用于声隔离的音频系统和方法转让专利

申请号 : CN201780072361.9

文献号 : CN109997377B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : C·奥斯瓦尔德

申请人 : 伯斯有限公司

摘要 :

本发明提供了用于提供声隔离的音频系统和方法。在一个示例中,音频系统包括:音频源;定位为靠近第一乘坐位置的第一扬声器;定位为靠近第二乘坐位置的第二扬声器,第二扬声器被配置为基于来自音频源的音频信号向第二乘坐位置提供声能;定位为靠近第三乘坐位置的第三扬声器,第三扬声器被配置为在第一操作模式期间向第三乘坐位置提供声能;和插置在音频源和第三扬声器之间的至少一个消除滤波器,至少一个消除滤波器被配置为在第二操作模式期间向第三扬声器提供滤波后的音频信号,以在第一乘坐位置处消除由第二扬声器提供的声能的至少一部分。

权利要求 :

1.一种音频系统,包括:

至少一个音频信号源;

第一近场扬声器,所述第一近场扬声器耦接到所述至少一个音频信号源并且定位为靠近第一乘坐位置;

第二近场扬声器,所述第二近场扬声器耦接到所述至少一个音频信号源并且定位为靠近第二乘坐位置,所述第二近场扬声器被配置为基于由所述至少一个音频信号源提供的音频信号向所述第二乘坐位置提供声能;

第三近场扬声器,所述第三近场扬声器耦接到所述至少一个音频信号源并且定位为靠近第三乘坐位置,所述第三近场扬声器被配置为在第一操作模式期间基于由所述至少一个音频信号源提供的所述音频信号向所述第三乘坐位置提供声能;和至少一个消除滤波器,所述至少一个消除滤波器插置在所述至少一个音频信号源和所述第三近场扬声器之间,所述至少一个消除滤波器被配置为在第二操作模式期间向所述第三近场扬声器提供滤波后的音频信号,以在所述第一乘坐位置消除由所述第二近场扬声器提供的所述声能的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的音频系统,还包括:

至少一个传感器,所述至少一个传感器定位成检测所述第三乘坐位置的空置和占用中的至少一者并且提供对应占用信号;和控制电路,所述控制电路耦接到所述至少一个传感器并且被配置为至少部分地基于所述占用信号在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间进行选择。

3.根据权利要求2所述的音频系统,其中所述控制电路被配置为基于所述第三乘坐位置的所检测到的所述空置而在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间进行动态地切换,并且其中所述控制电路被配置为基于所述第三乘坐位置的所检测到的所述占用而在所述第二操作模式和所述第一操作模式之间进行动态地切换。

4.根据权利要求1所述的音频系统,其中在所述第二操作模式中,所述第三近场扬声器被配置为接收所述滤波后的音频信号并且辐射消除声能,使得由所述第二近场扬声器提供的声能和所述消除声能在所述第一乘坐位置破坏性地干扰。

5.根据权利要求4所述的音频系统,其中所述至少一个消除滤波器包括由传递函数限定的至少一个线性时不变滤波器。

6.根据权利要求5所述的音频系统,其中由所述第二近场扬声器提供的所述声能至少包括高频部分和低频部分,并且其中由所述第二近场扬声器提供的所述声能的所消除的部分为所述低频部分。

7.根据权利要求6所述的音频系统,其中所述至少一个消除滤波器被配置为使得在所述第二操作模式中,所述第三近场扬声器不产生与所述高频部分相关联的高频范围中的声能。

8.根据权利要求1所述的音频系统,其中所述第一乘坐位置位于第一音频内容区内,所述第二乘坐位置位于第二音频内容区内,并且所述第三乘坐位置位于所述第二音频内容区内,并且其中所述第二音频内容区位于所述第一音频内容区的向前方向或向后方向中的一者内。

9.根据权利要求8所述的音频系统,其中所述第一乘坐位置包括车辆内的第一座椅,所述第二乘坐位置包括所述车辆内的第二座椅,并且所述第三乘坐位置包括所述车辆内的第三座椅。

10.根据权利要求9所述的音频系统,其中所述第一座椅包括定位在所述车辆的第一排座椅内的驾驶员的座椅,所述第二座椅包括定位在所述车辆的第二排座椅内的第一后排乘客的座椅,并且所述第三座椅包括定位在所述车辆的所述第二排座椅内的第二后排乘客的座椅。

11.根据权利要求9所述的音频系统,其中所述第一座椅包括定位在所述车辆的第二排座椅内的第一后排乘客的座椅,所述第二座椅包括定位在所述车辆的第一排座椅内的前排乘客的座椅,并且所述第三座椅包括定位在所述车辆的所述第一排座椅内的驾驶员的座椅。

12.一种音频系统,包括:

第一音频信号源;

第一近场扬声器,所述第一近场扬声器耦接到所述第一音频信号源并且定位在第一音频内容区内;

第二音频信号源;

第二近场扬声器和第三近场扬声器,所述第二近场扬声器和所述第三近场扬声器各自耦接到所述第二音频信号源并且定位在第二音频内容区内,所述第二近场扬声器被配置为基于由所述第二音频信号源提供的音频信号向所述第二音频内容区提供声能;

至少一个传感器,所述至少一个传感器定位成检测所述第二音频内容区内并靠近所述第三近场扬声器的第一乘坐位置的空置;和至少一个消除滤波器,所述至少一个消除滤波器插置在所述第二音频信号源和所述第三近场扬声器之间,所述至少一个消除滤波器被配置为响应于由所述至少一个传感器检测到所述空置,向所述第三近场扬声器提供滤波后的音频信号,以在所述第一音频内容区内消除由所述第二近场扬声器提供的所述声能的至少一部分。

13.根据权利要求12所述的音频系统,其中所述至少一个传感器被进一步配置为检测所述第一乘坐位置的占用,并且其中所述第三近场扬声器被进一步配置为响应于由所述至少一个传感器检测到的所述占用,基于由所述第二音频信号源提供的所述音频信号向所述第二音频内容区提供声能。

14.根据权利要求13所述的音频系统,其中所述第一近场扬声器被配置为基于由所述第一音频信号源提供的所述音频信号向所述第一音频内容区提供声能,其中由所述第一音频信号源提供的所述音频信号不同于由所述第二音频信号源提供的所述第二音频信号。

15.根据权利要求14所述的音频系统,还包括控制电路,所述控制电路耦接到所述至少一个传感器并且被配置为基于所检测到的所述空置或所检测到的所述占用来在第一操作模式和第二操作模式之间进行选择,其中在所述第一操作模式中,所述第三近场扬声器被配置为向所述第二音频内容区提供所述声能,并且其中在所述第二操作模式中,所述第三近场扬声器被配置为提供消除声能,使得由所述第二近场扬声器提供的所述声能和所述消除声能在所述第一音频内容区内破坏性地干扰。

16.根据权利要求12所述的音频系统,其中由所述第二近场扬声器提供的所述声能至少包括高频部分和低频部分,并且其中由所述第二近场扬声器提供的所述声能的所消除的部分为所述低频部分。

17.根据权利要求12所述的音频系统,其中所述至少一个消除滤波器被配置为向所述第三近场扬声器提供所述滤波后的音频信号以在所述第一音频内容区内的第二乘坐位置处消除由所述第二近场扬声器提供的所述声能的所述部分,其中所述第二乘坐位置包括定位在车辆的第一排座椅内的车辆座椅。

18.根据权利要求12所述的音频系统,其中所述至少一个消除滤波器被配置为向所述第三近场扬声器提供所述滤波后的音频信号以在所述第一音频内容区内的第二乘坐位置处消除由所述第二近场扬声器提供的所述声能的所述部分,其中所述第二乘坐位置包括定位在车辆的第二排座椅内的车辆座椅。

