專利名稱：處理音頻數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理音頻數(shù)據(jù)的設(shè)備。除此之外，本發(fā)明還涉及處理音頻數(shù)據(jù)的 方法。此外，本發(fā)明涉及程序單元。此外，本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
背景技術(shù)：
由于便攜式音頻播放器的推廣，頭戴式受話器收聽變得越來越普遍。當(dāng)今甚至 移動電話也允許在頭戴式受話器上回放音樂。頭戴式受話器還越來越多地用在后座娛樂 (RSE)系統(tǒng)中這使得坐在汽車后座的人可以收聽音樂或觀看DVD而不受主汽車音頻設(shè)備 上播放的音樂的干擾并且不干擾前面乘客。另一重要趨勢是越來越多地使用主動降噪(ANR)頭戴式受話器，ANR頭戴式受話 器利用通過頭戴式受話器揚(yáng)聲器播放的反聲(anti-sound)將用戶與環(huán)境聲音(例如，汽車 /飛機(jī)引擎噪聲、風(fēng)扇噪聲、火車/地鐵)隔離。反聲是從置于頭戴式受話器上的麥克風(fēng)計(jì) 算出來的。使用頭戴式受話器時(shí)遭遇的一般缺點(diǎn)是需要遵守左/右順序，S卩，確保左(右)頭 戴式受話器在左(右)耳上。在收聽音樂時(shí)左/右顛倒可能并無大礙，但是例如在電影回 放和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(如，聽覺顯示器)中，左右顛倒在整個(gè)體驗(yàn)上有不良的影響。在上述兩 種情況下，在頭戴式受話器上播放的聲源確實(shí)與物理位置(在電影回放的情況下是屏幕， 在聽覺顯示器的情況下是物理位置)有關(guān)。盡管頭戴式受話器可以在左聽筒上標(biāo)記“L”在右聽筒上標(biāo)記“R”，但是用戶不方 便在每當(dāng)需要戴上頭戴式受話器時(shí)尋找這些指示。盡管存在一些方便之處，例如對于全尺 寸頭戴式受話器線纜插在左側(cè)，或者對于耳內(nèi)頭戴式受話器左側(cè)線纜較短，但是這些并沒 有被普及并且不能防止用戶不適當(dāng)?shù)亟粨Q聲通道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方便收聽者使用的音頻系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的一種用于處理音頻數(shù)據(jù)的設(shè)備、 一種處理音頻數(shù)據(jù)的方法、一種程序單元以及一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，提供了一種用于處理音頻數(shù)據(jù)(可以包括音頻數(shù)據(jù)的 第一部分和音頻數(shù)據(jù)的第二部分，或者由音頻數(shù)據(jù)的第一部分和音頻數(shù)據(jù)的第二部分構(gòu) 成)的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括第一音頻再現(xiàn)單元(還可以表示為左耳音頻再現(xiàn)單元)， 適于以默認(rèn)模式再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第一部分(還可以表示為左耳音頻數(shù)據(jù))以及適于(具 體地，用于)附到用戶的左耳；第二音頻再現(xiàn)單元(也可以表示為右耳音頻再現(xiàn)單元)，適 于以默認(rèn)模式再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第二部分(也可以表示為右耳音頻數(shù)據(jù)，右耳音頻數(shù)據(jù)可以 與音頻數(shù)據(jù)的第一部分不同，在立體聲配置下可以與音頻數(shù)據(jù)的第一部分互補(bǔ))并且適于 (具體地，用于)附到用戶的右耳；檢測單元，適于檢測第一音頻再現(xiàn)單元和第二音頻再現(xiàn) 單元的可能左/右顛倒；以及控制單元，適于當(dāng)檢測到左/右顛倒時(shí)控制第一音頻再現(xiàn)單元再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第二部分以及控制第二音頻再現(xiàn)單元再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第一部分(在實(shí)施 例中，控制單元還可以適于當(dāng)檢測到不存在左/右顛倒時(shí)控制第一音頻再現(xiàn)單元繼續(xù)再現(xiàn) 音頻數(shù)據(jù)的第一部分以及控制第二音頻再現(xiàn)單元繼續(xù)再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第二部分；換言之， 在與默認(rèn)模式不同的左/右顛倒模式下，當(dāng)檢測到第一音頻再現(xiàn)單元已被錯(cuò)誤地附到用戶 右耳而第二音頻再現(xiàn)單元已被錯(cuò)誤地附到用戶左耳時(shí)，可以選擇性地控制第一音頻再現(xiàn)單 元和第二音頻再現(xiàn)單元互換音頻數(shù)據(jù)第一部分和第二部分的再現(xiàn))。