專利名稱：聲頻處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種只用配置在聆聽者前邊的前方揚聲器而虛擬地實現多聲道再生的聲頻處理裝置。
背景技術：
因為出現了對應于以數字化多用途光盤(DVDDigital VersatileDisc)、衛星數字廣播為首的多聲道聲頻再生的聲源，所以為了只具有雙聲道揚聲器系統的用戶也能夠享受多聲道再生，開發過很多種聲頻處理裝置，對后方聲道用聲頻信號進行聲像定位處理(虛擬環繞處理)，做到在用配置在聆聽者前邊的揚聲器再生該后方聲道用聲頻信號的情況下，聆聽者所感受到的聲像位置在聆聽者后邊，由此只使用前方揚聲器而虛擬地實現了多聲道再生。
作為這樣的聲頻處理裝置，眾所周知的是例如圖12所示，對對后方聲道用聲頻信號進行所述虛擬環繞處理后的信號(虛擬環繞信號)和前方聲道用聲頻信號進行加法計算，再作為前方揚聲器用聲頻脈碼調制信號輸出的聲頻處理裝置4000(例如參照專利文獻1、專利文獻2)。
聲頻處理裝置4000，由虛擬環繞處理部4100、音量標準化處理部4200及加法器4300構成。
虛擬環繞處理部4100輸出的是，對從外部已輸入的前方左右再生用前方聲道用聲頻信號(左右雙聲道)和后方左右再生用后方聲道用聲頻信號(左右雙聲道)，即一共有四個聲道的聲頻脈碼調制信號中的后方聲道用聲頻信號進行所述虛擬環繞處理而得出的虛擬環繞信號。
音量標準化處理部4200，對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行處理(音量標準化處理)，使音量大小在規定的大小范圍內。進行音量標準化處理，是為了防止對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行加法計算時產生溢出。
加法器4300，對由音量標準化處理部4200進行了音量標準化處理的前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行加法計算。
在如上所述構成的聲頻處理裝置4000中，從聲頻處理裝置外部一輸入所述前方聲道用聲頻信號和后方聲道用聲頻信號，虛擬環繞處理部4100就對所述后方聲道用聲頻信號實施所述虛擬環繞處理，再將虛擬環繞信號輸出給音量標準化處理部4200。之后，音量標準化處理部4200對所述前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行音量標準化處理后，這些信號由加法器4300進行加法計算，再作為前方揚聲器用聲頻脈碼調制信號輸出。
如上所述，在聲頻處理裝置4000中，對后方聲道用聲頻信號實施虛擬環繞處理，僅使用前方揚聲器即虛擬地實現多聲道再生。
對從聲頻處理裝置外部輸入的前方左右再生用雙聲道聲頻脈碼調制信號(雙聲道立體聲頻信號)實施虛擬地求出反射聲的反射聲生成處理，虛擬地生成后方聲道用聲頻信號，虛擬地實現多聲道再生的聲頻處理裝置5000也是眾所周知的(例如參照專利文獻3)。
如圖13所示，聲頻處理裝置5000由虛擬環繞處理部4100、音量標準化處理部4200、加法器4300及反射聲處理部5400構成。
反射聲處理部5400，對雙聲道立體聲頻信號實施虛擬地求反射聲的處理(反射聲生成處理)，再作為后方聲道用聲頻信號輸出。
在如上所述構成的聲頻處理裝置5000中，由反射聲處理部5400對所述雙聲道立體聲頻信號進行反射聲生成處理，再作為虛擬的后方聲道用聲頻信號輸出后，該后方聲道用聲頻信號由虛擬環繞處理部4100進行所述虛擬環繞處理。之后，被虛擬環繞處理后的信號和所述聲道立體聲頻信號經過由音量標準化處理部4200進行的音量標準化處理后，由加法器4300進行加法計算并輸出。
就是說，在聲頻處理裝置5000中，對雙聲道立體聲頻信號實施聲像擴大處理，再與原信號加在一起，實現了虛擬地得到立體聲頻效果的多聲道再生。
《專利文獻1》日本公開專利公報特開平6-233394號公報《專利文獻2》日本公開專利公報特開平10-174197號公報
《專利文獻3》日本公開專利公報特開平8-116597號公報然而，雖然追求以高保真機器用戶(hi-fi users)為對象的高性能化和高音質化，是以近年來迅速普及的數字化多用途光盤等為對象的聲頻處理裝置(或也對視頻信號進行處理的視音頻處理裝置)的趨勢之一，但是在某些情況下，在對虛擬環繞信號和前方聲道用聲頻信號進行加法計算的情況下，有時信噪比會由于為避免進行加法計算時所產生的溢出而進行的標準化處理惡化。
在構成為能夠切換虛擬環繞處理之有無(執行/不執行)的聲頻處理裝置中，為了使在進行虛擬環繞處理的情況和不進行虛擬環繞處理的情況下的音量感相等，不僅在進行虛擬環繞處理的情況下，在不進行虛擬環繞處理的情況下，再生音量也由于音量正常化處理而下降。因此，從整個系統來看，信噪比惡化。這是一個問題。
