CN101467467A - 产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种产生用于传输到多个音频再现单元(110)的音频数据的设备(100)，该设备(100)包括：音频内容传输单元(101)，其适于将用于再现的音频内容传输到所述多个音频再现单元(110)；以及本地音频数据传输单元(102)，其适于单独地将本地音频数据传输到所述多个音频再现单元(110)中的每一个，所述本地音频数据指示在对应音频再现单元(110)处在本地处理传输的音频内容以便产生可在本地再现的音频内容的方式。

Description

产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的设备和方法

技术领域

本发明涉及产生用于传输到多个音频再现(reproduction)单元的音频数据的设备。

而且，本发明涉及音频再现单元。

本发明还涉及产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的方法。

除此之外，本发明还涉及程序元件。

此外，本发明涉及计算机可读介质。

背景技术

音频回放设备变得越来越重要。特别地，越来越多数量的用户购买基于硬盘的音频播放器以及其他娱乐设备。此外，音频环绕系统变得越来越重要。

US 2005/0152557 A1公开了通过多个扬声器设备的每一个中的麦克风来捕获由所述多个扬声器设备中的一个扬声器设备产生的声音。服务器设备从所有扬声器设备接收捕获的声音的音频信号，并且计算位于由所述多个扬声器设备限定的区域内的听众的方位或位置到最靠近该听众的扬声器设备的距离与该听众到所述多个扬声器设备中的每一个的距离之间的距离差值。当这些扬声器设备之一发射声音样本时，服务器设备接收由其他扬声器设备中的每一个捕获并且从其发送的声音的音频信号。服务器设备计算发射该声音的扬声器设备与其他扬声器设备中的每一个之间的扬声器到扬声器的距离。服务器设备基于所述距离差值以及所述扬声器到扬声器的距离计算所述多个扬声器设备的布局结构。

US 2005/0015805 A1公开了一种控制电力线通信(PLC)网络上分布的视频和音频设备的系统。流式视频和/或音频在通过接口与电力线通信网络连接的媒体设备之间通信。这些设备通常由媒体服务器控制，所述媒体服务器优选地被配置用于使用远程控制单元接收来自用户的命令，其中，命令由媒体设备接收，并且并非对该媒体设备发令的某些命令通过该媒体设备到达媒体服务器，以控制其他媒体设备的行为。所述服务器支持调节编码和/或解码延时，以便同步媒体设备上输入或输出的流。锁定功能和密码控制特征被提供来限制对内容的控制或传播。优选地，速率控制被提供，以用于限制流对带宽的利用以及房间到房间的直播暂停特征，以防止由于中断而引起的丢失。

然而，存在这样的系统的功能不充分的情况。

发明内容

本发明的目的是允许实现高效的音频数据处理。

为了实现上述目的，提供了依照独立权利要求的产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的设备、音频再现单元、产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的方法、程序元件以及计算机可读介质。

依照本发明的一个示例性实施例，提供了产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的设备，该设备包括：第一音频数据传输单元(其也可以表示为音频内容传输单元)，其适于将用于再现的音频内容传输到所述多个音频再现单元；以及第二音频数据传输单元(其也可以表示为本地音频数据传输单元)，其适于单独地将本地音频数据传输到所述多个音频再现单元中的每一个，所述本地音频数据指示在对应音频再现单元处在本地处理传输的音频内容以便产生(换言之，得到)可在本地再现的音频内容的方式。

依照本发明的另一个示例性实施例，提供了音频再现单元，该音频再现单元用于再现由具有上述特征的、产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的设备产生的音频数据，该音频再现单元包括：第一音频数据接收单元(其也可以表示为音频内容接收单元)，其适于接收用于再现的音频内容；以及第二音频数据接收单元(其也可以表示为本地音频数据接收单元)，其适于接收本地音频数据，所述本地音频数据指示在本地处理接收的音频内容以便产生可在本地再现的音频内容的方式。

依照本发明的另一个示例性实施例，提供了产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的方法，该方法包括：将用于再现的音频内容传输到所述多个音频再现单元；以及单独地将本地音频数据传输到所述多个音频再现单元中的每一个，所述本地音频数据指示在对应音频再现单元处在本地处理传输的音频内容以便产生(换言之，得到)可在本地再现的音频内容的方式。

