HK1008135B

HK1008135B - Stereo synthesizer and corresponding method

Info

Publication number: HK1008135B
Application number: HK98106847.5A
Authority: HK
Inventors: I. Klayman Arnold
Original assignee: Srs Labs, Inc.
Filing date: 1989-03-27
Publication date: 1999-04-30

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen eines stereo-darstellungsverbesserten Ausgangssignals aus einem monauralen Eingangssignal mit:
einer ersten Vorrichtung (12), die im Ansprechen auf das monaurale Eingangssignal ein erstes Signal (14) erzeugt, welches unterschiedlich Frequenzen aufweist;

einer zweiten Vorrichtung (12), das im Ansprechen auf das monaurale Eingangssignal ein zweites Signal (16) erzeugt, das hinsichtlich des ersten Signals verzögert ist und Komponenten der unterschiedlichen Frequenzen aufweist, wobei jede dieser Komponenten in der zweiten Vorrichtung mit einer unterschiedlichen Zeitverzögerung hinsichtlich einer entsprechenden Komponente in der ersten Vorrichtung versehen ist, und die erste und zweite Vorrichtung eine Phasen-Verschiebevorrichtung aufweist, die eine jeweils unterschiedliche Verzögerung als eine im Wesentlichen feste Phasentrennung (0°,-90°) zwischen den entsprechenden Bändern der ersten und zweiten Signale über im Wesentlichen alle Frequenzen innerhalb des Audiobandes aufweist;
gekennzeichnet durch
eine Stereo-Darstellungsverbesserungs-Vorrichtung (18) mit einer ersten Entzerrervorrichtung (144, 146) zum Erzeugen eines verarbeiteten Differenzsignals, wobei die erste Entzerrervorrichtung wahlweise relative Amplituden der Komponenten des zweiten Signals verstärkt, die auf statistisch leisere Frequenzen eines Stereodifferenzsignals entsprechenden Frequenzen liegen, und einer zweiten Entzerrervorrichtung (142) zum Erzeugen eines verarbeiteten Summensignals, wobei die zweite Entzerrervorrichtung wahlweise die Amplituden der Komponenten des ersten Signals dämpft, die bei den relativ zu anderen Komponenten des ersten Signals leiseren Differenzsignal-Frequenzen entsprechenden Frequenzen liegen; und

einer Vorrichtung (162) zum Kombinieren des verarbeiteten Summen- und Differenzsignals, wodurch stereoverbesserte linke und rechte Ausgangssignale ausgegeben werden.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Entzerren der ersten und zweiten Signale relativ zueinander, wodurch Signale mit physiologischen Höreigenschaften geschaffen werden, die die scheinbare Richtung des empfangenen Klangs abändern.
Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Entzerren eine erste Filtervorrichtung (110) zum Verstärken der relativen Amplituden der Komponenten des ersten Signals in einem Mittenbereich der Frequenzen und eine zweite Filtervorrichtung (112) zum Verstärken der relativen Amplituden der Komponenten des zweiten Signals bei höheren und tieferen Frequenzen außerhalb des Mittenbereichs aufweist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Mittenbereich von ca. 1 bis 4 Kilohertz erstreckt, wobei sich die höheren Frequenzen von ca. 4 bis 10 Kilohertz und die niederen Frequenzen von ca. 200 bis 500 Hertz erstrecken.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (12) zum Erzeugen des zweiten Signals eine Vorrichtung zum Verschieben der Phase des Eingangssignals mit einer Phasenverschiebung aufweist, die über einen großen Frequenzbereich konstant ist, so daß das zweite Signal dem ersten Signal nacheilt und die unterschiedlichen Frequenzkomponenten des zweiten Signals den entsprechenden Frequenzkomponenten des ersten Signals um die unterschiedlichen Zeitverzögerungen nacheilen.
Vorrichtung nach einem der vorstehend genannten Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Frequenzkomponenten des zweiten Signals Verzögerungen hinsichtlich der entsprechenden Frequenzkomponenten des ersten Signals aufweisen, die proportional zu den Frequenzen dieser Komponenten sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehend genannten Patentansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (180, 182, 186, 184, 112) zum Invertieren eines ausgewählten Frequenzbandes des zweiten Signals, einer Vorrichtung zum Kombinieren der Signale in ein derart invertiertes Frequenzband mit Signalen in den Bändern der Frequenzen des ersten Signals mit Ausnahme des ausgewählten Bandes, wodurch ein verbessertes zweites Signal entsteht, wobei das erste Signal und das verbesserte zweite Signal Eingangssignale zur Stereo-Darstellungsverbesserungs-Schaltungsvorrichtung darstellen.
Vorrichtung nach einem der vorstehend genannten Patentansprüche, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (132, 134, 136) zum Empfangen eines Stereoeingangssignals mit einem Stereo-Eingangssummen- und Differenzsignal, das jeweils die Summe und die Differenz zwischen den linken und rechten Stereosignalen darstellt, wobei die Eingabevorrichtung eine Vorrichtung (134) zum Erzeugen des Summensignals als Eingangssignal und eine Schaltvorrichtung (S1, S2) aufweist zum Verbinden der Verbesserungsvorrichtung mit entweder (a) einem ersten Paar von Signalen, die aus dem ersten Signal als einem simulierten Summensignal und dem zweiten Signal als einem simulierten Differenzsignal bestehen oder (b) mit einem zweiten Paar von Signalen, die aus dem Stereoeingangs-Summen- und Differenzsignal bestehen.
Vorrichtung nach Patentanspruch 8, gekennzeichnet durch eine Aufnahmevorrichtung (170), die auf das Stereo-Eingangs-Differenzsignal zum Betreiben der Schaltvorrichtung (S1, S2) anspricht, wodurch der Verbesserungsvorrichtung (18) Signale übertragen werden, die hauptsächlich aus dem ersten Paar bestehen, wenn das Stereoeingangs-Differenzsignal relativ schwach ist, während der Verbesserungsvorrichtung (18) Signale übertragen werden, die im Wesentlichen aus dem zweiten Paar bestehen, wenn das Stereoeingangs-Differenzsignal relativ stark ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehend genannten Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasen-Verschiebevorrichtung aus einer Konstantphasen-Verschiebeschaltung besteht, die eine erste Phasenverschiebe-Kanalvorrichtung aufweist, die im Ansprechen auf das Eingangssignal das erste Signal mit einer Phase erzeugt, die relativ zur Phase des Eingangssignals verschoben ist, und eine zweite Phasenverschiebe-Kanalvorrichtung aufweist, die im Ansprechen auf das Eingangssignal das zweite Signal mit einer Phase erzeugt, die der Phase des ersten Signals um ca. 90° nacheilt.
Verfahren zum Erzeugen von stereo-darstellungsverbesserten Ausgangssignalen aus einem monauralen Eingangssignal bestehend aus den Schritten:
Erzeugen eines ersten Signals (14) aus dem monauralen Eingangssignal, wobei das erste Signal Komponenten mit unterschiedlichen Frequenzen aufweist;

