專利名稱：用于播放多聲道數(shù)字聲音的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于播放多聲道數(shù)字聲音的方法和設(shè)備，更具體地講，涉及一種可以基于用戶的位置改變揚(yáng)聲器的特性的用于播放多聲道數(shù)字聲音的方法和裝置。
背景技術(shù)：
近來，家庭影院系統(tǒng)已經(jīng)變得流行。家庭影院系統(tǒng)包括被設(shè)計(jì)以在家中再現(xiàn)在電影院中當(dāng)時(shí)的體現(xiàn)的電視和視頻裝備。術(shù)語“家庭影院”甚至在數(shù)字多功能盤(DVD)播放器開始普遍使用之前已被使用，但是當(dāng)DVD播放器變得更加普遍時(shí)它已經(jīng)變得普及。DVD播放器相對于傳統(tǒng)的音頻系統(tǒng)如激光光盤(LD)播放器、視頻家庭系統(tǒng)(VHS)、和視頻壓縮盤(VCD)播放器提供用戶更多環(huán)境聲音。例如，當(dāng)在屏幕上播放在電影“拯救大兵瑞恩(Saving PrivateRyan)，1998”中子彈在向前方發(fā)射的場景時(shí)，子彈射擊的聲音實(shí)際上從后置揚(yáng)聲器傳出到前置揚(yáng)聲器。另外，當(dāng)在電影“黑客帝國(Matrix)”直升機(jī)在演員上方飛翔時(shí)，看電影的人感覺有直升機(jī)在上方飛翔。這種立體聲音是通過多聲道數(shù)字聲音系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)在，流行多聲道聲音系統(tǒng)如5.1聲道或6聲道數(shù)字聲音系統(tǒng)。
5.1聲道系統(tǒng)通常由五個(gè)分立的全頻率范圍主聲道(左/右前置聲道、中置聲道和左/右后置聲道)加上一個(gè)可選的用于超低音的有限帶寬低頻效果(LEF)聲道(0.1聲道)。位于用戶前方的主聲道指左/右前置揚(yáng)聲器。該主揚(yáng)聲器主要再現(xiàn)背景音樂和效果聲音。另外，因?yàn)樵撝鲹P(yáng)聲器有利于立體聲音的回放所以它在尺寸上比其它揚(yáng)聲器大，但是它不必需大于其它揚(yáng)聲器。中置聲道指中置揚(yáng)聲器并再現(xiàn)嗓音聲音如電影中的對白和音樂中的歌聲但是經(jīng)常包含少量的效果聲音。中置揚(yáng)聲器通常位于電視的頂部從而觀看者感覺聲音好像是從在電視屏幕上的演員傳來的。左/右后置聲道稱作后置揚(yáng)聲器或環(huán)繞揚(yáng)聲器并放置在用戶的左后或右后方。后置揚(yáng)聲器負(fù)責(zé)環(huán)繞效果。該環(huán)繞在過去是單聲道聲音但立體聲環(huán)繞當(dāng)前用于5.1聲道系統(tǒng)。另一方面，因?yàn)榈皖l比高頻無方向性，所以攜載低頻低音的超低音揚(yáng)聲器自由放置。普通的超低音揚(yáng)聲器可以在20到30Hz再現(xiàn)但是高性能超低音揚(yáng)聲器可以再現(xiàn)低于20Hz的低音。由于低頻給聲音增加聲覆效果，所以它可以制造環(huán)境聲音效果。超低音揚(yáng)聲器分為普通超低音揚(yáng)聲器和具有其自己功放的有源超低音揚(yáng)聲器，并現(xiàn)在有源超低音揚(yáng)聲器由于動(dòng)態(tài)聲音和音量控制功能而被廣泛應(yīng)用。除了超低音揚(yáng)聲器的其它揚(yáng)聲器不是彼此實(shí)體不同，而是通過它們的放置劃分。然而，中置揚(yáng)聲器可以稍微與其它揚(yáng)聲器不同以攜載對白。
除了5.1聲道系統(tǒng)之外，存在其它種類的多聲道數(shù)字聲音回放系統(tǒng)如4聲道、4.1聲道和6.1聲道系統(tǒng)。為了安裝具有多聲道數(shù)字聲音回放功能的家庭影院系統(tǒng)，揚(yáng)聲器必須分別連接到設(shè)置在家庭影院系統(tǒng)上的相應(yīng)的音頻信號(hào)輸出終端。
圖1A和1B分別示出5.1聲道家庭影院系統(tǒng)的輸出終端的布局圖和揚(yáng)聲器的放置。
每個(gè)揚(yáng)聲器具有其自己輸入終端以連接到聲音回放設(shè)備的相應(yīng)的輸出終端。即，左前置揚(yáng)聲器應(yīng)該連接到左前置聲道輸出終端并中置揚(yáng)聲器應(yīng)該連接到中置聲道輸出終端。揚(yáng)聲器還應(yīng)該放置在正確的位置。左前置揚(yáng)聲器應(yīng)該放置在用戶的左前方并右前置揚(yáng)聲器應(yīng)該放置在用戶的右前方。左后置揚(yáng)聲器應(yīng)該放置在用戶的左后方并右后置揚(yáng)聲器應(yīng)該放置在用戶的右后方。中置揚(yáng)聲器可以放置在可以放置在用戶前方的家庭影院系統(tǒng)的屏幕顯示器的頂部或底部。因?yàn)槌鸵魮P(yáng)聲器比其它揚(yáng)聲器無方向性，所以它可以放置在任向位置。在揚(yáng)聲器安裝后，用戶可以享受5.1聲道立體聲音。
然而，如果用戶由于任一原因移動(dòng)家庭影院系統(tǒng)的屏幕，則所有揚(yáng)聲器應(yīng)該重新布置。即，即使為了方便的原因沒有移動(dòng)主揚(yáng)聲器，在主揚(yáng)聲器和聲音回放設(shè)備的聲道輸出終端之間的連接應(yīng)該被改變。此時(shí)，因?yàn)樗鼪]有方向所以超低音揚(yáng)聲器的放置或連接不必重新布置。如果用戶沒有重新布置主揚(yáng)聲器和聲音回放設(shè)備上的輸出終端之間的連接而在家庭影院系統(tǒng)中觀看電影時(shí)，則聲音效果與對白和聲音的方向?qū)⒉黄ヅ?。另外，即使?dāng)用戶僅僅享受音樂而非電影時(shí)，用戶應(yīng)該在預(yù)定的位置聽音樂是不方便的。因此，需要一種用戶可以在任何位置享受音樂和電影的多聲道數(shù)字聲音回放方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種可以校準(zhǔn)揚(yáng)聲器聲道以匹配用戶的位置的多聲道數(shù)字聲音回放方法和用于實(shí)現(xiàn)該方法的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，該設(shè)備包括聲音信號(hào)產(chǎn)生單元，用于從多聲道聲音資源數(shù)據(jù)產(chǎn)生多聲道聲音信號(hào)；聲道校準(zhǔn)單元，用于存儲(chǔ)根據(jù)用戶的位置信息由控制信號(hào)設(shè)置的聲道校準(zhǔn)矩陣、使用校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)多聲道聲音信號(hào)和攜載校準(zhǔn)的聲音到揚(yáng)聲器。