19.一种操作音频系统的方法,所述方法包括:

提供音频信号;

响应于在第一近场扬声器处接收到所述音频信号,向第一乘坐位置提供来自所述第一近场扬声器的声能;

在第一操作模式和第二操作模式之间进行选择;

在所述第一操作模式期间,向定位为靠近第二近场扬声器的第二乘坐位置提供来自所述第二近场扬声器的声能;以及在所述第二操作模式期间,至少部分地基于向所述第二近场扬声器提供的滤波后的音频信号,在第三乘坐位置处消除从所述第一近场扬声器发射的所述声能的至少一部分。

20.根据权利要求19所述的方法,其中消除从所述第一近场扬声器发射的所述声能的所述至少一部分包括提供来自所述第二近场扬声器的消除声能,使得由所述第一近场扬声器提供的所述声能和所述消除声能在所述第三乘坐位置处破坏性地干扰。

21.根据权利要求19所述的方法,其中由所述第一近场扬声器提供的所述声能至少包括高频部分和低频部分,并且其中消除从所述第一近场扬声器发射的所述声能的所述至少一部分包括消除所述低频部分。

22.根据权利要求19所述的方法,还包括:

检测所述第二乘坐位置的空置和占用中的至少一者;以及

提供对应占用信号,其中在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间的所述选择至少部分地基于所述占用信号。

23.根据权利要求22所述的方法,其中在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间进行选择包括基于所述第二乘坐位置的所检测到的所述空置而在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间进行动态地切换。

24.根据权利要求23所述的方法,其中在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间进行选择包括基于所述第二乘坐位置的所检测到的所述占用而在所述第二操作模式和所述第一操作模式之间进行动态地切换。

说明书 :

用于声隔离的音频系统和方法

技术领域

[0001] 本公开的方面和具体实施整体涉及音频系统,并且在一些示例中,更具体地涉及用于在车辆中提供声隔离的音频系统。

背景技术

[0002] 传统上,车辆音频系统将音频信号传送至定位在车辆的乘客室的周边表面中的扬声器,诸如车辆的门或仪表板。由车辆收音机(或其他信号源)供应的音频信号被放大、处理,并且通过扬声器传送对应声能以将音频内容传达至车辆的乘员。典型的车辆音频系统向车辆的所有乘客传送共同的音频内容,而不考虑车辆内的乘客占用情况。

发明内容

[0003] 根据本公开的方面,提供了一种音频系统,该音频系统包括布置在车辆内的多个乘坐位置处的近场扬声器。具体地讲,近场扬声器中的至少一个近场扬声器可操作为大幅减少从另一个近场扬声器泄漏至不期望位置的声能。当包括在具有至少两排座椅的车辆中时,此类方面和具体实施尤其有利,其中来自靠近车辆后部的座椅的近场扬声器的声能可能不期望地泄漏至车辆前部的座椅(或者反过来)。
[0004] 具体地讲,音频系统可包括定位在车辆后部的第一座椅附近的至少一个近场扬声器,该近场扬声器可操作以使消除声能集中在车辆前部的乘坐位置处,以基本上消除来自定位在车辆后部中的另一个近场扬声器的泄漏声能。因此,每个近场扬声器可以在第一操作模式和第二操作模式之间进行动态地重新配置,在该第一操作模式期间,近场扬声器向靠近乘坐位置提供声能,在该第二操作模式期间,近场扬声器在另一个乘坐位置处提供声隔离功能(例如,降噪)。
[0005] 根据一个方面,提供了一种音频系统。在一个示例中,音频系统包括:至少一个音频信号源;耦接到至少一个音频信号源并定位为靠近第一乘坐位置的第一近场扬声器;耦接到至少一个音频信号源并定位为靠近第二乘坐位置的第二近场扬声器,第二近场扬声器被配置为基于由至少一个音频信号源提供的音频信号向第二乘坐位置提供声能;耦接到至少一个音频信号源并定位为靠近第三乘坐位置的第三近场扬声器,第三近场扬声器被配置为在第一操作模式期间基于由至少一个音频信号源提供的音频信号向第三乘坐位置提供声能;和插置在至少一个音频信号源和第三近场扬声器之间的至少一个消除滤波器,至少一个消除滤波器被配置为在第二操作模式期间向第三近场扬声器提供滤波后的音频信号,以在第一乘坐位置处消除由第二近场扬声器提供的声能的至少一部分。
[0006] 在一个示例中,音频系统还包括:至少一个传感器,该至少一个传感器被定位成检测第三乘坐位置的空置和占用中的至少一者并提供对应占用信号;和控制电路,该控制电路耦接到至少一个传感器并被配置为至少部分地基于占用信号来在第一操作模式和第二操作模式之间进行选择。根据某些示例,控制电路被配置为基于第三乘坐位置的检测到的空置在第一操作模式和第二操作模式之间进行动态地切换,并且控制电路被配置为基于第三乘坐位置的检测到的占用在第二操作模式和第一操作模式之间进行动态地切换。
[0007] 根据一个示例,在第二操作模式中,第三近场扬声器被配置为接收滤波后的音频信号并且辐射消除声能,使得由第二近场扬声器提供的声能和消除声能在第一乘坐位置处进行破坏性地干扰。在一个示例中,至少一个消除滤波器包括由传递函数限定的至少一个线性时不变滤波器。根据一个示例,由第二近场扬声器提供的声能至少包括高频部分和低频部分,并且由第二近场扬声器提供的声能的消除的部分为低频部分。
[0008] 在一些示例中,至少一个消除滤波器被配置为使得在第二操作模式下,第三近场扬声器不产生与高频部分相关联的高频范围中的声能。
[0009] 根据某些示例,第一乘坐位置位于第一音频内容区内,第二乘坐位置位于第二音频内容区内,第三乘坐位置位于第二音频内容区内,并且第二音频内容区位于第一音频内容区的前向方向或向后方向中的一者内。在一个示例中,第一乘坐位置包括车辆内的第一座椅,第二乘坐位置包括车辆内的第二座椅,并且第三乘坐位置包括车辆内的第三座椅。
[0010] 在一个示例中,第一座椅包括定位在车辆的第一排座椅内的驾驶员的座椅,第二座椅包括定位在车辆的第二排座椅内的第一后排乘客的座椅,并且第三座椅包括定位在车辆的第二排座椅内的第二后排乘客的座椅。根据一个示例,第一座椅包括定位在车辆的第二排座椅内的第一后排乘客的座椅,第二座椅包括定位在车辆的第一排座椅内的前排乘客的座椅,并且第三座椅包括定位在车辆的第一排座椅内的驾驶员的座椅。
[0011] 根据方面,提供了一种音频系统。在一个示例中,音频系统包括:第一音频信号源;耦接到音频信号源并定位在第一音频内容区内的第一近场扬声器;第二音频信号源;各自耦接到第二音频信号源并定位在第二音频内容区内的第二近场扬声器和第三近场扬声器,第二近场扬声器被配置为基于由第二音频信号源提供的音频信号向第二音频内容区提供声能;定位成检测第二音频内容区内并靠近第三近场扬声器的第一乘坐位置的空置的至少一个传感器;和插置在第二音频信号源和第三近场扬声器之间的至少一个消除滤波器,至少一个消除滤波器被配置为响应于由至少一个传感器检测到的空置,向第三近场扬声器提供滤波后的音频信号,以消除第一音频内容区内由第二近场扬声器提供的声能的至少一部分。
[0012] 在一个示例中,至少一个传感器被进一步配置为检测第一乘坐位置的占用,并且第三近场扬声器被进一步配置为响应于由至少一个传感器检测到的占用,基于由第二音频信号源提供的音频信号向第二音频内容区提供声能。根据示例,第一近场扬声器被配置为基于由第一音频信号源提供的音频信号向第一音频内容区提供声能,并且由第一音频信号源提供的音频信号不同于由第二音频信号源提供的第二音频信号。
[0013] 根据某些示例,音频系统还包括:控制电路,该控制电路耦接到至少一个传感器并被配置为基于检测到的空置或检测到的占用来在第一操作模式和第二操作模式之间进行选择,其中在第一操作模式中,第三近场扬声器被配置为向第二音频内容区提供声能,并且在第二操作模式中,第三近场扬声器被配置为提供消除声能,使得由第二近场扬声器提供的声能和消除声能在第一音频内容区内破坏性地干扰。
[0014] 在一个示例中,由第二近场扬声器提供的声能至少包括高频部分和低频部分,并且由第二近场扬声器提供的声能的消除的部分为低频部分。根据一个示例,至少一个消除滤波器被配置为向第三近场扬声器提供滤波后的音频信号,以在第一音频内容区内的第二乘坐位置处消除由第二近场扬声器提供的声能的一部分,并且第二乘坐位置包括定位在车辆的第一排座椅内的车辆座椅。在一个示例中,至少一个消除滤波器被配置为向第三近场扬声器提供滤波后的音频信号,以在第一音频内容区内的第二乘坐位置处消除由第二近场扬声器提供的声能的一部分,并且第二乘坐位置包括定位在车辆的第二排座椅内的车辆座椅。
[0015] 根据方面,提供了一种操作音频系统的方法。在一个示例中,该方法包括:提供音频信号;响应于在第一近场扬声器处接收到音频信号,向第一乘坐位置提供来自第一近场扬声器的声能;在第一操作模式和第二操作模式之间进行选择;在第一操作模式期间,向定位为靠近第二近场扬声器的第二乘坐位置提供来自第二近场扬声器的声能;以及在第二操作模式期间,至少部分地基于提供给第二近场扬声器的滤波后的音频信号,在第三乘坐位置处消除从第一近场扬声器发射的声能的至少一部分。
[0016] 在一个示例中,消除从第一近场扬声器发射的声能的至少一部分包括提供来自第二近场扬声器的消除声能,使得由第一近场扬声器提供的声能和消除声能在第三乘坐位置处破坏性地干扰。根据一个示例,由第一近场扬声器提供的声能至少包括高频部分和低频部分,并且消除从第一近场扬声器发射的声能的至少一部分包括消除低频部分。
[0017] 根据一个示例,该方法还包括:检测第二乘坐位置的空置和占用中的至少一者,以及提供对应占用信号,并且在第一操作模式和第二操作模式之间的选择至少部分地基于占用信号。在一个示例中,在第一操作模式和第二操作模式之间进行选择包括基于第二乘坐位置的检测到的空置在第一操作模式和第二操作模式之间进行动态地切换。根据一个示例,在第一操作模式和第二操作模式之间进行选择包括基于第二乘坐位置的检测到的占用在第二操作模式和第一操作模式之间进行动态地切换。
[0018] 以下仍然详细讨论了这些示例性方面和示例的其他方面、示例和优点。本文所公开的示例可以与本文所公开的至少一个原理一致的任何方式与其他示例组合,并且对“示例”、“一些示例”、“另选的示例”、“各种示例”、“一个示例”等的引用不一定互相排斥,并且旨在指示所述的特定特征、结构或特性可包括在至少一个示例中。本文中此类术语的出现未必全都指代相同的示例。本文所述的各个方面和示例可包括用于执行任何所述方法或功能的装置。