依照本发明的又一个示例性实施例，提供了一种程序元件，在由处理器执行时，其适于控制或者执行具有上述特征的、产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的方法。

依照本发明的再一个示例性实施例，提供了一种计算机可读介质，计算机程序存储在该计算机可读介质中，在由处理器执行时，其适于控制或者执行具有上述特征的、产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的方法。

依照本发明实施例的音频处理可以通过计算机程序来实现，这是通过软件或者通过使用一个或多个专用电子优化电路(即以硬件)或者以混合形式(即借助于软件部件和硬件部件)来实现的。

依照本发明的一个示例性实施例，可以提供具有控制实体以及多个本地分布的扬声器的音频系统。为了保持所需的带宽较小，并且为了提供允许甚至在设备使用期间动态地添加或去除扬声器的灵活的系统，可以分发音频内容流，而不管接收扬声器的数量或布置如何。此外，只有少量的附加控制数据单独地发送到被识别的扬声器中的一部分或者每一个，所述扬声器可以用来依照所述网络中对应扬声器的特定功能和/或位置有选择地修改音频内容。例如，增益和/或延迟信息可以包含在这种本地音频数据中。

这种系统可以解决所需带宽可能随着安装的扬声器数量的增加而增加的问题。依照本发明的一个示例性实施例，发送基本上与采用的扬声器数量无关的充分低的比特率流，并且在扬声器终端处通过使用空间呈现(render)参数来在本地呈现声音。这种系统可以在自动扬声器位置寻找阵列中实现，并且可以使用基于电力线通信的网络。这种系统可以明显地与其中只是以时间顺序方式为每个扬声器发送出音频数据包的系统区分开来，后者可能在带宽要求方面不那么高效。

依照本发明的一个示例性实施例，可以提供到处都有扬声器的动态可扩展(scaleable)音频环绕系统。在这种情况下，可以提供用于自动地检测/调节多扬声器音频系统的布局结构的方法，其中，使用电力线通信方式进行通信。任意数量的扬声器可以被连接，而基本上不改变带宽的要求。

音频环绕系统可以具有多达七个或者甚至更多个连接的扬声器。在实践中，消费者通常会有正确地设置这些扬声器的问题(例如归因于房间中的物理布局)，并且音频视频感觉可能显著降低。

依照本发明一个示例性实施例，可以提供再现(扬声器)单元，其包括用于根据位置信息呈现音频信号的呈现装置。此外，可以提供注册装置，其适于将所述再现单元注册到包括若干(一个或多个)另外的再现单元的声音系统。测量装置可以适于测量再现单元和所述另外的再现单元之间的距离，得到距离信息。计算单元可以被提供，以基于所述距离信息计算用于每个扬声器的增益和/或延迟信息。接口装置可以被提供，以将所述增益和延迟信息传输到所述扬声器。

如果去除了扬声器——这可以由所述系统检测到，因为该扬声器不再进行响应——那么可以计算新的增益和延迟，并且将其发送到另外的再现单元。因此，可以动态地添加或去除扬声器。在这种情况下，可以提供具有任意数量的扬声器的动态环绕系统。

依照一个示例性实施例，所述系统的再现单元可以适于接收流式传送的音频信号。因此，如果附加的再现单元注册到该声音系统，那么该再现单元仅需要了解对这些音频声道延迟多少以及这些音频声道必须与哪些增益相乘。结果，对于到达该附加的再现单元的额外的音频流，不需要额外的带宽。

为了降低甚至更多的带宽，可以使用称为空间音频编码(SAC)的技术，从而仅需向一个或两个或者更多个(压缩的)音频声道流式传送一些附加的参数，以便在本地复原所有音频声道。

本发明的示例性实施例可以在家庭娱乐系统中实现。

依照一个示例性实施例，提供了音频环绕系统，其可以利用任意数量的连接的扬声器来操作。这些扬声器可以是能够以动态方式简单地被插入到功率点中的单元，换言之，在操作期间，可以从功率点添加或者去除扬声器，并且音频环绕系统可以相应地在声音再现方面做出反应。可以例如经由电力线通信来实现从环绕系统到扬声器的通信。这种系统的一个优点是，附加的连接的扬声器并不导致带宽的显著增加，并且从而可以是高度可扩展的。

