以可配置的距離線索生成音頻信號制造技術

以可配置的距離線索生成音頻信號包括以下步驟：接收輸入音頻信號，所述輸入音頻信號具有至少一個信號特性，所述至少一個信號特性有助聽者的聽覺距離感知；接收距離控制信號；以及根據表示所述感知距離的距離控制信號改變至少一個特性。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開涉及用于以可配置的距離線索生成音頻信號的系統和方法。
技術介紹
距離的感知區別于可理解性。感知為較遠的聲音可為完全可理解的，但可容易被忽視。這種情況對于極其需要充分關注的各種警報音調和播報信號尤其重要。這對于如車輛中的停車傳感器和導航信號的播報信號而言尤其如此。停車傳感器是用于道路車輛的接近傳感器，所述接近傳感器被設計來在停車時提醒駕駛員注意障礙物。使用電磁傳感器或超聲波傳感器的這些系統被車輛制造商以如泊車距離控制系統(PDC)、停車輔助系統(ParkAssist)或停車定位系統(Parktronic)的專有品牌名稱廣泛銷售。在一些應用中，希望改變警報信號的感知距離。
技術實現思路
一種用于以可配置的距離線索生成音頻信號的系統包括信號特性修改模塊，所述信號特性修改模塊被配置來接收具有至少一個信號特性的輸入音頻信號。至少一個的信號特性有助于聽者的聽覺距離感知。信號特性修改模塊還被配置來根據表示感知距離的距離控制信號改變至少一個特性。在具有存儲軟件代碼的計算機可讀存儲介質中，處理器可執行所述存儲軟件代碼，以進行用于以可配置的距離線索生成音頻信號的方法，所述方法包括以下步驟：接收輸入音頻信號，所述輸入音頻信號具有至少一個信號特性，所述至少一個信號特性有助于聽者的聽覺距離感知；接收距離控制信號；以及根據表示感知距離的距離控制信號改變至少一個特性。本領域的技術人員將在查閱以下附圖和詳述后明白或變得明白其他系統、方法、特征和優點。意圖是，所有此類額外系統、方法、特征和優點包括于本說明書內，包括于本專利技術的范圍內，并且受隨附權利要求書保護。附圖說明可參考以下描述和附圖更好地理解系統。附圖中的部件不一定按比例，而是強調示出本專利技術的原理。此外，在附圖中，相同參考數字在所有不同視圖中指示對應的部分。圖1是用于以可配置的距離線索生成音頻信號的示例性系統的示意圖。圖2是用于使用相位相干性來以可配置的距離線索生成音頻信號的示例性系統的示意圖。圖3是在圖2中所示的系統中適用的移相模塊的元件的示意圖。圖4是示出示例性相位距離特性的圖表。圖5是相位相干性修改模塊的示意圖。圖6是用于以可配置的距離線索生成音頻信號的方法的流程圖。具體實施方式人類聽覺系統提供一些機制來確定聲源的距離。在近距離范圍處，存在用于距離確定的指示，如極端等級差(例如，當對著一只耳朵竊竊私語時)或特定的耳廓共振。聽覺系統使用這些線索來估計到聲源的距離：(1)直達混響聲能比(DRR)：在密閉房間內，兩種類型的聲音到達聽者處：直達聲音在未從如墻壁的反射表面反射的情況下到達聽者的耳朵。反射聲音在到達聽者之前從反射面反射至少一次。直達聲音與反射聲音之間的比率可給出關于聲源距離的指示。聲音越具有反射性，聲音看起來越遠。(2)響度：遠聲源具有比近處的聲源較低的響度。可尤其對于熟知的聲源評估這個方面。(3)聲譜：由于低頻率的較高能量含量和典型阻尼材料的頻率相依的吸收系數，高頻率比低頻率更快地被空氣阻尼。遠聲源因此聽起來比近處的聲源更含混不清，因為高頻率被減弱。對于具有已知頻譜的聲音(例如，語音)，可借助聲音的感知頻譜粗略地估計距離。(4)初始時間延遲間隙(ITDG)：ITDG描述直達波與第一強反射到達聽者之間的時間差。附近源引起長ITDG。如果源很遙遠，則時間差幾乎不出現。(5)移動：與視覺系統類似，在聲學感知中也存在運動視差現象(多普勒效應)。對于移動的聽者，附近聲源比遠聲源傳遞得更快。(6)等級差：非常近的聲源在耳朵之間引起不同等級。存在可借以基于混響對具有感知音高的信號的物理效應來從中間聲能感知聲波距離的兩種機制。這些機制之一涉及感知在源信號和混響未處于穩定狀態中時，由于干擾出現的振幅波動的能力。另一機制涉及混響對語音共振峰范圍內的泛音的相位相干性的效應。這種感知具有額外用途——距離的感知。相位相干性可考慮到許多普通聲音的直達混響聲能比的感知，并且考慮到通過模型進行的直達混響聲能比的客觀測量。人類可以驚人的準確度感知聲源的視距，甚至在在雙耳中同樣地呈現刺激時。這種能力對于具有語音性質，即帶有可感知音高的聲音音節流的信號尤其強大。因為人類可輕易檢測距離，所以距離感知對于聲音質量的總體感知是重要的。人類偏愛在某些感知距離處的某些聲音，因此在傾聽位置處的直達聲音的量變得相當重要。為了改良警報或信息音調的可感知性或提供相對移動的空間印象，可改變聲音信號的感知距離。