多声道音效模拟装置及方法

摘要

本发明主要在于使用一对喇叭或一副耳机来模拟多声道之环场效果。主要原理系采用３Ｄ音源定位之技术，于空间中产生若干个虚拟之音源（即多声道系统之各个喇叭），称为虚拟喇叭，故能模拟多声道之效果。至于３Ｄ音源定位的原理，是将空间中某个方向的音源导入人左右耳的物理系统，以一个数学模型来描述，称为头部相关转换函数 HRTF(head related transferfunction)。将音源讯号与HRTF作回旋积分(convolution)运算后再经由一对喇叭或一副耳机播放出来，即可产生声音来自该方向的效果。由于不同位置的音源所相对应之HRTF参数均不同，故于记忆体中须存放多组不同方向的HRTF，以产生各个不同方向的虚拟喇叭。

主权项

1.一种多声道音效模拟装置,包含:一输入缓冲器,用以接收输入音频信号;一记忆体,储存有复数组系数;一信号处理器,耦合至该输入缓冲器及该记忆体之输出,并对所接收之该输入音频信号及该记忆输出之系数作回旋处理以产生一输出信号;一输出缓冲器,耦合至该信号处理器之输出,用以接收其输出信号,再将该输出信号输出至一后接之输出装置;及一控制器,耦合至该输入缓冲器,该记忆体,该信号处理器及该输出缓冲器,用以控制及协调该模拟装置之运作。2.如申请专利范围第1项之模拟装置,其中该输入音频信号为经AC-3解码器解码之音频信号。3.如申请专利范围第2项之模拟装置,其中该输入音频信号包含左声道、右声道、中间声道、左环绕声道、右环绕声道及重低音声道之信号。4.如申请专利范围第3项之模拟装置,其中该重低音声道信号未经该信号处理器处理即送至后接输出装置。5.如申请专利范围第1项之模拟装置,其中该记忆体所储存之系数为HRTF系数及/或交互干扰消除滤波器系数。6.如申请专利范围第1项之模拟装置,其中该信号处理器更包含一乘法器及一加法器。7.如申请专利范围第1项之模拟装置,其中该输出装置为一副耳机。8.如申请专利范围第1项之模拟装置,其中该输出装置为一对扬声器。9.如申请专利范围第1项之模拟装置,其中该模拟装置系制作于一晶片内。10.如申请专利范围第3项之模拟装置,更包含一合成器,用以接收该输出缓冲器之输出信号及该重低音声道信号,并将该等信号合成以输出至该输出装置。11.一种多声道音效模拟装置,包含:一模拟器及一控制器,该控制器耦合至该模拟器,用以提供控制信号以控制及协调该模拟器之运作,其中该模拟器更包含:一输入缓冲器,用以接收输入音频信号;一记忆体,储存有复数组系数;一第一信号处理器,耦合至该输入缓冲器及该记忆体之输出,并对所接收之该输入音频信号及该记忆体输出之系数作回旋处理以产生一第一输出信号;一第一输出缓冲器,耦合至该第一信号处理器之输出,用以接收该第一输出信号;一交互干扰消除滤波器,耦合至该第一输出缓冲器之输出及该第一暂存器之输出,用以接收来自该第一输出缓冲器之该第一输出信号及该记忆体输出之系数以作回旋处理以产生一第二输出信号;一第二输出缓冲器,耦合至该交互干扰消除滤波器之输出,用以接收该第二输出信号;及一资料选择器,耦合至该第一输出缓冲器及该第二输出缓冲器,用以选择输出该第一输出信号或第二输出信号至一输出装置。12.如申请专利范围第11项之模拟装置,其中该输入音频信号为经AC-3解码器解码之音频信号。13.如申请专利范围第12项之模拟装置,其中该输入音频信号包含左声道、右声道、中间声道、左环绕声道、右环绕声道及重低音声道之信号。14.如申请专利范围第13项之模拟装置,其中该重低音声道信号未经该信号处理器处理即送至后接输出装置。15.如申请专利范围第11项之模拟装置,其中该记忆体所储存之系数为HRTF系数及/或交互干扰消除滤波器系数。16.如申请专利范围第11项之模拟装置,其中该第一及第二信号处理器各更包含一乘法器及一加法器。17.如申请专利范围第11项之模拟装置,其中该输出装置为一副耳机。18.如申请专利范围第11项之模拟装置,其中该输出装置为一对扬声器。19.如申请专利范围第11项之模拟装置,其中该模拟装置系制作于一晶片内。20.如申请专利范围第13项之模拟装置,更包含一合成器,用以接收该输出缓冲器之输出信号及该重低音声道信号,并将该等信号合成以输出至该输出装置。21.如申请专利范围第11项之模拟装置,其中该交互干扰消除滤波器更包含一形成回授回路之第二暂存器,第二乘法器及第二加法器。22.一种多声道音效模拟之方法,该方法包含下列之步骤:接收输入音频信号于一输入缓冲器;储存复数组头部相关转换函数之系数于一记忆体;以一信号处理器对所接收之该输入音频信号及该记忆体输出之头部相关转换函数之系数作回旋积分处理以产生一输出信号;以及输出该输出信号至一输出装置。23.如申请专利范围第22项之模拟方法,其中该输入音频信号为经AC-3解码器解码之音频信号。24.如申请专利范围第23项之模拟方法,其中该输入音频信号包含左声道、右声道、中间声道、左环绕声道、右环绕声道及重低音声道之信号。25.如申请专利范围第24项之模拟方法,其中该重低音声道信号未经该信号处理器处理,即送至后接输出装置。26.如申请专利范围第22项之模拟方法,其中该记忆体所储存之系数为HRTF系数及/或交互干扰消除滤波器系数。27.如申请专利范围第25项之模拟方法,更包含以一合成器接收该等处理后之音频信号及该未处理之重低音声道信号,并将该等信号合成以输出至该输出装置。28.如申请专利范围第22项之模拟方法,其中该输出装置为一对喇叭。29.如申请专利范围第22项之模拟方法,其中该输出装置为一副耳机。图式简单说明:第一图所示为本发明所揭示之多声道音效模拟装置架构之示意图;第二图所示为实施本发明所揭示之多声道音效模拟装置架构之方法之流程图;第三图所示为利用3D-sound技术作音源处理之示意图;及第四图所示为本发明所揭示之多声道音效模拟装置之方块图。