专利名称：音频信号处理设备和音频信号处理方法
技术领域：
本公开涉及根据多声道扬声器的布置对音频信号执行校正处理的音频信号处理设备和音频信号处理方法。
背景技术：
近年来，其中通过多声道如5. 1声道来再现音频内容的音频系统已变得流行。在这样的系统中，使用用户收听音频的收听位置作为基准，假定扬声器布置在预定位置。例如，作为针对扬声器在多声道音频系统中的布置的标准，已制订了“ITU-R BS775-1 (ITU:国际电信联盟)”等。这个标准规定，应当以离收听位置等距的方式并且以限定的安装角度来布置扬声器。进一步，在与如上所述的标准相一致地布置扬声器的假定之下，内容创建器创建音频内容。因此，通过适当地布置扬声器，可以产生原始音响效果。然而，在私人家庭等中，由于诸如房间的形状和家具的布置等的限制，用户可能难以如上面描述的标准中规定的那样将扬声器正确地布置在限定的位置。为这样的情况做准备，已实现了这样的音频系统，在所述音频系统中，根据所布置的扬声器的位置，对音频信号执行校正处理。例如，日本专利申请公开第2006-101248号(第W020]段，图1 ；在下文中称之为专利文件1)公开了一种“声场补偿装置”，其使得用户能够借助于图形用户界面 (⑶I)输入扬声器的实际位置。当再现音频时，这个装置执行延迟处根据扬声器的输入位置向相邻扬声器分配音频信号等等，并且对音频信号执行校正处理，仿佛就像扬声器布置在适当的位置一样。另外，日本专利申请公开第2006-319823号(第Will]段，图1 ；在下文中称之为专利文件2)公开了一种“音响装置、声音调整方法和声音调整程序”，其借助于布置在收听位置的麦克风收集测试信号的音频，以计算每个扬声器相对于麦克风的距离和安装角度。 当再现音频时，这个装置根据计算的每个扬声器相对于麦克风的距离和安装角度来执行增益或延迟的调整等，并且对音频信号执行校正处理，仿佛就像扬声器布置在适当的位置一样。
发明内容
这里，在用户没有输入扬声器的正确位置的情况下，专利文件1中记载的装置没有能力对音频信号执行恰当的校正处理。进一步，专利文件2中记载的装置将麦克风的取向设置为用于扬声器的安装角度的基准，所以有必要使麦克风的取向与前向一致，亦即与布置屏幕等的方向一致，以便恰当地对音频信号执行校正处理。然而在私人家庭等中，用户难以使麦克风的取向正确地与前向一致。考虑到如上所述的境况，希望提供一种音频信号处理设备，其能够根据扬声器的实际位置对音频信号执行恰当的校正处理。根据本公开的实施例，提供了一种音频信号处理设备，该音频信号处理设备包括测试信号供应单元、扬声器角度计算单元、扬声器角度确定单元和信号处理单元。
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测试信号供应单元配置成将测试信号供应给包括中心扬声器和其它扬声器的多声道扬声器的扬声器中的每一个。扬声器角度计算单元配置成基于由测试信号从多声道扬声器的扬声器中的每一个输出的并且由布置在收听位置的麦克风收集的测试音频，使用麦克风的取向作为基准来计算多声道扬声器的扬声器中的每一个的安装角度。扬声器角度确定单元配置成基于中心扬声器的以麦克风的取向作为基准的安装角度和其它扬声器的以麦克风的取向作为基准的安装角度，使用中心扬声器从麦克风的方向作为基准来确定多声道扬声器的扬声器中的每一个的安装角度。信号处理单元配置成基于多声道扬声器的扬声器以中心扬声器从麦克风的方向作为基准的安装角度，对音频信号执行校正处理，所述安装角度由扬声器角度确定单元确定。由扬声器角度计算单元根据麦克风所收集的测试音频计算的多声道扬声器的每个扬声器的安装角度将麦克风的取向作为基准。另一方面，由标准所限定的理想多声道扬声器的安装角度将中心扬声器从收听位置(麦克风的位置)的方向作为基准。