專(zhuān)利名稱(chēng)：音頻信號(hào)處理設(shè)備和音頻信號(hào)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此處描述的實(shí)施例大致涉及音頻信號(hào)處理設(shè)備和音頻信號(hào)處理方法。
背景技術(shù)：
為了聽(tīng)到由音頻設(shè)備重放的音樂(lè)或語(yǔ)音，設(shè)備的用戶往往佩帶頭戴受話器，諸如耳機(jī)或立體聲的頭戴受話器。從頭戴受話器輸出的聲音的頻率特性取決于頭戴受話器。因此，從頭戴受話器輸出的聲音可能不具有良好的頻率特性。因此，就頻率特性而言，要求應(yīng)該改進(jìn)從頭戴受話器輸出的聲音。用戶意欲使用的耳機(jī)的音響特性(S卩，從耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性)很難適當(dāng)?shù)匦Ｕ驗(yàn)闆](méi)有可用于以高精確度測(cè)量頻率特性的手段?？墒謩?dòng)調(diào)整的均衡器可以被用于·校正耳機(jī)的音響特性。在這種情況下，用戶需要按照他或她已經(jīng)感覺(jué)到的音樂(lè)來(lái)調(diào)整均衡器。均衡器的調(diào)整受到使用的聲源或調(diào)整時(shí)用戶的感覺(jué)的影響。不可避免地，即使用戶重復(fù)地調(diào)整均衡器，耳機(jī)的音響特性也幾乎不能被校正。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供音頻信號(hào)處理設(shè)備以及音頻信號(hào)處理方法，該音頻信號(hào)處理設(shè)備以及音頻信號(hào)處理方法可以適當(dāng)?shù)匦Ｕ龑⒂啥鷻C(jī)輸出的聲音。大體上，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，音頻信號(hào)處理設(shè)備包括測(cè)量模塊、生成器、校正模塊、以及音頻信號(hào)輸出模塊。測(cè)量模塊被配置成測(cè)量輸入聲音的頻率特性。生成器被配置成從第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)生成校正數(shù)據(jù)，校正數(shù)據(jù)用于校正從第一耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性，第一數(shù)據(jù)表示由測(cè)量模塊測(cè)量的從第一耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性，以及第二數(shù)據(jù)表示目標(biāo)頻率特性。校正模塊被配置成基于校正數(shù)據(jù)校正音頻數(shù)據(jù)。音頻信號(hào)輸出模塊被配置成將基于校正的音頻數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)輸出到第一耳機(jī)?；谟蓽y(cè)量設(shè)備測(cè)量的從第二耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性和由測(cè)量模塊測(cè)量的從第三耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性的乘積與由測(cè)量設(shè)備測(cè)量的從第三耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性的比率,生成目標(biāo)頻率特性。


現(xiàn)在將參考附圖描述實(shí)現(xiàn)實(shí)施例的各種特征的一般構(gòu)造。附圖和相關(guān)的描述被提供用以圖解實(shí)施例，而非用以限制本發(fā)明的范圍。圖I是顯示根據(jù)實(shí)施例的音頻信號(hào)處理設(shè)備的外觀的示范性的圖，音頻信號(hào)處理設(shè)備的顯示單元被保持在打開(kāi)的位置中；圖2是顯示根據(jù)實(shí)施例的音頻信號(hào)處理設(shè)備的硬件配置的示范性的方框圖；圖3是顯示根據(jù)實(shí)施例的合并在音頻信號(hào)處理設(shè)備中的媒體播放機(jī)的軟件配置的示范性的圖；圖4是顯示根據(jù)實(shí)施例的另一個(gè)音頻信號(hào)處理設(shè)備如何借助于夾具測(cè)量耳機(jī)的特性的示范性的圖5是顯示作為根據(jù)其他實(shí)施例的音頻信號(hào)處理設(shè)備借助于夾具測(cè)試高性能耳機(jī)和用戶的耳機(jī)的示范性數(shù)據(jù)的示范性的圖；圖6是顯示位于傳聲器附近的耳機(jī)的耳芯片的示范性的圖；圖7是顯示當(dāng)高性能耳機(jī)和用戶的耳機(jī)兩者位于傳聲器附近的時(shí)候，通過(guò)測(cè)量高性能耳機(jī)的特性以及用戶的耳機(jī)的特性而獲得的示范性數(shù)據(jù)的示范性的圖；圖8是顯示設(shè)定實(shí)施例中的校正濾波器的順序的示范性的流程圖；圖9是顯示如何借助于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的頻率特性測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量從高性能耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性的示范性的圖；圖10是顯示通過(guò)借助于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的頻率特性測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量從高性能耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性所獲得的示范性數(shù)據(jù)的示范性的圖；
