УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТЕРЕОФОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ В АВТОМОБИЛЯХ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ОТДЕЛЬНОГО ТРЕХМЕРНОГО ЗВУКА ПОСРЕДСТВОМ ПЕРЕДНИХ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ Российский патент 2019 года по МПК H04S5/00 H04S5/02 

Варианты осуществления относятся к цифровому процессору и, более конкретно, к цифровому процессору для обработки многоканального сигнала, например, для воспроизведения трехмерного звука в транспортных средствах. Дополнительно варианты осуществления относятся к способу обработки многоканального сигнала. Некоторые варианты осуществления относятся к устройству и способу обработки стереофонического сигнала для воспроизведения в автомобилях для достижения отдельного трехмерного звука посредством передних громкоговорителей.

Традиционно, система многоканального 3-D звучания посредством множества громкоговорителей, состоящая из более 20 громкоговорителей, используется для воспроизведения трехмерного звука в транспортных средствах. Такая система многоканального звучания посредством множества громкоговорителей содержит в передней области транспортного средства громкоговоритель центрального канала, громкоговоритель переднего правого канала и громкоговоритель переднего левого канала. Громкоговоритель центрального канала может быть размещен в центре приборной панели, при этом громкоговорители переднего правого канала и переднего левого канала могут быть размещены в передних дверях транспортного средства или в наружных правых и левых положениях в приборной панели. Дополнительно, система многоканального звучания посредством множества громкоговорителей содержит в задней области транспортного средства громкоговоритель заднего правого (или окружающего правого) канала и громкоговоритель заднего левого (или окружающего левого) канала. Громкоговорители заднего правого и заднего левого канала могут быть размещены в задних дверях транспортного средства или в наружных правых и левых положениях на заднем полке транспортного средства. В качестве дополнительной возможности многоканальная система со множеством громкоговорителей может содержать по меньшей мере один сабвуфер.

Однако, традиционной системе многоканального 3-D звука посредством множества громкоговорителей требуются большие усилия по обеспечению кабельных соединений и большое количество мощных усилителей. Дополнительно, требуется комплексная обработка звучания для получения сигналов для различных каналов системе многоканального звука посредством множества громкоговорителей на основе стереофонического сигнала.

Поэтому, задача настоящего изобретения состоит в предоставлении замысла для воспроизведения многоканального сигнала в трех измерениях в транспортном средстве, которому требуется меньшая сложность интеграции, меньшее количество громкоговорителей, и который предъявляет меньшие требования к обработке звучания.

Данная задача решается посредством независимых пунктов формулы изобретения. Преимущественные варианты реализации приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В вариантах осуществления предоставлен цифровой процессор, содержащий извлекатель части с фоном и каскад обработки пространственного эффекта. Извлекатель части с фоном выполнен с возможностью извлечения части с фоном из многоканального сигнала. Каскад обработки пространственного эффекта выполнен с возможностью формирования сигнала с пространственным эффектом на основе части с фоном многоканального сигнала. Цифровой процессор выполнен с возможностью объединения многоканального сигнала или его обработанной версии с сигналом с пространственным эффектом.

Согласно замыслу настоящего изобретения каскад обработки звучания пространственного эффекта может быть выполнен с возможностью выполнения обработки звучания пространственного эффекта над частью с фоном многоканального сигнала для добавления пространственного эффекта (например, по меньшей мере одного из размерности слуховой сцены и слухового охвата) к сигналу отдельных многоканальных звуковых сцен посредством объединения сигнала отдельных многоканальных звуковых сцен и сигнала с пространственным эффектом.

Дополнительно варианты осуществления относятся к способу, содержащему этапы, на которых:

- извлекают часть с фоном из многоканального сигнала;

- формируют сигнал с пространственным эффектом на основе части с фоном многоканального сигнала; и

- объединяют многоканальный сигнал или его обработанную версию с сигналом с пространственным эффектом.

Преимущественные варианты реализации приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В вариантах осуществления многоканальный (звуковой) сигнал может содержать два или более, то есть по меньшей мере два, (звуковых) канала. Например, многоканальный (звуковой) сигнал может быть стереофоническим сигналом.

В вариантах осуществления цифровой процессор может содержать каскад многоканальной обработки, выполненный с возможностью обработки многоканального сигнала для получения обработанной версии многоканального сигнала. Тем самым, цифровой процессор может быть выполнен с возможностью объединения обработанной версии многоканального сигнала и сигнала с пространственным эффектом.

Каскад многоканальной обработки может быть выполнен с возможностью формирования сигнала отдельных многоканальных звуковых сцен (= обработанной версии многоканального сигнала) на основе многоканального сигнала. Сигнал отдельных многоканальных звуковых сцен может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от многоканального сигнала. Сигнал отдельных многоканальных звуковых сцен может использоваться для формирования, например, с помощью системы воспроизведения посредством громкоговорителей, по меньшей мере двух отдельных многоканальных звуковых сцен по меньшей мере для двух различных положений прослушивания.

Например, каскад многоканальной обработки может быть выполнен с возможностью формирования сигнала отдельных стереофонических звуковых сцен на основе стереофонического сигнала для формирования, например, с помощью системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей по меньшей мере три громкоговорителя (например, три или четыре громкоговорителя), по меньшей мере двух отдельных стереофонических звуковых сцен по меньшей мере для двух различных положений прослушивания.

В вариантах осуществления каскад обработки пространственного эффекта может содержать каскад бинаурализации, выполненный с возможностью применения пространственных бинауральных фильтров (или бинауральных фильтров, выполненных с возможностью улучшения размерности слуховой сцены, например, по меньшей мере одного из ширины слуховой сцены и высоты слуховой сцены) к части с фоном многоканального сигнала или его обработанной версии.

Пространственные бинауральные фильтры могут соответствовать импульсным характеристикам траектории прямого звука.

Например, бинауральные фильтры могут соответствовать импульсным характеристикам траекторий звука между положением прослушивания (или слушателя (например, ушей слушателя), например, представленным муляжом головы с одним или более микрофонами, помещенными или размещенными в положении прослушивания) и по меньшей мере двумя источниками звучания (например, громкоговорителями), помещенными или размещенными в различных положениях по отношению к положению прослушивания. Бинауральные фильтры могут быть получены, например, посредством измерения импульсных характеристик этих двух источников звучания, помещенных в стереофонический треугольник по меньшей мере из двух из 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80°, 90°, 100°, 110° и 120° по отношению к положению прослушивания и определения свертки измеренных импульсных характеристик.

Каскад бинаурализации может быть выполнен с возможностью применения одного и того же бинаурального фильтра или бинауральных фильтров к каналам части с фоном многоканального сигнала или его обработанной версии, соответствующих различным положениям прослушивания.

В вариантах осуществления каскад обработки пространственного эффекта может содержать модификатор охвата слушателя, выполненный с возможностью применения бинауральных фильтров охвата слушателя (или бинауральных фильтров, выполненных с возможностью улучшения слухового охвата (слушателя)) к части с фоном многоканального сигнала или его обработанной версии.

Бинауральные фильтры охвата слушателя могут соответствовать бинауральным импульсным характеристикам помещения.

