專(zhuān)利名稱(chēng)：聲音增強(qiáng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲音增強(qiáng)。本發(fā)明尤其涉及依照用于生成聲音的換能器的特性來(lái)增強(qiáng)音頻信號(hào)。
背景技術(shù)：
已知不同的聲音換能器可以十分不同地再現(xiàn)相同的音頻信號(hào)。諸如(電磁或靜電)揚(yáng)聲器之類(lèi)的大部分換能器在一個(gè)特定的頻帶中比在其它頻帶中更為高效。據(jù)此具有確定幅度或能量的電輸入信號(hào)生成具有不同幅度的聲輸出信號(hào)，特別是在某些頻率范圍中。如果輸入信號(hào)具有有限頻率范圍，那么輸出信號(hào)可以強(qiáng)有力地取決于所使用的特定換能器。
近來(lái)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了在十分窄頻帶內(nèi)特別高效的換能器。在此頻帶內(nèi)，這些換能器在它們的諧振頻率(或多個(gè)諧振頻率)上或附近操作，由此要求相對(duì)小的(電)輸入信號(hào)來(lái)生成大(聲的)輸出信號(hào)。在歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朎P 03103396.2[PHNL031135]中描述了這種換能器的例子。其它例子包括所謂的“振動(dòng)器”，其被設(shè)計(jì)成用于使諸如桌面之類(lèi)的另一對(duì)象共振。
雖然這種“諧振換能器”當(dāng)在它們的諧振頻率上或附近操作時(shí)比規(guī)則換能器高效得多，然而它們?cè)谄渌l率上并不那么高效。即，在它們的諧振頻率(或多個(gè)諧振頻率)上或附近，這些諧振換能器比普通的換能器能生成具有更大幅度的聲音信號(hào)，而在其它頻率，它們生成具有小(得多的)幅度的聲音信號(hào)。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到此差異可能會(huì)導(dǎo)致不想要的影響。
當(dāng)諧振換能器被設(shè)計(jì)成例如在50Hz操作時(shí)，并且特定的歌曲具有大量在50Hz周?chē)牡鸵?，此低音?huì)被相對(duì)大聲地再現(xiàn)。當(dāng)下一歌曲具有類(lèi)似的低音量但是以80Hz為中心時(shí)，當(dāng)由相同的換能器再現(xiàn)時(shí)此低音幾乎聽(tīng)不到。顯然這是不僅對(duì)于低音再現(xiàn)而且對(duì)于再現(xiàn)其它頻率來(lái)說(shuō)也是不想要的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于克服了現(xiàn)有技術(shù)的這些及其它問(wèn)題，并且提供了用于依照換能器的特性來(lái)調(diào)節(jié)音頻信號(hào)幅度設(shè)備和方法。
據(jù)此，本發(fā)明提供了一種用于依照換能器的特性來(lái)調(diào)節(jié)音頻信號(hào)幅度的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于調(diào)節(jié)所述音頻信號(hào)幅度的裝置使得所述換能器的輸出功率等價(jià)于基準(zhǔn)換能器的輸出功率。即，本發(fā)明的設(shè)備被配置成使用具有確定特性的換能器來(lái)生成聲音信號(hào)，所述聲音信號(hào)具有與使用具有基準(zhǔn)特性的基準(zhǔn)換能器所生成的聲音信號(hào)的響度等效的響度(即，感知功率)。通過(guò)動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)聲級(jí)，也被稱(chēng)作“定標(biāo)”來(lái)達(dá)到此等效響度。
如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“等效響度”意味著把物理上完全相同的(或基本上完全相同的)聲壓級(jí)和在感覺(jué)上完全相同的(或基本上完全相同的)聲壓級(jí)相比較。已知即便聲音信號(hào)在物理上(略微地)不同，所述聲音信號(hào)也可能被感知為完全相同的。
