[发明专利]扬声器设备和音频信号处理方法有效

专利信息
申请号: 201480002397.6 申请日: 2014-08-19
公开(公告)号: CN104641659B 公开(公告)日: 2017-12-05
发明(设计)人: 片山真树;泽米进;今冈启一 申请(专利权)人: 雅马哈株式会社
主分类号: H04S5/02 分类号: H04S5/02;H04R1/40;H04R3/00;H04R3/14;H04S7/00
代理公司: 北京天昊联合知识产权代理有限公司11112 代理人: 李铭,陈源
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 扬声器 设备 音频 信号 处理 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及输出具有指向性的声波束和让虚拟声音源被感知到的声音的扬声器设备。

背景技术

常规已知通过延迟音频信号并将延迟的音频信号分配至多个扬声器单元来输出具有指向性的声波束的阵列扬声器设备(参见专利文献1)。

在专利文献1的阵列扬声器设备中,通过让在墙壁上反射的每个通道的声波束从听众周围到达听众来定位声音源。

此外,在专利文献1的阵列扬声器设备中,针对其声波束由于例如房间形状的原因而无法到达听众的通道,执行基于头相关传递函数的滤波处理以执行用于定位虚拟声音源的处理。

更具体地,在专利文献1描述的阵列扬声器设备中,将与听众的头形相对应的头传递函数与音频信号进行卷积以改变频率特性。听众通过听到其频率特性被由此改变的声音(让虚拟声音源被感知到的声音)来感知虚拟声音源。因此,将音频信号虚拟定位。

此外,已知通过延迟音频信号并将延迟的音频信号分配至多个扬声器单元来输出具有指向性的声波束的另一阵列扬声器设备(例如参见专利文献2和3)。

在专利文献2的扬声器设备中,C通道的声波束和从墙壁反射之后到达听众的声波束被用于以指定比率输出相同信号,以定位幻像声音源。幻像声音源意即:当使得相同通道的声音从右和左不同方向到达听众时,在这些不同方向之间的中间方向上定位的虚拟声音源。

此外,在专利文献3的阵列扬声器设备中,已经在布置在听众的右侧或左侧的墙壁上反射了一次的声波束和已经在布置在听众的右侧或左侧和后方的墙壁上反射了两次的声波束被用于将幻像声音

源定位在前通道的定位方向和环绕通道的定位方向之间的中间处。

引用列表

专利文献

专利文献1:JP-A-2008-227803

专利文献2:JP-A-2005-159518

专利文献3:JP-A-2010-213031

发明内容

本发明要解决的问题

然而,即使能够让给定通道的声波束到达听众,也存在由于收听环境而无法明确地定位声音源的情况。例如,在收听位置远离墙壁的环境下或在使用了具有低声反射率的墙壁材料的环境下,无法获得足够的定位感。

另一方面,利用虚拟声音源比利用声波束更加难以获得距离感。此外,在基于虚拟声音源的定位中,由于当收听位置相对于规定位置移位时定位感被弱化,因此可实现定位感的区域较窄。此外,由于头相关传递函数是基于模型头的形状来进行设置的,因此存在定位感的个体差异。

此外,当如专利文献1中所描述地仅对特定通道执行基于头相关传递函数的滤波处理时,出现了仅使用声波束的通道和仅使用虚拟声音源的通道,因此,导致通道之间的定位感的差异,这会在某些情况下降低环绕感。

此外,通道之间的各声波束的在墙壁上反射的波束的声音量或频率特性并非完全一样。因此,难以在意图方向上基于声波束来明确地定位幻像声音源。

此外,在专利文献1的阵列扬声器设备中,仅针对其声波束无法到达听众的通道,将音频信号进行虚拟定位以唯一地输出声波束和让虚拟声音源被感知到的声音,并且为了改善定位感,可同时地输出声波束和让虚拟声音源被感知到的声音。

常规上已提出将声场效果添加到内容的声音。声场效果指的是这样一种效果:通过将模拟在如音乐厅之类的声学空间中产生的初始反射声音和后方回响声音的声音叠加到内容的声音上,来让听众体验到如同他/她在如真实的音乐厅之类的另一空间中的存在感,而实际上他/她是在他/她自己的房间中。

这里,初始反射声音指的是:在从声音源输出的所有声音之中,在音乐厅的内墙壁等上被反射若干次之后到达听众的声音,并且该声音比从声音源直接到达听众的声音较晚地到达听众。由于初始反射声音比后方回响声音反射了较少次数,因此其反射模式取决于到达方向而不同。因此,初始反射声音具有取决于到达方向的不同频率特性。

后方回响声音指的是:在音乐厅的内墙壁等上被反射了比初始反射声音更多次数之后到达听众的声音,并且该声音比初始反射声音更晚地到达听众。由于后方回响声音被反射了比初始反射声音更多次数,因此,其反射模式大致均匀而与到达方向无关。因此,后方回响声音具有与到达方向无关的大致相同的频率成分。下文中,模拟真实的初始反射声音的声音被简单指称为初始反射声音,而模拟真实的后方回响声音的声音被简单指称为后方回响声音。

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