Например, бинауральный фильтр может соответствовать импульсной характеристике помещения вокруг (например, со стороны и/или позади) положения прослушивания (или слушателя (например, ушей слушателя), например, представленного муляжом головы с одним или более микрофонами, помещенными или размещенными в положении прослушивания). Бинауральный фильтр может быть получен, например, посредством измерения импульсной характеристики по меньшей мере между одним источником звучания (например, громкоговорителем), помещенным со стороны или позади положения прослушивания.

Модификатор охвата слушателя может быть выполнен с возможностью применения различных бинауральных фильтров к каналам многоканального сигнала или его обработанной версии, соответствующих различным положениям прослушивания.

В вариантах осуществления каскад обработки пространственного эффекта может содержать декоррелятор, выполненный с возможностью декорреляции части с фоном многоканального сигнала для получения декоррелированного сигнала.

Декоррелированный сигнал может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от многоканального сигнала. Например, многоканальный сигнал может быть стереофоническим сигналом, при этом декоррелированный сигнал может содержать три или четыре канала.

Каскад бинаурализации может быть выполнен с возможностью применения пространственных бинауральных фильтров к декоррелированному сигналу или его обработанной версии (например, обработанной модификатором охвата слушателя).

Модификатор охвата слушателя может быть выполнен с возможностью применения бинауральных фильтров охвата к декоррелированному сигналу или его обработанной версии (например, обработанной каскадом бинаурализации).

В вариантах осуществления каскад обработки пространственного эффекта может содержать каскад задержки, выполненный с возможностью задержки обработанной версии части с фоном многоканального сигнала, например, обработанной по меньшей мере одним из каскада бинаурализации и модификатора охвата слушателя.

В вариантах осуществления каскад обработки пространственного эффекта может содержать каскад регулировки интенсивности пространственного эффекта, выполненный с возможностью регулировки интенсивности пространственного эффекта обработанной версии части с фоном многоканального сигнала, например, обработанной по меньшей мере одним из каскада бинаурализации и модификатора охвата слушателя.

В вариантах осуществления каскад обработки пространственного эффекта может содержать каскад регулировки эффекта размерности слуховой сцены, выполненный с возможностью регулировки интенсивности эффекта размерности слуховой сцены обработанной версии части с фоном многоканального сигнала, например, обработанной каскадом бинаурализации.

В вариантах осуществления каскад обработки пространственного эффекта может содержать каскад регулировки эффекта охвата слушателя, выполненный с возможностью регулировки интенсивности эффекта обработанной версии части с фоном многоканального сигнала, например, обработанной модификатором охвата слушателя.

В вариантах осуществления сигнал с пространственным эффектом, предоставляемый каскадом пространственного эффекта, может быть обработанной версией части с фоном сигнала с многоканальным эффектом, обработанной по меньшей мере одним из каскада бинаурализации и модификатора охвата слушателя, и в качестве дополнительной возможности дополнительно обработанной по меньшей мере одним из каскада задержки и каскада регулировки эффекта (например, каскада регулировки интенсивности пространственного эффекта, каскада регулировки эффекта размерности слуховой сцены или каскада регулировки эффекта охвата слушателя).

В вариантах осуществления цифровой процессор может быть выполнен с возможностью поканального объединения многоканального сигнала или его обработанной версии с сигналом с пространственным эффектом.

Цифровой процессор может содержать сумматор, выполненный с возможностью поканального суммирования многоканального сигнала или его обработанной версии с сигналом с пространственным эффектом.

Дополнительно варианты осуществления относятся к системе воспроизведения посредством громкоговорителей для транспортного средства. Система может содержать вышеописанный цифровой процессор и по меньшей мере три передних громкоговорителя, выполненных с возможностью воспроизведения сигнала, предоставленного цифровым процессором.

Варианты осуществления настоящего изобретения описаны в данном документе посредством ссылки на прилагаемые фигуры.

На Фиг.1 показана принципиальная блок-схема цифрового процессора согласно одному варианту осуществления;

На Фиг.2 показана принципиальная блок-схема цифрового процессора согласно дополнительному варианту осуществления;

На Фиг.3 показана принципиальная блок-схема цифрового процессора согласно дополнительному варианту осуществления;

На Фиг.4 показан схематический вид измерительного размещения для получения бинауральных фильтров модификатора охвата слушателя, согласно одному варианту осуществления;

На Фиг.5 показан схематичный вид сверху транспортного средства с системой воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей цифровой процессор и четыре громкоговорителя, согласно одному варианту осуществления;

На Фиг.6 показан схематичный вид сверху транспортного средства с системой воспроизведения посредством громкоговорителей, изображенной на Фиг.5, с дополнительным указанием размерности слуховой сцены и охвата слушателя;

На Фиг.7 показан схематичный вид структуры фильтрационной обработки каскадов бинаурализации и модификации охвата каскада обработки пространственного эффекта; и

На Фиг.8 показана блок-схема последовательности операций способа обработки сигнала, согласно одному варианту осуществления.

Одинаковые или эквивалентные элементы, либо элементы с одинаковой или эквивалентной функциональностью, обозначены в последующем описании одинаковыми или эквивалентными ссылочными позициями.

В последующем описании приведено множество подробностей для предоставления более исчерпывающего объяснения вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы без этих частных подробностей. В других примерных вариантах известные структуры и устройства изображены в виде блок-схемы, а не подробно, чтобы не затруднять понимание вариантов осуществления настоящего изобретения. Кроме этого, признаки различных вариантов осуществления, описанных в дальнейшем, могут сочетаться друг с другом, пока специально не указано иное.

На Фиг.1 показана принципиальная блок-схема цифрового процессора 100 согласно одному варианту осуществления. Цифровой процессор 100 содержит извлекателя 102 части со звуком фона и каскад 104 обработки звука с пространственным эффектом. Извлекатель 102 части со звуком фона выполнен с возможностью извлечения части с фоном из многоканального сигнала 106. Каскад 104 обработки звука с пространственным эффектом выполнен с возможностью формирования сигнала 108 с пространственным эффектом на основе части 110 с фоном многоканального сигнала. Цифровой процессор 100 выполнен с возможностью объединения многоканального сигнала 106 или обработанной версии 112 многоканального сигнала с сигналом 108 с пространственным эффектом.

Как показано на Фиг.1, цифровой процессор 100 может в качестве дополнительной возможности содержать каскад 114 обработки многоканального звучания, выполненный с возможностью обработки многоканального сигнала 106, для получения обработанной версии 112 многоканального сигнала. Тем самым, цифровой процессор 100 может быть выполнен с возможностью объединения обработанной версии 112 многоканального сигнала и сигнала 108 с пространственным эффектом, например, с использованием каскада 116 объединения.

Каскад 114 обработки многоканального звучания может быть выполнен с возможностью формирования сигнала 112 отдельных многоканальных звуковых сцен (= обработанной версии многоканального сигнала) на основе многоканального сигнала 106. Сигнал 112 отдельных многоканальных звуковых сцен может использоваться для формирования, например, с помощью системы воспроизведения посредством громкоговорителей, по меньшей мере двух отдельных многоканальных звуковых сцен по меньшей мере для двух различных положений прослушивания.