音频环绕系统可以具有多达七个连接的扬声器。然而，本发明的示例性实施例并不限于七个扬声器，而是可以用于任意数量的扬声器。ITU建议推荐了应当如何设置这些扬声器(参见Recommendation ITU-RBS.775-1，“multiple stereophonic sound system with and withoutaccompanying picture”)。然而，在实践中，例如归因于房间的物理布局，消费者可能有正确地设置这些扬声器的问题，并且音频视频感觉可能显著地降低。依照本发明一个示例性实施例的系统可以自动地补偿错误设置的扬声器。

依照本发明一个示例性实施例的系统要发挥适当的作用，可以考虑不同的架构状况：

找到所有扬声器在房间中的位置

如ITU所推荐的和/或如所述系统所期望的那样，处理音频，使得听众具有该音频来自正确的方向的错觉

确保当插入或拔出附加的扬声器单元时，所述系统可以相应地做出反应

对于高度可扩展的系统，当添加附加的扬声器单元时，网络通信不应当增加过多。

依照一个示例性实施例，提供了自动扬声器配置系统，其中，扬声器模块包含用于基于它们的位置在本地呈现音频的硬件。

例如，使用噪声注入以及多维尺度分析(multidimensionalscaling)可以找到扬声器的位置。噪声注入可以使得测量扬声器之间的冲击响应成为可能，从中可以导出所述距离。给定这些距离，那么可以通过使用多维尺度分析来计算扬声器的位置。作为所述系统的参考，可以使用电视并且可以相对于该参考定位幻听声源(phantom soundsource)(参见下文)。

幅度调整(panning)可以用来在一定位置处建立幻听声源，使听众产生正确地放置了扬声器的错觉。幻听声源是通过以下操作来建立的：向每个扬声器馈送相同的单音频信号，例如馈送来自声源(例如DVD)的一个音频声道，但是向每个扬声器馈送不同增益。例如，如果连接了两个扬声器，那么向这两个扬声器馈送相同的音频信号并且馈送相同的增益可以在这些扬声器的中间建立幻听声源。增大一个增益同时减小另一个增益可以移动该幻听声源的位置。向每个扬声器添加可能具有不同增益的附加的音频信号可以建立附加的幻听声源。在这个方面，可以明确参考van Leest，A.J，“On amplitude panning andasymmetric loudspeaker set-ups”，119^th AES Convention，Paper6613，pp.1-8，Oct.2005。这篇论文描述了对于任意数量的扬声器以及对于任意数量的扬声器设置而言，可以如何执行针对原始音频声道必须与之相乘的增益的计算，也可以在本发明实施例的情况下以有利的方式实现这篇论文的公开内容。在该计算中，假设这些扬声器距中央听众相等的距离。在实践中，情况可能并非如此。然而，可以通过施加延迟和增益补偿来将这种计算应用到非环形扬声器设置中。这种技术例如在Gerzon，M.A.，“The design of distance panpots”，Preprint 3308 of the 92^nd AES Convention，Vienna，pp.1-33，1992中进行了描述。可以明确参考这篇论文的相应部分，其可以以有利的方式与依照本发明的示例性实施例的系统相结合。

当添加了新的扬声器单元时，那么该扬声器单元可以使得自身为所述系统所知悉。可以测量该新的扬声器单元与其他扬声器单元之间的距离，并且可以计算用于所有扬声器单元的新的增益和延迟，并将其发送给这些扬声器。如果去除了扬声器——这可以由所述系统检测到，因为该扬声器不再进行响应——那么可以计算新的增益和延迟，并且将其发送到其余扬声器单元。

由于幅度调整可以用来建立幻听声源，因而使用声源的音频声道(例如DVD的五个音频声道)可能就足够了。这些音频声道可能必须被流式传送到每个扬声器。因此，如果插入了附加的扬声器，那么该扬声器仅需了解对这些音频声道延迟多少以及这些音频声道要与哪个增益相乘。结果，对于到达该附加的扬声器的额外音频流而言，基本上不需要额外的带宽。

为了降低甚至更多的带宽，可以使用称为空间音频编码(SAC)的技术，从而仅需向一个或两个(例如压缩的)音频声道流式传送一些附加的参数，以便在本地复原所有音频声道。例如，Herre，J.，Purnhagen，H.，Breebaart，J.，Faller，C.，Disch，S.，

