后振铃约 束只使用更远的扬声器时在应用均衡滤波器的情况下应用于图7所示的设置的均衡滤波 器的伯德图。
[0066] 图58是不出壳区的色调的不例性目标函数的幅值频率图。
[0067]图59是示出在有和没有应用开窗的情况下在示例性均衡滤波器的线性域中的脉 冲响应的振幅时间图。
[0068] 图60是示出在有和没有应用开窗的情况下在示例性均衡滤波器的对数域中的脉 冲响应的幅值时间图。
[0069] 图61是示出当结合预振铃约束、幅值约束、频率（相关增益）约束和开窗式后振 铃约束使用所有扬声器且在亮区处的响应被调节到在图58中描绘的目标函数时在应用均 衡滤波器的情况下在图7所示的设置中的四个位置处的频率特征的幅值频率图。
[0070] 图62是示出MM0系统的均衡滤波器的脉冲响应的振幅时间图，其导致在图61所 示的四个期望位置处的频率特征。
[0071] 图63是用于使用修改的MELMS算法来再现波场或虚拟源的系统和方法的流程图。
[0072] 图64是用于使用修改的MELMS算法来再现对应于5. 1扬声器设置的虚拟源的系 统和方法的流程图。
[0073] 图65是用于再现对应于在车辆的驾驶员位置处的5. 1扬声器设置的虚拟源的均 衡滤波器模块布置的流程图。
[0074] 图66是使用修改的MELMS算法来产生对应于在车辆的所有四个位置处的5. 1扬 声器设置的虚拟声源的系统和方法的流程图。
[0075] 图67是示出高达四阶的球谐函数的图。
[0076] 图68是用于使用修改的MELMS算法产生在目标房间中在不同位置处的球谐函数 的系统和方法的流程图。
[0077] 图69是示出布置在头带上的二维测量麦克风阵列的示意图。
[0078] 图70是示出布置在刚性球上的三维测量麦克风阵列的示意图。
[0079] 图71是示出布置在两个耳杯上的三维测量麦克风阵列的示意图。
[0080] 图72是示出用于提供幅值约束与集成后振铃约束的示例性过程的过程图。
【具体实施方式】
[0081] 图1是用于使可具有多个输出（例如用于向K彡1组扬声器提供输出信号的输出 信道）和多个（误差）输入（例如用于从M多1组麦克风接收输入信号的记录信道）的 多输入多输出（MIM0)系统均衡的系统和方法的信号流程图。一组包括连接到单个信道， 即，一个输出信道或一个记录信道的一个或多个扬声器或麦克风。假设相应的房间或扬声 器-房间-麦克风系统（至少一个扬声器和至少一个麦克风布置于的房间）是线性的和时 间不变的，并可由例如其房间声脉冲响应来描述。此外，Q个原始输入信号例如单声道输入 信号x(n)可被馈送到MIM0系统的（原始信号）输入中。MIM0系统可使用用于均衡的多个 误差最小均方（MELMS)算法，但可使用任何其它自适应控制算法，例如（修改的）最小均方 (LMS)、递归最小二乘方（RLS)等。输入信号x(n)由M个主路径101滤波，主路径101在其 从一个扬声器到M个麦克风的途中在不同的位置处由主路径滤波器矩阵P(z)表示，并提供 在主路径101的端部处，即，在M个麦克风处的M个期望信号d (n)。
[0082] 通过可在MELMS处理模块106中实现的MELMS算法，由均衡滤波器模块103实现 的滤波器矩阵W(z)被控制以改变原始输入信号x (n)，使得被提供到K个扬声器并由具有 辅路径滤波器矩阵S(z)的滤波器模块104滤波的所得K个输出信号匹配期望信号d(n)。 因此，MELMS算法估计使用辅通带滤波器矩阵是（z)滤波的输入信号x(n)，辅通带滤波器 矩阵在滤波器模块102中实现并输出KXM个经滤波的输入信号，和评估M个误差信号 e(n)。误差信号e(n)由减法器模块105提供，减法器模块105从M个期望信号d(n)减去 M个麦克风信号y' (n)。具有M个麦克风信号y' (n)的M个记录信道是具有使用辅路径 滤波器矩阵S(z)滤波的K个扬声器信号y(n)的K个输出信道，辅路径滤波器矩阵S(z)在 滤波器模块104中实现，代表声场景。模块和路径被理解为硬件、软件和/或声路径中的至 少一个。
