用于头戴式扬声器的音频增强的制作方法

本公开内容的实施方式一般地涉及双声道和立体声音频信号处理领域，并且更特别地，涉及对用于在头戴式扬声器例如立体声耳机上再现的音频信号进行优化。

背景技术

立体声声音再现涉及使用两个或更多个换能器对包含声场的空间特性的信号进行编码和再现。立体声声音使收听者能够感知声场中的空间感。在典型的立体声声音再现系统中，位于收听区域中的固定位置处的两个“现场”扬声器将立体声信号转换为声波。来自每个现场扬声器的声波通过空间朝向收听者的双耳传播，以产生从声场内的各个方向听到声音印象。

头戴式扬声器例如头戴式耳机或者入耳式耳机通常包括用于向左耳发出声音的专用左扬声器，以及用于向右耳发出声音的专用右扬声器。由头戴式扬声器生成的声波与由现场扬声器生成的声波不同地操作，并且收听者可以感知到这种差异。相同的输入立体声信号从头戴式扬声器输出和从现场扬声器输出时可能产生不同的收听体验，并且有时可能产生不太好的收听体验。

技术实现要素：

音频处理系统通过针对每个输出声道产生模拟的对侧串扰信号，并且将这些模拟的信号与空间增强的信号进行组合来适应性地产生用于再现的两个或更多个输出声道。音频处理系统可以增强头戴式扬声器的收听体验，并且可以针对包括音乐、电影和游戏的各种内容有效地工作。音频处理系统包括灵活的配置(例如，滤波器、增益和延迟)，该配置提供激动人心的声学上的令人满意的体验，特别是增强由收听者所体验的空间声场。例如，音频处理系统可以向头戴式扬声器提供与通过现场扬声器收听立体声内容时所体验的声场相当的声场。

在一些实施方式中，音频处理系统接收包括左输入声道和右输入声道的输入音频信号。使用左输入声道和右输入声道，音频处理系统生成空间增强的左声道和空间增强的右声道、左串扰声道和右串扰声道、低频增强声道和高频增强声道、中间声道以及直通声道。音频处理系统例如通过对声道应用不同的增益来混合所生成的声道以生成左输出声道和右输出声道。在一方面，音频处理系统通过对作为现场扬声器的声波特性的特征的对侧信号分量进行模拟而改善了音频输入信号在输出至头戴式扬声器时的收听体验。模拟的对侧信号既考虑了由相对声道扬声器造成的额外延迟，也考虑了由收听者的头部和耳朵造成的滤波效果。针对相应的音频声道，过滤效果由用于头影效应的滤波器功能来提供。因此，改善了声场的空间感并且扩展了声场，从而为头戴式扬声器带来更愉快的收听体验。

空间增强声道还通过对左输入声道和右输入声道的边侧子带分量和中间子带分量进行增益调整来增强声场的空间感。低频声道和高频声道分别增强输入声道的低频分量和高频分量。中间声道和直通声道控制(例如，非空间增强的)输入音频信号对输出声道的贡献。

一些实施方式包括一种用于生成输出声道的方法，包括：接收包括左输入声道和右输入声道的输入音频信号；通过对左输入声道和右输入声道的边侧子带分量和中间子带分量进行增益调整来生成空间增强的左声道和空间增强的右声道；通过对左输入声道进行滤波和时间延迟来生成左串扰声道；通过对右输入声道进行滤波和时间延迟来生成右串扰声道；通过将空间增强的左声道与右串扰声道进行混合来生成左输出声道；通过将空间增强的右声道与左串扰声道进行组合来生成右输出声道。

一些实施方式包括一种音频处理系统，包括：子带空间增强器，其被配置成通过对左输入声道和右输入声道的边侧子带分量和中间子带分量进行增益调整来生成空间增强的左声道和空间增强的右声道；串扰模拟器，其被配置成：通过对左输入声道进行滤波和时间延迟来生成左串扰声道；以及通过对右输入声道进行滤波和时间延迟来生成右串扰声道；以及混合器，其被配置成：通过将空间增强的左声道与右串扰声道进行混合来生成左输出声道；以及通过将空间增强的右声道与左串扰声道进行组合来生成右输出声道。

一些实施方式可以包括一种非暂态计算机可读介质，其被配置成存储程序代码，该程序代码包括当由处理器执行时使该处理器执行以下操作的指令：接收包括左输入声道和右输入声道的输入音频信号；通过对左输入声道和右输入声道的边侧子带分量和中间子带分量进行增益调整来生成空间增强的左声道和空间增强的右声道；通过对左输入声道进行滤波和时间延迟来生成左串扰声道；通过对右输入声道进行滤波和时间延迟来生成右串扰声道；通过将空间增强的左声道与右串扰声道进行混合来生成左输出声道；以及通过将空间增强的右声道与左串扰声道进行混合来生成右输出声道。

附图说明

图1示出了立体声音频再现系统。

图2示出了根据一个实施方式的示例音频处理系统。

图3a示出了根据一个实施方式的子带空间增强器的频带划分器。

图3b示出了根据一个实施方式的子带空间增强器的频带增强器。

图3c示出了根据一个实施方式的子带空间增强器的增强频带组合器。

图4示出了根据一个实施方式的子带组合器。

图5示出了根据一个实施方式的串扰模拟器。

图6示出了根据一个实施方式的直通。

图7示出了根据一个实施方式的高/低频增强器。

图8示出了根据一个实施方式的混合器。

图9示出了根据一个实施方式的对用于头戴式扬声器的音频信号进行优化的示例方法。

图10示出了根据一个实施方式的根据输入音频信号生成空间增强声道的方法。

图11示出了根据一个实施方式的根据音频输入信号生成串扰声道的方法。

图12示出了根据一个实施方式的根据音频输入信号生成左直通声道和右直通声道以及中间声道的方法

图13示出了根据一个实施方式的根据音频输入信号生成低频增强声道和高频增强声道的方法。

图14至18示出了根据一个实施方式的由音频处理系统生成的声道信号的频率响应图的示例。

具体实施方式

说明书中描述的特征和优点并非包括一切，并且特别地，鉴于附图、说明书和权利要求书，许多附加特征和优点对于本领域普通技术人员而言将是明显的。此外，应当注意的是，说明书中使用的语言主要是出于可读性和指导的目的而选择的，并且可能未被选择以划出或限制本发明的主题。

附图(图)和以下描述仅通过说明的方式涉及优选实施方式。应当注意的是，根据以下讨论，在不偏离本发明的原理的情况下，本文所公开的结构和方法的替选实施方式将容易地被认识作为可以采用的可行的替选方案。

现在将详细参照本发明的若干实施方式，其示例在附图中示出。注意，在可行的情况下，可以在附图中使用相似或相同的附图标记，并且可以指示相似或相同的功能。附图仅出于说明的目的来描绘实施方式。本领域技术人员根据以下描述将容易地认识到，在不偏离本文所描述的原理的情况下，可以采用本文所示的结构和方法的替选实施方式。