用戶的位置信息最好由用戶通過用戶接口裝置輸入，并可以包括當(dāng)聽音樂時(shí)用戶希望面對的方向并且該方向包括前、后、左和右。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種多聲道數(shù)字聲音回放裝置的方法，該方法包括在基于用戶輸入的用戶的位置信息設(shè)置聲道校準(zhǔn)矩陣和使用該設(shè)置的矩陣校準(zhǔn)多聲道聲音信號(hào)后從多聲道聲音資源數(shù)據(jù)產(chǎn)生多聲道聲音信號(hào)；并攜載校準(zhǔn)的多聲道聲音信號(hào)至多個(gè)揚(yáng)聲器。
當(dāng)攜載校準(zhǔn)的多聲道聲音信號(hào)時(shí)，用戶的位置信息最好通過用戶接口裝置輸入。用戶的位置信息包括當(dāng)聽音樂時(shí)用戶希望面對的方向并且該方向包括前、后、左和右。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種多聲道數(shù)字聲音校準(zhǔn)設(shè)備，該設(shè)備包括輸入單元，用于接收多聲道數(shù)字聲音信號(hào)；聲道校準(zhǔn)單元，用于存儲(chǔ)由根據(jù)用戶的位置信息的控制信號(hào)設(shè)置的聲道校準(zhǔn)矩陣，基于該矩陣校準(zhǔn)多聲道聲音信號(hào)并傳送校準(zhǔn)的聲音信號(hào)到揚(yáng)聲器。
這里，用戶的位置信息最好通過用戶接口裝置輸入，并用戶的位置信息可以包括當(dāng)聽音樂時(shí)用戶希望面對的方向并該方向包括前、后、左和右。


通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1A示出5.1聲道家庭影院系統(tǒng)的輸出終端的布局和圖1B示出5.1-聲道家庭影院系統(tǒng)的揚(yáng)聲器的放置的布局；圖2是根據(jù)本發(fā)明的多聲道家庭影院系統(tǒng)的功能方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例當(dāng)用戶的位置改變時(shí)示出校準(zhǔn)聲道的方法的流程圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例當(dāng)用戶的位置改變時(shí)示出校準(zhǔn)聲道的方法的流程圖；和圖5A至5D分別示出顯示基于用戶的位置來不同地校準(zhǔn)的聲道的家庭影院系統(tǒng)的屏幕。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的方框圖。
參照圖2，多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備包括聲音信號(hào)產(chǎn)生單元30；控制器20，用于接收用戶通過用戶接口裝置10輸入的命令和控制回放設(shè)備的所有部件；聲道校準(zhǔn)單元40，用于響應(yīng)從控制器20產(chǎn)生的控制信號(hào)校準(zhǔn)揚(yáng)聲器聲道；顯示單元50，用于顯示聲道和多個(gè)揚(yáng)聲器的布局。這里，術(shù)語“多聲道數(shù)字聲音”是指產(chǎn)生的至少被三個(gè)揚(yáng)聲器再現(xiàn)聲音信號(hào)并術(shù)語“聲音資源數(shù)據(jù)”是指數(shù)字聲音數(shù)據(jù)。
聲音信號(hào)產(chǎn)生單元30使用多聲道聲音資源數(shù)據(jù)產(chǎn)生多聲道聲音信號(hào)。由于圖2所示的設(shè)備是5.1聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，所以聲音信號(hào)產(chǎn)生單元30使用5.1多聲道聲音資源數(shù)據(jù)產(chǎn)生左前置揚(yáng)聲器、右前置揚(yáng)聲器、中置揚(yáng)聲器、左后置揚(yáng)聲器、右后置揚(yáng)聲器和超低音揚(yáng)聲器的聲音信號(hào)。該產(chǎn)生的聲音信號(hào)傳送到聲道校準(zhǔn)單元40。
聲道校準(zhǔn)單元40接收多聲道聲音信號(hào)并通過預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)矩陣攜載該接收的信號(hào)到各個(gè)揚(yáng)聲器。后面將詳細(xì)描述響應(yīng)由控制器20產(chǎn)生的控制信號(hào)設(shè)置的矩陣。
控制器20控制多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的每一個(gè)部件并產(chǎn)生控制信號(hào)以響應(yīng)由用戶通過用戶接口裝置1 0輸入的控制命令?？刂破?0在從用戶接口裝置10接收用戶位置信息后，通過調(diào)整由聲道校準(zhǔn)單元40設(shè)置的聲道校準(zhǔn)矩陣使得該設(shè)備輸出匹配用戶的位置的聲音。