因此，在麦克风的取向从多声道扬声器中的中心扬声器的方向偏离的情况下，即使当麦克风的取向被设置为基准时，也难以对音频信号执行与理想多声道扬声器的安装角度相对应的恰当校正处理。这里，在本公开的实施例中，基于中心扬声器以麦克风的取向作为基准的安装角度和其它扬声器以麦克风的取向作为基准的安装角度，确定多声道扬声器的扬声器以中心扬声器从麦克风的方向作为基准的安装角度。因此，即使当麦克风的取向从中心扬声器的方向偏离时，也可以使用与用于理想多声道扬声器的安装角度的基准相同的基准对音频信号一执行恰当的校正处理。信号处理单元可以将供应给多声道扬声器的扬声器中之一的音频信号分配给与扬声器相邻的扬声器，以便使用中心扬声器从麦克风的方向作为基准将声音图像定位在特定安装角度。当向特定声道分配的扬声器的安装角度偏离理想安装角度时，将特定声道的音频信号分配给该扬声器和其间具有理想安装角度的与其相邻的扬声器。在这种情况下，扬声器的实际安装角度和扬声器的理想安装角度两者都将中心扬声器从麦克风的方向作为基准，所以可以将这个声道的声音图像定位在理想安装角度。信号处理单元可以使音频信号延迟，使得测试音频至麦克风的到达时间在多声道扬声器的扬声器之间变得相等。在多声道扬声器的扬声器和麦克风(收听位置)之间的距离彼此不相等的情况下，从每个扬声器至麦克风的音频输出的到达时间不同。在本公开的实施例中，在这种情况下，依照具有最长到达时间、亦即具有最长距离的扬声器来延迟其它扬声器的音频信号。因此，可以进行校正，仿佛就像多声道扬声器的扬声器和麦克风之间的距离相等一样。信号处理单元可以对音频信号执行滤波处理，使得测试音频的频率特性在多声道扬声器的扬声器之间变得相等。取决于多声道扬声器的每个扬声器的结构或再现环境，从扬声器输出的音频的频率特性是不同的。在本公开的实施例中，通过对音频信号执行滤波处理，可以进行校正，仿佛就像多声道扬声器的扬声器频率特性是统一的一样。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种音频信号处理方法，该方法包括将测试信号供应给包括中心扬声器和其它扬声器的多声道扬声器的扬声器中的每一个。基于由测试信号从多声道扬声器的扬声器中的每一个输出的并且由布置在收听位置的麦克风收集的测试音频，计算使用麦克风的取向作为基准的多声道扬声器的扬声器中的每一个的安装角度。基于中心扬声器以麦克风的取向作为基准的安装角度和其它扬声器以麦克风的取向作为基准的安装角度，确定多声道扬声器的扬声器中的每一个以中心扬声器从麦克风的方向作为基准的安装角度。基于多声道扬声器的扬声器以中心扬声器从麦克风的方向作为基准的安装角度， 对音频信号执行校正处理，所述安装角度由扬声器角度确定单元确定。根据本公开的实施例，可以提供一种音频信号处理设备，其能够根据扬声器的实际位置对音频信号执行恰当的校正处理。考虑到如附图所示的对本公开的最优实施例的以下详细描述，本公开的这些以及其它目的、特征和优点将会变得更加明显。
图1是示出根据本公开实施例的音频信号处理设备的示意结构的示图；图2是示出根据本公开实施例的分析阶段中的音频信号处理设备的示意结构的框图；图3是示出根据本公开实施例的再现阶段中的音频信号处理设备的示意结构的框图；图4是示出多声道扬声器和麦克风的理想布置的平面图；图5是示出根据本公开实施例的分析阶段中的音频信号处理设备的操作的流程图；图6是示出如何通过根据本公开实施例的音频信号处理设备来计算扬声器位置的示意图；图7是示出根据本公开实施例的每个扬声器相对于麦克风的位置的概念图；图8是示出根据本公开实施例的每个扬声器相对于麦克风的位置的概念图；图9是用于描述根据本公开实施例的计算分配参数的方法的概念图；以及图10是示出根据本公开实施例的连接到前左扬声器和后左扬声器的信号分配块的示意图。