圖11是顯示如何借助于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的頻率特性測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量從基準(zhǔn)耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性的示范性的圖；圖12是顯示通過(guò)借助于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的頻率特性測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量從基準(zhǔn)耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性所獲得的示范性數(shù)據(jù)的示范性的圖；圖13是顯示如何測(cè)量從實(shí)際使用的耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性的示范性的圖；圖14是顯示通過(guò)測(cè)量從實(shí)際使用的耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性所獲得的示范性數(shù)據(jù)的示范性的圖；圖15是顯示生成目標(biāo)頻率特性數(shù)據(jù)的示范性方法的示范性的圖；圖16是顯示就各種音響特性要素而言，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)與實(shí)際使用的耳機(jī)的示范性關(guān)系的示范性的圖；圖17是顯示示范性的目標(biāo)曲線調(diào)諧特性t的示范性的圖；圖18是顯示通過(guò)使用目標(biāo)曲線調(diào)諧特性t校正的高性能耳機(jī)的實(shí)際測(cè)量的頻率特性的示范性的圖；和圖19是顯示示范性的目標(biāo)頻率特性的示范性的圖。
具體實(shí)施例方式在下文中將參考附圖描述各種實(shí)施例。圖I是顯示根據(jù)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)(B卩，音頻信號(hào)處理設(shè)備)100的外觀的圖，計(jì)算機(jī)100的顯示單元被保持在打開(kāi)的位置中。如圖I所示,計(jì)算機(jī)100包括計(jì)算機(jī)主單元111和顯示單元112。計(jì)算機(jī)主單元111被成形為類(lèi)似薄的盒子。計(jì)算機(jī)主單元111具有布置在上表面上的鍵盤(pán)等等。顯示單元112具有傳聲器。顯示單元112具有傳聲器孔，傳聲器可以經(jīng)由傳聲器孔有效地接收聲音。在計(jì)算機(jī)主單元111的一側(cè)中，設(shè)置頭戴受話器輸出端子。因此，計(jì)算機(jī)主單元111可以通過(guò)頭戴受話器輸出端子被連接到耳機(jī)101。耳機(jī)101被插入在頭戴受話器輸出端子111中。計(jì)算機(jī)100經(jīng)由頭戴受話器端子從耳機(jī)101傳送測(cè)量信號(hào)。傳聲器接收測(cè)量信號(hào)，從測(cè)量信號(hào)中可以測(cè)量耳機(jī)101的特性。圖2是顯示計(jì)算機(jī)100的硬件配置的圖。如圖2所示，計(jì)算機(jī)100包括CPU 201、北橋202、主存儲(chǔ)器203、南橋204、圖形處理單元(GPU) 205、聲音控制器206、BI0S_R0M209、LAN控制器210、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)211、DVD驅(qū)動(dòng)器212、以及嵌入式控制器/鍵盤(pán)控制器IC(EC/KBC) 216。CPU 201是控制計(jì)算機(jī)100的其他部件的處理器。CPU 201執(zhí)行全部都從硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)211被加載到主存儲(chǔ)器203中的操作系統(tǒng)(OS)221以及諸如媒體播放機(jī)222、各種應(yīng)用程序和目標(biāo)特性生成應(yīng)用程序223的各種應(yīng)用程序。媒體播放機(jī)222是被描述成重放電影(視頻)文件和音頻文件的應(yīng)用程序。目標(biāo)特性生成應(yīng)用程序223是被設(shè)計(jì)成生成目標(biāo)特性的應(yīng)用程序。CPU 201也執(zhí)行存儲(chǔ)在BIOS-ROM 209中的基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)。BIOS是被設(shè)計(jì)成控制硬件的程序。北橋202是將CPU 201的本地總線連接到南橋204的橋裝置。北橋202合并 有在主存儲(chǔ)器203上執(zhí)行存取控制的存儲(chǔ)器控制器。進(jìn)一步地，北橋202具有經(jīng)由符合PCI-EXPRESS標(biāo)準(zhǔn)的串行總線與GPU 205通信的功能。GPU 205是顯示控制器，控制用作計(jì)算機(jī)100的顯示監(jiān)視器的液晶面板。GPU 205使用VRAM (未顯示)作為VRAM工作存儲(chǔ)器。GPU 205生成的任何視頻信號(hào)被提供給液晶面板。南橋204控制設(shè)置在總線上的任何裝置。南橋204合并有串行高級(jí)技術(shù)附件(SATA)控制器，串行高級(jí)技術(shù)附件(SATA)控制器被配置成控制硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)211和DVD驅(qū)動(dòng)器212。