在優(yōu)選實(shí)施例中，等效音頻輸出調(diào)整裝置包括-第一模擬裝置，用于響應(yīng)于音頻信號(hào)來(lái)生成用于表示基準(zhǔn)換能器的輸出的第一信號(hào)，-第二模擬裝置，用于響應(yīng)于所述音頻信號(hào)來(lái)生成用于表示實(shí)際換能器的輸出的第二信號(hào)，-比較器裝置，用于比較所述第一信號(hào)和第二信號(hào)并且用于生成調(diào)整信號(hào)，和-調(diào)整裝置，用于響應(yīng)于所述調(diào)整信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)所述音頻信號(hào)的幅度。
第一模擬裝置當(dāng)被音頻信號(hào)激勵(lì)時(shí)生成用于表示基準(zhǔn)換能器的輸出的第一信號(hào)。用于表示“規(guī)則”換能器的輸出的此第一信號(hào)被用作基準(zhǔn)信號(hào)。第二模擬裝置當(dāng)被相同的音頻信號(hào)激勵(lì)時(shí)生成用于表示實(shí)際換能器的輸出的第二信號(hào)。把用于表示實(shí)際(典型情況下有限帶寬的)換能器的輸出的此第二信號(hào)與第一(基準(zhǔn))信號(hào)相比較以便確定基準(zhǔn)換能器和實(shí)際換能器的輸出信號(hào)偏離到哪個(gè)程度。典型情況下，基準(zhǔn)換能器具有具有想要的特性，例如在大頻率范圍上基本上平的輸出。
第一(基準(zhǔn))信號(hào)和第二(實(shí)際)信號(hào)的比較生成用來(lái)調(diào)節(jié)音頻信號(hào)幅度的調(diào)整信號(hào)，使得在確定的頻率范圍內(nèi)或在確定的頻率上，由(實(shí)際)換能器在基本上相同的聲級(jí)再現(xiàn)音頻信號(hào)，就好像由基準(zhǔn)換能器再現(xiàn)所述音頻信號(hào)一樣。
模擬裝置包括換能器的數(shù)學(xué)或硬件模型并且可以包括用于模擬換能器的信號(hào)響應(yīng)特性的濾波器，濾波器參數(shù)定義了所述模型。這些濾波器可以是用硬件和/或軟件所實(shí)現(xiàn)的數(shù)字濾波器。一些換能器例如可以由高通濾波器來(lái)適當(dāng)?shù)亟！?br> 可以在實(shí)驗(yàn)設(shè)置中確定參數(shù)，其中可以把基準(zhǔn)換能器的輸出功率與測(cè)試換能器的輸出功率相比較，兩個(gè)換能器接收相同的音頻信號(hào)。使用各自測(cè)量的輸出功率來(lái)確定模型(濾波器)參數(shù)。
應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明并不修改換能器的頻率特性。作為替代，依照頻率特性來(lái)調(diào)節(jié)音頻信號(hào)的放大(或衰減)。
在特別有益的實(shí)施例中，第一模擬裝置和第二模擬裝置都包括用于在感覺(jué)上加權(quán)音頻信號(hào)的加權(quán)裝置?？梢詧?zhí)行公知的A加權(quán)過(guò)程的這種加權(quán)裝置使用音質(zhì)模型來(lái)把音頻信號(hào)修改為人感知。依照這種方式，可以實(shí)現(xiàn)更適合于人類(lèi)耳朵的調(diào)整。
在優(yōu)選實(shí)施例中，比較器裝置包括第一和第二信號(hào)幅度確定裝置，用于分別確定第一信號(hào)和第二信號(hào)的幅度。可以通過(guò)計(jì)算信號(hào)的RMS(均方根)值來(lái)確定所述幅度，其是信號(hào)能含量的公知測(cè)量。應(yīng)當(dāng)理解在這方面，確定信號(hào)幅度和確定信號(hào)能量在技術(shù)上是等效的。
有益地是，比較器裝置可以包括幅度比率確定裝置，用于確定第一信號(hào)和第二信號(hào)的幅度比率并且依照所述比率來(lái)確定調(diào)整信號(hào)。作為選擇，如果信號(hào)的能量是可用的，那么可以使用能量比率確定裝置。如果分母中的能量值非常小，那么這種能量比率確定裝置優(yōu)選利用最大值(“最高限度”)以便避免不正確的結(jié)果。
在優(yōu)選實(shí)施例中，調(diào)整裝置包括控制放大器。這允許簡(jiǎn)單的音頻信號(hào)級(jí)控制。然而，還可以使用諸如壓控電阻之類(lèi)的其它調(diào)整裝置。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種包括如上面所定義的設(shè)備的音頻系統(tǒng)。本發(fā)明的音頻系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括第一濾波器部件，用于在音頻信號(hào)被饋送到設(shè)備之前過(guò)濾所述音頻信號(hào)，與所述第一濾波器部件并聯(lián)布置的第二濾波器部件，以及組合部件，用于組合所述設(shè)備和第二濾波器部件的輸出信號(hào)。音頻系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括放大器及其它組件，適當(dāng)?shù)氖羌彝ビ霸合到y(tǒng)或汽車(chē)音響系統(tǒng)。還可以有益地在電視機(jī)中使用本發(fā)明的音頻系統(tǒng)。
