具体实施方式

图1示出了一种声音再现/模拟系统10，其包括至少一个使用处理器14控制的声音再现设备12。处理器可以包括或可以连接或可以访问可选的数据库16。

声音再现设备12可以是例如条形音箱，优选地为高质量条形音箱。条形音箱可以例如具有多个换能器12a至12c(例如，相似/相同或不同的换能器，即，相同或不同类型和/或型号的换能器)，其可以例如被选择性地控制，使得条形音箱12可以再现多个声道(例如，两个声道或三个声道)。换能器12a、12b和12c具有(接近)理想的频率响应，或者通常具有相同的行为(例如，关于它们的频率响应、相位响应等......)。这里，应当注意，换能器12a至12c中的每一个可以由单个振膜换能器实现或者可以被实现为换能器系统，例如，同轴换能器系统或另一种双向换能器系统或具有用于相应频率范围的多个相应换能器的换能器系统。换能器12a、12b和12c被馈送有一个或多个音频信号AS。优选地，每个换能器或换能器组合由处理器14输出的自身的音频信号AS控制。

该高质量条形音箱能够以最佳方式再现一个或多个音频信号，使得甚至可以再现音频信号AS中包括的声音特性。

处理器14将这些声音特性(例如，特定声色)压印在音频信号AS上。再现特性可以是例如由处理器产生的压印频率响应特性，例如通过均衡音频信号AS使得特定频率部分被放大或衰减。备选地，再现特性可以导致特定脉冲响应(即，引起谐波失真的脉冲响应)或特定相位响应。声音特性的另一示例是多个并行(独立)声道。其背景是，可以再现多少个声道是声音系统的特性。再现声道的数量对声音再现产生的空间效果具有显著影响。这种空间效果也可以是特定的声音特性。例如，空间效果可以直接依赖于所谓的操作模式。在市场上，存在不同的操作模式，如双极化或使用音质效果创建虚拟环绕、波束成形声音信号，以将环绕信号引导到特定方向、或简单的双声道立体声中。

应当注意的是，声道是指独立的再现元素，例如，扬声器输出到特定方向。每个声道可以具有其自己的内容。例如，立体声通常具有两个声道，其中，左声道的内容与右声道的内容不同。5.1再现通常具有5+1个声道。声道数取决于源声道数和扬声器系统并行再现不同声道的能力。由于通过使用上混或下混进行的处理，声道数可以被改变。例如，下混能够通过使用两个换能器来再现5.1表现，其中，两个声道由两个换能器产生。反之亦然，立体声信号可以上混到配置用于执行5.1再现的条形音箱。这里，可以在增强或不增强立体声信号的信息的情况下执行上混。

根据另一实施例，处理器以上混装置为特征，通过该上混装置可以从具有至少一个输入声道但声道少于所需多声道输出的信号产生多声道信号。

根据另一实施例，处理器具有下混装置，通过该下混装置可以处理输入多声道信号以导致具有比输入信号少的声道的输出信号。

如上所述，如传统条形音箱的消费者声音再现设备经常由于它们的声音特性而修改声音再现。从另一个角度表达，这意味着当给(特定目标系统的)特定声音特性留下深刻印象(在建模和模仿的意义上)时，可以模拟目标系统的声音再现。该发现被处理器14使用，处理器14通过将目标系统的声音特性压印到音频信号来处理音频流ST。这样的目的是模拟目标系统的声音再现，使得可以实时确定声音将如何在另一声音系统/另一条形音箱上再现。

关于处理，应当注意的是，所有声音特性都可以由处理参数(例如过滤参数，或例如定义换能器配置的参数)来定义。基于该处理参数，处理器14处理音频流ST以便产生驱动换能器12a至12c的一个或多个音频信号AS。根据其他实施例，处理参数被存储在连接到处理器的可选数据库16中。该数据库16可以存储用于第一目标系统的处理参数，并且根据其他实施例，存储用于第二目标系统/另一目标系统的处理参数。如上所述，目标系统相对于换能器频率响应、换能器脉冲响应、换能器相位响应或相对于其换能器配置或相对于另一属性可以彼此不同。