進(jìn)一步地，南橋204具有與聲音控制器206通信的功能。聲音控制器206是聲源裝置，并且具有諸如數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大器的各種電路。數(shù)模轉(zhuǎn)換器被配置成將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。放大器被配置成放大從數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的電信號(hào)。聲音控制器206進(jìn)一步具有其他電路，諸如被配置成將從傳聲器213輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。嵌入式控制器/鍵盤(pán)控制器IC (EC/KBC) 216是合并有嵌入式控制器和鍵盤(pán)控制器的單片微型計(jì)算機(jī)。嵌入式控制器和鍵盤(pán)控制器被設(shè)計(jì)成分別控制電源和鍵盤(pán)(KB)113。圖3是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的合并在計(jì)算機(jī)100中的媒體播放機(jī)222的軟件配置的圖。如圖3所示，媒體播放機(jī)222包括信號(hào)測(cè)量模塊310和校正重放模塊320。計(jì)算機(jī)100具有輸出端子214，耳機(jī)101可以被連接到輸出端子214。信號(hào)測(cè)量模塊310被配置成測(cè)量耳機(jī)101的頻率特性，并且設(shè)計(jì)校正濾波器。校正重放模塊320使用校正濾波器，從而校正音頻信號(hào)。校正的音頻信號(hào)經(jīng)由輸出端子214從耳機(jī)101輸出。耳機(jī)101的音響特性(即耳機(jī)的輸出聲音的頻率特性)可以通過(guò)使用夾具(jig)的方法以高的再現(xiàn)性被測(cè)量。圖4是顯示計(jì)算機(jī)400如何借助于夾具測(cè)量耳機(jī)的特性的圖。圖4中顯示的夾具410包括管403、傳聲器402和吸音材料404。管403例如由樹(shù)脂構(gòu)成，并且管403像水管或煤氣管一樣筆直延伸。管403具有幾乎與人的外耳道的容積相等的容積。傳聲器402可以被附接到管403。吸音材料404被布置在管403中，位于管403的中部附近，并且抑制駐波的影響。計(jì)算機(jī)400從附接到耳機(jī)101的夾具410中獲得關(guān)于耳機(jī)101的數(shù)據(jù)。已經(jīng)借助于夾具410被獲得的數(shù)據(jù)表示用戶經(jīng)由耳機(jī)401聽(tīng)到的聲音的特性，不包括與用戶的外耳道中的共鳴有關(guān)的特性成分?？紤]到這個(gè)，包括夾具410的測(cè)量系統(tǒng)還獲得高性能耳機(jī)的音響特性和用戶的耳機(jī)的音響特性。進(jìn)一步地，使用均衡器，所以均衡器被調(diào)節(jié)以使得耳機(jī)的頻率特性類(lèi)似于高性能耳機(jī)的頻率特性。結(jié)果，可以使得用戶的耳機(jī)生成的音質(zhì)變?yōu)轭?lèi)似于高性能耳機(jī)的音質(zhì)。
圖5是顯示作為根據(jù)其他實(shí)施例的音頻信號(hào)處理設(shè)備借助于夾具410測(cè)試多個(gè)耳機(jī)的示范性數(shù)據(jù)的圖。圖5中顯示的數(shù)據(jù)501表示由用戶的耳機(jī)生成的聲音的音響特性。數(shù)據(jù)502表示高性能耳機(jī)的音響特性。計(jì)算機(jī)400生成差分?jǐn)?shù)據(jù)503，差分?jǐn)?shù)據(jù)503表示關(guān)于高性能耳機(jī)的數(shù)據(jù)502和關(guān)于用戶的耳機(jī)的數(shù)據(jù)501之間的差分。計(jì)算機(jī)400然后使用均衡器，該均衡器具有與由差分?jǐn)?shù)據(jù)503表示的曲線有關(guān)的特性。從而，可以使得用戶的耳機(jī)的音質(zhì)類(lèi)似于高性能耳機(jī)的音質(zhì)。下面將說(shuō)明在計(jì)算機(jī)100正在測(cè)量的頻率特性時(shí)耳機(jī)呈現(xiàn)的狀態(tài)。圖6是顯示位于傳聲器213附近的耳機(jī)101的耳芯片的圖。如圖6所示，計(jì)算機(jī)100具有在機(jī)殼601內(nèi)的傳聲器213。用戶可以保持耳機(jī)101，將耳頂端定位在傳聲器213的聲音收集開(kāi)口附近。當(dāng)耳機(jī)101的耳頂端保持在機(jī)殼601附近的時(shí)候，計(jì)算機(jī)100經(jīng)由耳機(jī)101輸出測(cè)量信號(hào)。傳聲器213接收來(lái)自計(jì)算機(jī)100的測(cè)量信號(hào)。因此，計(jì)算機(jī)100獲得表示耳機(jī)101在如圖6所示保持在傳聲器213附近的時(shí)候所具有的頻率特性的數(shù)據(jù)。圖7是顯示當(dāng)高性能耳機(jī)和用戶的耳機(jī)101兩者位于傳聲器213附近的時(shí)候，通·過(guò)測(cè)量高性能耳機(jī)的特性以及用戶的耳機(jī)101的特性而獲得的示范性數(shù)據(jù)的圖。更確切地說(shuō)，圖7顯示數(shù)據(jù)701、數(shù)據(jù)702和數(shù)據(jù)703。數(shù)據(jù)701表示用戶的耳機(jī)101的特性。數(shù)據(jù)702表示高性能耳機(jī)的特性，用戶的耳機(jī)101的特性應(yīng)該被校正為高性能耳機(jī)的特性。數(shù)據(jù)703表示數(shù)據(jù)701和數(shù)據(jù)702的差分。注意，圖7中顯示的差分?jǐn)?shù)據(jù)703類(lèi)似于借助于夾具401獲得的差分?jǐn)?shù)據(jù)503 (圖5)。