附图说明

[0019] 下面参考附图讨论至少一个示例的各个方面,这些附图并非旨在按比例绘制。包括附图以提供对各个方面和示例的例证和进一步理解,并且附图并入本说明书且构成本说明书的一部分,但并非旨在作为本公开的限制的定义。在附图中,在各种图中示出的每个相同或几乎相同的部件以类似的数字表示。为清楚起见,并不是在每个图中给每个部件都注上标记。在附图中:
[0020] 图1为根据本公开的方面的示例车辆音频系统的示意图;
[0021] 图2A至图2D为根据本公开的方面的从图1的车辆音频系统的消除滤波器块和安装在相关联的头枕的近场扬声器的示意图;并且
[0022] 图3为根据本公开的方面的用于声隔离的示例处理流程。

具体实施方式

[0023] 根据本公开的方面,提供了一种音频系统,该音频系统包括布置在多个乘坐位置处的近场扬声器。具体地讲,近场扬声器中的至少一个近场扬声器可操作为大幅减少由多个近场扬声器中的另一个近场扬声器提供并且泄漏至不期望位置的声能。在一个示例中,近场扬声器中的至少一个近场扬声器可被定位为靠近第一乘坐位置,并且可被控制以大幅减少由另一个近场扬声器泄漏并且在第二乘坐位置处接收的声能。本文讨论的近场扬声器的某些示例可以在至少第一操作模式和第二操作模式之间可操作,在该至少第一操作模式期间,近场扬声器向对应靠近乘坐位置提供声能,在该第二操作模式期间,近场扬声器提供用于在另一个乘坐位置处的改善的收听体验(例如,噪声消除)的功能。在至少这些示例中,对应乘坐位置的检测到的占用或空置可提示在第一操作模式和第二操作模式之间进行重新配置,或者反过来。
[0024] 根据某些具体实施,音频系统可包括定位在车辆后部的近场扬声器,该近场扬声器可被控制以消除由车辆后部的另一个近场扬声器泄漏至车辆前部的乘坐位置的声能。在类似的具体实施中,音频系统可包括定位在车辆前部的近场扬声器,该近场扬声器可被控制以消除由车辆前部的另一个近场扬声器泄漏至车辆后部的乘坐位置的声能。虽然本文讨论的音频系统的至少一个优点包括改善的声隔离,但参考下述示例和具体实施讨论了各种其他有益效果和优点。
[0025] 尽管本文附图的若干个视图的元件可被示出和描述为框图中的离散元件并可被称为“电路”,但除非另外指明,否则这些元件可被实现为模拟电路、数字电路或者一个或多个微处理器执行软件指令中的一者或它们的组合。例如,软件指令可包括数字信号处理(DSP)指令。除非另外指明,否则信号线可被实现为离散模拟信号线或离散数字信号线、具有能够处理单独的音频信号流的适当信号处理的单个离散数字信号线或者无线通信系统的元件。处理操作中的一些处理操作可根据系数的计算和应用来表示。计算和应用系数的等同形式可通过其他模拟信号处理技术或数字信号处理技术来执行,并包括在本公开范围内。除非另外指明,否则音频信号可以数字或模拟形式编码;常规数字-模拟转换器或模拟-数字转换器可不在图中示出。
[0026] 应当理解,本文讨论的方法和装置的示例不限于应用到以下描述中提及的或附图中示出的构造细节和部件布置。这些方法和装置能够在其他示例中实施,并且能够以各种方式操作或执行。本文提供的具体实施的示例仅出于进行示意性的目的,并非旨在进行限制。此外,本文所用的措辞和术语是出于描述的目的,而不应被视为限制。本文使用“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变型形式旨在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加的项目。对“或”的引用可以被理解为是包含性的,使得使用“或”描述的任何术语可以指示所述术语中的单个、多于一个和全部中的任何一种。对前和后、左和右、顶部和底部、上部和下部以及垂直和水平的任何引用是为了便于描述,而不是为了将本系统和方法或它们的部件限制成任何一个位置或空间取向。
[0027] 消除声音(例如,串音消除)可与近场扬声器一起利用以在在收听区域内的不同的乘坐位置诸如车舱提供离散音频内容区。“近场扬声器”可包括位于对应乘坐位置的乘员的头部位置附近的扬声器。图1示出了车辆音频系统100的示例性具体实施,该车辆音频系统包括多个串音消除滤波器和多个安装在头枕上的近场扬声器,以在车舱103内提供两个离散(前和后)的音频内容区101a、101b。虽然音频系统100在图1的示例中被示出为被配置为安装在车舱103内的音频系统,但是在各种其他具体实施中,该音频系统可被配置为安装在具有多于一个乘坐位置的其他空间中,诸如剧院、供乘骑的游乐园设施和礼堂等。
[0028] 如图1所示,系统100可包括耦接到音频信号处理电路104的一个或多个音频信号源102。音频信号处理电路104分别耦接到前音量调节电路106a和后音量调节电路106b。前音量调节电路106a和后音量调节电路106b经由消除滤波器块耦接到近场扬声器,这些消除滤波器块可包括串音消除滤波器块110a至110d。虽然在一个具体实施中,每个近场扬声器可位于对应乘坐位置的座椅的头枕内,如图1的示例系统100所示,但是在其他具体实施中,每个近场扬声器可位于与相关联的头枕的外部共延的位置,或者位于靠近乘坐位置以及靠近乘员(例如,乘员D0、D1、D2、D3)的头部的任何其他合适位置。
[0029] 响应于通过手动输入从用户接收的控制信息,控制电路114向音频信号处理电路104发送信号116,为前音频内容区101a和后音频内容区101b选择给定音频源。也就是说,该信号识别为每个音频内容区选择哪个音频源。每个音频内容区可选择不同的音频源,或者可以为前音频内容区101a和后音频内容区101b两者选择共同的音频源。在某些示例中,音频信号处理电路104将表示前区101a的音频内容的第一音频信号118传送到前音量调节电路106a,并且将表示后区101b的音频内容的第二音频信号120传送到后音量调节电路106b。
在各种示例中,第一音频信号118不同于第二音频信号120。
[0030] 响应于通过手动输入从用户接收的音量控制信息,控制电路将第一音量控制信号和第二音量控制信号122、124分别发送到前音量调节电路106a和后音量调节电路106b。前音量调节电路106a和后音量调节电路106b响应于音量控制信号122、124调节第一音频信号118和第二音频信号120的相应幅度,并向串音消除滤波器块110a至110d提供幅度调节音频信号126、128。就此而言,前音量调节电路106a控制前音频内容区101a中呈现的音频内容的音量,并且后音量调节电路106b操作以控制后音频内容区101b中呈现的音频内容的音量。
因此,即使选择相同的音频内容呈现在两个区中,区之间的音量级仍可能不同。
[0031] 在例示的示例中,前音量调节电路106a向第一串音消除滤波器块110a和第二串音消除滤波器块110b提供第一幅度调节音频信号126,并且后音量调节电路106b向第三串音消除滤波器块110c和第四串音消除滤波器块110d提供第二幅度调节音频信号128。滤波器块110a至110d中的每一个滤波器块包括可实现为最小二乘(LS)滤波器的多个串音消除滤波器。在某些示例中,每个消除滤波器可包括由传递函数限定的线性时不变滤波器。用于串音消除滤波器的滤波器传递函数可根据以下确定:
