(57)【要約】【課題】  入力信号特性が、著しく変化しても、良好な音質をリスナーに提供する。【解決手段】  サウンド処理システムは、入力オーディオ信号のアクティブマトリックスデコーディング及びパッシブマトリックス処理を適合的に混合する。混合出力信号は、オーディオ信号がステレオである場合アクティブマトリックスデコーディングで生成される。混合出力信号は、オーディオ信号がモノラルである場合はパッシブマトリックス処理で生成される。サウンド処理システムは、入力オーディオ信号がステレオ及びモノラルである場合、混合出力信号のアクティブマトリックスデコーディングの程度を減少する。サウンド処理システムは、モノラル信号を有する入力オーディオ信号から仮想ステレオ信号も発生する。混合出力信号は、アクティブマトリックスデコーディングを使用して、仮想ステレオ信号から生成される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドユニット、
ヘッドユニットからのオーディオ信号に応答して、デコード化信号を発生する、ヘッドユニットに接続されたデコーダ、
ヘッドユニットからオーディオ信号を受信し、デコーダから複数のデコーダ化信号を受信する、ヘッドユニット及びデコーダに接続されたクロスバーマトリックスミキサー、
前記クロスバーマトリックスミキサーは、オーディオ信号及び複数のデコード化信号に応答して、混合出力信号を発生し、
前記混合出力信号は、オーディオ信号がステレオ信号から成る時、アクティブマトリックスデコード化信号から成り、そして
前記混合出力信号は、オーディオ信号がモノラル信号から成るパッシブマトリックス処理信号から成ることを特徴とするサウンド処理システム。
【請求項２】
オーディオ信号がステレオ及びモノラル信号から成る時、アクティブマトリックスデコーディングの程度が混合出力信号内で減少される請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項３】
オーディオ信号がステレオ及びモノラル信号から成る時に、混合出力信号はパッシブマトリックス処理信号から成る請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項４】
オーディオ信号が、ディジタル信号から成る請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項５】
クロスバーマトリックスミキサーに接続された二次音源を更に含む請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項６】
前記デコード化信号が５つのデコード化信号から成る請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項７】
サブウーファー用のデコード化信号を含む請求項６記載のサウンド処理システム。
【請求項８】
前記デコード化信号か、７つのデコード化信号から成る請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項９】
サブウーファー用のデコード化信号を含む請求項８記載のサウンド処理システム。
【請求項１０】
前記デコーダが別体のデコーダから成る請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項１１】
前記デコーダがLOGIC 7（登録商標）デコーダから成る請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項１２】
前記混合出力信号は少なくとも２つの加算信号から成る請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項１３】
前記混合出力信号が、少なくとも一つの左信号、少なくとも一つの右信号、及び中央信号から成る請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項１４】
前記少なくとも一つの左信号が、左前部信号、左サラウンド信号、及び左後部信号から成り、
前記少なくとも一つの右信号が、右前部信号、右サラウンド信号、及び右後部信号から成る請求項１３記載のサウンド処理システム。
【請求項１５】
前記ヘッドユニットが左チャンネル及び右チャンネルを含む請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項１６】
左チャンネル、デコーダ、及びクロスバーマトリックスミキサーに接続された第１のアナログ・ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）、及び
右チャンネル、デコーダ、及びクロスバーマトリックスミキサーに接続された第２のアナログ・ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）をさらに含む請求項１５記載のサウンド処理システム。
【請求項１７】
環境信号がオーディオ信号に加えられ、
前記デコーダが、環境信号に応答して、デコード化信号を発生し、そして
前記混合出力信号がアクティブマトリックスデコード化信号から成る請求項１記載のサウンド処理システム。
【請求項１８】
オーディオ信号に応答してデコード化信号を発生し、
デコード化信号及びオーディオ信号に応答して、混合出力信号を発生し、
オーディオ出力がステレオ信号から成る時に、前記混合出力信号が、アクティブマトリックスデコード化信号から成り、
オーディオ出力がモノラル信号から成る時に、前記混合出力信号が、アクティブマトリックスデコード化信号から成るサウンド処理方法。
【請求項１９】
オーディオ信号がステレオ及びモノラル信号から成る時に、前記混合出力信号のアクティブマトリックスデコーディングの程度を減少することを更に含む請求項１８記載のサウンド処理方法。
【請求項２０】
オーディオ信号がステレオ及びモノラル信号から成る時に、前記混合出力信号がパッシブマトリックス処理信号から成る請求項１８記載のサウンド処理方法。
【請求項２１】
前記デコード化信号が５つのデコード化信号から成る請求項１８記載のサウンド処理方法。
【請求項２２】
前記デコード化信号が７つのデコード化信号から成る請求項１８記載のサウンド処理方法。
【請求項２３】
左及び右入力信号の帯域制限を決定し、
左及び右入力信号に応答して、コヒーレンスを計算し、
左出力信号対右出力信号に対するステアリング角度及び中央出力信号対サラウンド出力信号に対するステアリング角度を推定し、そして
コヒーレンスに応答して、前記ステアリング角度を制限する請求項１８記載のサウンド処理方法。
【請求項２４】
コヒーレンスＣは、
Ｃ＝ＰLR2／ＰLL＊ＰPRによって、決定され、
ＰLRは左及び右入力信号のクロスパワーであり、ＰLL左入力信号のパワーであり、ＰRRは右入力信号のパワーである。
【請求項２５】
オーディオ信号がモノラル信号の時、オーディオ信号に環境信号を加え、そして、
環境及びオーディオ信号に応答して、デコード化信号を発生することを含み、
前記混合出力信号がアクティブマトリックスデコード化信号から成る請求項１８記載の方法。
【請求項２６】
合成サラウンド信号Ｓfを形成し、
左入力信号Ｌ及び右入力信号Ｒに応答して、コヒーレンスＣを計算し、
左及び右入力信号、合成サラウンド信号、及びコヒーレンスに応答して、左仮想ステレオ信号Ｌt及び右仮想ステレオ信号Ｒtを生成し、そして
左及び右仮想ステレオ信号に応答して、デコード化信号を生成することを含み、
前記混合出力信号が、アクティブマトリックスデコード化信号から成る請求項１８記載の方法。
【請求項２７】
Ｓf＝（ＬbI＋ＲbI）／２；
Ｌt＝（Ｘ＊Ｌraw）＋（Ｙ＊Ｓf＊Ｃ）；