將再次參考圖3描述設(shè)計(jì)和利用校正濾波器的計(jì)算機(jī)100的媒體播放機(jī)222。媒體播放機(jī)222的校正重放模塊320包括校正濾波器321、音頻信號(hào)輸出模塊322、測(cè)量信號(hào)存儲(chǔ)模塊325、顯示控制模塊323和命令接收模塊324。校正重放模塊320校正聲音并且輸出校正的聲音。當(dāng)通過(guò)耳機(jī)再現(xiàn)時(shí)，感覺(jué)由模塊320校正的聲音仿佛是由理想耳機(jī)生成的。因此，用戶可以欣賞例如經(jīng)由高性能耳機(jī)聽(tīng)到的這種高質(zhì)量的音樂(lè)。測(cè)量信號(hào)存儲(chǔ)模塊325存儲(chǔ)用于測(cè)量耳機(jī)101的頻率特性的測(cè)量音頻信號(hào)。音頻信號(hào)輸出模塊322首先經(jīng)由校正濾波器321、然后經(jīng)由連接到耳機(jī)101的輸出端子214，輸出音頻信號(hào)。進(jìn)一步地，必要時(shí)，音頻信號(hào)輸出模塊322輸出保持在音頻信號(hào)輸出模塊322中的音頻信號(hào)。從音頻信號(hào)輸出模塊322輸出的音頻信號(hào)不局限于測(cè)量音頻信號(hào)。它可以是例如從外部設(shè)備輸入的音頻信號(hào)，或者存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)100的HDD 211中的音頻信號(hào)。注意，當(dāng)測(cè)量信號(hào)正在被輸出的時(shí)候，校正濾波器321保持在非校正模式中。校正濾波器321使用由隨后描述的信號(hào)測(cè)量模塊310設(shè)定的校正參數(shù)，校正從音頻信號(hào)輸出模塊322輸入的音頻信號(hào)。校正濾波器321可以是例如普通類(lèi)型的參數(shù)均衡器。顯示控制模塊323控制計(jì)算機(jī)100的顯示器，顯示詢問(wèn)用戶是否應(yīng)該測(cè)量耳機(jī)102的頻率特性的消息。若有用戶輸入的話，命令接收模塊324接收測(cè)量開(kāi)始命令。假定用戶將耳機(jī)101保持在傳聲器213附近，并且命令接收模塊324接收當(dāng)用戶按下測(cè)量開(kāi)始按鈕1001時(shí)生成的測(cè)量開(kāi)始命令。然后，命令接收模塊324指示音頻信號(hào)輸出模塊322輸出音頻信號(hào)。結(jié)果，計(jì)算機(jī)100開(kāi)始測(cè)量耳機(jī)101在被定位在傳聲器213附近時(shí)所具有的頻率特性。媒體播放機(jī)222的信號(hào)測(cè)量模塊310包括輸入模塊311、測(cè)量模塊312、臨時(shí)信號(hào)存儲(chǔ)模塊313、校正濾波器設(shè)計(jì)模塊314、以及目標(biāo)特性存儲(chǔ)模塊315。
目標(biāo)特性存儲(chǔ)模塊315存儲(chǔ)目標(biāo)特性生成應(yīng)用程序223已經(jīng)生成的基準(zhǔn)頻率特性。傳聲器213將輸入的聲音轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。輸入模塊311從傳聲器213接收音頻信號(hào)。進(jìn)一步地，輸入模塊311使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將表示聲音的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)被輸出到測(cè)量模塊312。測(cè)量模塊312從輸入模塊311輸入的數(shù)字音頻信號(hào)中測(cè)量聲壓級(jí)。然后，測(cè)量模塊312基于測(cè)量的聲壓級(jí)，生成表示音頻信號(hào)的頻率特性的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，測(cè)量模塊312將頻率特性數(shù)據(jù)供應(yīng)給臨時(shí)信號(hào)存儲(chǔ)模塊313。臨時(shí)信號(hào)存儲(chǔ)模塊313存儲(chǔ)頻率特性數(shù)據(jù)。臨時(shí)信號(hào)存儲(chǔ)模塊313維持臨時(shí)存儲(chǔ)由測(cè)量模塊312測(cè)量的表示音頻信號(hào)的頻率特性的數(shù)據(jù)，直到校正濾波器設(shè)計(jì)模塊314讀取這個(gè)數(shù)據(jù)。校正濾波器設(shè)計(jì)模塊314包括生成模塊317和設(shè)定模塊318。校正濾波器設(shè)計(jì)模 塊314被配置成設(shè)計(jì)校正濾波器，該校正濾波器使得頻率特性類(lèi)似于存儲(chǔ)在目標(biāo)特性存儲(chǔ)模塊315中的頻率特性。生成模塊317從存儲(chǔ)在目標(biāo)特性存儲(chǔ)模塊315中的目標(biāo)頻率特性數(shù)據(jù)和應(yīng)該被校正的表示耳機(jī)101的頻率特性的頻率特性數(shù)據(jù)之間的差分中生成校正參數(shù)。生成模塊317還從耳機(jī)101輸出的并且到達(dá)用戶的耳膜的聲音中生成校正參數(shù)。如此生成的校正參數(shù)將被用于使得耳機(jī)101的頻率特性類(lèi)似于目標(biāo)頻率特性。校正參數(shù)例如是在普通類(lèi)型的參數(shù)均衡器中使用的參數(shù)。注意，參數(shù)均衡器中使用的參數(shù)是中間頻率、調(diào)整的帶寬以及增益。在校正濾波器321中，設(shè)定模塊318設(shè)定由生成模塊317生成的校正參數(shù)。將說(shuō)明設(shè)定根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)100中的校正濾波器的處理。