具体实施例方式[音频信号处理设备的结构]在下文中，参考附图来描述本公开的实施例。根据本公开实施例的音频信号处理设备包括测试信号供应单元，其配置成将测试信号供应给包括中心扬声器和其它扬声器的多声道扬声器的扬声器中的每一个；扬声器角度计算单元，其配置成基于由所述测试信号从所述多声道扬声器的扬声器中的每一个输出的并且由布置在收听位置的麦克风收集的测试音频，使用所述麦克风的取向作为基准来计算所述多声道扬声器的扬声器中的每一个的安装角度；扬声器角度确定单元，其配置成基于所述中心扬声器以所述麦克风的取向作为基准的安装角度和所述其它扬声器以所述麦克风的取向作为基准的安装角度，使用所述中心扬声器从所述麦克风的方向作为基准来确定所述多声道扬声器的扬声器中的每一个的安装角度；以及信号处理单元，其配置成基于所述多声道扬声器的扬声器以所述中心扬声器从所述麦克风的方向作为基准的安装角度，对音频信号执行校正处理，所述安装角度由所述扬声器角度确定单元确定。图1是示出根据本公开实施例的音频信号处理设备1的示意结构的示图。如图1 所示，音频信号处理设备1包括音响分析单元2、音响调整单元3、解码器4和放大器5。进一步，多声道扬声器连接到音频信号处理设备1。多声道扬声器包括五个扬声器中心扬声器S。、前左扬声器Sa、前右扬声器SfK、后左扬声器SrL和后右扬声器^。进一步，包括第一麦克风Ml和第二麦克风M2的麦克风连接到音频信号处理设备1。解码器4与声源N连接， 所述声源N包括介质如紧致盘(CD)和数字通用盘(DVD)及其播放器。音频信号处理设备1设置有分别对应于扬声器的扬声器信号线路L。、La、LfK、LrL 和、以及分别对应于麦克风的麦克风信号线路Lmi和Lm2。扬声器信号线路L。、La、LfK、LrL 和Lrii是用于音频信号的信号线路，并且经由提供给信号线路的放大器5和音响调整单元3 从音响分析单元2连接到扬声器。进一步，扬声器信号线路L。、La、LfK、LrL和Lrii每个连接到解码器4，并且在从声源N供应之后由解码器4生成的各个声道的音频信号被供应到此。 麦克风信号线路Lmi和Lm2也是用于音频信号的信号线路，并且经由提供给各个信号线路的放大器5从音响分析单元2连接到麦克风。音频信号处理设备1具有两个操作阶段“分析阶段”和“再现阶段”，其细节将在稍后描述。在分析阶段中主要是音响分析单元2操作，而在再现阶段中则主要是音响调整单元3操作。在下文中将会描述音频信号处理设备1在分析阶段和再现阶段中的结构。图2是示出分析阶段中的音频信号处理设备1的结构的框图。在图2中，省略了音响调整单元3和解码器4等的示意。如图2所示，音响分析单元2包括控制器21、测试信号存储器22、音响调整参数存储器23和响应信号存储器24，它们连接到内部数据总线25。 扬声器信号线路L。、La、LfK、、和、连接到内部数据总线25。本领域技术人员可以理解的是，根据本公开实施例的音频信号处理设备中包括的扬声器角度计算单元和扬声器角度确定单元可以通过音响分析单元2中包括的控制器21来实现。控制器21是诸如微处理器之类的算术处理单元，并且经由内部数据总线25与以下存储器交换信号。测试信号存储器22是用于存储稍后将要描述的“测试信号”的存储器， 音响调整参数存储器23是用于存储“音响调整参数”的存储器，并且响应信号存储器M是用于存储“响应信号”的存储器。应当注意的是，音响调整参数和响应信号在稍后将要描述的分析阶段中生成，而不是在开始就存储。这些存储器可以是等同的随机存取存储器(RAM)寸。图3是示出再现阶段中的音频信号处理设备1的结构的框图。在图3中，省略了音响分析单元2和麦克风等的示意。