[发明专利]用于增强声音的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年10月7日提交的题为“用于增强声音的方法和系统”的美国临时申请第61/390,817号的权益，该申请的内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种增强由听众听到的声音的方法，并且更具体地，涉及用于通过在紧邻他或她的耳朵处添加与通常源于主表演区附近的主声音信号同步的补充声学信号，来增强在表演时由观众成员（在此也被称为“听众”）听到的主声音信号的质量的系统和方法。

背景技术

音频事件如音乐会、演讲等经常在大型场所如体育场、公园、竞技场等中举行。由于场所的大小及其声学特性，因此在这样的事件下将音频递送给听众是一项挑战。

在大型场所中，对音频进行广播的扬声器可以布置在理想的位置以将音频递送给观众成员。其他的场所可以简单地将多排扬声器布置在舞台上或者舞台附近。尽管仔细地布置了扬声器，但是被观众成员听到的声音的质量可能不如期望的好。

已经提出了许多用于增强观众成员在音频事件中听到的声音的质量的传统的设备和系统。例如，Saliterman的美国专利第7,110,552号描述了一种被设计成收集在事件中产生的声学信号、无线传输这些声学信号并且将这些声学信号再现给在事件中戴着耳机的多个听众的系统，但是该系统没有尝试来补偿声音的传播延迟。

Oltman等人的美国专利第5,619,582号和第5,822,440号二者以及Simon的美国专利第7,995,770号描述了确实经由耳机在听众的耳朵处增加了无线传输的补充声学信号的系统，其中，补充信号还被延迟以补偿还直接到达听众的耳朵处的主声学信号的传播延迟。

发明内容

根据本发明的一个示例性方面，提供有一种增强声学信号的方法。该方法包括通过使用电子设备中的麦克风来感测声学信号。声学信号响应于主声音信号而被发出并且作为音波通过空间传输。该方法还包括通过使用电子设备中的天线来接收编码有主声音信号的无线信号。基于感测到的声学信号和被编码在接收到的无线信号中的主声音信号来估计空间的脉冲响应。基于估计出的脉冲响应来计算被感测到的声学信号与被编码在接收到的无线信号中的主声音信号之间的延迟。通过使用计算出的延迟对被编码在接收到的无线信号中的主声音信号进行延迟以及再现，以增强被电子设备的用户听到的声学信号。

根据本发明的另一个示例性方面，提供有一种用于增强声学信号的设备。该设备包括麦克风、天线、处理器、延迟线和输出端。麦克风被配置成用于感测声学信号，该声学信号响应于主声音信号而被发出并且作为声波通过空间传输。天线被配置成用于接收编码有主声音信号的无线信号。处理器被配置成用于基于感测到的声学信号和被编码在接收到的无线信号中的主声音信号来估计空间的脉冲响应。处理器还被配置成用于基于估计出的脉冲响应来计算感测到的声学信号与被编码在接收到的无线信号中的主声音信号之间的延迟。延迟线通过使用计算出的延迟来延迟被编码在接收到的无线信号中的主声音信号。经由输出端输出经延迟的主声音信号。

根据本发明的又一个示例性方面，提供有一种被编程有软件指令的计算机可读介质。软件指令在由处理器执行时使得处理器基于感测到的声学信号和被编码在接收到的无线信号中的主声音信号来估计空间的脉冲响应。软件指令还使得处理器基于估计出的脉冲响应来计算感测到的声学信号与被编码在接收到的无线信号中的主声音信号之间的延迟并且输出所计算出的延迟以用于延迟被编码在接收到的无线信号中的主声音信号。

附图说明

为了图示，在附图中示出了本发明的某些实施方式。在附图中，贯穿附图，同样的数字始终指示同样的元素。然而，应该理解的是，发明不限于示出的确切布置、尺寸和乐器。在附图中：

图1示出了根据本发明的示例性实施方式的用于将音频递送给听众的示例性系统，该系统包括一个或更多个音频源、用于混合和处理一个或更多个音频源的混声器、一个或更多个主扬声器以及用于增强通过一个或更多个主扬声器广播的音频的声音增强设备；

图2示出了图1中的根据本发明的示例性实施方式的声音增强设备的示例性实施方式，该声音增强设备使用下述延迟搜索方法进行编程，该延迟搜索算法计算要针对干音频信号施加的延迟，使得干音频信号与湿音频信号同步；

图3示出了根据本发明的示例性实施方式的大的声学空间的期望脉冲响应的示例性对数曲线；

图4A和图4B示出了根据本发明的示例性实施方式的图2的延迟搜索算法的示例性实施方式；