圖8是顯示設(shè)定計(jì)算機(jī)100中的校正濾波器的處理的順序的流程圖。首先，媒體播放機(jī)222判定耳機(jī)101是否已經(jīng)被連接到輸出端子214 (方框801)。如果發(fā)現(xiàn)耳機(jī)101未被連接到輸出端子214 (方框801中的否)，則顯示控制模塊323使得顯示器顯示提示用戶將耳機(jī)101連接到輸出端子214的消息(方框811)。然后，媒體播放機(jī)222再次判定耳機(jī)101是否已經(jīng)被連接到輸出端子214 (方框801)。可能發(fā)現(xiàn)耳機(jī)101被連接到輸出端子214 (方框801中的是)。在這種情況下，校正濾波器設(shè)計(jì)模塊314的設(shè)定模塊318將校正濾波器321設(shè)定成非校正模式，并且，同時(shí)，初始化用于測(cè)量的音頻設(shè)定(方框802)。接下來(lái)，顯示控制模塊323使得顯示器顯示提示用戶將耳機(jī)102保持在傳聲器213附近的引導(dǎo)(方框803)。在將耳機(jī)101移動(dòng)到靠近傳聲器213的位置之后，用戶輸入測(cè)量開(kāi)始命令。命令接收模塊324接收測(cè)量開(kāi)始命令(方框804)。其后，音頻信號(hào)輸出模塊322從測(cè)量信號(hào)存儲(chǔ)模塊325中讀取用于測(cè)量的音頻信號(hào)，并且從耳機(jī)101再現(xiàn)(輸出)音頻信號(hào)(方框805)。其后，輸入模塊311執(zhí)行經(jīng)由傳聲器213輸入音頻信號(hào)的處理(方框806)。然后，測(cè)量模塊312從輸入的音頻信號(hào)生成表示音頻信號(hào)的頻率特性的測(cè)量數(shù)據(jù)。測(cè)量模塊312進(jìn)一步判定在生成測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)是否已經(jīng)產(chǎn)生誤差(方框807)。如果發(fā)現(xiàn)任何誤差(方框807中的是)，為了再次測(cè)量頻率特性，起始于方框804，重復(fù)處理。可能沒(méi)有發(fā)現(xiàn)誤差(方框807中的否)。如果是這種情況，生成的測(cè)量數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在臨時(shí)信號(hào)存儲(chǔ)模塊313中。
然后，生成模塊317從存儲(chǔ)在目標(biāo)特性存儲(chǔ)模塊315中的目標(biāo)頻率特性數(shù)據(jù)和應(yīng)該被校正的存儲(chǔ)在臨時(shí)信號(hào)存儲(chǔ)模塊313中、并且表示耳機(jī)101的頻率特性的頻率特性數(shù)據(jù)之間的差分，生成校正參數(shù)(方框808 )。由設(shè)定模塊318生成的校正參數(shù)被設(shè)定在校正濾波器321中(方框809)。進(jìn)一步地，除校正參數(shù)之外，設(shè)定模塊318重寫(xiě)已經(jīng)在方框803中被初始化的音頻設(shè)定(方框810)。執(zhí)行如上所述的處理順序，計(jì)算機(jī)100設(shè)計(jì)用于耳機(jī)101的校正濾波器。從而，在耳機(jī)101中生成的音質(zhì)被轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩羲Ｍ囊糍|(zhì)。如已經(jīng)描述的，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)100可以容易地測(cè)量耳機(jī)的音響特性。因此，頻率特性可以被校正成適于耳機(jī)的頻率特性。期望的是存儲(chǔ)在目標(biāo)特性存儲(chǔ)模塊315中的目標(biāo)頻率特性數(shù)據(jù)應(yīng)該是由高性能耳機(jī)獲得的數(shù)據(jù)。但是，這個(gè)方法需要高成本，因?yàn)樵S多昂貴的高性能耳機(jī)必須分別被使用 在各個(gè)生產(chǎn)線，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)100的大量生產(chǎn)。一個(gè)耳機(jī)的音響特性取決于用于測(cè)量音響特性的傳聲器的特性。不可避免地，借助于一個(gè)傳聲器測(cè)量的音響特性不同于借助于另一個(gè)傳聲器測(cè)量的音響特性。盡管如此，如從圖7中看出的，各種類(lèi)型的耳機(jī)之間的特性差異(在對(duì)數(shù)標(biāo)度上)在實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)被證實(shí)是可再現(xiàn)的。如果包括耳機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)被認(rèn)為是線性系統(tǒng)，則音響特性要素的乘積將表示整個(gè)系統(tǒng)的特性。這就是為什么為了判定用戶的耳機(jī)101的目標(biāo)特性，不是高性能耳機(jī)被用作基準(zhǔn)耳機(jī)，而是便宜的耳機(jī)被用作基準(zhǔn)耳機(jī)。如圖9所示,標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的頻率特性測(cè)量設(shè)備900測(cè)量從高性能耳機(jī)901輸出的聲音的頻率特性，從而生成關(guān)于高性能耳機(jī)的特性數(shù)據(jù)(即，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù))。圖10是顯示已經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的頻率特性測(cè)量設(shè)備900測(cè)量的從高性能耳機(jī)901輸出的聲音的示范性頻率特性的圖。