Ｒt＝（Ｘ＊Ｒraw）＋（Ｙ＊Ｓf＊Ｃ）；
ＬbI及びＲbIは帯域制限Ｌ及びＲ信号、
Ｘ及びＹは、加重ファクタである請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
Ｘ＝１．７０７及びＹ＝０．７である請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
ＬbI及びＲbIは７ＫＨｚに帯域制限されている請求項２７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
この出願は西暦２００１年５月７日出願の「ディジタルサウンドプロセッサおよびイコライザ用のデータ駆動型ソフトウェアアーキテクチャー(Data-Driven Software Architecture for digital Sound Processing and Equalization)」と題される米国特許出願第０９／８５０，５００の部分継続出願である。
【０００２】
本発明は一般的にサウンド処理システムに関係する。より詳細には、本発明は、多重出力を有するサウンド処理システムに関係する。
【背景技術】
【０００３】
オーディオまたはサウンドシステムの設計は多くの異なるファクタを考慮することを含む。スピーカの位置及び数、各スピーカの周波数応答、及び他のファクタが設計で通常考慮される。車両内の様な種々の応用におけるファクタ以外の幾つかのファクタが設計でより重要視される場合がある。例えば、車両のインストルメントパネルに位置するスピーカの所望の周波数応答は、後部ドアーパネルの低い部分に位置するスピーカの所望の周波数応答とは通常異なっている。別のファクタも同様により重要視される場合がある。
【０００４】
音質についての消費者の期待は増大している。車両の内部の様な或る応用において、音質についての消費者の期待は、過去十年に渡って劇的に増大した。消費者は、今高い品質の音声システムを彼らの車両で望んでいる。可能な音源の数は、ラジオ（AM、FM、及び衛星）、コンパクトディスク（CD）及びそれらの派生物、ディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）及びそれらの派生物、スーパーオーディオコンパクトディスク（SACD）及びそれらの派生物、テーププレーヤ、等を含んで増大した。同様に、これらの構成要素のオーディオ品質は、重要なファクタである。ＦＭ送信機からＦＭラジオヘの様な放送から受信された信号強度及び特性は著しく変化することがよく知られている。車両が送信機に対する位置を変える時、強いステレオ信号、弱いモノ信号、及びこれらの間にあって種々の強度及び特性を有する連続可変な種々の信号を受信すること場合がある。更に、多くの車両オーディオシステムは、先進の信号処理システムを採用して、リスニング環境をカスタム化する。或る車両オーディオシステムは、ホームシアターシステムで提供されるサラウンドサウンドシステムと類似のオーディオ又はサウンド処理を組み込む。
【０００５】
多くのディタルサウンド処理フォーマットは、５つ又はそれ以上の別個のチャンネルのテイレクトエンコーディング及びプレイバックをサポートする。しかしながら、大部分の記録済み材料は、伝統的な２チャンネルステレオモードで提供される。マトリックスサウンドプロセッサは、一対の入力信号、一般的に左及び右から４つまたはそれ以上の出力信号を合成する。多くのシステムは、５つのチャネル、中央、左前部、右前部、左サラウンド、及び右サラウンドを有する。或るシステムは、７つまたはそれ以上のチャンネル、中央、左前部、右前部、左側部、右側部、左後部、右後部を有する。別のサブウーハの様な他の出力も、同様に含むことができる。
【０００６】
一般に、マトリックスデコーダは、Ｎ×２又は他のマトリックス内の入力オーディオ信号の種々の組み合わせを数学的に記述し又は表現する。ここで、Ｎは、所望出力の数である。マトリックスは２Ｎ個のマトリックス係数を通常含み、これらの係数は特定の出力信号に対する左及び／又は右入力オーディオ信号の比率を定める。定型的に、これらのサラウンドサウンドプロセッサは、Ｍ×Ｎの係数マトリックスを使用して、Ｍ個の入力チャンネルをＮ個の出力チャンネルに変換することが出来る。
【０００７】
車両内リスニング環境の様な多くのオーディオ環境は、ホームシアター環境とは著しく異なっている。大部分のシアターシステムは、車両の内部に複雑性を追加することによって動作するようには設計されていない。この複雑性は、最適でないドライバの位置、変化するバックグラウンドノイズ、変化する信号特性を含む。車両及び同様の環境は、ホームシアターシステムを含む部屋よりも、典型的により制限されている。車両内のスピーカは通常リスナーにより近い。典型的に、リスナーに近似的に同じ距離で各スピーカを設置することが比較的容易であるホームシアター又は同様の環境と比較して、リスナーと関連してスピーカを設置することに付いて殆ど制御するとこができない。
【０００８】
これとは対照的に、前部及び後部座席位置で、リスナーが、スピーカを含むことができるドアー、キックパネル，ダッシュ、ピラー，及び他のインテリア車両面に近接していることを考えると、車両内に各スピーカをリスナーから同じ距離に置くことは殆ど不可能である。
この配置制限は、サウンドがリスナーに到達する以前に自動車内の短い距離で散逸することを可能にすることを考えるという問題を提起する。車両内の多くの応用において、ノイズは、重要な変数である。ホームシアターシステムにおける環境ノイズは通常比較的一定に留まる。しかしながら、車両内の環境ノイズは、速度及び路面状態によって変化し得る。ノイズに加えて、ＦＭ放送の様な受信信号の強度は、受信機が固定であるホーム環境におけるよりも、送信源に対して、自動車が位置を変化すると、より変動する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、アクティブマトリックスデコーディングとパッシブマトリックス処理を有するサウンド処理システムを提供する。入力オーディオ信号がステレオの場合、サウンド処理システムは、アクティブマトリックスデコード化信号を有する混合出力信号を発生する。入力オーディオ信号がモノラルの場合、サウンド処理システムは、パッシブマトリックス処理済信号を有する混合出力信号を発生する。モノラル信号が中央チャンネルのみを介して送られる時、アダプティブミキシングは、スラミング(Slamming)、及びステレオとモノラル信号のブレンディングという不所望な影響を減少又は避ける。
【００１０】
このサウンド処理システムは、入力信号がステレオ及びモノラルである時に、混合出力信号中のアクティブマトリックスデコーディングの程度を減少する。このサウンド処理システムは、左及び右オーディオ信号に応答して、コヒーレンスを計算する。コヒーレンスは、オーディオ信号内のステレオ及びモノラル信号の比である。アクティブマトリックスデコーディングのステアリング角度又は程度はこのコヒーレンスに応答して制限することができる。
【００１１】
サウンド処理システムは、オーディオ信号がモノラル信号を有する場合、環境又は人工サウンド信号を入力オーディオ信号に加える。入力オーディオ信号の環境信号及びコヒーレンスが、左及び右仮想ステレオ信号を発生するために使用される。サウンド処理システムは、左及び右仮想ステレオ信号を使用して、アクティブマトリックスデコード化信号を有する混合出力信号を発生する。
【００１２】
本発明の他のシステム、方法、特徴、及び利点は、以下の図面及び詳細な説明を精査することにより、当業者に明らかであるか、又は、明らかになるであろう。この様な追加のシステム、方法、特徴、及び利点の全てが、記述、本発明の権利範囲に含まれ、そして、特許請求の範囲によって保護されることが意図されている。