Erzeugen eines zweiten Signals (16) aus dem monauralen Eingangssignal, wobei das zweite Signal hinsichtlich dem ersten Signal verzögert ist und Komponenten der unterschiedlichen Frequenzen aufweist, wobei jede dieser Frequenzkomponenten im zweiten Signal eine Zeitverzögerung hinsichtlich einer entsprechenden Komponente im ersten Signal besitzt und wobei jede Zeitverzögerung der jeweiligen Komponente mit der Frequenz der jeweiligen Komponente variiert;

wobei die Schritte des Erzeugens der ersten und zweiten Signale ein Phasenverschieben der Signale gegeneinander aufweisen, wodurch jeweils unterschiedliche Verzögerungen als eine im Wesentlichen feste Phasentrennung (0°, -90°) zwischen entsprechenden Bändern der ersten und zweiten Signale über zumindest einen Abschnitt der Bandbreite erzeugt wird;
gekennzeichnet durch
Verarbeiten des ersten Signals als ein simuliertes Summensignal (L + R)_s, wodurch ein verarbeitetes Summensignal geschaffen wird, und des zweiten Signals als simuliertes Differenzsignal (L - R)_s, wodurch ein verarbeitetes Differenzsignal geschaffen wird, wobei der Schritt der Verarbeitung eine Entzerrung des zweiten Signals zum wahlweisen Verstärken der relativen Amplitude der Komponenten des zweiten Signals, die bei Frequenzen entsprechend der statistischen leiseren Frequenz eines Stereodifferenzsignals liegen, und ein Entzerren des ersten Signals zum wahlweisen Dämpfen der Amplituden der Komponenten des ersten Signals aufweist, die den Frequenzen der leiseren Differenzsignalfrequenzen relativ zu anderen Frequenzen des ersten Signals entsprechen; und

Kombinieren der verarbeiteten Summen- und Differenzsignale, wodurch linke (L_out) und rechte (R_out) Stereoausgangssignale erzeugt werden.
Verfahren nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Erzeugen des ersten Signals ein Verzögern der unterschiedlichen Frequenzkomponenten des Eingangssignals um ihrer Frequenz entsprechende Beträge aufweist, wodurch ein simuliertes Summensignal mit einer Gesamtverzögerung hinsichtlich des Eingangssignals geschaffen wird.
Verfahren nach Patentanspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch den Schritt eines wahlweisen Filterns des ersten Signals und eines wahlweisen Filterns des zweiten Signals, wodurch physiologische Höreigenschaften geschaffen werden, die die scheinbare Richtung des empfangenen Klangs modifizieren.