[0032] G=H-1
[0033] 其中,
[0034] G为表示所求解的滤波器传递函数的矩阵;
[0035] H为表示测量的声传递函数的矩阵,并且H-1为该矩阵的伪逆矩阵。
[0036] 滤波器传递函数G与系统的声传递函数H结合,形成串音消除系统。
[0037] 关于图1所示的示例,用于第一滤波器块和第二滤波器块110a、110b中的串音消除滤波器的滤波器传递函数可以一起求解,因为在某些示例中,这两个滤波器块一起工作,以在前乘坐位置160a、160b处提供串音消除并在后乘坐位置162a、162b处消除来自前区101a的音频。类似地,用于第三滤波器块110c和第四滤波器块110d中的串音消除滤波器的滤波器传递函数可以一起求解,因为这两个滤波器块可一起工作,以在后乘坐位置162a、162b处提供串音消除并在前乘坐位置160a、160b处消除来自后区101b的音频。串音消除滤波器块110a至110d向对应近场扬声器组提供相应的滤波后的音频信号130、132、134、136,这些近场扬声器组转换滤波后的音频信号130、132、134、136以提供声能并传送音频内容。
[0038] 如图1所示,系统100可包括一对前头枕140、142和一对后头枕144、146。在例示的示例中,前头枕中的每一个前头枕设置有四个电-声换能器,包括两个向前发射电-声换能器(例如,近场扬声器148a、148b、150a、150b)和两个向后发射电-声换能器(例如,近场扬声器152a、152b、154a、154b)。前头枕140、142的向前发射扬声器148a、148b、150a、150b为前音频内容区101a中的乘员D0、D1(即,两个前乘坐位置160a、160b)提供可听音频内容,同时还辅助在两个前乘坐位置160a、160b中的每一个前乘坐位置中实现耳间串音消除,以及在第一乘坐位置160a和第二乘坐位置160b之间实现座椅间串音消除。前头枕144、146的向后发射扬声器152a、152b、154a、154b辅助在前音频内容区101a和后音频内容区101b之间实现区间串音消除。
[0039] 后头枕144、146中的每一个后头枕包括两个向前发射扬声器(例如,近场扬声器156a、156b、158a、158b)。后头枕144、146的向前发射扬声器156a、156b、158a、158b为后音频内容区101b中的乘员(即,两个后乘坐位置162a、162b)提供可听音频内容,同时还辅助在两个后乘坐位置162a、162b的每一个后乘坐位置中实现耳间串音消除,以及在第三乘坐位置
162a和第四乘坐位置162b之间实现座椅间串音消除。以这种方式操作前头枕140、142的向前发射扬声器148a、148b、150a、150b和前头枕140、142的向后发射扬声器152a、152b、154a、
154b以及后头枕144、146的向前发射扬声器156a、156b、158a、158b在本文中称为对应近场扬声器的第一操作模式。
[0040] 参考图2A,并继续参考图1,第一串音消除滤波器块110a包括多个串音消除滤波器(示出了八个串音消除滤波器)。示出为包括左音频通道126a和右音频通道126b的立体声音频信号的第一幅度调节音频信号126通过第一串音消除滤波器块110a,以产生第一滤波后的音频信号130a至130d(统称为130),各第一滤波后的音频信号用于前头枕140、142中的向前发射近场扬声器148a、148b、150a、150b中的每一个向前发射近场扬声器。每个滤波后的音频信号130确定与向对应乘坐位置160a、160b中的乘员D0、D1提供的第一音频信号118中的每个声道相关联的净声能。
[0041] 考虑到声传递函数,与头枕140的向前发射左扬声器148a相关联的左通道滤波器200L1将左通道输入信号126a从安装在前头枕的其他扬声器148b、150a、150b、152a、152b、
154a、154b中的每一个扬声器变更到乘员D0的左耳的期望位置,以产生第一输出信号分量,该第一输出信号分量被配置为在乘员D0的左耳处再现第一音频信号的左通道音频内容。
[0042] 考虑到传递函数,与驾驶员的头枕140的向前发射左扬声器148a相关联的右通道滤波器200R1将第一幅度调节音频信号126的右通道输入126b从安装在前头枕的其他扬声器148b、150a、150b、152a、152b、154a、154b中的每一个扬声器变更到乘员D0的左耳的期望位置,以产生第二输出信号分量,该第二输出信号分量被配置为消除从前头枕140、142中的其他扬声器148b、150a、150b、152a、152b、154a、154b泄漏至乘员D0的左耳的第一音频信号118的右通道音频内容。
[0043] 第一输出信号分量和第二输出信号分量组合产生滤波后的音频信号130a,该滤波后的音频信号向头枕140中的向前发射左扬声器148a提供。第一串音消除滤波器块110a的剩余的串音消除滤波器和相关联的扬声器148b、150a、150b以类似方式操作,使得前音频内容区101a乘员D0、D1在其各自左耳处仅听到第一音频信号118的左音频内容,并且在其各自右耳处仅听到第一音频信号118的右音频内容。
[0044] 在某些示例中,滤波器200L2和200R2向头枕140中的向前发射右扬声器148b提供滤波后的音频信号130b,该滤波后的音频信号被转换以在乘员D0的右耳处再现第一音频信号118的右通道音频内容,同时消除乘员D0的右耳处由安装在前头枕的其他扬声器148a、
150a、150b、152a、152b、154a、154b泄漏的第一音频信号118的左通道内容。
[0045] 滤波器200L3和200R3向头枕142中的向前发射左扬声器150a提供滤波后的音频信号130c,该滤波后的音频信号被转换以在乘员D1的左耳处再现第一音频信号118的左通道音频内容,同时消除乘员D1的左耳处由安装在前头枕的其他扬声器148a、148b、150b、152a、152b、154a、154b泄漏的第一音频信号118的右通道内容。
[0046] 类似地,滤波器200L4和200R4向头枕142中的向前发射右扬声器150b提供滤波后的音频信号130d,该滤波后的音频信号被转换以在乘员D1的右耳处再现第一音频信号118的右通道音频内容,同时消除乘员D1的右耳处由安装在前头枕的其他扬声器148a、148b、150a、152a、152b、154a、154b泄漏的第一音频信号118的左通道内容。
[0047] 参考图2B,并继续参考图1,第二串音消除滤波器块110b包括多个串音消除滤波器(示出了八个串音消除滤波器)。再次示出为包括左音频通道126a和右音频通道126b的立体声音频信号的第一幅度调节音频信号126通过第二串音消除滤波器块110b,以产生第二滤波后的音频信号132a至132d(统称为132),各第二滤波后的音频信号用于前头枕140、142中的向后发射近场扬声器152a、152b、154a、154b中的每一个向后发射近场扬声器。这些滤波后的音频信号132确定与向后乘坐位置162a、162b中的乘员D2、D3提供的第一音频信号118中的每个声道相关联的净声能。