停車傳感器或導航信號主要由諧波組成。所述信號的諧波的相位相關可以所需的感知距離線索將產生的方式被修改。可能涉及如音高-相干性原理的前述原理，尤其關于對原始數據或信號源的訪問。如以下所述，諧波的相位相干性可以所需方式改變。相位相關的所需度即所需距離線索因此可例如通過到導航系統的下一個轉折點的距離，或通過到停車傳感器系統的障礙物的測量距離自動地選擇。此外，播報系統的(聲學)質量可通過以可預測和可控方式引入修改距離線索的可能性來提高。可使用音高-相干性原理來操縱聽者的距離線索，這可通過對信號諧波的相位相干性的修改來達成，而無需改變信號的直達混響聲能比或聲壓級(SPL)。然而，也可使用其他原理或原理組合。參考圖1，用于以可配置的距離線索生成音頻信號的系統可包括輸入音頻信號源1，所述輸入音頻信號源提供輸入音頻信號x[n]。輸入音頻信號x[n]可為停車傳感器信號或導航信號，并且可具有有助于聽者的聲學距離感知的至少一個信號特性。輸入音頻信號x[n]可被供應給信號特性修改模塊10，所述信號特性修改模塊提供修改后的音頻信號，即輸出信號y[n]。信號特性修改模塊10可根據距離控制信號ds改變至少一個音頻信號特性，如頻譜組成、振幅、相位相干性、混響、延遲等，所述距離控制信號表示感知距離。至少一個信號特性影響以下各項中的至少一項：諧波相位相干性、直達/混響聲能比、響度、聲譜、初始時間延遲間隙、移動和等級差。如圖2中所示的用于以可配置的距離線索生成音頻信號的另一個系統可包括輸入音頻信號源1，所述輸入音頻信號源提供輸入音頻信號x[n]。輸入音頻信號x[n]可為包括許多諧波的停車傳感器信號或導航信號。諧波是為基本頻率的整數倍數的信號的分量頻率；即如果基本頻率為f，則諧波具有2f、3f、4f等的頻率。諧波是以基本頻率完全周期性的，因此諧波和也是以基本頻率周期性的。諧波頻率通過基本頻率的寬度等距間隔，并且可通過重復添...

【技術保護點】
一種用于以可配置的距離線索生成音頻信號的系統，所述系統包括信號特性修改模塊，所述信號特性修改模塊被配置來接收輸入音頻信號，所述輸入音頻信號具有至少一個信號特性；所述至少一個信號特性有助于聽者的聽覺距離感知，并且根據表示所述感知距離的距離控制信號改變至少一個特性。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.11.29 EP 13195117.01.一種用于以可配置的距離線索生成音頻信號的系統，所述系統包括信
號特性修改模塊，所述信號特性修改模塊被配置來接收輸入音頻信號，所述
輸入音頻信號具有至少一個信號特性；所述至少一個信號特性有助于聽者的
聽覺距離感知，并且根據表示所述感知距離的距離控制信號改變至少一個特
性。
2.如權利要求1所述的系統，其中所述至少一個信號特性影響諧波的相
位相干性、直達/混響聲能比、響度、聲譜、初始時間延遲間隙、移動和等級
差中的至少一個。
3.如權利要求2所述的系統，其中所述輸入音頻信號包括多個諧波，并
且所述信號特性修改模塊包括：
諧波提取模塊，其被配置來接收所述輸入音頻信號，并且提取所述輸入
音頻信號的諧波以提供表示所述輸入音頻信號諧波的信號，表示所述諧波的
所述信號中的每一個具有各自的頻率和相位；
移相模塊，其被配置來根據距離控制信號改變表示所述諧波的所述信號
的所述相位，所述距離控制信號表示所述感知距離；以及
加法器模塊，其被配置來計算表示所述諧波的所述信號的總和，以提供
輸出音頻信號。
4.如權利要求3所述的系統，其中所述信號特性修改模塊還包括相位相
干性修改模塊，所述相位相干性修改模塊被配置來接收所述距離控制信號，
并且為所述移相模塊提供相位控制信號；每一個相位控制信號控制表示所述
輸入音頻信號的所述諧波的所述信號之一的所述相位，使得所述輸出音頻信
號中的所述各自的諧波的所述相位對應于由所述距離控制信號設置的距離
線索。
5.如權利要求4所述的系統，其中所述相位相干性修改模塊使用計算模
型、函數、算法或表格來針對每一個諧波定義所述相位距離特性。
6.如權利要求4或5所述的系統，其中所述相位相干性修改模塊被配置
來控制所述移相模塊，以隨機地或偽隨機地提供表示所述諧波的相位調制信
號。
7.如權利要求1-6中任一項所述的系統，其中
所述移相模塊包括相移元素，所述相移元素被配置來使一個諧波的所述
相位移位；
每一個相移元素包括用于乘以各自的系數的兩個系數元素，和連接在所
述系數元素下游的加法器；
表示所述諧波的所述信...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M克里斯托夫，
申請(專利權)人：哈曼貝克自動系統股份有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE