[发明专利]均衡音响系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及对音响系统进行自动化均衡的方法。

背景技术

过去，通常手动进行诸如机动车辆的专用系统的声音优化。尽管 过去已经对该手动处理的自动化进行了大量的努力，然而这些方法， 例如Cooper/Bauk方法，在实践中已经显现出弱点。在小的高反射区域 中，诸如汽车内部，通常对音响效果没有改善。在大多数情况下，结 果可能更差。

到目前为止，大量的努力投入于对这些不足进行分析和校正。对 在不同收听位置共同出现的声音极点(acoustic pole)和声音零点 (acoustic null)进行均衡的方法(CAP方法)值得注意，或者是那些 在区域中的大量传感器的帮助下，试图采用例如MELMS(多误差最小 均方(Multiple Error Least Mean Square))算法实现均衡的方法。诸如 根据John N.Mourjopoulos的复杂平滑的空间滤波器或平滑方法，或其 它质心方法对在不良声音环境中实现良好的音响效果仅产生有限程度 的帮助。然而，事实是通过专业声学家的工作，已经证明即使采用简 单的手段也可能实现良好的声音效果。

实际上，已经存在在虚拟的任何区域中的允许对任何声音进行建 模的一种方法。然而，波场合成需要诸如计算能力、存储器、扬声器、 放大信道等的非常广泛的资源。从而由于成本和可行性的原因，该技 术当前不适于机动车辆的应用。

发明内容

本发明的目的是提供用于对例如在机动车辆的乘客车厢中的音响 系统进行均衡的自动化方法，其替代先前使用的通过有经验的声学家 进行手动均衡的复杂处理，并且可靠地提供在车辆内部中的预定座位 位置再现声音信号的等级和相位的频率响应，其最精确地匹配预定目 标函数的分布。所述音响系统包括至少两组扬声器，其中被供应给扬 声器的电的声音信号被转换成声学的声音信号。

根据本发明，用于将这样的音响系统自动调节到目标声音的方法 包括以下步骤：为每组独立地提供相应的电的声音信号；为每组扬声 器在至少一个收听位置独立评估声学的声音信号与目标声音的偏差； 并且通过对提供到所述扬声器组的相应电的声音信号进行均衡，来将 至少两组扬声器调节到与目标声音偏差最小，其中评估步骤包括在收 听位置从某组扬声器接收声学的声音信号，其中从利用位置特定因子 加权的在至少一个收听位置的评估来得出在全部收听位置上的总评 估，并且其中每个位置特定因子包括幅度特定因子和相位特定因子。

从而，公开了用于对例如机动车辆中的音响系统的全部单扬声器 的传递函数的幅值和相位进行均衡的自动的，例如迭代的方法，其确 定用于均衡的全部必要参数，而无需任何手动操作，并且由此例如提 供了数字信号处理系统中的适当的滤波。

从音响系统的传递函数与预定目标函数完全自动匹配产生了本发 明的优势效果，在这种情况下音响系统中使用的扬声器的数量和频率 范围可以是可变的。

如果通过对形成音响系统中的立体声对的一对扬声器的每个单扬 声器独立地进行考虑，并且通过关于均衡其传递函数来优化每个单扬 声器，而使自动算法处理预定目标函数，则可实现进一步的优势。

如果不仅通过自动算法执行音响系统中的扬声器的均衡，而且还 在数字信号处理系统中对音响系统中的全部扬声器的交叠滤波器 (crossover filter)进行建模和实现，则可获得更进一步的优势。

如果自动算法不仅对一个座位位置，例如驾驶员的座位位置的均 衡进行最优化，而且采用可选择的加权允许在均衡处理中包括机动车 辆中的全部座位位置，从而包括收听位置，则可类似地实现更进一步 的优势。

附图说明

参照附图和说明书可以更好地理解本发明。图中的组件无需按比 例，而是重点放在对本发明的原理的描述。此外，在图中，类似的附 图标记指示相关的部件。在附图中：

图1示出Blauert方向-确定带；

图2示出平坦声场的等音量曲线；

图3示出宽带扬声器的传递函数，以及用于自动寻找交叉频率的 方法；

图4示出低音扬声器对或者扬声器的单辅低音扬声器(sub-woofer) 的传递函数和等级函数(level function)，以及用于自动寻找交叉频率 的方法；