接下來(lái)，如圖11所示，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的頻率特性測(cè)量設(shè)備900測(cè)量從基準(zhǔn)耳機(jī)1101輸出的聲音的頻率特性，生成基準(zhǔn)耳機(jī)特性數(shù)據(jù)。圖12顯示由標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量的、從基準(zhǔn)耳機(jī)1102輸出的聲音的示范性頻率特性。如圖13所示，設(shè)備(S卩，計(jì)算機(jī))100測(cè)量從基準(zhǔn)耳機(jī)1101輸出的聲音的頻率特性，從而生成基準(zhǔn)耳機(jī)特性數(shù)據(jù)。圖14顯示通過(guò)設(shè)備100獲得的、并且表示從基準(zhǔn)耳機(jī)1101輸出的聲音的頻率特性的示范性數(shù)據(jù)。如圖15所示，目標(biāo)特性生成應(yīng)用程序223從關(guān)于高性能耳機(jī)的特性數(shù)據(jù)1501(SP，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng))、關(guān)于基準(zhǔn)耳機(jī)的特性數(shù)據(jù)1502 (即，另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng))、以及關(guān)于基準(zhǔn)耳機(jī)的特性數(shù)據(jù)1503 (即，實(shí)際使用的耳機(jī))，生成目標(biāo)頻率特性數(shù)據(jù)1511。圖16顯示就各種音響特性要素而言，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)與實(shí)際使用的耳機(jī)的關(guān)系。在圖16中，目標(biāo)曲線調(diào)諧特性t是用于校正高性能耳機(jī)特性MaX I的調(diào)諧頻率特性。圖10中顯示的高性能耳機(jī)特性MaX I具有在5kHz處的峰值。該峰值由這種類(lèi)型的耳機(jī)所固有的混響成分所引起。如果這個(gè)峰值被抑制，則音質(zhì)將提高。因此，按照頻率特性校正的、從耳機(jī)輸出的聲音在通過(guò)抑制峰值來(lái)生成目標(biāo)曲線的情況下將比在沒(méi)有抑制峰值的時(shí)生成目標(biāo)曲線的情況下具有較高的質(zhì)量。圖17顯示示范性的目標(biāo)曲線調(diào)諧特性t。圖18顯示通過(guò)按照?qǐng)D17中顯示的目標(biāo)曲線調(diào)諧特性t來(lái)校正圖10中顯示的高性能耳機(jī)特性MaX I所獲得的頻率特性。圖18中顯示的頻率特性是高性能耳機(jī)特性MaX I和目標(biāo)曲線調(diào)諧特性t的乘積。實(shí)際上，這個(gè)頻率特性通過(guò)對(duì)數(shù)加法被獲得，而不是經(jīng)由MaXIXt的乘法。由于在顯示頻率特性的曲線圖中的縱軸上繪制分貝(dB)，因此圖18中顯示的頻率特性是表示兩個(gè)頻率特性的總和的曲線。下面將詳細(xì)地說(shuō)明如何生成目標(biāo)頻率特性數(shù)據(jù)1511。從兩者由標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的頻率特性測(cè)量設(shè)備900實(shí)際測(cè)量的高性能耳機(jī)901的頻率特性(MaXI)和基準(zhǔn)耳機(jī)1101的頻率特性(MaXR)，以及由設(shè)備100實(shí)際測(cè)量的基準(zhǔn)耳機(jī)的頻率特性(MbXR)，可以計(jì)算(或者推斷)設(shè)備100可以測(cè)量的高性能耳機(jī)的特性MbXIXt0特性Mb X I X t可以被用作設(shè)備100中的目標(biāo)特性。即Mb X I X t= (Mb XR) X (MaXIXt)/ (MaXR)設(shè)備100的傳聲器頻率特性Mb是未知的，并且根本不能直接地測(cè)量。但是，傳聲器頻率特性Mb可以被用于計(jì)算校正特性，因?yàn)樗粌H被包含在要被校正的耳機(jī)的測(cè)量的特性中，而且被包含在目標(biāo)曲線(即，目標(biāo)特性)中?；鶞?zhǔn)耳機(jī)的特性R和傳聲器特性Ma (BP, 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng))將通過(guò)約分被消除。示范性的目標(biāo)頻率特性被顯示在圖19中。通過(guò)將用戶的耳機(jī)的特性U乘以高性能耳機(jī)的特性與用戶的耳機(jī)的特性的比率，用戶的耳機(jī)的特性被校正成目標(biāo)特性，即，高性能耳機(jī)的(ixt)。即UX (IXt/U)=IXt注意，(IXt/U)是適當(dāng)?shù)念l率特性。如果設(shè)備100測(cè)量用戶的耳機(jī)101的特性，則將獲得包括設(shè)備100的傳聲器特性Mb的頻率特性MbXU。目標(biāo)頻率特性還包含設(shè)備100的傳聲器特性Mb。因此，為了計(jì)算用于將頻率特性Mb X U校正成目標(biāo)頻率特性Mb X I X t的校正頻率特性，足以發(fā)現(xiàn)特性Mb X I X t與特性MbX IXt的比率。即I X t/U= ((Mb X I X t) / (Mb X U)=( (Mb XR) X (MaX I X t) / (MaXR)) / (Mb XU)如上說(shuō)明的，通過(guò)使用便宜的基準(zhǔn)耳機(jī)，而非昂貴的高性能耳機(jī)，用戶的耳機(jī)的特性可以被適當(dāng)?shù)匦Ｕ赡繕?biāo)特性。因此，用戶的耳機(jī)可以被設(shè)定為目標(biāo)特性，而不必承擔(dān)高成本。