在雖然是能夠再生多聲道的系統，但是由于用戶自身的原因，不得不將例如后方再生用揚聲器配置在聆聽者前邊的情況下，只好設后方用揚聲器的輸出為不執行而再生。結果是，與雙聲道再生系統的情況一樣，信噪比惡化，惡化量是為了避免產生溢出所進行的標準化處理那么大。

發明內容
本發明正是為解決這些問題而研究開發出來的。其目的在于提供一種能夠實現從整個再生系統來看信噪比的惡化很少的虛擬環繞再生的聲頻處理裝置。
為了解決上述問題，本發明包括對在用配置在聆聽者后邊的揚聲器再生的情況下聆聽者所感受到的聲像位置在聆聽者后邊的后方聲道用聲頻信號進行規定的聲像定位處理，保證在用配置在聆聽者前邊的揚聲器再生的情況下聆聽者所感受到的聲像位置在聆聽者后邊，然后生成已聲像定位處理的聲頻信號的聲頻處理部；獨立地輸出在用配置在聆聽者前邊的揚聲器再生的情況下聆聽者所感受到的聲像位置在聆聽者前邊的前方聲道用聲頻信號和所述已聲像定位處理的聲頻信號。
本發明的一個方面，根據上述聲頻處理裝置，還包括對已輸入的前方聲道用聲頻信號進行反射聲生成處理，生成所述后方聲道用聲頻信號的反射聲生成處理部。
本發明的一個方面，根據上述聲頻處理裝置，還包括對已輸入的前方聲道用聲頻信號和已輸入的后方聲道用聲頻信號分別附加上反射聲信號，生成所述前方聲道用聲頻信號和所述后方聲道用聲頻信號的反射聲附加處理部。
根據這些方面，因為獨立地輸出前方聲道用聲頻信號和已聲像定位處理的聲頻信號，所以若例如在外部的模擬電路中對前方聲道用信號和已聲像定位處理的聲頻信號進行加法計算處理，則能進行虛擬環繞再生，信噪比卻不惡化。
本發明的一個方面，根據上述聲頻處理裝置，還包括將所述前方聲道用聲頻信號和已聲像定位處理的聲頻信號的音量大小控制到規定大小范圍內的音量標準化處理部，生成對由所述音量標準化處理部控制了音量大小的前方聲道用聲頻信號和由所述音量標準化處理部控制了音量大小的已聲像定位處理的聲頻信號進行加法計算而得出的和聲頻信號的加法器以及根據顯示輸出控制信息的控制信號，選擇獨立地輸出所述前方聲道用聲頻信號和所述已聲像定位處理的聲頻信號的輸出動作、輸出所述和聲頻信號的輸出動作中的任一種輸出動作并進行切換的切換部。
這樣，就能夠根據已輸入的控制信號切換輸出動作。
本發明的一個方面，根據上述聲頻處理裝置，所述輸出控制信息包括顯示輸出聲道結構的輸出聲道結構信息；所述切換部，根據所述輸出聲道結構信息進行所述切換。
這樣，就能夠根據輸出聲道結構切換輸出動作。
本發明的一個方面，根據上述聲頻處理裝置，還包括根據所述輸出聲道結構信息和輸入音量大小，對所輸出的聲頻信號的音量大小進行控制的音量控制部。
這樣，所輸出的聲頻信號的大小就受輸出聲道結構控制，因而能夠進行更合適的音量控制。
本發明的一個方面，根據上述聲頻處理裝置，所述輸出控制信息包括顯示用以輸出聆聽者所感受到的聲像位置在聆聽者后邊的聲頻信號的后方聲像用揚聲器處于被配置在聆聽者前邊的狀態、配置在后邊的狀態以及未配置的狀態中的哪一個配置狀態的后方揚聲器配置信息；構成有所述聲頻處理部，該聲頻處理部是否生成所述已聲像定位處理的聲頻信號受所述后方揚聲器配置信息所顯示的配置狀態控制；構成有所述切換部，所述切換部根據所述后方揚聲器配置信息選擇獨立地輸出所述前方聲道用聲頻信號和所述已聲像定位處理的聲頻信號的輸出動作、輸出所述和聲頻信號的輸出動作以及原樣輸出已輸入的聲頻信號的輸出動作中的任一種輸出動作并進行切換。
這樣，就能夠根據進行輸出的揚聲器的配置情況切換聲像定位處理之有無、輸出動作。
本發明的一個方面，根據上述聲頻處理裝置，還包括根據所述后方揚聲器配置信息和輸入音量大小控制所輸出的聲頻信號的音量大小的音量控制部。
這樣，所輸出的聲頻信號的大小就受進行輸出的揚聲器的配置控制，因而能夠進行更合適的音量控制。
—發明的效果—根據本發明，能夠實現從整個再生系統來看信噪比的惡化很少的虛擬環繞再生。


圖1是顯示本發明的第一實施例所涉及的聲頻處理裝置的結構的方框圖。
圖2是顯示本發明的第一實施例所涉及的聲頻處理裝置的動作情況的流程圖。
圖3是顯示本發明的第二實施例所涉及的聲頻處理裝置的結構的方框圖。
圖4是顯示本發明的第二實施例所涉及的聲頻處理裝置的動作情況的流程圖。
圖5是顯示本發明的第三實施例所涉及的聲頻處理裝置的結構的方框圖。
圖6是顯示安裝了本發明的第三實施例所涉及的聲頻處理裝置的再生系統的一個結構例的圖。
圖7是顯示安裝了本發明的第三實施例所涉及的聲頻處理裝置的再生系統的一個結構例的圖。
圖8是顯示安裝了本發明的第三實施例所涉及的聲頻處理裝置的再生系統的一個結構例的圖。
圖9是顯示安裝了本發明的第三實施例所涉及的聲頻處理裝置的再生系統的一個結構例的圖。
圖10是顯示各個處理動作相對本發明的第三實施例所涉及的聲頻處理裝置的后方揚聲器配置信息的動作和不動作的情況的一覽表。
圖11是顯示本發明的第三實施例所涉及的聲頻處理裝置的動作情況的流程圖。
圖12是顯示現有聲頻處理裝置的結構的方框圖。
圖13是顯示現有聲頻處理裝置的結構的方框圖。