本發(fā)明還提供了一種用于依照換能器的特性來(lái)調(diào)節(jié)音頻信號(hào)幅度的方法，所述方法包括用于調(diào)節(jié)所述音頻信號(hào)幅度的步驟使得所述換能器的輸出功率等價(jià)于基準(zhǔn)換能器的輸出功率。
在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括步驟-響應(yīng)于音頻信號(hào)來(lái)生成用于表示基準(zhǔn)換能器的輸出的基準(zhǔn)信號(hào)，-響應(yīng)于所述音頻信號(hào)來(lái)生成用于表示實(shí)際換能器的輸出的另一信號(hào)，-比較所述基準(zhǔn)信號(hào)和所述另一信號(hào)并且生成調(diào)整信號(hào)，并且-響應(yīng)于所述調(diào)整信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)所述音頻信號(hào)的幅度。
可以依照換能器模型來(lái)確定所述基準(zhǔn)信號(hào)和另一信號(hào)，所述換能器模型是用于模擬換能器特性的模型。本發(fā)明的方法可以進(jìn)一步包括優(yōu)選使用A加權(quán)來(lái)在感覺(jué)上加權(quán)音頻信號(hào)的步驟。
本發(fā)明還提供了一種用于執(zhí)行如上面所定義的方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括諸如CD、DVD或軟盤(pán)之類(lèi)的載體，在上面采用電子或光形式來(lái)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序。計(jì)算機(jī)程序指定要由通用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)所執(zhí)行的方法步驟。


下面參考在附圖中所圖示的示例性實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步解釋本發(fā)明，其中圖1示意地示出了依照本發(fā)明設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例。
圖2示意地示出了基準(zhǔn)換能器和諧振換能器的頻率特性。
圖3示意地示出了依照本發(fā)明設(shè)備的增強(qiáng)實(shí)施例。
圖4示意地示出了依照本發(fā)明的音頻系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
僅僅借助圖1中的非限制性例子所示出的設(shè)備1的實(shí)施例包括第一模擬部件11、第二模擬部件12、第一信號(hào)功率確定部件13、第二信號(hào)功率確定部件14、信號(hào)比率確定部件15和可變放大器10。設(shè)備1被耦合到換能器2。
設(shè)備1從適當(dāng)?shù)脑唇邮?電)音頻信號(hào)x，所述源諸如CD播放器、DVD播放器、MP3播放器、家庭影院系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)。
音頻信號(hào)x被饋送到放大器10和第一和第二模擬部件11和12。每個(gè)模擬部件11、12能夠模擬換能器(或換能器組)對(duì)音頻信號(hào)x的響應(yīng)。為此，模擬部件11、12可以包括適當(dāng)?shù)臑V波器，其各自的響應(yīng)分別符合基準(zhǔn)換能器(未示出)和實(shí)際換能器2的響應(yīng)。這種濾光器優(yōu)選是用硬件和/或軟件所實(shí)現(xiàn)的數(shù)字濾波器。應(yīng)當(dāng)理解，使用數(shù)字濾波器要求在本領(lǐng)域中公知的A/D(模擬/數(shù)字)和D/A(數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換器。
模擬部件11和12可以被認(rèn)為建?；鶞?zhǔn)換能器和實(shí)際換能器的行為?？梢杂蔀V波器參數(shù)來(lái)定義這些模型M1和M2的參數(shù)。模擬部件包括換能器的數(shù)學(xué)或硬件模型并且可以包括用于模擬換能器的信號(hào)響應(yīng)特性的濾波器。