Каскад 104 обработки звучания пространственного эффекта может быть выполнен с возможностью выполнения обработки звучания пространственного эффекта над частью с фоном многоканального сигнала 106 для добавления пространственного эффекта (например, по меньшей мере одного из размерности слуховой сцены и слухового охвата) к сигналу 112 отдельных многоканальных звуковых сцен посредством объединения сигнала 112 отдельных многоканальных звуковых сцен и сигнала 108 с пространственным эффектом.

Размерность слуховой сцены (Auditory stage dimension, ASD) изображает сочетание ширины слуховой сцены (горизонтальная протяженность звукового поля перед слушателем) и высоты слуховой сцены (вертикальная пространственная протяженность звукового поля перед слушателем).

Охват слушателя (Listener envelopment, LEV) изображает слуховой охват (вокруг) звуком слушателя, воспринимаемого со стороны и сзади слушателя.

Далее описаны варианты осуществления, которые направлены на воспроизведение стереофонического сигнала в транспортном средстве. Тем самым, каскад 114 многоканальной обработки может быть выполнен с возможностью формирования сигнала 112 отдельных стереофонических звуковых сцен на основе стереофонического сигнала 106 для формирования с помощью системы воспроизведения посредством громкоговорителей по меньшей мере двух отдельных стереофонических звуковых сцен по меньшей мере для двух различных положений прослушивания, то есть положения водителя и положения переднего пассажира.

В частности, воспроизведение стереофонических входных сигналов в качестве трехмерных звуковых сигналов в транспортном средстве (например, автомобиле) может быть достигнуто посредством двух пар громкоговорителей, установленных в приборной панели перед слушателями (или трех громкоговорителей=одного центрального и двух громкоговорителей, установленных около передней стойки кузова в приборной панели). Слуховая пространственная протяженность звуковой сцены перед слушателем может быть воспринята горизонтально по ширине и вертикально по высоте, слуховой пространственный охват воспринимается со стороны и сзади, то есть формируются пространственная глубина и пространственное окружение.

Основная идея состоит в наложении устойчивой в уровне технике стандартной стереофонической звуковой сцены, которая также может быть воспроизведена в качестве (автономного) стереофонического сигнала, на обработку звука фона посредством добавления трехмерного звукового поля. Информация о звуке фона может быть вычислена из исходного стереофонического сигнала 106 (посредством извлечения пространственной информации из стереофонического сигнала), она может быть подвергнута бинаурализации и ей может быть придана пространственная форма посредством модифицированных измеренных импульсных характеристик и спектральной обработки. Таким образом, по меньшей мере одно из высоты слуховой сцены, ширины слуховой сцены и охватывающего звука может быть обработано в зависимости от смеси исходного сигнала со статическими цифровыми фильтрами, которые могут быть отрегулированы для оптимального отдельного пространственного восприятия по ширине и высоте, и охвату сцены.

После одного или более каскадов задержки интенсивность трехмерного эффекта может быть отрегулирована (или снабжена весовыми коэффициентами) прежде, чем данный сигнал 108 будет намешан поверх сигнала 112 звучания стереофонической звуковой передней сцены. Блок формирования выходного сигнала может выводить эти сигналы в две пары громкоговорителей или в три громкоговорителя, установленные перед двумя передними сиденьями в приборной панели автомобиля.

Далее по отношению к Фиг.2 описана последовательная обработка трехмерного алгоритма, и по отношению к Фиг.3 описана параллельная обработка трехмерного алгоритма, с обеспечением возможности лучшей масштабируемости трехмерного звукового поля.

На Фиг.2 показана принципиальная блок-схема процессора 100 обработки звучания согласно дополнительному варианту осуществления. Процессор 100 обработки звука содержит извлекателя 102 части со звуком фона (разложение на прямой звук/фон), каскад 104 обработки пространственного эффекта и каскад 116 объединения.

Декорреляция этих двух входных каналов может использоваться для обоих центральных каналов только или также для всех четырех каналов. Бинаурализация для передней сцены может быть осуществлена посредством измеренных и настроенных бинауральных импульсных характеристик помещения, измеренных в стандартной комнате, например, студийном помещении или гостиной.

В частности, как показано на Фиг.2, каскад 104 обработки пространственного эффекта может содержать декоррелятор 120, выполненный с возможностью декорреляции части 110 с фоном стереофонического сигнала, для получения декоррелированного сигнала 122. Декоррелированный сигнал 122 может содержать четыре канала.

Дополнительно, каскад 104 обработки пространственного эффекта может содержать каскад 124 бинаурализации. Каскад 124 бинаурализации может быть выполнен с возможностью применения пространственных бинауральных фильтров (или бинауральных фильтров, выполненных с возможностью улучшения размерности слуховой сцены, например, по меньшей мере одного из ширины слуховой сцены и высоты слуховой сцены) к части 110 с фоном стереофонического сигнала или его обработанной версии, например, к декоррелированному сигналу 122 в варианте осуществления, изображенном на Фиг.2.

Каскад 124 бинаурализации или блок бинаурализации может состоять из бинауральных фильтров, идентичных для сиденья водителя и сидения рядом с водителем. Вследствие идентичных пространственных фильтров и симметричных положений громкоговорителей процесс акустической настройки чрезвычайно упрощается, поскольку параметры настройки для обоих сидений идентичны. Эти бинауральные фильтры могут быть акустически измерены в помещениях, как описано выше. Для каскада бинаурализации стандартная комната или автомобиль может использоваться для измерения. Два громкоговорителя могут быть помещены симметрично перед муляжом головы с микрофонами, установленным на туловище или пользователе. Импульсные характеристики этих громкоговорителей могут быть измерены. Эти пары громкоговорителей могут быть размещены в стереофоническом треугольнике под 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80°, 90°, 100°, 110° или 120° относительно переднего направления слушателя. Однако, также могут использоваться и моделируемые фильтры, сформированные акустическим моделированием помещения. Свертка этих импульсных характеристик в виде фильтров с конечными импульсными характеристиками (FIR-фильтры (КИХ-фильтры), эквивалентные бинауральным импульсным характеристикам помещения) может быть выполнена во временной области, частотной области (с сохранением наложения добавленного наложения) или в области набора QMF-фильтров (QMR=квадратурный зеркальный фильтр), подробно структура фильтрационной обработки на Фиг.7.

Обработанная версия 126 части 110 со звуком фона стереофонического сигнала, обработанного каскадом 124 бинаурализации, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 126, обработанный каскадом 124 бинаурализации, может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя, или для дополнительной обработки).

Дополнительно, каскад 104 обработки пространственного эффекта может содержать модификатор 128 охвата слушателя, выполненный с возможностью применения бинауральных фильтров охвата слушателя (или бинауральных фильтров, выполненных с возможностью улучшения слухового охвата (слушателя)) к части 110 с фоном многоканального сигнала или его обработанной версии, например, к сигналу 126, обработанному каскадом 126 бинаурализации в варианте осуществления, изображенном на Фиг.2.