，K.，Schuijers，E.，Hilpert，J.，Myburg，F.，“The reference modelarchitecture for MPEG spatial audio coding”，118^th AESConvention，Paper 6447，pp.1-13，May 2005以及Breebart，J.，Disch，S.，Faller，C.，Herre，J.，Hotho，G.，

，K.，Myburg，F.，Neusinger，M.，Oomen，W.，Purnhagen，H.，

，J.“MPEG spatialaudio coding/MPEG surround：Overview and current status”，119^th AES Convention，Paper 6599，pp.1-17，Oct.2005中公开了这种空间音频编码(SAC)技术。可以依照本发明的示例性实施例来实现这两篇文献中公开的这样的空间编码方案。

依照本发明另一个示例性实施例，可以提供自动扬声器配置系统，其中，扬声器模块包含用于基于其位置在本地呈现音频的硬件。可以通过使用电力线通信将数据从服务器传输到扬声器模块。可替换地，可以通过使用无线通信方案将数据从服务器传输到扬声器模块。可以将一定数量的音频声道或对象发送到扬声器模块，所述数量可以与扬声器模块的数量无关。元数据可以与音频一起发送，这允许实现非常低的比特率(像在SAC中那样)。在扬声器模块中可以基于依赖于扬声器位置的呈现信息来操作元数据。可以在服务器处计算扬声器的位置，并且可以将呈现数据从服务器发送到扬声器模块。然而，可以在扬声器模块处在本地计算所述位置，这可以代表自组(ad hoc)网络。

接下来，将解释本发明的另外的示例性实施例。在下文中，将解释产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的设备的另外的示例性实施例。然而，这些实施例也适用于音频再现单元、产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的方法、程序元件以及计算机可读介质。

所述设备的音频内容传输单元可以适于将用于再现的共享(即相同)音频内容传输到所述多个音频再现单元中的每一个。因此，不必将特别修整的单独的音频内容流发送到所述扬声器中的每个单独的扬声器，这可以降低带宽的要求。换言之，可以以非特定的方式将同一音频内容发送到每个所述扬声器。这可以允许实现实际音频内容(例如要由扬声器回放的歌曲)的小带宽传输。

音频内容传输单元可以适于将用于再现的音频内容传输到所述多个音频再现单元，所述音频内容与所述多个音频再现单元的数量无关。由于音频内容可以简单地在所有连接的扬声器周围散布，因而带宽基本上与连接的扬声器的数量无关。这可以允许建立一种动态系统，其中，甚至在该系统的操作期间也可以简单地添加或者去除扬声器。

本地音频数据传输单元可以适于将不同的本地音频数据传输到所述多个音频再现单元中的不同音频再现单元。因此，只有包含用于分别控制音频再现单元每个单独的扬声器的回放功能的参数信息的本地音频数据可以被修整或者特别地适于该扬声器。因此，只有非常少量的数据必须关于单独的扬声器来个别化。包含在本地音频数据中的数据数量可以显著地小于包含在音频内容中的数据数量。

所述本地音频数据传输单元可以适于将本地音频数据单独地传输到所述多个音频再现单元中的每一个，以便使用一个或多个空间呈现参数在所述多个音频再现单元中的每一个处在本地呈现可再现的音频内容。因此，可以基于单独的扬声器在环境(例如房间)中的位置，特别是基于该扬声器相对于其他扬声器位置的位置，来执行要回放的音频相对于该扬声器的空间自适应。

所述本地音频数据传输单元可以适于将本地音频数据单独地传输到所述多个音频再现单元中的每一个，以便使用一个或多个增益参数和/或一个或多个延迟参数在所述多个音频再现单元中的每一个处在本地呈现可再现的音频内容。因此，通过简单地调节不同扬声器的音频回放的幅度和/或定时，可以使得使用多个这样的扬声器来产生幻听声源成为可能。

所述本地音频数据传输单元可以适于将本地音频数据单独地传输到所述多个音频再现单元中的每一个，所述本地音频数据依赖于所述多个音频再现单元的数量。因此，当修改了连接的扬声器的数量时，只有这样的添加的或者去除的扬声器的本地音频数据必须加以调节。这可以实现非常低的计算负荷，并且对于整个带宽要求基本上没有影响。