根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例，提供了一種處理音頻數(shù)據(jù)的方法，其中所述方法包 括利用要附到用戶左耳的第一音頻再現(xiàn)單元來再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第一部分；利用要附到用 戶右耳的第二音頻再現(xiàn)單元來再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第二部分；檢測第一音頻再現(xiàn)單元和第二音 頻再現(xiàn)單元的左/右顛倒；當(dāng)檢測到左/右顛倒時(shí)，控制第一音頻再現(xiàn)單元再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的 第二部分以及控制第二音頻再現(xiàn)單元再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第一部分。根據(jù)本發(fā)明的另一示例實(shí)施例，提供了一種處理音頻數(shù)據(jù)的程序單元(例如，軟 件代碼或可執(zhí)行代碼形式的軟件例程)，所述程序單元在由處理器來執(zhí)行時(shí)適于控制或執(zhí) 行具有上述特征的音頻數(shù)據(jù)處理方法。根據(jù)本發(fā)明的另一示例實(shí)施例，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如，⑶、DVD、USB 棒、軟盤或硬盤)，在所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中存儲處理音頻數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī) 程序在由處理器來執(zhí)行時(shí)適于控制或執(zhí)行具有上述特征的音頻數(shù)據(jù)處理方法?？梢愿鶕?jù)本發(fā)明實(shí)施例來執(zhí)行的出于音頻再現(xiàn)校正目的的數(shù)據(jù)處理可以由計(jì)算 機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)(即，由軟件來實(shí)現(xiàn))，或者通過使用一個(gè)或多個(gè)特殊電子最優(yōu)化電路來實(shí)現(xiàn) (即，以硬件來實(shí)現(xiàn))，或以混合形式來實(shí)現(xiàn)(即，利用軟件組件和硬件組件來實(shí)現(xiàn))。術(shù)語“音頻數(shù)據(jù)”可以具體是指要由音頻再現(xiàn)設(shè)備具體地由設(shè)備的揚(yáng)聲器來再現(xiàn) 的任何音頻片段。這種音頻內(nèi)容可以包括存儲在諸如CD、DVD或硬盤之類的存儲設(shè)備上或 者可以由電視或廣播站或經(jīng)由諸如公共互聯(lián)網(wǎng)或通訊網(wǎng)之類的通信網(wǎng)絡(luò)廣播的音頻信息。 這種音頻內(nèi)容可以是電影聲音、音樂歌曲、錄音書籍、計(jì)算機(jī)游戲的聲音等等。術(shù)語“音頻再現(xiàn)單元”可以具體是指能夠?qū)㈦娮右纛l數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可以被附有音頻 再現(xiàn)單元的人類收聽者耳朵感知的對應(yīng)聲波的任何實(shí)體。因此，音頻再現(xiàn)單元可以是例如 可以集成在聽筒中的揚(yáng)聲器，用于執(zhí)行有選擇的且空間上受限制的音頻數(shù)據(jù)回放。術(shù)語兩個(gè)音頻再現(xiàn)單元的“左/右顛倒”可以具體是指用戶錯(cuò)誤地將兩個(gè)音頻再 現(xiàn)單元互換或顛倒，即，將右耳音頻再現(xiàn)單元附到左耳而將左耳音頻再現(xiàn)單元附到右耳。因 此，在存在兩個(gè)音頻回放單元的這種不適當(dāng)交換的情況下，本來要提供給左耳的音頻數(shù)據(jù) 可能被提供給右耳，并且反之亦然。向“左”耳或“右”耳的音頻再現(xiàn)單元分配可能是純粹 邏輯上的，即，可以由音頻再現(xiàn)系統(tǒng)來定義，和/或可以向音頻再現(xiàn)系統(tǒng)的用戶指示這種分 配，例如通過分別以諸如“左”或“L”和“右”或“R”之類的指示符來標(biāo)記兩個(gè)音頻再現(xiàn)單 元來向音頻再現(xiàn)系統(tǒng)的用戶指示這種分配。根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，可以提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)自動檢測用戶以錯(cuò)誤方式 佩戴頭戴式受話器或其他音頻再現(xiàn)單元，即，用戶將第一音頻再現(xiàn)單元(本要正確地附到 左耳)附到右耳并且將第二音頻再現(xiàn)單元(本要正確地附到右耳)附到左耳。在再現(xiàn)方向 相關(guān)或空間相關(guān)的音頻數(shù)據(jù)的情況下，這種左/右顛倒可能對音頻數(shù)據(jù)的感知造成不良影 響。因此，示例實(shí)施例可以提供一種自動檢測系統(tǒng)，該自動檢測系統(tǒng)可以識別出頭戴式受話器的錯(cuò)誤佩戴并且可以在檢測到這種錯(cuò)誤佩戴模式時(shí)交換要由兩個(gè)音頻再現(xiàn)單元再現(xiàn)的 音頻數(shù)據(jù)。