[发明专利]声音系统及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及声音系统及其操作方法，特别地但并非唯一地涉及空间多声道信号(如立体声或环绕声音信号)的再现。

背景技术

声音的立体声再现多年以来在录制的音乐和其它应用方面已经流行，而近年来，具有多于两个声道的较高的多声道声音再现日益变得普及，如例如由环绕声音系统的普及性所证实的那样。然而，传统的多声道声音再现具有某些固有的缺陷和限制。例如，传统的系统要求各个扬声器对于每个声道具有与期望的声源位置相应的位置。但是，用户将扬声器置于特定位置通常是不现实的，并且希望的是能够提供具有对扬声器位置的减少的约束的和/或来自较少的位置和/或扬声器的多声道声音再现。

而且，为了使听众体验强的空间声音再现，通常有必要使听众处于小的区域(经常被称为“最佳听音位置(sweet spot)”)内。例如，为了体验立体声再现的实际声舞台，需要使听众处于距两个扩音器距离相同之处，并且优选地处于由听众和两个扩音器构成的等边三角形的角上。

然而，这一般是不方便的或不现实的，因为声音再现经常并不在专门的收听环境中进行。例如，对于消费系统而言，扬声器的位置和收听点通常由许多其它的要求(比如房间布局、家具位置等)来决定。再者，例如当不同的听众可能位于不同的位置(例如在房间内布置有各种家具)时，经常应满足多个收听位置。

为了解决这样的缺陷，已经引入了一些产品来特别使用较少的扬声器位置。

例如，已经提出使用全向扬声器，其在所有方向上同等地传播，导致室内均质的声音分布。尽管这可能允许用户放置扬声器的自由度增加，但它倾向于导致声舞台不宽阔。实际上，这样的系统倾向于产生扩散的声音，该声音不包含用于用户的许多强的空间提示，从而导致退化的空间体验。

还已提出，处理供给例如立体声扬声器的信号，使得将体验到这些信号是源自比立体声扬声器的位置更远一些的地方。信号的处理典型地使得源自信号处理和从扬声器到听众的音频声道的总传递函数将对应于来自位于虚拟位置的扬声器的音频声道的虚拟传递函数。因此，该虚拟传递函数被估计并用于确定信号的处理。然而，尽管这种方法能够产生虚幻或虚拟源(例如间隔宽的扬声器)，并可以衰减来自扬声器的直达声，其结果趋于对从扬声器到听众的音频声道的传递函数的变化高度敏感。因此，该方法对听众位置的变化高度敏感，并且通常要求听众位于小的最佳听音位置区域内。

此外还已提出使用扬声器阵列，其中用于多个面朝前方的驱动器的信号被单独地处理，以便在听众处产生期望的响应。信号的处理是复杂的，并且典型地包括音频波束形成算法、陷波生成算法等。尽管在许多实施例中这样的扬声器阵列和复杂的处理可以提供有利的性能，但是它们也趋于复杂、昂贵且相对较大。

因此，改进的声音系统将是有利的，具体地，允许灵活性增加、实施便利、扬声器位置和/或扬声器的数量减少、尺寸减小、复杂性降低、成本降低、扬声器位置独立性增加、收听位置独立性增加、最佳听音位置增加、声舞台更宽阔、空间感改进和/或性能改进的声音系统将是有利的。

发明内容

因此，本发明寻求优选地单独或以任意组合缓解、减轻或消除上述缺陷中的一个或多个缺陷。

按照本发明的一个方面，提供了一种用于产生声音的声音系统，该系统包括：第一音频驱动器装置，用于发出第一音频信号并具有第一轴上方向；第二音频驱动器装置，用于发出第二音频信号并具有第二轴上方向，第一轴上方向和第二轴上方向之间的角度大于90°；第三音频驱动器装置，用于发出第三音频信号并具有第三轴上方向；第一轴上方向和第三轴上方向之间的角度大于45°，且第二轴上方向和第三轴上方向之间的角度大于45°；第一驱动装置，用于从第一信号产生用于第一音频驱动器装置的第一驱动信号，该第一驱动装置和第一音频驱动器装置一起具有第一相位响应；第二驱动装置，用于从第二信号产生用于第二音频驱动器装置的第二驱动信号，该第二驱动装置和第二音频驱动器装置一起具有第二相位响应；以及第三驱动装置，用于从第二信号产生用于第三音频驱动器装置的第三驱动信号，该第三驱动装置和第三音频驱动器装置一起具有第三相位响应，并且第一信号、第二信号和第三信号包括至少一个公共信号分量；其中，在高于第一频率的频率间隔内，第一相位响应偏离第二相位响应在90°和270°之间；并且第三相位响应是变化的相位响应，其变化在最接近第一相位响应的第一相位间隔和最接近第二相位响应的第二相位间隔之间。

在许多实施例中，本发明可以允许性能得到改进。特别地，在许多实施例中，本发明可以提供对扬声器位置和/或收听位置的敏感性降低的收听体验。特别是通常可以实现最佳听音位置增加。