所述本地音频数据传输单元可以适于将本地音频数据单独地传输到所述多个音频再现单元中的每一个，所述本地音频数据依赖于所述多个音频再现单元的空间分布。因此，当所述系统具有有关不同扬声器在空间(例如房间)中的空间分布的信息时，可以相应地调节单独的参数中的回放参数，以便实现适当的音频回放质量。

所述通信接口可以被提供，以用于连接所述多个音频再现单元。因此，所述设备可以经由这样的通信接口连接到扬声器。所述连接可以是有线的(例如经由常规的电缆或者经由电力线)，或者可以通过无线方式(例如经由蓝牙、红外通信等)提供所述连接。

所述通信接口可以适于以动态的方式连接所述多个再现单元。在这种情况下，术语“动态”可以表示这样的情况：其中，在操作期间，可以发生将单独的扬声器连接到网络，或者从网络中去除单独的扬声器，这允许实现可以以对用户友好的方式操作的非常灵活的系统。

位置检测单元可以被提供，以用于检测所述多个音频再现单元中的至少一部分的位置。这种位置检测单元可以与不同的扬声器通信，并且因而可以交换可以基于其计算单独的距离的信号(例如声学或电磁信号)。

所述位置检测单元可以按以下方式耦合到本地音频数据传输单元：可以基于所述多个音频再现单元中的至少一部分的检测的位置来调节本地音频数据。换言之，当已经确定了不同扬声器的空间关系时，可以相应地调节音频的回放。

所述设备可以包括音频编码器单元，其用于对要传输到所述多个音频再现单元的本地音频数据和/或音频内容进行编码。这种编码器单元可以基于上述空间音频编码(SAC)方案。

所述设备可以实现为包括以下设备的组中的至少一个：音频环绕系统、游戏设备、DVD播放器、CD播放器、基于硬盘的媒体播放器、互联网无线电设备、公共娱乐设备、MP3播放器、高保真系统、车辆娱乐系统、汽车娱乐系统、医疗通信系统、音乐影剧厅系统以及家庭影院系统的。

在下文中，将解释所述音频再现单元的另外的示例性实施例。然而，这些实施例也适用于产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的设备、所述方法、程序元件以及计算机可读介质。

所述音频再现单元可以包括位置检测单元，其用于检测该音频再现单元相对于至少一个另外的音频再现单元的位置。因此，也可以在所述音频再现单元内部提供所述位置检测单元，这与其中在所述设备中实现位置检测单元的实施例形成对照。

所述音频再现单元可以包括声波发生单元，其用于基于由所述音频内容接收单元接收的音频内容以及基于由本地音频数据接收单元接收的本地音频数据来产生声波。这种声波发生单元可以是产生可以由人类用户感知的声音的实际实体。可以向该声波发生单元提供音频数据，基于该音频数据输出声波。

依照本发明一个实施例的系统可以适于使用幅度调整。上面已经更详细地描述了这种幅度调整技术。

然而，尽管依照本发明实施例的系统主要预期用来改善声音或音频数据的回放，但是也可以将该系统应用于音频数据和视觉数据的组合。例如，可以在像视频播放器那样的其中使用了扬声器的音视频应用中或者在家庭影院系统中实现本发明的一个实施例。

根据以下将要描述的实施例的实例，本发明的上述方面以及其他方面是清楚明白的，并且参照这些实施例的实例而被阐述。

附图说明

以下将参照实施例的实例来更加详细地描述本发明，但是本发明并不限于这些实施例。

图1示出了依照本发明一个示例性实施例的产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的设备。

图2示出了依照本发明一个示例性实施例的产生用于传输到多个音频再现单元的音频数据的设备。

图3示出了依照本发明一个示例性实施例的音频再现单元。

具体实施方式

附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，相似或相同的元件提供有相同的附图标记。

在下文中，将参照图1解释音频环绕系统120。

音频环绕系统120包括产生用于传输到多个音频再现单元110的音频数据的设备100，并且包括连接到设备100的所述多个音频再现单元110。

图1示出了适于存储待再现的音频项目的音频源121。这种音频源121可以是CD播放器、DVD播放器或者基于硬盘的媒体播放器中的硬盘。

在用户输入/输出接口122的控制下，可以将存储在音频源121中的音频项目(例如歌曲)提供给设备100，以便经由音频再现单元110进行再现，音频再现单元110在这种情况下用作扬声器110。

