SRS WOW原理

工作原理
WOW 是4项处理技术的集合体,这4项处理技术都是由SRS实验室所发明的。. 首先,一组“头部相关转移函数”(HRTFs)扩展和提升了立体声像的空间大小,从而获得了比实际扬声器区域放大许多倍的立体声级。然后,采用一项专有心理声学技术提升了低音表现力,这项技术通过动态地提升谐波分量(扬声器更容易还原这些非低频分量),还原了低频基音的感受。针对单声道音源,可以通过一项专利技术合成出非常自然的立体声像,而避免传统立体声合成技术造成的缺陷。最后,通过第二组HRTF补偿了空间信号,从而可以在扬声器(或耳机)水平区域外进行声音定位。这些HRTF校正曲线说明了:当扬声器在收听者的正面回放,大脑如何感知声音在两侧定位。其效果是将乐器和歌手在正确的位置的还原表现力,包括屋内间接和反射声音。用于耳机的HRTF曲线,产生了一个感觉在收听者头部以外的声音影像。
这项强大的音频处理组合,包含了许多用于特定产品和回放环境的控制和选择。此外,WOW的几个部分可以根据具体应用情况既可以一起使用,也可以单独使用。
SRS 3D 可以用来恢复空间信息、方向信号、以及其它的在对立体声/麦克风合成处理的电路还原过程中被损失或改变的声音细节部分。
SRS FOCUS 可以用来提升立体声像,带来语音的清晰和垂直提升的音级,也可用以对摆放位置不佳的扬声器从较低的物理位置重新定位到合适的聆听高度(如车载或投影电视)。
TruBass心理声学低音提升技术提供了深层的丰富的低音,直到扬声器驱动的F0频率低8度。可以用所有扬声器或耳机上,但对无低音喇叭的超小型扬声器系统特别有效。
< WOW 功能框图
工作原理
人体听力系统通过多种途径确定一个声音传来的方向。由于我们有双耳听力,这些途径包括:针对低频声音的相对相移,针对语音频带的相对强度,针对具有快速跳变沿和高频分量声音的相对到达时间
WOW包括了三个部分,这三个部分都基于SRS实验室专利技术的,现描述如下:
SRS 3D
SRS 3D 处理信号的方法是这样的:将在录制/回放过程中丢失的空间信息还原。 这涉及人体听力系统,实际上人体听力系统是整个回路的一部分,其转移函数也作为系统转移函数的一部分。另外,SRS 3D 的系统处理方式避免了令人不快的频率组合,这些频率组合出现在当人耳在差分通道下灵敏度提高时,而且这种系统处理方式的有效范围很大。所以收听者不必被限制在两只扬声器中间的最佳聆听点。对立体声信号,正前方音源在左右声道产生相等的幅度,所以表现为“和”或左+右信号。包括反射和侧边的环境声音产生复杂的声场,在左右声道内不相关,所以表现为“差”或左-右信号。尽管这两种信号通常作为复合信号被同时听到,仍然可以将它们分开各自处理后重新混合成复合信号,这是的复合信号包含了我们需要的、立体声录制系统无法提供的空间信息。.空间信息主要包含在差分信号中,所以我们可以处理差分信号将丢失的空间信息恢复到原本的水平。处理后的差分信号在频谱上通过基于前/侧校正的HRTF改变,在幅度上增大,从而提高感观影像宽度。

除了由立体声素材中产生三维立体声映像,我们常需要将单耳信号(单声道)扩展为更宽阔的映像形式。以上可以通过SRS 3D技术来支持,这是因为SRS 3D技术还包括一个单声道转立体声的合成特效,这个特效基于SRS实验室专利SRS 3D单声道技术。这项技术利用固定相位滤波器来产生左/右输出信号,最终在输出得到密集集中的低音和语音。

