[发明专利]立体声增强系统

说明书

                              技术领域

本发明总体涉及音频增强系统，特别是设计为改进立体声音重放真实感的系统和方法。更详细地说，本发明涉及在立体声信号内未引入不自然的相移或时间延迟的情况下用于加宽放大经过一对扬声器的立体声信号所产生的声像的装置。           

                          发明背景

音频或音频-视频工业积极地连续努力克服重放声音的缺陷。最近，随着交互多媒体计算机系统的突破及其他音频视频的发展，提高了对于音质的关注。因此，继续致力于在音频工业进行声音记录及其重放的技术开发。

重放声音的缺陷可以由这样的因素引起。例如，低效记录声音的话筒，和低效重放记录的声音的扬声器。在相关工业增强声像所作的努力已经产生与声音本身信息一起记录和编码声音源的位置信息的方法。这些方法包括使用特定编码的音频信息，及说明这些信息的特定解码系统工作的多声道环绕系统。

不需要特定地记录声音的声音增强系统一般比较简单并且成本很低。这样的系统包括在左和右信号源之间引入不自然的时间延迟或相移。许多这些系统致力于补偿话筒未能模仿人耳的频率响应的缺陷。由于扬声器的位置原因，这些系统也致力于补偿这种事实，即，从该扬声器发出的声音的感觉方向可能与声音的最初位置不一致。尽管上面的系统致力于以更加真实并逼真的方式重放声音，在充满竞争的音频增强领域这些方法的使用已经导致各种各样的结果。

其他的声音增强技术使用被称为总和及差值信号的信号。总和及差值信号分别表示左和右立体声信号之间的总和，及左和右立体声信号之间的差。

提高一对立体声左和右信号的差信号的电平能够加宽从放置在收听者前面的一对扬声器，或其他的电声换能器发出的可感觉的突出的声像，这是众所周知的。从存在有差信号放大的背景或混响声音产生的加宽音像。在现场声音场所，在适当的电平上很容易感觉到这种背景。然而，在记录的工作中，这种背景被直接声音覆盖，并且采用与现场表演的相同电平就不能感觉到背景声。

已经作出很多努力来改进来自记录节目的背景声信息。例如不加选择地增加超过宽频谱的差值信号。然而，不加选择地增加差信号会影响人的声音感觉，这是不希望的。例如，提高音频的中间范围的差信号能够导致收听者头部位置过分敏感的声音感觉。

美国专利Nos，4,748,669和4,866,774公开一种处理总和及差信号的被极力称赞的声音增强技术，该技术由Arnold Klayman作出，与本申请公开的发明的发明人为同一人。

正如’669和’774专利所公开的，提供声音增强系统在选择的频带内提供差信号的动态或者固定均衡。在这样的系统中，提供差信号的均衡来提高较低强度的差信号分量而不过分提高较强的差信号分量。较强的差信号分量一般出现在大约为1到4KHz的中间范围的频率内。这样的中间范围频率对应于人耳已提高了灵敏性的频率。’669和’774专利公开的系统的各种实施例也均衡与特定频带内的总和信号有关的振幅以防止总和信号被差信号覆盖。此外，由’669和’774增强系统提供的差信号的提高电平是总和信号本身的函数。

美国专利No，4,748,669和美国专利No.4,886,774充分公开了人的听觉轻微响应特性，有选择地提高总和及差信号的特定的优点。

即使使用上面的音频增强技术，一般说来，也需要能提供高质量的立体声像增强并能满足不断发展的计算机多媒体市场的所有要求，以及音频和音频视频市场的要求的音频增强系统。本文公开的立体声增强系统满足这种需要。

                      发明概述

本文公开的用于产生较宽声像的装置和方法为美国专利Nos.4,738,669和4,866,744公开的有关的立体声增强系统的改进，作为参考它们已完全引入本文。改进的系统已获得广泛的称赞。例如，在1994.11出版的Multimedia World，一位作者将本发明描述为“看上去它将成为多媒体PC的下一个大事件，并且有很好的理由相信它能够”。此外，就相同的立体声增强系统而论，1994.9出版的PC Gamer杂志写到“在音频技术过去几年的各种进步中，没有令人佩服的”。