示例音频处理系统

参照图1，位于收听区域中的固定位置处的两个现场扬声器110a和110b将立体声信号转换为声波，该声波通过空间朝向收听者120传播以产生从声场内的各个方向(例如，假想声源160)听到声音的印象。

头戴式扬声器例如头戴式耳机或入耳式耳机包括用于向左耳125l发出声音的专用左扬声器130l和用于向右耳125r发出声音的专用右扬声器130r。因此，头戴式扬声器的信号再现以各种方式与现场扬声器110a和110b中的信号再现不同地操作。

与头戴式扬声器不同，例如，位于距收听者一定距离的扬声器110a和110b各自产生在收听者120的左耳125l和右耳125r二者处接收的“过耳”声波。右耳125r接收来自扬声器110a的信号分量112l的时间相对于左耳125l接收来自扬声器110a的信号分量118l的时间略微延迟。信号分量112l相对于信号分量118l的时间延迟是由与扬声器110a和左耳125l之间的距离相比的扬声器110a和右耳125r之间的较大距离引起的。类似地，左耳125l接收来自扬声器110b的信号分量112r的时间相对于右耳125r接收来自扬声器110b的信号分量118r的时间略微延迟。

头戴式扬声器发出靠近用户的耳朵的声波，因此产生较低的过耳声波传播或没有过耳声波传播，因此没有对侧分量。收听者120的每个耳朵从相应的扬声器接收同侧声音分量，而不从另一扬声器接收对侧串扰声音分量。因此，收听者120将通过头戴式扬声器感知不同的且通常较小的声场。

图2示出了根据一个实施方式的用于处理头戴式扬声器的音频信号的音频处理系统200的示例。音频处理系统200包括子带空间增强器210、串扰模拟器215、直通220、高/低频增强器225、混合器230以及子带组合器255。音频处理系统200的部件可以在电子电路中实现。例如，硬件部件可以包括被配置成执行本文所公开的特定操作的专用电路或逻辑(例如，被配置成专用处理器，例如数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)或者专用集成电路(asic))。

系统200接收包括两个输入声道(左输入声道xl和右输入声道xr)的输入音频信号x。输入音频信号x可以是具有不同的左输入声道和右输入声道的立体声音频信号。使用输入音频信号x，该系统生成包括两个输出声道ol、or的输出音频信号o。如下面更详细讨论的，输出音频信号o是基于输入音频信号x的空间增强信号、模拟串扰信号、低/高频增强信号和/或其他处理输出的混合。当输出至头戴式扬声器280l和280r时，输出音频信号o例如在声场大小、空间声音控制和音调特性方面提供与较大现场扬声器系统的收听体验相当的收听体验。

子带空间增强器210接收输入音频信号x，并且生成包括空间增强的左声道yl和空间增强的右声道yr的空间增强的信号y。子带空间增强器210包括频带划分器240、频带增强器245和增强子带组合器250。频带划分器240接收左输入声道xl和右输入声道xr，并且将左输入声道xl划分成左子带分量el(1)至el(n)，以及将右输入声道xr划分成右子带分量er(1)至er(n)，其中，n是子带的数目(例如，4)。n个子带限定一组n个频带，其中，每个子带对应于该频带中的一个频带。

频带增强器245通过改变左子带分量el(1)至el(n)的中间子带分量与边侧子带分量之间的强度比，以及改变右子带分量er(1)至er(n)的中间子带分量与边侧子带分量之间的强度比来增强输入音频信号x的空间分量。针对每个频带，频带增强器根据相应的左子带分量和右子带分量(例如，el(1)和er(1))生成中间子带分量和边侧子带分量(例如，针对频带n＝1为em(1)和es(1))，将不同的增益应用于中间子带分量和边侧子带分量以生成增强的中间子带分量和增强的边侧子带分量(例如，ym(1)和ys(1))，然后将增强的中间子带分量和增强的边侧子带分量转换成左增强子带声道和右增强子带声道(例如，yl(1)和yr(1))。因此，频带增强器245生成增强的左子带声道yl(1)至yl(n)和增强的右子带声道yr(1)至yr(n)，其中，n是子带分量的数目。

增强子带组合器250根据增强的左子带声道yl(1)至yl(n)生成空间增强的左声道yl，并且根据增强的右子带声道yr(1)至yr(n)生成空间增强的右声道yr。

子带组合器255通过将左子带分量el(1)至el(n)进行组合来生成左子带混合声道el，并且通过将右子带分量er(1)至er(n)进行组合来生成右子带混合声道er。左子带混合声道el和右子带混合声道er用作串扰模拟器215、直通220和/或高/低频增强器225的输入。在一些实施方式中，子带频带组合器255与子带空间增强器210、串扰模拟器215、直通220或者高/低频增强器225中的一者集成在一起。例如，如果子带频带组合器255是串扰模拟器215的一部分，则串扰模拟器215可以向直通220和/或高/低频增强器225提供左子带混合声道el和右子带混合声道er。

在一些实施方式中，从系统200中省略子带组合器255。例如，串扰模拟器215、直通220和/或高/低频增强器225可以接收和处理原始音频输入声道xl和xr，而不接收和处理子带混合声道el和er。

串扰模拟器215根据音频输入信号x生成“头影效应”。头影效应是指由收听者的头部周围和穿过收听者的头部的过耳波传播引起的声波的变换，例如如图1所示在音频输入信号x从扬声器110a和110b传输至收听者120的左耳125l和右耳125r中的每一个的情况下，该过耳波传播会被收听者感知到。例如，串扰模拟器215根据左声道el生成左串扰声道cl、根据右声道er生成右串扰声道cr。可以通过对左子带混合声道el应用低通滤波器、延迟和增益来生成左串扰声道cl。可以通过对右子带混合声道er应用低通滤波器、延迟和增益来生成右串扰声道cr。在一些实施方式中，可以使用低架滤波器或陷波滤波器而不是低通滤波器来生成左串扰声道cl和右串扰声道cr。

直通220通过将左子带混合声道el与右子带混合声道er加起来来生成中间(l+r)声道。中间声道表示左子带混合声道el与右子带混合声道er二者共有的音频数据。中间声道可以被分成左中间声道ml和右中间声道mr。直通220生成左直通声道pl和右直通声道pr。直通声道表示原始的左音频输入信号xl和右音频输入信号xr、或者由频带划分器245根据音频输入信号xl和xr生成的左子带混合声道el和右子带混合声道er。

高/低频增强器225根据音频输入信号x生成低频声道lfl和lfr以及高频声道hfl和hfr。低频声道和高频声道表示对音频输入信号x的频率相关增强。在一些实施方式中，频率相关增强的类型或质量可以由用户设置。

混合器230将子带空间增强器210、串扰模拟器215、直通220以及高/低频增强器225的输出进行组合以生成包括左输出信号ol和右输出信号or的音频输出信号o。左输出信号ol被提供至左扬声器235l，并且右输出信号or被提供至右扬声器235r。

