用于基于近场扬声器的音频系统的声场控制器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开内容涉及一种用于基于近场扬声器的音频系统的声场控制器。
【背景技术】
[0002] 在一些汽车音频系统中，基于整个系统的电和声响应、也就是扬声器本身的响应 和车厢对由扬声器产生的声音的响应，处理被应用于向每个扬声器提供的音频信号。这 样的系统被高度地个性化成特定汽车型号和微调水平，其中考虑每个扬声器的位置以及座 位、玻璃和汽车的其它部件的吸收和反射性质以及其它因素。这样的系统被一般地设计为 车辆的产品开发过程的部分并且对应均衡和其它音频系统参数在制造或者组装时被加载 到音频系统中。
[0003] 在前座位乘客前面和后面有立体扬声器的常规汽车音频系统包括一般地称为减 弱和平衡的控制。相同的立体声信号被发送到前和后扬声器集合，并且减弱控制对前和后 信号的相对信号电平进行控制，而平衡控制对左和右信号的相对信号电平进行控制。这些 控制方案往往在使用位于乘车的头部附近而不是乘客后面的固定位置的近场扬声器的个 人化声音系统中失去它们的相关性。
【发明内容】
[0004] -般而言，在一个方面中，调整具有位于与收听者的头部的期望位置接近的至少 两个近场扬声器的汽车音频系统中的信号包括：针对除了近场扬声器的实际位置之外的指 定位置的集合中的每个指定位置，确定双耳滤波器，其使由近场扬声器中的每个近场扬声 器产生的声音在收听者的头部的期望位置具有由位于相应指定位置的声源产生的声音的 特性。向上混合规则从具有至少两个声道的输入音频信号生成至少三个分量声道信号。用 于在指定位置中的每个指定位置应用于分量声道信号的第一权值集合定义第一声场。用于 在指定位置中的每个指定位置应用于分量声道信号的第二权值集合定义第二声场。音频系 统组合第一权值集合和第二权值集合以确定组合权值集合，组合权值集合中的第一权值集 合和第二权值集合的相对贡献由可变用户输入值确定。混合信号根据用于指定位置中的每 个指定位置的组合权值集合对应于分量声道信号的组合。使用对应双耳滤波器来对每个混 合信号滤波以生成被求和并且使用近场扬声器来输出的双耳输出信号的集合。
[0005] 实现方式可以在任何组合中包括以下特征中的一个或者多个特征。提供用户输入 值的用户输入可以是衰减器输入，并且第一权值集合的贡献可以在衰减器控制可以在处于 更向前的设置时更大，而第二权值集合的贡献可以在衰减器控制可以在处于更向后的设置 时更大。音频系统可以至少包括定位于在收听者的头部的期望位置向前的车辆的车厢的左 拐角附近的第一固定扬声器和定位于在收听者的头部的期望位置向前的车辆的车厢的右 拐角附近的第二固定扬声器，而第三权值集合用于针对固定扬声器中的每个固定扬声器应 用于分量声道信号以定义第一声场，以及第四权值集合用于针对固定扬声器中的每个固定 扬声器应用于分量声道信号以定义第二声场，而音频系统组合第三权值集合和第四权值集 合以确定第二组合权值集合，第二组合权值集合中的第三权值集合和第四权值集合的相对 贡献由可变用户输入值确定，混合信号根据用于固定扬声器中的每个固定扬声器的第二组 合权值集合对应于分量声道信号的组合，混合信号由对应固定扬声器输出。第一和第三权 值集合可以使固定扬声器和近场扬声器的与第二和第四集合不同的集合主导声场的空间 感知，使得哪个扬声器集合主导空间感知随着用户输入值可以变化而变化。
[0006] 近场扬声器可以位于汽车的头枕中。近场扬声器可以耦合到汽车的本体结构。组 合权值集合中的第一权值集合和第二权值集合的相对贡献可以根据将可变用户输入值映 射到相对贡献的预定曲线而变化。预定曲线可以不是线性的。可以自动地基于输入音频信 号的特性确定组合权值集合中的第一权值集合和第二权值集合的相对贡献。