符號說明1000-聲頻處理裝置；1100-虛擬環繞處理部；1200-音量標準化處理部；1300-加法器；1400-輸出切換部；1500-外部接口；1700-自動音量控制部；2000-聲頻處理裝置；2500-外部接口；2600-反射聲處理部；2700-自動音量控制部；3000-聲頻處理裝置；3100-虛擬環繞處理部；3200-音量標準化處理部；3400-輸出切換部；3500-外部接口；3600-反射聲處理部；3700-自動音量控制部；4000-聲頻處理裝置；4100-虛擬環繞處理部；4200-音量標準化處理部；4300-加法器；5000-聲頻處理裝置；5400-反射聲處理部。
具體實施例方式
下面，參照

本發明的實施例。
(第一實施例)圖1是顯示本發明的第一實施例所涉及的聲頻處理裝置1000的結構的方框圖。如該附圖所示，聲頻處理裝置1000，包括虛擬環繞處理部1100、音量標準化處理部1200、加法器1300、輸出切換部1400以及外部接口1500。
具體來說，聲頻處理裝置1000，由例如數字信號處理機(DSPDigitalSignal Processor)等構成，對從外部已輸入的前方左右再生用前方聲道用聲頻信號和后方左右再生用后方聲道用聲頻信號，即對一共有四個聲道的聲頻脈碼調制信號進行規定處理，進行下述兩種輸出動作。
第一種輸出動作，是在用配置在聆聽者前邊的揚聲器再生的情況下，對所述后方聲道用聲頻信號實施聲像定位處理(虛擬環繞處理)，做到聆聽者所感受到的聲像位置在聆聽者后方，再把該聲頻信號與所述前方聲道用聲頻信號加在一起，然后把它作為前方揚聲器用雙聲道信號輸出。在輸出來的信號的作用下，僅使用前方揚聲器即能夠實現虛擬的多聲道再生(虛擬環繞再生)。
第二種輸出動作，是輸出所述前方聲道用聲頻信號和所述被虛擬環繞處理后的信號(虛擬環繞信號)，即輸出一共有四個聲道的信號。例如在外部的模擬電路中對已輸出的前方聲道用信號和所述虛擬環繞信號進行加法計算處理，再從前方揚聲器輸出；或者在由于用戶自身的原因將后方揚聲器配置在聆聽者前邊的情況下，從配置在前邊的后方揚聲器輸出虛擬環繞信號，若是這樣做，則仍然能夠實現虛擬環繞再生。
根據從聲頻處理裝置1000外部輸入的輸出控制信息(后述)，控制進行哪一種輸出動作。
在本實施例中，該輸出控制信息是輸出聲道結構信息，顯示向外部輸出的聲頻脈碼調制信號的聲道結構是雙聲道的雙聲道輸出設定還是是四聲道的四聲道輸出設定。
虛擬環繞處理部1100，對所述后方聲道用聲頻信號實施所述虛擬環繞處理，再輸出所述虛擬環繞信號。
音量標準化處理部1200，在所述輸出聲道結構信息顯示雙聲道輸出設定的情況下，進行使前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號的音量下降6dB的音量標準化處理，再輸出它們；在顯示四聲道輸出設定的情況下，不改變前方聲道用聲頻信號和所述虛擬環繞信號原樣輸出。在顯示雙聲道輸出設定的情況下進行音量標準化處理，是為了防止在對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行加法計算時產生溢出。
加法器1300，對由音量標準化處理部1200實施了音量標準化處理的前方聲道用聲頻信號和輸出切換部1400所輸出的所述虛擬環繞信號進行加法計算后輸出。
輸出切換部1400，在所述輸出聲道結構信息顯示雙聲道輸出設定的情況下，將音量標準化處理部1200所輸出的虛擬環繞信號輸出給加法器1300；在顯示四聲道輸出設定的情況下，向聲頻處理裝置1000外部進行后方揚聲器用輸出。
外部接口1500，將從外部已輸入的所述輸出控制信息輸出給音量標準化處理部1200、輸出切換部1400。
如上所述構成的聲頻處理裝置1000，進行是圖2的流程圖所示的各個步驟的處理，根據輸出控制信息進行四聲道輸出、雙信息輸出中的某一種輸出。在各個步驟中，進行下述處理。
將前方聲道用聲頻信號和后方聲道用聲頻信號，即一共有四個聲道的聲頻脈碼調制信號輸入到虛擬環繞處理部1100中。
虛擬環繞處理部1100，對所述后方聲道用聲頻信號進行所述虛擬環繞處理，再作為虛擬環繞信號輸出給音量標準化處理部1200。
音量標準化處理部1200，為了決定是否需要將聲頻信號的音量標準化，判斷外部接口1500所輸出的輸出聲道結構信息顯示雙聲道輸出設定還是四聲道輸出設定。在是雙聲道輸出設定的情況下，轉移到S104的處理；在是四聲道輸出設定的情況下，不改變前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號原樣輸出，再轉移到S105的處理。
音量標準化處理部1200，進行前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號的音量標準化處理。具體來說，使兩種信號的音量下降6dB，再輸出它們。
這樣，就防止在對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行加法計算時產生溢出。