[0048] 考虑到声传递函数,与头枕140的向后发射左扬声器152a相关联的左通道滤波器202L1将左通道输入信号126a从安装在前头枕的其他扬声器148a、148b、150a、150b、152b、
154a、154b中的每一个扬声器变更到乘员D2的左耳的期望位置,以产生第一输出信号分量,该第一输出信号分量被配置为消除从安装在前头枕的其他扬声器148a、148b、150a、150b、
152b、154a、154b泄漏至乘员D2的左耳的第一音频信号118的左通道音频内容。
[0049] 考虑到声传递函数,与头枕140的向后发射左扬声器152a相关联的右通道滤波器202R1将来自第一幅度调节音频信号的右通道输入126b从安装在前头枕的其他扬声器148a、
148b、150a、150b、152b、154a、154b中的每一个扬声器变更到乘员D2的左耳的期望位置,以产生第二输出信号分量,该第二输出信号分量被配置为消除从安装在前头枕的其他扬声器
148a、148b、150a、150b、152b、154a、154b泄漏至乘员D2的左耳的第一音频信号118的右通道音频内容。
[0050] 第一输出信号分量和第二输出信号分量组合产生滤波后的音频信号132a,该滤波后的音频信号向头枕140中的向后发射左扬声器152a提供。第二串音消除滤波器块110b的剩余的串音消除滤波器和相关联的近场扬声器152b、154a、154b以类似方式操作,使得在后音频内容区101b(图1)的乘坐位置162a、162b处消除来自第一音频信号118的音频内容。
[0051] 滤波器202L2和202R2向140中的向后发射右扬声器152b提供滤波后的音频信号132b,该滤波后的音频信号被转换以消除乘员D2的右耳处由安装在前头枕的其他扬声器
148a、148b、150a、150b、152a、154a、154b泄漏的第一音频信号118的音频内容。
[0052] 滤波器202L3和202R3向头枕142中的向后发射左扬声器154a提供滤波后的音频信号132c,该滤波后的音频信号被转换以消除乘员D3的左耳处由安装在前头枕的其他扬声器148a、148b、150a、150b、152a、152b、154b泄漏的第一音频信号118的音频内容。
[0053] 滤波器202L4和202R4向乘员D1的头枕142中的向后发射右扬声器154b提供滤波后的音频信号132d,该滤波后的音频信号被转换以消除乘员D3的右耳处由安装在前头枕的其他扬声器148a、148b、150a、150b、152a、152b、154a泄漏的第一音频信号118的音频内容。
[0054] 参考图2C,并继续参考图1,第三串音消除滤波器块110c包括多个串音消除滤波器(示出了八个串音消除滤波器)。示出为包括左音频通道128a和右音频通道128b的立体声音频信号的第二幅度调节音频信号128通过第三串音消除滤波器块110c,以产生第三滤波后的音频信号134a至134d(统称为134),各第三滤波后的音频信号用于前头枕140、142中的向前发射扬声器148a、148b、150a、150b中的每一个向前发射扬声器。这些滤波后的音频信号134确定与向前座的乘员提供的第二音频信号120中的每个声道相关联的净声能。
[0055] 考虑到声传递函数,与头枕140的向前发射左扬声器148a相关联的左通道滤波器204L1将左通道输入信号128a从安装在后头枕的近场扬声器156a、156b、158a、158b(图1)中的每一个近场扬声器以及从安装在前头枕的其他向前发射近场扬声器148b、150a、150b中的每一个向前发射近场扬声器变更到乘员D0的左耳的期望位置,以产生第一输出信号分量,该第一输出信号分量被配置为消除从安装在后头枕的扬声器156a、156b、158a、158b以及从安装在前头枕的其他向前发射扬声器148b、150a、150b泄漏至乘员D0的左耳的第二音频信号120的左通道音频内容。
[0056] 考虑到声传递函数,与140的向前发射左扬声器148a相关联的右通道滤波器204R1将来自第二幅度调节音频信号128的右通道输入128b从安装在后头枕的扬声器156a、156b、158a、158b中的每一个扬声器以及从安装在前头枕的其他向前发射扬声器148b、150a、150b中的每一个向前发射扬声器变更到乘员D0的左耳的期望位置,以产生第二输出信号分量,该第二输出信号分量被配置为消除从安装在后头枕的扬声器156a、156b、158a、158b以及从安装在前头枕的其他向前发射扬声器148b、150a、150b泄漏至乘员D0的左耳的第二音频信号120的右通道音频内容。
[0057] 第一输出信号分量和第二输出信号分量组合产生滤波后的音频信号134a,该滤波后的音频信号向乘员D0的头枕140中的向前发射左扬声器148a提供。第三串音消除滤波器块110c的剩余的串音消除滤波器和相关联的扬声器148b、150a、150b以类似方式操作,使得在前音频内容区101a(图1)的乘坐位置处消除来自第二音频信号120的音频内容。
[0058] 滤波器204L2和204R2向头枕140中的向前发射右扬声器148b提供滤波后的音频信号134b,该滤波后的音频信号被转换以消除乘员D0的右耳处由安装在前头枕的其他扬声器148a、150a、150b和安装在后头枕的扬声器156a、156b、158a、158b泄漏的第二音频信号120的音频内容。
[0059] 滤波器204L3和204R3向头枕142中的向前发射左扬声器150a提供滤波后的音频信号134c,该滤波后的音频信号被转换以消除乘员D1的左耳处由安装在前头枕的其他扬声器148a、148b、150b和安装在后头枕的扬声器156a、156b、158a、158b泄漏的第二音频信号120的音频内容。
[0060] 滤波器204L4和204R4向头枕142中的向前发射右扬声器150b提供滤波后的音频信号134d,该滤波后的音频信号被转换以消除乘员D1的右耳处由安装在前头枕的其他扬声器148a、148b、150a和安装在后头枕的扬声器156a、156b、158a、158b泄漏的第二音频信号120的音频内容。
[0061] 参考图2D,并继续参考图1,第四串音消除滤波器块110d包括多个串音消除滤波器(示出了八个串音消除滤波器)。再次示出为包括左音频通道128a和右音频通道128b的立体声音频信号的第二幅度调节音频信号128通过第四串音消除滤波器块110d,以产生第四滤波后的音频信号136a至136d(统称为136),各第四滤波后的音频信号用于后头枕144、146中的扬声器156a、156b、158a、158b中的每一个扬声器。这些滤波后的音频信号136确定与向后座的乘员提供的第二音频信号120中的每个声道相关联的净声能。
[0062] 考虑到声传递函数,与头枕144的左扬声器156a相关联的左通道滤波器206L1将左通道输入信号128a从安装在后头枕的其他扬声器156b、158a、158b以及前头枕140、142(图1)的向前发射扬声器148a、148b、150a、150b(图1)中的每一个向前发射扬声器变更到乘员D2的左耳的期望位置,以产生第一输出信号分量,该第一输出信号分量被配置为在乘员D2的左耳处再现第二音频信号120的左通道音频内容。