由混合器230生成的输出信号o是来自子带空间增强器210、串扰模拟器215、直通220以及高/低频增强器225的输出的加权组合。例如，左输出声道ol包括空间增强的左声道yl、右串扰声道cr(例如，表示经由过耳声音传播由左耳听到的来自右扬声器的对侧信号)的组合，并且优选地还包括左中间声道ml、左直通声道pl、左低频声道lfl以及左高频声道hfl的组合。右输出声道or包括空间增强的右声道yr、左串扰声道cl(例如，表示经由过耳声音传播由右耳听到的来自左扬声器的对侧信号)的组合，并且优选地还包括右中间声道mr、右直通声道pr、右低频声道lfr和右高频声道hfr的组合。输入至混合器230的信号的相对权重可以通过应用到每个输入的增益来控制。

子带空间增强器210、子带频带组合器255、串扰模拟器215、直通220、高/低频增强器225以及混合器230的详细示例实施方式在图3a至图8中示出，并且在下面进行更详细的讨论。

图3a示出了根据一个实施方式的子带空间增强器210的频带划分器240。频带划分器240针对所限定的n个频率子带k将左输入声道xl划分成左子带分量el(k)，并且将右输入声道xr划分成右子带分量er(k)。频带划分器240包括输入增益302和交叉网络304。输入增益302接收左输入声道xl和右输入声道xr，并且对左输入声道xl和右输入声道xr中的每一个应用预定义的增益。在一些实施方式中，对左输入声道xl和右输入声道xr中的每一个应用相同的增益。在一些实施方式中，输入增益302对输入音频信号x应用-2db增益。在一些实施方式中，输入增益302与频带划分器240分开，或者从系统200中省略，使得不对输入音频信号x应用增益。

交叉网络304从输入增益302接收输入音频信号x，并且将输入音频信号x划分成子带信号e(k)。交叉网络304可以使用以例如串联、并联、衍生中的各种电路拓扑的任一种拓扑布置的各种类型的滤波器，只要得到的输出形成用于连续子带的一组信号即可。包括在交叉网络304中的示例滤波器类型可以包括无限脉冲响应(iir)或者有限脉冲响应(fir)带通滤波器、iir峰值和搁置滤波器、linkwitz-riley等。滤波器针对每个频率子带k将左输入声道xl划分成左子带分量el(k)，并且将右输入声道xr划分成右子带分量er(k)。在一种方法中，采用多个带通滤波器、或者采用低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器的任何组合来近似人耳的临界频带的组合。临界频带对应于第二音调能够掩蔽现有主音调的带宽。例如，每个频率子带可以对应于一组统一的bark标度临界频带。例如，交叉网络304将左输入声道xl划分成分别与0至300hz(对应于bark标度频带1至3)、300至510hz(例如，bark标度频带4至5)、510至2700hz(例如，bark标度频带6至15)以2700hz至奈奎斯特频率(例如，bark标度7至24)相对应的四个左子带分量el(1)到el(4)，并且类似地，针对相应的频带将右输入声道xr划分成右子带分量er(1)到er(4)。确定一组统一的临界频带的处理包括使用来自各种音乐类型的音频样本的语料库，并且从样本中确定24个bark标度临界频带上的中间分量与边侧分量的长期平均能量比率。然后将具有类似长期平均比率的连续频带分组在一起以形成该组临界频带。在其他实现中，滤波器将左输入声道和右输入声道分成少于或多于四个子带。频带的范围可以是可调节的。针对k＝1至n，交叉网络304输出一对左子带分量el(k)和右子带分量er(k)，其中，n是子带的数目(例如，在图3a中n＝4)。

交叉网络304将左子带分量el(1)至el(n)和右子带分量el(1)至el(n)提供至子带空间增强器210的频带增强器245。如下面更详细讨论的，左子带分量el(1)至el(n)和右子带分量el(1)至el(n)也可以被提供至串扰模拟器215、直通220以及高/低频增强器225。

图3b示出了根据一个实施方式的子带空间增强器210的频带增强器245。频带增强器245根据左子带分量el(1)至el(n)和右子带分量el(1)至el(n)生成空间增强的左子带分量yl(1)至yl(n)和空间增强的右子带分量yr(1)至yr(n)。

针对每个子带k(其中k＝1至n)，频带增强器245包括l/r到m/s转换器320(k)、中间/边侧处理器330(k)以及m/s到l/r转换器340(k)。每个l/r到m/s转换器320(k)接收一对增强子带分量el(k)和er(k)，并且将这些输入转换成中间子带分量em(k)和边侧子带分量es(k)。中间子带分量em(k)是与左子带分量el(k)与右子带分量er(k)之间的相关部分相对应的非空间子带分量，因此包括非空间信息。在一些实施方式中，中间子带分量em(k)被计算为子带分量el(k)与er(k)之和。边侧子带分量es(k)是与左子带分量el(k)与右子带分量er(k)之间的非相关部分相对应的非空间子带分量，因此包括空间信息。在一些实施方式中，边侧子带分量es(k)被计算为左子带分量el(k)与右子带分量er(k)之间的差。在一个示例中，l/r到m/s转换器320根据以下等式获得频带k的非空间子带分量em(k)和空间子带分量es(k)：

em(k)＝el(k)+er(k)等式(1)

es(k)＝el(k)-er(k)等式(2)

针对每个子带k，中间/边侧处理器330(k)调整所接收的边侧子带分量es(k)以生成增强空间的边侧子带分量ys(k)，并且调整所接收的中间子带分量em(k)以生成增强的中间子带分量ym(k)。在一个实施方式中，中间/边侧处理器330(k)通过相应的增益系数gm(k)调整中间子带分量em(k)，并且通过相应的延迟函数dm将放大后的非空间子带分量gm(k)*em(k)延迟以生成增强的中间子带分量ym(k)。类似地，中间/边侧处理器330(k)通过相应的增益系数gs(k)调整所接收的边侧子带分量es(k)，并且通过相应的延迟函数ds将放大后的空间子带分量gs(k)*xs(k)延迟以生成增强的边侧子带分量ys(k)。增益系数和延迟量可以是可调节的。增益系数和延迟量可以根据扬声器参数来确定，或者可以针对一组假定参数值是固定的。频率子带k的中间/边侧处理器430(k)根据以下等式生成增强的中间子带分量ym(k)和增强的边侧子带分量ym(k)：

ym(k)＝gm(k)*dm(em(k),k)等式(3)

ys(k)＝gs(k)*ds(es(k),k)等式(4)