輸出切換部1400，為了決定出虛擬環繞信號的輸出對象，判斷輸出聲道結構信息顯示雙聲道輸出設定還是四聲道輸出設定，在是雙聲道輸出設定的情況下，將虛擬環繞信號輸出給加法器1300，再轉移到S106的處理；在是四聲道輸出設定的情況下，轉移到S107的處理。
加法器1300，對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行加法計算，再轉移到S107的處理。
以加法器1300的輸出作為前方揚聲器用輸出輸出，以輸出切換部1400的輸出作為后方揚聲器用輸出輸出。
進行所述ST101～S107的處理，即根據所述輸出控制信息進行四聲道輸出和雙聲道輸出中的某一種輸出。
例如在輸出聲道結構信息顯示雙聲道輸出設定的情況(輸出聲道結構是雙聲道輸出)下，虛擬環繞處理部1100對所述后方聲道用聲頻信號進行所述虛擬環繞處理，生成虛擬環繞信號。該虛擬環繞信號，音量被音量標準化處理部1200下降6dB后，通過輸出切換部1400輸出給加法器1300，再在加法器1300中與所述前方聲道用聲頻信號加在一起，然后作為前方揚聲器用輸出輸出。在進行加法計算處理的情況下，因為已經在音量標準化處理部1200中對各個聲頻信號進行了標準化處理，所以不會產生因加法計算而造成的溢出。
在輸出聲道結構信息顯示四聲道輸出設定的情況(輸出聲道結構是四聲道輸出)下，與雙聲道輸出設定的情況一樣地生成所述虛擬環繞信號后，由音量標準化處理部1200進行的音量標準化處理和由加法器1300進行的加法計算處理都不進行。而前方聲道用聲頻信號作為前方揚聲器用輸出輸出，虛擬環繞信號作為后方揚聲器用輸出輸出。在此，雖然在音量標準化處理部1200中對各種聲頻信號不進行標準化處理，但是因為不進行加法計算處理，所以當然不會產生溢出。
如上所述，根據本實施例，因為備有輸出切換部1400，所以能夠對虛擬環繞信號和前方聲道用聲頻信號不進行加法計算而獨立地輸出它們，若是例如在外部的模擬電路中對前方聲道用信號和虛擬環繞信號進行加法計算處理，則能夠在從整個再生系統來看使信噪比不惡化的狀態下使用雙聲道揚聲器系統進行虛擬環繞再生。
而且，通過輸入所述輸出聲道結構信息，能夠根據外部的輸出聲道結構自動切換是否進行音量標準化處理和是否對所述虛擬環繞信號和前方聲道用聲頻信號進行加法計算處理。因此，根據本裝置安裝在其中的再生系統的形態最合適地設定音量，由此能夠自動使信噪比成為從整個再生系統來看最合適的狀態。
(第二實施例)說明一種裝置之例，該裝置雖然輸入在其中的聲頻信號是前方再生用左右雙聲道(立體聲)聲頻脈碼調制信號，但是與第一實施例一樣，能夠設定所述雙聲道輸出設定和四聲道輸出設定這兩種輸出設定。
圖3是顯示本發明的第二實施例所涉及的聲頻處理裝置2000的結構的方框圖。補充說明一下，在以下的實施形態中，用同一個符號表示功能與所述第一實施例等一樣的結構因素，來省略說明。
如該附圖所示，聲頻處理裝置2000，是備有外部接口2500來代替第一實施例的裝置的外部接口1500，再追加上反射聲處理部2600和自動音量控制部2700而構成的，根據所述輸出控制信息選擇所述雙聲道輸出設定和四聲道輸出設定中的任一種輸出設定。具體來說，本裝置也由例如數字信號處理機(DSP)等構成。
外部接口2500，將所述輸出聲道結構信息輸出給音量標準化處理部1200、輸出切換部1400以及自動音量控制部2700。
反射聲處理部2600，對從外部已輸入的立體聲頻脈碼調制信號(前方聲道用聲頻信號)虛擬地求出反射聲并附加上它的處理(反射聲生成處理)，虛擬地生成后方聲道用信號。
自動音量控制部2700，僅在所述輸出聲道結構信息顯示雙聲道輸出設定的情況下，根據已輸入的信號的音量大小進行音量控制。例如，在已輸入的信號的音量大小過大的情況下，自動進行音量大小的平滑化處理和壓縮處理。雖然在對多種聲頻信號進行加法計算的情況下容易產生溢出，但是通過在自動音量控制部2700中進行自動音量控制，能夠緩解溢出狀態。
補充說明一下，對于第一實施例的裝置，說明的是音量標準化處理部1200使已輸入的信號的大小下降6dB的例子。在本實施例中，使已輸入的信號的大小下降3dB。在本實施例中，設音量標準化處理部1200中的信號衰減量為3dB，是因為本裝置備有自動音量控制部2700，從而能夠在某個程度上避免產生溢出之故。
如上所述構成的聲頻處理裝置2000，進行是圖4的流程圖所示的各個步驟的處理，根據所述輸出控制信息進行四聲道輸出、雙聲道輸出中的任一種輸出。在各個步驟中，進行下述處理。
將聲頻脈碼調制信號輸入到虛擬環繞處理部1100和反射聲處理部2600中。
反射聲處理部2600，對前方聲道用聲頻信號進行所述反射聲處理，虛擬地生成后方聲道用聲頻信號。
虛擬環繞處理部1100，對已虛擬地生成的后方聲道用聲頻信號進行所述虛擬環繞處理，再作為虛擬環繞信號輸出給音量標準化處理部1200。