用戶接口裝置10傳送由用戶輸入的控制命令到控制器20。用戶接口裝置10可以作為遙控裝置、使用觸摸屏幕技術(shù)的同屏顯示(OSD)或設(shè)置在多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備上的控制按鈕來實(shí)現(xiàn)。用戶可以使用用戶接口裝置10調(diào)節(jié)音量大小、使用均衡器功能和實(shí)現(xiàn)記錄和播放命令。
另外，用戶可以通過用戶接口裝置10輸入他的或她的位置信息改變聲道校準(zhǔn)矩陣來改變揚(yáng)聲器的聲道和特性。
當(dāng)用戶控制多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備時(shí)，顯示單元50顯示聲道校準(zhǔn)的控制狀態(tài)。顯示單元50可以是監(jiān)視器、屏幕或包括發(fā)光二極管的點(diǎn)矩陣裝置。當(dāng)用戶使用OSD作為用戶接口裝置10時(shí)，額外的顯示單元可以省略。
接收聲道聲音信號(hào)和輸出聲道聲音的多個(gè)揚(yáng)聲器通常連接到多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備。揚(yáng)聲器通常通過線纜或電線連接到該設(shè)備，但是在不遠(yuǎn)的將來也可以無線纜連接。
多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備可以通過包括產(chǎn)生多聲道聲音資源數(shù)據(jù)的聲音信號(hào)產(chǎn)生單元而實(shí)現(xiàn)。然而，聲音信號(hào)產(chǎn)生單元可以被接收由傳統(tǒng)多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備播放的多聲道聲音信號(hào)的聲音信號(hào)輸入單元替代。即，多聲道數(shù)字聲音回放單元和聲道校準(zhǔn)單元可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)。
下面將詳細(xì)描述聲道校準(zhǔn)單元40。貫穿本申請的說明書，術(shù)語“聲道”可以被解釋為用于特定聲道的聲音資源。參照圖1A，左前置揚(yáng)聲器、右前置揚(yáng)聲器、左后置揚(yáng)聲器、右后置揚(yáng)聲器、中置揚(yáng)聲器和超低音揚(yáng)聲器攜載不同的聲音資源。如果用于左前置揚(yáng)聲器、右前置揚(yáng)聲器、左后置揚(yáng)聲器、右后置揚(yáng)聲器、中置揚(yáng)聲器和超低音揚(yáng)聲器的聲音資源分別稱作聲道1、聲道2、聲道3、聲道4、聲道5和聲道6，并左前置揚(yáng)聲器、右前置揚(yáng)聲器、左后置揚(yáng)聲器、右后置揚(yáng)聲器、中置揚(yáng)聲器和超低音揚(yáng)聲器分別稱作揚(yáng)聲器1、揚(yáng)聲器2、揚(yáng)聲器3、揚(yáng)聲器4、揚(yáng)聲器5和揚(yáng)聲器6，則傳送到揚(yáng)聲器的聲音信號(hào)被定義為[表達(dá)式1] 式中C1、C2、C3、C4、C5和C6分別表示從聲道1、聲道2、聲道3、聲道4、聲道5和聲道6攜載的聲音信號(hào)，并S1、S2、S3、S4、S5和S6分別表示傳送到揚(yáng)聲器1、揚(yáng)聲器2、揚(yáng)聲器3、揚(yáng)聲器4、揚(yáng)聲器5和揚(yáng)聲器6的聲音信號(hào)。在矩陣中單元(cell)H11到H66的值根據(jù)用戶的位置變化。根據(jù)用戶的位置，單元H11到H66的值改變以使得揚(yáng)聲器輸出適當(dāng)?shù)呐c用戶的位置匹配的聲音。另一方面，在傳統(tǒng)多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備中由揚(yáng)聲器攜載的聲音信號(hào)被定義為[表達(dá)式2] 式中n表示聲道的序號(hào)，C1、C2、C3、...、Cn-1和Cn分別表示來自聲道1、聲道2、聲道3、...、聲道n-1和聲道n的聲音資源的聲音信號(hào)，并S1、S2、S3、...、Sn-1和Sn表示分別傳送到揚(yáng)聲器1、揚(yáng)聲器2、揚(yáng)聲器3、...、揚(yáng)聲器n-1和揚(yáng)聲器n的聲音信號(hào)。同時(shí)，具有單元H11到Hnn的矩陣是聲道校準(zhǔn)矩陣，并單元H11到Hnn的值根據(jù)用戶的位置變化。
由聲道校準(zhǔn)單元40設(shè)置的聲道校準(zhǔn)矩陣是通過加法器、乘法器、多路復(fù)用器和解多路復(fù)用器。
下面是參照圖3和圖4的用于根據(jù)用戶的位置設(shè)置聲道校準(zhǔn)矩陣的方法。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例當(dāng)用戶的位置改變時(shí)校準(zhǔn)聲道的方法的流程圖。
首先，在步驟s10用戶使用用戶接口裝置輸入用戶的位置信息。用戶的位置信息包括用戶位于的位置和用戶面向的方向。大多數(shù)簡化的位置信息由相對于多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的用戶的方向即左、右、前和后組成。根據(jù)本發(fā)明，用戶可以通過基于用戶的位置信息調(diào)整每一個(gè)從揚(yáng)聲器輸出的聲音在任何位置聽立體聲音樂。設(shè)置多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的聲道校準(zhǔn)矩陣的最容易的方法是使用戶使用用戶接口裝置輸入他的或她的位置信息。如果用于自動(dòng)追蹤用戶的方法被開發(fā)，則這樣的輸入處理步驟可以省略。