【００１３】
本発明は以下の図面及び説明を参照して、より良く理解することができる。図面内の構成要素は、必ずしも等尺比ではなく、代わりに本発明の原理を図説するために強調が行われている。更に、図面において、各図面を通して、類似の参照番号が、対応する部品を指摘している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、以下に記述されるサウンド処理システム及び方法の何れか又は組合せを含むことができる、オーディオ又はサウンド処理システム（ＡＳ）１０２を含む車両１００のブロック図である。この車両１００は、ドアー１０４、ドライバーシート１０９、助手席１１０、及び後部シート１１１を含む。ドアー１０４−１，１０４−２，１０４−３，１０４−４を含む４ドアー車両が示されているが、オーディオシステム（ＡＳ）１０２は、それより多い又はそれ少ないドアーを有する車両でも使用することができる。車両は、自動車、トラック、ボート等であることができる。一つのみの後部シートが示されているが、より大きな車両は複数の後部シートを含むことができる。より小さいな車両は一つのみ又はそれ以上のシートを有することができる。特定の構成が示されているが、他の構成が、より少ない又は追加の構成要素を含んで使用することができる。
【００１５】
オーディオシステム１０２は、サラウンドサウンドシステムの空間的特性を改良する。オーディオシステム１０２は、ラジオ、ＣＤ、ＤＶＤ、それらの派生物等の様な種々のオーディオ構成要素の使用をサポートしている。オーディオシステム１０２は、直接左及び右、５．１チャンネル、６．２チャンネル、マトリックスデコーダからの他のソースマテリアル(材料)、ディジタル的にコード化／デコード化された別体的マテリアル等を使用することができる。ソースマテリアルの振幅及び位相特性及びリスニング環境内での特定の音場特性の再生の両方が、サラウンド音場の再生を成功するための重要な役割を果たす。オーディオシステム１０２は、別体のパッシブデコーダサラウンド信号及び／又は直接２チャンネル出力信号の振幅、位相、及び混合比を制御することによって、サラウンド音場の再生を改良する。振幅、位相及び混合比は、別体のパッシブデコーダ出力信号間で制御される。空間音場再生は、特に、車両環境において、タイレクト、パッシブ、及びアクティブ混合及びステアリングパラメータを再設定することにより全てのシーティング位置に対して改良される。混合及びステアリング比は空間特性と同様に、ノイズ及び他の環境ファクタの関数として、適応的に修正することができる。車両内において、データバス、マイクロフォン、及び他のトランザクション装置からの情報は、混合及びステアリングパラメータを制御するために使用することができる。
【００１６】
車両１００は、前部中央スピーカ（ＣＲＴスピーカ）１２４、左前部スピーカ（ＬＦスピーカ）１１３、右前部スピーカ（ＲＦスピーカ）１１５、及び少なくとも一対のサラウンドスピーカを有する。サラウンドスピーカは、左側部スピーカ（ＬＳスピーカ）１１７及び右側部スピーカ（ＲＳスピーカ）１１９、左後部スピーカ（ＬＲスピーカ）１２９及び右後部スピーカ（ＲＲスピーカ）１３０、又はこれらスピーカセットの組合せとすることができる。他のスピーカセットも使用することができる。図示されていないが、一つまたはそれ以上の専用サブウーファー又は他のドライバが存在することができる。可能なサブウーファー取付け位置は、トランク１０５、シートの下（図示せず）、又は後部シェルフ１０８を含む。車両１００はまたインテリア内に取付けられた一つ又はそれ以上のマイクロフォン１５０も有する。
【００１７】
各ＣＴＲスピーカ、ＬＦスピーカ、ＲＦスピーカ、ＬＳスピーカ、ＲＳスピーカ、ＬＲスピーカ、及びＲＲスピーカの各々は、トゥイータ及びウーファーの様な一つ又はそれ以上のスピーカドライバを含むことができる。トゥイータ及びウーファーは、本質的に同じ位置で互いに隣接して取り付けることができるし、異なる位置とすることもできる。ＬＦスピーカ１１３は、ドアー１０４−１内か、サイドミラーに略等しいか又はより高い位置のどこかにトゥイータを含み且つトゥイータの下のドアー１０４−１内に位置するウーファーを含むことができる。ＬＦスピーカ１１３は、トゥイータ及びウーファーの他の構成を有することができる。ＣＴＲスピーカ１２４は、前部ダッシュボード１０７内に取り付けられているが、ルーフ内、バックミラー上又はその近く、又は車両のどこかに取り付けることができる。
【００１８】
図２はサウンド処理システム２０２のブロック図又はフローチャートである。一般に、ヘッドユニット２１２は、一対のオーディオ信号をサウンドプロセッサ２０３に提供する。ヘッドユニット２１２は、ラジオ、ＣＤ，ＤＶＤ，ＳＡＣＤ等の様なディジタルプレーヤを含むことができる。オーディオ信号は一般的にディジタル領域内に変換され、次に、クロスバーマトリックスミキサー２２６に対する複数の異なるデコード化信号を生成するために、デコードされる。しかしながら、ディジタル的に変換されたオーディオ信号は、デコードすることなしにクロスバーマトリックスミキサー２２６に与えることができる。オーディオ信号は、ディジタル変換なしにクロスバーマトリックスミキサーに与えることができる。オーディオ信号は濾波しても又は濾波しなくてもよい。デコード化信号及びオーディオ信号（ディジタル的に変換された、又は変換されていない、濾波された、又は濾波されていないもの）は、クロスバーマトリックスミキサー２２６を使用して種々の比で混合される。その比率範囲は、一つ又はそれ以上のオーディオ信号（ディジタル的に変換された、又は変換されていない、濾波された、又は濾波されていないもの）から一つ又はそれ以上のデコード化信号に至り、オーディオ信号及びデコード化信号の組合せが含まれる。プリフィルタ２３６は、ボリューム制御及び他の制御と同様に、追加のトーン及びクロスバーフィルタリングをオーディオ信号に施すことができる。サウンドプロセッサ２０３は、操作されたオーディオ信号及びデコード化信号をアナログ領域に変換する。アナログ出力は、増幅され、図１と関連して議論されたＣＴＲスピーカ、ＬＦスピーカ、ＲＦスピーカ、ＬＳスピーカ、ＲＳスピーカ、ＬＲスピーカ、及びＲＲスピーカの様な一つ又はそれ以上のスピーカ２８８に送られる。特定の構成及び操作が図示されているが、他の構成及び動作が、より少ない又は追加の構成要素を含んで使用することができる。
【００１９】
作動において、一次音源ヘッドユニット２１２は、左チャンネル２１４及び右チャンネル２１８を発生する。左及び右チャンネルは、同じ様に、又は異なって処理することができる。左チャンネル２１４及び右チャンネル２１８のオーディオ信号がディジタルである場合、オーディオ信号は、プリフィルタ２３６、デコーダ２２８、又はクロスバーマトリックスミキサー２２６に直接送られる。左チャンネル２１４及び右チャンネル２１８のオーディオ信号がアナログである場合、オーディオ信号は、一つ又はそれ以上のアナログ・ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）２２０−１及び２２０−２を通過して、プリフィルタ２３６、デコーダ２２８、又はクロスバーマトリックスミキサー２２６に送られる。プリフィルタ２３６は、全域通過（クロスオーバ）、ローパス、ハイパス、バンドパス、ピーク又はノッチ、トレブルシェルビング(treble shelving)、ベースシェルビング(base shelving)、及び/又は他のオーディオフィルタ機能の様な従来のフィルタ機能を提供することができる一つ以上のフィルタ(図示せず)を含む。或る側面において、左チャンネル２１４とよび右チャンネル２１８は、クロスバーマトリックスミキサー２２６に直接入力される。別の側面において、左チャンネル２１４及び右チャンネル２１８はデコーダ２２８に入力される。更に別の側面において、左チャンネル２１４及び右チャンネル２１８はプリフィルタ２３６に入力される。同様に、光学的２次音源２１６は、ナビゲージョンユニット２３４及びセルラーフォン２４２からの音源信号をそれぞれアナログ・ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）２２０−３及び２２０−４に供給する。これらのディジタル音源信号は、クロスバーマトリックスミキサー２２６又はプリフィルタ２３６に入力される。
