专利名称：声学设备、声学调整方法及程序的利记博彩app
技术领域：
本公开涉及声学设备、声学调整方法及程序，尤其涉及对配置多通道再现系统的多个扬声器的声学特征进行调整的声学设备等。
背景技术：
在现有技术中，迄今为止，处理诸如5. I通道信号等多通道声音信号的多通道再现系统已是常见的。为了使用多通道声音信息准确实现环绕效果，所需要的条件的示例为从聆听位置到前扬声器、中心扬声器和环绕扬声器中的每个的距离均相等，所有的扬声器都是相同的，以及提供相同的幅度特征和相特征。然而，在典型家庭的再现环境中，经常的情况是，由于房间、扬声器等的物理限制而无法满足上述条件。在这样的情况下，为了准确实现环绕效果，重要的是适当地调整从每个扬声器输出的声音信号的声学特征。在现有技术中，已存在设置有自动声学特征调整功能的声学设备，该自动声学特征调整功能能够自动调整从每个扬声器输出的音频信号的声学特征。这样的设备预先向每个扬声器输出诸如噪声信号或脉冲信号的测试信号，使用放置在聆听位置的麦克风采集来自每个扬声器的响应信号，以及执行记录。然后，分析每个记录的信号，获得脉冲响应，以及计算从每个扬声器到达聆听位置花费的时间、还有每个扬声器的幅度特征和相特征。另外，计算延迟量和滤波器系数，该延迟量和滤波器系数用于补偿在来自每个扬声器的响应信号期间的到达时间的差、幅度特征的差和相特征的差。在声音信号再现期间，声学设备基于上述计算结果将对输出信号的延迟处理和滤波处理应用于每个扬声器并且将最优信号输出给每个扬声器。除了专用的低通通道之外，延迟处理和滤波处理应用于的通道的数目基本上为5个通道；然而，通道的数目可为7个通道、9个通道或更多。在日本未审查专利申请公开第07-184293号的声学设备中，描述了执行对反相连接期间的扬声器输出的补偿。即，声学设备将脉冲波形的测试信号输出给每个扬声器，以及使用麦克风采集来自每个扬声器的响应信号。此处，通过比较测试信号和响应信号的波形峰值的参考符号来执行极性的确定，以及判断当参考符号相同时，扬声器的连接同相，而当参考符号不同时，扬声器的连接反相。此处，在反相连接的情况下，通过反转要施加于扬声器的信号的极性，来执行对反相连接期间的扬声器输出的补偿。
发明内容
当在多通道声音信号再现期间同时执行声学特征的调整时，重要的是利用有限的计算资源来调整声学特征。特别地，期望改进对幅度特征和相特征进行调整的每个滤波处理的效率。在一般的滤波处理中，使用IIR(无限持续时间脉冲响应)滤波器比使用FIR(有 限脉冲响应)滤波器占用更少的计算资源。所以，可以使用IIR滤波器来调整幅度特征。在这样的情况下，可允许由IIR滤波器导致的相失真，或者可考虑到由IIR滤波器导致的相失真来执行相特征调整。相比之下，使用产生相失真的IIR滤波器来调整相特征是有问题的。所以，一般，使用FIR调整相特征。然而，在FIR滤波器中，存在以下的相反问题。(I)重要的是减小FIR滤波器的系数大小以减少计算资源。(2)重要的是增大FIR滤波器的系数大小以调整低通相特征。期望减小相调整滤波器(FIR滤波器)的系数大小以及促进成本降低。根据本公开的实施例，提供了一种声学设备，其从配置多通道再现系统的多个扬声器输出测试信号，以及通过使用麦克风采集来自扬声器的响应信号来调整声学特征，该声学设备包括测试信号存储单元，其存储从扬声器输出的测试信号；响应信号存储单元，其存储由麦克风采集的来自扬声器的响应信号；参数计算单元，其基于存储在响应信号存储单元中的来自扬声器的响应信号，计算至少包括极性反转参数和相滤波器参数的声学调 整参数；以及声学调整参数存储单元，其存储由参数计算单元计算的声学调整参数，其中，参数计算单元使用响应信号的低通分量来计算极性反转参数。根据本公开的实施例，还提供了一种声学设备，其从配置多通道再现系统的多个扬声器输出测试信号，以及通过使用麦克风采集来自扬声器的响应信号来调整声学特征。在这种情况下，来自测试信号存储单元的测试信号被读出并被施加到扬声器。另外，由麦克风采集的来自扬声器的响应信号存储在响应信号存储单元中。然后，基于存储在响应信号存储单元中的来自扬声器的响应信号，计算至少包括极性反转参数和相滤波器参数的声学调整参数。