每个中间/边侧处理器330(k)将中间(非空间)子带分量ym(k)和边侧(空间)子带分量ys(k)输出至相应频带k的相应的m/s到l/r转换器340(k)。

下表1中列出了增益和延迟系数的示例。

表1.中间/边侧处理器的示例配置

在一些实施方式中，用于0至300hz子带的中间/边侧处理器330(1)对中间子带分量em(1)应用0.5db增益，并且对边侧子带分量es(1)应用4.5db增益。用于300至510hz子带的中间/边侧处理器330(2)对中间子带分量em(2)应用0db增益，并且对边侧子带分量es(2)应用4db增益。用于510至2700hz子带的中间/边侧处理器330(3)对中间子带分量em(3)应用0.5db增益，并且对边侧子带分量es(3)应用4.5db增益。用于2700hz至奈奎斯特频率子带的中间/边侧处理器330(4)对中间子带分量em(4)应用0db增益，并且对边侧子带分量es(3)应用4db增益。

每个m/s到l/r转换器340(k)接收增强的子带中间分量ym(k)和增强的子带边侧分量ys(k)，并且将它们转换成增强的左子带分量yl(k)和增强的右子带分量yr(k)。如果l/r到m/s转换器320(k)根据上面的等式(1)和等式(2)生成中间子带分量em(k)和边侧子带分量es(k)，则m/s到l/r转换器340(k)根据以下等式生成频率子带k的增强的左子带分量yl(k)和增强的右子带分量yr(k)：

yl(k)＝(ym(k)+ys(k))/2等式(5)

yr(k)＝(ym(k)-ys(k))/2等式(6)

在一些实施方式中，等式(1)和等式(2)中的el(k)和er(k)可以互换，在这种情况下，等式(5)和等式(6)中的yl(k)和yr(k)也互换。

图3c示出了根据一个实施方式的子带空间增强器210的增强子带组合器250。增强子带组合器250将来自m/s到l/r转换器340(1)至340(n)的(频带k＝1至n的)增强的左子带分量yl(1)至yl(n)进行组合以生成左空间增强音频声道yl，并且将来自m/s到l/r转换器340(1)至340(n)的(频带k＝1至n的)增强的右子带分量yr(1)至yl(n)进行组合以生成右空间增强音频声道yr。增强子带组合器250可以包括将增强的左子带分量yl(k)进行组合的左汇总352、将增强的右子带分量yr(k)进行组合的右汇总354，以及对左汇总352和右汇总354的输出应用增益的子带增益346。在一些实施方式中，子带增益356应用0db增益。在一些实施方式中，根据以下等式，左汇总组合增强的左子带分量yl(k)，并且右汇总354组合增强的右子带分量yr(k)：

yl＝∑yl(k),针对k＝1至n等式(7)

yr＝∑yr(k),针对k＝1至n等式(8)

在一些实施方式中，增强子带组合器250将子带分量中间子带分量ym(k)和边侧子带分量ys(k)进行组合以生成组合的中间子带分量ym和组合的边侧子带分量ys，然后每个声道应用单个m/s到l/r转换以由ym和ys生成yl和yr。中间/边侧增益应用于每个子带，并且可以以各种方式重新组合。

图4示出了根据一个实施方式的音频处理系统200的子带组合器255。子带组合器255包括左汇总402和右汇总404。左汇总402将从频带划分器240输出的左子带分量el(1)至el(n)转换成子带混合左声道el。右汇总404将从频带划分器240输出的右子带分量er(1)至er(n)组合成子带混合右声道er。子带组合器255将子带混合左声道el和子带混合右声道er提供至串扰模拟器215、直通220以及高/低频增强器225。在一些实施方式中，作为子带混合左声道el和子带混合右声道er的替代，将原始音频输入声道xl和xr提供至串扰模拟器215、直通220以及高/低频增强器225。这里，子带组合器255可以从系统200中省略。在另一示例中，子带组合器255可以将来自频带划分器240的子带混合左声道el和子带混合右声道er解码成原始输入声道xl和xr。在一些实施方式中，子带组合器255与串扰模拟器215或者系统200的一些其他部件集成在一起。

图5示出了根据一个实施方式的音频处理系统200的串扰模拟器215。串扰模拟器根据左子带混合声道el和右子带混合声道er生成左串扰声道cl和右串扰声道cr。当与最终输出信号o混合时，左串扰声道cl和右串扰声道cr将通过收听者的头部的模拟的过耳声波传播并入至输出信号o中。例如，左串扰声道cl表示可以(例如，通过混合器230)与右同侧声音分量(例如，空间增强的右声道yr)混合以生成右输出声道or的对侧声音分量。右串扰声道cr表示可以与左同侧声音分量(例如，空间增强的右声道yl)混合以生成左输出声道ol的对侧声音分量。

串扰模拟器215生成对侧声音分量以输出至头戴式扬声器235l和235r，从而在头戴式扬声器235l和235r上提供类似扬声器的收听体验。返回至图5，串扰模拟器215包括：处理左子带混合声道el的头影低通滤波器502和串扰延迟504；处理右子带混合声道er的头影低通滤波器506和串扰延迟508；以及对串扰延迟504和串扰延迟508的输出应用增益的头影增益510。头影低通滤波器502接收左子带混合声道el，并且应用模拟通过收听者的头部之后的信号的频率响应的调制。头影低通滤波器502的输出被提供至串扰延迟504，串扰延迟504对头影低通滤波器502的输出应用时间延迟。时间延迟表示对侧声音分量相对于同侧声音分量移位的过耳距离。可以基于经验试验来生成频率响应以确定收听者的头部的声波调制的频率相关特性。参见，例如，j.f.yu，y.s.chen，“theheadshadowphenomenonaffectedbysoundsource:invitromeasurement”，应用力学与材料(appliedmechanicsandmaterials)，第284至287卷，第1715至1720页，2013年；aretiandreopoulou，agnieszkarogińska，hariharanmohanraj，“analysisofthespectralvariationsinrepeatedhead-relatedtransferfunctionmeasurements,”第19届国际听觉显示会议(proceedingsofthe19thinternationalconferenceonauditorydisplay(icad2013)).lodz,poland.2013年7月6日至2013年7月9日，国际听觉显示组织(internationalcommunityforauditorydisplay),2013。例如并且参照图1，可以通过使用表示来自过耳传播的声波调制的频率响应对同侧声音分量118l进行滤波和时间延迟来导出传播至右耳125r的对侧声音分量112l，该时间延迟模拟对侧声音分量112l(相对于同侧声音分量118r)行进至到达右耳125r所增加的距离。在一些实施方式中，在头影低通滤波器502之前应用串扰延迟504。

类似地，对于右子带混合声道er，头影低通滤波器506接收右子带混合声道er，并且应用模拟收听者的头部的频率响应的调制。头影低通滤波器506的输出被提供至串扰延迟508，串扰延迟508对头影低通滤波器504的输出应用时间延迟。在一些实施方式中，在头影低通滤波器506之前应用串扰延迟508。

头影增益510将对串扰延迟504的输出应用增益以生成左串扰声道cl，并且对串扰延迟506的输出应用增益以生成右串扰声道cr。

在一些实施方式中，头影低通滤波器502和头影低通滤波器506具有2023hz的截止频率。串扰延迟504和串扰延迟508应用0.792毫秒的延迟。头影增益510应用-14.4db增益。

