Система контроля уровня звука

Изобретение относится к системе контроля уровня звука и может быть использовано, например, в системе домашнего кинротеатра в случае использования тонкой центральной акустической колонки, низкие звуки могут восприниматься на слух, как слышимые из центральной акустической колонки. Низкочастотная составляющая звукового сигнала центрального канала задерживается, а затем задержанный сигнал добавляется к звуковым сигналам правого и левого каналов, и они передаются в соответствующие левую акустическую колонку и правую акустическую колонку в режиме задержки относительно высокочастотного сигнала в упомянутом звуковом сигнале центрального канала. Технический результат состоит в том, что при реализации изобретения низкий звук, основанный на низкочастотной составляющей звукового сигнала центрального канала, может издаваться, как если бы он издавался из тонкой центральной акустической колонки, благодаря эффекту, состоящему в том, что звуки слышатся по мере изменения положения в направлении, где формируется звук, достигающий органов слуха в первую очередь (эффект Хааса). 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе контроля уровня звука и может быть использовано, например, в системе домашнего кинотеатра.

Уровень техники

Вплоть до настоящего времени система домашнего кинотеатра имеет, главным образом, правую, левую и центральную акустические колонки и создает акустическое звуковое поле с эффектом присутствия, как в кинотеатре, посредством воспроизведения звуков через эти акустические колонки.

В современных системах домашнего кинотеатра тенденция использования тонкой центральной акустической колонки, вызванная требованиями миниатюризации, является высокой. Однако тонкая центральная акустическая колонка, как правило, имеет тенденцию ослаблять низкие звуковые сигналы, что затрудняет создание звукового поля с эффектом присутствия.

В качестве технического приема для создания звукового поля с эффектом присутствия было предложено сместить фазу полосы номинальной частоты в низкочастотной составляющей и добавить эту упомянутую сдвинутую по фазе низкочастотную составляющую к звуковым сигналам либо обоих, левого и правого, каналов, либо одного из них (например, см. японский выложенный патент №2003-611981).

Этот технический прием предполагает улучшить связь между низкими звуковыми сигналами, воспроизводимыми правой и левой акустическими колонками, посредством регулировки фазы полосы номинальной частоты. Таким образом, неестественность и глухоту звука можно скорректировать с помощью направления звукового сигнала. В результате можно создать звуковое поле с эффектом присутствия.

Краткое описание изобретения

В упомянутом выше техническом приеме имела место проблема, которая заключается в том, что, несмотря на возможность улучшения связи между низкими звуковыми сигналами, воспроизводимыми правой и левой акустическими колонками, низкие звуки, которые должны надлежащим образом воспроизводиться центральной акустической колонкой, не воспринимаются, как слышимые из центральной акустической колонки.

В свете вышеизложенного желательно создать систему контроля уровня звука, позволяющую, даже при использовании тонкой центральной акустической колонки, воспринимать низкие звуки, как слышимые из центральной акустической колонки.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения предлагается система контроля уровня звука, которая снабжена блоком звукового ввода, подающим из источника звука во входной контур звуковой сигнал центрального канала, звуковой сигнал левого канала и звуковой сигнал правого канала, и блоком управления выводом, осуществляющим контроль над выводом звукового сигнала центрального канала в центральную акустическую колонку, выводом звукового сигнала левого канала в левую акустическую колонку и выводом звукового сигнала правого канала в правую акустическую колонку. Вышеупомянутый блок управления выводом снабжен первым фильтрующим блоком, предназначенным для выделения высокочастотного сигнала из звукового сигнала центрального канала; вторым фильтрующим блоком, предназначенным для выделения низкочастотного сигнала из звукового сигнала центрального канала; и блоком разделения и суммирования сигнала, предназначенным для разделения низкочастотного сигнала и добавления одного упомянутого разделенного сигнала к звуковому сигналу левого канала, а также для добавления другого упомянутого разделенного сигнала к звуковому сигналу правого канала.

Вследствие этого, благодаря эффекту, состоящему в том, что звуки слышатся по мере изменения положения в направлении, где формируется звук, достигающий органов слуха в первую очередь (эффект Хааса), в упомянутой системе контроля уровня звука низкий звук, основанный на низкочастотной составляющей в звуковом сигнале центрального канала, может воспроизводиться, как если бы он издавался из тонкой центральной акустической колонки.