Для модификатора 128 охвата (или блока модификации охвата или каскада охвата) может использоваться измерение внутри автомобиля, измеряющее импульсные характеристики от громкоговорителей позади слушателя. В этих измерениях муляж головы с микрофонами на туловище [В. Гесс и Дж. Веишэупл, «Воссоздание движений головы человека в 3 размерностях посредством механического соединения», в Прок. международная конференция ICSA по вопросам пространственной акустики, Эрланген, Германия, 2014. (Hess, W. and J. Weishäupl, «Replication of Human Head Movements in 3 Dimensions by a Mechanical Joint», in Proc. ICSA International Conference on Spatial Acoustics, Erlangen, Germany, 2014)], сферический микрофон или экран [Дж Джеклин: «Другой способ записи классической музыки», в Дж. Одио Энг. Сок, Том 29 издание 5 стр 329-332, 1981 (Jecklin, J.: «A different way to record classical music», in J. Audio Eng. Soc, Vol. 29 issue 5 pp., 329-332, 1981)] могут использоваться для обеспечения разделения каналов звучания канала измерения для левого и правого уха. В автомобиле муляж головы с микрофонами или микрофон могут быть помещен на переднее сиденье. На каждом переднем сиденье может быть сделано измерение, таким образом могут быть измерены две различные бинауральные импульсные характеристики помещения. Один громкоговоритель может быть измерен или сочетание более одного, см Фиг.4. Подробно см. структуру фильтрационной обработки на Фиг.7.

Обработанная версия 130 части 110 со звуком фона стереофонического сигнала, обработанная модификатором 128 охвата, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 126, обработанный модификатором 128 охвата, может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя, или для дополнительной обработки).

Кроме этого, каскад 104 обработки пространственного эффекта может содержать каскад 132 задержки, выполненный с возможностью задержки обработанной версии части 110 с фоном стереофонического сигнала, например, обработанной по меньшей мере одним из каскада 124 бинаурализации и модификатора 128 охвата слушателя, например, сигнала 130, обработанного модификатором 128 охвата в варианте осуществления, изображенном на Фиг.2.

Обработанная версия 134 части 110 со звуком фона стереофонического сигнала, обработанная каскадом 132 задержки, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 134, обработанный каскадом задержки, может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя).

Кроме этого, каскад 104 обработки пространственного эффекта может содержать каскад 136 регулировки интенсивности пространственного эффекта, выполненный с возможностью регулировки интенсивности пространственного эффекта обработанной версии части 110 с фоном стереофонического сигнала, например, обработанной по меньшей мере одним из каскада 124 бинаурализации и модификатора 128 охвата слушателя, или его дополнительно обработанной версии, например, сигнала 134, обработанного каскадом 134 задержки в варианте осуществления, изображенном на Фиг.2.

Обработанная версия 138 части 110 со звуком фона стереофонического сигнала, обработанная каскадом 136 регулировки интенсивности пространственного эффекта, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 138, обработанный каскадом 136 регулировки интенсивности пространственного эффекта, может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя, или для дополнительной обработки).

Сигнал 108 с пространственным эффектом, предоставленный каскадом 104 пространственного эффекта, может быть обработанной версией части 110 с фоном стереофонического сигнала, обработанной по меньшей мере одним из каскада 124 бинаурализации и модификатора 128 охвата слушателя, и в качестве дополнительной возможности дополнительно обработанной по меньшей мере одним из каскада 132 задержки и каскада 136 регулировки интенсивности пространственного эффекта, например, сигнала 138, обработанного каскадом 136 регулировки интенсивности пространственного эффекта.

Процессор 100 обработки звука может дополнительно содержать каскад 114 стереофонической обработки (формирования передней сцены), выполненный с возможностью формирования сигнала 112 отдельных стереофонических звуковых сцен на основе стереофонического сигнала 106 для формирования с помощью системы воспроизведения посредством громкоговорителей, имеющей три или четыре громкоговорителя, по меньшей мере двух отдельных стереофонических звуковых сцен по меньшей мере для двух различных положений прослушивания, то есть положения водителя и положения переднего пассажира.

Сигнал 112 отдельных стереофонических звуковых сцен, предоставленный каскадом 114 стереофонической обработки, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 112 отдельных стереофонических звуковых сцен может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя).

Каскад 116 объединения, например, сумматор, может быть выполнен с возможностью поканального объединения сигнала 112 отдельных стереофонических звуковых сцен и сигнала 108 с пространственным эффектом, то есть сигнал 112 отдельных стереофонических звуковых сцен и сигнал 108 с пространственным эффектом могут содержать одно и то же количество каналов.

Сигнал 140, предоставленный каскадом 116 объединения, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 140, предоставленный каскадом 116 объединения, может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя).

Процессор 100 обработки звука может содержать блок 142 формирования четырехканального выходного сигнала, выполненный с возможностью формирования четырехканального выходного сигнала 144, содержащего четыре канала (левый слева (LL), правый слева (LR), левый справа (RL), правый справа (RR)) (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя) на основе сигнала 140, обработанного каскадом 116 объединения.

Альтернативно, процессор 100 обработки звука может содержать блок 146 формирования трехканального выходного сигнала, выполненный с возможностью формирования трехканального выходного сигнала 148, содержащего три канала (левый (LL), центральный (CNTR), правый (RR)) (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) на основе сигнала 140, обработанного каскадом 116 объединения.

На Фиг.3 показана принципиальная блок-схема процессора 100 обработки звучания согласно дополнительному варианту осуществления. Процессор 100 обработки звука содержит извлекателя 102 части со звуком фона (разложения на прямой звук/фон), каскад 104 обработки пространственного эффекта и каскад 116 объединения.

Блок 102 разложения на прямой звук/фон функционирует в качестве блока динамической, зависящей от входного сигнала обработки. Эти алгоритмы хорошо известны из литературы, см. например, [АНДРЕАС УОЛТЕР И ДР.: «Прямое фоновое разложение и повышающее микширование окружающих сигналов», ПРИМЕНЕНИЯ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ К ЗВУЧАНИЮ И АКУСТИКЕ (WASPAA), 2811 СЕМИНАР IEEE, IEEE, 16 октября 2011 (WALTHER ANDREAS ET AL: "Direct-ambient decomposition and upmix of surround signals", APPLICATIONS OF SIGNAL PROCESSING TO AUDIO AND ACOUSTICS (WASPAA), 2811 IEEE WORKSHOP ON, IEEE, 16 October 2011)] и [ПАТРИК ГАМПП; ЭМАНУЭЛЬ ХАБЕТС; МАЙКЛ КРАТЦ; КРИСТИАН УЛЕ: УСТРОЙСТВО И СПОСОБ МНОГОКАНАЛЬНОГО ПРЯМОГО-ФОНОВОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ, семейство патентов под номером: 57367305 (WO14135235A1), опубликованное 20131023 (GAMPP PATRICK ; HABETS EMANUEL ; KRATZ MICHAEL ; UHLE CHRISTIAN: APPARATUS AND METHOD FOR MULTICHANNEL DIRECT-AMBIENT DECOMPOSITION FOR AUDIO SIGNAL PROCESSING, Patent Family number: 57367305 (WO14135235A1), published 20131023)]. Весь последующие алгоритмы имеют статический характер. Только статические фильтры и блочная свертка с низкой задержкой (например, с добавлением наложения или с сохранением наложение) используются для формирования сигнала через цифровые фильтры с конечной импульсной характеристикой в блоке «Бинаурализации» и «Модификации охвата».