下面，将讨论不同的声音特性及其影响。正如已经讨论过的，第一影响因素是换能器的类型，该类型的换能器具有关于其换能器频率响应、换能器脉冲响应或换能器相位响应的特性。例如，不同的换能器在它们可以操作的频率范围或它们可以产生的声压级别方面具有不同的操作范围。作为其他示例，一些换能器可以比其他频率更多特性地放大特定频率。备选地或附加地，可以在特定频率内产生谐波或非谐波失真。例如，低频范围经常被衰减。有时，中频可以被放大。此外，取决于特定用例和驱动器已针对其优化的频带，频带可以在高频部分或低频部分方面受到限制。这种传输特性可以通过均衡音频信号或使音频信号失真来主动产生。这里，关于声音特性的信息被存储为处理参数，例如，滤波器参数。从这些处理参数开始，处理器14处理音频流ST以便输出(均衡、失真、处理)音频信号AS。因此，可以通过模仿它们的性能(例如，频率响应、相位响应、空间化、虚拟化、渲染)来模拟不同扬声器类型和目标系统的性能。

根据另一实施例，目标声音设备的外壳可能对声音再现有影响。例如，外壳的大小通常会改变脉冲响应和辐射模式。为了映射该影响，可以使用描述外壳属性或由于外壳属性引入的声学效应的相应过程参数。这里，这些参数也可以描述脉冲响应，使得处理器14可以相应地处理音频流ST。因此，可以通过对不同外壳的性能进行数字模拟来模仿不同外壳的性能。

根据其他实施例，描述换能器本身的处理参数和描述外壳的处理参数可以组合成共同的处理参数。例如，可以基于特定原始设备的测量来模拟特定参考设备或消费者设备的属性。对于这种使处理器能够模拟特定设备性能的测量，使用了特殊的测试信号。

根据另一实施例，过程参数可以描述扬声器布置。其背景是不同的音频再现设备可用。例如，存在具有三个独立控制的换能器以便再现三个独立的(输出)声道的设备，其中，每个声道例如直接链接到专用换能器并由其再现，而其他设备仅使用两个换能器再现三个(输出)声道。请注意，有时使用多个换能器而不是仅一个(由同一信号AS驱动)以增加声压。其他设备可以使用两个或更多个独立控制的换能器来执行波束成形，其中，为了再现(例如，三个)独立(输出)声道之一，可以通过使用例如阵列处理技术来一起使用若干个或所有可用驱动器。例如，如果两个或三个换能器可用，则可以产生多个波束(例如，用于五个声道的五个波束)。该设置可以被存储为处理参数，使得处理器14可以相应地处理音频流ST以便产生音频信号AS。备选地或附加地，关于换能器配置的信息可以包括以下信息，每个声道是使用两个换能器还是使用更多个换能器，例如用于再现不同频率范围(中音扬声器和高音扬声器)的换能器。为了再现这种配置，条形音箱12可以包括多个高音扬声器和多个中音扬声器，其中，每个换能器是单独可控的。处理器可以为每个换能器输出相应的音频信号AS。在这种情况下，处理器可以执行将不同声道分配给不同换能器以及活动频带分配。换言之，这意味着处理器14被配置为主动过滤音频流并主动计算不同的声道以便产生用于控制多个换能器12a至12c的多个音频信号AS。这提供了模拟包括不同数量的驱动器的条形音箱的可能性(例如，在具有众多扬声器的高质量版本中，只能选择两个来模拟仅以两个扬声器为特征的条形音箱)。该处理可以相应地进行调整，并且可以例如包括不同的下混和上混版本或重新路由矩阵以适应对具有更多或更少驱动器的系统的模拟。在这种高质量系统中，可以模拟较低质量的消费者系统的属性(例如，模拟频率响应和/或相位响应和/或这些或不同参数的可变性)。此外，通用声音设备可以具有被配置用于不同频率范围的多个换能器(例如，低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器)。这使得能够模拟多路系统(例如，具有专用高音扬声器和低音扬声器的2路系统)或仅使用宽带驱动器(即，没有专用高音扬声器)的系统。

