专利名称：声音信号处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电器设备领域，并且特别地，涉及一种声音信号处理装置。
背景技术：
一般音响的效果是不变的，即音响设备(例如，电视机的音响设备)摆放在某个固定位置时，人耳听到的声音传输方向是固定不变的。近几年来，随着电视产品的发展，消费者对电视的要求也越来越高。过去大家注重的是画面质量，但这几年消费者在注重画质的同时，对声音的要求也越来越高。于是各电视厂家也都开始在声音质量上进行改进。例如，将环绕立体声、数字音质等多种改进技术应用到音响和电视等设备上。但是，电视机并非专业的印象设备，而电视的体积大小以及音箱的位置均会受到限制，因此，电视机本身所能够达到的音响效果是有限的。为了提高电视机的音响效果，用户往往会将专门的音响设备与电视机连接，从而达到很好的声音效果。但是，专业的音响设备成本很高，并且与电视机等设备连接后需要增加很多连接线，同时，音响设备本身也会占用额外的空间。目前，针对电视等设备的声音效果改进存在的成本高、使用不方便的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容针对相关技术中电视等设备的声音效果改进存在的成本高、使用不方便的问题， 本实用新型提出一种声音信号处理装置，能够简单、有效地产生声场，改善电器设备的声音效果。本实用新型的技术方案是这样实现的根据本实用新型，提供了一种声音信号处理装置，包括第一信号输入端、第二信号输入端、第一延迟产生器、第二延迟产生器、第一加法器、第二加法器、第三加法器、第四加法器、反相器模块、放大和频率补偿器、第一交叉运算处理器、第二交叉运算处理器、第三交叉运算处理器、第四交叉运算处理器。其中，第一信号输入端传输有第一声音信号，连接至第一延迟产生器的输入端、反相器模块的输入端、以及第三加法器的输入端；第二信号输入端传输有第二声音信号，连接至第二延迟产生器的输入端和反相器模块的另一输入端、以及第四加法器的输入端；反相器模块的输出端和第一延迟产生器的输出端连接至第一加法器的输入端，第一加法器接收来自反相器模块的第二声音信号的反相信号；反相器模块的另一输出端和第二延迟产生器的输出端连接至第二加法器的输入端，第二加法器接收来自反相器模块的第一声音信号的反相信号；第一加法器的输出端连接至放大和频率补偿器的第一输入端和第一交叉运算处理器的输入端，放大和频率补偿器中对应于第一输入端的第一组输出端连接至第一交叉运算处理器的输入端、和第四交叉运算处理器的输入端，放大和频率补偿器接收来自第一加法器的第一互差信号；第二加法器的输出端连接至放大和频率补偿器的第二输入端和第二交叉运算处理器的输入端，放大和频率补偿器中对应于第二输入端的第二组输出端连接至第二交叉运算处理器的输入端、和第三交叉运算处理器的输入端，放大和频率补偿器接收来自第二加法器的第二互差信号；第一交叉运算处理器的输出端和第四交叉运算处理器的输出端连接至第三交叉运算处理器的输入端和第三加法器的输入端；第二交叉运算处理器的输出端和第三交叉运算处理器的输出端连接至第四交叉运算处理器的输入端和第四加法器的输入端；第三加法器的输出端为第一信号输出端，第四加法器的输出端为第二信号输出端。可选地，一方面，反相器模块包括第一反相器和第二反相器，其中，第二反相器的输出端和第一延迟产生器的输出端连接至第一加法器的输入端；第一反相器的输出端和第二延迟产生器的输出端连接至第二加法器的输入端。另一方面，反相器模块包括第一支路和第二支路，其中，第二支路的输出端和第一延迟产生器的输出端连接至第一加法器的输入端；第一支路的输出端和第二延迟产生器的输出端连接至第二加法器的输入端。可选地，放大和频率补偿器包括第一放大和频率补偿单元和第二放大和频率补偿单元，第一放大和频率补偿单元具有第一输入端和第一组输出端，第二放大和频率补偿单元具有第二输入端和第二组输出端。可选地，第一延迟产生器和第二延迟产生器为可调式信号缓冲器。可选地，放大和频率补偿器为参数可调的放大和频率补偿器。本实用新型通过声音延迟、反馈和交叉等运算，可以在不移动声音播放设备的基础上，使原有的声音在纵向空间产生虚拟的声音效果，让左右声音播放器产生出不同位置的虚拟声场效果；根据本实用新型的上述装置的成本远低于专业的音响设备，将上述装置应用于电视机等设备后，能够明显地产生出声场，从而显著改善电视机的音响效果，从而以较低的成本，在不增加额外音响设备的情况下改善电视机的声音效果；即使将上述装置应用于专业的音响设备，也能够对音响设备的效果提供改进。
图1是根据本实用新型实施例的声音信号处理装置的框图。
具体实施方式