<产生 SRS 3D 声音

声音定位FOCUS
SRS 3D一样, FOCUS 技术也是基于人体听力系统和心理声学的基本原理。特别的是,FOCUS 是基于垂直HRTF进行建模;而SRS 3D是基于水平HRTF。 HRTF是一些特定的滤波器,其特定的频率响应是基于人体听力系统进行建模。人耳的形状使我们可以确定声音来源的方向。通过调节一对扬声器的声音曲线,我们可以采用某种曲线,这种曲线让听觉系统认为定位在一个特定角度或位置。
在FOCUS技术中,SRS实验室采用了一组曲线,使得映像在一组扬声器的中轴处垂直移动(立体声),或在扬声器上方移动(单声道)。虽然FOCUS提升处理可以单独使用,我们认为SRS 3D处理在大多数应用中是作为一个完整的部分,而在WOW技术中增加的低音提升技术部分使音频改善系统更加完善。与FOCUS一同使用时,SRS 3D有3个功能。SRS 3D扩大了声场,使立体声映像更宽,这对于电视这样内置扬声器的情况尤为重要。SRS 3D取消了最佳听音点,这样就不必坐在扬声器的正中央才能听取优质的立体声。即使在极大的角度下,远离扬声器,仍可以听到清楚的立体声映像。这对于从屋角观看电视的使用环境是有好处的。更宽的最佳听音点对车载音响系统也极其重要,在这种系统中乘客们都不太可能位于扬声器中央。
< FOCUS 将声场提升到人耳高度的最佳扬声器位。

TruBass
SRS实验室的TruBass技术也是基于人体听力系统和心理声学的基本原理。为了了解TruBass是如何用小扬声器产生深厚的低音感觉,我们有必要了解一下TruBass所基于的心理声学原理。
人体听力系统具有非线性,即会产生如附加泛音和谐波成分等实际在人耳通道所接收到的音频信号中没有的互调失真。这种非线性效果在低频尤为明显。TruBass的工作正是利用了这种现象。当人耳接收到某一丢失基频的特定谐波频率,它会根据听到的高频谐波自动将基频补回来。通过加强信号中某一基频的倍频或高频谐波分量——这些谐波成分已超出特定扬声器尺寸所能否重现的范围——TruBass 产生了极大提升过了的低频相应。举例来说,如果扬声器产生了100Hz 和 150Hz的音调,听力系统将产生一个50Hz 的互调分量,这正是两种实际频率的差频。

TruBass通过对实际的两种频率取差频,从而产生了极大提升了的低音感觉。
声音的复现系统不只对扬声器产生的声音能量的复现过程,还包括外耳、听觉神经、大脑、和听众识别过程。所有这些因素都用来将声音的振动转化为神经的刺激,最终形成感觉,或听觉。根据输入信号基波的频率和幅度,TruBass对高频进行处理,从而产生了这种感觉:扬声器中发出低频声音。 大脑将这组提升后的谐波进行推断,还原出音源中由于扬声器的尺寸限制所造成的巨大衰减和丢失的低音信号。原始音频中的部分都没有消除和改变。增加低音提升的方式不会对音质带来损失。TruBass的提升是动态处理的,当没有低频内容时,几乎没有谐波提升;而当检测到较强低频时,谐波成分则增加。
所提升的谐波频率的范围可以根据扬声器性能调节。产品工程师可以选择任率范围来匹配实际使用的扬声器驱动的特性。目前最新版本的TruBass,从40 Hz到400 Hz有8个频率设定可以选择。每个产品设计师可以查看产品中的扬声器和耳机的频率衰竭,从而确定用哪一个设定最合适。
在谐波处理之后,是一个专利的压缩算法,用来控制驱动偏移并增加低音影响。
本质上,低频音频缺少可分辨立体声分离度。所以,不必对立体声输入并行处理。推荐的实现方法需要将两个立体声输入混合后,进行TruBass提升, 然后对每一路输出等量地再次混合。除了降低处理条件,低音能量在两个通道中平均分配。
总之,TruBass 有选择地提升了扬声器容易重现的频率,从而激励耳/脑系统感受到互调分量。大脑将这些音调进行推断为低得多的频率,而如此低的频率是扬声器所无法产生的。

本文发布于:2024-09-21 16:29:25,感谢您对本站的认可!

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