图6示出了根据一个实施方式的音频处理系统200的直通220。直通220根据音频输入信号x生成中间(l+r)声道m和直通声道p。例如，直通220根据左子带混合声道el和右子带混合声道er生成左中间声道ml和右中间声道mr，并且根据左子带混合声道el和右子带混合声道er生成左直通声道pl和右直通声道pr。

直通220包括l+r组合器602、l+r直通增益604以及l/r直通增益606。l+r组合器602接收左子带混合声道el和右子带混合声道er，并且将左子带混合声道el与右子带混合声道er相加以生成左子带混合声道el和右子带混合声道er共有的音频数据。l+r直通增益604向l+r组合器602的输出添加增益以生成左中间声道ml和右中间声道mr。中间声道ml和mr表示左子带混合声道el和右子带混合声道er共有的音频数据。在一些实施方式中，左中间声道ml与右中间声道mr相同。在另一示例中，l+r直通增益604对中间声道应用不同的增益以生成不同的左中间声道ml和右中间声道mr。

l/r直通增益606接收左子带混合声道el和右子带混合声道er，并且向子带混合声道el添加增益以生成左直通声道pl，并且向右子带混合声道er添加增益以生成右直通声道pr。在一些实施方式中，对左子带混合声道el应用第一增益以生成左直通声道pl，并且对右子带混合声道er应用第二增益以生成右直通声道pr，其中，第一增益和第二是不同的。在一些实施方式中，第一增益和第二增益是相同的。

在一些实施方式中，直通220接收并处理原始的音频输入信号xl和xr。这里，中间声道m表示左输入信号xl和右输入信号xr共有的音频数据，并且直通声道p表示原始的音频信号x(例如，未通过频带划分器240编码至频率子带中以及通过子带频带组合器255重新组合成左子带混合声道el和右子带混合声道er)。

在一些实施方式中，l+r直通增益604对l+r组合器602的输出应用-18db增益。l/r直通增益606对左子带混合声道el和右子带混合声道er应用负无穷大db增益。

图7示出了根据一个实施方式的音频处理系统200的高/低频增强器225。高/低频增强器225根据左子带混合声道el和右子带混合声道er生成低频声道lfl和lfr，以及高频声道hfl和hfr。低频声道和高频声道表示对音频输入信号x的频率相关增强。

高/低频增强器225包括第一低频(lf)增强带通滤波器702、第二lf增强带通滤波器704、lf滤波器增益705、高频(hf)增强高通滤波器708和hf滤波器增益710。lf增强带通滤波器702接收左子带混合声道el和右子带混合声道er，并且应用对频带之外或频率扩展的信号分量进行衰减的调制，从而使得频带内的(例如，低频)信号分量能够通过。lf增强带通滤波器704接收lf增强带通滤波器704的输出，并且应用衰减频带外的信号分量的另一调制。

lf增强带通滤波器702和lf增强带通滤波器704提供用于低频增强的级联谐振器。在一些实施方式中，lf增强带通滤波器702和lf增强带通滤波器704具有58.175hz的中心频率和可调整的质量(q)因子。可以基于用户设置或编程配置来调整q因子。例如，默认设置可以包括2.5的q因子，而更积极的设置可以包括1.3的q因子。谐振器被配置成表现出欠阻尼响应(q>0.5)以增强低频内容的时间包络。

lf滤波器增益706对lf增强带通滤波器704的输出应用增益以生成左lf声道lfl和右lf声道lfr。在一些实施方式中，lf滤波器增益706对lf增强带通滤波器704的输出应用12db增益。

hf增强高通滤波器708接收左子带混合声道el和右子带混合声道er，并且应用对具有频率低于截止频率的信号分量进行衰减的调制，从而使得具有高于截止频率的频率的信号分量能够通过。在一些实施方式中，hf增强高通滤波器708是具有4573hz的截止频率的二阶巴特沃斯高通滤波器。

hf滤波器增益710对hf增强高通滤波器704的输出应用增益以生成左hf声道hfl和右hf声道hfr。在一些实施方式中，hf滤波器增益710对hf增强高通滤波器708的输出应用0db增益。

图8示出了根据一个实施方式的音频处理系统200的混合器230。混合器230基于来自子带空间增强器210、串扰模拟器215、直通220和高/低频增强器225的输出的加权组合来生成输出声道ol和or。混合器230将左输出声道ol提供至左扬声器235l，并且将右输出信号or提供至右扬声器235r。

混合器230包括左汇总802、右汇总804以及输出增益806。左汇总802接收来自子带空间增强器210的空间增强的左声道yl、来自串扰模拟器215的右串扰声道cr、来自直通220的左中间声道ml和左直通声道pl以及来自高/低频增强器225的左低频声道lfl和左高频声道hfl，并且左汇总802将这些声道进行组合。类似地，右汇总804接收来自子带空间增强器210的空间增强的左声道yr、来自串扰模拟器215的左串扰声道cl、来自直通220的右中间声道mr和右直通声道pr以及来自高/低频增强器225的右低频声道lfr和右高频声道hfr，并且右汇总804将这些声道进行组合。

输出增益806对左汇总802的输出应用增益以生成左输出声道ol，并且对右汇总804的输出应用增益以生成右输出声道or。在一些实施方式中，输出增益806对左汇总802和右汇总804的输出应用0db增益。在一些实施方式中，子带增益356、头影增益510、l+r直通增益604、l/r直通增益606、lf滤波器增益706和/或hf滤波器增益710与混合器230集成在一起。这里，混合器230控制输入声道对输出声道ol和or贡献的相对权重。

图9示出了根据一个实施方式的对用于头戴式扬声器的音频信号进行优化的方法900。音频处理系统200可以并行地执行步骤、以不同顺序执行步骤、或者执行不同的步骤。

系统200接收905包括左输入声道xl和右输入声道xr的输入音频信号x。音频输入信号x可以是其中左输入声道xl和右输入声道xr彼此不同的立体声信号。

系统200例如子带空间增强器210通过对左输入声道xl和右输入声道xr的边侧子带分量和中间子带分量进行增益调整来生成910空间增强的左声道yl和空间增强的右声道yr。空间增强的左声道yl和右声道yr通过改变从左输入声道xl和右输入声道xr导出的中间子带分量与边侧子带分量之间的强度比来改善声场中的空间感，如下面结合图10更详细地讨论的。

系统200例如串扰模拟器215通过对左输入声道xl进行过滤和时间延迟来生成915左串扰声道cl，并且通过对右输入声道xr进行过滤和时间延迟来生成右串扰声道cr。串扰声道cl和cr模拟在例如如图1所示从扬声器输出左输入声道xl和右输入声道xr的情况下到达收听者的左输入声道xl和右输入声道xr的过耳、对侧串扰。生成串扰声道在下面结合图11进行更详细地讨论。