根据本实用新型的实施例，提供了一种声音信号处理装置。如图1所示，根据本实用新型实施例的声音信号处理装置包括第一信号输入端、 第二信号输入端、第一延迟产生器、第二延迟产生器、第一加法器Al、第二加法器A2、第三加法器A3、第四加法器A4、第一反相器II、第二反相器12、放大和频率补偿器、第一交叉运算处理器Cl、第二交叉运算处理器C2、第三交叉运算处理器C3、第四交叉运算处理器C4。具体地，第一信号输入端传输有第一声音信号(例如，图1中所示的左声道信号 L)，连接至第一延迟产生器的输入端、第一反相器Il的输入端、以及第三加法器A3的输入端；第二信号输入端传输有第二声音信号(例如，图1中所示的右声道信号R)，连接至第二延迟产生器的输入端和第二反相器12的输入端、以及第四加法器A4的输入端；第二反相器12的输出端和第一延迟产生器的输出端连接至第一加法器Al的输入端；第一反相器Il的输出端和第二延迟产生器的输出端连接至第二加法器A2的输入端； (此外，可选地，反相器Il和12也可以集成在同一反相器中，该集成的反相器包括两个支路，每个支路都能够对输入到该支路的信号进行反相操作并从该支路的输出端输出，其中， 一个支路可以对应于上述的第一反相器，另一个支路可以对应于上述第二反相器，这种情况并未在图中示出)第一加法器Al的输出端连接至放大和频率补偿器的第一输入端和第一交叉运算处理器Cl的输入端，放大和频率补偿器中对应于第一输入端的第一组输出端连接至第一交叉运算处理器Cl的输入端、和第四交叉运算处理器C4的输入端，放大和频率补偿器接收来自第一加法器Al的第一互差信号；第二加法器A2的输出端连接至放大和频率补偿器的第二输入端和第二交叉运算处理器C2的输入端，放大和频率补偿器中对应于第二输入端的第二组输出端连接至第二交叉运算处理器C2的输入端、和第三交叉运算处理器C3的输入端，放大和频率补偿器接收来自第二加法器A2的第二互差信号；第一交叉运算处理器Cl的输出端和第四交叉运算处理器C4的输出端连接至第三交叉运算处理器C3的输入端和第三加法器A3的输入端；第二交叉运算处理器C2的输出端和第三交叉运算处理器C3的输出端连接至第四交叉运算处理器C4的输入端和第四加法器 A4的输入端；第三加法器A3的输出端为第一信号输出端，用于输出0UT_L，第四加法器的输出端为第二信号输出端，用于输出0UT_R。可选地，延迟产生器可以是可调式声音缓冲器。下面将结合左声道信号L作为第一信号输入端输入的第一声音信号、右声道信号 R作为第二信号输入端输入的第二声音信号的实例，描述根据本实用新型的声音信号处理装置的工作原理。继续参照图1，左声道信号L和右声道信号R经可调式声音缓冲器处理后分别产生延迟声音信号L’、R’，经反相器处理后产生L、R的反相信号-L (对应于L)、-R (对应于R)， L’和-R两种信号经加法器处理后生成互差信号L’ -R(由第一加法器Al输出)；同样的方法同时产生互差信号R’_L(由第二加法器A2输出)；两种互差信号经声音信号的放大和频率补偿器处理后得到两组信号1^1、1 1丄2、1 2，其中，1 1和1 2对应于R，-L，而Ll和L2对应于L’ -R,也就是说，放大和频率补偿器与交叉运算处理器Cl和C4连接的输出端对应于与加法器Al连接的输入端，而放大和频率补偿器与交叉运算处理器C2和C3连接的输出端对应于与加法器A2连接的输入端。并且，L1、R1分别和相应的互差信号通过交叉运算处理器校正处理后得到Li’、R1’信号；最后L、L1’、L2三种信号经加法器处理输出不同距离的声场效果的左声道信号OUT-L ；同样的方式也可以得到0UT-R。根据不同情况下所要求的不同声音效果，可以通过改变一些参数来达到要求的效果，这些参数包括缓冲器的缓冲时间、放大和频率补偿器的声音放大倍数、频率补偿系数等。为了使用户更易于操作，通过多次试验取数，在电视菜单中固定了多组适用于大多数用户的听觉效果数据，以达到多数人的最佳听觉效果。例如，可以定义^5切仪0、1!11、&1、細等效果所对应的缓冲器参数和放大和频率补偿器参数，这样，在将本实施例的这种应用于电视机等需要进行声音播放的设备时，就能够选择这些效果所对应的选项，从而根据用户的选择调整相关的参数，达到相应的效果。其中，stereo为普通一般立体声效果，lm、aii、％!分别是使在声音播放设备左右两边的lm、2m、^i处分别产生出虚拟的声音效果，从而加大声场的宽度，使用户能在不同的距离上接受不同听觉效果。综上所述，本实用新型的声音信号处理装置能够根据人耳对左右声音的听觉效果，通过声音延迟、反馈和交叉等运算，可以在不移动声音播放设备的基础上，使原有的声音在纵向空间产生虚拟的声音效果，让左右声音播放器产生出不同位置的虚拟声场效果； 并且可以通过参数的灵活调节，从而适应不同情况下的需求；此外，根据本实用新型的上述装置的成本远低于专业的音响设备，将上述装置应用于电视机等设备后，能够明显地产生出声场，从而显著改善电视机的音响效果，从而以较低的成本，在不增加额外音响设备的情况下改善电视机的声音效果；即使将上述装置应用于专业的音响设备，也能够对音响设备的效果提供改进。