如图3所示，音响调整单元3包括控制器21、音响调整参数存储器23、信号分配块32、滤波器33和延迟存储器34。信号分配块32逐个布置在除了中心扬声器S。之外的扬声器的扬声器信号线路 LfL>LfE,LrL和L,K上。进一步，滤波器33和延迟存储器34逐个布置在包括中心扬声器Sc的扬声器的扬声器信号线路L。、La、LfK、LA和Lrii上。每个信号分配块32、滤波器33和延迟存储器34连接到控制器21。控制器21连接到信号分配块32、滤波器33和延迟存储器34，并且基于音响调整参数存储器23中存储的音响调整参数来控制信号分配块32、滤波器33和延迟存储器34。信号分配块32中的每一个在控制器21的控制之下将每个信号线路的音频信号分配给相邻扬声器(不包括中心扬声器S。)的信号线路。具体地，扬声器信号线路La的信号分配块32将信号分配给扬声器信号线路LfK和LA，并且扬声器信号线路LfK的信号分配块 32将信号分配给扬声器信号线路La和L,K。进一步，扬声器信号线路La的信号分配块32 将信号分配给扬声器信号线路La和Lrii，并且扬声器信号线路Lrii的信号分配块32将信号分配给扬声器信号线路LfK和LA。滤波器33是数字滤波器如有限脉冲响应(FIR)滤波器和无限脉冲响应(IIR)滤波器，并且对音频信号执行数字滤波处理。延迟存储器34是用于以预定延迟时间的方式对输入的音频信号进行输出的存储器。稍后将会详细地描述信号分配块32、滤波器33和延迟存储器；34的功能。[多声道扬声器的布置]对多声道扬声器(中心扬声器S。、前左扬声器Sa、前右扬声器SfK、后左扬声器SrL 和后右扬声器^i)和麦克风的布置进行描述。图4是示出多声道扬声器和麦克风的理想布置的平面图。图4所示的多声道扬声器的布置与ITU-R BS775-1标准相一致，但是它可以与别的标准相一致。假定如图4所示以预定方式布置多声道扬声器。应当注意的是，图4 示出了布置在中心扬声器Sc的位置处的显示器D。在图4所示的多声道扬声器的布置中，以圆周方式布置的扬声器的中心位置被规定为用户的收听位置。第一麦克风Ml和第二麦克风M2被初始布置成将收听位置夹在其间， 并且使连接第一麦克风Ml和第二麦克风M2的线的中垂线V指向中心扬声器S。。中垂线V 的取向被称为“麦克风的取向”。然而在现实中，存在下述情况麦克风的取向可能被用户从中心扬声器S。的方向偏离。在这个实施例中，中垂线V的偏离被纳入考虑(相加或相减) 以对音频信号执行校正处理。[音响调整参数]现在来描述音响调整参数。音响调整参数包括三个参数“延迟参数”、“滤波参数” 和“信号分配参数”。这些参数是基于上面提到的多声道扬声器的布置在分析阶段中计算的，并且用于在再现阶段中对音频信号进行校正。具体地，延迟参数是供应给延迟存储器34 的参数，滤波参数是供应给滤波器33的参数，而信号分配参数则是供应给信号分配块32的参数。延迟参数是用于校正收听位置和每个扬声器之间的距离的参数。为了获得正确的音响效果，如图4所示，各个扬声器和收听位置之间的距离有必要彼此相等。这里，基于布置得离收听位置最远的扬声器和收听位置之间的距离，对布置得离收听位置最近的扬声器的音频信号执行延迟处理，结果是可以使得音频至收听位置的到达时间彼此相等，并且可以均衡收听位置和各个扬声器之间的距离。延迟参数是指示这个延迟时间的参数。滤波参数是用于调整每个扬声器的频率特性和增益的参数。取决于扬声器的结构或再现环境如来自墙壁的反射，每个扬声器的频率特性和增益可以不同。这里，预先准备理想的频率特性，并且补偿从每个扬声器输出的响应信号和频率特性之间的差，结果是可以均衡全部扬声器的频率特性和增益。滤波参数是用于这种补偿的滤波系数。信号分配参数是用于校正每个扬声器相对于收听位置的安装角度的参数。