【００２０】
ＡＤＣ２２０−１及びＡＤＣ２２０−２から直接又はプリフィルタ２３６から間接的の様な一次音源ディジタル入力から、デコーダ２２８は、クロスバーマトリックスミキサー２２６に出力される複数のデコード化信号を発生する。或る側面において、５つのデコード化信号がある。別の側面において、７つのデコード化信号がある。サブウーファーに対するデコード化信号を含む他の複数のデコード化信号も存在可能である。デコーダ２２８は、DOLBY DIGITAL AC３（登録商標）又はDTS（登録信号）信号の様な本来的なディジタル入力を複数のチャンネルにデコード出力することができる。デコーダ２２８は、Dolby Pro Logic I（登録商標）、Dolby Pro Logic II（登録商標）、又はDTS Neos 6（登録商標）の様なエンコード化２−チャンネル入力を複数のチャンネルにデコードして出力することができる。デコーダ２２８には、アクティブマトリックスの様な他のデコーディング方法を複数のチャンネル出力を発生するために適用することができる。本来的ディジタル入力は、５．１出力−ＬＦ（左前部）、ＣＴＲ（中央）、ＲＦ（右前部）、ＬＲ（左後部）、ＲＲ（右後部）、及びＬＦＥ（低周波数）を生じることができる。本来的ディジタル入力は、６．２出力−ＬＦ、ＣＴＲ、ＲＦ、ＬＳ（左側部）、ＲＳ（右側面）ＬＲ、ＲＲ、左ＬＦＥ、及び右ＬＦＥを生じることができる。本来的ディジタル入力は、他の出力を生じることができる。同様に、アクティブマトリックス処理された２チャンネル入力は、４．０出力−ＬＦ、ＣＴＲ、ＲＦ、及びＳ（サラウンド）を生じることができる。これらの形態のデコーダによるチャンネル出力はディスクリートと呼ばれる。他の複数のチャンネル出力も生じることができる。
【００２１】
オーディオ及び二次音源信号に加えて、デコーダ２２８からの出力を、クロスバーマトリックスミキサー２２６に入力することができる。クロスバーマトリックスミキサー２２６は、２つ又はそれ以上の加算信号２５８を出力する。或る側面において、４つ又はそれ以上の出力信号２５８がある。その他の複数の出力信号も存在できる。クロスバーマトリックスミキサー２２６は、個別のチャンネル入力及び仮想チャンネル処理を含むことができる。生成された仮想チャンネルは、チャンネル間コヒーレンスファクタに従った混合比及びアクティブステアリング信号パラメータでアクティブに修正することができる。仮想チャンネルは、種々の複合サウンド効果のために、クロスバーマトリックスに提供される信号を処理するために更に利用することができる。
【００２２】
クロスバーマトリックミキサー２２６からの混合出力信号２５８は、ポストフィルタ２６０への入力であり、このポストフィルタは、全域通過、ローパス、ハイパス、バンドパス、ピーク又はノッチ、トレブルシェルビング、ベースシェルビング、他のオーディオフィルタ機能、又は、これらの組合せの様な従来のフィルタ機能を与える一つ又はそれ以上のディジタルフィルタ（図示せず）を含む。ポストフィルタ２６０によって達成される濾波は、入力信号２６１に応答し、この入力信号は、車両スピード、及びエンジンの毎分の回転数（ＲＰＭ）の様な車両動作パラメータ、トーンレベル、バスレベル、トレブルレベル、及びヘッドユニット２１２からのグローバルボリュームの様なサウンドセッティング、内部マイクロフォン１５０−１、１５０−２、及び／又は１５０−３（図１）からの入力音圧レベル（ＳＰＬ）、又はこれらの組合せを含むことができる。或る側面において、２チャンネルフィルタ２３６は、デコーダ２２８の前に設置される。別の側面において、複数チャンネルポストフィルタ２６０は、クロスバーマトリックスミキサー226の後ろに置かれ、DOLBY DIGITAL AC3(登録商標)及びDTS(登録商標)信号を処理するディジタルデコーダと共に使用される。複数チャンネルポストフィルタ260は3つ又はそれ以上の出力チャンネルを含むことができる。
【００２３】
フィルタ２６０の出力２６２は、ボリュームゲイン２６４に接続されている。ボリュームゲイン２６４は、全ての信号出力にグローバルボリューム減衰を適用し、又は局所的なボリューム減衰を特定のチャンネルに施す。ボリュームゲインブロック２６４のボリュームゲインは車両の入力信号２６６によって定められる。この入力信号は、車両動作パラメータを示す。或る側面において、車両入力信号２６６は、車両データバス（図示せず）によって与えられる車両速度を含む。他の側面において、車両入力信号２６６は、コンバーティブル・トップ上昇、コンバーティブル・トップ下降、車両スタート、車両ストップ、ウインドゥアップ、ウインドゥダウン、リスニング位置の近くに位置されるインテリアマイクロフォン１５０−１からの環境車両ノイズ（ＳＰＬ）、ドアーの内部に設置されるドアーマイクロフォン１５０−２からのドアーノイズ（ＳＰＬ）等を含む。ヘッドユニット２１２、ナビゲーションユニット２３４、セルラーフォン２４２、又はこれらの組合せからのフェード、バランス、グローバルボリュームの様な他の入力信号を使用することができる。
【００２４】
ボリュームゲイン２６４の出力２６８は、遅延２７０への入力である。遅延の出力２７２はリミッタ２７４への入力である。リミッタ２７４の出力２７６は、ディジタル−アナログ（ＤＡＣ）コンバータ２７８への入力である。リミッタ２７４は、クリップ検出２８０を採用することができる。ＤＡＣ２７８の出力２８２は、増幅器２８４への入力である。増幅器２８４の出力２８６は、一つ又はそれ以上のスピーカ２８８への入力である。
【００２５】
ディジタル領域で作動する場合、サウンド処理システム２０２は、ディジタル的にエンコードされたマテリアル（DOLBY DIGITAL AC3(登録商標)、DTS(登録商標)等）、又はディジタル領域に変換されるモノラル、ステレオ、又はエンコード化トラックの様な元来アナログのマテリアルをデコードすることができる。これらのアナログ信号をデコードするために、デコーダは、DOLBY PRO LOGIC(登録商標)又はLOGIC 7(登録商標)を含む一つ又はそれ以上のアクティブマトリックスデコーディング技術、及びホール、クラブ、シアター等を含む種々の環境効果を採用することができる。アクティブマトリックスデコーディングに対しては、デコーダは、左及び右チャンネル入力を、中央、左、右、及びサウンド出力に変換する。オプション的に、デコーダは、サブウーファーに送られる低周波数チャンネルを出力することができる。
【００２６】
アクティブマトリックスデコーディングは、ディジタル処理技術を応用して、入力信号を操作することにより、中央、左、右、及びサラウンドチャンネル間の分離を著しく増大する。或る側面において、アクティブマトリックスチャンネル分離は、全ての４つのチャンネル間で約３０dbである。 アクティブマトリックス処理は、係数が時間、音源、又は他の何らかのパラメータと共に変化する場合に作用することができる。仮想センターチャンネルは、左及び右スピーカから合成することができる。
【００２７】
