[发明专利]频谱管理系统

说明书

优先权声明

本申请要求由Douglas K.Hogue，Ryan J.Mihelich和Jeffery Tackett于2009年5月1日提交的标题为“Spectral Management”的第61/174,837号美国临时专利申请的优先权，在此结合其内容作为参考。

技术领域

本发明一般涉及音频系统，并尤其涉及对音频系统生成的音频信号的频谱管理。

背景技术

音频/视频系统，诸如家庭娱乐系统或者车辆娱乐系统，已经进步地远超过具有两个或者四个扬声器和双通道音频信号的AM/FM高密度磁盘播放器。目前的车辆音频系统更像是具有卫星接收机和具有五个或更多扬声器位置的高密度磁盘(CD)/数字视频磁盘(DVD)播放器的家庭娱乐中心。类似地，家庭音频/视频系统已经从双通道立体声系统进步为环绕声音频系统，诸如7.1环绕声音频系统。

与先前的使用单个输入音频信号或通道(通常称为“单”音频)的音频或音频/视频系统不同，目前，当重现所录制或者发送的声音时，音频/视频系统通常使用两个输入音频信号或者通道(左和右音频信号)。对这两个音频信号进行处理，并且通过对两个音频信号应用信号处理以生成较高数量的输出音频信号，从而产生环绕声音频信号。新产生的音频信号中的每一个可以是宽带信号，而不通过宽带扬声器重现。

因此，目前存在当对输入音频信号的频率进行分配和路径选择时，对考虑了扬声换能器的特性的音频系统进行频谱管理的需求。

发明内容

音频系统中的频谱管理系统可接收并处理多通道音频输入信号。该频谱管理系统可处理包括在音频信号中的分布式音频通道上包括的音频内容。在一个或更多个分布式音频通道上的音频内容可基于在频率组中预定的可调谐中心频率被分离成低频部分和高频部分。分布式音频内容的被分离出的高频部分或被分离出的低频部分可被路径选择到一个或更多个其它的分布式音频通道。经路径选择的高频部分或低频部分可与在一个或多个其它音频通道上存在的音频内容组合。所得到的分布式音频通道是具有适用于该音频系统的经重新布置的音频内容的适配的分布式音频通道。虽然向音频通道提供了特定的适于对音频系统的操作进行优化的重新布置的音频内容，但是这种对分布式音频通道上的音频内容的高频或低频部分的分离、路径选择和组合可在不损失音频信号的音频内容，或者，不向音频信号添加音频内容的情况下发生。

基于音频系统的预定设置或者可变的操作参数，在分布式音频通道上的音频内容的高频和/或低频范围可在一个或多个其它音频通道之间进行重新路径选择。因此，当音频通道被配置成在音频系统中驱动具有有限频率响应范围的扬声器时，在这些扬声器的频率响应范围以外的音频内容可被重新路径选择到在该音频系统中配置的一个或更多个其它分布式音频通道，以驱动更适合于重现经重新路径选择的频率范围的扬声器。例如，在驱动中心扬声器的中心通道上的高频范围内的音频内容可被从该中心通道重新路径选择到左和右通道上，该左和右通道被配置成驱动比中心扬声器更适合于重现高频率的左和右扬声器。这种对分布式音频通道上的音频内容的高频或低频率部分的分离、路径选择和/或组合可优化期望的音频系统操作，而不损失音频信号的音频内容，或者，不向音频信号添加音频内容。

在一个示例性实现中，频谱管理系统可包括低音转换器、分布式通道音频内容路径选择器，和次低音路径选择器(subwoofer router)，用于完成频谱管理。该分布式通道音频内容路径选择器可包括三重路径选择器和低音路径选择器中的至少一种。在其它实现中，可实现频谱管理系统中的一个或两个部分。低音转换器可基于预确可调谐低音中心频率，由在音频通道中的一个或更多个通道上的音频内容的低频部分，产生经路径选择的低音音频内容。该路径选择的低音内容可分布在分布式音频通道之间。低音路径选择器可基于预定的可调谐中低音中心频率分离出在一个或更多个分布式音频通道上的音频内容的低频部分，并将该低频部分路径选择到其它分布式音频通道上。该三重路径选择器可基于预定可调谐三重中心频率分离出一个或更多个分布式音频通道上的音频内容的高频部分，并将该高频部分路径选择到其他分布式音频通道。次低音路径选择器可基于预定的可调谐次低音中心频率分离出在一个或更多个分布式音频通道上的音频内容的低频部分，并对该低频部分进行路径选择以生成子通道。适配的分布式音频通道和子通道可作为音频输出信号被提供，来驱动扬声器。