В частности, как показано на Фиг.3, каскад 104 обработки пространственного эффекта может содержать декоррелятор 120, выполненный с возможностью декорреляции части 110 с фоном стереофонического сигнала для получения декоррелированного сигнала 122. Декоррелированный сигнал 122 может содержать четыре канала.

Дополнительно, каскад 104 обработки пространственного эффекта может содержать каскад 124 бинаурализации. Каскад 124 бинаурализации может быть выполнен с возможностью применения пространственных бинауральных фильтров (или бинауральные фильтров, выполненных с возможностью улучшения размерности слуховой сцены, например, по меньшей мере одного из ширины слуховой сцены и высоты слуховой сцены) к части 110 с фоном стереофонического сигнала или его обработанной версии, например, к декоррелированному сигналу 122 в варианте осуществления, изображенном на Фиг.3.

Каскад 124 бинаурализации или блок бинаурализации может состоять из бинауральных фильтров, идентичных для сиденья водителя и сидения рядом с водителем. Эти бинауральные фильтры могут быть акустически измерены в помещениях, как описано выше. Для каскада бинаурализации стандартная комната может использоваться для измерения. Два громкоговорителя могут быть помещены симметрично перед муляжом головы с микрофонами, установленным на туловище или пользователе. Импульсные характеристики этих громкоговорителей могут быть измерены. Эти пары громкоговорителей могут быть помещены в стереофоническом треугольнике под 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80°, 90°, 100°, 110° или 120° относительно переднего направления слушателя. Свертка этих фильтров с конечными импульсными характеристиками (FIR-фильтры (КИХ-фильтры)=бинауральным импульсным характеристикам помещения) может быть выполнена во временной области, частотной области (с сохранением наложения добавленного наложения) или в области набора QMF-фильтров (QMR=квадратурный зеркальный фильтр), подробно структура фильтрационной обработки на Фиг.7.

Обработанная версия 126 части 110 со звуком фона стереофонического сигнала, обработанная каскадом 124 бинаурализации, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 126, обработанный каскадом 124 бинаурализации, может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя, или для дополнительной обработки).

Дополнительно, каскад 104 обработки пространственного эффекта может содержать модификатор 128 охвата слушателя, выполненный с возможностью применения бинауральных фильтров охвата слушателя (или бинауральных фильтров, выполненных с возможностью улучшения слухового охвата (слушателя)) к части 110 с фоном многоканального сигнала или его обработанной версии, например, к декоррелированному сигналу 122 в варианте осуществления, изображенном на Фиг.3.

Для модификатора 128 охвата (или блока модификации охвата или каскада охвата) может использоваться измерение внутри автомобиля, измеряющее импульсные характеристики от громкоговорителей позади слушателя. В этих измерениях муляж головы с микрофонами на туловище [В. Гесс и Дж. Веишэупл, «Воссоздание движений головы человека в 3 размерностях посредством механического соединения», в Прок. международная конференция ICSA по вопросам пространственной акустики, Эрланген, Германия, 2014. (Hess, W. and J. Weishäupl, «Replication of Human Head Movements in 3 Dimensions by a Mechanical Joint», in Proc. ICSA International Conference on Spatial Acoustics, Erlangen, Germany, 2014)], сферический микрофон или экран [Дж Джеклин: «Другой способ записи классической музыки», в Дж. Одио Энг. Сок, Том 29 издание 5 стр 329-332, 1981 (Jecklin, J.: «A different way to record classical music», in J. Audio Eng. Soc, Vol. 29 issue 5 pp., 329-332, 1981)] могут использоваться для обеспечения разделения каналов звучания канала измерения для левого и правого уха. В автомобиле муляж головы с микрофонами или микрофон могут быть помещен на переднее сиденье. На каждом переднем сиденье может быть сделано измерение, таким образом могут быть измерены две различные бинауральные импульсные характеристики помещения. Один громкоговоритель может быть измерен или сочетание более одного, см Фиг.4. Подробно см. структуру фильтрационной обработки на Фиг.7.

Обработанная версия 130 части 110 со звуком фона стереофонического сигнала, обработанная модификатором 128 охвата, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 126, обработанный модификатором 128 охвата, может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя, или для дополнительной обработки).

Кроме этого, каскад 104 обработки пространственного эффекта может содержать первый каскад 132_1 задержки, выполненный с возможностью задержки обработанной версии части 110 с фоном стереофонического сигнала, например, обработанной каскадом 124 бинаурализации в варианте осуществления, изображенном на Фиг.3, и второй каскад 132_2 задержки, выполненный с возможностью задержки обработанной версии части 110 с фоном стереофонического сигнала, например, обработанной модификатором 128 охвата в варианте осуществления, изображенном на Фиг.3.

Каждая из обработанной версии 134_1 части 110 со звуком фона стереофонического сигнала, обработанной первым каскадом 132_1 задержки, и обработанной версии 134_2 части 110 со звуком фона стереофонического сигнала, обработанной вторым каскадом 132_4 задержки, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигналы 134_1 и 134_2, обработанные первым и вторым каскадом 132_1 и 132_2 задержки, могут содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя).

Кроме этого, каскад 104 обработки пространственного эффекта может содержать каскад 136_1 регулировки эффекта размерности слуховой сцены, выполненный с возможностью регулировки интенсивности эффекта размерности слуховой сцены обработанной версии части 110 с фоном стереофонического сигнала, например, обработанной каскадом 124 бинаурализации или его дополнительно обработанной версии, например, сигнала 134_1, обработанного первым каскадом 132_1 задержки.

Обработанная версия 138_1 части 110 со звуком фона стереофонического сигнала, обработанная каскадом 136_1 регулировки эффекта размерности слуховой сцены, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 138_1, обработанный каскадом 136_1 регулировки эффекта размерности слуховой сцены, может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя).

Кроме этого, каскад 104 обработки пространственного эффекта может содержать каскад 136_2 регулировки эффекта охвата слушателя, выполненный с возможностью регулировки интенсивности эффект обработанной версии части 110 с фоном стереофонического сигнала, например, обработанной модификатором 128 охвата слушателя или его дополнительно обработанной версии, например, сигнала 134_2, обработанного вторым каскадом 132_2 задержки в варианте осуществления, изображенном на Фиг.3.

Обработанная версия 138_2 части 110 со звуком фона стереофонического сигнала, обработанная каскадом 136_2 регулировки эффекта охвата слушателя, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 138_2, обработанный каскадом 136_2 регулировки эффекта охвата слушателя, может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя).

Сигнал 108 с пространственным эффектом, предоставленный каскадом 104 пространственного эффекта, может быть обработанной версией части 110 с фоном стереофонического сигнала, обработанной по меньшей мере одним из каскада 124 бинаурализации и модификатора 128 охвата слушателя, и в качестве дополнительной возможности дополнительно обработанной по меньшей мере одним из первого каскада 132_1 задержки, второго каскада 132_2 задержки, каскада 136_1 регулировки эффекта размерности слуховой сцены и каскада 136_2 регулировки эффекта охвата слушателя, или сочетанием этих сигналов, например, сочетанием сигналов 138_1 и 138_2, обработанных каскадом 136_1 регулировки эффекта размерности слуховой сцены и каскадом 136_2 регулировки эффекта охвата слушателя в варианте осуществления, изображенном на Фиг.3. Вследствие различных траекторий сигналов, интенсивность эффекта ASD и LEV может быть отрегулирована независимо, таким образом, может быть настроен отдельный 3-D эффект, содержащий 3-D эффект передней сцены и окружающий (или охватывающий со стороны и сзади) 3-D эффект.