パッシブマトリックス処理は、アナログ入力信号を操作するために抵抗回路網使用する。パッシブマトリックス処理はディジタル化された入力から、ディジタル領域で達成することもできる。パッシブマトリックス処理は、クロスバーマトリックスミキサー２２６内又はサウンド処理システムのどこかで、使用することができる。パッシブマトリックス処理は、サラウンドサウンドデコーダの無いシステムにおける様に、アクティブマトリックス無しに、又は、サラウンドサラウンドデコーダと組み合わせて使用することができる。或る側面において、アルティブデコーディングとパッシブデコーディングとの間を選択することができる。てきる。他の側面においては、処理システムは、オーディオ信号に基づいて処理の形態を選択する。
【００２８】
自動車で使用することに加えて、ディジタル化信号のパッシブマトリックス処理は、ホーム及び自動車環境において、都合が良く、特に、以下に記述される様に、機能低下信号に対して都合が良い。チャンネル間で３０dbの分離を達成することができるアクティブマトリックス処理とは異なって、パッシブマトリックス処理は、左、右及び中央及びサラウンドチャンネル間で４０dbより大きい分離を一般的に有するが、左／右及び中央、と左／右及びサラウンドの様な隣接間では約３dbの分離しか有さない。この点に関して、アクティブマットリックス処理は、パッシブマトリックスよりもマグニチュードが約一桁大きい分離を達成する。
中央チャンネルを通してのみモノラル信号を送るアクティブマトリックスシステムとは異なり、パッシブマトリックス処理では全てのスピーカがそのオーディオ信号を通過することになる。従って、パッシブマトリックス処理を、スラミング、及び振幅変調（ＡＭ ）ラジオ、周波数変調（ＦＭ）ラジオ、ＣＤ、及びカセットテープを含む音源に対するステレオのモノラルへのブレンドという不所望の効果を減少するために使用するとこができる。
【００２９】
ディジタル領域でパッシブマトリックス処理を達成するために、クロスバーマトリックスミキサー２２６は、左及び右オーディオ入力チャンネル２１４及び２１８からのＮ出力チャンネルを混合する。パッシブマトリックスは、時間と共に変化しないマトリックス係数を含む。或る側面において、Ｎは５又は７に等しい。Ｎが５に等しい場合、車両サウンドシステムは、左前部（ＬＦ） 、右前部（ＲＦ）、右側部（ＲＳ）、又は右後部（ＲＲ）、左側部（ＬＳ） 又は左後部（ＬＲ） 及び中央（ＣＴＲ）スピーカを好適には含む。Ｎが７に等しい場合、車両サウンドシステムは、両側部、及び後部スピーカ対を有する。
【００３０】
サラウンドサウンドプロセッサ又はその他のものからの再生サウンドの音調特性を高めるために、歪制限フィルタを使用することができる。サウンド処理システム２０２は、プリフィルタ２３６及びポストフィルタ２６０内に一つ又はそれ以上の歪制限フィルタを組み込むことができる。或る側面において、これらのフィルタは、オーディオ信号自体の特性に加えて、又はその代わりに、車両状態情報及びユーザセッティングに基づいて設定される。
【００３１】
上昇されたリスニングレベルで、サウンド歪が増大する。この上昇は、適用されたフィルタゲイン（音量補償）又は増幅器クリッピング又はスピーカ歪の様な他の音源に応答することができる。所定の又は高いボリュームレベルでフィルタ減衰を適用することによって、音質を向上することができる。所定のボリュームレベルは、製造者によってプリセットされた、又はサウンド処理システムのユーザによって選択されたグローバルボリュームセッティングとすることができる。所定のボリュームレベルも、議論された様な音圧レベルとすることができる。グローバルボリュームセッティングが高いボリューム閾値を超える時、ボリュームレベルはより高く上昇される。減衰を、事前に適用されたフィルタゲインを有する信号又は「生」信号に加えることができる。減衰は、トレブルシェルフ、ベースシェルフ、又はノッチフィルタ（又はこれのフィルタ機能同士又は他のものとの何らかの組合せ）をグローバルボリューム位置に結合し、且つ減衰フィルタを上述の様に係合することによって達成される。
【００３２】
同様の方法において、音質は、トーンフィルタ減衰によって、所定の又は上昇されたリスニングレベルに、同様に改良することができる。この減衰は、事前にトーン補償された信号又は「生」信号に、加えることができる。トーンフィルタ減衰はフィルタ２３６又は２６０に組み込むことができる。減衰は、一つ又はそれ以上のフィルタ（トレブルシェルフ、ベースシェルフ、ノッチ、又は他のもの）をベース、トレブル、又はミッドレンジトーンコントロールに結合し、そして、所望の場合減衰フィルタを係合することによって達成することができる。
【００３３】
これら減衰を、グローバルボリューム及び／又はトーンコントールの位置に基づいて単独で達成することができる場合、減衰は、インテリアマイクロフォン１５０−１の様な車内マイクロフォンによって与えられるＳＰＬ情報の使用を介して減衰の量を動的に補償することによって加えることもできる（図１）。
【００３４】
他の側面において、クロスバーマトリックミキサー２２６は、アダプティブミキシングを達成して、チャンネル間ミキシング比、ステアリング角度、及びデコーダ２２８からの別々のチャンネル出力間のフィルタパラメータを変更して、空間バランスを改善し且つステアリングアーチファクトを減少する。空間バランスは、生成されたサウンドステージの均一性及びサウンドステージ内に特定のサウンドを置く能力と考えることができる。ステアリングアーチファクトは、或るスピーカからの信号の一部を聞き、次に、それを他のスピーカ位置にシフトして聞く様な、サウンドステージ内の可聴不連続性と考えることができる。また、ステアリング角度が過度にアグレッシブの場合、信号のボリームを変化するオーバーステアリング又は「ポンピング」を聞くことができる。ミキサーは、直接信号、デコード化信号、又はパッシッブに処理された信号を、別々のステアリングされていない、又は、部分的にステアリングされた信号と混合して、各乗車者位置で聞かれるサウンドの空間バランスを改良する。この改良を、音楽信号、ビデオ信号等に加えることができる。
【００３５】
図３はサウンド処理システム３０２のブロック図又はフローチャートである。サウンド処理システム３０２は、ヘッドユニット又は他の音源（図示せず）からの左又は右チャンネル信号３１４及び３１８を受信するサウンドプロセッサ３０３を有する。左及び右チャンネル信号３１４及び３１８は、アナログ−ディジタルコンバータ（ＡＤＣ） ３２０−１及び３２０−２に入力される。ＡＤＣ３２０−１及び３２０−２の出力はデコーダ３２８への入力である。デコーダ３２８の出力は、クロスバーマトリックスミキサー３２６への入力であり、このミキサーは、ＬＦOUT、ＲＦOUT、ＲＳOUT／ＲＲOUT、ＬＳOUT／ＬＲOUT、及びＣＲＴOUT出力信号、それぞれ３４４、３４５、３４６、３４７及び３４３を発生する。ＣＴＲout信号３４３は中央チャンネルボリューム補償器３４１に出力される。この補償器はヘッドユニットまたは車両データバスの様な他のソースからボリューム入力３６１も受信する。中央チャンネルボリューム補償器３４１は左および右出力（ＬＦout、ＲＦout、ＲＳout、ＬＳout、ＲＲout、及びＬＲout）と関連して、低ボリュームセッティングに対して、中央チャンネルのゲインを減少する。低ボリュームセッティングは、グローバルボリュームセッティングが、予め設定されているか、又は、他のパラメータと相関させられる閾値ボリュームと等しいか又はそれ以下である時である。
【００３６】
