV)系統功能在實施例中予以舉例說明。
圖1是顯示按照本發明一實施例的AV系統1中揚聲器排列實例的俯視圖。
參照圖1，此AV系統具有屏幕2和用於在屏幕2上顯示圖像的前投影器3。低頻揚聲器系統5和高頻揚聲器6設在屏幕2的後面，並且在這些設備的前面，在屏幕2後面的中央設有超低頻揚聲器(輔助低音揚聲器)8。
AV系統1中的寬帶揚聲器系統7設在聽眾U(U1，U2和U3)後面。
組成低頻聲音擴音部件的低頻揚聲器5是揚聲器陣列，包括多個低頻揚聲器5-1，5-2，……能擴音低頻至中頻的聲音，如，從幾十赫至3千赫範圍。
多個低頻揚聲器5-1，5-2，…按L間隔排列(L定義為距離(長度))。
間隔L應該設定為長度不大于波長 的一半，這是根據低頻揚聲器5-1，5-2，…所擴音的聲音頻率中間的最大擴音頻率(最大空間頻率)所決定的。低頻揚聲器5-1，5-2，…可按不同的間隔來排列。
如，當低頻揚聲器5-1，5-2，…的最大擴音頻率設定為3千赫來擴音具有低頻至中頻的聲音，此低頻揚聲器5-1，5-2，…可按間隔為5.6cm或更短些來排列。
低頻揚聲器5-1，5-2，…之間的間隔即，揚聲器最大擴音頻率實際上考慮了各低頻揚聲器5-1，5-2，…尺寸等等而決定的。
雖然在低頻揚聲器系統5中的多個低頻揚聲器5-1，5-2，…是按預定的間隔L平行於屏幕2而排列的，於圖1，但是低頻揚聲器5-1，5-2，…也可以間隔L或更短些，垂直於屏幕2而排列。
組成高頻聲音擴音部件的高頻揚聲器系統6具有3個高頻揚聲器6-1，6-2和6-3，能擴音頻率為3千赫或更高的高頻聲音。高頻揚聲器6-1，6-2，6-3分別設在屏幕2後面的左側，中央和右側。雖然在圖1中，高頻揚聲器系統6包括3個高頻揚聲器6-1，6-2和6-3，但這結構僅僅是例子而已，高頻揚聲器系統6最好包括4個或更多高頻揚聲器。
寬帶揚聲器系統7包括2個寬帶揚聲器7-1，7-2，能擴音諸如，從數十赫至數十千赫頻率範圍的頻率的寬帶聲音。
在AV系統中，寬帶揚聲器系統7中的寬帶揚聲器7-1和7-2分別設在聽眾U後面的左右兩側，如圖1所示，以實現環繞聲擴音。後面的環繞聲來自寬帶揚聲器系統7。
超低頻揚聲器8是能擴音具有諸如200赫或更低頻率的超低頻聲音的揚聲器。在AV系統1中超低揚聲器8設在聽眾U前面，如圖1所示，的實現環繞聲擴音。
在本實例的AV系統1中，設在聽眾U前面的低頻揚聲器5-1，5-2，…之間的間隔設定為長度不大于波長 的一半，這是由如上所述的由低頻揚聲器5-1，5-2，…所擴音的最大擴音頻率(最大空間頻率)所決定的。每個低頻揚聲器5-1，5-2…都能輸出對應於擴音聲場的低頻聲音。
在此情況下，來自在低頻揚聲器系統5中的低頻揚聲器5-1，5-2，…所輸出的低頻聲音可環繞著低頻揚聲器5-1，5-2，…形成相互幹擾，併合成為一個波前。一個波前的形成就可產生目標聲音場。此以此方式產生聲場時，具有同樣聲像位置的收聽範圍就可予以擴展。
由低頻揚聲器系統5中的低頻揚聲器5-1，5-2，…所輸出的低頻聲音應該是低頻聲音，以致當它們合成時，能夠產生目標聲音場。
