多区域收听环境中的渐进音频平衡和渐变的制作方法
【专利说明】多区域收听环境中的渐进音频平衡和渐变
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年9月13日提交的美国临时申请序列号61/700，881以及2012年9月26日提交的美国临时申请序列号61/706，121的权益，该二案的公开内容以全文引用的方式并入本文。
技术领域
[0003]本公开涉及对可在具有多个收听区域的环境中使用的音频系统的渐变和平衡的渐进控制。
[0004]发明背景
[0005]有两个用于实施多扬声器音频系统中的平衡和渐变行为的主要基本原理。第一个基本原理是在收听空间内重新定位音频图像以适应特定用户偏好。第二个基本原理是重新定位音频以避免打扰收听空间的某些区内的听众。现有的音频系统实施例仅解决这两个不同目标的其中之一而不是两者，导致每一种情况下的解决方案均不理想。
[0006]重新定位音频意味着用户想要根据个人偏好调整声学声场，但仍要求所有听众的整体音质。在这种情况下，多个扬声器必须保持活动(即便增益不同)，以便在整个收听环境中保持音色平均且声总和适当。例如，如果用户选择将音频渐变至前方，则理想的是后方扬声器继续播放其低频内容的至少一部分，以避免在空间内产生意外的声学骤降。
[0007]与此相反，重新定位音频意味着用户想要隔离或将音频集中至收听环境的某些区域以免打扰某些听众。在这种情况下，用户甘愿牺牲一些总体音质来实现该目标。因此，可使位于所不希望的收听区域附近的扬声器完全静音，以将那些听众所体验到的声输出减小至可能的范围。在某些情况下，由于音频的全方位传播性质，还理想的是对音频进行滤波以除去低频内容。该静音和滤波为活动区域内的那些听众提供了不太理想的收听体验。
[0008]在各种类型的音频系统中，用户可在一定范围内从默认或定位点设置调整左/右平衡以及前/后渐变。定位点位置可设计成横跨预期收听环境的主收听区域提供最佳音频输出。通过相对于彼此调整一个或多个扬声器的信号处理，渐进改变平衡控制或输入会渐进地将音频输出移动至收听环境的左侧或右侧。以相似方式进行渐变控制以渐进地向收听环境的前方或后方移动音频输出。
[0009]简单的现有技术实施例通过渐进地调整扬声器上的增益以响应每一次远离定位点或默认位置的控制调整实现了这一点。当控制进行到其范围的末端时，受影响的扬声器将静音。然而，这可导致音质，如一个或多个收听区域内的用户所感知的那样。这在一些应用中可尤其值得注意，如收听环境周围可布置多个扬声器，且扬声器可具有例如与诸如低音扬声器、中音扬声器或高音扬声器关联的不同频率响应，以提供所需的空间声音图像或分布O
[0010]横跨整个平衡/渐变设置的范围保持音频质量的一种解决方案是通过在协同进行平衡和渐变控制的同时调整增益、滤波和/或其它信号处理参数来修改扬声器的输出。对于这些应用，即便是当平衡和/或渐变控制在其范围的末端被调整至最大或最小设置时，所有扬声器可仍产生一些声输出。然而，该效果可能与听众的期望不符，并导致投诉或保修索赔。例如，听众可能期望某些扬声器基于调整至其最大或最小位置的平衡和/或渐变而具有可感知零音频输出。
发明概要
[0011]一种用于控制具有多个收听区域的多扬声器音频系统中的扬声器声输出的系统或方法，包括相对于至少第二扬声器基本上同时调整至少第一扬声器的增益和至少一个附加参数(例如，滤波和/或其它信号处理参数)以响应音频系横跨除最大或最小设置之外的平衡和渐变设置范围内的平衡和/或渐变设置变化，以及使至少一个扬声器静音以响应该最大或最小平衡或渐变设置。
[0012]在一个实施方案中，系统和方法也可包括调整低频扬声器(例如，亚低音扬声器)的非零增益，以降低非定向声输出来响应最大或最小平衡或渐变设置。