在这种情况下，使用响应信号的低通分量来计算极性反转参数。这里，以这种方式计算的声学调整参数存储在声学调整参数存储单元中。例如，参数计算单元被设置成基于响应信号的低通分量的波形中的正参考符号侧的面积与负参考符号侧的面积的面积比来确定极性，以及计算极性反转参数。这里，例如，由麦克风采集的响应信号是脉冲响应信号。参数计算单元被设置成将低频通过滤波器应用于通过在脉冲响应信号中卷积阶跃信号而获得的阶跃响应信号，以及获得响应信号的低通分量。以此方式，通过基于响应信号的低通分量的波形中的正参考符号侧的面积与负参考符号侧的面积的面积比来确定极性，可以以高精确度确定响应信号的低通分量的极性。以此方式，根据本公开的实施例，声学调整参数至少包括极性反转参数和相滤波器参数，以及极性反转参数是使用由麦克风采集的来自扬声器的响应信号的低通分量来计算的。所以，当在多通道声音信号的再现期间调整声学特征时，通过基于上述极性反转参数执行声音信号的极性反转处理，可以很大地减少相调整处理中的低通相调整量。所以，即使在例如将FIR滤波器用作相调整滤波器的情况下，也可以很大地减小系数大小以及促进成本降低。这里，根据本公开的实施例，例如，参数计算单元被设置成计算极性反转参数，使得响应信号的低通分量的极性匹配期望极性。在这种情况下，例如，在从多个扬声器(例如，配置多通道再现系统的多个扬声器)中选择的预定扬声器包括前扬声器的情况下，期望极性被设置为来自前扬声器的响应信号的低通分量的极性。因此，通过将期望极性设置为来自从多个扬声器中选择的预定扬声器的响应信号的低通分量的极性，简化了在多通道声音信号的再现期间的声学调整单元的配置。即，在声学调整单元中，极性反转电路和相调整滤波器可以不设置在预定扬声器的声音信号通道中。另外，根据本公开的另一实施例，提供了一种声学设备，其将声音信号输出到配置多通道再现系统的多个扬声器，该声学设备包括声学调整单元，其调整要输出到多个扬声器的声音信号的声学特征；声学调整参数存储单元，其存储由声学调整单元设置的声学调整参数，其中，声学调整单元至少包括极性反转电路和相调整滤波器，以及使用来自扬声器的响应信号的低通分量计算的极性反转参数被设置为极性反转电路中的声学调整参数。根据本公开的实施例，提供了一种声学设备，其将声音信号输出到配置多通道再现系统的多个扬声器。根据该实施例，由声学调整单兀调整输出到多个扬声器的声音信号的声学特征。声学调整单元至少包括极性反转电路和相调整滤波器。这里，由声学调整单元设置的声学调整参数存储在声学调整参数存储单元中。声 学调整参数是基于来自扬声器的响应信号而计算的，而由极性反转电路设置并包括在声学调整参数中的极性反转参数是使用响应信号的低通分量而计算的。
以此方式，根据本公开的实施例，当在多通道声音信号的再现期间调整声学特征时，基于上述极性反转参数，由声音调整单元的极性反转电路来执行声音信号的极性反转处理。所以，在声音调整单元的相调整滤波器中很大地减少了低通相调整量。因此，即使在例如将FIR滤波器用作相调整滤波器的情况下，也可以很大地减小系数大小以及促进成本降低。根据本公开的实施例，例如，进行设置以计算极性反转参数，使得响应信号的低通分量的极性匹配来自从多个扬声器选择的预定扬声器的响应信号的低通分量的极性，以及声学调整单兀在与除多个扬声器中的预定扬声器以外的扬声器对应的声音信号通道中具有极性反转电路和相调整滤波器。例如，配置多通道再现系统的多个扬声器包括前扬声器，以及将预定扬声器设置为前扬声器。在这种情况下，在声学调整单元中，极性反转电路和相调整滤波器可不设置在预定扬声器的声音信号通道中，从而简化配置。根据本公开的实施例，在多通道声音信号再现期间调整声学特征的音调调整单元中的相调整滤波器(FIR滤波器)的系数大小被减小，并且可以促进成本降低。