注意，在設(shè)備100的制造之后執(zhí)行的檢查中，通過(guò)使用基準(zhǔn)耳機(jī)以及設(shè)定目標(biāo)頻率特性來(lái)測(cè)量頻率特性被執(zhí)行。(變形例)在上述實(shí)施例中，目標(biāo)頻率特性包含取決于測(cè)量系統(tǒng)的特性，因此可以通過(guò)使用用戶的耳機(jī)的實(shí)際測(cè)量的特性來(lái)校正頻率特性。作為替代，基準(zhǔn)耳機(jī)的測(cè)量的特性(MbXR)和(MaXR)可以被用作通用的目標(biāo)特性以校正由測(cè)量裝置或者設(shè)備實(shí)際測(cè)量的特性中的差異，從而首先校正特性中的差異，然后獲得可以由基準(zhǔn)系統(tǒng)為用戶的耳機(jī)測(cè)量的特性(MaXU)，以及最后按照特性(MaXU)校正用戶的耳機(jī)的特性。即(MaXU)/(MbXU) = (MaXR)/(MbXR)。因此(MaXU) = ((MaXR)/(MbXR)) X (MbXU)由于用戶的耳機(jī)的校正特性是(MaXIXt)與(MbXU)的比率，因此給出如下的校正頻率特性I X t/u I X t/U= (MaX I Xt)/(MaXU)
校正頻率特性，即，I X t/U僅僅通過(guò)包含校正特性的目標(biāo)特性和目標(biāo)特性被表示。因此，校正頻率特性可以被校正為高性能耳機(jī)的特性，即，目標(biāo)特性。通過(guò)使用多個(gè)高性能的耳機(jī)生成的各種目標(biāo)頻率特性可以被存儲(chǔ)在HDD 211中。然后，用戶可以選擇這些目標(biāo)頻率特性中的任何一個(gè)。如上所述，計(jì)算機(jī)100執(zhí)行的目標(biāo)特性生成應(yīng)用程序223生成目標(biāo)頻率特性。作為替代，計(jì)算機(jī)100已經(jīng)獲得的關(guān)于基準(zhǔn)耳機(jī)的音響特性數(shù)據(jù)可以被寫(xiě)入另一個(gè)計(jì)算機(jī)中。在這種情況下，這個(gè)計(jì)算機(jī)可以從音響特性數(shù)據(jù)中生成目標(biāo)頻率特性。上述實(shí)施例中的計(jì)算機(jī)100執(zhí)行的媒體播放機(jī)程序以可以被安裝并執(zhí)行的文件的形式被提供，并且被記錄在諸如⑶-ROM、軟磁盤(pán)(FD)XD-R或數(shù)字通用磁盤(pán)(DVD)的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)中。將要在根據(jù)上述實(shí)施例的計(jì)算機(jī)100中執(zhí)行的媒體播放機(jī)程序可以被存儲(chǔ)在連接到諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)中，并且可以經(jīng)由該網(wǎng)絡(luò)被下載到計(jì)算機(jī)100。進(jìn)一步地， 將要在計(jì)算機(jī)100中執(zhí)行的媒體播放機(jī)程序可以經(jīng)由諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)被提供或分布。此外，將要在計(jì)算機(jī)100中執(zhí)行的媒體播放機(jī)程序可以以記錄在例如ROM中的數(shù)據(jù)的形式被分布。將要在計(jì)算機(jī)100中執(zhí)行的媒體播放機(jī)程序限定了上述模塊(即，信號(hào)測(cè)量模塊和校正重放模塊)。CPU 201 (即，處理器)，一個(gè)硬件元件，從記錄介質(zhì)讀取媒體播放機(jī)程序并且執(zhí)行該程序，借此將上述模塊加載在主存儲(chǔ)裝置中。由此，信號(hào)測(cè)量模塊和校正重放模塊被設(shè)置在主存儲(chǔ)裝置中。雖然已經(jīng)描述了某些實(shí)施例，但是這些實(shí)施例僅僅是通過(guò)實(shí)例的方式來(lái)呈現(xiàn)，而并不意欲限制本發(fā)明的范圍。誠(chéng)然，此處描述的新的實(shí)施例可以被具體化各種其他形式；此夕卜，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神的情況下，可以對(duì)此處描述的實(shí)施例作出各種省略、置換和改變。附有的權(quán)利要求書(shū)和它們的等同物意欲覆蓋將落入本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)的這種形式或修改。
權(quán)利要求
1.一種音頻信號(hào)處理設(shè)備，其特征在于，包括 測(cè)量模塊，被配置成測(cè)量輸入聲音的頻率特性； 生成器，被配置成從第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)生成校正數(shù)據(jù)，所述校正數(shù)據(jù)用于校正從第一耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性，所述第一數(shù)據(jù)表示由所述測(cè)量模塊測(cè)量的從所述第一耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性，以及所述第二數(shù)據(jù)表示目標(biāo)頻率特性； 校正模塊，被配置成基于所述校正數(shù)據(jù)校正音頻數(shù)據(jù)；和 音頻信號(hào)輸出模塊，被配置成將基于所述校正的音頻數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)輸出到所述第一耳機(jī)， 其中，基于由測(cè)量設(shè)備測(cè)量的從第二耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性和由所述測(cè)量模塊測(cè)量的從第三耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性的乘積與由所述測(cè)量設(shè)備測(cè)量的從所述第三耳機(jī)輸出的聲音的所述頻率特性的比率,生成所述目標(biāo)頻率特性。