Кроме того, вышеупомянутый блок управления выводом также содержит блок задержки, который задерживает низкочастотный сигнал, извлекаемый вторым фильтрующим блоком. Вышеупомянутый низкочастотный сигнал после разделения добавляется к звуковому сигналу левого канала и к звуковому сигналу правого канала, и получающиеся в результате сигналы передаются соответственно в левую акустическую колонку и правую акустическую колонку с задержкой относительно высокочастотного сигнала.

Таким образом, в упомянутой системе контроля уровня звука низкочастотный сигнал звукового сигнала центральной акустической колонки может быть направлен в соответствующую левую акустическую колонку и правую акустическую колонку с задержкой относительно высокочастотного сигнала звукового сигнала центрального канала, направляемого в центральную акустическую колонку. По этой причине низкий звук, основанный на низкочастотной составляющей в звуковом сигнале центрального канала, может воспроизводиться, как если бы он издавался из тонкой центральной акустической колонки в обычном функциональном режиме, не заставляя пользователя обращать особое внимание на взаимное расположение левой акустической колонки и правой акустической колонки относительно центральной акустической колонки, размещение окружающей обстановки, и т.п.

Основное устройство, принцип и полезность настоящего изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания при условии его прочтения с привязкой к сопроводительным чертежам, в которых одинаковые детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями и символами.

Краткое описание чертежей

В сопроводительных чертежах:

Фиг.1 - блок-схема, на которой представлена система контроля уровня звука в соответствии с упомянутым предпочтительным вариантом выполнения;

Фиг.2 - схематическая диаграмма, на которой представлен результат обработки фильтром высоких частот; и

Фиг.3 - схематическая диаграмма, на которой представлен результат обработки фильтром низких частот.

Подробное описание предпочтительного варианта выполнения

Предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения низкий звук, основанный на низкочастотной составляющей звукового сигнала центрального канала (CAS) может воспроизводиться, как если бы он издавался из тонкой центральной акустической колонки (CS), благодаря эффекту, состоящему в том, что звуки слышатся по мере изменения положения в направлении, где формируется звук, достигающий органов слуха в первую очередь (эффект Хааса). Вследствие этого, можно создать систему контроля уровня звука, в которой, даже при использовании тонкой центральной акустической колонки, низкие звуки могут восприниматься, как слышимые из центральной акустической колонки.

(1) Общая конфигурация системы формирования воспроизведения звука согласно настоящему варианту выполнения

На фиг.1 ссылочная позиция 1 показывает систему формирования воспроизведения звука согласно настоящему варианту выполнения в целом. Система формирования воспроизведения звука 1 включает в себя систему контроля уровня звука 2, левую акустическую колонку LS, правую акустическую колонку RS и тонкую центральную акустическую колонку CS, которые размещаются за пределами вышеупомянутой системы контроля уровня звука 2.

(2) Конфигурация системы формирования воспроизведения звука

В упомянутой системе контроля уровня звука 2 звуковой сигнал центрального канала CAS, звуковой сигнал левого канала LAS и звуковой сигнал правого канала RAS из источника звука SU вводятся посредством блока звукового ввода 10. Они подаются в блок управления выводом 20, выполняющий функцию регулятора вывода.

Упомянутый источник звука SU может представлять собой универсальный цифровой диск (DVD), компакт диск (CD) или диск стандарта BLUE-Ray (зарегистрированный товарный знак BD), он также может представлять собой носитель информации, заложенный в электронном оборудовании, как например, в персональном компьютере, в сотовом телефоне, в записывающем устройстве на жестком диске или в портативном устройстве воспроизведения звука, а также он может представлять собой радиовещательный диапазон или звуковоспроизводящие устройства в различных системах. Звуковой сигнал центрального канала CAS, звуковой сигнал левого канала LAS и звуковой сигнал правого канала RAS можно использовать с источником звука SU при условии их включения в систему

Далее может быть использован блок звукового ввода 10 - узел, выполняющий функцию генерации звукового сигнала центрального канала CAS, звукового сигнала левого канала LAS и звукового сигнала правого канала RAS из источника звука SU. Кроме того, может быть использован узел, выполняющий функцию подачи во входной контур звукового сигнала центрального канала CAS, звукового сигнала левого канала LAS и звукового сигнала правого канала RAS, которые были генерированы во внешнем устройстве. Также может быть использован узел, выполняющий обе упомянутые функции.