这种用户接口122可以是图形用户接口(GUI)。这种图形用户接口122可以包括显示设备(比如阴极射线管、液晶显示器、等离子显示设备等等)，其用于分别向操作人员和用户显示信息，即诸如与音频回放有关的数据之类的信息。此外，用户接口122可以包括输入单元，其允许用户输入数据(比如指定回放音频内容的方式的数据)或者向系统提供控制命令。这种输入设备可以包括小键盘、操纵杆、轨迹球、触摸屏或者甚至可以是语音识别系统的麦克风。接口122可以允许人类用户以双向的方式与系统120通信。

当用户希望再现特定音频片段时，用户经由用户输入/输出单元122提供相应的命令。因此，存储在音频源121上的相应选择的音频项目从音频源121提供给音频内容传输单元101，音频内容传输单元101适于将用于再现的音频内容传输到多个扬声器110。此外，设备100包括本地音频数据传输单元102，其适于将本地音频数据单独地传输到多个音频再现单元110中的每一个，所述本地音频数据指示在对应音频再现单元110处在本地处理传输的音频内容以便产生可在本地再现的音频内容的方式。

因此，音频内容以非特定的方式从音频内容传输单元101提供给每个扬声器110，更详细地说，提供给对于每个扬声器110是预知的对应的音频内容接收单元111。

与之形成对照的是，从本地音频数据传输单元102提供给每个扬声器110(更详细地说，提供给每个扬声器110的相应的本地音频数据输入单元112)的本地音频数据包括特定音频回放参数，其被分配给单独的扬声器110的特定功能。因此，对应的内容接收单元111接收的音频信息对于每个对应的内容接收单元111是相同的，并且不同扬声器110的对应本地音频数据输入单元112接收的音频信息对于每个本地音频数据输入单元112是不同的。特别地，对应的增益和延迟参数从本地音频数据传输单元102提供给扬声器110的对应本地音频数据输入单元112。可以经由电力线通信网络来提供设备100和扬声器110之间的通信。

设备100中提供了位置检测单元103，其通过以下方式耦合到本地音频数据传输单元102：可以基于每个扬声器110的被检测到的位置来调节本地音频数据。如图1所示，位置检测单元103以双向的方式耦合到扬声器110。因此，与扬声器110结合的位置检测单元103检测单独的扬声器110的实际位置。基于这(些)位置，本地音频数据传输单元102可以计算用于符合该实际位置的单独的扬声器110的合适本地音频数据。

每个扬声器110从内部处理由接口单元111、112接收的数据，并且据此产生可以由听众感知的可听见的声音。

下面将参照图2描述依照本发明一个示例性实施例的产生用于传输到多个音频再现单元220(扬声器单元)的音频数据的设备200。

由图2可知，音频源121耦合到设备100(其也可以表示为服务器)。音频源121向服务器100提供音频内容。服务器100耦合到音频编码器201。音频编码器201经由网络202向每个音频再现单元220提供编码的音频信号。更详细地说，所述编码的音频信号被提供给音频再现单元220的每个对应的扬声器处理单元210，所述扬声器处理单元210适于执行音频数据处理，以便向对应声波发射单元211提供输出音频信号，声波发射单元211适于实际发射作为声音的声波。

图3示出了图2的音频再现单元220(特别是扬声器处理单元210以及声波发射单元211)的结构的更详细视图。

特别地，扬声器处理单元210包括音频解码器单元300、增益单元302、噪声整形器单元303、距离测量单元301以及作为声音检测器的麦克风304。

因此，图2示出了在任何希望的位置具有音频再现单元220的动态可扩展音频环绕系统200的总览图。图3示出了图2的扬声器单元，其具有处理模块210并且具有声波发射器211，声波发射器211在这种情况下是扬声器。

系统200包括音频源121，比如CD播放器或DVD播放器。服务器100可以是计算机或微处理器。可选地可以提供音频编码器单元201来对多声道音频进行编码。网络202可以例如为无线网络或者电力线通信网络。音频再现单元220可以包含作为声波发射设备的实际扬声器211以及扬声器处理模块210。