如，採用日本未審查的專利申請公告No.2-114799所披露的技術來拾取聲音即，可使用麥克風來拾取低頻聲音，並且麥克風的排列如同低頻揚聲器系統5中低頻揚聲器5-1，5-2，…的相同間隔L所進行的排列。另外，可通過使用低頻聲音信號來產生低頻聲音，此低頻聲音信號是使用一種在「Taked等著的論文中「通過多通道揚聲器擴音的波前合成的研究」，日本音響學會，Koen Ronbun-shu，407-408，2000年9月」所提及的方法來產生的。
相比之下，高頻揚聲器系統6通過如調節高頻揚聲器6-1，6-2和6-3的輸出電平與輸出高頻聲音的比率來控制聲像位置。不同於低頻揚聲器那樣，高頻揚聲器6-1，6-2和6-3按照根據最大擴音頻率所決定的等於或小于波長一半的間隔來排列的，因此，就不可能對擴音用於高頻聲音的目標聲場形成一個波前，它不同於上述的低頻聲音那樣。
然而，在本實施例的AV系統1中，由高頻揚聲器系統6所擴音的高頻聲音的擴音定時是設定在由低頻揚聲器系統5所擴音的低頻聲音的擴音定時之後，約數毫秒至數十毫秒。這種情況的延遲時間設定在一個時間周期，在此時間周期中，後面擴音的高頻聲音不會像低頻聲音的音響回聲(回聲)那樣到達聽眾U的耳朵。
如上所述，按照本發明的AV系統1中，此目標低頻聲音是由低頻揚聲器5-1，5-2，…所擴音的，在低頻揚聲器系統5中的低頻揚聲器5-1，5-2，…之間的間隔L可設定為其長度不大于波長 的一半，這是根據由低頻揚聲器5-1，5-2，…所擴音的最大空間頻率來決定的，所以可在較寬收聽範圍用於低頻聲音的目標聲場。
此外，按預定的延遲時間由高頻揚聲器系統6所擴音的高頻聲音的擴音定時是設定在由低頻揚聲器系統5所擴音的低頻聲音的擴音定時之後面。
結果是，由於此原因，故有可能在AV系統1中產生從較低頻率至較高頻率的寬帶範圍內的目標聲場。
發明者與他人進行的研究表明，把來自同一的聲源的原始聲音頻段分成為數個子頻段，在分割的子頻段中的聲音在不同定時從不同位置上輸出時，聽眾聽到的聲音2如聲源定位在此位置上即，具有到達聽眾耳朵的帶寬分量的聲音首先從此位置輸出。也就是說，研究表明，聽眾聽到來自不同位置所輸出的聲音和隨後到達聽眾的耳朵，又是這些聲音定位在此位置上，從此位置上已到達聽眾耳朵的具有帶寬分量的聲音是首先輸出的。
換言之，當來自同一聲源的原始聲音分為低頻分量和高頻分量時，輸出的低頻分量根據對應於低頻分量的聲音首先決定聲源定位的聲場。
參照圖1，波前是這樣形成的即，根據低頻分量產生目標聲源，並且所輸出的高頻分量在低頻分量後面，高頻分量在低頻分量之後到達聽眾的耳朵。因而聽眾聽到高頻分量如同低頻分量定位在同一位置上。即，聽眾聽到由高頻揚聲器的高頻分量所輸出的聲場是採用由低頻揚聲器所輸出的低頻分量相同方式來產生的。
結果，聽眾聽到的聲音又似波前已形成，以致可在從較低頻率至較高頻率的寬的帶寬範圍內產生目標聲場。
因為有可能通過根據由低頻揚聲器系統5所擴音的低頻聲音而產生的聲場和至少在高頻聲音並不作為低頻聲音的回聲而到達聽眾U的耳朵一個周期內在低頻聲音之後輸出高頻聲音，即使沒有根據由高頻揚聲器系統6所擴音的高頻聲音來產生目標聲場。
現將敘述用於實現上述AV系統1的結構的示例。
首先將描述上述AV系統1中用作為聲源的記錄媒體的數據結構的示例。
視頻數據，標題數據和音頻數據經多路復用而記錄於記錄媒體中。
在此情況下，由波前擴音的音頻數據，它對應於低頻揚聲器系統5中低頻揚聲器5-1，5-2，…和高頻揚聲器系統6中高頻揚聲器6-1，6-2和6-3)和由環繞聲擴音所擴音的音頻數據(它對應於寬帶揚聲器系統7中寬帶揚聲器7-1和7-2)經多路復用並記錄於記錄媒體中。