Процессор 100 обработки звука может дополнительно содержать каскад 114 стереофонической обработки (формирования передней сцены), выполненный с возможностью формирования сигнала 112 отдельных стереофонических звуковых сцен на основе стереофонического сигнала 106 для формирования с помощью системы воспроизведения посредством громкоговорителей, имеющей три или четыре громкоговорителя, по меньшей мере двух отдельных стереофонических звуковых сцен по меньшей мере для двух различных положений прослушивания, то есть положения водителя и положения переднего пассажира.

Сигнал 112 отдельных стереофонических звуковых сцен, предоставленный каскадом 114 стереофонической обработки, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 112 отдельных стереофонических звуковых сцен может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя).

Каскад 116 объединения, например, сумматор, может быть выполнен с возможностью поканального объединения сигнала 112 отдельных стереофонических звуковых сцен и сигнала 108 с пространственным эффектом, то есть сигнал 112 отдельных стереофонических звуковых сцен и сигнал 108 с пространственным эффектом могут содержать одно и то же количество каналов.

Сигнал 140, предоставленный каскадом 116 объединения, может содержать по меньшей мере еще один канал в отличие от стереофонического сигнала. Например, сигнал 140, предоставленный каскадом 116 объединения, может содержать три канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) или четыре канала (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя).

Процессор 100 обработки звука может содержать блок 142 формирования четырехканального выходного сигнала, выполненный с возможностью формирования четырехканального выходного сигнала 144, содержащего четыре канала (левый слева (LL), правый слева (LR), левый справа (RL), правый справа (RR)) (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей четыре громкоговорителя) на основе сигнала 140, обработанного каскадом 116 объединения.

Альтернативно, процессор 100 обработки звука может содержать блок 146 формирования трехканального выходного сигнала, выполненный с возможностью формирования трехканального выходного сигнала 148, содержащего три канала (левый (LL), центральный (CNTR), правый (RR)) (например, для системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей три громкоговорителя) на основе сигнала 140, обработанного каскадом 116 объединения.

На Фиг.4 показан схематический вид измерительного размещения для получения бинауральных фильтров модификатора охвата слушателя, согласно одному варианту осуществления.

Другими словами, на Фиг.4 показано измерение фильтров (FIR-фильтров (КИХ-фильтров)=бинауральным импульсным характеристикам помещения) для траектории охвата слушателя (LEV). Муляж головы с микрофонами может быть помещен на одно из передних сидений 150_1 и 150_2.

Как изображено на Фиг.4, для измерений громкоговорители позади передних сидений 150_1 и 150_2 могут использоваться для измерительного процесса. В задних дверях 152_1 и 152_2 транспортного средства и помещенные в задние сиденья 154 излучают по сторонам, вперед или вверх; помещенные сверху спинки задних сидений 156 и помещенный на верху задней стойки 158 кузова излучают вперед или назад; помещенные на задней стойке кузова или сверху нее 160 излучают вверх.

На Фиг.5 показан схематичный вид сверху транспортного средства 200 с системой 202 воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей цифровой процессор 100 и четыре громкоговорителя 204, 206, 208, 210.

Система 200 воспроизведения посредством громкоговорителей может быть выполнена с возможностью воспроизведения сигнала, обработанного цифровым процессором 100, например, сигнала, предоставляемого блоком 142 вывода формирования четырех каналов, с использованием этих четырех громкоговорителей 204, 206, 208, 210. Тем самым, каждый из громкоговорителей 204, 206, 208, 210 может использоваться для воспроизведения одного из каналов сигнала, обработанного цифровым процессором 100.

Каждый из громкоговорителей 204, 206, 208, 210 может содержать одну головку громкоговорителя (например, полно-диапазонную головку или широкодиапазонную головку) или множество головок громкоговорителей для различных полос частот (например, высокочастотную головку (твитер) и среднечастотную головку; высокочастотную головку (твитер) и низкочастотный громкоговоритель (вуфер); или высокочастотную головку (твитер), среднечастотную головку и низкочастотный громкоговоритель (вуфер)).

Эти два громкоговорителя 204 и 206 могут быть направлены на первое положение 212 прослушивания (например, положение водителя) и могут использоваться для воспроизведения правого и левого каналов стереофонической передней сцены посредством формирования первого звукового поля 216 для первого положения 212 прослушивания, при этом эти два громкоговорителя 208 и 210 могут быть направлены на второе положение 214 прослушивания (например, положению переднего пассажира) и могут использоваться для воспроизведения правого и левого каналов стереофонической передней сцены посредством формирования второго звукового поля 218 для второго положения 214 прослушивания.

Как в качестве примера изображено на Фиг.5, транспортное средство 200 может быть автомобилем. Автомобиль может по меньшей мере содержать сидение 220 водителя и сиденье 222 переднего пассажира. Тем самым, положение 212 водителя может быть задано положением сидения 220 водителя, при этом положение 214 переднего пассажира может быть задано положением сиденья 222 переднего пассажира. Например, положение 212 водителя может соответствовать (или быть) положению, в котором будет размещена голова водителя, который сидит на сидении 220 водителя. Схожим образом, положение 214 переднего пассажира может соответствовать (или быть) положению, в котором будет размещена голова переднего пассажира, который сидит на сиденье 222 переднего пассажира.

Естественно, автомобиль может дополнительно содержать по меньшей мере два задних сиденья или по меньшей мере одно заднее многоместное нераздельное сиденье по меньшей мере для более двух пассажиров. Как становится очевидным из Фиг.5, в этом случае первое и второе звуковые поля 216 и 218 также направлены на положения задних пассажиров, размещенных позади положений 212 и 214 водителя и переднего пассажира, например, к задним пассажирам, которые сидят позади (сидения) водителя и (сидения) переднего пассажира, соответственно. Также на сидениях позади водителя и переднего пассажира может быть заметным виртуальный 3-D звуковой сигнал, так как положение к представляющим звук громкоговорителям также симметрично как и на переднем сиденье, однако расстояние больше. Оба сидения находятся на одном ряду относительно акустической системы спереди.

Громкоговорители 204, 206, 208, 210 могут быть размещены, например, в приборной панели 224 транспортного средства 200.

Другими словами, на Фиг.5 показаны ряды прослушивания в транспортном средстве, пример изображен с использованием четырех громкоговорителей в приборной панели. Два центральных громкоговорителя могут также быть заменены на один центральный громкоговоритель.

На Фиг.6 показан схематичный вид сверху транспортного средства 200 с системой 202 воспроизведения посредством громкоговорителей, изображенной на Фиг.5. В дополнение к Фиг.5 на Фиг.6 размерность слуховой сцены и охват слушателя указаны стрелками 230 и 232, соответственно. Другими словами, на Фиг.6 показано трехмерное звучание. Слуховая пространственная размерность для ASD и LEV, ASD (размерность слуховой сцены) для передней ширины и высоты, LEV для пространственной глубины.