[0063] 考虑到声传递函数,与左后方乘客的头枕144的左扬声器156a相关联的右通道滤波器206R1将来自第二幅度调节音频信号128的右通道输入128b从安装在后头枕的其他扬声器156b、158a、158b以及前头枕140、142的向前发射扬声器148a、148b、150a、150b中的每一者变更到乘员D2的左耳的期望位置,以产生第二输出信号分量,该第二输出信号分量被配置为消除从后头枕156b、158a、158b中的其他扬声器以及从安装在前头枕140、142中的向前发射扬声器148a、148b、150a、150b泄漏至乘员D2的左耳的第二音频信号120的右通道音频内容。
[0064] 第一输出信号分量和第二输出信号分量组合产生滤波后的音频信号136a,该滤波后的音频信号向头枕144中的左扬声器156a提供。第四串音消除滤波器块110d的剩余的串音消除滤波器和相关联的扬声器156b、158a、158b以类似方式操作,使得第三乘坐位置162a和第四乘坐位置162b的乘员在其各自左耳处仅听到第二音频信号120的左音频内容,并且在其各自右耳处仅听到第二音频信号120的右音频内容。
[0065] 滤波器206L2和206R2向头枕144中的右扬声器156b提供滤波后的音频信号136b,该滤波后的音频信号被转换以在乘员D2的右耳处再现第二音频信号120的右通道音频内容,同时消除乘员D2的右耳处由安装在前头枕的向前发射扬声器148a、148b、150a、150b和安装在后头枕的其他扬声器156b、158a、158b泄漏的第二音频信号120的左通道内容。
[0066] 滤波器206L3和206R3向头枕146中的左扬声器158a提供滤波后的音频信号136c,该滤波后的音频信号被转换以在乘员D3的左耳处再现第二音频信号120的左通道音频内容,同时消除乘员D3的左耳处由安装在前头枕的向前发射扬声器148a、148b、150a、150b和安装在后头枕的其他扬声器156a、156b、158b泄漏的第二音频信号120的右通道内容。
[0067] 滤波器206L4和206R4向头枕146中的向前发射右扬声器158b提供滤波后的音频信号136d,该滤波后的音频信号被转换以在乘员D3的右耳处再现第二音频信号120的右通道音频内容,同时消除乘员D3的右耳处由安装在前头枕的向前发射扬声器148a、148b、150a、150b和安装在后头枕的其他扬声器156a、156b、158a泄漏的第二音频信号120的左通道内容。
[0068] 上述音频系统100可允许车辆后部乘员(亦称后排乘客)(即后乘坐位置162a、162b中的乘员)收听与前乘坐位置160a、160b中的乘员不同的音频内容。系统100还可允许两组乘员(即,前排和后排)以截然不同的音量级收听相同的音频内容。例如,后乘坐位置162a、162b中的乘客可能希望以低的音量级收听与前乘坐位置160a、160b中的乘员相同的音频内容。
[0069] 当区之间的音量差异变大(>~6dB)时,由于较高频率下相对较差的隔离,在衰减区(即,较低音量区)中可能存在一些光谱着色。当在两个音频内容区中呈现相同的音频内容时,这可能会尤其明显。在一些情况下,为了抑制此类光谱着色,衰减区中的较低频率可比较高频率衰减得少,这可有助于使衰减区中的声能变平(即,保持基本平衡的光谱),以提供感觉更像常规音量控制的用户体验。
[0070] 因此,在第一模式操作期间,可控制前头枕140、142的向前发射扬声器148a、148b、150a、150b和前头枕140、142的向后发射扬声器152a、152b、154a、154b以及后头枕144、146的向前发射扬声器156a、156b、158a、158b中的每一者,以向对应乘坐位置提供改善的收听体验。被配置为向靠近乘坐位置提供滤波后的音频内容的串音滤波器和近场扬声器的各种其他示例在于2015年8月18日提交的标题为“用于提供隔离的收听区的音频系统(Audio Systems for Providing Isolated Listening Zones)”的共有美国专利申请号14/828,
991中作了进一步描述,该专利申请全文以引用方式并入本文。
[0071] 在某些其他示例中,还可驱动音频系统100内的近场扬声器中的每一个近场扬声器,以在车舱内的另一个乘坐位置处提供改善的收听体验。例如,参考图1,系统100可基于车舱103内的负载动态地重新配置消除滤波器块110a至110d中的一个或多个消除滤波器块,以驱动对应扬声器使消除声能集中在期望位置处。在第二操作模式期间执行此类操作。在操作音频系统100期间,系统100可在第一操作模式和第二操作模式之间自动地或动态地重新配置每个近场扬声器,或者反过来。
[0072] 应当理解,在封闭空间(诸如车舱130)内,由近场扬声器提供的声能可从靠近近场扬声器的表面反射,并且可能不期望地泄漏至其他乘坐位置。当一个乘坐位置处于意图接收声能的乘坐位置的前向方向或后向方向时,通常会出现这种情况。例如,由向前发射近场扬声器156a、156b提供的音频内容可能被第一乘坐位置160a处的乘员D0和第二乘坐位置160b处的乘员D1不期望地泄漏和接收。
[0073] 因此,在某些示例中,音频系统100可利用对应于空置乘坐位置的近场扬声器来提供消除声能,该消除声能破坏性地干扰非预期位置处的泄漏声能。也就是说,系统100可驱动对应于空置乘坐位置的近场扬声器在另一个位置提供消除声能,而不是向空置乘坐位置提供音频内容。一个或多个乘坐位置的空置指示或占用指示(通常显示为信号164)可经由控制电路114的传感器接口从一个或多个传感器166a至166d接收,或者由用户手动设置。每个空置指示或占用指示可通过第二操作模式指定可用于噪声消除的近场扬声器。
[0074] 如图1所示,音频系统100可包括一个或多个传感器(即,传感器166a至166d),每个传感器被定位为靠近车舱103内的乘坐位置。响应于从传感器接收到指示,控制电路114可调节前音量调节电路106a和后音量调节电路106b和/或滤波器块110a至110d中的一个或多个串音消除滤波器,以提供经调节的滤波后的音频信号。具体地讲,响应于接收到指示特定乘坐位置为空置的占用信号,控制电路114可调节对应于该空置乘坐位置的一个或多个近场扬声器的串音消除滤波器的传递函数的一个或多个系数,使得对应近场扬声器提供消除声能。例如,响应于接收到指示第四乘坐位置162b为空置的传感器输入,控制电路114可变更消除滤波器块110d的多个串音消除滤波器的传递函数的系数,该消除滤波器块向向前发射近场扬声器156a、156b、158a、158b提供滤波后的音频信号。
[0075] 在各种具体实施中,图1所示的一个或多个传感器166a至166d可包括定位在乘坐位置的车辆座椅内或周围的一个或多个传感器。例如,一个或多个传感器166a至166d可包括压力传感器、光学传感器或任何其他合适的传感器装置。在一些情况下,传感器输入可经由控制电路114的传感器接口在控制电路114处获得。可基于利用车舱103的不同占用配置进行的传递函数测量和本文所述环境的其他特性来预先确定串音消除滤波器传递函数系数。用于不同的占用配置的系数可存储在控制电路114可访问的查找表中。查找表可包括用变址操作替换运行时计算的任何阵列。例如,查找表可包括存储在静态程序存储装置中的预先计算和变址的传递函数系数的阵列。