如图4 所示，每个扬声器相对于收听位置的安装角度被预先确定。在每个扬声器的安装角度不与确定的角度相一致的情况下，可能无法获得正确的音响效果。在这种情况下，通过将特定扬声器的音频信号分配给布置在该特定扬声器两侧的扬声器，可以将声音图像定位在扬声器的正确位置。信号分配参数是指示音频信号分配水平的参数。在这个实施例中，在麦克风的取向不与中心扬声器S。的方向相一致的情况下，借助于信号分配参数根据麦克风和中心扬声器S。之间的偏离角度来进行调整。因此，使用从麦克风到中心扬声器S。的方向作为基准，可以校正每个扬声器的安装角度。[音频信号处理设备的操作]对音频信号处理设备1的操作进行描述。如上所述，音频信号处理设备1在分析阶段和再现阶段这两个阶段中操作。当用户布置多声道扬声器并输入操作以指示分析阶段时，音频信号处理设备1执行分析阶段的操作。在分析阶段中，计算并保留与多声道扬声器的布置相对应的音响调整参数。当用户指示再现时，音频信号处理设备1使用这个音响调整参数来对音频信号执行校正处理，作为再现阶段的操作，并且从多声道扬声器再现作为结果的音频。在这之后，使用上述音响调整参数来再现音频，除非多声道扬声器的布置被改变。当改变多声道扬声器的布置时，根据多声道扬声器的新的布置再次在分析阶段中计算音响调整参数。[分析阶段]对音频信号处理设备1在分析阶段中的操作进行描述。图5是示出音频信号处理设备1在分析阶段中的操作的流程图。在下文中，按照流程图中示出的顺序来描述操作的步骤(St)。应当注意的是，音频信号处理设备1在分析阶段中的结构如图2所示。当开始分析阶段时，音频信号处理设备1从每个扬声器输出测试信号(MlOl)。具体地，控制器21经由内部数据总线25从测试信号存储器22中读取测试信号，并且经由扬声器信号线路和放大器5将测试信号输出至多声道扬声器中的一个扬声器。测试信号可以是脉冲信号。从向其施加测试信号的扬声器中输出通过转换测试信号而获得的测试音频。接下来，音频信号处理设备1借助于第一麦克风Ml和第二麦克风M2来收集测试音频(^10 。由第一麦克风Ml和第二麦克风M2收集的音频每个被转换成信号(响应信号)，并且经由放大器5、麦克风信号线路和内部数据总线25存储在响应信号存储器M中。音频信号处理设备1针对多声道扬声器中的全部扬声器S。、SfL, SfK、SrL和执行步骤101中的测试信号的输出和步骤102中的测试音频的收集(乂10；3)。以这种方式，全部扬声器的响应信号都存储在响应信号存储器M中。接下来，音频信号处理设备1计算每个扬声器的位置(相对于收听位置的距离和安装角度)(M104)。图6是示出如何通过音频信号处理设备1来计算扬声器位置的示意图。在图6中，前左扬声器Sa被示例为多声道扬声器中的一个扬声器，但是对于其它扬声器同样成立。如图6所示，第一扬声器Ml的位置被表示为点ml，第二扬声器M2的位置被表示为点m2，并且点ml和点m2之间的中点亦即收听位置被表示为点χ。进一步，前左扬声器 SfL的位置被表示为点S。
控制器21参考响应信号存储器M，以基于从扬声！Sa到第一麦克风Ml的在步骤 102中收集的测试音频的到达时间而获得距离(ml-s)。进一步，控制器21类似地基于从扬声器Sa到第二麦克风M2的测试音频的到达时间而获得距离(m2-s)。由于第一麦克风Ml 和第二麦克风M2之间的距离(ml-m2)已知，所以基于这些距离就确定了一个三角形(ml， m2，s)。进一步，基于距离(ml-s)、距离(ml-χ)和角(s-ml-χ)还确定了三角形(ml，x，s)。 因此，还确定了扬声！Sa和收听位置χ之间的距离(s-x)以及由中垂线V和直线(s，x)形成的角度A。换言之，扬声器Sa相对于收听位置χ的距离(s-x)和角度A被计算。