図４は、提案された中央チャンネルゲイン／ボリューム関係を示すグラフである。他の中央チャンネルゲイン／ボリューム関係も存在する。中央チャンネルボリューム補償器３４１（図３参照）は低グローバルボリュームレベルに対する中央チャンネルの減衰を与える。更に詳細には、中央チャンネルボリューム補償器３４１は、通常のリスニングレベルよりも低いレベルに対応して中央チャンネルを減衰する。低グローバルボリュームセッティングでの減衰が無いと、ミュージックサウンドは、中央スピーカからのみから広がることを好む。中央スピーカは、オーディオシステム内の他のスピーカを本質的にマスクする。より低いグローバルボリュームレベルで、中央スピーカを減衰することによって、改良された音質がサウンドプロセッサ３０２によって与えられる。ミュージックサウンドは、すべてのスピーカから放射されることを好む。
【００３７】
同様の方法にで、前部及び後部チャンネルボリューム補償器３４６及び３４８（図３参照）は、中央スピーカ１２４（図１参照）に対して、ＬＦ、ＲＦ、ＬＳ、ＬＲ、及びＲＳ、ＲＲスピーカ１１３、１１５、１１７、１２９、１１９及び１３０でのボリュームを増大するために使用することができる。中央チャンネルボリュームに対して、左及び右チャンネルボリュームを増大することによって、同様の低いグローバルボリュームレベル補償効果が達成される。中央チャンネルボリューム補償器３４１とは対照的に、前部及び後部チャンネルに加えられるボリューム補償曲線は図４に示されるものの逆とすることができる。
【００３８】
図５は、バックグラウンドサウンド圧レベル（ＳＰＬ）における変動を調節するサウンド処理システム５０２のブロック図又はフローチャートである。速度が上昇すると共に、バックグラウンドＳＰＬ及びロードノイズが上昇する。ロードノイズは、ドアーに取り付けられたスピーカから来るサウンドをマスク又はキャンセルする傾向がある。サウンド処理システム５０２は、速度の様な車両動作パラメータ、ドアーに取り付けられたマイクロフォン１５０−２又はインテリアマイクロフォン１５０−１（図１参照）又はこれらの組み合わせの様なインテリアマイクロフォンからのＳＰＬ測定の関数として、追加のゲインをドアーに取り付けられたスピーカに加える。
【００３９】
サウンド処理システム５０２は、左及び右チャンネル信号５１４及び５１８を、ヘッドユニット又は他の音源（図示せず）から受信する。左及び右チャンネル信号５１４及び５１８は、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）５２０−１及び５２０−２への入力である。ＡＤＣ５２０−１及び５２０−２の出力はデコーダ５２８への入力である。デコーダ５２８の出力は、クロスバーマトリックスミキサー５２６への入力である。クスロバーマトリックスミキサー５２６は、ＬＲ、ＲＦ、ＬＳ／ＬＲ、ＲＳ／ＲＲ、及びＣＲＴ出力信号を発生する。ドアー取付スピーカに送られる信号は、ＳＰＬにおける変化に基づいて調節される。ドアー取付スピーカが、ＬＦ及びＲＦのみであったり、ＬＳ及びＲＳのみであったり、ＬＦ、ＲＦ、ＬＳ及びＲＳ、又はスピーカの他の組合せであることができる。或る側面において、ＬＦ及びＲＦスピーカは、ドアー内にあり、ＬＲ及びＲＲは後部デッキ内にあることができる。他の側面において、ＬＦ及びＲＦスピーカは、キックパネル内に存在することができる。ＬＳ、ＲＳ、ＬＲ及びＲＲスピーカはドアーに取り付けられる。更なる側面において、ＬＦ、ＲＦ、ＬＲ及びＲＲスピーカは全てドアー内にある。ＣＲＴスピーカはドアーには取り付けられない。他の更なる側面において、信号サラウンドスピーカは、後部シェルフ１０８（図１参照）内に取り付けられている。
【００４０】
ドアー取付スピーカと関連されるクロスバーマトリックスミキサー５２６の出力はドアー取付スピーカ補償器５３１に出力される。ドアー取付補償器５３１は、車両状態入力５６６も受信する。この入力は、車両データバス又は如何なる他の音源から受信することができる。車両状態入力５６６は、車両速度、ドアーノイズ等であることができる。車両速度の関数で追加のゲインをドアー取付スピーカに与えることにより、音質が改良される。或る側面において、補償器５３１は、ドアーの内部に取り付けられたマイクロフォン１５０−２、又は車両のインテリアに取り付けられたマイクロフォン１５０−１から実時間でＳＰＬ信号を受信する。この方法で、ボリューム補正は、車両速度及びドアーＳＰＬレベル、又は、ＳＰＬレベルのみの関数として加えることができる。
【００４１】
図６は、音圧レベル（ＳＰＬ）と車両速度との間の関係を、サウンド処理システムで達成するための方法のフローチャートである。環境ＳＰＬが、０mphで作動するエンジン及びヘッドユニット、及び他のオフ状態の音源を有する車両内で測定される６５１。ＳＰＬは速度の関数として記録される６５２。結果がプロットされる６５３。リニアー、非リニアー、又は如何なる他の形態の曲線フィッティングを、測定されたデータに採用することができる。調整がドアー取付スピーカに加えられる６５４。
【００４２】
図７は、ＳＰＬと車両速度との関係を図示している。点線Ａは、速度の関数での全てのスピーカに対する補正されていないゲインを示す。実線Ｂは、ドアー取付スピーカに対する補償ゲインを示す。ドアー取付スピーカ補償器５３１（図５参照）は、音質を改良するためにドアー取付スピーカに対する補償されたゲインを採用する。
【００４３】
図８は、仮想中央チャンネルを有するサウンド処理システム８０２のブロック図又はフローチャートである。図９は、Logic7（登録商標）デコーダに対する混合比を示す。 図１０は、デコーダに対する別の混合比を図示する。図１１は、別体のデコーダに対する混合比を図示する。サウンド処理システム８０２は、後部シート乗員に対する仮想中央チャンネル１４０（図１参照）を発生する。通常、車両の後部には中央スピーカは存在しない。更に、前部シートは、後部シート乗員に到達する中央スピーカからのサウンドをブロックする傾向がある。この問題は、スポーツ利用車両及びバンの様な複数列のシートを有する車両においてはより明瞭である。或る側面において、仮想中央チャンネルは、直接信号と、アクティブにデコードされた又はパッシッブに処理された信号との比を変更することによって、生成される。選択されたオーディオチャンネル用ステアリング、ゲイン、及び／又は信号遅延も修正することができる。他の側面において、仮想中央チャンネルの音質は、デコード化パッシブマトリックス処理された信号及び直接信号との種々の混合比を利用することにのみによって、又はバンド制限された第１乃至第４次全域通過フィルタ（クロスオーバ）の処理を組み合わせて改良することができる。
【００４４】
図９において、クロスバーマトリックスミキサー８２６は、ＬＦIN及びＲＦIN信号の何れかと組み合わせて、ＬＳIN及びＲＳIN信号を使用して、仮想後部シート中央チャンネル１４０を発生する。クロスバーマトリックスミキサー８２６は、６０％ＬＳINを４０％ＬＦINと混合し、かつ６０％ＲＳINと４０％ＲＦINとを混合することによって、仮想後部中央スピーカ１４０を発生する。他の混合比も使用することができる。ＬＦIN及びＲＦIN信号は、デコーダを通過しない直接左及び右チャンネル信号とすることができる。この左及び右チャンネル信号は、典型的なステレオ再生と共に使用するための仮想中央チャンネルを発生するため及び側部及び後部信号を変更するための修正信号を発生するために十分な情報を含む。
【００４５】
図１０において、クロスバーマトリックスミキサー８２６は、ＬＦIN及びＲＦIN信号又はＣＴＲIN信号の何れかと組み合わせて、ＬＳIN及びＲＳIN信号を使用して仮想後部シート中央チャンネル１４０も発生する。しかしながら、クロスバーマトリックスミキサー８２６は、８０％ＬＳINと２０％ＬＦINとを混合することにより、且つ８０％ＲＳINと２０％ＲＦINとを混合することにより仮想後部中央スピーカ１４０を発生する。或る側面において、ＬＦIN及びＲＦINの何れか又は両方が強力なＣＴＲ構成要素を有する時に、これらの混合比を使用される。他の混合比も使用することができる。幾つかのデコーダは、ＬＦIN及びＲＦINに流れ出る著しい中央チャンネル相互作用を有する。これらのデコーダに対して、ＬＦIN及びＲＦIN信号のみを見せかけの中央を生成するために使用することができる。