系统200例如直通220根据左输入声道xl生成920左直通声道pl，根据右输入声道xr生成右直通声道pr。系统200例如直通220通过将左输入声道xl与右输入声道xr进行组合来生成925左中间声道ml和右中间声道mr。直通声道可以用于控制未处理的输入声道x对输出声道o的相对贡献，以及中间声道可以用于控制左输入声道xl和右输入声道xr的共有音频数据的相对贡献。生成直通声道和中间声道在下面结合图12进行更详细地讨论。

系统200例如高/低频增强器225通过对左输入声道xl和右输入声道xr应用级联谐振器来生成930左低频声道lfl和右低频声道lfr。低频声道lfl和lfr控制输入声道x的低频音频分量对输出声道o的相对增强。

系统200例如高/低频增强器255通过对左输入声道xl和右输入声道xr应用高通滤波器来生成935左高频声道hfl和右高频声道hfr。高频声道hfl和hfr控制输入声道x的高频音频分量对输出声道o的相对增强。生成lf声道和hf声道在下面结合图13进行更详细地讨论。

系统200例如混合器230生成940输出声道ol和输出声道or。输出声道ol可以被提供至头戴式扬声器235l，并且右输出声道or被提供至右扬声器235r。输出声道ol是根据来自子带空间增强器210的空间增强的左声道yl、来自串扰模拟器215的右串扰声道cr、来自直通220的左中间声道ml和左直通声道pl以及来自高/低频增强器225的左低频声道lfl和左高频声道hfl的加权组合生成的。输出声道or是根据来自子带空间增强器210的空间增强的左声道yr、来自串扰模拟器215的左串扰声道cl、来自直通220的右中间声道mr和右直通声道pr以及来自高/低频增强器225的右低频声道lfr和右高频声道hfr的加权组合生成的。

混合器230的输入的相对权重可以通过如上所述的声道源处的增益滤波器例如输入增益302、子带增益356、头影增益510、l+r直通增益604、l/r直通增益606、lf滤波器增益706以及hf滤波器增益710来控制。例如，增益滤波器可以降低声道的信号幅度以降低该声道对输出声道o的贡献，或者增加信号幅度以增加该声道对输出声道o的贡献。在一些实施方式中，一个或更多个声道的信号幅度可以设置为0或者基本为0，从而导致该一个或更多个声道对输出声道o没有贡献。

在一些实施方式中，子带增益356应用-12至6db增益，头影增益510应用负无穷大至0db增益，lf滤波器增益706应用0至20db增益，hf滤波器增益710应用0至20db增益，l/r直通增益606应用负无穷大至0db增益，以及l+r直通增益604应用负无穷大至0db增益。增益的相对值可以是可调节的以提供不同的调节。在一些实施方式中，音频处理系统使用预定义的增益值集。例如，子带增益356应用0db增益，头影增益510应用-14.4db增益，lf滤波器增益706应用12db增益，hf滤波器增益710应用0db增益，l/r直通增益606应用负无穷大db增益，以及l+r直通增益604应用-18db增益。

如上所述，方法900中的步骤可以以不同的顺序执行。在一个示例中，并行地执行步骤910至步骤935，使得输入声道y、c、m、lf以及hf在基本相同的时间对于混合器230来说可用以用于组合。

图10示出了根据一个实施方式的根据输入音频信号x生成空间增强声道yl和yr的方法1000。方法1000可以例如通过系统200的子带空间增强器210在方法900的910处执行。

子带空间增强器210例如频带划分器240的交叉网络304将输入声道xl划分1010成子带混合子带声道el(1)至el(n)，并且将输入声道xr划分成子带混合子带声道er(1)至er(n)。n是子带声道的预定义数目，并且在一些实施方式中，子带声道为分别与0至300hz、300至510hz、510至2700hz以及2700hz至奈奎斯特频率相对应的四个子带声道。如上所述，n个子带声道接近人耳的临界频带。n个子带声道是通过使用来自各种音乐类型的音频样本的语料库并且从样本中确定24个bark标度临界频带上的中间分量与边侧分量的长期平均能量比而确定的一组统一的临界频带。然后将具有类似长期平均比率的连续频带分组在一起以形成n个临界频带的集合。

子带空间增强器210例如频带增强器245的l/r到m/s转换器320(k)针对每个子带k(其中k＝1至n)生成1020空间子带分量es(k)和非空间子带分量em(k)。例如，每个l/r到m/s转换器320(k)接收一对子带混合子带分量el(k)和er(k)，并且根据上面讨论的等式(1)和等式(2)将这些输入转换成中间子带分量em(k)和边侧子带分量es(k)。对于n＝4，l/r到m/s转换器320(1)至320(4)生成空间子带分量es(1)、es(2)、es(3)和es(4)，以及非空间子带分量em(1)、em(2)、em(3)和em(4)。

子带空间增强器210例如频带增强器245的中间/边侧处理器330(k)针对每个子带k生成1030增强空间子带分量ys(k)和增强非空间子带分量ym(k)。例如，每个中间/边侧处理器330(k)根据等式(3)通过应用增益gm(k)和延迟函数d将中间子带分量em(k)转换成增强空间子带分量ym(k)。每个中间/边侧处理器330(k)根据等式(4)通过应用增益gs(k)和延迟函数d将边侧子带分量es(k)转换成增强空间子带分量ys(k)。

在一些实施方式中，用于每个子带k的增益gm(k)和gs(k)的值是基于对来自音频样本的语料库例如来自各种音乐类型的子带k上的中间分量与边侧分量的长期平均能量比进行采样而初始确定的。在一些实施方式中，音频样本可以包括不同类型的音频内容，例如电影、电影和游戏。在另一示例中，可以使用已知包括期望空间特性的音频样本来执行采样。这些中间与边侧能量比用作计算用于中间子带分量ym(k)和增强边侧子带分量ys(k)的增益gm和gs的起点。然后如上所述通过关于大量音频样本的专家主观收听测试来限定最终的子带增益。在一些实施方式中，增益gm和gs以及延迟dm和ds可以根据扬声器参数来确定，或者针对假定的参数值集可以是固定的。

子带空间增强器210例如频带增强器245的m/s到l/r转换器340(k)针对每个子带k生成1040空间增强的左子带分量yl(k)和空间增强的右子带分量的yr(k)。每个m/s到l/r转换器340(k)接收增强的中间分量ym(k)和增强的边侧分量ys(k)，并且例如根据等式(5)和等式(6)将它们转换成空间增强的左子带分量yl(k)和空间增强的右子带分量yr(k)。这里，空间增强的左子带分量yl(k)是基于将增强的中间分量ym(k)与增强的边侧分量ys(k)相加而生成的，并且空间增强的右子带分量yr(k)是基于从增强的中间分量ym(k)减去增强的边侧分量ys(k)而生成的。对于n＝4个子带，m/s到l/r转换器340(1)至340(4)生成增强的左子带分量yl(1)至yl(4)和增强的右子带分量yr(1)至yr(4)。