可以在實(shí)驗(yàn)上通過(guò)測(cè)量由相同的音頻信號(hào)交替激勵(lì)的基準(zhǔn)換能器的聲輸出和另一換能器的聲輸出來(lái)確定被并入到模擬部件11和12中模型的參數(shù)。使用所測(cè)量的兩個(gè)換能器的輸出功率來(lái)確定為依照本發(fā)明建模輸出功率所必須的濾波器參數(shù)。優(yōu)選對(duì)于基本上單個(gè)頻率或窄頻帶的信號(hào)，來(lái)執(zhí)行輸出功率的此比較。
響應(yīng)于音頻信號(hào)x，模擬部件11和12生成用于分別表示基準(zhǔn)換能器和實(shí)際換能器2的模擬聲輸出的信號(hào)y和z。這些信號(hào)y和z在所示出的實(shí)施例中被傳遞到信號(hào)幅度確定部件13和14，用于分別確定信號(hào)y和z的幅度。在所示出的優(yōu)選實(shí)施例中，部件13和14確定各自信號(hào)的RMS(均方根)值。那些本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到RMS值是信號(hào)的幅度和能量的適當(dāng)測(cè)量，并且作為選擇可以使用諸如信號(hào)絕對(duì)值之類(lèi)的其它幅度測(cè)量和能量測(cè)量。
每個(gè)幅度(或能量)內(nèi)容確定部件13、14分別響應(yīng)于信號(hào)y和z來(lái)生成幅度(或能量)信號(hào)P1、P2。幅度信號(hào)P1、P2被饋送到比率確定部件15，用于確定這些信號(hào)的比率由此確定信號(hào)y和z的各自幅度(或能含量)的比率。依照這種方式，可以確定由換能器2所生成的聲音比由基準(zhǔn)換能器所生成的聲音更響或沒(méi)那么響。如果聲音可能會(huì)更響，那么由比率部件15所生成的調(diào)整信號(hào)會(huì)減小控制放大器10的放大系數(shù)，產(chǎn)生具有較小幅度的音頻輸出信號(hào)x’。如果聲音沒(méi)那么響，那么增加放大器10的放大系數(shù)。這參考圖2將要更詳細(xì)地解釋。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的設(shè)備使用預(yù)測(cè)的聲音輸出、未測(cè)量的聲音輸出來(lái)調(diào)節(jié)所述放大系數(shù)。
在圖2中，圖示了兩個(gè)換能器特性I和II。這些特性表現(xiàn)了作為頻率f函數(shù)的響應(yīng)M(的幅度)。第一曲線(xiàn)I表明基準(zhǔn)換能器的標(biāo)準(zhǔn)化特性，而第二曲線(xiàn)II示出了諧振換能器的特性。
如同所見(jiàn)，第二曲線(xiàn)II的諧振換能器在本例子中在諧振頻率fR＝50Hz具有峰值。在諧振頻率fR，諧振換能器的效率非常高，實(shí)際上高于基準(zhǔn)換能器的效率。結(jié)果，近似50Hz的音頻信號(hào)分量當(dāng)由諧振換能器再現(xiàn)時(shí)(曲線(xiàn)II)比當(dāng)由規(guī)則基準(zhǔn)換能器再現(xiàn)時(shí)(曲線(xiàn)I)更響地發(fā)聲。相反地，近似100Hz的音頻信號(hào)分量當(dāng)由諧振換能器再現(xiàn)時(shí)(曲線(xiàn)II)比當(dāng)由規(guī)則基準(zhǔn)換能器再現(xiàn)時(shí)(曲線(xiàn)I)沒(méi)那么響地發(fā)聲。
本發(fā)明通過(guò)降低在50Hz的聲級(jí)(對(duì)于此特定的換能器)并且增加例如在40和80Hz的輸出聲級(jí)來(lái)補(bǔ)償在(所測(cè)量的感知)輸出聲級(jí)中的此差異。依照這種方式，通過(guò)調(diào)節(jié)放大系數(shù)來(lái)使由諧振換能器所輸出的(測(cè)量或感知)聲級(jí)近似等于可能會(huì)由規(guī)則換能器所生成的聲級(jí)。應(yīng)當(dāng)注意，此調(diào)整對(duì)于單個(gè)頻率來(lái)說(shuō)可能是最優(yōu)的并且典型情況下對(duì)于頻帶來(lái)說(shuō)是次優(yōu)的。對(duì)于相對(duì)窄頻帶來(lái)說(shuō)，仍然可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的調(diào)整。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步注意，本發(fā)明并不試圖修改特性本身而僅僅是依照所述特性來(lái)調(diào)節(jié)放大系數(shù)。