服务器100可以与音频再现单元220通信。它可以计算用于每个音频再现单元220的增益信息(或者简称为“增益”)和延迟信息(或者简称为“延迟”)，并且可以将这些信息发送给音频再现单元220。而且，当必须计算音频再现单元220之间的距离时，服务器100可以初始化音频再现单元220。可替换地，扬声器处理单元210基于自组网络协议在本地计算位置。

可选地，音频编码器201可以在将音频流式传送到音频再现单元220之前例如通过使用SAC来对该音频进行编码。然而，原始音频流也是可行的。空间音频编码(SAC)是一种利用空间线索将多声道音频信号表示成下混频单声道信号或立体声信号的处理。SAC的主要优点是在保持感知声音质量的同时显著地降低比特率。

在图3中，更详细地绘出了音频再现单元220。它包括可选的音频解码器300，所述解码器300对经由网络202接收的编码音频进行解码。在增益调节单元302中，音频声道与从服务器100处接收的增益参数(呈现)相乘，并且通过加法单元305相加，得到单声道音频输出。可选地，这些增益也可以由音频解码器300使用，如图3中的虚线所示。这可以导致甚至更加高效的呈现，并且可以省去这些增益的在后乘法。

扬声器211可以回放得到的单声道音频信号。如果必须计算距离，那么可以通过使用心理声学模型将噪声以察觉不到的方式添加到得到的音频信号中。该音频再现单元220还可以包括从其他音频再现单元220处捕获噪声的麦克风304，以便计算脉冲响应，并且确定所述音频环绕系统的不同音频再现单元220之间的距离。这些距离可以发送到服务器100，所述服务器100应用幅度调整并且计算发送到音频再现单元220的正确增益。

应当指出的是，措词“包括”并没有排除其他的元件或特征，并且“一”或“一个”并没有排除复数。此外，可以对结合不同实施例描述的元件进行组合。

还应当指出的是，权利要求中的附图标记不应当被视为限制了权利要求的范围。

Claims (26)

1.一种产生用于传输到多个音频再现单元(110)的音频数据的设备(100)，该设备(100)包括：

第一音频数据传输单元(101)，其适于将用于再现的音频内容传输到所述多个音频再现单元(110)；

第二音频数据传输单元(102)，其适于单独地将本地音频数据传输到所述多个音频再现单元(110)中的每一个，所述本地音频数据指示在对应音频再现单元(110)处在本地处理传输的音频内容以便产生可在本地再现的音频内容的方式。

2.依照权利要求1的设备(100)，

其中，所述第一音频数据传输单元(101)适于将用于再现的共享音频内容传输到所述多个音频再现单元(110)中的每一个。

3.依照权利要求1的设备(100)，

其中，所述第一音频数据传输单元(101)适于将用于再现的音频内容传输到所述多个音频再现单元(110)，所述音频内容基本上与连接到或者可连接到所述设备(100)的所述多个音频再现单元(110)的数量无关。

4.依照权利要求1的设备(100)，

其中，所述第二音频数据传输单元(102)适于将不同的本地音频数据传输到所述多个音频再现单元(110)中的不同音频再现单元。

5.依照权利要求1的设备(100)，

其中，所述第二音频数据传输单元(102)适于将本地音频数据单独地传输到所述多个音频再现单元(110)中的每一个，以便允许使用一个或多个空间呈现参数在所述多个音频再现单元(110)中的每一个处在本地呈现可再现的音频内容。

6.依照权利要求1的设备(100)，

其中，所述第二音频数据传输单元(102)适于将本地音频数据单独地传输到所述多个音频再现单元(110)中的每一个，以便允许使用一个或多个增益参数和/或一个或多个延迟参数在所述多个音频再现单元(110)中的每一个处在本地呈现可再现音频内容，所述增益参数指示所述可再现音频内容的增益，所述延迟参数指示再现所述可再现音频内容的延迟。

7.依照权利要求1的设备(100)，

其中，所述第二音频数据传输单元(102)适于将局部音频数据单独地传输到所述多个音频再现单元(110)中的每一个，所述局部音频数据依赖于所述多个音频再现单元(110)的数量。

8.依照权利要求1的设备(100)，

其中，所述第二音频数据传输单元(102)适于将本地音频数据单独地传输到所述多个音频再现单元(110)中的每一个，所述本地音频数据依赖于所述多个音频再现单元(110)的空间布置。