音量標準化處理部1200，為了決定是否需要對聲頻信號的音量進行標準化，判斷外部接口2500所輸出的輸出聲道結構信息顯示雙聲道輸出設定還是四聲道輸出設定，在是雙聲道輸出設定的情況下，轉移到S205的處理；在是四聲道輸出設定的情況下，不改變前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號而輸出它們，再轉移到S206的處理。
音量標準化處理部1200，進行前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號的音量標準化處理。具體來說，使兩種信號的音量下降3dB，再輸出它們。
這樣，就防止在對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行加法計算時產生溢出。
輸出切換部1400，為了決定出虛擬環繞信號的輸出對象，判斷輸出聲道結構信息顯示雙聲道輸出設定還是四聲道輸出設定，在是雙聲道輸出設定的情況下，將虛擬環繞信號輸出給加法器1300，再轉移到S106的處理；在是四聲道輸出設定的情況下，轉移到S107的處理。
加法器1300，對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行加法計算，再轉移到S107的處理。
為了決定是否需要進行自動音量控制處理，自動音量控制部2700判斷所述輸出聲道結構信息顯示雙聲道輸出設定還是四聲道輸出設定。在是雙聲道輸出設定的情況下，為調整音量轉移到S209的處理；在是四聲道輸出設定的情況(即不用調整音量的情況)下，轉移到S210的處理。
自動音量控制部2700，進行音量大小的平滑化處理和壓縮處理，對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號的音量進行調整。
以自動音量控制部2700的輸出作為前方揚聲器用輸出和后方揚聲器用輸出輸出。
進行所述ST201～S210的處理，即根據所述輸出控制信息進行四聲道輸出和雙聲道輸出中的任一種輸出。
例如在所述輸出聲道結構信息顯示雙聲道輸出設定的情況下，在反射聲處理部2600中進行反射聲處理，虛擬地生成后方聲道用聲頻信號。虛擬環繞處理部1100對該后方聲道用聲頻信號進行所述虛擬環繞處理，生成虛擬環繞信號。該虛擬環繞信號，音量被音量標準化處理部1200下降3dB后，通過輸出切換部1400輸出給加法器1300，再在加法器1300中與所述前方聲道用聲頻信號加在一起，然后作為前方揚聲器用輸出輸出。在進行加法計算處理的情況下，因為已經在音量標準化處理部1200中對后方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行了標準化處理，所以不會產生因加法計算而造成的溢出。自動音量控制部2700，在加法器1300所輸出的信號的音量大小過大的情況下，自動進行音量大小的平滑化處理和壓縮處理，緩解溢出狀態。之后，由自動音量控制部1700實施了音量控制處理后的信號，向前方揚聲器輸出一側輸出。
在所述輸出聲道結構信息顯示四聲道輸出設定的情況下，與雙聲道輸出設定的情況一樣地生成所述虛擬環繞信號后，不是進行音量標準化處理部1200中的音量標準化處理、加法器1300中的加法處理以及自動音量控制部2700中的音量控制，而是作為前方揚聲器用輸出輸出前方聲道用聲頻信號；作為后方揚聲器用輸出輸出虛擬環繞信號。在此，雖然在音量標準化處理部1200和自動音量控制部2700中對各種聲頻信號未進行音量標準化處理和自動音量控制處理，但是因為不進行加法計算處理，所以當然不會產生溢出。
如上所述，根據本實施例，因為由前方聲道用聲頻信號虛擬地生成后方聲道用信號，所以即使所輸入的信號只有前方聲道用聲頻信號，也與第一實施例的裝置一樣，能夠邊維持使信噪比處于從整個再生系統來看的最合適的狀態，邊輸出對應于將本裝置安裝在其中的再生系統的輸出聲道結構的聲頻信號。
而且，因為備有根據所述輸出聲道結構信息進行音量大小的調整的自動音量控制部，所以能夠根據輸出聲道結構切換音量控制處理，能夠實現更合適的音量控制處理。
(第三實施例)圖5是顯示本發明的第三實施例所涉及的聲頻處理裝置3000的結構的方框圖。聲頻處理裝置3000，包括加法器1300、自動音量控制部2700、虛擬環繞處理部3100、音量標準化處理部3200、輸出切換部3400、外部接口3500、反射聲處理部3600以及自動音量控制部3700，輸出對應于后方揚聲器的配置情況的聲頻脈碼調制信號。
在本實施例中，輸出控制信息是顯示安裝有音量處理裝置3000的再生系統中的后方揚聲器的配置情況的信息(后方揚聲器配置信息)。后方揚聲器配置信息，是顯示將后方揚聲器配置在聆聽者后邊的“后方配置”、配置在聆聽者前邊的“前方配置”以及未配置后方揚聲器的“無”這三種情況的信息。
如圖6所示，“后方配置”是指按照通常的多聲道系統，將后方揚聲器配置在再生系統的聆聽者后邊的情況。
如圖7所示，“前方配置”是指將后方揚聲器配置在前邊的情況，或者是指如圖8所示，在聲頻處理裝置3000外部的模擬電路上對后方揚聲器輸出和前方揚聲器輸出進行加法計算的情況。