图I是示出作为本公开实施例的多通道再现系统的配置示例的框图。图2是示出当声学设备处于分析阶段时由DSP配置的声学分析块的配置示例的图。图3是用于描述在配置声学分析块的控制器中的声学分析处理序列的流程图。图4是用于描述在配置声学分析块的控制器中的目标扬声器的极性反转参数的计算处理序列的流程图。图5A、5B、5C和是用于描述目标扬声器的极性反转参数的计算处理序列的波形图。图6是示出当声学设备处于再现阶段时由DSP配置的声学调整块的配置示例的图。图7A、7B、7C和7D是用于描述可以通过基于响应信号的低通分量的波形中的正参考符号侧的面积与负参考符号侧的面积的面积比确定极性而以高精确度确定响应信号的低通分量的极性的图。
具体实施方式
下面，将描述用于实现本公开的形式(下文中，“实施例”)。另外，将按照下面的顺序进行说明。I.实施例2.修改I.实施例[多通道再现系统的配置示例]图I示出作为本公开实施例的多通道再现系统10的配置示例。多通道再现系统10具有声音信号输出设备100、声学设备200、扬声器300和麦克风400。例如，声音信号输出设备100是DVD再现设备等，并且输出AC3 (audio code number 3，音频编码数字3)格式的5. I通道压缩声音信号。声学设备200具有译码器210、DSP (数字信号处理器)220、放大器230和放大器240。译码器210对从声音信号输出设备100输出的AC3格式的压缩声音信号执行译码处理，以及输出5. I通道音频的每个通道的声音信号。这里，每个通道的声音信号是左前信号、右前信号、中心信号、左环绕(左后)信号、右环绕(右后)信号和重低音(subwoofer)信号。当声学设备200处于分析阶段时，DSP 220配置声学分析块。声学分析块计算声学调整参数，声学调整参数用于对输出到扬声器300的声音信号执行诸如相调整和幅度调整的声学调整。稍后将描述声学分析块的详细配置。另外，当声学设备200处于再现阶段时，DSP 220配置声学调整块。声学调整块使用上述声学分析块中计算的声学调整参数，对输出到扬声器300的声音信号执行声学调整。以下将描述声学调整块的详细配置。放大器230放大要从DSP 220输出到扬声器300的信号。即，在声学设备200处于分析阶段时，要从作为声学分析块的DSP 220输出的测试信号被放大，并且被供应到扬声器300。另外，在声学设备200处于再现阶段时，要从作为声学分析块的DSP 220输出的声音信号被放大，并且被供应到扬声器300。另外，如稍后所述,放大器240放大由麦克风400采集的来自扬声器300的响应信号，并且将信号供应到DSP 220。扬声器300是5. I通道扬声器。扬声器300由左前扬声器、右前扬声器、中心扬声器、左环绕(左后)扬声器、右环绕(右后)扬声器和重低音扬声器配置而成。上述DSP220在被配置为声学分析块时计算分别对应于每个扬声器的声学调整参数。另外，上述DSP220在被配置为声学调整块时对分别输出到每个扬声器的声音信号使用声学调整参数来执行声学调整。当声学设备200处于分析阶段时，在聆听位置布置并且使用麦克风400。麦克风400采集来自扬声器300的响应信号，并且将信号供应到作为声学分析块的DSP 220。当声学设备200处于分析阶段并且DSP 220配置声学分析块时，图I所示的多通道再现系统10执行下面的处理。在这种情况下，从DSP 220输出测试信号。测试信号在放大器230中被放大后从扬声器300输出。另外，使用布置在聆听位置的麦克风400采集来自扬声器300的响应信号，以及将响应信号供应到DSP 220。在DSP 220中，基于响应信号计算用于对输出到扬声器300的声音信号执行声学调整的声学调整参数。另外，当声学设备200处于再现阶段并且DSP 220配置声学调整块时，图I所示的多通道再现系统10执行下面的操作。在这种情况下，输出来自声音信号输出设备100的再现内容的AC3格式的压缩声音信号，以及将压缩声音信号输入到声学设备200的译码器210。在译码器210中，对AC3格式的压缩声音信号执行译码处理，并且获得5. I通道音频的每个通道的声音信号。这些声音信号被供应到DSP 220。在DSP 220中，使用声学分析块中计算的声学调整参数，对声音信号执行声学调整。这里，声学调整后的声音信号在放大器230中被放大后从扬声器300输出。[DSP =声学分析块的说明] 如上所述，当声学设备200处于分析阶段时，DSP 220配置声学分析块。