圖2示意地示出聲源中多路復用的數據結構。
參照圖2，記錄媒體有一數據包，包括如，視頻分組，標題分組和多個音頻分組1，2，…和n。記錄媒體具有數據包部附在其頭部。此包頭包含如，用作參考的附加信息，用於同步擴音中。
每一個音頻分組包括多個音頻通道1，2，…n，如圖2所示。音頻分組有一個分組包頭附加其頭部。
分組標題在其中已記錄用於如音頻控制的各種控制數據。
如，在分組標題中記錄有採樣頻率，多路復用通道，交織頻率，表示數據編碼系統的數據編碼系統碼和表示音頻信號擴音系統的規格(格式)的音頻信號規格碼。
音頻數據的格式如，有關擴音方法的信息(波前擴音或強度控制)，揚聲器之間的間隔或揚聲器排列等均記錄在音頻信號規格碼中。
每個音頻通道有通道包頭附在其頭部，如圖2所示。
通道包頭具有表示如，通道數量，頻段，增益的數據，或者作為附加信息記錄於其中的相移量。
圖3是示出上述AV系統結構的方框圖。
參照圖3，由光碟驅動器10讀出光碟中所記錄的多路復用數據。
解復用器11從讀出多路復用的數據中檢測和分離多個通道中包頭，視頻數據，標題數據和音頻數據。
音頻數據解碼器12對從多路復用器1傳輸來的音頻數據進行解碼。
音頻數據解碼器12也調整解碼音頻數據的相位或幅度電平和將調整過的數據輸出至擴音單元20。
擴音單元20將解碼音頻數據中的寬帶數據輸出至寬帶擴音器21並將超低頻率數據輸出超低頻率擴音器23。擴音單元20將低頻數據輸出至低頻擴音器25高頻數據輸出至高頻擴音器27。
標題數據解碼器13根據由解復用傳輸來的包頭信息中所包括的定時信息對來自標題分組的標題信息進行解碼並輸出解碼的標題數據。視頻數據解碼器14根據由解復用器11傳輸來的標題信息中包括的幀速率對視頻數據解碼並輸出解碼的視頻數據。
標題發生器15對在標題數據解碼器13中解碼的標題數據進行所需的發生處理以輸出作為標題信號的處理過的標題數據。
視頻發生器16對在視頻數據解碼器14中解碼的視頻數據進行所需的發生處理以輸出作為視頻信號處理過的視頻數據。
標題疊加器17進行疊加處理，在此過程中，標題信號根據定時信息如，作為包頭信息記錄於附加在標題分組的分組包頭的標題控制信息而疊加在視頻信號上，並將處理過的數據轉換為相應於視頻顯示器件18的視頻信號格式並將轉換的數據輸出至視頻顯示器件18。
視頻顯示器18根據由標題疊加器17提供的視頻信號顯示視頻。
寬帶擴音器21在控制器31控制下進行信號處理如，對來自音頻數據解碼器12所提供的多份寬帶數據的增益調整和將處理過的數據轉換成模擬信號，並將該模擬信號作為寬帶信號輸出至寬帶放大器22。
寬帶放大器22將寬帶擴音器21所提供的寬帶信號放大至預定電平並將該放大的信號輸出至寬帶揚聲器系統7，以便從寬帶揚聲器系統7中帶寬揚聲器7-1和7-2輸出信號。
超低頻擴音器23在控制器31的控制下進行信號處理如對由音頻數據解碼器12所提供的超低頻數據的增益調整並將處理過的數據作為超低頻信號輸出至超低頻放大器24。超低頻放大器24將超低頻擴音器23所提供的超低頻信號放大至預定電平並將放大的信號輸出至超低頻揚聲器8。超低頻揚聲器8輸出此信號。