換言之，第一音頻再現(xiàn)單元被操作為再現(xiàn)右耳音頻數(shù)據(jù)，第二音頻再現(xiàn)單元被操 作為再現(xiàn)左耳音頻數(shù)據(jù)。因此，在不需要用戶執(zhí)行校正動作的情況下，從而以方便用戶的方 式，可以確保甚至不熟練的用戶可以以簡單可靠的方式安全地收聽方向或位置相關(guān)的音頻 數(shù)據(jù)。在下文中，將說明設(shè)備的另外的示例實(shí)施例。然而，這些實(shí)施例也可以應(yīng)用于方 法、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以及程序單元。檢測單元可以包括位于第一音頻再現(xiàn)單元的位置處(例如，與第一音頻再現(xiàn)單元 直接相鄰，例如都集成在相同的聽筒中)并且適于檢測第一音頻信號的第一信號檢測單 元，以及包括位于第二音頻再現(xiàn)單元的位置處(例如，與第二音頻再現(xiàn)單元直接相鄰，例如 都集成在相同的聽筒中)并且適于檢測第二檢測信號的第二信號檢測單元。檢測單元可 以適于基于第一檢測信號和第二檢測信號的評估，具體地基于這兩個(gè)信號之間的時(shí)間相關(guān) 性，來檢測左/右顛倒。因此，每個(gè)音頻再現(xiàn)單元(可以是揚(yáng)聲器)可以邏輯上或空間上被 分配給能夠檢測音頻數(shù)據(jù)或其他數(shù)據(jù)(如，不可聽的超聲波)的相應(yīng)信號檢測單元。也可 以實(shí)現(xiàn)其他檢測信號，如，基于電磁輻射的檢測信號。因此，可以針對每個(gè)音頻再現(xiàn)單元評 估信號的時(shí)間特性。因此，可以估計(jì)與音頻再現(xiàn)單元有關(guān)的位置信息，并且可以檢測可能的 左/右顛倒。仍參考前述實(shí)施例，檢測單元還可以適于通過確定第一信號檢測單元檢測到的信 號與第二信號檢測單元檢測到的信號之間的時(shí)間差來檢測左/右顛倒。還可以分析分派給 音頻再現(xiàn)單元的信號之間的相對時(shí)間偏移。具體地，可以確定信號源(如，聲源、超聲波源 或電磁輻射源)的發(fā)射信號與信號到達(dá)相應(yīng)信號檢測單元的位置之間的運(yùn)行時(shí)間差。仍參考前述實(shí)施例，第一信號檢測單元可以包括第一麥克風(fēng)，第二信號檢測單元 可以包括第二麥克風(fēng)。這些麥克風(fēng)可以用于檢測相應(yīng)的檢測信號。還可以使用已為每個(gè)揚(yáng)聲器分配相應(yīng)麥克風(fēng)的主動降噪(ANR)系統(tǒng)以具體地簡 單且有效的方式來實(shí)現(xiàn)這樣的實(shí)施例。盡管這種麥克風(fēng)在主動降噪系統(tǒng)中主要用于其他 用途(即，用于檢測環(huán)境噪聲以允許相應(yīng)地操縱回放的音頻信號從而補(bǔ)償環(huán)境中的可聽干 擾)，然而這些麥克風(fēng)可以協(xié)作用于檢測使得可以確定兩個(gè)再現(xiàn)單元的位置并從而確定可 能的左/右顛倒的信號。在根據(jù)示例實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的ANR系統(tǒng)中，噪聲消除揚(yáng)聲器可以向原始聲音發(fā)送具有 相同幅度但是具有反相的聲波。在處理所謂的干擾中，聲波組合起來形成新的聲波，并通過 相位消除而彼此有效地抵消。合成的聲波可以非常微弱以至于人耳聽不到。發(fā)射消除信號 的換能器可以位于想要消音的位置(例如用戶的耳朵)。在實(shí)施例中，第一音頻再現(xiàn)單元和 第二音頻再現(xiàn)單元可以適于主動降噪。主動降噪(ANR)頭戴式送受話器可以通過經(jīng)由頭戴 式送受話器揚(yáng)聲器播放所謂的“反噪聲”來減小對環(huán)境噪聲的外露?；驹硎牵名溈?風(fēng)拾取環(huán)境噪聲，利用ANR濾波器對其進(jìn)行濾波和相位反轉(zhuǎn)，并將其發(fā)送回?fù)P聲器。在前饋 ANR的情況下，麥克風(fēng)可以被布置在耳杯外部。在反饋ANR的情況下，麥克風(fēng)可以被布置在 耳杯內(nèi)部。用于主動降噪的附加麥克風(fēng)還可以同時(shí)且協(xié)作地用于檢測可能的左/右顛倒。然而，本發(fā)明的其他實(shí)施例也可以實(shí)現(xiàn)在除了主動降噪系統(tǒng)以外的其他系統(tǒng)中。 因此，甚至在不提供ANR功能的情況下，附加的分立麥克風(fēng)在空間上位于音頻再現(xiàn)單元的位置處也是可能的。設(shè)備還可以包括信號發(fā)射單元，適于發(fā)射參考信號以由第一信號檢測單元檢測 作為第一檢測信號以及由第二信號檢測單元來檢測作為第二檢測信號。這種信號發(fā)射單元 或信號源可以被置于預(yù)先已知的參考位置處，使得在信號檢測單元的不同位置處檢測到的 檢測信號對可以允許得到兩個(gè)音頻再現(xiàn)單元之間的相對空間關(guān)系。例如，信號發(fā)射單元可以發(fā)射可聽參考信號。這樣的可聽參考信號可以是無論如 何要被再現(xiàn)以被人耳感知的音頻聲音(如，音頻內(nèi)容)。備選地，可聽參考信號可以是具體 用于校準(zhǔn)和左/右顛倒的專用音頻測試信號。在另一實(shí)施例中，參考信號可以是不可聽參考信號，如，超聲波，或者也可以是電 磁輻射束。這樣的信號不能被用戶感知因此不會干擾用戶的可聽感知。