在用戶的位置信息被輸入后，在步驟s20多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備比較先前設(shè)置的用戶的位置信息和新輸入的用戶的位置信息。如果先前設(shè)置的信息與新輸入的信息不同，則在步驟s30聲道校準(zhǔn)矩陣更新。其次，通過在步驟s40測試揚(yáng)聲器確定用戶的位置信息是否準(zhǔn)確地設(shè)置。如果先前設(shè)置的位置信息與新輸入的信息相同，則揚(yáng)聲器無需在步驟s30更新聲道校準(zhǔn)矩陣而被測試。揚(yáng)聲器測試聲音，從而然后產(chǎn)生語音消息。例如，如果揚(yáng)聲器1被設(shè)置為左前置揚(yáng)聲器，則消息“這是左前置揚(yáng)聲器”在揚(yáng)聲器1產(chǎn)生。
作為揚(yáng)聲器測試的結(jié)果，如果所有揚(yáng)聲器恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置，則用戶的位置信息輸入過程結(jié)束。否則，則在步驟s50通過再次步驟s10至s40來重復(fù)用戶的位置信息輸入過程。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例當(dāng)用戶的位置改變時(shí)校準(zhǔn)聲道的方法的流程圖。
首先，在步驟s110用戶通過用戶接口裝置輸入用戶的位置信息?？梢砸耘c圖3中描述的步驟s10相同的方法輸入用戶輸入的用戶的位置信息。如果用戶的位置信息被輸入，則在步驟s120設(shè)備比較先前設(shè)置的用戶的位置信息和新輸入的位置信息。如果先前設(shè)置的位置與新輸入的信息不同，則在步驟s130更新聲道校準(zhǔn)單元的聲道校準(zhǔn)矩陣。其次，通過在步驟s140測試揚(yáng)聲器確定用戶的位置信息是否恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置。如果先前設(shè)置信息與新輸入信息相同，則揚(yáng)聲器無需在步驟s130更新聲道校準(zhǔn)矩陣而測試。通過測試揚(yáng)聲器，用戶確認(rèn)用戶是否準(zhǔn)確地輸入用戶的位置信息。如果用戶的位置信息被準(zhǔn)確地輸入，則在步驟s160調(diào)諧揚(yáng)聲器。然而，如果用戶的位置信息沒有準(zhǔn)確地輸入，則在步驟s150再次輸入用戶的位置信息。
即使聲道被校準(zhǔn)以匹配用戶的位置，因?yàn)閾P(yáng)聲器再現(xiàn)的聲音根據(jù)安裝回放設(shè)備的房子的結(jié)構(gòu)和房子內(nèi)的家具類型而變化，所以需要揚(yáng)聲器調(diào)諧步驟，即步驟s160。用戶還可以通過揚(yáng)聲器調(diào)諧步驟細(xì)微地校準(zhǔn)聲道以匹配他的或她的喜好。揚(yáng)聲器調(diào)諧通過調(diào)整每一個(gè)揚(yáng)聲器的音量或通過考慮方向的效果改變在聲道校準(zhǔn)矩陣中的參數(shù)的值而完成。
參照圖5A至5D描述一種用于輸入用戶的位置信息和傳送的聲音信號(hào)值到揚(yáng)聲器的方法。
圖5A至5D示出顯示于同屏顯示器(OSD)上的聲道校準(zhǔn)狀態(tài)。
參照圖5A，當(dāng)用戶面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備時(shí)，他或她希望聽音樂。如圖5A所示用戶面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，用戶的位置信息是缺省信息。如果用戶通過視窗畫面顯示系統(tǒng)器(OSD)設(shè)置方向“前”作為用戶的位置信息，則聲道校準(zhǔn)矩陣被定義為[表達(dá)式3]
這里，當(dāng)在初始階段安裝多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備時(shí)，在聲道校準(zhǔn)矩陣中的單元的值可以如由表達(dá)式3到6表達(dá)被先前設(shè)置或新輸入。
揚(yáng)聲器攜載從相應(yīng)的回放設(shè)備上的揚(yáng)聲器輸出終端輸出的聲音。揚(yáng)聲器1設(shè)置為左前置揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器2設(shè)置為右前置揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器3設(shè)置為左后置揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器4設(shè)置為右后置揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器5設(shè)置為中置揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器6設(shè)置為超低音揚(yáng)聲器。
參照圖5B，用戶使他的或她的后背面向多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備。在這種情況中，與在用戶面向多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的情況下不同，各個(gè)揚(yáng)聲器執(zhí)行來自其它揚(yáng)聲器的不同功能。這里，聲道校準(zhǔn)矩陣設(shè)置為[表達(dá)式4] 即，揚(yáng)聲器4變?yōu)樽笄爸脫P(yáng)聲器，揚(yáng)聲器3變?yōu)橛仪爸脫P(yáng)聲器，揚(yáng)聲器2變?yōu)樽蠛笾脫P(yáng)聲器，揚(yáng)聲器1變?yōu)橛液笾脫P(yáng)聲器，并揚(yáng)聲器6變?yōu)槌鸵魮P(yáng)聲器。這里，揚(yáng)聲器3和揚(yáng)聲器4發(fā)揮負(fù)責(zé)攜載對白或語音的中置揚(yáng)聲器的功能。換句話說，揚(yáng)聲器4攜載左前置揚(yáng)聲器的聲道聲音也有一些中置揚(yáng)聲器的聲道聲音，并揚(yáng)聲器3攜載右前置揚(yáng)聲器的聲道聲音也有一些中置揚(yáng)聲器的聲道聲音。由表達(dá)式4中值“a”來確定由揚(yáng)聲器3和揚(yáng)聲器4攜載的中置揚(yáng)聲器的聲道聲音的比例。因?yàn)檎Z音來自用戶后面是不自然的所以揚(yáng)聲器3和揚(yáng)聲器4再現(xiàn)對白或語音。然而，可以以實(shí)際中置揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器5執(zhí)行其自身的功能，即攜載對白或語音的方式設(shè)置揚(yáng)聲器。
參照圖5C，當(dāng)用戶面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的右邊時(shí)他或她希望聽音樂。此時(shí)，與在用戶使他的或她的后背面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的情況下相同，各個(gè)揚(yáng)聲器執(zhí)行與在用戶面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的情況下那些功能不同的功能。這里，聲道校準(zhǔn)矩陣表達(dá)為[表達(dá)式5] 揚(yáng)聲器2變?yōu)樽笄爸脫P(yáng)聲器，揚(yáng)聲器4變?yōu)橛仪爸脫P(yáng)聲器，揚(yáng)聲器1變?yōu)樽蠛笾脫P(yáng)聲器、揚(yáng)聲器3變?yōu)橛液笾脫P(yáng)聲器和揚(yáng)聲器6變?yōu)槌鸵魮P(yáng)聲器。此時(shí)，揚(yáng)聲器2和揚(yáng)聲器4攜載通常由中置揚(yáng)聲器攜載的對白聲音。傳送至揚(yáng)聲器2和揚(yáng)聲器4的對白聲音的比例由在表達(dá)式5中表達(dá)的矩陣中的單元的值“b”確定。
參照圖5D，當(dāng)用戶面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的左邊時(shí)他或她希望聽音樂。此時(shí)，與在用戶使他的或她的后背面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的情況下相同，各個(gè)揚(yáng)聲器執(zhí)行與在用戶面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的情況下那些功能不同的功能，并聲道校準(zhǔn)矩陣表達(dá)為[表達(dá)式6] 如以上表達(dá)式所示，揚(yáng)聲器3發(fā)揮左前置揚(yáng)聲器的功能，揚(yáng)聲器1發(fā)揮右前置揚(yáng)聲器的功能，揚(yáng)聲器4發(fā)揮左后置揚(yáng)聲器的功能，揚(yáng)聲器2發(fā)揮右后置揚(yáng)聲器的功能，并揚(yáng)聲器6發(fā)揮超低音揚(yáng)聲器的功能。揚(yáng)聲器1和揚(yáng)聲器3部分地發(fā)揮攜載對白聲音的中置揚(yáng)聲器的功能。由揚(yáng)聲器1和揚(yáng)聲器3攜載的對白聲音的比例由在表達(dá)式6中單元的值“c”確定。
圖4中所示的揚(yáng)聲器調(diào)諧通過調(diào)整在由上面表達(dá)式表達(dá)的聲道校準(zhǔn)矩陣中的參數(shù)值來完成。例如，可以增加或減少矩陣中單元的值“a”、“b”和“c”中的一個(gè)。另外，在聲道校準(zhǔn)矩陣中的值“1”可以被加權(quán)。另外，措詞“聲音信號(hào)正在被傳送至揚(yáng)聲器”是指揚(yáng)聲器通過線纜連接到多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的輸出終端并通過相應(yīng)的輸出終端和線纜將聲音信號(hào)傳送至揚(yáng)聲器。傳送的電聲音信號(hào)通過在空氣中發(fā)聲的揚(yáng)聲器輸出。
在使用聲道校準(zhǔn)矩陣的情況下，M聲道聲音資源可以改變成N聲道聲音資源，其中N小于M。即，5.1聲道聲音可以改變成2聲道立體聲聲音。此時(shí)，揚(yáng)聲器可以校準(zhǔn)定義為[表達(dá)式7] 式中S1和S2分別表示傳送到立體聲聲音系統(tǒng)的左和右揚(yáng)聲器的信號(hào)。通過由5.1聲道的左前置、左后置、中置和超低音揚(yáng)聲器的信號(hào)放大適當(dāng)?shù)膮?shù)值倍而產(chǎn)生的聲音信號(hào)傳送到立體聲聲音系統(tǒng)的左置揚(yáng)聲器。通過由5.1聲道的右前置、右后置、中置和超低音揚(yáng)聲器的信號(hào)放大適當(dāng)?shù)膮?shù)值倍而產(chǎn)生的聲音信號(hào)傳送到立體聲聲音系統(tǒng)的右置揚(yáng)聲器。通過調(diào)整在聲道校準(zhǔn)矩陣中單元的值，用戶可以聽與用戶的位置匹配的音樂并具有大量聲道的聲音可以改變成具有少量聲道的聲音。
在包括詳細(xì)的描述中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在實(shí)質(zhì)地不脫離本發(fā)明的原則的情況下，可以在優(yōu)選的實(shí)施例中做出一些改變和修改。雖然5.1聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備已經(jīng)在本發(fā)明的上述實(shí)施例中描述，但本發(fā)明應(yīng)該不限于此。根據(jù)本發(fā)明，揚(yáng)聲器的校準(zhǔn)聲道基于用戶的位置信息被變化地校準(zhǔn)，從而本發(fā)明可以應(yīng)用到4.1聲道、6.1聲道或其它多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備。因此，本發(fā)明公開的優(yōu)選的實(shí)施例只用于一般的和描述性的理解并不是為限制的目的。因此，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求確定而不是前面的描述，并落入權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有改變和等同物意被包括其中。
根據(jù)本發(fā)明，用戶可以基于用戶希望聽音樂的位置容易地改變多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的揚(yáng)聲器的特性。即，無需實(shí)質(zhì)地移動(dòng)揚(yáng)聲器，用戶可以使用用戶接口裝置簡單地修改揚(yáng)聲器的特性。
權(quán)利要求
1.一種多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備包括聲音信號(hào)產(chǎn)生單元，用于從多聲道聲音資源數(shù)據(jù)產(chǎn)生數(shù)字聲音信號(hào)；和聲道校準(zhǔn)單元，用于存儲(chǔ)由根據(jù)用戶的位置信息產(chǎn)生的控制信號(hào)設(shè)置的聲道校準(zhǔn)矩陣，使用該存儲(chǔ)的矩陣校準(zhǔn)多聲道聲音信號(hào)，并傳送校準(zhǔn)的聲音信號(hào)到多個(gè)揚(yáng)聲器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，其中，用戶的位置信息由用戶通過用戶接口裝置輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，其中，用戶的位置信息包括當(dāng)聽音樂時(shí)用戶希望面對的方向并且該方向包括前、后、左和右。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，其中，用戶接口裝置是同屏顯示器(OSD)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，其中，聲音信號(hào)由表達(dá)式表達(dá)的聲道校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn) 式中n表示聲道的序號(hào)，C1至Cn分別表示多聲道聲音信號(hào)，S1至Sn分別表示傳送到揚(yáng)聲器1至揚(yáng)聲器n的校準(zhǔn)的聲音信號(hào)，并H11至Hnn表示在聲道校準(zhǔn)矩陣中單元的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，其中，多聲道聲音信號(hào)是5.1聲道聲音信號(hào)(n＝6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，其中，如果用戶在面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的方向，則校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中C1是左前置聲道聲音信號(hào)，C2是右前置聲道聲音信號(hào)，C3是左后置聲道聲音信號(hào)，C4是右后置聲道聲音信號(hào)，C5是中置聲道聲音信號(hào)，C6是超低音聲道聲音信號(hào)，S1是校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)，S2是校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)，S3是校準(zhǔn)的左后置聲道聲音信號(hào)，S4是校準(zhǔn)的右后置聲道聲音信號(hào)，S5是校準(zhǔn)的中置聲道聲音信號(hào)，和S6是校準(zhǔn)的超低音聲道聲音信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，其中，如果用戶在使他的或她的后背面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的方向，則校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中“a”是包含于校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)和校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)的中置聲道聲音信號(hào)的組分的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，其中，用戶的位置信息包括指示右側(cè)的方向，校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中“b”是包含于校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)和校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)的中置聲道聲音信號(hào)的組分的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備，其中，用戶的位置信息包括指示左側(cè)的方向，校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中“c“是包含于校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)和校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)的中置聲道聲音信號(hào)的組分的值。