Следует иметь в виду, что функция генерирования звукового сигнала центрального канала CAS, звукового сигнала левого канала LAS и, конкретно, звукового сигнала правого канала RAS, функция воспроизведения звукового сигнала центрального канала CAS, звукового сигнала левого канала LAS и звукового сигнала правого канала RAS с оптического диска или носителя информации электронного оборудования, и функция приема для снятия звукового сигнала центрального канала CAS, звукового сигнала левого канала LAS и звукового сигнала правого канала RAS с радиовещательного диапазона или внешних звуковоспроизводящих устройств, или другие функции подобного рода применимы в этой системе. По меньшей мере, применима одна или более из этих функций.

С другой стороны, блок управления выводом 20 передает звуковой сигнал центрального канала CAS в фильтр высоких частот (HPF) 21 и фильтр низких частот (LPF) 22, а также передает звуковой сигнал левого канала LAS в первый суммирующий блок 23, а звуковой сигнал правого канала RAS - во второй суммирующий блок 24.

Фильтр высоких частот 21 осуществляет обработку звукового сигнала центрального канала CAS фильтром высоких частот и извлекает сигнал с высокочастотной составляющей HFAS (именуемый в дальнейшем центральный звуковой сигнал высокой частоты), представленный на фиг.2. Упомянутый центральный звуковой сигнал высокой частоты HFAS усиливается в усилителе AN1, и этот усиленный сигнал передается в тонкую центральную акустическую колонку CS.

Фильтр низких частот 22 осуществляет обработку звукового сигнала центрального канала CAS с целью извлечения сигнала с низкочастотной составляющей LFAS (именуемый в дальнейшем центральный звуковой сигнал низкой частоты), представленный на фиг.3, и передает его в цепь задержки DEC.

Этот задержанный центральный сигнал низкой частоты LFAS разделяется на первый центральный сигнал низкой частоты LFAS1 и второй центральный сигнал низкой частоты LFAS2 посредством делителей сигналов AT1 и АТ2. Затем первый центральный сигнал низкой частоты LFAS1 суммируется со звуковым сигналом левого канала LAS в первом суммирующем блоке 23, и после этого результирующий сигнал усиливается усилителем AN2. Этот усиленный сигнал передается в левую акустическую колонку LS. С другой стороны, второй центральный сигнал низкой частоты LFAS2 суммируется со звуковым сигналом правого канала RAS во втором суммирующем блоке 24, и затем результирующий сигнал усиливается усилителем AN3. Этот усиленный сигнал передается в правую акустическую колонку RS.

Таким образом, в блоке управления выводом 20 высокочастотная составляющая звукового сигнала центрального канала CAS передается в тонкую центральную акустическую колонку CS, а упомянутая низкочастотная составляющая передается в соответствующие левую и правую акустические колонки LS, RS вместе со звуковыми сигналами правого или левого канала LAS, RAS с задержкой относительно высокочастотной составляющей.

В результате в системе формирования воспроизведения звука 1 звуковое поле, в котором низкий звук основан на низкочастотной составляющей звукового сигнала центрального канала CAS, воспринимается на слух, как если бы оно исходило из тонкой центральной акустической колонки CS, благодаря эффекту, состоящему в том, что звуки слышатся по мере изменения положения в направлении, где формируется звук, достигающий органов слуха в первую очередь (эффект Хааса).

В добавление к вышеупомянутой конфигурации в системе формирования воспроизведения звука 1 предусмотрена возможность установки заданного времени задержки, соответствующего расстоянию между тонкой центральной акустической колонкой CS и левой акустической колонкой LS, а также между тонкой центральной акустической колонкой CS и правой акустической колонкой RS. В настоящем варианте выполнения выбрана установка упомянутого времени задержки в диапазоне от 2 миллисекунд до 10 миллисекунд.

Следовательно, в системе формирования воспроизведения звука 1 звуковое поле, в котором низкие звуки воспринимаются на слух, как если бы они издавались из тонкой центральной акустической колонки CS, может быть сформировано в обычном функциональном режиме, не заставляя пользователя обращать особое внимание на взаимное расположение левой акустической колонки LS и правой акустической колонки RS относительно центральной акустической колонки CS, размещение окружающей обстановки и т.п.

