用户控制的多路音频转换系统 本发明涉及一个多路音频转换系统，包括具有信号输入和输出的音频模式转换装置，该装置用来把音频输入信号转换成音频输出信号，所述音频输出信号表现为音频输出模式中的音频。
本发明还涉及一种把音频输入信号转换成音频输出信号的方法，所述音频输出信号表现为音频输出模式中的音频，以及涉及所用到的信号。
这样一种多路音频转换系统和方法，可以从WO 02/07481中得到了解。所熟知的系统涉及一个包括信号输入和信号输出的多路立体声转换器，由此，具有立体声模式的音频输入信号转换成具有环绕声模式的音频输出信号。特别地，所熟知的系统具有立体声等级测定装置，该测定装置与所述转换器相连以影响音频信号的转换。这允许进行较宽音频模式转换而不会引入串话干扰。实际上模式转换、特别是立体声到环绕声模式的转换，既可以应用，也可以不采用。在对不同音频的感受、特别是如果歌曲和话语交替进行的情况，将导致较大的冲击现象。
因此，本发明的一个目标是提供一种经改善的多路音频转换系统，该系统能够应用平滑多路模式技术。
此外，根据本发明的多路音频转换系统，其特点在于音频模式转换装置配置成用户控制的、从音频输入信号到音频输出信号之间的转换。
类似地，根据本发明的系统，其特点在于转换是用户控制的音频模式转换。
用户控制的音频转换地从属性，可以使得根据系统的音频输出信号中多路立体声和/或环绕声效果的数目，进行平滑和个性化自由选择，这是根据本发明的多路音频转换系统和方法的一个优点所在。此外，如果对立体声或环绕声模式作出了选择，那么所选择得输出模式可能适合音乐，但是现在可以平滑地得到最优化，或者手动，或者自动地、逐渐从一种模式切换到另一种模式，以便适当听取语音。假如从语音开始，要考虑音乐的适当听取，也具有类似的优点。所选择的输出模式甚至可以是用户控制的包含部分立体声和部分环绕声效果的混合体。而局部效果的百分比可以由用户控制。
根据本发明的多路音频转换系统的一个实施例，其特点在于音频模式转换装置定义一个包含一个或多个用户功能的转换矩阵。
例如允许把一个立体声信号或者立体环绕声信号转换成一个新的立体声信号或者立体环绕声信号，后者考虑了反映平滑、个性化和所需要的音乐感受的各个连续的功能。
根据本发明的多路音频转换系统的另一个实施例，其特点在于用户控制的功能还依赖于一个或多个下述参量：
(a)音频输入信号和/或音频输出信号各自的等级；
(b)音频输入信号和/或音频输出信号各自的频谱和/或频谱元件的频谱分布；和/或
(c)音频的类型，比如语音模式，电影模式，以及音乐种类。
在实际情况中，可以允许听众作出特定的多关联的调整。这些调整，例如可以取决于她或他的住宅状况，比如房间里扬声器的位置。
根据本发明的多路音频转换系统的一个实际和简单的实施例，其特点在于至少一个用户控制的功能取决于一个变量。
利用该简单的实施方容易实现一个电路，所述电路能够连续调节多路音效的量，直到获得满意的音效为止。比较可取的是，变量值的范围在0和1之间，以便，比如0代表全是立体声而1代表全是环绕声。更为可取的是，变量的值落入0.5左右的范围内。
根据本发明的多路音频转换系统，可以具有三路或更多声频通道，用来实现全立体声空间环绕系统。
目前，根据本发明的多路音频转换系统，将结合其附加优点进行说明，而对单一的附图作出了参考，该附图图示了五个声频通道转换系统的示意图，所述转换系统用于实现根据本发明的音频转换系统的实施例。
图中特别图示了一个立体声、五声频通道、道尔比降噪声系统的逻辑解码器1，用于实现音频系统2中的音频转换装置。音频转换装置1具有信号输入设备3和信号输出设备4。信号输出设备4分别与房间6中的各个扬声器5相连。可以在系统2中设立避免多路回音的装置。如果输出信号用Y表示，而输入信号用X表示，则，在通常情况下，输出信号与输入信号之间的关系由下式给出：
Y＝FX (1)
其中F是一个矩阵，矩阵中具有以用户控制的功能形式存在的元素。矩阵F中列的数目与输入信号X中信号x的数目一致，而矩阵中行的数目与输出信号Y中信号y的数目一致。
经缩略，方程(1)可以例如，写成如下：
L R C L S R S = F 1 x L T L R T R C S L S R - - - ( 2 ) ]]> 其中F1是一个5×7的矩阵，L
T和R
T分别代表实际的左边和右边立体声信号，比如信号输入3所示，L和R为左边和右边信号，C为中央信号，S
L和S
R分别代表左边环绕声信号和右边环绕声信号。方程2可以在音频系统2中以图示在单个视图中的方式实现。现在，如果把解码器1当作已知的2-5解码器，在将信号输入3中的立体声转换成在信号输出4处的5声频通道的环绕声，指明的用户控制的矩阵装置F1，现在形成用户控制的音频转换装置-能够简单地在信号输出4和扬声器5之间进行相互连接。除了信号输出4的五个环绕声信号之外，信号输入3中的两个真实的立体声信号也用作用户控制的5×7矩阵F1的输入，以便能够对所想要的音觉平滑地进行个性化处理。
在某些元素为0的情况下，矩阵F或F1中的至少一个元素，在这里是用户控制的功能。此外他们还取决于例如，下述参量：
(a)音频输入信号和/或音频输出信号各自的等级；
(b)音频输入信号和/或音频输出信号各自的频谱和/或频谱元件的频谱分布；和/或
(c)音频的类型，比如语音模式，电影模式，以及音乐种类。
只要希望，例如立体声信号的主导信号可以由中央信号C重复产生。主导信号可以包含歌声，比如音乐中的歌声以及对话，比如电影里的对话。主导信号的不同构成部分之间的区别可以反应在上述某个参量之中，使得对合适的、以中央信号C的形式存在的转换装置1的输出信号进行强调。这对电影来说通常是所希望的，因为它使对话变得尖锐并且因此锐化了听众的电影屏幕画面，然而，对于音乐，将歌声放到中心扬声器就显得不那么具有吸引力，这是因为它提供了一种综合音响效果。较为有利的是，所述音响效果可以按照需要进行调整。可以对用户接口进行市场化，允许调整例如立体声效果和环绕声效果分别的用户对数量和比例。通过上述操作，用户可以按个性自由选择从扬声器5听取的音乐的宽度。
矩阵F或F1的用户控制的元素的功能，可以是，仅仅取决于一个变量，由下述方程式解释，其中左边部分是音频转换装置1的输出信号：
L
new＝αL
T+(1-α)L
R
new＝αR
T+(1-α)R
C
new＝(1-α)C
S
Lnew＝(1-α)S
L S
Rnew＝(1-α)S
R 其中0≤α≤1
从而如果用户调整α＝1，那么听到的是正常的立体声，而如果α＝0个则听到的是5个声音在中心C的声频通道的环绕声。对于音乐，则可以把α值设置为0.5左右以便在前端声频通道拥有更宽的音乐，以及能够使立体声和经处理的新的环绕立体声之间获得更好的平衡。