低頻擴音器25在控制器31的控制下進行信號處理，如對由音頻數據解碼器12所提供的多份低頻數據的增益調整並將處理過的數據轉換為模擬信號以將此模擬信號作為低頻信號輸出至低頻放大器26。低頻放大器26將低頻擴音器25所提供的低頻信號放大至預定電平，並將放大的信號輸出至低頻揚聲器系統5，以便於從低頻揚聲器系統5中低頻揚聲器5-1，5-2，…輸出信號。
高頻擴音器27在控制器31的控制下進行信號處理如對由音頻數據解碼器12所提供的的多份高頻數據的增益調整並將處理過的數據轉換成模擬高頻以將模擬高頻信號輸出至定時控制部件的延遲電路28。
延遲電路28在預定的延遲時間後將由高頻擴音器27所提供的高頻信號輸出至高頻放大器27。
高頻放大器29將高頻信號放大至預定電平，此高頻信號由高頻擴音器27所提供，並在延遲電路28中按預定的延遲時間進行延遲，隨後將放大的高頻信號輸出至高頻揚聲器系統6以便於從高頻揚聲器系統6中的高頻揚聲器6-1，6-2和6-3輸出信號。
控制器31控制整個AV系統1和通過使用在解復用器11中從復用數據中分離出的包頭信息進行多種控制。
如，控制器31根據採樣頻率或附加在數據分組包頭的數據編碼系統碼來切換音頻數據解碼器12的工作。或，控制器31隻從附加在數據分組包頭的音頻信號規格(格式)碼來選擇滿足擴音單元20規格的音頻數據分組。
當音頻數據分組1是通過波前擴音的音頻數據分組時，該數據分組2是通過強度控制所產生的音頻數據分組，並且音頻數據分組是通過環繞聲擴音所產生的音頻數據分組的，控制器31可選擇合適的音頻數據分組1和3。
此外，當音頻數據分組中音頻通道數由於屏幕2或收聽室大小的原因而與排列的揚聲器數量不一致時，控制器31可根據實際排列的揚聲器數量來選擇必要的音頻通道，即根據擴音所需環境，從數據分組首包頭或通道包頭中的包頭信息來選擇。
控制器31根據通道包頭的通道數量對傳輸音頻通道中音頻數據至相應的擴音器進行控制即，寬帶擴音器21，超低頻擴音器23，低頻擴音器25或高頻擴音器27。
又，控制器31根據在通道包頭中所記錄數據中間所指明的增益和相移量數據在音頻數據解碼器12中進行相移控制，並在帶寬擴音器21，超低頻擴音器23，低頻擴音器25和高頻擴音器27中進行增益調整。還有各個擴音器中進行相移控制。
在具有上述結構的AV系統1中，來自高頻揚聲器6的高頻聲音輸出可根據記錄於包括光碟的記錄媒體中的音頻數據是在來自低頻揚聲器系統5的低頻聲音輸出之後而輸出，所以有可能產生在從較低頻率至較高頻率的寬範圍內的目標寬帶聲場。
雖然使用延遲線路28作為定時控制部件以延遲本實例中AV系統的高頻信號，如圖3所示，但此結構僅僅是一個例子而已。如，通過使用附加在分組數據包頭的高頻數據的解碼時標，來自高頻揚聲器系統6的高頻聲音輸出可在來自低頻揚聲器系統5的低頻聲音輸出之後輸出。
另一種方法是，通過如根據低頻擴音器25和高頻擴音器27中低頻揚聲器系統5和高頻揚聲器6之間的位置關係來調整低頻信號和高頻信號的擴音定時，從而高頻聲音延遲於低頻聲音之後。
雖然至少在包括光碟之類記錄媒體中復用了對應於低頻揚聲器系統5的低頻數據和對應於揚聲器系統6的高頻數據，作為由AV系統1中波前產生所擴音的音頻數據，示於圖3。但此結構僅是一個例子而已。如，未經帶寬劃分的音頻數據也可記錄於記錄媒體中。
圖4是示出一種AV系統結構的方框圖，在此系統中，未經帶寬劃分的音頻數據也記錄下來。