根据其他实施例，处理参数可以定义编码格式，通过使用该编码格式对音频流进行编码/解码。其背景是，如条形音箱的声音再现设备执行可能对再现性能有影响的音频解码是很常见的。通过在处理器内应用这种写码/编码，可以模拟在目标系统处的相应再现。

根据另一实施例，处理参数描述操作模式，如偶极、波束成形或常规音频回放，尤其是当目标设备被配置为通过使用不同的操作模式工作时。这提供了模拟不同种类的条形音箱处理的可能性(例如，输入信号与输出扬声器的简单一对一匹配、HRTF或基于串扰的虚拟化方法、波束成形技术、偶极系统等及其组合)。

下面，关于图2a、图2b和图2c，将讨论三种不同的目标配置及其模拟方法。

图2a示出了具有五个中音扬声器12am至12em以及高音扬声器12at至12et的条形音箱12。中音扬声器12am至12em沿条形音箱12布置，而高音扬声器12at至12et与相应的中音扬声器12am至12em相邻布置。应当注意的是，换能器(中音扬声器、高音扬声器)的数量不限于所示数量，因此可以变化，并且对于两种换能器类型不必相同。此外，条形音箱12还可以包括一个或多个附加低音扬声器和一个或多个内部或外部低音炮(未示出)。

在图2a的实施例中，条形音箱12用于模拟简单的条形音箱12’，如在角落中所示。可以看出，条形音箱12’仅包括两个换能器，即，所谓的全频扬声器。为了模拟这种条形音箱12’，处理参数将条形音箱12’表征为具有两个声道，其中，每个声道由单个换能器形成以用于再现整个频率范围。这种全频扬声器通常具有受限的针对低频和高频的再现质量。使用描述频率/再现特性的处理参数存储该信息。

处理器处理所描述的处理参数并将音频信号输出到换能器12，使得例如中频扬声器12bm和12dm用于再现声音以模拟目标设备12’。这里，换能器12bm和12dm由相应的音频信号控制，该音频信号包括整个频率范围并考虑到相应的频率脉冲响应而输出。当然，处理器可以使用不同的换能器(例如，换能器12am和12em或多个换能器的组合，例如，12bm+12bt和12dm+12dt，或12_am+12bm以及12dm和12em)。

虽然当今可用的大多数廉价条形音箱只能够再现两声道立体声，但更复杂的产品还可以再现环绕声和3D/沉浸式内容。关于图2b，将讨论另一种配置。

图2b示出了相同的条形音箱12，其中这里，应该模拟不同的目标设备12”。目标设备12”与目标设备12’的不同之处在于目标设备12”使用三个输出声道。例如，处理器(未示出)控制条形音箱12使得其使用至少三个换能器，例如，换能器12am、12cm和12em。由于目标设备12”在换能器的类型方面(而不是在数量方面)与目标设备12’相当，所以换能器12am、12cm、12em被用作全频扬声器，该全频扬声器具有对于这种扬声器典型的传输特性。如上所述，全频扬声器可以备选地由中频扬声器和高音扬声器的组合(例如，12am+12at)来模拟。

关于目标设备12”，应当注意的是，这可以是再现三个独立声道的目标设备，或备选地，例如，被配置用于波束成形的目标设备。波束成形是一种可以用于使用换能器阵列将声音转向到特定方向的再现的方法。这里，使用波束成形，环绕信号被引导到侧面/后面，以从周围的墙壁反射。以这种方式，无需环绕扬声器即可再现具有从侧面/背面感知到的声音的虚拟环绕。相应的操作模式被相应地用于控制再现设备12。仅为了完整起见，应当注意的是，创建虚拟环绕的另一种方法是使用音质效果。该方法可以应用于双声道条形音箱(目标设备12’)或其他条形音箱，如目标设备12”。另一类设备使用偶极处理来产生空间效应。这里，偶极可以用在具有至少两个声道的目标设备(参见目标设备12’)上。当然，也可以在操作模式内定义这些方法的组合。