為了獲得更好的準(zhǔn)確性，音頻輸入信號(hào)x優(yōu)選具有有限的頻帶，例如在本例子中為30-80Hz，甚至是40-60Hz。音頻信號(hào)x因此可以是具有相對(duì)窄通帶的帶通濾波器的輸出信號(hào)，所述窄通帶例如以50Hz為中心。
應(yīng)當(dāng)注意，音頻輸入信號(hào)x和相應(yīng)的音頻輸出信號(hào)x’、y、z、P1和P2是時(shí)間函數(shù)。因此信號(hào)x在信號(hào)為模擬的情況下可以被寫(xiě)為x＝x(t)，并且在所述信號(hào)是數(shù)字的情況下被寫(xiě)為x＝x(i)。然而，為了方便，使用符號(hào)x而不是x(t)。
應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步注意，圖1的設(shè)備1可以包括在放大器10和換能器2之間所布置的另一放大器(未示出)。所述設(shè)備還可以包括前置放大器(未示出)。另外，換能器2可以被替換為換能器組。每個(gè)換能器可以由揚(yáng)聲器、所謂的“搖動(dòng)器”或任何能夠把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音的其它換能器構(gòu)成。
在圖3中圖示了設(shè)備1的增強(qiáng)。第一濾波器7和第二濾波器8并聯(lián)布置，所述第一濾波器7與設(shè)備1串聯(lián)。在所示出的例子中，第一濾波器7是低通濾波器，而第二濾波器8是高通濾波器，但反向布置也是可以的。優(yōu)選由加法器所構(gòu)成的組合部件9組合第二濾波器8和設(shè)備1的輸出信號(hào)并且把所組合的輸出信號(hào)饋送到換能器2。
濾波器7和8優(yōu)選具有互補(bǔ)通帶，它們的交點(diǎn)例如是100Hz或50Hz。依照這種方式，設(shè)備1只可操作用于音頻信號(hào)的低頻部分，剩下高頻率部分不變。由于設(shè)備1所調(diào)節(jié)的音頻信號(hào)部分具有窄頻帶時(shí)，所以增加了調(diào)整的準(zhǔn)確性。
應(yīng)當(dāng)理解，代替兩個(gè)濾波器，可以使用多個(gè)濾波器，每個(gè)濾波器都具有單個(gè)通帶。本發(fā)明的設(shè)備1可以與至少一個(gè)濾波器串聯(lián)但是優(yōu)選與兩個(gè)或多個(gè)濾波器串聯(lián)布置以便在各自的頻帶中提供幅度調(diào)整。依照這種方式，可以分別地調(diào)節(jié)多個(gè)頻帶。
圖4的示例性音頻系統(tǒng)5包括聲音處理部件3和依照本發(fā)明的設(shè)備1。聲音處理部件3可以包括放大器和任何適當(dāng)?shù)臑V波器和/或均衡器。聲音處理部件3和設(shè)備1的次序可以被顛倒。
音頻系統(tǒng)5從被耦合到系統(tǒng)5的輸入終端的音頻源4接收音頻輸入信號(hào)。音頻源4可以由CD播放器、DVD播放器、MP3播放器、無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧器、計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)終端或類(lèi)似聲音源構(gòu)成。至少一個(gè)換能器2被連接到音頻系統(tǒng)5的輸出終端。此換能器可以是諧振換能器，在特定的頻率具有響應(yīng)峰值。
依照本發(fā)明，設(shè)備1具有與頻率相關(guān)的聲級(jí)控制，其考慮換能器2的特性。應(yīng)當(dāng)理解，幾個(gè)換能器可以被連接到音頻系統(tǒng)5，而且典型情況下如圖2所示并非所有換能器都具有“峰值”特性。高頻率的換能器(“高音用擴(kuò)音器”)例如也可以被耦合到音頻系統(tǒng)5。
音頻系統(tǒng)5例如可以是家庭影院系統(tǒng)、家庭音響(立體聲)系統(tǒng)、汽車(chē)音響系統(tǒng)、電視機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)的音響系統(tǒng)(的一部分)。