(3) Принцип действия и полезный эффект настоящего варианта выполнения

В соответствии с вышеупомянутой конфигурацией система контроля уровня звука 2 в упомянутой системе формирования воспроизведения звука 1 извлекает высокочастотный сигнал (центральный звуковой сигнал высокой частоты HFAS) из звукового сигнала центрального канала CAS источника звука SU и передает его в тонкую центральную акустическую колонку CS.

С другой стороны, упомянутая система контроля уровня звука 2 извлекает низкочастотный сигнал (центральный звуковой сигнал низкой частоты LFAS) из звукового сигнала центрального канала CAS источника звука SU и затем задерживает его.

После этого система контроля уровня звука 2 разделяет задержанный низкочастотный сигнал (центральный звуковой сигнал низкой частоты LFAS) и добавляет один вышеупомянутый разделенный сигнал к звуковому сигналу левого канала LAS из источника звука SU, а также добавляет другой вышеупомянутый разделенный сигнал к звуковому сигналу правого канала RAS из источника звука SU. Таким образом, упомянутая система контроля уровня звука 2 передает эти сигналы в соответствующие левую акустическую колонку LS и правую акустическую колонку RS в режиме задержки низкочастотного сигнала относительно высокочастотного сигнала.

Таким образом, в упомянутой системе контроля уровня звука 2 низкочастотный сигнал звукового сигнала центрального канала CAS может быть направлен в соответствующую левую акустическую колонку LS и правую акустическую колонку RS в режиме его задержки относительно высокочастотного сигнала звукового сигнала центрального канала CAS, направляемого в тонкую центральную акустическую колонку CS. Посредством этого низкий звук, основанный на низкочастотной составляющей звукового сигнала центрального канала CAS, может восприниматься на слух, как если бы он издавался из тонкой центральной акустической колонки CS, благодаря эффекту, состоящему в том, что звуки слышатся по мере изменения положения в направлении, где формируется звук, достигающий органов слуха в первую очередь (эффект Хааса).

Следует обратить внимание, что в техническом приеме, представленном в вышеупомянутом документе 1, и из которого очевидно, что он имеет целью улучшить связь между низкими звуками, издаваемыми из правой и левой акустической колонок, связь между низкими звуками, издаваемыми из правой и левой акустической колонок, может быть улучшена в случае сдвига фазы полосы номинальной частоты. Тем не менее, низкие звуки не могут восприниматься, как слышимые из тонкой центральной акустической колонки CS. Чем тоньше становится тонкая центральная акустическая колонка CS, тем больше это становится заметным.

Таким образом, в системе контроля уровня звука 2 низкие звуки могут издаваться из тонкой центральной акустической колонки CS, вызывая ощущение слухового восприятия, с помощью осуществления активных задержек на всей полосе низких частот.

Согласно вышеупомянутой конфигурации низкочастотный сигнал в звуковом сигнале центрального канала CAS задерживается, а затем результирующий сигнал добавляется к звуковым сигналам правого и левого каналов, и они передаются в соответствующие левую акустическую колонку LS и правую акустическую колонку RS в режиме задержки относительно высокочастотного сигнала в вышеупомянутом звуковом сигнале центрального канала CAS. Таким образом, низкий звук, основанный на низкочастотной составляющей в звуковом сигнале центрального канала CAS может издаваться, как если бы он издавался из тонкой центральной акустической колонки CS, благодаря эффекту, состоящему в том, что звуки слышатся по мере изменения положения в направлении, где формируется звук, достигающий органов слуха в первую очередь (эффект Хааса). Итак, даже в случае тонкой центральной акустической колонки низкие звуки могут восприниматься, как слышимые из центральной акустической колонки.

(4) Другой предпочтительный вариант выполнения изобретения

В вышеупомянутом предпочтительном варианте выполнения изобретения рассматривался случай, когда блок управления выводом 20 содержит цепь задержки DEC. Тем не менее, настоящее изобретение этим не ограничивается, и может применяться блок управления выводом, в который цепь задержки DEC не включена.

В этом случае, несмотря на то, что взаимное расположение между тонкой центральной акустической колонкой CS и левой акустической колонкой LS и между тонкой центральной акустической колонкой CS и правой акустической колонкой RS обусловлено размещением окружающей обстановки, может быть получен тот же результат, что и в вышеупомянутом предпочтительном варианте выполнения.

Согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения низкий звук, основанный на низкочастотной составляющей в звуковом сигнале центрального канала CAS может издаваться, как если бы он издавался из тонкой центральной акустической колонки CS, благодаря эффекту, состоящему в том, что звуки слышатся по мере изменения положения в направлении, где формируется звук, достигающий органов слуха в первую очередь (ХААС-эффект). Таким образом, может быть выполнена система контроля уровня звука, в которой, даже в случае использования тонкой центральной акустической колонки, низкие звуки могут восприниматься, как слышимые из центральной акустической колонки.

Специалистам понятно, что могут иметь место различные видоизменения, комбинации и субкомбинации, в зависимости от конструктивных требований и других факторов, имеющих отношение к области применения прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.

1. Система контроля уровня звука, содержащая

средство звукового ввода, предназначенное для подачи во входной контур звукового сигнала центрального канала, звукового сигнала левого канала и звукового сигнала правого канала из источника звука, и

средство управления выводом, предназначенное для контроля вывода упомянутого звукового сигнала центрального канала на центральную акустическую колонку, вывода упомянутого звукового сигнала левого канала в левую акустическую колонку, и вывода упомянутого звукового сигнала правого канала в правую акустическую колонку,

при этом упомянутое средство управления выводом содержит

первый фильтрующий блок, предназначенный для выделения высокочастотного сигнала из упомянутого звукового сигнала центрального канала,

второй фильтрующий блок, предназначенный для выделения низкочастотного сигнала из упомянутого звукового сигнала центрального канала,

первый суммирующий блок, предназначенный для добавления упомянутой низкочастотной составляющей, извлеченной упомянутым вторым фильтрующим блоком, к упомянутому звуковому сигналу левого канала, и

второй суммирующий блок, предназначенный для добавления упомянутой низкочастотной составляющей, извлеченной упомянутым вторым фильтрующим блоком, к упомянутому звуковому сигналу правого канала.

2. Система по п.1, в которой средство управления выводом дополнительно содержит блок задержки, предназначенный для задержки упомянутого низкочастотного сигнала, выделенного упомянутым вторым фильтрующим блоком, при этом упомянутый низкочастотный сигнал, который был задержан на заранее установленное время упомянутым блоком задержки, добавляется к упомянутому звуковому сигналу левого канала и к упомянутому звуковому сигналу правого канала в упомянутом первом суммирующем блоке и упомянутом втором суммирующем блоке, и результирующие сигналы передаются в указанном порядке в соответствующие левую акустическую колонку и правую акустическую колонку.

3. Система по п.2, в которой упомянутый блок задержки содержит установочное средство, предназначенное для установки упомянутого времени задержки в соответствии с расстоянием между упомянутой центральной акустической колонкой и упомянутой левой акустической колонкой, и между упомянутой центральной акустической колонкой и упомянутой правой акустической колонкой.

4. Система по п.3, в которой упомянутое время задержки, установленное упомянутым установочным средством, составляет от 2 до 10 мс.

5. Система контроля уровня звука, содержащая

блок звукового ввода, предназначенный для подачи во входной контур звукового сигнала центрального канала, звукового сигнал левого канала, и звукового сигнала правого канала из источника звука, и

блок управления выводом, предназначенный для контроля вывода упомянутого звукового сигнала центрального канала на центральную акустическую колонку, вывода упомянутого звукового сигнала левого канала в левую акустическую колонку, и вывода упомянутого звукового сигнала правого канала в правую акустическую колонку,

при этом упомянутый блок управления выводом содержит

первый фильтрующий блок, предназначенный для выделения высокочастотного сигнала из упомянутого звукового сигнала центрального канала,

второй фильтрующий блок, предназначенный для выделения высокочастотного сигнала из упомянутого звукового сигнала центрального канала,

первый суммирующий блок, предназначенный для добавления упомянутой низкочастотной составляющей, выделенной упомянутым вторым фильтрующим блоком, к упомянутому звуковому сигналу левого канала, и

второй суммирующий блок, предназначенный для добавления упомянутой низкочастотной составляющей, выделенной упомянутым вторым фильтрующим блоком, к упомянутому звуковому сигналу правого канала.