图2c所示的目标设备12”’与目标设备12”相当，其中这里，使用同轴扬声器而不是全频扬声器。为了能够良好地再现这种同轴扬声器，处理器控制每个同轴扬声器的中音扬声器和高音扬声器的组合。因此，标记的换能器12am、12at、12cm、12ct、12em和12et用于模拟目标设备12”’。这里，不仅换能器配置不同，而且传输特性也不同，因此与用于模拟目标设备12”的处理参数相比，使用了其他处理参数。当然，根据本发明方法的再现/模拟系统设备也可以配备有同轴扬声器，然后可以使用该同轴扬声器来模拟其他低音扬声器/高音扬声器组合或全频驱动器。

相应的目标设备12’、12”、12”’的所有过程参数都可以存储在数据库中。这里，应当注意的是，可以存在能够再现一个目标设备12’、12”或12”’的不同的处理参数集。

这些处理参数的使用使得能够通过使用设备12来模仿/模拟其他条形音箱系统12’、12”或12”’(目标系统)在它们用于再现音频流时的功能。关于图3，将讨论用于模拟目标设备的这种方法。

图3示出了具有三个基本步骤110、120和130的方法100。此外，方法100可以包括可选步骤115和140。

在第一基本步骤110内，例如从源接收音频流ST。音频流ST可以是单声道或多声道源，如2声道立体声信号、5.1环绕信号或具有甚至更高声道数的3D/沉浸式音频信号。

使用处理参数PP处理该音频流ST以产生音频信号AS(参见步骤120)。这里，处理参数PP能够将目标设备的声音特性建模为音频信号AS，使得所使用的再现设备如目标设备那样输出声音信号。

这些音频信号AS用于馈送相应的设备(参见条形音箱12)，如步骤130所示。作为对音频信号AS的响应，条形音箱输出声音(参见步骤140)。该步骤140表示目标设备的最后模拟。

为了使方法100成为通用方法，该方法还可以包括步骤115，其用于根据要模拟的目标设备选择处理参数PP。该步骤与步骤110并行布置，使得可以在步骤120内使用正确的处理参数PP。

关于图1和图2a至图2c，应当注意的是，这里，再现设备12(条形音箱)已经被讨论作为仅在前侧具有换能器的条形音箱。根据其他实施例，还可能存在布置在不同侧(例如，在侧面、顶板或背面，或在底部)的换能器。

根据实施例，本发明的条形音箱可以回放基于专业的未压缩信号的信号，并且同时可以包括不同的音频编码方法/不同的音频编解码器(编码器和/或解码器)，使得专业的用户可以选择这些并调整其参数(例如，比特率)，以在通过条形音箱设备收听时检查内容的不同编码版本的性能。

下面，将讨论其他实施例。第一实施例提供了一种可以模拟其他音频再现设备的音频再现设备。该音频再现设备可以例如由条形音箱12形成并且包括处理器14。从另一个角度表达，这意味着根据实施例，音频再现设备是条形音箱类型的。备选地，音频再现设备可以是扬声器类型的，或者可以由以多个换能器为特征的扬声器系统或具有一种或多种扬声器类型或换能器类型的扬声器系统形成。因此，核心思想是构建具有高质量组件、以大量不同连接器为特征并且以数字信号处理为特征的设备。使用这样的设备，可以模仿/模拟其他条形音箱系统或扬声器系统的功能。

根据实施例，该设备可以被配置为使得通过使用处理参数，实际使用的驱动器数量是可选择的。

根据其他实施例，处理器可以处理具有至少一个声道的输入信号，其中，应用处理以从该设备产生空间声音再现。根据其他实施例，处理器可以处理具有至少一个声道的输入信号，其中，应用处理来模拟其他设备的性能和/或处理。根据另一实施例，处理器可以使用偶极处理来产生空间声音印象。根据另一实施例，处理器可以使用波束成形来产生空间声音印象。根据另一实施例，处理器可以使用音质处理来产生空间声音印象。