图2示出在这种情况下的DSP 220的配置示例。在图2中，用相同的附图标记表示对应于图I的部分。在这种情况下，DSP 220设置有控制器501、测试信号存储器502、声学调整参数存储器503、响应信号存储器504和内部数据总线505。控制器501、测试信号存储器502、声学调整参数存储器503和响应信号存储器504连接到内部数据总线505。控制器501控制作为声学分析块的DSP 220的每个部分的操作。测试信号存储器502存储从扬声器300输出的测试信号(脉冲信号)。声学调整参数存储器503存储分析阶段中计算的声学调整参数。如稍后所述，声学调整参数包括极性反转参数、相滤波器参数、幅度滤波器参数、延迟参数等。响应信号存储器504存储由麦克风400采集的来自扬声器300的响应信号。声学分析块中的控制器501从测试信号存储器502中顺序读出测试信号，并且将信号从目标扬声器输出。同时，使用安装在聆听位置的麦克风400米集的来自扬声器的响应信号被存储在响应信号存储器504中。此后，测试信号从所有的扬声器输出，并且其响应信号被顺序存储在响应信号存储器504中。随后，控制器501基于存储在响应信号存储器504中的每个响应信号，顺序地计算与极性反转处理、相滤波处理、幅度滤波处理和延迟处理有关的每个声学调整参数，以及将结果存储在声学调整参数存储器503中。图3的流程图示出控制器501中的声学分析处理序列。控制器501在步骤STl开始分析处理，此后前进到步骤ST2的处理。在步骤ST2，控制器501从测试信号存储器502中读出测试信号，并且由内部数据总线505通过放大器230将该测试信号输出到目标扬声器。这里，在步骤ST3，控制器501通过内部数据总线505接收在麦克风400处采集的来自目标扬声器的响应信号，并且将该信号存储在响应信号存储器504中。接着，在步骤ST4，控制器501确定是否存储了所有扬声器的响应信号。当确定未存储所有扬声器的响应信号时，控制器501返回到步骤ST2，将下一扬声器设定为目标扬声器，以及重复上述相同处理。这里，“所有的扬声器”指的是包括在扬声器300中的中心扬声器、左前扬声器、右前扬声器、左环绕扬声器、右环绕扬声器和重低音扬声器。当在步骤ST4中确定存储了所有的扬声器的响应信号时，在步骤ST5，控制器501顺序地将每个扬声器设定为目标扬声器，并且计算目标扬声器的极性反转参数。在这种情况下，如此计算极性反转参数，使得响应信号的低通分量的极性匹配期望极性。极性反转参数减少使用相调整滤波器(FIR滤波器)的低通相特征的调整量，并且是被设定成以减小系数大小为目的的极性反转电路的乘法器系数。图4的流程图示出控制器501中的对目标扬声器的极性反转参数的计算处理序列。控制器501在步骤ST21开始计算处理，此后前进到步骤ST22的处理。在步骤ST22，获得目标扬声器的阶跃响应。例如，在这种情况下，控制器501在图5A所示的来自目标扬声器的脉冲响应信号中卷积图5B所示的信号，以及获得图5C所示的阶跃响应信号。接着，在步骤ST23，控制器501对步骤ST22中获得的阶跃响应信号施加低通滤波器(LPF)，以及提取图所示的阶跃响应信号的低通分量。在该情况下，例如，低通滤波器被设定为具有200Hz至500Hz的截止频率。接着，在步骤ST24，控制器501确定在步骤ST23中提取的低通分量的极性。在这种情况下，控制器501计算由阶跃响应信号的低通分量形成的波形的正参考符号侧(图中的X部分)的面积和负参考符号侧(图中的y部分)的面积，面积最大的参考符号被确定为目标扬声器的阶跃响应信号的低通分量的极性。 接着，在步骤ST25中，控制器501将目标扬声器的阶跃响应信号的低通分量的极性与期望极性进行比较。这里，在步骤ST26中，控制器501确定极性是否同相。当极性是同相时，在步骤ST27，控制器501将极性反转参数设定为“1”，此后在步骤ST28终止处理。另外，当极性不是同相时，即当极性为不同相时，控制器501在步骤ST29将极性反转参数设定为“-1”，此后在步骤ST28终止处理。