術(shù)語(yǔ)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)被理解為包括命令集合的任何物理實(shí)現(xiàn)，例如制造產(chǎn)品，所述命令集合使(通用或?qū)Ｓ?處理器在一系列用于把命令加載到所述處理器中的加載步驟之后能夠執(zhí)行本發(fā)明任何特性功能。特別地是，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以被實(shí)現(xiàn)為在例如盤(pán)片或其它插件之類(lèi)的載體上、存在于存儲(chǔ)器中、暫時(shí)地存在于(有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn))網(wǎng)絡(luò)連接上的程序代碼、根據(jù)此程序代碼所導(dǎo)出的處理器修改代碼或此程序代碼的任何中間轉(zhuǎn)換或紙上程序代碼，除程序代碼之外，程序所要求的發(fā)明特性數(shù)據(jù)還可以被具體化為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
本發(fā)明是基于以下理解的，具有“峰值”特性的換能器可以以極大改變的聲級(jí)來(lái)再現(xiàn)不同頻率的聲音。本發(fā)明得益于以下的進(jìn)一步理解，此問(wèn)題可以借助聲音的與頻率相關(guān)和與換能器相關(guān)的放大系數(shù)來(lái)解決。
應(yīng)當(dāng)注意，在此文檔中所使用的任何術(shù)語(yǔ)不應(yīng)當(dāng)被解釋為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。特別地是，詞“包括”和“包含”并不意味著排除并未特別聲明的任何元件。單個(gè)(電路)元件可以用多個(gè)(電路)元件或其等效物來(lái)代替。
本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不局限于上面所圖示的實(shí)施例，并且在不脫離如所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明范圍的前提下，可以進(jìn)行許多修改和補(bǔ)充。
權(quán)利要求
1.一種用于依照換能器(2)的特性來(lái)調(diào)節(jié)音頻信號(hào)(x)幅度的設(shè)備(1)，所述設(shè)備包括用于調(diào)節(jié)所述音頻信號(hào)(x)幅度的等效輸出調(diào)整裝置(10-15)使得所述換能器(2)的輸出功率等價(jià)于基準(zhǔn)換能器的輸出功率。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述等效輸出調(diào)整裝置包括第一模擬裝置(11)，用于響應(yīng)于音頻信號(hào)(x)來(lái)生成用于表示基準(zhǔn)換能器的輸出的第一信號(hào)(y)，第二模擬裝置(12)，用于響應(yīng)于所述音頻信號(hào)(x)來(lái)生成用于表示實(shí)際換能器(2)的輸出的第二信號(hào)(z)，比較器裝置(13，14，15)，用于比較所述第一信號(hào)(y)和第二信號(hào)(z)并且用于生成調(diào)整信號(hào)(a)，和調(diào)整裝置(10)，用于響應(yīng)于所述調(diào)整信號(hào)(a)來(lái)調(diào)節(jié)所述音頻信號(hào)(x)的幅度。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述第一模擬裝置(11)和第二模擬裝置(12)都包含各自換能器的模型。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述模型由濾波器的參數(shù)來(lái)定義。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中通過(guò)比較兩個(gè)換能器的聲音輸出來(lái)在實(shí)驗(yàn)上確定所述參數(shù)。
6.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述第一模擬裝置(11)和第二模擬裝置(12)都包括用于在感覺(jué)上加權(quán)音頻信號(hào)(x)的加權(quán)裝置。
7.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述比較器裝置包括第一和第二信號(hào)幅度確定裝置(13，14)，用于分別確定所述第一信號(hào)(y)和第二信號(hào)(z)的能量。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述比較器裝置包括幅度比率確定裝置(15)，用于確定所述第一信號(hào)(y)和第二信號(hào)(z)的幅度比率并且依照所述比率來(lái)生成調(diào)整信號(hào)(a)。