如圖9所示，“無”是指在聲頻處理裝置3000內部對虛擬環繞信號和前方聲道用聲頻信號進行加法計算，再進行前方揚聲器用輸出的情況。
所述后方揚聲器配置信息從外部接口3500輸入到虛擬環繞處理部3100中，在所述后方揚聲器配置信息顯示“前方配置”、“無”中的任一個信息的情況下，對所述后方聲道用聲頻信號實施所述虛擬環繞處理，再輸出虛擬環繞信號；在顯示“后方配置”的情況下，不進行虛擬環繞處理，而不改變所述后方聲道用聲頻信號原樣輸出。
外部接口3500，將所述后方揚聲器配置信息輸出給虛擬環繞處理部3100、音量標準化處理部1200、輸出切換部1400以及自動音量控制部2700。
音量標準化處理部3200，在外部接口3500所輸出的后方揚聲器配置信息顯示“無”的情況下，使前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞處理部3100所生成的虛擬環繞信號的大小下降3dB。在本實施例中，不設音量標準化處理部3200中的信號衰減量為與第一實施例一樣的6dB，而把它設為3dB，是因為本裝置備有自動音量控制部2700，從而能夠在某個程度上避免產生溢出之故。
輸出切換部3400，只在外部接口3500所輸出的后方揚聲器配置信息顯示“無”的情況下，將虛擬環繞信號輸出給加法器1300；在顯示“前方配置”或“后方配置”的情況下，將虛擬環繞信號輸出給后方揚聲器用輸出一側。
反射聲處理部3600，是從外部輸入前方左右再生用前方聲道用聲頻信號和后方左右再生用后方聲道用聲頻信號即一共有四個聲道的聲頻脈碼調制信號的，對前方聲道用聲頻信號和后方聲道用聲頻信號實施所述反射聲生成處理。在本實施例中，能對所有聲道的聲頻信號附加上反射聲。即使例如在不輸入后方聲道用聲頻信號的情況下，也能對前方聲道用聲頻信號實施所述反射聲生成處理，虛擬地生成后方聲道用信號。
在反射聲處理部3600中，在對輸入時已經存在的聲道附加上反射聲的情況下，先于后級步驟進行音量標準化處理。
自動音量控制部3700，根據后方揚聲器配置信息進行已輸入的信息的音量大小控制(例如平滑化處理和壓縮處理)。具體來說，在外部接口3500所輸出的后方揚聲器配置信息僅顯示“無”的情況下，根據已輸入的信息的音量大小進行音量控制；在后方揚聲器配置信息顯示“前方配置”或“后方配置”的情況下，不進行音量大小的控制而直接輸出。由此，例如在已輸入的信號的音量大小過大的情況下，能夠進行音量大小的平滑化處理和壓縮處理來緩解溢出狀態。
圖10是總結撰寫了虛擬環繞處理部3100、音量標準化處理部3200、輸出切換部3400以及自動音量控制部3700分別根據各個后方揚聲器配置信息所進行的各個動作情況的圖。
如上所述構成的聲頻處理裝置3000，進行是圖11的流程圖所示的各個步驟的處理，進行分別對應于將后方揚聲器配置在聆聽者后邊的情況、配置在前邊的情況以及未配置后方揚聲器的情況中的各個情況的輸出動作。在各個步驟中，進行下述處理。
將聲頻脈碼調制信號輸入到反射聲處理部3600中。
反射聲處理部3600，對前方聲道用聲頻信號和后方聲道用聲頻信號進行所述反射聲處理，附加上反射聲。
虛擬環繞處理部3100，對外部接口3500所輸出的后方揚聲器配置信息進行分析。在后方揚聲器配置信息顯示“前方配置”或“無”的情況下，為了進行所述虛擬環繞處理轉移到S304的處理；在后方揚聲器配置信息顯示“后方配置”的情況下，不改變后方聲道用聲頻信號而直接輸出，再轉移到S305的處理。
虛擬環繞處理部3100，對反射聲處理部3600所輸出的后方聲道用聲頻信號進行所述虛擬環繞處理，再將虛擬環繞信號輸出給音量標準化處理部3200。
音量標準化處理部3200，對外部接口3500所輸出的后方揚聲器配置信息進行分析。在后方揚聲器配置信息顯示“無”的情況下，為了進行音量標準化處理轉移到S306的處理；在顯示“前方配置”或“后方配置”的情況下，不改變前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號而直接輸出，再轉移到S307的處理。
反射聲處理部3600，對前方聲道用聲頻信號和后方聲道用聲頻信號進行音量標準化處理。具體來說，使這兩種信號的音量下降3dB，再輸出它們。
這樣，就防止在對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行加法計算時產生溢出。
輸出切換部3400，為了決定出虛擬環繞信號的輸出對象，對后方揚聲器配置信息進行分析。在后方揚聲器配置信息顯示“無”的情況下，將虛擬環繞信號輸出給加法器1300，再轉移到S308的處理；在顯示“前方配置”或“后方配置”的情況下，不切換后方聲道用聲頻信號的輸出對象而原樣輸出，再轉移到S309的處理。
加法器1300，對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行加法計算，再轉移到S309的處理。