在该实施例中，期望极性被设定为前扬声器的阶跃响应信号的低通分量的极性。在这种情况下，使用具有与左前扬声器和右前扬声器相同特征的扬声器，并且也以相同方式执行扬声器连接。这里，左前扬声器或者右前扬声器的阶跃响应信号的低通分量的极性被设定为期望极性。通过将前扬声器的阶跃响应信号的低通分量的极性用作期望极性，前扬声器不再是要在步骤ST5中计算极性反转参数的扬声器。另外，根据该实施例，关于稍后描述的期望相特征和期望幅度特征，也类似地使用前扬声器的相特征和幅度特征。因此，根据该实施例，初始地，基于来自前扬声器的响应信号计算其极性、相特征、和幅度特征。这里，如稍后描述的，前扬声器不再是要计算以下描述的相滤波器参数和幅度滤波器参数的扬声器，以及前扬声器不再是要计算极性反转参数的扬声器。返回图3，在步骤ST5计算极性反转参数之后，控制器501在步骤ST6计算相滤波器参数。在这种情况下，控制器501顺序地将每个扬声器(排除前扬声器和重低音扬声器)设定为目标扬声器，并且计算其相滤波器参数。为了获得准确的环绕效果，优选地，每个扬声器的相特征均相等。在不同类型的扬声器混合的情况下，或者在从墙反射的声音等对再现环境具有很大影响的情况下，每个扬声器的相特征变得不同。在这种情况下，重要的是，应当应用适当的滤波器以及使所有扬声器的相特征相等。在步骤ST6，控制器501计算期望相特征与根据来自目标扬声器的响应信号的FFT (快速傅立叶变换)分析的相特征之间的差。这里，具有对差进行补偿的特征的相调整滤波器的系数值被计算为相滤波器参数。在这种情况下，关于极性反转参数被设定为“-I”的目标扬声器，控制器501在目标扬声器的相特征反转之后计算相对于期望相特征的差。可将线性相特征、特定扬声器的相特征等设定为期望相特征。然而，如上所述，根据该实施例，前扬声器的相特征被用作期望相特征。根据来自左前扬声器和右前扬声器的两个扬声器的响应信号中的响应信号之一、或者由两者平均后的响应信号的FFT分析的相特征被设定为期望相特征。接着，在步骤ST7，控制器501计算幅度滤波器参数。在这种情况下，控制器501顺序地将每个扬声器(排除前扬声器和重低音扬声器)设定为目标扬声器，以及计算目标扬声器的幅度滤波器参数。为了获得准确的环绕效果，优选地，每个扬声器的幅度特征均应相等。在不同类型的扬声器混合的情况下，或者在从墙反射的声音等对再现环境具有很大影响的情况下，每个扬声器的幅度特征变得不同。在这种情况下，重要的是，应当应用适当的滤波器以及使所有滤波器的幅度特征相等。在步骤ST7，控制器501计算期望幅度特征与根据来自目标扬声器的响应信号的FFT(快速傅立叶变换)分析的幅度特征之间的差。这里，计算具有对差进行补偿的特征的幅度补偿滤波器的系数值。 可将平坦的相特征、特定扬声器的幅度特征等设定为期望幅度特征。然而，如上所述，根据该实施例，前扬声器的幅度特征被用作期望幅度特征。根据来自左前扬声器和右前扬声器的两个扬声器的响应信号中的响应信号之一、或者由两者平均后的响应信号的FFT分析的幅度特征被设定为期望幅度特征。接着，在步骤ST8，控制器501计算延迟滤波器参数。在这种情况下，控制器501顺序地将每个扬声器设定为目标扬声器，以及计算其延迟参数。为了获得准确的环绕效果，优选地，每个扬声器与聆听位置之间的距离均应相等。然而，在典型的家庭中以相等的距离安装所有的扬声器可能常常是困难的。在这种情况下，通过对供应到聆听位置附近的扬声器的信号提供适当的延迟，在聆听位置处执行每个通道再现信号的时间对准，因此可以使所有的扬声器距离相等。可通过将测试信号到达麦克风400花费的时间乘以声音的速度，来计算每个扬声器离聆听位置的距离。如上所述，通过将前扬声器设定为期望扬声器，控制器501使中心扬声器和环绕扬声器的相特征和幅度特征匹配前扬声器的相特征和幅度特征。因此，在声学调整块中，关于到前扬声器的输出信号，不执行相滤波处理和幅度滤波处理。这里，在步骤ST8，关于到中心扬声器和环绕扬声器的输出信号，考虑到由滤波处理花费的延迟时间，控制器501计算每个扬声器的延迟参数。接着，在步骤ST9，控制器501将分别在步骤ST5至步骤ST8中计算的每个扬声器的声学调整参数存储在声学调整参数存储器503中。