11.一種多聲道數(shù)字聲音回放方法包括從多聲道聲音資源數(shù)據(jù)產(chǎn)生多聲道聲音信號(hào)；和在基于由用戶輸入的用戶的位置信息設(shè)置聲道校準(zhǔn)矩陣并使用該設(shè)置的矩陣校準(zhǔn)多聲道聲音信號(hào)后，攜載校準(zhǔn)的多聲道聲音信號(hào)到多個(gè)揚(yáng)聲器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多聲道數(shù)字聲音回放方法，其中，當(dāng)攜載校準(zhǔn)的多聲道聲音信號(hào)時(shí)用戶的位置信息是由通過用戶接口裝置輸入。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多聲道數(shù)字聲音回放方法，其中，用戶的位置信息包括當(dāng)聽音樂時(shí)用戶希望面對的方向并且該方向包括前、后、左和右。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多聲道數(shù)字聲音回放方法，其中，用戶接口裝置是同屏顯示器(OSD)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多聲道數(shù)字聲音回放方法，其中，聲音信號(hào)由以下表達(dá)式表達(dá)的聲道校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn) 式中n表示聲道的序號(hào)，C1至Cn分別表示多聲道聲音信號(hào)，S1至Sn分別表示傳送到揚(yáng)聲器1至揚(yáng)聲器n的校準(zhǔn)的聲音信號(hào)，并H11至Hnn表示在聲道校準(zhǔn)矩陣中單元的值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的多聲道數(shù)字聲音回放方法，其中，多聲道聲音信號(hào)是5.1聲道聲音信號(hào)(n＝6)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的多聲道數(shù)字聲音回放方法，其中，如果用戶在面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的方向，則校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中C1是左前置聲道聲音信號(hào)，C2是右前置聲道聲音信號(hào)，C3是左后置聲道聲音信號(hào)，C4是右后置聲道聲音信號(hào)，C5是中置聲道聲音信號(hào)，C6是超低音聲道聲音信號(hào)，S1是校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)，S2是校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)，S3是校準(zhǔn)的左后置聲道聲音信號(hào)，S4是校準(zhǔn)的右后置聲道聲音信號(hào)，S5是校準(zhǔn)的中置聲道聲音信號(hào)，并S6是校準(zhǔn)的超低音聲道聲音信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的多聲道數(shù)字聲音回放方法，其中，如果用戶在使他的或她的后背面向多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的方向，則校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中“a”是包含于校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)和校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)的中置聲道聲音信號(hào)的組分的值。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的多聲道數(shù)字聲音回放方法，其中，用戶的位置信息包括指示右側(cè)的方向，校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中“b”是包含于校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)和校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)的中置聲道聲音信號(hào)的組分的值。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的多聲道數(shù)字聲音回放方法，其中，用戶的位置信息包括指示左側(cè)的方向，校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中“c”是包含于校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)和校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)的中置聲道聲音信號(hào)的組分的值。