На Фиг.7 показан схематичный вид структуры фильтрационной обработки каскадов бинаурализации и модификации охвата каскада обработки пространственного эффекта. Траектория первого звука между первым источником 250 звука (например, первым громкоговорителем) и первым ухом 252 слушателя 254 может быть описана посредством коэффициента H₁₁, траектория второго звука между первым источником звука 250 и вторым ухом 256 слушателя 254 может быть описана посредством коэффициента H₂₁, траектория третьего звука между источником второго звука (например, второго громкоговорителя) 258 и первым ухом 252 слушателя может быть описана посредством коэффициента H₁₂, и траектория четвертого звука между источником 258 второго звука и вторым ухом 256 слушателя 254 может быть описана посредством коэффициента H₂₂.

На Фиг.8 показана блок-схема последовательности операций способа 300 обработки сигнал, согласно одному варианту осуществления. Способ 300 содержит этап 302 извлечения части с фоном из многоканального сигнала; этап 304 формирования сигнала с пространственным эффектом на основе части с фоном многоканального сигнала; и этап 306 объединения многоканального сигнала или его обработанной версии с сигналом с пространственным эффектом.

Несмотря на то, что некоторые варианты выполнения были описаны в контексте устройства, должно быть понятно, что эти варианты выполнения также представляют собой описание соответствующего способа, где блок или устройство соответствуют этапу способа или признаку этапа способа. Аналогично, варианты выполнения, описанные в контексте этапа способа, также представляют собой описание соответствующего блока или элемента или признака соответствующего устройства. Некоторые или все из этапов способа могут исполняться посредством (или с использованием) устройства аппаратного обеспечения, такого как, например, микропроцессор, программируемый компьютер или электронная схема. В некоторых вариантах осуществления, один или более из самых важных этапов способа могут быть исполнены таким устройством.

В зависимости от некоторых требований вариантов реализации варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в аппаратном обеспечении или в программном обеспечении. Вариант реализации может быть выполнен с использованием цифрового носителя хранения информации, например, гибкого диска, DVD, Blu-Ray, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM или Флэш-памяти, имеющего сохраненные на себе электронносчитываемые сигналы управления, которые взаимодействуют (или способны взаимодействовать) с программируемой компьютерной системой так, чтобы выполнялся соответственный способ. Поэтому, цифровой носитель хранения информации может быть считываемым компьютером.

Некоторые варианты осуществления согласно настоящему изобретению содержат носитель данных, имеющий электронносчитываемые сигналы управления, которые обладают возможностью взаимодействия с программируемой компьютерной системой так, чтобы выполнялся один из способов, описанных в данном документе.

В общем случае, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в качестве компьютерного программного продукта с программным кодом, причем программный код задействуется для выполнения одного из способов, когда компьютерный программный продукт запущен на компьютере. Программный код может, например, быть сохранен на машиночитаемом носителе.

Другие варианты осуществления содержат компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в данном документе, сохраненную на машиночитаемом носителе.

Другими словами, вариант осуществления обладающего признаками изобретения способа является, поэтому, компьютерной программой, имеющей программный код для выполнения одного из способов, описанных в данном документе, когда компьютерная программа запущена на компьютере.

Дополнительный вариант осуществления обладающих признаками изобретения способов является, поэтому, носителем данных (или цифровым носителем хранения информации или считываемым компьютером носителем), содержащим, записанную на себе, компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в данном документе. Носитель данных, цифровой носитель хранения информации или носитель с записанными данными являются обычно материальными и/или непереходными.

Дополнительный вариант осуществления обладающего признаками изобретения способа является, поэтому, потоком данных или последовательностью сигналов, представляющих собой компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в данном документе. Поток данных или последовательность сигналов могут, например, быть выполнен с возможностью переноса через соединение для обмена данных, например через Интернет.

Дополнительный вариант осуществления содержит средство обработки, например, компьютер или программируемое логическое устройство, сконфигурированное с возможностью или выполненное с возможностью выполнения одного из способов, описанных в данном документе.

Дополнительный вариант осуществления содержит компьютер, имеющий установленную на себе компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в данном документе.

Дополнительный вариант осуществления согласно настоящему изобретению содержит устройство или систему, выполненные с возможностью переноса (например, электронно или оптически) компьютерной программы для выполнения одного из способов, описанных в данном документе, в приемник. Приемник может, например, быть компьютером, мобильным устройством, запоминающим устройством или чем-либо им подобным. Устройство или система могут, например, содержать файловый сервер для переноса компьютерной программы в приемник.

В некоторых вариантах осуществления программируемое логическое устройство (например, программируемая вентильная матрица) может использоваться для выполнения некоторой или всей функциональности способов, описанных в данном документе. В некоторых вариантах осуществления программируемая вентильная матрица может взаимодействовать с микропроцессором для выполнения одного из способов, описанных в данном документе. В общем случае, способы предпочтительно выполняются любым устройством аппаратного обеспечения.

Устройство, описанное в данном документе, может быть реализовано с использованием устройства аппаратного обеспечения или с использованием компьютера, или с использованием сочетания устройства аппаратного обеспечения и компьютера.

Устройство, описанное в данном документе, или любые компоненты устройства, описанного в данном документе, может быть реализовано по меньшей мере частично в аппаратном обеспечении и/или в программном обеспечении.

Способы, описанные в данном документе, могут быть выполнены с использованием устройства аппаратного обеспечения или с использованием компьютера, или с использованием сочетания устройства аппаратного обеспечения и компьютера.

Способы, описанные в данном документе, или любые компоненты устройства, описанного в данном документе, могут быть выполнены по меньшей мере частично посредством аппаратного обеспечения и/или программного обеспечения.

Вышеописанные варианты осуществления являются всего лишь иллюстративными для принципов действия настоящего изобретения. Должно быть понятно, что модификации и изменения размещений и подробностей, описанных в данном документе, будут очевидны для специалистов в уровне техники. Поэтому подразумевается, что настоящее изобретения ограничено только объемом формулы изобретения предстоящего патента, а не частными подробностями, представленными посредством описания и пояснения вариантов осуществления в данном документе.

Изобретение относится к средствам для обработки стереофонических сигналов. Технический результат заключается в обеспечении возможности воспроизведения аудио в автомобилях для достижения отдельного трехмерного звука посредством передних громкоговорителей. Извлекают часть с фоном из многоканального сигнала. Формируют сигнал с пространственным эффектом на основе части с фоном многоканального сигнала. Формируют обработанную версию многоканального сигнала. Объединяют обработанную версию многоканального сигнала с сигналом с пространственным эффектом для получения сигнала по меньшей мере для трех передних громкоговорителей. При этом многоканальный сигнал является стереофоническим сигналом. Обработанная версия многоканального сигнала содержит по меньшей мере еще один канал в отличие от многоканального сигнала. При этом этап формирования обработанной версии многоканального сигнала содержит этап, на котором формируют сигнал отдельных стереофонических звуковых сцен в качестве обработанной версии многоканального сигнала из стереофонического сигнала. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Цифровой процессор (100) для системы (202) воспроизведения посредством громкоговорителей по меньшей мере с тремя передними громкоговорителями, содержащий:

извлекатель (102) части с фоном, выполненный с возможностью извлечения части с фоном из многоканального сигнала (106); и