如上所述，声学调整参数包括极性反转参数、相滤波器参数、幅度滤波器参数和延迟参数。这里，在步骤ST10，控制器501终止分析处理。[DSP =声学调整块的说明]如上所述，当声学设备200处于再现阶段时，DSP 220配置声学调整块。图6示出在这种情况下的DSP的配置实例。在图6中，用相同的附图标记来表不对应于图I的部分。在这种情况下，DSP 220设置有控制器601、和声学调整参数存储器602。声学调整参数存储器602与上述声学调整块中的声学调整参数存储器503(参考图2)相同。上述声学分析块中计算的每个扬声器的声学调整参数存储在声学调整参数存储器602中。
另外，在中心扬声器(中心SP)的声音信号通道中，DSP 220具有极性反转电路611、相调整滤波器612、幅度调整滤波器613和延迟存储器614。而且，在左前扬声器(前LSP)的声音信号通道中，DSP 220具有延迟存储器624。此外，在右前扬声器(前RSP)的声音信号通道中，DSP 220具有延迟存储器634。另外，在左环绕扬声器(环绕LSP)的声音信号通道中，DSP 220具有极性反转电路641、相调整滤波器642、幅度调整滤波器643和延迟存储器644。此外，在右环绕扬声器(环绕RSP)的声音信号通道中，DSP220具有极性反转电路651、相调整滤波器652、幅度调整滤波器653和延迟存储器654。另外，在重低音扬声器的声音信号通道中，DSP 220具有延迟存储器664。这里，例如，用FIR滤波器来配置相调整滤波器612、642和652，从而不产生相失真。相比之下，用FIR滤波器或IIR滤波器来配置幅度调整滤波器613、643和653。控制器601控制作为声学调整块的DSP 220的每个部分的操作。控制器601读出存储在声学调整参数存储器602中的每个扬声器的声学调整参数，并且将极性反转电路、相调整滤波器、幅度调整滤波器和延迟滤波器设定在每个扬声器的声音信号通道中。极性反转电路611、641和651将输入声音信号乘以作为设定的极性反转参数的乘法系数“I”或“-1”，以及根据需要执行输入声音信号的极性反转。相调整滤波器612、642和652调整中心扬声器、左环绕扬声器和右环绕扬声器的相特征以匹配前扬声器的相特征。幅度调整滤波器613、643和653调整中心扬声器、左环绕扬声器和右环绕扬声器的幅度特征以匹配前扬声器的幅度特征。延迟存储器614至664调整每个声音信号的延迟时间，使得来自每个扬声器的输出信号同时到达聆听位置。作为图6所不的声学调整块，DSP 220对每个扬声器的声音信号执行声学调整。即，在即将经由放大器230将调整后的声音信号供应到中心扬声器时，通过极性反转电路611、相调整滤波器612、幅度调整滤波器613和延迟存储器614，声学地调整从译码器210输出的中心扬声器的声音信号。另外，在即将经由放大器230将声学调整后的声音信号供应到左前扬声器时，通过延迟存储器624声学地调整从译码器210输出的左前扬声器的声音信号。此外，在即将经由放大器230将声学调整后的声音信号供应到右前扬声器时，通过延迟存储器634声学地调整从译码器210输出的右前扬声器的声音信号。另外，在即将经由放大器230将调整后的声音信号供应到左环绕扬声器时，通过极性反转电路641、相调整滤波器642、幅度调整滤波器643和延迟存储器644，声学地调整从译码器210输出的左环绕扬声器的声音信号。此外，在即将经由放大器230将调整后的声音信号供应到右环绕扬声器时，通过极性反转电路651、相调整滤波器652、幅度调整滤波器653和延迟存储器654,声学地调整从译码器210输出的右环绕扬声器的声音信号。另外，在即将经由放大器230将调整后的声音信号供应到重低音扬声器时，通过延迟存储器664,声学地调整从译码器210输出的重低音扬声器的声音信号。如上所述，在图I所示的多通道再现系统10中，当声学设备200处于分析阶段时，DSP 220配置声学分析块。因此，在声学分析块中，计算声学调整参数，声学调整参数用于对输出到扬声器300的声音信号执行诸如相调整和幅度调整的声学调整。