圖4中使用同樣的標號以識別圖3中的同樣元件。故本文省略了此類元件的描述。
圖4中AV系統與圖3中AV系統1不同之處在於頻帶分離器41設在音頻數據解碼器12和超低頻擴音器23，低頻擴音器25，和高頻擴音器27之間。頻帶分離器41分離從光碟中讀出的寬帶數據並由音頻解碼器12予以解碼為高頻數據和低頻數據。
由頻帶分離器41將所分離的高頻數據和低頻數據供給超低擴音器23，低頻擴音器25，和高頻擴音器27。
低頻擴音器25可控制由寬帶數據中分離出來的低頻數據的相移或電平，並通過處理來產生低頻數據，該數據能輸出可用於產生低頻揚聲器系統5的目標聲場的低頻聲音。
雖然在上述實例的AV系統中，多種數據可予以播放即，視頻數據，標題數據和在多路音頻通道中音頻數據可進行復用，並記錄於如光碟的記錄媒體中，但AV系統也可以如此結構以致在網絡上接收待擴音的數據包括視頻數據，標題數據和多路音頻通路中音頻數據。
如，記錄媒體可以是「Blu-ray」盤。記錄媒體並不限於光碟。
具有按照本發明的擴音設備的AV系統現已在上述實例中予以示例說明。按照本發明，此擴音設備包括至少低頻聲音擴音部件，用於擴音低頻信號以輸出低頻聲音，高頻擴音部件，用於擴音高頻信號以輸出高頻聲音，和延遲部件能在低頻聲音之後輸出高頻聲音，這樣就足夠了。
雖然在上述實例中，低頻揚聲器系統是包括多個低頻揚聲器的揚聲器陣列，但此結構僅僅是一個例子而已。只要低頻揚聲器系統能綜合聲波的波前，取得絕對的音像定位，則低頻揚聲器可具有任選的結構。如，低頻揚聲器系統可包括非指向性球面揚聲器或它也可以是1個簡單的揚聲器。
權利要求
1.一種擴音設備包含一個低頻聲音擴音單元，用於擴音和輸出具有預先的頻率或更低頻率的低頻聲音；一個高頻聲音擴音單元，用於擴音和輸出包括具有頻率高於預定的頻率的頻率分量的高頻聲音；和一個擴音和輸出定時控制單元，用於通過一個預定的時間周期擴音和輸出由高頻聲音擴音單元所擴音和輸出的高頻聲音在由低頻聲音擴音單元所擴音和輸出的低頻聲音之後。
2.如權利要求1所述的擴音設備，其特徵在於，所述低頻聲音擴音單元的結構是包括多個揚聲器，按不大於由預定的頻率所決定的聲波波長一半的間隔予以排列。
3.一種擴音方法包括一個擴音和輸出具有預定的頻率或更低頻率的低頻聲音的低頻聲音擴音步驟；一個擴音和輸出包括具有頻率高於預定的頻率的頻率分量的高頻聲音的高頻聲音擴音步驟；和一個以一個預先的時間周期擴音和輸出在高頻聲音擴音步驟中所擴音和輸出的高頻聲音在由低頻聲音擴音步驟中所擴音和輸出的低頻聲音之後。
4.如權利要求3所述的擴音方法，其特徵在於，所述擴音和輸出定時控制步驟包括排列用於擴音和輸出高頻聲音的高頻揚聲器比用於擴音和輸出低頻聲音的低頻揚聲器更接近於聽眾的步驟。
全文摘要
一種擴音設備包括低頻聲音擴音單元用於擴音和輸出具有預先頻率或更低頻率的低頻聲音；高頻聲音擴音單元用於擴音和輸出包括具有比預定頻率更高的頻率分量的高頻聲音；和擴音和輸出定時控制單元用以預定的時間周期擴音和輸出由高頻聲音擴音單元所擴音和輸出的高頻聲音在由低頻聲音擴音單元所擴音和輸出的低頻聲音之後。
文檔編號H04S7/00GK1620196SQ20041007691
公開日2005年5月25日 申請日期2004年9月2日 優先權日2003年9月2日
發明者三浦雅美, 矢部進 申請人:索尼株式會社