2.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括第二生成器，被配置成生成所述目標(biāo)頻率特性。
3.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，基于通過(guò)校正由所述測(cè)量設(shè)備測(cè)量的從所述第二耳機(jī)輸出的所述聲音的所述頻率特性所獲得的頻率特性，生成所述目標(biāo)頻率特性。
4.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述測(cè)量模塊被配置成獲取與分別從所述第二耳機(jī)和所述第三耳機(jī)輸出的、并且經(jīng)由夾具輸入到傳聲器的聲音相對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)據(jù)，以及 所述夾具包括具有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口的管，所述聲音經(jīng)由所述第一開(kāi)口從所述第二耳機(jī)和所述第三耳機(jī)被輸入，經(jīng)由所述第一開(kāi)口被輸入的所述聲音經(jīng)由所述第二開(kāi)口被輸出到所述傳聲器。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述夾具包括在所述管中的吸音材料。
6.一種在音頻信號(hào)處理設(shè)備中使用的音頻信號(hào)處理方法，所述音頻信號(hào)處理設(shè)備具有用于測(cè)量輸入的聲音的頻率特性的測(cè)量模塊，其特征在于，所述方法包括 基于第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)生成校正數(shù)據(jù)，所述校正數(shù)據(jù)用于校正從第一耳機(jī)輸出的頻率特性，所述第一數(shù)據(jù)表示從所述第一耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性，以及所述第二數(shù)據(jù)表示目標(biāo)頻率特性；和 基于所述校正數(shù)據(jù)校正音頻數(shù)據(jù)， 其中，基于由測(cè)量設(shè)備測(cè)量的從第二耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性和由所述測(cè)量模塊測(cè)量的從第三耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性的乘積與由所述測(cè)量設(shè)備測(cè)量的從所述第三耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性的比率,生成所述目標(biāo)頻率特性。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，基于通過(guò)校正由所述測(cè)量設(shè)備測(cè)量的從所述第二耳機(jī)輸出的所述聲音的所述頻率特性所獲得的頻率特性，生成所述目標(biāo)頻率特性。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量設(shè)備被配置成獲取與分別從所述第二耳機(jī)和所述第三耳機(jī)輸出的、并且經(jīng)由夾具輸入到傳聲器的聲音相對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)據(jù)，以及 所述夾具包括具有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口的管，所述聲音經(jīng)由所述第一開(kāi)口從所述第二耳機(jī)和所述第三耳機(jī)被輸入，經(jīng)由所述第一開(kāi)口被輸入的所述聲音經(jīng)由所述第二開(kāi)口被輸出到所述傳聲器。
9.如權(quán)利要求8所述的音頻信號(hào)處理方法，其特征在于，所述夾具包括在所述管中的吸音材料。
全文摘要
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，音頻信號(hào)處理設(shè)備(100)包括測(cè)量模塊(312)、生成器(314)、校正模塊(321)、以及音頻信號(hào)輸出模塊(214)。測(cè)量模塊(312)被配置成測(cè)量輸入的聲音的頻率特性。生成器(314)被配置成從第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)生成校正數(shù)據(jù)，校正數(shù)據(jù)用于校正從第一耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性，第一數(shù)據(jù)表示由測(cè)量模塊測(cè)量的從第一耳機(jī)輸出的聲音的頻率特性，以及第二數(shù)據(jù)表示目標(biāo)頻率特性。校正模塊(321)被配置成基于校正數(shù)據(jù)校正音頻數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04R5/04GK102905213SQ20121013940
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者山本敏文, 天田皇, 三關(guān)公生 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