[0007] -般而言，在一个方面中，调整具有位于与收听者的头部的期望位置接近的至少 两个近场扬声器的汽车音频系统中的信号包括：确定第一双耳滤波器，其使由近场扬声器 中的每个近场扬声器产生的声音在收听者的头部的期望位置具有由位于除了近场扬声器 的实际位置之外的第一指定位置的声源产生的声音的特性；确定第二双耳滤波器，其使由 近场扬声器中的每个近场扬声器产生的声音在收听者的头部的期望位置具有由位于除了 近场扬声器的实际位置之外并且与第一指定位置不同的第二指定位置的声源产生的声音 的特性；确定向上混合规则，其用于从具有至少两个声道的输入音频信号生成至少三个分 量声道信号；混合分量声道信号的集合以形成第一混合信号；用第一双耳滤波器和第二双 耳滤波器的组合对混合信号滤波以生成双耳输出信号；以及使用近场扬声器来输出双耳输 出信号。双耳输出信号中的第一双耳滤波器和第二双耳滤波器的相对权值由可变用户输入 值确定。
[0008] 实现方式可以在任何组合中包括以下特征中的一个或者多个特征。音频系统可 以至少包括定位于在收听者的头部的期望位置向前的车辆的车厢的左拐角附近的第一固 定扬声器和定位于在收听者的头部的期望位置向前的车辆的车厢的右拐角附近的第二固 定扬声器，而第一权值集合用于针对固定扬声器中的每个固定扬声器应用于分量声道信号 从而定义第一声场，以及第二权值集合用于针对固定扬声器中的每个固定扬声器应用于分 量声道信号从而定义第二声场。音频系统组合第一权值集合和第二权值集合以确定组合权 值集合，组合权值集合中的第一权值集合和第二权值集合的相对贡献由可变用户输入值确 定。使用对应固定扬声器来输出根据用于固定扬声器中的每个固定扬声器的组合权值集合 与分量声道信号的组合对应的混合信号。第一双耳滤波器和第一权值集合可以使固定扬声 器和近场扬声器的与第二双耳滤波器和第二权值集合不同的集合主导声场的空间感知，使 得哪个扬声器集合主导空间感知随着用户输入值变化而变化。
[0009] -般而言，在一个方面中，调整具有位于与收听者的头部的期望位置接近的至少 两个近场扬声器的汽车音频系统中的信号，从而在第一模式中，根据使收听者感知宽声场 的第一滤波器向近场扬声器分布音频信号，而在第二模式中，根据使收听者感知窄声场的 第二滤波器向近场扬声器分布音频信号。接收可变值的用户输入，以及作为响应，将音频信 号的分布从第一模式转变成第二模式，转变的程度基于用户输入的值而可变。
[0010] 实现方式可以在任何组合中包括以下特征中的一个或者多个特征。转变音频信号 的分布可以包括在加权求和中将第一和第二滤波器二者应用于音频信号，第一和第二滤波 器的相对权值基于用户输入的值。
[0011] 一般而言，在一个方面中，一种汽车音频系统包括：位于与收听者的头部的期望位 置接近的至少两个近场扬声器；生成可变值的用户输入；以及音频信号处理器，配置为在 第一模式中，根据使收听者感知宽声场的第一滤波器向近场扬声器分布音频信号；在第二 模式中，根据使收听者感知窄声场的第二滤波器向近场扬声器分布音频信号；以及响应于 用户输入的值的改变，将音频信号的分布从第一模式转变成第二模式，转变的程度基于用 户输入的值而可变。
[0012] 实现方式可以在任何组合中包括以下特征中的一个或者多个特征。音频信号处 理器可以包括存储器，该存储器存储：双耳滤波器的集合，使由近场扬声器中的每个近场扬 声器产生的声音在收听者的头部的期望位置具有由位于除了近场扬声器的实际位置之外 的指定位置的集合中的每个指定位置的声源产生的声音的特性，第一权值集合，用于针对 指定位置中的每个指定位置应用于分量声道信号的集合以定义第一声场，以及第二权值集 合，用于针对指定位置中的每个指定位置应用于分量声道信号的集合以定义第二声场。音 频处理器可以通过以下操作将音频信号的分布从第一模式转变成第二模式：应用向上混合 规则以从具有至少两个声道的输入音频信号生成至少三个分量声道信号，组合第一权值集 合和第二权值集合以确定组合权值集合，组合权值集合中的第一权值集合和第二权值集合 的相对贡献由用户输入的值确定，根据用于指定位置中的每个指定位置的组合权值集合确 定与分量声道信号的组合对应的混合信号，使用对应双耳滤波器来对每个混合信号滤波以 生成双耳输出信号的集合，对滤波的双耳信号求和，以及向近场扬声器输出求和的双耳信 号。音频信号处理器可以包括存储器，该存储器存储：第一双耳滤波器，使由近场扬声器中 的每个近场扬声器产生的声音在收听者的头部的期望位置具有由位于除了近场扬声器的 实际位置