[发明专利]双声道处理装置及其方法与声音播放系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种双声道(stereo)处理装置及其方法与声音播放系统，且特别是有关于一种能够产生虚拟环绕效果(virtual surround effect)的双声道处理装置及其方法与声音播放系统(sound playback system)。

背景技术

随使用者聆听喜好的不同，目前影音娱乐电子装置都具有音效处理装置，以调适出使用者所偏好的音乐效果。其中为了让聆听者感受到真实空间所产生的音效，音效处理装置会对音效信号进行后处理，以产生虚拟环绕音效。然而，为了能更精确的模拟音乐在真实空间所产生的聆听效果，所需使用滤波器的复杂度也就越高。除此之外，所播放的音乐内容可能已经存在既有的效果，在混合着空间模拟效果以及既有的音乐效果的状况下，有时会产生部分冲突而改变了最后输出该有的音乐质感。因此，在多数的情况下，并不需要使用复杂的空间模拟滤波器。

目前虚拟环绕音效的产生方式有非常多种，其中一种产生虚拟环绕音效的方式对音效进行空间残响模拟(reverberator)，此种产生虚拟环绕音效的方式利用大量的延迟缓冲器(delay unit)来模拟空间反射效果，以模拟出大空间的感受。然而，上述反射处理需要大量的存储单元，且其运算量需求大，因此使用反射处理来产生环绕音效的成本较高。

另外，另一种产生虚拟环绕音效的方式为使用头部相关转换函数(head related transfer function，HRTF)对音效进行处理，此种产生虚拟环绕音效的方式可使用有限脉冲响应滤波器(finite impulse response filter，FIR)或无限脉冲响应滤波器(infinite impulse response filter，IIR)来模拟人耳的反射，以强调定位性能。然而，上述使用FIR或IIR来模拟人耳反射模型时，通常需要大量的运算量，因此使用HRTF来产生环绕音效的成本较高。除此之外，其他已知技术更使用别种方式来产生虚拟环绕音效。

请参照公开号为US 2007/0092084A1的美国专利申请案，其产生虚拟环绕音效的方式简述如下。首先，将左声道与右声道的信号分离成三组信号，此三组信号的第一组信号包括左声道与右声道信号，此三组信号的第二组信号包括左声道与延迟的右声道的差信号、此三组信号的第三组信号包括左声道与右声道之和信号。接着，对左声道与右声道信号会进行两侧声音强度差别(inter-aural intensity difference，IID)滤波与两侧声音时间延迟差别(inter-aural time difference，ITD)滤波。之后，将左声道与延迟的右声道的差信号视为环绕音源，并对此环绕音源进行模拟反射处理。之后，将左声道与右声道之和信号视为中心信号。最后，对此三组信号进行滤波，并将滤波后的三组信号相加，以产生虚拟环绕音效的信号。

接着，请参照公告号为US 6,597,791B1的美国专利，其产生虚拟环绕音效的方式简述如下。首先，将左声道与右声道的信号分离成两组信号，此两组信号的第一组信号包括左声道与右声道信号，此两组信号的第二组信号包括左声道与右声道之差值信号。接着，对左声道与右声道的信号的强度进行调整。接着，将左声道与右声道之差值信号视为环绕音源，并对此环绕音源进行频带等化处理。最后，将处理后的两组信号相加，以获得虚拟环绕音效的信号。

接着，请参照公告号为US 7,006,636B2的美国专利，在这份专利文献中，左声道与右声道的信号在频域上进行频域分析与处理，以产生虚拟的空间音效质感。对左声道与右声道之差值延迟信号视为环绕音源，并对此环绕音源进行反射模拟。

基于上述，传统产生虚拟音效的方式较复杂，需大量运算与存储单元。对于有限运算以及有限存储单元的可携式电子产品来说，并不适合使用传统产生虚拟环效音效的方式。除此之外，过多的运算量反而会消耗较多的功率，因此传统产生虚拟环绕音效的方式亦不符电子产品省电的趋势。

发明内容

本发明的示范实施例提供一种双声道处理装置及其方法，此种双声道处理装置及其方法不需要大量的运算，且能够产生明显的环绕效果，因此能够用于运算能力有限且存储较小的电子装置的声音播放系统，例如手机或便携式多媒体播放装置。