在實(shí)施例中，信號發(fā)射單元可以包括至少一個(gè)另外的音頻再現(xiàn)單元，適于與第一 音頻再現(xiàn)單元和第二音頻再現(xiàn)單元無關(guān)地再現(xiàn)另外的音頻數(shù)據(jù)，再現(xiàn)的另外的音頻數(shù)據(jù)構(gòu) 成參考信號。因此，可以在第一和第二音頻再現(xiàn)單元(可以由頭戴式受話器來表示)的環(huán) 境中布置作為另外的音頻再現(xiàn)單元的一個(gè)或多個(gè)另外的揚(yáng)聲器，使得這種另外的一個(gè)或多 個(gè)音頻再現(xiàn)單元可以用于產(chǎn)生參考信號，即，可以起到用于發(fā)射參考信號的信號發(fā)射單元 的作用。因此，當(dāng)無論如何將一個(gè)或多個(gè)另外的揚(yáng)聲器置于構(gòu)成第一和第二音頻再現(xiàn)單元 的頭戴式受話器的環(huán)境中時(shí)，可以以非常簡單的方式執(zhí)行左/右顛倒，而不沒有附加的硬 件需求。例如，在汽車的后座娛樂系統(tǒng)中情況也是如此。這樣的實(shí)施例可以是尤為合適的， 因?yàn)樾盘柊l(fā)射單元已經(jīng)存在于音頻再現(xiàn)單元的聲環(huán)境中，例如，在汽車后座娛樂系統(tǒng)中，在 所述汽車后座娛樂系統(tǒng)中，存在用于發(fā)射聲音的揚(yáng)聲器(可以同時(shí)用作一個(gè)或多個(gè)信號發(fā) 射單元)，并且坐在汽車后座上的人可以使用頭戴式受話器來收聽音頻內(nèi)容。有利地，信號發(fā)射單元被固定地安裝在預(yù)先已知的參考位置。在這種情況下，位置 信息(例如，汽車客艙內(nèi)的特定位置)可以用作參考信息，基于該參考信息，可以在分析參 考信號到達(dá)第一和第二音頻再現(xiàn)單元的相應(yīng)位置的到達(dá)時(shí)間之間的時(shí)間差時(shí)，確定第一和 第二音頻再現(xiàn)單元的位置。本發(fā)明的示例實(shí)施例的示例應(yīng)用是汽車的后座娛樂系統(tǒng)、包括用于翻譯或解釋的 頭戴式受話器在內(nèi)的會議系統(tǒng)、飛機(jī)娛樂系統(tǒng)等。音頻再現(xiàn)單元可以構(gòu)成頭戴式送受話器、 頭戴式受話器或耳機(jī)的一部分。其他應(yīng)用也是可能的。實(shí)施例可以具體應(yīng)用于佩戴頭戴式 受話器的收聽者被固定揚(yáng)聲器裝置所環(huán)繞的所有環(huán)境，所述固定揚(yáng)聲器裝置例如是后座娛 樂(RSE)、會議系統(tǒng)(用于翻譯的頭戴式受話器)、飛機(jī)娛樂(IFE)頭戴式受話器等等。例如，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以被實(shí)現(xiàn)為移動電話、電視設(shè)備、錄像機(jī)、監(jiān)視器、游戲 機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、音頻播放器、DVD播放器、CD播放器、基于硬盤的媒體播放器、收音機(jī)、互 聯(lián)網(wǎng)收音機(jī)、公共娛樂設(shè)備、MP3播放器、汽車娛樂設(shè)備、醫(yī)療通信系統(tǒng)、身體佩戴設(shè)備、語音 通信設(shè)備、家庭影院系統(tǒng)、家庭劇場系統(tǒng)、平面電視設(shè)備、氣氛創(chuàng)建設(shè)備、演播室錄制系統(tǒng)、 或音樂廳設(shè)備。然而，這些應(yīng)用僅僅是示例性的，許多技術(shù)領(lǐng)域中的其他應(yīng)用也是可能的。從以下描述的實(shí)施例的示例中，本發(fā)明的上述方面和其他方面將是顯而易見的， 將參考這些實(shí)施例的示例來說明本發(fā)明的上述方面和其他方面。CN 101998222 A
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以下將參考實(shí)施例的示例來詳細(xì)描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于這些實(shí)施例的示 例。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的處理音頻數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的處理音頻數(shù)據(jù)的另一系統(tǒng)。圖3示出了從基準(zhǔn)揚(yáng)聲器到人類收聽者左耳和右耳的左脈沖響應(yīng)和右脈沖響應(yīng)。圖4示出了根據(jù)圖3的脈沖響應(yīng)的互相關(guān)，其中箭頭指示兩耳時(shí)差。