子带空间增强器210例如增强子带组合器250通过组合增强的左子带分量yl(1)至yl(n)生成1050空间增强的左声道yl，并且通过组合增强的右子带分量yr(1)至yr(n)生成空间增强的右声道yr。可以基于如上所述的等式(5)和等式(6)执行这些组合。在一些实施方式中，增强子带组合器250还可以对空间增强的左声道yl和空间增强的左声道yr应用子带增益，其控制空间增强的左声道yl对左输出声道ol的贡献以及空间增强的右声道yr对右输出声道or的贡献。在一些实施方式中，子带增益为0db增益以用作基线水平，其中，本文讨论的其他增益相对于0db增益进行设置。在一些实施方式中，例如当输入增益302不同于-2db增益时，可以相应地调整子带增益(例如，达到用于空间增强的左声道yl和空间增强的左声道yr的期望基线水平)。

在各种实施方式中，方法1000中的步骤可以以不同的顺序执行。例如，可以组合子带k＝1至n的增强空间子带分量ys(k)以生成ys，以及可以组合子带k＝1至n的增强非空间子带分量ym(k)以生成ym。可以使用m/s到l/r转换将ys和ym转换成空间增强声道yl和yr。

图11示出了根据一个实施方式的根据音频输入信号生成串扰声道的方法1100。方法1100可以在方法900的915处执行。表示对侧串扰信号的串扰声道cl和cr是基于对同侧输入声道xl和xr应用滤波器和时间延迟生成的。

系统200的子带频带组合器255通过组合子带混合子带声道el(1)至el(n)来生成1110子带混合左声道el，并且通过组合子带混合子带声道er(1)至er(n)来生成1110子带混合右声道er。左子带混合声道el和右子带混合声道er用作串扰模拟器215、直通220和/或高/低频增强器225的输入。在一些实施方式中，作为子带混合声道el和er的替代，串扰模拟器215、直通220和/或高/低频增强器225可以接收并处理原始的音频输入声道xl和xr。这里，不执行步骤1100，并且使用音频输入声道xl和xr执行方法1100的后续处理步骤。在一些实施方式中，子带频带组合器255将子带混合左子带声道el(1)至el(n)解码成左输入声道xl，并且将子带混合右子带声道er(1)至er(n)解码成右输入声道xr。

系统200的串扰模拟器215对子带混合左声道el应用1120第一低通滤波器。第一低通滤波器可以是串扰模拟器215的头影低通滤波器502，其应用对在通过收听者的头部之后信号的频率响应进行模拟的调制。如上所述，头影低通滤波器502可以具有2023hz的截止频率，其中，子带混合左声道el的超过截止频率的频率分量被衰减。系统200的串扰模拟器215的其他实施方式可以采用低架滤波器或陷波滤波器用于头影低通滤波器。该滤波器可以具有2023hz的截止/中心频率和0.5至1.0之间的q以及-6db至-24db之间的增益。

串扰模拟器215对第一低通滤波器的输出应用1130第一串扰延迟。例如，交叉延迟504提供对如图1所示来自左扬声器110a的对侧声音分量112l相对于来自右扬声器110b的同侧声音分量118r行进至到达收听者120的右耳125r所增加的过耳距离(并且因此增加的行进时间)进行模拟的时间延迟。在一些实施方式中，交叉延迟504对经滤波的子带混合左声道el应用0.792毫秒的串扰延迟。在一些实施方式中，步骤1120和1130被调换，使得在第一低通滤波器之前应用第一串扰延迟。

串扰模拟器215对子带混合右声道er应用1140第二低通滤波器。第二低通滤波器可以是串扰模拟器215的头影低通滤波器506，其应用对信号在通过收听者的头部之后的频率响应进行模拟的调制。在一些实施方式中，头影低通滤波器506可以具有2023hz的截止频率，其中，子带混合右声道er的超过截止频率的频率分量被衰减。系统200的串扰模拟器215的其他实施方式可以采用低架滤波器或陷波滤波器用于头影低通滤波器。该滤波器可以具有2023hz的截止频率和0.5与1.0之间的q以及-6db与-24db之间的增益。

串扰模拟器215对第二低通滤波器的输出应用1150第二串扰延迟。第二时间延迟对如图1所示的来自右扬声器110b的对侧声音分量112r相对于来自左扬声器110b的同侧声音分量118l行进至到达收听者120的左耳125l所增加的过耳距离进行模拟。在一些实施方式中，交叉延迟508对经滤波的子带混合左声道er应用0.792毫秒的串扰延迟。在一些实施方式中，步骤1140和步骤1150被调换，使得在第二低通滤波器之前应用第二串扰延迟。

串扰模拟器215对第一串扰延迟的输出应用1160第一增益以生成左串扰声道cl。串扰模拟器215对第二串扰延迟的输出应用1170第二增益以生成右串扰声道cr。在一些实施方式中，头影增益510应用-14.4db增益以生成左串扰声道cl和右串扰声道cr。

在各种实施方式中，方法1100中的步骤可以以不同的顺序执行。例如，步骤1120和步骤1130可以与步骤1140和步骤1150并行地执行以并行地处理左声道和右声道，并且并行地生成左串扰声道cl和右串扰声道cr。

图12示出了根据一个实施方式的根据音频输入信号生成左直通声道和右直通声道和中间声道的方法1200。方法1200可以在方法900的920和925处执行。直通声道控制非空间增强的输入声道x对输出声道o的贡献，并且中间声道控制非空间增强的左输入声道xl与非空间右输入声道xr的共有音频数据对输出声道o的贡献。

音频处理系统200的直通220对子带混合左声道el应用1210增益以生成直通声道pl，并且对子带混合右声道er应用增益以生成直通声道pr。在一些实施方式中，直通220的l/r直通增益606对左子带混合声道el和右子带混合声道er应用负无穷大db增益。这里，直通声道pl和pr被完全衰减并且对输出信号o没有贡献。可以调整增益水平以控制非空间增强输入信号对输出信号o贡献的量。

直通220将子带混合左声道el与子带混合右声道er进行组合1230以生成中间(l+r)声道。例如，直通220的l+r组合器602将左子带混合声道el与右子带混合声道er相加以生成具有左子带混合声道el与右子带混合声道er二者共有的音频数据的声道。

直通220对中间声道应用1240增益以生成左中间声道ml，并且对中间声道应用增益以生成右中间声道mr。在一些实施方式中，l+r直通增益604对l+r组合器602的输出应用-18db增益以生成左中间声道ml和右中间声道mr。可以调整增益水平以控制非空间增强的中间输入信号对输出信号o贡献的量。在一些实施方式中，对中间声道应用单个增益，并且应用增益的中间声道被用于左中间声道ml和右中间声道mr。

在各种实施方式中，可以以不同的顺序执行方法1200中的步骤。例如，可以并行地执行步骤1210和步骤1230以并行地生成直通声道和中间声道。

图13示出了根据一个实施方式的根据音频输入信号生成低频增强声道和高频增强声道的方法1300。方法1300可以在方法900的930和935处执行。lf增强声道控制非空间增强的输入声道x的低频分量对输出声道o的贡献。hf增强声道控制非空间增强的输入声道x的高频分量对输出声道o的贡献。