[0076] 在某些具体实施中,控制电路114可包括单个控制器;然而,在各种其他示例中,控制电路114可由多个控制器和/或控制电路组成。虽然控制电路114被示出为与音频系统100的一个或多个部件分开,但是在各种示例中,控制电路114可与一个或多个其他部件组合,诸如音频信号处理电路104、音量调节电路106a、106b以及一个或多个消除滤波器块110a至110d。例如,控制电路114、音频信号处理电路104、音量调节电路106a、106b以及一个或多个消除滤波器110可包括软件配置元件、专用集成电路的组合,或用于执行本文所述的各种处理的各种硬件和逻辑电路的任何组合。
[0077] 在各种示例中,控制电路114包括处理器、数据存储装置、用户界面以及用于系统部件的一个或多个接口,诸如传感器接口和通信接口。处理器可耦接到数据存储装置、通信接口以及一个或多个其他接口,并且被配置为执行导致从数据存储装置存储和检索操作数据的一系列指令。处理器可以包括可商购获得的处理器,诸如由INTEL、AMD、MOTOROLA或FREESCALE制造的处理器。
[0078] 在附加的示例中,处理器可被配置为执行操作系统。操作系统可向应用软件提供平台服务。这些平台服务可包括进程间和网络通信、文件系统管理和标准数据库操作。可使用许多操作系统中的一个或多个操作系统,并且示例不限于任何特定操作系统或操作系统特性。在一些示例中,处理器可被配置为执行实时操作系统(RTOS)诸如RTLinux、或非实时操作系统诸如BSD或GNU/Linux。
[0079] 存储在数据存储装置上的指令可包括可执行程序或者可由处理器执行的其他代码。指令可持久存储为编码信号,并且这些指令可使处理器执行本文所述的功能和处理,诸如提供一个或多个控制信号以调节传递函数系数。数据存储装置可包括记录在介质上或介质中的信息,并且该信息可在执行指令期间由处理器处理。数据存储装置包括被配置为存储非暂态指令和数据的计算机可读和可写非易失性数据存储介质。此外,数据存储装置包括在操作处理器期间存储数据的处理器存储器。
[0080] 再次参考图2D,并继续参考图1的音频系统100,响应于接收到指示乘员D3的乘坐位置(即,第四乘坐位置162b)为空置的占用信号,控制电路114可调节滤波器206L3、206R3、206L4、206R4的系数,以使消除声能集中在乘员D0的乘坐位置(即,第一乘坐位置160a)处,从而在乘坐位置160a处提供与第二音频信号120相关联的音频内容的增强消除(即,除了经由扬声器148a、148b和滤波器204L1、204R1、204L2、204R2提供的消除之外)。具体地讲,左音频通道128a和右音频通道128b通过经调节的串音消除滤波器206L3、206R3、206L4、206R4,以产生滤波后的音频信号136c、136d,各滤波后的音频信号用于后头枕146中的近场扬声器158a、
158b中的每一个近场扬声器。在第二操作模式期间,滤波后的音频信号136c、136d可确定与大幅减少第二音频信号120中的每个声道的净声能相关联的净声能,该净声能从至少近场扬声器156a、156b泄漏至第一乘坐位置160a(和/或前音频内容区101a)的乘员。
[0081] 类似地,响应于接收到指示乘员D2的乘坐位置(即,第三乘坐位置162a)为空置的占用信号,控制电路114可调节滤波器206L1、206R1、206L2、206R2的系数,以使消除声能集中在乘员D1的乘坐位置(即,第二乘坐位置160b)处。具体地讲,左音频通道128a和右音频通道128b通过经调节的串音消除滤波器206L1、206R1、206L2、206R2,以产生滤波后的音频信号
136a、136b,各滤波后的音频信号用于后头枕144中的近场扬声器156a、156b中的每一个近场扬声器。在第二操作模式期间,滤波后的音频信号136a、136b可确定与大幅减少第二音频信号120中的每个声道的净声能相关联的净声能,该净声能从近场扬声器158a、158b泄漏至第二乘坐位置160b(和/或前音频内容区101a)的乘员。在其他情况下,诸如当乘坐位置160b未被占用时,与头枕142相关联的扬声器(例如,扬声器150a、150b)可用于提供从前区101a泄漏至后乘坐位置162a、162b的能量(例如,低频能量)的增强衰减。
[0082] 在另一个示例中,继续参考图1的音频系统100,再次参见图2B,响应于接收到乘员D3的乘坐位置(即,第四乘坐位置162b)为空置的指示,控制电路114可调节滤波器202L3、202R3、202L4、202R4的系数,以使消除声能集中在乘员D2的乘坐位置(即,第三乘坐位置162a)处。具体地讲,左音频通道126a和右音频通道126b通过经调节的串音消除滤波器202L3、
202R3、202L4、202R4,以产生滤波后的音频信号132c、132d,各滤波后的音频信号用于前头枕
142中的近场扬声器154a、154b中的每一个近场扬声器。在第二操作模式期间,滤波后的音频信号132c、132d可确定与大幅减少第一音频信号118中的每个声道的净声能相关联的净声能,该净声能从近场扬声器148a、148b泄漏到第三乘坐位置162a和/或后音频内容区101b的乘员。
[0083] 类似地,响应于接收到乘员D2的乘坐位置(即,图1的第三乘坐位置162a)为空置的指示,控制电路114可调节滤波器202L1、202R1、202L2、202R2的系数,以使消除声能集中在乘员D3的乘坐位置(即,图1的第四乘坐位置162b)处。具体地讲,左音频通道126a和右音频通道126b通过经调节的串音消除滤波器202L1、202R1、202L2、202R2,以产生滤波后的音频信号
132a、132b,各滤波后的音频信号用于前头枕140中的近场扬声器152a、152b中的每一个近场扬声器。在第二操作模式期间,滤波后的音频信号132a、132b可确定与大幅减少第二音频信号118中的每个声道的净声能相关联的净声能,该净声能从近场扬声器150a、150b泄漏到第三乘坐位置162a和/或后音频内容区101b的乘员。
[0084] 在特定示例中,由近场扬声器提供并泄漏到不期望位置的声能可至少包括高频部分和低频部分(例如,从近场扬声器156a、156b泄漏到第一乘坐位置160a的声能)。在此类示例中,靠近空置乘坐位置的一个或多个近场扬声器可提供消除声能以大幅消除某个频率范围的泄漏声能。例如,高频部分可在500Hz至5,000Hz的频率范围内,并且低频部分可在150Hz至500Hz的频率范围内。提供消除声能以大幅消除泄漏到另一个乘坐位置的声波的至少一部分可包括大幅消除声能的低频部分。可通过由音频系统100的其他部件(诸如,音量调节电路106b)执行的一个或多个音量控制功能来大幅减少包括泄漏声能的高频部分的频率范围。