【００４６】
図１１において、クロスバーマトリックスミキサー８２６は、ＬＳIN及びＣＴＲIN信号を混合することによって、且つＲＳIN及びＣＴＲIN信号を混合することによって、仮想後部中央スピーカ１４０を発生する。クロスバーマトリックスミキサー８２６は、８０％ＬＳINと２０％ＣＴＲINとを混合することにより、且つ８０％ＲＳINと２０％ＣＴＲINとを混合することにより仮想後部中央スピーカ１４０を発生する。他の混合比を使用することができる。更に、混合比は、特定の車両及び／又はオーディオシステムに依存して変化する場合がある。
【００４７】
図８を参照する。ＲＳ及びＬＳは、全域通過ネットワーク８１０を通過して出力する。生成した時、仮想後部シート中央チャンネルを上手く描像することができない場合がある。換言すると、仮想後部チャンネルは、車両内に低く位置される音源からサウンドか放射されること、特に、底部取付ドアースピーカから発生されることを好む。中央音場イメージは、「ぼやけ」、意図された位置では再生されない。全域通過ネットワークは、仮想中央の描像及び安定性を改良し、中央サウンドステージが耳のレベルにより近い様なより高い位置に位置されていると、リスナーに信じさせる。
【００４８】
ＲＳ及びＬＳ出力は全域通過ネットワーク８２５を通過して出力される。車両のスペースの要請のために、ＣＲＴスピーカのサイズ（直径及び深さ）は、前部及び後部ドアースピーカ位置と比較して制限される場合がある。より小さいサイズだと、ＣＴＲチャンネルスピーカは、より大きいドアースピーカと同じより低い周波数を再生する能力はない。この制限の結果の効果は、ＣＴＲ信号が高から低周波数に至る又はこれとは逆になる場合、ＣＴＲスピーカ音像の「空間ぼけ」を引き起こす。全域通過ネットワークを介してＬＦ及びＲＦ信号の（周波数帯域幅又は混合レベルによって定義される）一部又は全ての何れかを処理することにより、ＣＴＲチャンネルのより低い周波数が、より小さいなＣＴＲスピーカから発散される際に、知覚される。中央チャンネルのより低い周波数の描像及び安定性が改良される。
【００４９】
伝統的なサラウンドサウンドプロセッサが、低品質のサウンドをモノ及び混合モノステレオ信号から発生する。機能低下された信号強度によってシステムがステレオ及びモノ受信の間を切り替わる時、デコーダは、中央及び他のチャンネル間で「スラミング(slamming)」効果を発生する。全てのスピーカに送られるステレオ信号が、モノラル信号に機能低下され且つ中央スピーカに送られる時のみ、スラミングが発生する。車両の前部中央のみに至るまで車両全体を通し且つ車両全体を戻り、信号がステレオからモノに切り替わり且つステレオに戻る急速な遷移又はスラムするサウンドをリスナーは知覚する。
【００５０】
図１２は、サウンド処理システムで、コヒーレンスを推定するための方法のフローチャートである。コヒーレンスは、入って来るオーディオ信号のステレオとモノラル信号の比である。このコヒーレンス推定装置に応答して、アクティブマトリックスデコーディングの程度又はステアリングは、混合モノラルステレオ信号又はモノラルのみの信号の処理の際に減少される。加えられたステアリングの量を減少すると、完全にステアリングされたステレオ信号と比較して、音質が低下するが、ステアリングの減少は、混合又はモノラル信号を完全にステアリングすることからしばしば結果されるスラミング及び他の音響異常にとっては好適である。
【００５１】
コヒーレンス推定装置を使用して、コヒーレンス値を達成するために、左及び右チャンネル信号入力がバンド制限される１２５５。値０は、純粋ステレオ信号に割り当てられ（チャンネル間に渡る信号は無い）且つ値１は、純粋なモノラル信号に割り当てられる（チャンネル間の完全なオーバーラップ）。０及び１の間の値は、ステレオ対モノラル特徴に直接比例して、モノラル／ステレオ混合信号に割り当てられる。コヒーレントＣか計算される１２５６。左チャンネル出力対右チャンネル出力に対する、及び中央チャンネル出力対サラウンドチャンネル出力に対するステアリング角度の推定値が決定される１２５７。中央対サラウンド及び左対右ステアリング角度が、計算されたコーレンス値Ｃの関数として制限される１２５９。
【００５２】
ステアリング角度を、受信信号のステレオ／モノ特徴の関数として、連続的に制限することによって、システムは、完全にアクティブなステアリング対制限されたステアリング角度処理との間で、遷移する。コヒーレント値の連続更新を通して、ステアリング角度は、利用可能な受信信号に対して連続的に最適化される。ステアリング角度遷移を平滑することによって、スラミングが減少される。
【００５３】
或る側面において、コーレント値Ｃは、以下の通り定義されている。
Ｃ＝Ｐ2LR／ＰLL＊ＰRR＝コヒーレンス
ＰLL＝左入力信号の出力
ＰRR＝右入力信号の出力、そして
ＰLR＝左及び右入力信号のクロスパワー
従って、Ｃ＝１．０である時に、音源は、純粋なモノラルであり、Ｃ＝０．０の時に、ソースは純粋にステレオである。
【００５４】
信号（例え、純粋のステレオであっても）の低周波数帯域が、ベース周波数の非方向性特徴のために、バス周波数にオーバーラップを含む時、コヒーレンス推定装置は、先ず、コヒーレンス値を計算する以前に左及び右信号の帯域を制限する。この仕方で、コヒーレンス推定が、大きなバス内容を有する音楽によってスキューされることは無い。
【００５５】
アクティブマトリックスデコーダは、以下の様に設計することができる。
中央信号／サラウンド信号＝左信号／右信号＝０の時、
デコーダからのマトリックスは、以下の様に簡単化される。
ＬＦout＝Ｌin，ＲＦout＝Ｆin，ＬＳout＝Ｌin，
ＲＳout＝Ｒin，ＣＴＲout＝０．７０７（Ｌin＋Ｒin）
これは、ステレオ、非サラウンドマトリックスである。
従って、サラウンドサウンド増強及びステアリクの度合いは、コヒーレンスの関数にされ、ここで、
ＣＴＲ／Ｓ角度＝ｆ（ＣＴＲ／Ｓmesured，Ｃ），
Ｌ／Ｒ角度＝ｆ（Ｌ／Ｒmesured，Ｃ），そして、
Ｓはサラウンド信号である。
【００５６】
或る側面においては、この関数は以下に様に、実施することができる。
ＹCTR/S＝（１−alpha）ＸCTR/S＋（alpha）Ｘstereo  Ｃ＞ステレオ信号値の場合、
ＹCTR/S＝（１−alpha）ＸCTR/S＋（alpha）Ｘmonoral  その他の場合
ＹCTR/S＝  処理のためにデコーダに通過されるＣＴＲ／Ｓ角度
ＸCTR/S＝「生」ＣＴＲ／Ｓ角度測定
Ｃ＝コヒーレンス（１．０＝モノ，０．０＝ステレオ）
Alpha  ＝  ０．０２から０．０００１の様な１．０よりも小さいスケールファクタ
Ｘstereo＝ＣＴＲ／Ｓステレオステアリング制限、及び
Ｘmonaural＝ＣＴＲ／Ｓモノラルステアリング制限
【００５７】
図１３は、サウンド処理システムで、モノラル信号を空間化するための方法のフローチャートである。或る側面においては、コヒーレンス推定装置（図１２参照）は、モノラル空間化装置と共に使用される様に適合される。このモノラル空間化装置は、環境を純粋又は略純粋なモノラル信号を加えることができる。情報をモノラル原音に加えることにより、モノラル信号は、Dolby Pro Logic I（登録商標）、Dolby Pro Logic II（登録商標）、DTS Neos 6 （登録商標）等の様なアクティブサウンドプロセッサによって処理することができる。従って、モノラル音質を改良することができる。自動車のプラットフォ―ムに対して有益であるが、ホームシステムも、純粋又は略純粋なモノラル原音から作り出された仮想ステレオ信号をアクティブに処理することによって達成される増加された音質からの益を得ることができる。