对于除了扬声器Sa之外的扬声器中的每一个，类似地，基于从每个扬声器到麦克风的测试音频的到达时间，相对于收听位置的距离和安装角度被计算。返回参考图5，音频信号处理设备1计算延迟参数(Stl05)。控制器21指定在步骤104中计算的扬声器的距离当中离收听位置距离最远的扬声器，并且计算该最远距离和别的扬声器离收听位置的距离之间的差。控制器21计算声波传播这个差距所需的时间，作为延迟参数。随后，音频信号处理设备1计算滤波参数(M106)。控制器21对存储在响应信号存储器M中的每个扬声器的响应信号执行快速傅里叶变换(FFT)，以获得频率特性。这里， 每个扬声器的响应信号可以是由第一麦克风Ml或第二麦克风M2测量的响应信号，或者是通过对由第一麦克风Ml和第二麦克风M2两者测量的响应信号求平均值而获得的响应信号。接下来，控制器21计算每个扬声器的响应信号的频率特性和预先确定的理想频率特性之间的差。理想频率特性可以是平坦的频率特性、多声道扬声器中的任何扬声器的频率特性等。控制器21根据每个扬声器的响应信号的频率特性和理想频率特性之间的差获得增益和滤波系数(用于数字滤波器的系数)，以设置滤波参数。随后，音频信号处理设备1计算信号分配参数(M107)。图7和图8是示出每个扬声器相对于麦克风的位置的概念图。应当注意的是在图7和图8中，省略了后左扬声器 Sa和后右扬声器Srii的示意。图7示出了这样的状态，在所述状态下，用户正确地布置麦克风，并且麦克风的取向与中心扬声器S。的方向相一致。图8示出了这样的状态，在所述状态下，麦克风未被正确地布置，并且麦克风的取向不同于中心扬声器S。的方向。在图7和图8 中，前左扬声器Sa从麦克风的方向被表示为方向Pa，前右扬声器SfK从麦克风的方向被表示为方向PfK，并且中心扬声器S。从麦克风的方向被表示为方向P。。如图7和图8所示，在步骤104中，计算每个扬声器相对于麦克风的取向(中垂线 V)的角度。图7和图8每个示出了由前左扬声器Sa和麦克风形成的角度(上面描述的角度A)、由前右扬声器SfK和麦克风形成的角度B以及由中心扬声器S。和麦克风形成的角度 C。在图7中，角度C为0°。如上所述，角度A、角度B和角度C每个是以麦克风的取向作为基准的扬声器的安装角度，根据测试音频的到达时间来计算所述安装角度。基于这些角度，控制器21以中心扬声器S。从麦克风的方向作为基准来计算每个扬声器(不包括中心扬声器S。)的安装角度。如图8所示，在中心扬声器S。从麦克风的方向相对于中垂线V处在前左扬声器Sa —侧的情况下，前左扬声器Sa以中心扬声器S。从麦克风的方向作为基准的安装角度A’可以是角度(A’ =A-C)。进一步，前右扬声器SfK以中心扬声器S。的方向作为基准的安装角度B’可以是角度(B’ =B+C)。与图8不同，在中心扬声器S。从麦克风的方向相对于中垂线V处在前右扬声器SfK —侧的情况下，前左扬声器Sa以中心扬声器S。的方向作为基准的安装角度A’可以是角度(A’ =A+C)。进一步，前右扬声器SfK以中心扬声器S。的方向作为基准的安装角度B’可以是角度(B’ = B-C)。以这种方式，基于各个扬声器以麦克风的取向作为基准的安装角度，可以获得各个扬声器以中心扬声器S。从麦克风的方向作为基准的安装角度。进一步，尽管已参考图7 和图8描述了前左扬声器Sa和前右扬声器SfK，但是同样可以用以中心扬声器S。的方向作为基准的相同方式获得后左扬声器Sa和后右扬声器Srii的安装角度。基于使用中心扬声器S。从麦克风的方向作为基准如此计算的各个扬声器的安装角度，控制器21计算分配参数。图9是用于描述计算分配参数的方法的概念图。在图9中， 假定后左扬声器Sa布置在与上述标准所确定的安装角度不同的安装角度处，由所述标准确定的后左扬声器的安装角度被表示为角度D。