[发明专利]电平相关的低音管理

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求基于于2005年6月30日提交的标题为“电平相关的低音管理”的第60/695,731号美国临时申请的35 U.S.C.§119(e)的权益。第60/695,731临时申请包括示例性的系统和方法，其全部结合与此作为参考。

技术领域

本发明大体上涉及信息处理领域，更具体地涉及用于提供低音信号的电平相关的管理的系统和方法。

背景技术

图1描述了实例“非理想”扬声器的和“理想”扬声器的幅度频率响应100。“理想”扬声器(“扬声器”)的频率响应线102具有跨越人类听觉(大体可接受的为从20Hz到20kHz)的整个范围的平坦的频率响应。少数高端扬声器的频率响应接近获得平坦频率响应102的目标。但是，低端至中端的扬声器的频率响应没有接近理想的平坦响应。包括所有低端至中端的扬声器的大多数实际的扬声器的频率响应在人类听觉范围的几个频率范围内偏离了平坦响应。频率响应曲线104表示了一个实例(非理想扬声器)的频率响应。对理想平坦频率响应曲线102的最明显的偏离几乎总是在低频，这正巧也是人类最容易发觉非平坦、衰减的频率响应的地方。多数用户有意识或下意识地基于低频音频输出的响度和清晰度来评价扬声器的质量。更响的、更清晰的低频(“低音”)响应一般评价为感觉“更好”的扬声器。因此，一种补偿衰减的低频响应(如频率响应曲线104所示)的解决方案是提高低频的增益以获得更平坦的频率响应。对于低电平(low-level)输入信号，提高是可行的选项。但是，音频系统提高低电平频率的能力随着输入信号电平的增加而降低。偏离平坦响应的典型的20dB/decade频率响应会需要为10的增益提高系数以返回到平坦响应。因此，提高高电平信号会很容易地超过最大可用功率。另外，提供高电平信号会引起电路组件进行削波，会引起数字-模拟变换器进行削波，以及会物理地损坏扬声器。

真正的低频响应通常需要大的昂贵的驱动器，而大众市场的家用音频是由低成本和感官性能(aesthetics)来驱动的。因此，更平坦频率响应和低成本这两个目标是固有不可调和的。

在电视机(其中，扬声器通常甚至比最便宜的独立扬声器更小更便宜)中非平坦频率响应的问题甚至更严重。由于需要有力地屏蔽通常用于低频扬声器驱动器中的大的磁体结构以避免使视频图像失真，因而进一步妨碍了阴极射线电视机获得更加平坦的低频响应。

已经采用了多种解决方案来补偿非理想扬声器的固有的较差低频响应。一种实例解决方案是固定频率低音管理系统。图2描述了具有传统5:1扬声器配置的音频系统200。5:1扬声器配置具有用于驱动六个扬声器的六(6)个独立的音频信号通道。5:1扬声器配置包括左侧主扬声器202、右侧主扬声器204、左侧卫星扬声器206、右侧卫星扬声器208、前中置扬声器210。除其他特征之外，5:1扬声器安排使得音频设计工程师能够将声音发源位置合并至音频声道中。主扬声器202及204、和前中置扬声器一般比卫星扬声器206和208大。因此，主扬声器202及204、和前扬声器210的低频响应一般在较低的低音频率处比卫星扬声器206及208更加平坦。5:1扬声器安排还包括诸如重低音扬声器(subwoofer bass speaker)212的低频设备(“LFE”)。重低音扬声器212被设计为在20-100Hz频率范围内具有更加理想的响应。因为如果频率位于或低于100Hz则大多数人不能辨别出发出声音的位置，所以位于或低于100Hz的音频频率被认为是无方向的。因此，对于5:1扬声器的安排，重低音扬声器212的位置是不重要的。

音频系统200还包括提供用于驱动扬声器产生声音的音频驱动信号的信号处理系统214。信号处理系统214是(例如)作为音频组件或包括音频组件的电视机、数字通用光盘播放器、磁带录像机(video cassette recorder)、立体声系统、或其他系统。