9.依照权利要求1的设备(100)，

包括：通信接口，该通信接口用于与所述多个音频再现单元(110)进行通信。

10.依照权利要求9的设备(100)，

其中，所述通信接口适于以有线的方式或者以无线的方式与所述多个音频再现单元(110)进行通信。

11.依照权利要求9的设备(100)，

其中，所述通信接口适于与所述多个音频再现单元(110)进行通信，以便形成电力线通信网络或者蓝牙网络。

12.依照权利要求9的设备(100)，

其中，所述通信接口适于与任意数量的再现单元(110)进行通信。

13.依照权利要求9的设备(100)，

其中，所述通信接口适于以动态的方式与所述多个再现单元(110)进行通信。

14.依照权利要求1的设备(100)，

包括：位置检测单元(103)，该位置检测单元(103)用于检测所述多个音频再现单元(110)中的至少一部分的位置。

15.依照权利要求14的设备(100)，

其中，所述位置检测单元(103)耦合到所述第二音频数据传输单元(102)，使得所述局部音频数据可基于所述多个音频再现单元(110)中的至少一部分的检测到的位置来调节。

16.依照权利要求1的设备(200)，

包括：音频编码器单元(201)，该音频编码器单元(201)用于对要传输到所述多个音频再现单元(110)的本地音频数据和/或音频内容进行编码。

17.依照权利要求16的设备(200)，

其中，所述编码器单元(201)适于使用空间音频编码进行编码。

18.依照权利要求1的设备(200)，

包括：多个音频再现单元(110)，所述多个音频再现单元(110)连接到或者可连接到所述第一音频数据传输单元(101)和/或所述第二音频数据传输单元(102)。

19.依照权利要求1的设备(200)，

实现为包括以下设备的组中的至少一个：音频环绕系统、游戏设备、DVD播放器、CD播放器、基于硬盘的媒体播放器、互联网无线电设备、公共娱乐设备、MP3播放器、高保真系统、车辆娱乐设备、汽车娱乐设备、医疗通信系统以及家庭影院系统。

20.一种音频再现单元(110)，其用于再现由依照权利要求1的、产生用于传输到多个音频再现单元(110)的音频数据的设备(100)产生的音频数据，该音频再现单元(110)包括：

第一音频数据接收单元(111)，其适于接收用于再现的音频内容；

第二音频数据接收单元(112)，其适于接收本地音频数据，所述本地音频数据指示由该音频再现单元(110)在本地处理接收的音频内容以便产生可在本地再现的音频内容的方式。

21.依照权利要求20的音频再现单元(210)，

包括：位置检测单元(301)，该位置检测单元(301)用于检测该音频再现单元(210)相对于至少一个另外的音频再现单元的位置。

22.依照权利要求20的音频再现单元(210)，

包括：声波发生单元(211)，该声波发生单元(211)用于基于由所述音频内容接收单元接收的音频内容以及基于由本地音频数据接收单元(112)接收的本地音频数据来产生声波。

23.依照权利要求22的音频再现单元(210)，

适于使用幅度调整。

24.一种产生用于传输到多个音频再现单元(110)的音频数据的方法，该方法包括：

将用于再现的音频内容传输到所述多个音频再现单元(110)；

单独地将本地音频数据传输到所述多个音频再现单元(110)中的每一个，所述本地音频数据指示在对应音频再现单元(110)处在本地处理传输的音频内容以便产生可在本地再现的音频内容的方式。

25.一种程序元件，在由处理器(100)执行时，其适于控制或者执行产生用于传输到多个音频再现单元(110)的音频数据的方法，该方法包括：

将用于再现的音频内容传输到所述多个音频再现单元(110)；

单独地将本地音频数据传输到所述多个音频再现单元(110)中的每一个，所述本地音频数据指示在对应音频再现单元(110)处在本地处理传输的音频内容以便产生可在本地再现的音频内容的方式。

26.一种计算机可读介质，计算机程序存储在该计算机可读介质中，在由处理器(100)执行时，其适于控制或者执行产生用于传输到多个音频再现单元(110)的音频数据的方法，该方法包括：

将用于再现的音频内容传输到所述多个音频再现单元(110)；

单独地将本地音频数据传输到所述多个音频再现单元(110)中的每一个，所述本地音频数据指示在对应音频再现单元(110)处在本地处理传输的音频内容以便产生可在本地再现的音频内容的方式。

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