这里，在由标准确定的扬声！Si的安装角度(理想安装角度)中，中心扬声器S。从麦克风的方向被设置为基准，所以中心扬声器 Sc的方向P。可以被设置为基准，如前左扬声器Sa和后左扬声器Sa的情况下那样。如图9所示，设置了沿着前左扬声器Sa的方向Pa的矢量Va和沿着后左扬声器 SrL的方向ΡΛ的矢量νΛ。在这种情况下，这些矢量的组合矢量被设置为沿着扬声器Si的方向Pi的矢量Vi。矢量Va的量值和矢量的量值是针对供应给后左扬声器Sa的信号的分配参数。图10是示出连接到前左扬声器Sa和后左扬声器Sa的信号分配块32的示意图。 如图10所示，后左声道的信号分配块32的分配倍增器KlC被设置成具有矢量的量值， 并且分配倍增器KlL被设置成具有矢量的量值，结果是可以在再现阶段中将声音图像定位在扬声器Si的位置。类似于供应给后左扬声器Sa的信号，控制器21还针对供应给别的扬声器的信号计算分配参数。返回参考图5，控制器21将如上所述计算的延迟参数、滤波参数和信号分配参数记录在音响调整参数存储器23中(StlOS)。如上所述完成了分析阶段。[再现阶段]在分析阶段完成之后当用户输入指令时，音频信号处理设备1开始音频的再现作为再现阶段。在下文中，使用如图3所示的示出音频信号处理设备1在再现阶段中的结构的框图来给予说明。控制器21参考音响调整参数存储器23，并且读取以下参数信号分配参数、滤波参数和延迟参数。控制器21将信号分配参数施加到每个信号分配块32，将滤波参数施加到每个滤波器33，并且将延迟参数施加到每个延迟存储器34。当指示音频的再现时，将音频信号从声源N供应到解码器4。在解码器4中，音频数据被解码，并且用于每个声道的音频信号被输出到扬声器信号线路L。、La、LfK、LrL和、 中的每一个。中心声道的音频信号在滤波器33和延迟存储器34中受到校正处理，并且经由放大器5从中心扬声器S。中作为音频输出。除了中心声道之外的其它声道的音频信号在信号分配块32、滤波器33和延迟存储器34中受到校正处理，并且经由放大器5从各个扬声器中作为音频输出。如上所述，在分析阶段中使用麦克风通过测量来计算信号分配参数、滤波参数和延迟参数，并且音频信号处理设备1可以对音频信号执行与扬声器的布置相对应的校正处理。特别地，在信号分配参数的计算中，音频信号处理设备1将中心扬声器S。从麦克风的方向而不是麦克风的取向设置为基准。因此，即使当麦克风的取向偏离中心扬声器S。的方向时，也可以提供适合于符合标准的多声道扬声器的布置的音响效果。本公开不限于上面描述的实施例，并且可以在不背离本公开的要旨的情况下进行各种改变。在上面描述的实施例中，多声道扬声器具有五个声道，但不限于此。本公开同样适用于具有其它数目的声道如5. 1声道或7. 1声道的多声道扬声器。本公开包含与2010年6月7日向日本专利局申请的日本优先权专利申请JP 2010-130316中公开的主题相关的主题，该专利申请的整体内容通过引用结合于此。本领域技术人员应当理解的是，取决于设计需要和其它因素，可以发生各种修改、 组合、再组合和变更，它们都处在所附权利要求或其等价物的范围之内。
权利要求
1.一种音频信号处理设备，包括测试信号供应单元，其配置成将测试信号供应给包括中心扬声器和其它扬声器的多声道扬声器的扬声器中的每一个；扬声器角度计算单元，其配置成基于由所述测试信号从所述多声道扬声器的扬声器中的每一个输出的并且由布置在收听位置的麦克风收集的测试音频，使用所述麦克风的取向作为基准来计算所述多声道扬声器的扬声器中的每一个的安装角度；扬声器角度确定单元，其配置成基于所述中心扬声器以所述麦克风的取向作为基准的安装角度和所述其它扬声器以所述麦克风的取向作为基准的安装角度，使用所述中心扬声器从所述麦克风的方向作为基准来确定所述多声道扬声器的扬声器中的每一个的安装角度；以及信号处理单元，其配置成基于所述多声道扬声器的扬声器以所述中心扬声器从所述麦克风的方向作为基准的安装角度，对音频信号执行校正处理，所述安装角度由所述扬声器角度确定单元确定。