【００５８】
モノラル空間化装置において、合成サラウンド（環境）信号Ｓfが連続的に形成される１３６３。或る側面において、Ｓfは、Ｌraw及びＲraw入力信号を約７ｋＨｚ及びそれ以上に帯域制限し、これらＬ及びＲ帯域制限信号を加算し、且つこの和を２で除算することにより、導くことができる。他の側面において、入力信号は、先ず加算され、帯域制限以前に除算される。コヒーレンス推定値（Ｃ）は、上述の様に、Ｌ及びＲ入力信号に対して連続的に計算することができる１３６５。生入力信号（Ｌraw及びＲraw）は、生入力信号とＳf信号情報の加重和１３６３とコヒーレンス計算１３６５とに応答して、連続的に修正され、仮想ステレオ信号Ｌt及びＲtを発生する。仮想ステレオ信号Ｌt及びＲtは、サラウンドサウンド処理用アクティブデコーダに出力される１３６９。
【００５９】
純粋又は略純粋なモノラル信号から、仮想ステレオ信号が発生され、これが、ＣＴＲ信号から約３ｄｂから約６ｄｂ下がったＬＦおよびＲＦ信号、及びＣＴＲ信号から約６ｄｂ下がったサラウンド信号を生成することができる様にモノラル空間化装置を設計することができる。仮想ステレオ信号Ｌt及びＲtを、アクティブデコーダに入力することができる。Ｌt及びＲtは、モノラル又は略モノラルなＬraw及びＲrawＲ信号から導くことができが、Ｌraw及びＲraw信号は約７ｋＨｚに帯域制限され、従って、ＬbI及びＲbIを発生する。Ｌt及びＲtの導出は、以下の通りである。
Ｓf＝（ＬbI及びＲbI）／２；
Ｌt＝（Ｘ＊Ｌraw）＋（Ｙ＊Ｓf＊Ｃ）；
Ｒt＝（Ｘ＊Ｒraw）＋（Ｙ＊Ｓf＊Ｃ）；
ここで、Ｓfは合成サラウンド信号、
ＬbI及びＲbIは、帯域制限生入力信号、
Ｃは、上述した０．０と１．０間のコヒーレンス値である。
Ｘは、１．７０７又は異なる加重ファクタ、且つ
Ｙは、０．７又は異なる加重ファクタである。
【００６０】
加重ファクタＸ及びＹは、所望のサラウンドサウンド効果に基づいて変化することができる。従って、コヒーレンス推定装置が純粋又は略純粋のモノラルの特徴を決定する場合、サラウンド情報が、アクティブデコーディングの前に信号に加えられる。しかしながら、Ｃが０（純粋なステレオ）に近づくと、合成サラウンドの量が減少し、従って、信号のステレオ特徴が増大すると、真のステレオの近づいて仮想ステレオが除去される。コヒーレンス推定装置、モノラル空間化装置、及びアクティブデコーディングの組合せを通して、種々のモノラル及びデコード化ステレオ信号の音質が改良される。コヒーレンス推定装置に加えて、又はその代わりに、受信信号強度推定装置は、アクティブマトリックス処理の程度又はステアリングを変更するのにも使用することができる。
【００６１】
サウンド処理システムは、自動車サウンドシステムに対して利点がある。しかしながら、多くの応用において、それは、ホームシアター環境で好都合に使用することができる。これらのシステムは、アド・オン装置の追加を通して車両内でも実施することができ、また、要求される処理能力が既に存在する場合に車両内に組み込むことができる。
【００６２】
処理方法の多くは、ディジタル又はアナログ領域で達成することができる。十分な機能を有する単一のディジタル処理システムは、開示された実施の形態を実施することができ、従って、アナログ及び／又はディジタルプロセッサの必要性を除去する。この様なディジタルプロセッサは、コンパクトディスク、ＤＶＤ、ＳＡＣＤ、又は、衛星ラジオの様な、如何なる適当なディジタル供給元もオプション的に変換することができる。代替的に、ディジタルプロセッサは、アナログ・ディジタル変換器を組み込んでいて、ディジタルからアナログに事前に変換された信号、ＡＭ又はＦＭラジオ信号、又は、カセットプレーヤの様な本質的なアナログ装置からの信号の様な、アナログ信号を処理する。
【００６３】
サウンド処理システムは、２チャンネル音源マテリアルを処理することができ、適当なデコーダが使用される場合、５．１及び６．２マルチチャネル信号の様な他の複数チャネルも処理することができる。システムは、複数の音源からのサラウンドサウンドシステムの空間特徴を改良することができる。
【００６４】
ディジタル及びアナログ一次音源音楽信号に加えて、サウンド処理システムは、セル電話、レーダ検出器、スキャナー、市民バンド（ＣＢ）ラジオ、及びナビゲーョンシステムの様な追加の二次音源からのサウンド入力を処理できる。ディジタル一次音源音楽信号は、DOLBY DIGITAL AC（登録商標）、DTS（登録商標）等を含む。アナログ一次音源音楽信号は、モノラル、ステレオ、エンコード化等の信号を含む。二次音源信号は、一次音源信号と二次音源信号の間の漸次の切り換えを可能にする音楽信号と共に処理することができる。これは、車両をドライブしている時であって、電話呼び出しに答えるか、又は右曲がり命令が、ナビゲーションシステムから受信される時に、音楽がバックグラウンドにフェードされることを望む時に、利点がある。
【００６５】
多くのファクタを考慮することができるが、自動車内のサラウンド音場の連続再生での役割を果たす２つのファクタは、音源マテリアルの振幅及び位相特徴である。サウンド処理システムは、ヘッドユニット出力から増幅器入力に処理される時に、音楽信号の振幅、位相、及び混合比を制御することにより、サラウンド音場の再生を改良する方法を含む。これらのシステムは、占有位置に従って、直接、パッシブ、又はアクティブ混合及びステアリングパラメータによって、全ての座席位置に対する改良された空間音場再生を提供供することができる。混合及びステアリングパラメータは、占有位置に従う。空間特性と同様に、混合及びステアリング比は、アダプティブ特性内の車両及び／又はノイズの関数で、修正することができる。
【００６６】
本発明の種々の実施の形態が記述されたが、本発明の範囲内にあるより多くの実施の形態及び実施化が可能であることは、当業者には明瞭であろう。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】サウンドプロセッシングを含む車両のブロック図。
【図２】サウンドプロセッシングのブロック図及フローチャートである。
【図３】サウンドプロセッシングのブロック図及びフローチャートである。
【図４】グローバル低ボリューム（ノーマル以下）リスニングに対する提案されたセンターチャンネルボリュームを図示するグラフ。
【図５】サウンドプロセッシングシステムのブロック図又はフローチャートである。
【図６】サウンドプロセッシングシステムにおける音圧レベル（ＳＰＬ）及び速度との間の関係を達成するための方法のフローチャートである。
【図７】ＳＰＬ及び速度関係を図示するグラフである。
【図８】サウンドプロセッシングシステムのブロック図又はフローチャートである。
【図９】Ｌｏｇｉｃ７（登録商標）デコーダに対する混合比を図示している。
【図１０】デコーダに対する混合比を図示している。
【図１１】別体型デコーダの混合比を図示している。
【図１２】サウンドプロセッシングシステム内のコヒーレンスを推定するための方法のフローチャートである。
【図１３】サウンドプロセッシングシステム内のモノラル信号を空間化するための方法のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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