具體實(shí)施例方式圖中所示是示意性的。在不同的圖中，相似或相同的單元具有相同的參考標(biāo)記。根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，可以提供例如用于后座娛樂頭戴式受話器的自動左/ 右頭戴式受話器顛倒檢測。實(shí)施例提供了一種用于例如為用于車內(nèi)后座娛樂的主動降噪頭 戴式受話器自動檢測左/右顛倒的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以利用以下事實(shí)(在收聽者頭部的 每一側(cè))頭戴式送受話器上的麥克風(fēng)被來自播放已知信號的汽車音頻設(shè)備的揚(yáng)聲器環(huán)繞。 這使得可以監(jiān)控這些揚(yáng)聲器中的一個(gè)(或更多個(gè))與兩個(gè)頭戴式送受話器麥克風(fēng)之間的聲 通路。對于每個(gè)揚(yáng)聲器，延遲最小的麥克風(fēng)應(yīng)當(dāng)與揚(yáng)聲器在同一側(cè)。否則，指示麥克風(fēng)被交 換并且可以執(zhí)行自動通道交換。在下文中，參考圖1，將說明根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的音頻再現(xiàn)系統(tǒng)100。圖1示出了具有左耳106和右耳108并且戴著頭戴式受話器130的用戶110。頭 戴式受話器130包括第一耳杯132和第二耳杯134。第一耳杯132包括用于發(fā)射聲波的第 一揚(yáng)聲器102以及用于捕獲聲波的第一麥克風(fēng)116。第二耳杯134包括用于發(fā)射聲波的第 二揚(yáng)聲器104以及用于捕獲聲波的第二麥克風(fēng)118。戴著頭戴式受話器130的用戶110坐 在汽車后座，汽車配備有汽車娛樂系統(tǒng)，所述汽車娛樂系統(tǒng)還包括第三揚(yáng)聲器120和第四 揚(yáng)聲器122，所述第三揚(yáng)聲器120和第四揚(yáng)聲器122在空間上被布置為固定在汽車客艙內(nèi) 的預(yù)先已知位置處。所有揚(yáng)聲器120、122、102、104都連接至汽車的音頻再現(xiàn)系統(tǒng)140，如， HiFi系統(tǒng)。提供音頻數(shù)據(jù)存儲單元142 (例如，硬盤、CD等)，音頻數(shù)據(jù)存儲單元142存儲 要播放的音頻內(nèi)容，如，歌曲、電影等。因此，再現(xiàn)數(shù)據(jù)包括音頻數(shù)據(jù)，并且可選地還可以包 括視頻數(shù)據(jù)。在所示的實(shí)施例中，用戶110再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)存儲設(shè)備142上存儲的多媒體內(nèi) 容。此外，提供處理器(例如，微處理器或中央處理單元CPU)，以參考數(shù)字112、114示 出和表示。如以下將說明的，該處理器能夠檢測并消除頭戴式受話器130的可能左/右顛 倒。在用戶110正確佩戴第一耳杯132和第二耳杯134的情況下，第一耳杯132將附 到用戶110的左耳106，第二耳杯134將附到用戶110的右耳108。如果情況確實(shí)如此，則 揚(yáng)聲器102回放要為左耳106提供的音頻內(nèi)容，揚(yáng)聲器104回放要為右耳108提供的不同 音頻內(nèi)容。如果要再現(xiàn)的音頻內(nèi)容包括空間信息(例如，與可以同時(shí)再現(xiàn)的電影的視頻內(nèi) 容有關(guān)，例如包括與演員當(dāng)前位于顯示器上的哪個(gè)位置有關(guān)的空間信息在內(nèi)的演講)，則左 耳106上的第一耳杯132和右耳108上的第二耳杯134的相關(guān)位置可能很重要。在所述期 望的佩戴配置中的回放模式可以表示為“默認(rèn)模式”。
然而，圖1示出了另一情況，其中在第一耳杯132處，揚(yáng)聲器102錯(cuò)誤附到右耳108 而在第二耳杯134處，揚(yáng)聲器104錯(cuò)誤地附到左耳106，使得與期望的佩戴情況相比，揚(yáng)聲器 102、104所回放的音頻內(nèi)容會被交換。正確操作頭戴式受話器130需要將第一揚(yáng)聲器102 附到左耳106，將第二揚(yáng)聲器104附到右耳108。由于錯(cuò)誤佩戴第一揚(yáng)聲器102和第二揚(yáng)聲 器104，使得第二揚(yáng)聲器104錯(cuò)誤地再現(xiàn)右耳音頻數(shù)據(jù)，第一揚(yáng)聲器102錯(cuò)誤地再現(xiàn)左耳音 頻數(shù)據(jù)。然而，用戶110不方便識別這種左/右顛倒并通過正確地將第一揚(yáng)聲器102附到 左耳106以及將第二揚(yáng)聲器104附到右耳108來手動消除這種左/右顛倒。為了克服這種缺陷，如以下將描述的，根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的系統(tǒng)100提供了 對第一耳杯132和第二耳杯134的錯(cuò)誤佩戴的自動校正。圖1所示的佩戴配置中的相應(yīng)調(diào) 整回放模式可以表示為“左/右顛倒模式”。為了校正回放模式，構(gòu)成上述處理器的一部分的檢測處理單元112適于檢測第一 和第二揚(yáng)聲器102、104的左/右顛倒。鑒于檢測到的左/右轉(zhuǎn)化，構(gòu)成處理器的一部分的 控制單元114也適于控制第一揚(yáng)聲器102 (錯(cuò)誤地附到右耳108并正常再現(xiàn)左耳音頻數(shù)據(jù)) 當(dāng)前再現(xiàn)右耳音頻數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，控制單元114適于控制第二揚(yáng)聲器104 (錯(cuò)誤地附到左耳 106并正常地再現(xiàn)右耳音頻數(shù)據(jù))當(dāng)前再現(xiàn)左耳音頻數(shù)據(jù)。換言之，簡單地轉(zhuǎn)換了要由揚(yáng)聲 器102、104回放的專用音頻數(shù)據(jù)。為了補(bǔ)償揚(yáng)聲器102、104的顛倒佩戴狀態(tài)，也將再現(xiàn)的 音頻數(shù)據(jù)顛倒以便補(bǔ)償顛倒的佩戴狀態(tài)，從而校正提供至左耳106和右耳108的音頻數(shù)據(jù)。 因此，在左/右顛倒模式下，與默認(rèn)模式相比，將揚(yáng)聲器102、104所再現(xiàn)的音頻內(nèi)容顛倒。為了執(zhí)行檢測任務(wù)，可以使用第一麥克風(fēng)116來檢測第一檢測信號，所述第一麥 克風(fēng)116在位置上與第一揚(yáng)聲器102相鄰并且構(gòu)成聽筒132的一部分。此外，在位置上與 第二揚(yáng)聲器104相鄰的第二麥克風(fēng)118可以檢測第二檢測信號?；诘谝粰z測信號和第二 檢測信號，檢測處理單元112判定是否存在左/右顛倒，在必要時(shí)向控制單元114提供相應(yīng) 的控制信號。在這種檢測的情況下，如圖1所示，第四揚(yáng)聲器122同時(shí)被用作參考信號發(fā)射單元 并且發(fā)射參考信號150以供兩個(gè)麥克風(fēng)116、118檢測。由于信號發(fā)射單元122的位置固定 并且由于信號發(fā)射單元122相對于麥克風(fēng)116、118非對稱布置，所以在參考信號150到達(dá) 第一麥克風(fēng)116位置的第一時(shí)間點(diǎn)(或第一時(shí)間間隔)與參考信號150到達(dá)第二麥克風(fēng)118 位置的第二時(shí)間點(diǎn)(第二時(shí)間間隔)之間存在時(shí)間差。該時(shí)間差可以用于檢測是否存在左 /右顛倒。在圖1所示的示例中，由于左/右顛倒，與參考信號150到達(dá)第二麥克風(fēng)118位 置的到達(dá)時(shí)間相比，參考信號150較早到達(dá)第一麥克風(fēng)116的位置。因此，檢測單元112可 以檢測到存在左/右顛倒。因此，可以將第一和第二麥克風(fēng)102、104所再現(xiàn)的音頻數(shù)據(jù)顛 倒以便補(bǔ)償左/右顛倒。在不存在左/右顛倒的情況下，與參考信號150到達(dá)第一麥克風(fēng) 116位置的到達(dá)時(shí)間相比，參考信號150較早到達(dá)第二麥克風(fēng)118的位置。由于存在附加的麥克風(fēng)116、118，所以圖1的系統(tǒng)也可以起到主動降噪系統(tǒng)的作 用。在實(shí)施例中，可以當(dāng)接通音頻數(shù)據(jù)再現(xiàn)系統(tǒng)100時(shí)檢測左/右顛倒的存在或不存 在。還可以例如以規(guī)則的時(shí)間間隔或在發(fā)生預(yù)定義的事件(例如，新的音頻片段的回放) 時(shí)，動態(tài)地重復(fù)左/右顛倒的存在或不存在。在下文中，參考圖2，將說明根據(jù)另一示例實(shí)施例的音頻數(shù)據(jù)再現(xiàn)系統(tǒng)200。圖1和圖2的實(shí)施例非常相似，因此圖1和圖2的相應(yīng)特征也可以在相應(yīng)的另一實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。在圖2的實(shí)施例中，存在另外的揚(yáng)聲器202、204、206、208和210。佩戴立體聲頭 戴式受話器102、104的收聽者110具有位于左側(cè)和/或右側(cè)的揚(yáng)聲器202、204、206、208和 210中的一個(gè)或多個(gè)。頭戴式受話器102、104每側(cè)配備有麥克風(fēng)116、118，例如對于主動降 噪(ANR)頭戴式受話器情況也是如此。令Li是由置于收聽者110左側(cè)的揚(yáng)聲器122播放的參考信號150。Q可以是通過 主汽車音頻設(shè)備播放的音樂或者當(dāng)用戶110戴上頭戴式受話器102、104時(shí)自動播放的測試 信號(可選地，不可聽的)。在圖2中，eaiY和盼4是分別由頭戴式受話器102、104上的左 麥克風(fēng)和右麥克風(fēng)116、118記錄的信號。圖3示出了具有橫坐標(biāo)302的圖300，沿著橫坐標(biāo)302繪制時(shí)間(44. 1kHz下的采 樣)沿著縱坐標(biāo)304繪制幅度。圖3示出了第一曲線306，第一曲線306表示從參考揚(yáng)聲器 122到左耳106的左脈沖響應(yīng)。第二曲線308示出了從參考揚(yáng)聲器122到右耳108的右脈 沖響應(yīng)。圖4示出了具有橫坐標(biāo)402的圖400，沿著橫坐標(biāo)402繪制時(shí)間(44. 1kHz下的采 樣)。沿著縱坐標(biāo)404繪制幅度。圖4示出了曲線406，曲線406指示圖3所示曲線306和 308的互相關(guān)，其中耳間時(shí)差(ITD)如箭頭408所示。因此，圖4示出了 與tfK的互相關(guān)?？梢杂?jì)算eaiY與earK之間的時(shí)間差(稱作耳間時(shí)差I(lǐng)TD)，以便檢測可能的左/右 交換。這可以(但不必須)利用傳統(tǒng)的系統(tǒng)識別技術(shù)(如，公知的NLMS算法、歸一化最小均 方濾波器)來實(shí)現(xiàn)，所述傳統(tǒng)的系統(tǒng)識別技術(shù)計(jì)算參考揚(yáng)聲器122與麥克風(fēng)116、118之間 的聲傳遞函數(shù)。然后對得到的左傳遞函數(shù)和右傳遞函數(shù)(分別是和TFk)進(jìn)行互相關(guān)， 互相關(guān)最大的時(shí)間位置是eaiY與earK信號之間的ITD。在本發(fā)明示例實(shí)施例中可以實(shí)現(xiàn)的另一 ITD計(jì)算技術(shù)(圖中未示出，但是在 "Binaural positioning system for wearable augmented reality audio", Tikander, M. ；Harma, A. ；Karjalainen, M. , Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics,2003IEEE Workshop on. , 19-220ct. 2003pages 153-156, Digital Object Identifier中描述了該技術(shù))在于利用Li對eai^和earK進(jìn)行互相關(guān)。ITD等于左互相關(guān) 最大值與右互相關(guān)的最大值之間的時(shí)間差。在另一實(shí)施例中，還可以通過直接對eaiY和earK進(jìn)行互相關(guān)并確定互相關(guān)的最大 值來得到ITD。然而，前述方法可以在啟用多個(gè)揚(yáng)聲器時(shí)表現(xiàn)得更為魯棒。正(負(fù))ITD意味著earjearj和相對于earL(earK)有時(shí)延。如在當(dāng)前情況下，參 考揚(yáng)聲器122在左側(cè)，左/右交換僅發(fā)生在計(jì)算出的ITD為負(fù)的情況下。對于置于右側(cè)的 參考揚(yáng)聲器122，ITD必須為正以操作左/右交換。如果多個(gè)揚(yáng)聲器122、202、204、206、208、210同時(shí)播放，則可以對揚(yáng)聲器122、202、 204、206、208、210中的一些或每一個(gè)應(yīng)用相同的處理。這可以提高系統(tǒng)的可靠性，尤其是在 有噪環(huán)境中。應(yīng)注意，術(shù)語“包括”不排除其他元素或特征。此外，可以組合關(guān)于不同實(shí)施例而 描述的元素。還應(yīng)注意，權(quán)利要求中的參考標(biāo)記不應(yīng)構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于處理音頻數(shù)據(jù)的設(shè)備(100)，其中，設(shè)備(100)包括第一音頻再現(xiàn)單元(102)，適于再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第一部分以及適于附到用戶(110)的 左耳(106)；第二音頻再現(xiàn)單元(104)，適于再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第二部分以及適于附到用戶(110)的 右耳(108)；檢測單元(112)，適于檢測第一音頻再現(xiàn)單元(102)和第二音頻再現(xiàn)單元(104)的左/ 右顛倒；控制單元(114)，適于當(dāng)檢測到左/右顛倒時(shí)控制第一音頻再現(xiàn)單元(102)再現(xiàn)音頻數(shù) 據(jù)的第二部分以及控制第二音頻再現(xiàn)單元(104)再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，其中，檢測單元(112)包括位于第一音頻再現(xiàn)單元(102)的位置處并且適于檢測第一音頻信 號的第一信號檢測單元(116)，以及包括位于第二音頻再現(xiàn)單元(104)的位置處并且適于 檢測第二檢測信號的第二信號檢測單元(118)；檢測單元(112)適于基于第一檢測信號和第二檢測信號來檢測左/右顛倒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備(100)，其中，檢測單元(112)適于通過確定第一信號檢 測單元(116)檢測到的第一檢測信號與第二信號檢測單元(118)檢測到的第二檢測信號之 間的時(shí)間差來檢測左/右顛倒。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備(100)，其中，第一信號檢測單元(116)包括第一麥克 風(fēng)，第二信號檢測單元(118)包括第二麥克風(fēng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備(100)，包括信號發(fā)射單元(122)，適于發(fā)射參考信號， 由第一信號檢測單元(116)檢測以作為第一檢測信號以及由第二信號檢測單元(118)檢測 以作為第二檢測信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備(100)，其中，信號發(fā)射單元(122)適于發(fā)射可聽參考信 號或不可聽參考信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備(100)，其中，信號發(fā)射單元(122)包括至少一個(gè)另外 的音頻再現(xiàn)單元，適于與第一音頻再現(xiàn)單元(102)和第二音頻再現(xiàn)單元(104)無關(guān)地再現(xiàn) 另外的音頻數(shù)據(jù)，再現(xiàn)的另外的音頻數(shù)據(jù)構(gòu)成參考信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備(100)，其中，信號發(fā)射單元(122)被固定地安裝在預(yù)定 的參考位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，其中，第一音頻再現(xiàn)單元(102)和第二音頻再現(xiàn) 單元(104)適于主動降噪。