為了決定是否需要進行自動音量控制處理，自動音量控制部3700對后方揚聲器配置信息進行分析。在后方揚聲器配置信息顯示“無”的情況下，為調整音量轉移到S310的處理；在顯示“前方配置”或“后方配置”的情況(即不用調整音量的情況)下，轉移到S311的處理。
自動音量控制部3700，進行音量大小的平滑化處理和壓縮處理，對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號的音量進行調整。
以自動音量控制部3700的輸出作為前方揚聲器用輸出和后方揚聲器用輸出輸出。
進行所述S301～S311的處理，進行分別對應于將后方揚聲器配置在聆聽者后邊的情況、配置在前邊的情況以及未配置后方揚聲器的情況中的各個情況的輸出動作。
在例如圖6所示配置后方揚聲器構成了再生系統的情況下，一輸入“后方配置”作為后方揚聲器配置信息，反射聲處理部3600就對已輸入的四聲道聲頻脈碼調制信號進行音量標準化處理，附加上反射聲。虛擬環繞處理部3100，對反射聲處理部3600所輸出的后方聲道用聲頻信號不實行虛擬環繞處理，而直接輸出它。
音量標準化處理部3200，對反射聲處理部3600所輸出的前方聲道用聲頻信號、虛擬環繞處理部3100所輸出的后方聲道用聲頻信號不實行音量標準化處理，而直接輸出它們。
輸出切換部3400，因為將從音量標準化處理部3200輸入的后方聲道用聲頻信號輸出給自動音量控制部3700，所以不進行在加法器1300中的加法計算。前方聲道用聲頻信號，獨立地輸入到自動音量控制部3700中。之后，在自動音量控制部3700中也直接輸出，再作為前方揚聲器用輸出輸出前方聲道用聲頻信號，作為后方揚聲器用輸出輸出后方聲道用聲頻信號。
如上所述，一輸入“后方配置”作為后方揚聲器配置信息，已輸入的四聲道聲頻脈碼調制信號就不實施音量標準化處理部3200的音量標準化處理和自動音量控制部3700的自動音量控制處理而向外部輸出。因此，在例如圖6所示構成的再生系統中，能夠以使信噪比不惡化的狀態實現虛擬環繞再生。
在例如圖7或圖8所示配置揚聲器構成了再生系統的情況下，一輸入“前方配置”作為后方揚聲器配置信息，虛擬環繞處理部3100就進行與“后方配置”的情況不同的動作。就是說，虛擬環繞處理部3100，對反射聲處理部3600所輸出的后方聲道用聲頻信號進行所述虛擬環繞處理，生成虛擬環繞信號。
如上所述，因為不實施音量標準化處理部3200的音量標準化處理和自動音量控制部3700的自動音量控制處理而向外部輸出前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號，所以在例如圖7所示構成的再生系統中，從前方揚聲器輸出前方聲道用聲頻信號，從配置在聆聽者前邊的后方揚聲器輸出虛擬環繞信號。因此，能夠以使信噪比不惡化的狀態實現虛擬環繞再生。在例如圖8所示構成的再生系統中，若在外部的模擬電路中對前方揚聲器用輸出和前方揚聲器用輸出進行加法計算處理，則仍然能夠實現虛擬環繞再生。
在例如圖9所示配置揚聲器構成了再生系統的情況下，一輸入“無”作為后方揚聲器配置信息，反射聲處理部3600就對已輸入的四聲道聲頻脈碼調制信號進行音量標準化處理，附加上反射聲。在虛擬環繞處理部3100中，對由反射聲處理部3600生成的后方聲道用聲頻信號實行虛擬環繞處理，生成虛擬環繞信號。
音量標準化處理部3200，對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行音量標準化處理。具體來說，進行使各個輸入信號的音量下降3dB的處理。
因為輸出切換部3400將從音量標準化處理部3200輸入的虛擬環繞信號輸出給加法器1300，所以在加法器1300中，對前方聲道用聲頻信號和虛擬環繞信號進行加法計算，再輸入到自動音量控制部3700中。之后，自動音量控制部3700，對加法器1300的輸出進行對應于信號的音量大小的音量控制處理，再把它作為前方揚聲器用輸出輸出。自動音量控制部3700中的音量控制，起到與第二實施例的裝置一樣的作用，即例如在輸入信號的音量大小過大的情況下，自動進行音量大小的平滑化處理和壓縮處理來緩解溢出狀態。
這樣，因為進行音量標準化處理部3200的音量標準化處理后進行加法計算處理，再在自動音量控制部3700中實施自動音量控制處理后向外部輸出，所以不會產生加法計算處理、外部輸出時的溢出，能夠用例如圖9所示構成的再生系統實現虛擬環繞再生。
如上所述，根據本實施例，因為備有輸出切換部3400，所以不管是否進行(執行/不執行)虛擬環繞處理，都能以互相不加在一起的狀態獨立地輸出虛擬環繞信號和前方再生用雙聲道信號，從而無需要為了使進行虛擬環繞處理的情況和不進行它的情況的音量感相同，不進行時使再生音量下降。因此，從整個再生系統來看，能夠維持信噪比。
因為輸入所述后方揚聲器配置信息，根據外部的輸出聲道結構自動切換音量標準化處理部中的音量標準化處理的有無、自動音量控制部中的音量大小調整的有無以及所述虛擬環繞信號和前方聲道用聲頻信號的加法計算處理的有無，所以進行對應于將本裝置安裝在其中的再生系統的形態的、最合適的音量設定。因此，從整個系統來看，能自動使信噪比成為最合適的狀態。