在这种情况下，声学调整参数包括极性反转参数。使用采用麦克风400采集的来自扬声器300的响应信号的低通分量，来计算极性反转参数。所以，当调整再现期间的声学特征时，通过基于上述极性反转参数执行声音信号的极性反转处理，可以很大地减少相调整处理中的低通相调整量。因此，例如作为相调整滤波器，即使在使用FIR滤波器的情况下，也可以很大地减小其系数大小以及促进成本降低。另外，在图I所示的多通道再现系统10中，在由DSP 220配置的声学分析块中，使用采用麦克风400采集的来自扬声器300的响应信号的低通分量，来计算极性反转参数。在这种情况下，通过基于响应信号的低通分量的波形中的正参考符号侧的面积与负参考符号侧的面积的面积比来确定极性，可以以高精确度确定响应信号的低通分量的极性。例如，可将多个单元，例如高通扬声器单元和低通扬声器单元配置为扬声器。在这种情况下，如果在响应信号的峰值点位于正参考符号侧上或位于负参考符号侧上时确定相极性，确定结果可能不表示低通分量的极性。例如，图7A示出来自扬声器的脉冲响应信号的示例，其中，高通相极性为同相，而 低通相极性为反相。在这种情况下，当在峰值点(P)处确定相极性时，其被确定为同相。然而，当在图7A所示的来自扬声器的脉冲响应信号中卷积图7B所示的阶跃信号时，获得图7C所示的阶跃响应信号。这里，如图7D所示，当对阶跃响应信号应用低通滤波器(LPF)时，提取阶跃响应信号的低通分量。由阶跃响应信号的低通分量形成的波形的负参考符号侧的面积(图7的y部分)变得大于正参考符号侧的面积(图7D的X部分)。所以，来自扬声器的响应信号的低通分量的极性被正确地确定为反相。另外，在图I所示的多通道再现系统10中，在由DSP 220配置的声学分析块中，计算每个扬声器的声学调整参数(极性反转参数、相滤波器参数、幅度滤波器参数和延迟参数)。在这种情况下，根据期望地设定来自前扬声器的响应信号的低通分量的相特征和幅度特征，以及计算其它扬声器的声学调整参数。所以，当声学设备200处于再现阶段时，在由DSP220配置的声学调整块中，极性反转电路、相调整滤波器、和幅度调整滤波器可不设置在前扬声器的声音信号通道中，从而简化配置。2.修改这里，在上述实施例中，当声学设备200处于分析阶段时，在由DSP220配置的声学分析块中，已经描述了根据期望地设定和使用前扬声器的极性、相特征和幅度特征。然而，可考虑到的是，在配置扬声器300的各个5. I通道扬声器中，可根据期望地设定和使用除前扬声器以外的其它扬声器的极性、相特征和幅度特征。另外，可考虑到的是，可根据需要地设定和使用与配置扬声器300的各个5. I通道扬声器相分离的其它扬声器的极性、相特征和幅度特征，或者可根据需要地设定和使用虚拟扬声器的极性、相特征和幅度特征。在这种情况下，当声学设备200处于再现阶段时，在由DSP 220配置的声学调整块中，极性反转电路、相调整滤波器和幅度调整滤波器应当设置在前扬声器的声音信号通道中。而且，根据上述实施例，给出了处理5. I通道声音信号的多通道再现系统10的示例。自然地，本公开也可以以类似的方式应用于处理其它多通道声音信号，例如7. I通道音频的多通道再现系统。本公开包含与2011年3月4日在日本专利局提交的日本优先权专利JP2011-047370中公开的主题有关的主题，其全部内容通过引用合并于此。
本领域技术人员应当理解，取决于设计需求和其它因素，可进行各种修改、组合、子组合和替换，只要其在所附权利要求及其等同内容的范围之内即可。
权利要求
1.一种声学设备，其从配置多通道再现系统的多个扬声器输出测试信号，以及通过使用麦克风采集来自所述扬声器的响应信号来调整声学特征，所述声学设备包括 测试信号存储单元，其存储从所述扬声器输出的测试信号； 响应信号存储单元，其存储由所述麦克风采集的来自所述扬声器的响应信号； 参数计算单元，其基于存储在所述响应信号存储单元中的来自所述扬声器的所述响应信号，计算至少包括极性反转参数和相滤波器参数的声学调整参数；以及 声学调整参数存储单元，其存储由所述参 数计算单元计算的所述声学调整参数， 其中，所述参数计算单元使用所述响应信号的低通分量来计算所述极性反转参数。
