[发明专利]用于多声道声音重现系统的低频管理

说明书

技术领域

本发明一般涉及声音重现系统和方法，具体涉及记录在低频效果(LFE) 声道中的低频信号分量的重现。

背景技术

用于多声道回放的现有低音管理系统被设计用于硬件配置，该配置包括许 多不能重现节目素材中超低频内容的扬声器。从而，利用分频网络(crossover network)将信号划分为低频和高频分量。高频分量由“主”扬声器产生。相应的 低频分量通常相互之间以及与低频效果(LFE)声道(适用的)进行相加，并 传送给被称为“低音炮”的专用低频扬声器。图1示出了用于5.1声道节目素材 的这样的现有系统的简单示例。

图1示出用于每个全带宽声道的各自的分频网络，该全带宽声道的每个低 频输出被路由(route)到加法总线(LFE声道混合总线)。此外，通常将LFE 声道提高10dB并添加到相同的加法总线。然后将该组合后的信号路由到低音 炮的放大器。假如主扬声器具有匹配特性，则分频特性也将在声道之间匹配。 但是，假如扬声器不匹配(例如，当环绕扬声器已经降低了低音处理的电位)， 每个声道的分频特性可以根据相应扬声器的需求进行调整。

发明内容

本发明的原理基于这样的事实，如果在包括几个扬声器的扬声器系统中的 每个扬声器的声压源(sound pressure source)近似，则在聆听位置的声压总量 是由每个单独的扬声器产生的各自的声压的总和。在实际情况中，这种近似在 低频带愈加正确。因此，在很低频下，如果相干信号被提供给所有扬声器，则 这些可以看作是单个较大的扬声器一致地工作。

根据本发明，上述原理被用于对单个低音炮提供一种替换方式。因此，根 据本发明，相加的低频声道作为在所有声道中相干的信号被路由回主扬声器， 而不是如图1中示出的现有系统，将相加的低频声道连接到单个的低频扬声器。

在信号加回到各自的扬声器输出之前，这种重定位一般需要将相加的低频 声道信号经过适当的处理。特别地，该处理可以是在加回到各自的扬声器输出 之前施加到低频声道的增益。该增益依赖于至少两个因素：

1、配置中扬声器的数量。系统中的扬声器越多，加入其中的低频声道的增 益越低。

2、连接到给定输出声道的扬声器的低音功率处理能力。可能存在这种情况， 即使在低频下稳定的中等水平(ever moderate level)，扬声器也不能可靠地重 现。在这种情况下，应该相应地减少路由到特定扬声器的低频声道的增益。如 果一个或多个扬声器受到以更高的水平重现低频的限制的性能，但这个问题可 以通过在将处理后的信号加回到各自的扬声器输出之前在相加后的低频声道上 引入信号的频率相关处理来解决。而且，可引入适当的压缩限制器，并结合增 益/衰减装置和频率相关处理装置(滤波器或均衡器)来避免各自扬声器过载的 风险。

应用本发明的原理，可因此避免使用低音炮，而没有使具有强大的低频信 号分量的主扬声器(输出声道1到n)过载的风险。

根据本发明的第一方面，提供用于多声道声音信号重现的系统，包括：

a)n个输入声道，用于接收多声道声音信号；

b)至少一个输入声道，用于接收低频效果(LFE)信号；

c)n个输出声道，用于将信号从系统提供给例如扬声器的各个换能器；

d)对于每个所述输入声道，高通滤波器装置从所述各个输入声道接收信 号，并将对应的高通滤波后的信号提供给各个第二加法装置；

e)对于每个所述输入声道，低通滤波器装置从所述各个输入声道接收信 号，并将对应的低通滤波后的信号提供给第一加法装置；

f)对于用于接收低频效果(LFE)信号的所述至少一个输入声道，增益装 置接收所述低频效果(LFE)信号，并将输出信号提供给所述第一加法装置；

g)对于每个所述输出声道，每个LFE信号处理装置从所述第一加法装置 接收信号，并将处理后的输出信号提供给所述各个第二加法装置；

h)每个所述第二加法装置具有与每个所述输出声道连接的输出；

由此，每个所述输出声道分别将处理后的输出信号提供给每个例如扬声器 的所述换能器。

根据本发明的系统的一个特定实施例，LFE信号处理装置提供从所述第一 加法装置接收的所述信号的频率无关增益或频率无关衰减。