根据另一实施例，处理器被配置为以可由用户选择和调整的不同音频压缩编解码器为特征。应当注意的是，处理器可以例如接收作为未压缩或压缩的音频信号的音频信号，或者从视频流中提取音频信号。因此，处理器以视频输入为特征。应当注意的是，处理器可以具有多个输入以接收具有不同类型(各种连接器(消费者和专业))的信号。

另一处理参数可以描述由目标系统再现的声音的方向性(方向性模式)。方向性通常取决于不同换能器类型在目标设备内的准确位置，并随频率变化。方向性通常在水平和竖直方向上变化。这种方向性效应可以由高质量再现/模拟系统/设备来模拟，例如，再现设备可以使用阵列来针对不同频率范围执行波束成形或其他阵列处理以模拟目标系统的方向性行为。

另一实施例提供了用于分析一个或多个目标设备以获得描述目标设备的声音特性的处理参数的方法。这里，该方法可以包括再现单声道或多声道测试音和序列集合的步骤，包括例如扫描不同声道并扫描不同的频率范围以产生有关整个处理的信息。该方法可以由硬件设备执行，该硬件设备例如包括用于不同声道的声源和用于接收在不同方向上产生的测试音的再现响应的麦克风阵列。

虽然已经在装置的上下文中描述了一些方面，但是将清楚的是，这些方面还表示对应方法的描述，其中，块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面还表示对应块或项目或者对应装置的特征的描述。方法步骤中的一些或全部可以由(或使用)硬件装置(例如，微处理器、可编程计算机或电子电路)来执行。在一些实施例中，可以由这种装置来执行最重要方法步骤中的某一个或多个方法步骤。

新颖的编码音频信号可以存储在数字存储介质上，或者可以在诸如无线传输介质或有线传输介质(例如，互联网)等的传输介质上传输。

取决于某些实现要求，本发明的实施例可以以硬件或软件实现。可以使用其上存储有电子可读控制信号的数字存储介质(例如，软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存)来执行实现，该电子可读控制信号与可编程计算机系统协作(或者能够与之协作)从而执行相应方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。

根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，其能够与可编程计算机系统协作以便执行本文所述的方法之。

通常，本发明的实施例可以被实现为具有程序代码的计算机程序产品，该程序代码可操作用于在计算机程序产品在计算机上运行时执行这些方法之一。该程序代码可以例如存储在机器可读载体上。

其他实施例包括存储在机器可读载体上的计算机程序，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。

换言之，本发明方法的实施例因此是具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于在计算机程序在计算机上运行时执行本文所述的方法之一。

因此，本发明方法的另一实施例是其上记录有计算机程序的数据载体(或数字存储介质，或计算机可读介质)，该计算机程序用于执行本文所述方法之一。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形的和/或非瞬时性的。

因此，本发明方法的另一实施例是表示计算机程序的数据流或信号序列，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接(例如，经由互联网)传送。

另一实施例包括处理装置，例如，计算机或可编程逻辑器件，所述处理装置被配置为或适于执行本文所述的方法之一。

另一实施例包括其上安装有计算机程序的计算机，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。

根据本发明的另一实施例包括被配置为向接收机(例如，以电子方式或以光学方式)传送计算机程序的装置或系统，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。接收器可以是例如计算机、移动设备、存储设备等。装置或系统可以例如包括用于向接收机传送计算机程序的文件服务器。

在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列)可以用于执行本文所述的方法中的一些或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文所述的方法之一。通常，方法优选地由任意硬件装置来执行。

上述实施例对于本发明的原理仅是说明性的。应当理解的是，本文所述的布置和细节的修改和变形对于本领域其他技术人员将是显而易见的。因此，旨在仅由所附专利权利要求的范围来限制而不是由借助对本文的实施例的描述和解释所给出的具体细节来限制。