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，所述設(shè)備被適配為在以下系統(tǒng)之一車輛的后 座娛樂系統(tǒng)、包括用于翻譯的頭戴式受話器的會議系統(tǒng)、以及飛機(jī)娛樂系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，其中，第一音頻再現(xiàn)單元(102)和第二音頻再 現(xiàn)單元(104)構(gòu)成頭戴送受話器、頭戴式受話器或耳機(jī)的一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，被實(shí)現(xiàn)為以下項(xiàng)目中的至少一項(xiàng)移動電話、助 聽器、電視設(shè)備、錄像機(jī)、監(jiān)視器、游戲機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、音頻播放器、DVD播放器、CD播放 器、基于硬盤的媒體播放器、收音機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)收音機(jī)、公共娛樂設(shè)備、MP3播放器、汽車娛樂設(shè) 備、醫(yī)療通信系統(tǒng)、身體佩戴設(shè)備、語音通信設(shè)備、家庭影院系統(tǒng)、家庭劇場系統(tǒng)、平面電視設(shè)備、氣氛創(chuàng)建設(shè)備、演播室錄制系統(tǒng)、以及音樂廳設(shè)備。
13.—種處理音頻數(shù)據(jù)的方法，其中，所述方法包括利用要附到用戶(110)左耳(106)的第一音頻再現(xiàn)單元(102)來再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第一 部分；利用要附到用戶(110)右耳(108)的第二音頻再現(xiàn)單元(104)來再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第二 部分；檢測第一音頻再現(xiàn)單元(102)和第二音頻再現(xiàn)單元(104)的左/右顛倒；當(dāng)檢測到左/右顛倒時(shí)，控制第一音頻再現(xiàn)單元(102)再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第二部分以及 控制第二音頻再現(xiàn)單元(104)再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第一部分。
14.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中存儲處理音頻數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)程序， 所述計(jì)算機(jī)程序在由處理器(112，114)來執(zhí)行時(shí)適于執(zhí)行或控制根據(jù)權(quán)利要求13所述的 方法。
15.一種處理音頻數(shù)據(jù)的程序單元，所述程序單元在由處理器(112，114)來執(zhí)行時(shí)適 于執(zhí)行或控制根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法。
全文摘要
一種用于處理音頻數(shù)據(jù)的設(shè)備(100)，其中，設(shè)備(100)包括第一音頻再現(xiàn)單元(102)，適于再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第一部分以及適于附到用戶(110)的左耳(106)；第二音頻再現(xiàn)單元(104)，適于再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第二部分以及適于附到用戶(110)的右耳(108)；檢測單元(112)，適于檢測第一音頻再現(xiàn)單元(102)和第二音頻再現(xiàn)單元(104)的的左/右顛倒；以及控制單元(114)，適于當(dāng)檢測到左/右顛倒時(shí)控制第一音頻再現(xiàn)單元(102)再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第二部分以及控制第二音頻再現(xiàn)單元(104)再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的第一部分。
文檔編號G11B33/00GK101998222SQ20101025452
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月17日
發(fā)明者克里斯托夫·馬克·麥考斯 申請人:Nxp股份有限公司