[0085] 虽然本文讨论的是大幅消除、大幅减少泄漏到不期望位置的声能或大幅消除泄漏到不期望位置的声能的一部分,但是应当理解,可接受的泄漏声能水平将基于应用、给定系统的性能水平和/或特定乘员的敏感度水平而大不相同。因此,虽然在至少一个示例中,消除泄漏声能的一部分可包括消除全部的泄漏声能或大部分的泄漏声能,但在各种其他示例中,这可包括仅消除一小部分的泄漏声能。
[0086] 虽然参考图1的示例音频系统100以及图2A至图2D讨论的是包括“前”音频内容区101a和“后”音频内容区101b,以及“第一”乘坐位置160a、“第二”乘坐位置160b、“第三”乘坐位置162a和“第四”乘坐位置162b,但音频系统100的此类方面和实施方式可以除了例示的示例中所示的取向以外的取向布置。也就是说,虽然在一个示例中,第一乘坐位置160a和第二乘坐位置160b相对于第三乘坐位置162a和第四乘坐位置162b处于向前方向,但在各种其他实施方式中,第一乘坐位置160a和第二乘坐位置160b可处于第三乘坐位置162a和第四乘坐位置162b的向后方向。因此,在各种其他实施方式中,各种乘坐位置可定位在与图1以及图2A至图2D中所示的位置不同的位置。
[0087] 如上所述,若干示例执行用于控制声隔离并为乘坐位置的乘员提供改善的收听体验的过程。在一些示例中,这些过程由音频系统执行(诸如,参考至少图1所述的系统100)执行。此类过程的一个示例在图3中示出。
[0088] 根据图3中所示的示例,过程300可包括以下动作:提供音频信号;提供来自第一近场扬声器的声能;在至少第一操作模式和第二操作模式之间进行选择;以及在第一操作模式中,提供来自第二近场扬声器的声能,并且在第二操作模式中,消除来自第一近场扬声器的声能的至少一部分。继续参考图1所示的示例音频系统100以及图2A至图2D中来讨论图3。
[0089] 在动作302中,过程300包括提供来自一个或多个音频源102的音频信号。可在音频信号处理电路104处提供和接收一个或多个音频信号。如本文所述,每个音频内容区101a、101b可以选择不同的音频源。然而,在某些示例中,可以为前音频内容区101a和后音频内容区101b选择共同的音频源。在各种示例中,音频信号处理电路104将第一音频信号传送到前音量调节电路106a,并将第二音频信号传送到后音量调节电路106b。通常,这包括表示前区
101a的音频内容的第一音频信号118和表示后区101b的音频内容的第二音频信号120。
[0090] 在各种示例中,过程300还可包括从用户接收控制以为每个音频内容区选择特定音频源。此类动作可包括在控制电路114的用户界面处接收指示每个音频内容区的期望音频源的用户输入。响应于接收到选择,控制电路114可向音频信号处理电路104提供一个或多个信号以发起音频信号供应动作。
[0091] 一旦接收到,音量调节电路106a、106b就调节接收的音频信号的相应幅度,并向对应串音消除滤波器块提供经幅度调节的音频信号。在这方面,前音量调节电路106a控制前音频内容区101a中呈现的音频内容的音量,并且后音量调节电路106b操作以控制后音频内容区101b中呈现的音频内容的音量。
[0092] 在动作304中,过程300还包括在第一近场扬声器处接收音频信号并且向靠近该扬声器的乘坐位置提供来自第一近场扬声器的声能。例如,过程300可包括从后头枕144中的前向发射近场扬声器156a、156b向第三乘坐位置162a提供声能(例如,音乐内容)。如上所述,虽然每个近场扬声器旨在向靠近该近场扬声器的乘坐位置提供声能,但应当理解,在封闭空间(诸如,车舱)内,所提供的声能可从靠近近场扬声器的表面反射,并且可不期望地泄漏到其他乘坐位置。例如,由近场扬声器156a、156b提供的音乐内容可不期望地泄漏到至少第一乘坐位置160a。
[0093] 虽然在某些情况下,泄漏声能的接收者可能喜欢接收预期给其他收听者的音频内容,但一般来讲,泄漏声能对于那些非预期的接收者来说具有打扰性。例如,在车辆内的延长时间段期间,车辆前部内的乘员可能对收听到传送给车辆后部中的乘员的电影音轨感到厌倦。因此,在各种示例中,过程300包括以下动作:向定位为靠近另一个乘坐位置的近场扬声器提供滤波后的音频信号,并且在不期望的乘坐位置处,至少部分地基于滤波后的音频信号消除泄漏声能的至少一部分(动作310)。
[0094] 在动作306中,过程300可包括在第一操作模式和第二操作模式之间进行选择。在第一操作模式中(动作308),过程300包括向定位为靠近第二近场扬声器的乘坐位置提供来自第二近场扬声器的声能。例如,在第一操作模式期间,过程300可包括将声能从后头枕146内的前向发射近场扬声器158a、158b提供给第四乘坐位置162b。如参考至少图1所讨论的,在第一操作模式期间,每个扬声器还可操作以在对应乘坐位置处提供串音消除功能。例如,在第一操作模式中,近场扬声器158a、158b可向第四乘坐位置162b提供声能,并且可被驱动以大幅消除在第四乘坐位置106d处从任何其他近场扬声器接收的泄漏声能。
[0095] 在第二操作模式中(动作310),过程300可包括在另一个乘坐位置处消除从第一近场扬声器泄漏的声能的至少一部分,同时消除由第二近场扬声器提供的声能。例如,在动作310中,过程300可包括更新滤波器块110a至110d中的一个滤波器块内的串音消除滤波器中的一个或多个串音消除滤波器的系数,以提供滤波后的音频信号,从而使消除声能集中在期望位置处。响应于调节消除滤波器并向第二近场扬声器提供滤波后的音频信号,可辐射对应消除声能以破坏性地干扰来自第一近场扬声器的泄漏声能。例如,近场扬声器158a、
158b可接收滤波后的音频信号并辐射消除声能,以有助于在第一乘坐位置160a处消除从近场扬声器156a、156b提供的泄漏声能。
[0096] 如上文参考至少图1所讨论的,在各种示例中,给定近场扬声器的操作模式可至少部分地基于对应乘坐位置的空置或占用。因此,在某些示例中,过程300可包括检测或接收对乘坐位置的空置和占用中的至少一者的选择,以及提供对应占用信号。动作312在图3中被示为包括检测乘坐位置空置的动作;然而,在某些其他示例中,可放置类似的传感器来检测乘坐位置占用。
[0097] 参考第一操作模式,如果未检测到空置(即,检测到占用),则过程300可包括继续第一操作模式。然而,如果在第一操作模式中操作时检测到空置(即,未检测到占用),则过程300可包括切换到第二操作模式。相反,参考第二操作模式,如果未检测到空置(即,检测到占用),则过程300可包括切换到第一操作模式。然而,如果在第二操作模式中检测到空置(即,未检测到占用),则过程300可包括继续第二操作模式。
[0098] 在各种示例中,该过程还可包括参考图3未示出或未讨论的某些其他动作。此类动作和过程可包括由音频系统100的部件执行并且参考图1、图2A和图2B讨论的那些动作和过程。
[0099] 已经在上文描述了至少一个实施方式的若干方面,应当理解,本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。此类改变、修改和改进旨在成为本公开的一部分,并且旨在落入本说明书的范围内。因此,前面的描述和附图仅是示例性的,并且本公开的范围应由所附权利要求书的适当构造及其等同内容来确定。