音频处理系统200的高/低频增强器225对子带混合左声道el和子带混合右声道er应用1310第一带通滤波器，并且对第一带通滤波器的输出应用第二带通滤波器。例如，lf增强带通滤波器702和lf增强带通滤波器704提供用于低频增强的级联谐振器。第一带通滤波器和第二带通滤波器的特征可以是可调整的，例如具有预定义q因子和/或带通滤波器的中心频率的不同设置。在一些实施方式中，中心频率被设置为预定义水平(例如，58.175hz)，并且q因子是可调整的。在一些实施方式中，用户可以从用于带通滤波器的预定义设置集中进行选择。级联带通滤波器系统选择性地增强通常通过现场扬声器系统中的单独的低音炮处理、但是当在头戴式扬声器(即头戴式耳机)上呈现时通常没有充分表示的信号中的能量。四阶滤波器设计(即两个级联的二阶带通滤波器)在激励时表现出清晰的时间响应，为混音中的关键低频要素增加了“冲击”，例如低音鼓和低音吉他敲击，同时避免在使用二阶带通滤波器、低架滤波器或者峰值滤波器在低频频谱中的较宽频带上简单增加低频能量的情况下可能发生的整体“混浊”。

高/低频增强器225对第二带通滤波器的输出应用1320增益以生成低频声道lfl和lfr。例如，lf滤波器增益706对lf增强带通滤波器704的输出应用增益以生成左lf声道lfl和右lf声道lfr。lf滤波器增益706控制低频声道lfl和lfr对音频输出声道ol和or的贡献。

高/低频增强器225对子带混合左声道el和子带混合右声道er应用1330高通滤波器。例如，hf增强高通滤波器708应用对具有低于hf增强高通滤波器708的截止频率的频率的信号分量进行衰减的调制。如上所述，hf增强高通滤波器708可以是具有4573hz的截止频率的二阶巴特沃斯滤波器。在一些实施方式中，高通滤波器的特性是可调整的，例如截止频率和增益的不同设置被应用于高通滤波器的输出。通过增加这种高通滤波器实现的整体高频放大用于强调典型音乐信号中的有影响的音色、频谱和时间信息(例如诸如钹的高频打击乐器、声学空间响应的高频要素等)。此外，所述增强用于增加空间信号增强的感知效果，同时避免低频和中频非空间信号要素(通常是人声和低音吉他)中的过度着色。

高/低频增强器225对高通滤波器的输出应用1340增益以生成高频声道hfl和hfr。可以调整增益水平以控制高频声道hfl和hfr对音频输出声道ol和or的贡献。在一些实施方式中，hf滤波器增益710对hf增强高通滤波器708的输出应用0db增益。

在各种实施方式中，方法1300中的步骤可以以不同的顺序执行。例如，步骤1310和步骤1330可以与步骤1330和1340并行地执行，以并行地生成低频声道和高频声道。

图14示出了根据一个实施方式的音频声道的频率图1400。在图1400中，音频处理系统200在默认设置下操作，其中，高/低频增强器225的级联谐振器(例如，lf增强带通滤波器702和lf增强带通滤波器704)具有58.175hz的中心频率和2.5的q因子。线1410是左输入声道xl上的白噪声的音频输入信号x的频率响应。线1420是在给定相同的xl白噪声输入信号的情况下，生成空间增强声道y的子带空间增强器210的频率响应。线1430是在给定相同的xl白噪声输入信号的情况下，生成串扰声道c的串扰模拟器215的频率响应。线1440是在给定相同的xl白噪声输入信号的情况下生成低频声道lf和高频声道hf的高/低频增强器225的频率响应。l/r直通增益606在默认设置中被设置为负无穷大db，从而消除直通声道p对输出信号o的贡献。

图15示出了根据一个实施方式的音频声道的频率图1500。线1510是左输入声道xl上的白噪声的音频输入信号x的频率响应。就像图1400中那样，高/低频增强器225的级联谐振器(例如，lf增强带通滤波器702和lf增强带通滤波器704)在默认设置下操作，其中，带通滤波器具有58.175hz的中心频率和2.5的q因子。线1520是在给定相同的xl白噪声输入信号的情况下，生成左输出声道ol的混合器230的频率响应。线1530是在给定相关的立体声白噪声输入信号(即，左信号和右信号相同)的情况下，生成左输出声道ol的混合器230的频率响应。线1540是在给定不相关的白噪声输入信号(即右声道是左声道的反相形式)的情况下，生成左输出声道ol的混合器230的频率响应。

图16示出了根据一个实施方式的声道信号的频率图1600。音频处理系统200以增强设置操作，其中，高/低频增强器225的级联谐振器(例如，lf增强带通滤波器702和lf增强带通滤波器704)具有58.175hz的中心频率和1.3的q因子。线1610是左输入声道xl上的白噪声的音频输入信号x的频率响应。线1620是在给定相同的xl白噪声输入信号的情况下，生成空间增强声道y的子带空间增强器210的频率响应。线1630是在给定相同的xl白噪声输入信号的情况下生成串扰声道c的串扰模拟器215的频率响应。线1640是在给定相同的xl白噪声输入信号的情况下，在增强设置下高/低频增强器225和直通230的组合频率响应。

图17示出了上面的线1640的各个分量。线1710是上面的低频增强的频率响应。线1720是上面的高频滤波器增强的频率响应。线1730是上面的直通220的频率响应。线1710、线1720和线1730表示针对在增强设置下操作的音频处理系统200的图16中所示的线1640的组合滤波器响应的分量。

图18示出了根据一个实施方式的音频声道的频率图1800。音频处理系统200在增强设置下操作。线1810是左输入声道xl上的白噪声的音频输入信号x的频率响应。线1820是在给定相同的xl白噪声输入信号的情况下，生成左输出声道ol的混合器230的频率响应。线1830是在给定相关的立体声白噪声输入信号(即，左信号和右信号相同)的情况下，生成左输出声道ol的混合器230的频率响应图。线1840是在给定不相关的白噪声输入信号(即右声道是左声道的反相形式)的情况下，生成左输出声道ol的混合器230的频率响应。

在阅读本公开内容后，本领域技术人员将通过本文所公开的原理理解另外的替选实施方案。因此，虽然已经示出和描述了特定实施方式和应用，但是应当理解的是，所公开的实施方式不限于本文所公开的精确构造和部件。在不偏离本文所描述的范围的情况下，可以对本文所公开的方法和装置的布置、操作和细节进行将对本领域技术人员而言明显的各种修改、改变和变化。

本文描述的任何步骤、操作或过程可以单独地或者与其他设备结合地执行或者使用一个或更多个硬件模块或软件模块实现。在一个实施方式中，软件模块使用包括含计算机程序代码的计算机可读介质(例如，非暂态计算机可读介质)的计算机程序产品实现，所述计算机程序代码可以由计算机处理器执行以用于执行所描述的步骤、操作或处理中的任一者或全部。