9.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述調(diào)整裝置包括控制放大器(10)。
10.一種包括如權(quán)利要求1-9中任何一個(gè)所述的設(shè)備(1)的音頻系統(tǒng)(5)。
11.如權(quán)利要求10所述的音頻系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第一濾波器部件(7)，用于在音頻信號(hào)(x)被饋送到所述設(shè)備(1)之前過(guò)濾所述音頻信號(hào)(x)，與所述第一濾波器部件并聯(lián)布置的第二濾波器部件(8)，和組合部件(9)，用于組合所述設(shè)備(1)和第二濾波器部件(8)的輸出信號(hào)。
12.如權(quán)利要求10所述的音頻系統(tǒng)，所述音頻系統(tǒng)是家庭影院系統(tǒng)或汽車(chē)音響系統(tǒng)。
13.一種包括如權(quán)利要求10所述的音頻系統(tǒng)(5)的電視機(jī)。
14.一種用于依照換能器(2)的特性來(lái)調(diào)節(jié)音頻信號(hào)(x)幅度的方法，所述方法包括用于調(diào)節(jié)所述音頻信號(hào)(x)幅度的步驟使得所述換能器的輸出功率等價(jià)于基準(zhǔn)換能器的輸出功率。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括步驟響應(yīng)于所述音頻信號(hào)(x)來(lái)生成用于表示基準(zhǔn)換能器的輸出的基準(zhǔn)信號(hào)(y)，響應(yīng)于所述音頻信號(hào)(x)來(lái)生成用于表示實(shí)際換能器(2)的輸出的另一信號(hào)(z)，比較所述基準(zhǔn)信號(hào)(y)和所述另一信號(hào)(z)并且生成調(diào)整信號(hào)(a)，并且響應(yīng)于所述調(diào)整信號(hào)(a)來(lái)調(diào)節(jié)所述音頻信號(hào)(x)的幅度。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中依照換能器模型來(lái)確定所述基準(zhǔn)信號(hào)(y)和另一信號(hào)(z)。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中比較步驟包括生成所述基準(zhǔn)信號(hào)(y)和另一信號(hào)(z)的幅度，并且確定這些幅度的比率以便生成調(diào)整信號(hào)。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括在感覺(jué)上加權(quán)所述音頻信號(hào)(x)的步驟。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括過(guò)濾所述音頻信號(hào)(x)的在前步驟。
20.一種用于執(zhí)行如權(quán)利要求14-19中任何一個(gè)所述的方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
全文摘要
一種設(shè)備(1)被配置成調(diào)節(jié)音頻信號(hào)(x)的幅度使得被耦合到所述設(shè)備的換能器(2)的輸出等價(jià)于基準(zhǔn)換能器的輸出。所述設(shè)備包括第一模擬部件(11)，用于響應(yīng)于音頻信號(hào)(x)來(lái)生成基準(zhǔn)信號(hào)(y)，第二模擬部件(12)，用于響應(yīng)于所述音頻信號(hào)(x)來(lái)生成另一信號(hào)(z)，和比較器裝置(15)，用于比較所述基準(zhǔn)信號(hào)(y)和另一信號(hào)(z)以便生成被饋送到調(diào)整部件(10)的調(diào)整信號(hào)(a)。第一模擬部件(11)模擬基準(zhǔn)換能器的響應(yīng)，而第二模擬部件(12)模擬實(shí)際換能器(2)對(duì)音頻信號(hào)(x)的響應(yīng)。
文檔編號(hào)H04R3/04GK1989784SQ200580025288
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者D·W·E·肖布本, R·M·阿茨, O·奧維爾特杰斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司