2.根据权利要求I所述的声学设备，其中，所述参数计算单元基于所述响应信号的所述低通分量的波形中的正参考符号侧的面积与负参考符号侧的面积的面积比来确定极性，并且计算所述极性反转参数。
3.根据权利要求2所述的声学设备， 其中，由所述麦克风采集的所述响应信号为脉冲响应信号，以及所述参数计算单元将低频通过滤波器应用于通过在所述脉冲响应信号中卷积阶跃信号而获得的阶跃响应信号，并且获得所述响应信号的所述低通分量。
4.根据权利要求I所述的声学设备，其中，所述参数计算单元计算所述极性反转参数，使得所述响应信号的所述低通分量的极性匹配期望极性。
5.根据权利要求4所述的声学设备，其中，所述期望极性为来自从所述多个扬声器中选择的预定扬声器的所述响应信号的所述低通分量的极性。
6.根据权利要求5所述的声学设备，其中，配置所述多通道再现系统的所述多个扬声器包括前扬声器，所述前扬声器为所述预定扬声器。
7.—种声学调整方法，其从配置多通道再现系统的多个扬声器输出测试信号，以及通过使用麦克风采集来自所述扬声器的响应信号来调整声学特征，所述方法包括 从所述扬声器输出测试信号； 使用所述麦克风采集来自所述扬声器的响应信号； 基于在所述响应信号的所述采集中采集的来自所述扬声器的所述响应信号，计算至少包括极性反转参数和相滤波器参数的声学调整参数；以及 存储在所述声学调整参数的所述计算中计算的所述声学调整参数， 其中，在所述声学调整参数的计算中，使用所述响应信号的低通分量来计算所述极性反转参数。
8.一种程序，其使计算机用作 测试信号输出单元，其从配置多通道再现系统的多个扬声器输出测试信号； 响应信号存储单元，其存储由麦克风采集的来自所述多个扬声器的响应信号； 参数计算单元，其基于存储在所述响应信号存储单元中的来自所述扬声器的所述响应信号，计算至少包括极性反转参数和相滤波器参数的声学调整参数；以及 声学调整参数存储单元，其存储由所述参数计算单元计算的所述声学调整参数， 其中，所述参数计算单元使用所述响应信号的低通分量来计算所述极性反转参数。
9.一种声学设备，其将声音信号输出到配置多通道再现系统的多个扬声器，所述声学设备包括声学调整单元，其调整要输出到所述多个扬声器的所述声音信号的声学特征； 声学调整参数存储单元，其存储由所述声学调整单元设定的声学调整参数， 其中，所述声学调整单元至少包括极性反转电路和相调整滤波器， 存储在所述声学调整参数存储单元中的所述声学调整参数是基于来自所述扬声器的所述响应信号而计算的，以及 包括在所述声学调整参数中并且由所述极性反转电路设定的 极性反转参数是使用来自所述扬声器的所述响应信号的低通分量而计算的。
10.根据权利要求9所述的声学设备， 其中，计算所述极性反转参数，使得所述响应信号的低通分量的极性匹配来自从所述多个扬声器中选择的预定扬声器的响应信号的低通分量的极性，以及 所述声学调整单元在与除所述多个扬声器中的所述预定扬声器以外的扬声器对应的声音信号通道中具有极性反转电路和相调整滤波器。
11.根据权利要求10所述的声学设备，其中，配置所述多通道再现系统的所述多个扬声器包括前扬声器，所述前扬声器为所述预定扬声器。
全文摘要
提供一种声学设备、声学调整方法及程序。该声学设备从配置多通道再现系统的多个扬声器输出测试信号，以及通过使用麦克风采集来自扬声器的响应信号来调整声学特征，该声学设备包括测试信号存储单元，其存储从扬声器输出的测试信号；响应信号存储单元，其存储由麦克风采集的来自扬声器的响应信号；参数计算单元，其基于存储在响应信号存储单元中的来自扬声器的响应信号，计算至少包括极性反转参数和相滤波器参数的声学调整参数；以及声学调整参数存储单元，其存储由参数计算单元计算的声学调整参数。参数计算单元使用响应信号的低通分量来计算极性反转参数。
文档编号H04S3/00GK102655620SQ20121004481
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月24日 优先权日2011年3月4日
发明者酒井和树, 金井隆 申请人:索尼公司