каскад (104) обработки пространственного эффекта, выполненный с возможностью формирования сигнала (108) с пространственным эффектом на основе части (110) с фоном многоканального сигнала;

при этом цифровой процессор (100) выполнен с возможностью объединения обработанной версии (112) многоканального сигнала с сигналом (108) с пространственным эффектом для получения сигнала по меньшей мере для трех передних громкоговорителей;

при этом цифровой процессор (100) содержит каскад (114) многоканальной обработки, выполненный с возможностью формирования обработанной версии (112) многоканального сигнала;

при этом цифровой процессор (100) выполнен с возможностью объединения обработанной версии (112) многоканального сигнала и сигнала (108) с пространственным эффектом;

при этом многоканальный сигнал является стереофоническим сигналом; и

при этом обработанная версия (112) многоканального сигнала содержит по меньшей мере еще один канал в отличие от многоканального сигнала (106);

при этом каскад многоканальной обработки выполнен с возможностью формирования сигнала отдельных стереофонических звуковых сцен в качестве обработанной версии многоканального сигнала (112) из стереофонического сигнала (106) для формирования с помощью системы (202) воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей упомянутые по меньшей мере три громкоговорителя, по меньшей мере двух отдельных стереофонических звуковых сцен по меньшей мере для двух различных положений прослушивания.

2. Цифровой процессор (100) по п.1, в котором каскад (104) обработки пространственного эффекта содержит каскад (124) бинаурализации, выполненный с возможностью применения пространственных бинауральных фильтров к части (110) с фоном многоканального сигнала или его обработанной версии (122 130).

3. Цифровой процессор (100) по п.2, в котором пространственные бинауральные фильтры каскада (124) бинаурализации соответствуют бинауральным импульсным характеристикам траектории прямого звука.

4. Цифровой процессор (100) по п.2, в котором каскад (124) бинаурализации выполнен с возможностью применения одних и тех же бинауральных фильтров к каналам части (110) с фоном многоканального сигнала или его обработанной версии (122 130), соответствующих различным положениям прослушивания.

5. Цифровой процессор (100) по п.1, в котором каскад (104) обработки пространственного эффекта содержит модификатор (128) охвата слушателя, выполненный с возможностью применения бинауральных фильтров охвата слушателя к части (110) с фоном многоканального сигнала или его обработанной версии (122 126).

6. Цифровой процессор (100) по п.5, в котором бинауральные фильтры охвата слушателя модификатора (128) охвата слушателя соответствуют бинауральным импульсным характеристикам помещения.

7. Цифровой процессор (100) по п.5, в котором модификатор (128) охвата слушателя выполнен с возможностью применения различных бинауральных фильтров к каналам версии (110) с фоном многоканального сигнала или его обработанной версии (122 126), соответствующих различным положениям прослушивания.

8. Цифровой процессор (100) по п.1, в котором каскад (104) обработки пространственного эффекта содержит декоррелятор (120), выполненный с возможностью декорреляции части (110) с фоном многоканального сигнала, для получения декоррелированного сигнала (122);

при этом каскад (124) бинаурализации по п.2 выполнен с возможностью применения пространственных бинауральных фильтров к декоррелированному сигналу (122) или его обработанной версии (130);

или в котором модификатор (128) охвата слушателя по п.5 выполнен с возможностью применения бинауральных фильтров охвата к декоррелированному сигналу (122) или его обработанной версии (126).

9. Цифровой процессор (100) по п.8, в котором декоррелированный сигнал (122) содержит по меньшей мере еще один канал в отличие от многоканального сигнала (106).

10. Цифровой процессор (100) по п.1, в котором каскад (104) обработки пространственного эффекта содержит каскад (132, 132_1, 132_2) задержки, выполненный с возможностью задержки сигнала (126), обработанного каскадом (124) бинаурализации по п.2, или сигнала (130), обработанного модификатором (128) охвата слушателя по п.5, или его дополнительно обработанной версии.

11. Цифровой процессор (100) по п.1, в котором каскад (124) бинаурализации по п.2 и модификатор (128) охвата слушателя по п.5 соединены последовательно;

при этом каскад (104) обработки пространственного эффекта содержит каскад (136) регулировки интенсивности пространственного эффекта, выполненный с возможностью регулировки интенсивности пространственного эффекта, обеспеченной последовательным соединением каскада (124) бинаурализации и модификатора (128) охвата слушателя.

12. Цифровой процессор (100) по п.1, в котором каскад (124) бинаурализации по п.2 и модификатор (128) охвата слушателя по п.5 соединены параллельно;

при этом каскад (104) обработки пространственного эффекта содержит каскад (136_1) регулировки эффекта размерности слуховой сцены, выполненный с возможностью регулировки интенсивности эффекта сигнала (126), обработанного каскадом (124) бинаурализации, или его дополнительно обработанной версии (134_1);

при этом каскад (104) обработки пространственного эффекта содержит каскад (136_2) регулировки эффекта охвата слушателя, выполненный с возможностью регулировки интенсивности эффекта сигнала (130), обеспеченного модификатором (128) охвата слушателя, или его дополнительно обработанной версии (134_2).

13. Цифровой процессор (100) по п.1, в котором цифровой процессор (100) выполнен с возможностью поканального объединения многоканального сигнала (106) или его обработанной версии (112) с сигналом (108) с пространственным эффектом.

14. Цифровой процессор (100) по п.1, в котором цифровой процессор (100) содержит сумматор, выполненный с возможностью поканального суммирования многоканального сигнала (106) или его обработанной версии (112) с сигналом (108) с пространственным эффектом.

15. Система (202) воспроизведения посредством громкоговорителей для транспортного средства, содержащая:

цифровой процессор (100) по п.1;

по меньшей мере три передних громкоговорителя (204, 206, 208, 210), выполненных с возможностью воспроизведения сигнала, полученного посредством объединения многоканального сигнала или его обработанной версии и сигнала с пространственным эффектом.

16. Способ (300) обработки сигналов для системы (202) воспроизведения посредством громкоговорителей по меньшей мере с тремя передними громкоговорителями, содержащий этапы, на которых:

извлекают (302) часть с фоном из многоканального сигнала; и

формируют (304) сигнал с пространственным эффектом на основе части с фоном многоканального сигнала; и

формируют обработанную версию многоканального сигнала;

объединяют (306) обработанную версию многоканального сигнала с сигналом с пространственным эффектом для получения сигнала по меньшей мере для трех передних громкоговорителей;

при этом многоканальный сигнал является стереофоническим сигналом; и

при этом обработанная версия многоканального сигнала содержит по меньшей мере еще один канал в отличие от многоканального сигнала; и

при этом этап формирования обработанной версии многоканального сигнала содержит этап, на котором формируют сигнал отдельных стереофонических звуковых сцен в качестве обработанной версии многоканального сигнала из стереофонического сигнала для формирования с помощью системы воспроизведения посредством громкоговорителей, содержащей упомянутые по меньшей мере три громкоговорителя, по меньшей мере двух отдельных стереофонических звуковых сцен по меньшей мере для двух различных положений прослушивания.

17. Машиночитаемый носитель, содержащий компьютерную программу, которая при выполнении на компьютере, побуждает его выполнять способ по п.16.