2.根据权利要求1所述的音频信号处理设备，其中，所述信号处理单元将供应给所述多声道扬声器的扬声器中之一的音频信号分配给与所述扬声器相邻的扬声器，以便使用所述中心扬声器从所述麦克风的方向作为基准以将声音图像定位在特定安装角度。
3.根据权利要求2所述的音频信号处理设备，其中，所述信号处理单元使所述音频信号延迟，使得所述测试音频至所述麦克风的到达时间在所述多声道扬声器的扬声器之间变得相等。
4.根据权利要求2所述的音频信号处理设备，其中，所述信号处理单元对所述音频信号执行滤波处理，使得所述测试音频的频率特性在所述多声道扬声器的扬声器之间变得相等。
5.根据权利要求1所述的音频信号处理设备，其中，所述测试信号供应单元进一步包括测试信号存储器，其配置成存储所述测试信号。
6.根据权利要求1所述的音频信号处理设备，其中，所述音频信号处理设备进一步包括响应信号存储器，其配置成存储所述测试音频。
7.根据权利要求1所述的音频信号处理设备，其中，所述音频信号处理设备进一步包括音响调整参数存储器，其配置成存储由所述扬声器角度确定单元确定的安装角度。
8.根据权利要求1所述的音频信号处理设备，其中，所述音频信号处理设备进一步包括解码器，其配置成连接到声源并生成所述音频信号。
9.根据权利要求1所述的音频处理设备，其中，所述信号处理单元进一步包括信号分配块，其配置成将供应给所述多声道扬声器的扬声器中之一的音频信号分配给与所述扬声器相邻的扬声器，以便使用所述中心扬声器从所述麦克风的方向作为基准以将声音图像定位在特定安装角度；滤波器，其配置成对所述音频信号执行滤波处理，使得所述测试音频的频率特性在所述多声道扬声器的扬声器之间变得相等；以及延迟存储器，其配置成使所述音频信号延迟，使得所述测试音频至所述麦克风的到达时间在所述多声道扬声器的扬声器之间变得相等。
10. 一种音频信号处理方法，包括将测试信号供应给包括中心扬声器和其它扬声器的多声道扬声器的扬声器中的每一个；基于由所述测试信号从所述多声道扬声器的扬声器中的每一个输出的并且由布置在收听位置的麦克风收集的测试音频，计算使用所述麦克风的取向作为基准的所述多声道扬声器的扬声器中的每一个的安装角度；基于所述中心扬声器以所述麦克风的取向作为基准的安装角度和所述其它扬声器以所述麦克风的取向作为基准的安装角度，确定所述多声道扬声器的扬声器中的每一个以所述中心扬声器从所述麦克风的方向作为基准的安装角度；以及基于所述多声道扬声器的扬声器以所述中心扬声器从所述麦克风的方向作为基准的安装角度，对音频信号执行校正处理，所述安装角度由扬声器角度确定单元确定。
全文摘要
本发明公开了一种音频信号处理设备和音频信号处理方法。根据本发明的音频信号处理设备包括测试信号供应单元，用于将测试信号供应给包括中心扬声器和其它扬声器的多声道扬声器中的每个扬声器；扬声器角度计算单元，用于基于从每个扬声器输出的并且由麦克风收集的测试音频，使用麦克风的取向作为基准来计算每个扬声器的安装角度；扬声器角度确定单元，用于基于使用麦克风的取向作为基准的中心扬声器的安装角度和其它扬声器的安装角度，使用中心扬声器从麦克风的方向作为基准来确定每个扬声器的安装角度；以及信号处理单元，用于基于扬声器以中心扬声器从麦克风的方向作为基准的安装角度对音频信号执行校正处理。
文档编号H04R3/00GK102355614SQ20111015511
公开日2012年2月15日 申请日期2011年5月31日 优先权日2010年6月7日
发明者酒井和树 申请人:索尼公司