[0083] MELMS算法是得到最佳最小均方（LMS)解的迭代算法。MELMS算法的自适应方 法允许滤波器的原位设计，并且每当改变出现在电声传递函数中时也使方便的方法能 够重新调节滤波器。MELMS算法使用最陡下降方法来搜索性能指数的最小值。这根据
通过将滤波器的系数成功地更新与梯度又(n)的 ， 负数成比例的量来实现，其中y是控制收敛速度和最终失调的步长大小。近似可以是在这 样的LMS算法中使用梯度又0)的瞬时值而不是其预期值来更新矢量I，导致LMS算法。
[0084] 图2是示例性QXKXM MELMS系统或方法的信号流程图，其中Q是1，K是2且M 是2,且其被调节以创建在麦克风215处的亮区和在麦克风216处的暗区，即，它为了单独 声区目的而被调节。"亮区"表示声场被产生的区域，与几乎静默的"暗区"相反。输入信号 x(n)被提供到形成具有传递函数§ 12(幻、和§22(z)的2x 2辅路径滤波器矩 阵的四个滤波器模块201-204和形成具有传递函数Wjz)和^(2)的滤波器矩阵的两个滤 波器模块205和206。滤波器模块205和206由最小均方（LMS)模块207和208控制，由 此，模块207接收来自模块201和202的信号以及误差信号 ei (n)和e2 (n)，且模块208接 收来自模块203和204的信号以及误差信号ei (n)和e2 (n)。模块205和206为扬声器209 和210提供信号yi (n)和y2 (n)。信号yi (n)分别经由辅路径211和212由扬声器209传播 到麦克风215和216。信号y2(n)分别经由辅路径213和214由扬声器210传播到麦克风 215和216。麦克风215从所接收的信号 71(11)、72(11)和期望信号(11(11)产生误差信号61(11) 和以!!）。具有传递函数§"(z)、§, 2(z)、§21(z)和§22(z)的模块2〇1_ 2〇4模拟各种辅路径 211-214,其具有传递函数 Sn (z)、S12 (z)、S21 (z)和 S22 (z)。
[0085] 此外，预振铃约束模块217可向麦克风215提供电或声期望信号djn)，其从输入 信号x(n)产生并被加到在辅路径211和213的端部处由麦克风215拾取的汇总信号，最终 导致在那里创建亮区，而这样的期望信号在误差信号e 2 (n)产生的情况下缺失，因而导致在 麦克风216处暗区的创建。与模拟延迟（其相位延迟关于频率是线性的）相反，预振铃约 束基于关于频率的非线性相位，以便模拟被称为预掩蔽的人耳的心理听觉特性。描绘关于 频率的群延迟差的逆指数函数的示例性曲线图是关于频率的相位差的相应逆指数函数，因 为预掩蔽阈值在图4中示出。"预掩蔽"阈值在本文被理解为在使滤波器均衡时避免预振铃 的约束。
[0086] 如可从示出以限制群延迟函数（关于频率的群延迟差）的形式的约束的图3看到 的，当频率增大时，预掩蔽阈值降低。虽然在大约100Hz的频率下由大约20ms的群延迟差 表示的预振铃对听者是可接受的，但是在大约1，500Hz的频率下，阈值是大约1. 5ms并可以 以大约lms的渐近最终值达到更高的频率。图3所示的曲线可容易转换成限制相位函数， 其在图4中被示为关于频率的相位差曲线。通过对限制相位差函数求积分，可得到相应的 相位频率特征。这个相位频率特征可接着形成对具有作为图4所示的曲线的积分的相位频 率特征的全通滤波器的设计的基础。在图5中描绘相应地设计的全通滤波器的脉冲响应， 且在图6中描绘它的相应伯德图。
[0087] 现在参考图7,用于使用MELMS算法在车辆705中产生单独声区的设置可包括对应 于布置在左前FL P()S、右前FRP()S、左后RLP()S和右后RRP()S处的听音位置（例如车辆中的座椅位 置）的四个声区701-704。在该设置中，八个系统扬声器布置得更远离声区701-704。例如， 两个扬声器（高音/中音扬声器FL SpfeH和低音扬声器FLSptL)布置成最接近左前位置FLP()S， 且相应地，高音/中音扬声器FR SpfeH和低音扬声器FRSptL布置成最接近右前位置FRP()S。此 外，宽带扬声器SLSpk，和SR Spk，可布置在分别对应于位置RL ^和RR P()S的声区旁边。亚低音扬 声器（subwoofer)RLSpt和RRSpto可布置在车辆内部的后架上，后架由于亚低音扬声器RL Spt 和RRSpk，所产生的低频声音的性质而影响所有四个听音位置左前FLP()S、右前FR P()S、左后RLP()S 和右后RRP()S。此外，车辆705可配备有布置成靠近声区701-704例如在车辆的头枕中的又 一些其它扬声器。额外的扬声器是区701的扬声器FLL Spfe和FLRSpfe、区702的扬声器FRLSpt 和FRRSpfe、区703的扬声器RLLSpt和RLR Spfe以及区704的扬声器RRL Spfe和RRR Spt。在图7 所示的设置中的所有扬声器除了扬声器SLSpfe和扬声器SR Spfe以外形成相应组（具有一个 扬声器的组），扬声器SLSpt形成一组无源地親合的低音和高音扬声器，而扬声器SR Spt形成 一组无源地耦合的低音和高音扬声器（具有两个扬声器的组）。可选地或此外，低音扬声器 FL SptoL可连同低音/中音扬声器FLSptoH -起形成一组，且低音扬声器FRSptoL可连同低音/ 中音扬声器FRSptH -起形成一组（具有两个扬声器的组）。
[0088]图8是示出在使用均衡滤波器、心理听觉地激励的预振铃约束模块和系统扬声 器，g卩，FLSpfeH、FL SpfeL、FRSpfeH、FRSpfeL、SLSpkr、SR Spkr、RLSpkr和 RR spkr的图 7 所示的设置中的四 个区701-704(位置）中的每个处的幅值频率响应的图。图9是示出用于在相应的扬声器 路径中产生期望串音消除的均衡滤波器的相应脉冲响应的振幅时间图（以样本为单位的 时间）。与模拟延迟的简单使用相反，心理听觉地激励的预振铃约束的使用提供预振铃的足 够衰减。在声学中，预振铃表示在实际声脉冲出现之前噪声的出现。如可从图9看到的，均 衡滤波器的滤波器系数且因而均衡滤波器的脉冲响应只展示很少的预振铃。此外可从图8 看到，在所有期望声区处的所得幅值频率响应倾向于在较高的频率下例如在400Hz之上恶 化。
[0089] 如图10所示，扬声器1004和1005可布置在到听者的耳朵1002的近距离d中，例 如低于0. 5m或甚至0. 4或0. 3m，以便产生期望的单独声区。将扬声器1004和1005布置得 这么近的一种示例性方式是将扬声器1004和1005合并到头枕1003中，听者的头1001可靠 在头枕1003上。另一示例性方式将（定向）扬声器1101和1102布置在顶板1103中，如 图11和12所示。扬声器的其它位置可以是车辆的B柱或C柱，与头枕或顶板中的扬声器 组合。可选地或此外，定向扬声器可在与扬声器1004和1005相同的位置或与扬声器1004 和1005不同的另一位置处代替扬声器1004和1005或与扬声器1004和1005组合使用。
[0090] 再