[0013]在一个实施方案中，平衡和渐变控制在频谱管理器上游进行，频谱管理器被配置为产生扬声器信号以在特定收听区域内提供所期望的扬声器声输出总和。
[0014]在各种实施方案中，用于平衡和渐变控制的系统或方法在车舱内设有多个扬声器的车辆的音频系统的头部单元或控制单元内实施。
[0015]根据本公开的用于控制平衡和渐变的系统和方法可包括位于平衡和渐变控制界面的定位点或默认位置周围的一个或多个控制区或范围。在一个实施方案中，第一范围的平衡和渐变设置导致调整或修改与收听环境内的对应扬声器关联的至少第一参数，例如增益。第二范围的平衡和渐变设置导致调整或修改至少第二参数，例如声道混合。可实施控制，以便第二范围调整第一参数和第二参数，或第二参数与其它参数(例如，频率滤波)的各种组合。可具有多个控制范围，每一个范围均渐进地调整一个或多个关联的参数以改变收听环境内的声场。在各种实施方案中，多个控制范围包括当将平衡或渐变设置至最后一个可用位置时导致至少一个扬声器静音的范围。
[0016]根据本公开的实施方案提供了各种优点。例如，根据本公开的平衡和渐变控制提供了混合式方法，该方法可如听众所期望般运作，并可减少不必要的投诉或保证期索赔。本公开的系统和方法横跨除最大和最小设置之外的平衡和渐变设置范围内保持了所期望的音质，其中一个或多个扬声器被静音。此外，本公开提供了实现用于平衡和渐变控制的两个基本原理而不修改现有控制的单个实施例，现有控制可基于人机界面(HMI)的特定实施例改变。无需附加控制、按钮、旋钮、开关等便可使一个或多个扬声器静音。用户可通过在收听环境的除最大/最小设置之外的整个平衡和渐变设置范围内重新定位音频来微调音场以适应个人偏好，且还可以选择通过将平衡和/或渐变控制移动至其范围的末端来减小收听环境的某些区域内的音频输出。
[0017]根据本公开各种实施方案的平衡和渐变控制运作以及得出的音频系统性能很直观且明了，可满足用户的期望。例如，许多用户期望每一个扬声器有一定输出，其中平衡和渐变控制接近其定位点或默认位置，且还认为当控制到达其范围末端的最小/最大设置时，至少一些扬声器将没有输出。
[0018]结合附图，通过以下对优选实施方案的详细说明，与本公开关联的上述优点以及其它优点和特征将显而易见。
[0019]附图简述
[0020]图1是图示根据本公开各种实施方案的音频系统中的平衡和渐变控制的代表性实施例的框图；
[0021]图2-4图示了损害音频质量的平衡和渐变控制的现有技术实施例的运作；
[0022]图5-7图示了根据本公开各种实施方案的用于控制具有多收听区域的多扬声器音频系统中的扬声器声输出的系统或方法的运作，所述运作包括基本上同时调整增益和至少一个附加参数运作；和
[0023]图8图示了根据本公开各种实施方案的用于渐进地控制扬声器声输出的系统或方法的运作，其中多个控制范围的每一个具有至少一个关联的控制参数。
【具体实施方式】
[0024]根据需要在此公开了本发明的详细实施方案，然而应当理解，所公开的实施方案仅仅是示例性的，且可以多种替代形式来具体体现本发明。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以示出特定组件的细节。因此，此处公开的具体结构和功能细节不应解释为限制性的，而仅仅是作为教导本领域的技术人员以各种方式应用本发明的代表性基础。
[0025]现在参考图1，示出了根据本公开各种实施方案的音频系统中的平衡和渐变控制的代表性实施例的框图。系统10包括可由例如音频系统的头部单元或控制单元内的硬件和/或软件组件实施的各种功能块。在一个实施方案中