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种声音信号处理装置，其特征在于，包括第一信号输入端、第二信号输入端、第一延迟产生器、第二延迟产生器、第一加法器、第二加法器、第三加法器、第四加法器、反相器模块、放大和频率补偿器、第一交叉运算处理器、第二交叉运算处理器、第三交叉运算处理器、第四交叉运算处理器，其中，所述第一信号输入端传输有第一声音信号，连接至第一延迟产生器的输入端、所述反相器模块的输入端、以及所述第三加法器的输入端；所述第二信号输入端传输有第二声音信号，连接至第二延迟产生器的输入端和所述反相器模块的另一输入端、以及所述第四加法器的输入端；所述反相器模块的输出端和所述第一延迟产生器的输出端连接至所述第一加法器的输入端，所述第一加法器接收来自所述反相器模块的所述第二声音信号的反相信号；所述反相器模块的另一输出端和所述第二延迟产生器的输出端连接至所述第二加法器的输入端，所述第二加法器接收来自所述反相器模块的所述第一声音信号的反相信号；所述第一加法器的输出端连接至所述放大和频率补偿器的第一输入端和所述第一交叉运算处理器的输入端，所述放大和频率补偿器中对应于所述第一输入端的第一组输出端连接至所述第一交叉运算处理器的输入端、和所述第四交叉运算处理器的输入端，所述放大和频率补偿器接收来自所述第一加法器的第一互差信号；所述第二加法器的输出端连接至所述放大和频率补偿器的第二输入端和所述第二交叉运算处理器的输入端，所述放大和频率补偿器中对应于所述第二输入端的第二组输出端连接至所述第二交叉运算处理器的输入端、和所述第三交叉运算处理器的输入端，所述放大和频率补偿器接收来自所述第二加法器的第二互差信号；所述第一交叉运算处理器的输出端和所述第四交叉运算处理器的输出端连接至所述第三交叉运算处理器的输入端和所述第三加法器的输入端；所述第二交叉运算处理器的输出端和所述第三交叉运算处理器的输出端连接至所述第四交叉运算处理器的输入端和所述第四加法器的输入端；所述第三加法器的输出端为第一信号输出端，所述第四加法器的输出端为第二信号输出端。
2.根据权利要求1所述的声音信号处理装置，其特征在于，所述反相器模块包括第一反相器和第二反相器，其中，所述第二反相器的输出端和所述第一延迟产生器的输出端连接至所述第一加法器的输入端；所述第一反相器的输出端和所述第二延迟产生器的输出端连接至所述第二加法器的输入端。
3.根据权利要求1所述的声音信号处理装置，其特征在于，所述反相器模块包括第一支路和第二支路，其中，所述第二支路的输出端和所述第一延迟产生器的输出端连接至所述第一加法器的输入端；所述第一支路的输出端和所述第二延迟产生器的输出端连接至所述第二加法器的输入端。
4.根据权利要求1所述的声音信号处理装置，其特征在于，所述放大和频率补偿器包括第一放大和频率补偿单元和第二放大和频率补偿单元，所述第一放大和频率补偿单元具有所述第一输入端和所述第一组输出端，第二放大和频率补偿单元具有所述第二输入端和所述第二组输出端。
5.根据权利要求1所述的声音信号处理装置，其特征在于，所述第一延迟产生器和所述第二延迟产生器为可调式信号缓冲器。
6.根据权利要求1所述的声音信号处理装置，其特征在于，所述放大和频率补偿器为参数可调的放大和频率补偿器。
专利摘要一种声音信号处理装置，其中第一信号输入端连接第一延迟产生器、反相器模块的输入端、及第三加法器；第二信号输入端连接第二延迟产生器的输入端和反相器模块的另一输入端、以及第四加法器；反相器模块的输出端和第一延迟产生器连接第一加法器；反相器模块的另一输出端和第二延迟产生器连接第二加法器；第一和第二加法器连接放大和频率补偿器和第一交叉运算处理器的输入端，放大和频率补偿器的输出端连接第一第四交叉运算处理器；第一和第四交叉运算处理器连接第三交叉运算处理器和第三加法器；第二交叉运算处理器和第三交叉运算处理器连接第四交叉运算处理器和第四加法器。本实用新型能够产生不同位置的虚拟声场效果，改进电器设备的声音效果。
文档编号H04N5/60GK202197400SQ20112027659
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者喻子达, 杨建璋, 武怀涛 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔电子有限公司