而且，在本實施例中，輸入所述輸出聲道結構信息，能夠根據后方再生用揚聲器的配置和輸出方法控制是否進行虛擬環繞處理。
補充說明一下，也可以是這樣的，在第三實施例的裝置中，例如在構成安裝有本實施例的聲頻處理裝置的再生系統的情況下，還使后方揚聲器具有傳達位置信息即所述后方揚聲器配置信息的功能作為與聲頻處理裝置的接口，使該聲頻處理裝置自動進行虛擬環繞處理的執行或不執行、輸出聲道結構以及音量大小控制等處理。這樣，就能自動實現以最合適的狀態進行再生。
為了將說明變為簡單一點，在第一實施例和第三實施例的裝置中，說明了從外部輸入的信號是前方雙聲道和后方雙聲道，即一共有四個聲道的聲頻脈碼調制信號的情況的例子。也可以用于具有前方中央再生用(center)聲道、亞低音揚聲器(subwoofer)等聲道的情況和后方再生用聲道是單耳的情況。
對于第三實施例的裝置，說明的是能切換音量控制的有無(執行/不執行)的例子作為基于自動音量控制部的輸出聲道結構信息的處理。也可以是這樣的，能根據反射聲處理部、音量標準化處理部的設定使音量控制處理的效果變化。
也可以是這樣的，在第三實施例的裝置中，在從外部輸入的聲頻信號是前方再生用左右雙聲道(立體聲)聲頻脈碼調制信號的情況下，在反射聲處理部3600中虛擬地生成后方聲道用聲頻信號，對此進行所述虛擬環繞處理。
—工業實用性—本發明所涉及的聲頻處理裝置，有能夠實現從整個再生系統來看信噪比的惡化很少的虛擬環繞再生的效果，作為僅用配置在聆聽者前邊的前方揚聲器虛擬地實現多聲道再生的聲頻處理裝置很有用。
權利要求
1.一種聲頻處理裝置，包括對在用配置在聆聽者后邊的揚聲器再生的情況下聆聽者所感受到的聲像位置在聆聽者后邊的后方聲道用聲頻信號進行規定的聲像定位處理，保證在用配置在聆聽者前邊的揚聲器再生的情況下聆聽者所感受到的聲像位置在聆聽者后邊，然后生成已聲像定位處理的聲頻信號的聲頻處理部，其特征在于獨立地輸出在用配置在聆聽者前邊的揚聲器再生的情況下聆聽者所感受到的聲像位置在聆聽者前邊的前方聲道用聲頻信號和所述已聲像定位處理的聲頻信號。
2.根據權利要求1所述的聲頻處理裝置，其特征在于還包括對已輸入的前方聲道用聲頻信號進行反射聲生成處理，生成所述后方聲道用聲頻信號的反射聲生成處理部。
3.根據權利要求1所述的聲頻處理裝置，其特征在于還包括對已輸入的前方聲道用聲頻信號和已輸入的后方聲道用聲頻信號分別附加上反射聲信號，生成所述前方聲道用聲頻信號和所述后方聲道用聲頻信號的反射聲附加處理部。
4.根據權利要求1所述的聲頻處理裝置，其特征在于還包括將所述前方聲道用聲頻信號和已聲像定位處理的聲頻信號的音量大小控制到規定大小范圍內的音量標準化處理部，生成對由所述音量標準化處理部控制了音量大小的前方聲道用聲頻信號和由所述音量標準化處理部控制了音量大小的已聲像定位處理的聲頻信號進行加法計算而得出的和聲頻信號的加法器，以及根據顯示輸出控制信息的控制信號，選擇獨立地輸出所述前方聲道用聲頻信號和所述已聲像定位處理的聲頻信號的輸出動作、輸出所述和聲頻信號的輸出動作中的任一種輸出動作并進行切換的切換部。
5.根據權利要求4所述的聲頻處理裝置，其特征在于所述輸出控制信息包括顯示輸出聲道結構的輸出聲道結構信息；所述切換部，根據所述輸出聲道結構信息進行所述切換。
6.根據權利要求5所述的聲頻處理裝置，其特征在于還包括根據所述輸出聲道結構信息和輸入音量大小，對所輸出的聲頻信號的音量大小進行控制的音量控制部。
7.根據權利要求4所述的聲頻處理裝置，其特征在于所述輸出控制信息，包括顯示用以輸出聆聽者所感受到的聲像位置在聆聽者后邊的聲頻信號的后方聲像用揚聲器處于被配置在聆聽者前邊的狀態、配置在后邊的狀態以及未配置的狀態中的哪一個配置狀態的后方揚聲器配置信息；構成有所述聲頻處理部，該聲頻處理部是否生成所述已聲像定位處理的聲頻信號受所述后方揚聲器配置信息所顯示的配置狀態控制；構成有所述切換部，該切換部根據所述后方揚聲器配置信息選擇獨立地輸出所述前方聲道用聲頻信號和所述已聲像定位處理的聲頻信號的輸出動作、輸出所述和聲頻信號的輸出動作以及原樣輸出已輸入的聲頻信號的輸出動作中的任一種輸出動作并進行切換。
8.根據權利要求7所述的聲頻處理裝置，其特征在于還包括根據所述后方揚聲器配置信息和輸入音量大小控制所輸出的聲頻信號的音量大小的音量控制部。
全文摘要
為了實現從整個再生系統來看信噪比的惡化很少的虛擬環繞再生，用加法器1300對虛擬環繞信號和前方聲道用聲頻信號進行加法計算時，在進行加法計算前用音量標準化處理部1200進行音量標準化處理，不進行加法計算時，不是用音量標準化處理部1200進行音量標準化處理，而是獨立地輸出虛擬環繞信號和前方聲道用聲頻信號。
文檔編號H04S5/00GK1765154SQ20058000014
公開日2006年4月26日 申請日期2005年2月24日 優先權日2004年2月26日
發明者藤田剛史, 榊原僚子, 神吉惠理子 申請人:松下電器產業株式會社