21.一種多聲道數(shù)字聲音校準(zhǔn)設(shè)備，包括輸入單元，用于接收多聲道聲音信號(hào)；和聲道校準(zhǔn)單元，用于存儲(chǔ)由基于用戶的位置信息產(chǎn)生的控制信號(hào)設(shè)置的聲道校準(zhǔn)矩陣，使用存儲(chǔ)的矩陣校準(zhǔn)多聲道聲音信號(hào)并攜載校準(zhǔn)的多聲道聲音信號(hào)到多個(gè)揚(yáng)聲器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的多聲道數(shù)字聲音校準(zhǔn)設(shè)備，其中，用戶的位置信息由用戶通過用戶接口裝置輸入。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的多聲道數(shù)字聲音校準(zhǔn)設(shè)備，其中，用戶的位置信息包括當(dāng)聽音樂時(shí)用戶希望面對的方向并該方向包括前、后、左和右。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的多聲道數(shù)字聲音校準(zhǔn)設(shè)備，其中，用戶接口裝置是同屏顯示器(OSD)。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的多聲道數(shù)字聲音校準(zhǔn)設(shè)備，其中，聲音信號(hào)由以下表達(dá)式表達(dá)的聲道校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)， 式中n表示聲道的序號(hào)，C1至Cn分別表示多聲道聲音信號(hào)，S1至Sn分別表示傳送到揚(yáng)聲器1至揚(yáng)聲器n的校準(zhǔn)的聲音信號(hào)，并H11至Hnn表示在聲道校正矩陣中的單元的值。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的多聲道數(shù)字聲音校準(zhǔn)設(shè)備，其中，多聲道聲音信號(hào)是5.1聲道聲音信號(hào)(n＝6)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的多聲道數(shù)字聲音校準(zhǔn)設(shè)備，其中，如果用戶在面對多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的方向，則校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中C1是左前置聲道聲音信號(hào)，C2是右前置聲道聲音信號(hào)，C3是左后置聲道聲音信號(hào)，C4是右后置聲道聲音信號(hào)，C5是中置聲道聲音信號(hào)，C6是超低音聲道聲音信號(hào)，S1是校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)，S2是校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)，S3是校準(zhǔn)的左后置聲道聲音信號(hào)，S4是校準(zhǔn)的右后置聲道聲音信號(hào)，S5是校準(zhǔn)的中置聲道聲音信號(hào)，并S6是校準(zhǔn)的超低音聲道聲音信號(hào)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的多聲道數(shù)字聲音校準(zhǔn)設(shè)備，其中，如果用戶在使他的或她的后背面向多聲道數(shù)字聲音回放設(shè)備的方向，則校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中“a”是包含于校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)和校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)的中置聲道聲音信號(hào)的組分的值。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的多聲道數(shù)字聲音校準(zhǔn)設(shè)備，其中，用戶的位置信息包括指示右側(cè)的方向，校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中“b”是包含于校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)和校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)的中置聲道聲音信號(hào)的組分的值。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的多聲道數(shù)字聲音校準(zhǔn)設(shè)備，其中，用戶的位置信息包括指示左側(cè)的方向，校準(zhǔn)的聲音信號(hào)由以下表達(dá)式計(jì)算 式中“c”是包含于校準(zhǔn)的左前置聲道聲音信號(hào)和校準(zhǔn)的右前置聲道聲音信號(hào)的中置聲道聲音信號(hào)的組分的值。
全文摘要
本發(fā)明公開的是一種用于多聲道數(shù)字聲音回放的方法和設(shè)備。用戶可以享受被校準(zhǔn)以適當(dāng)?shù)仄ヅ溆脩舻奈恢玫亩嗦暤酪魳?。該設(shè)備包括聲音信號(hào)產(chǎn)生單元，用于從多聲道聲音資源數(shù)據(jù)產(chǎn)生數(shù)字聲音信號(hào)，和聲道校準(zhǔn)單元，用于存儲(chǔ)由基于用戶的位置信息產(chǎn)生的控制信號(hào)設(shè)置的聲道校準(zhǔn)矩陣，使用該存儲(chǔ)的矩陣校準(zhǔn)多聲道聲音信號(hào)并攜載校準(zhǔn)的聲音信號(hào)到多個(gè)揚(yáng)聲器。多聲道數(shù)字聲音回放方法包括從多聲道聲音資源數(shù)據(jù)產(chǎn)生多聲道聲音信號(hào)，并在基于由用戶輸入的用戶的位置信息設(shè)置聲道校準(zhǔn)矩陣并使用該設(shè)置的矩陣校準(zhǔn)多聲道聲音信號(hào)后攜載校準(zhǔn)的多聲道聲音信號(hào)到多個(gè)揚(yáng)聲器。
文檔編號(hào)H04S3/00GK1622694SQ20041009136
公開日2005年6月1日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月24日
發(fā)明者張宇镕 申請人:三星電子株式會(huì)社