JP2021073817A - 不一致のトランスオーラルラウドスピーカシステムのためのエンハンスド仮想ステレオ再生 - Google Patents
不一致のトランスオーラルラウドスピーカシステムのためのエンハンスド仮想ステレオ再生 Download PDFInfo
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Abstract
Description
図2は、いくつかの例示的な実施形態によるオーディオ処理システム200の概略ブロック図である。オーディオ処理システム200は、周波数応答、出力パワー、指向性、またはそれらの任意の組合せの点での左スピーカ110Lと右スピーカ110Rとの間の不釣り合いを補償する。オーディオ処理システム200は、左入力チャネルXL(または、XL)および右入力チャネルXR(または、XR)を含む入力オーディオ信号Xを受け取り、左スピーカ110Lのための左出力チャネルOL(または、OL)および右スピーカ110Rのための右出力チャネルOR(または、OR)を含む出力オーディオ信号Oを生成する。
図3は、いくつかの実施形態による空間エンハンスメントプロセッサ222の概略ブロック図である。空間エンハンスメントプロセッサ222は、入力オーディオ信号を空間エンハンスメントし、空間エンハンスメント済みオーディオ信号に対してクロストークキャンセルを実施する。そのために、空間エンハンスメントプロセッサ222は、左高周波数チャネルHFLおよび右高周波数チャネルHFRを含む高周波数信号210を受け取る。
GdB=−3.0−log1.333(D) 式(8)
ただし、Dは、サンプルにおける、たとえば、48KHzのサンプリングレートでの遅延ユニット636による遅延量である。代替の実装は、5000から10000Hzの間で選択されたコーナー周波数および0.5から1.0の間で選択されたQを有するローパスフィルタである。さらに、増幅器634は、抽出された部分を対応するゲイン係数GL,Inで増幅し、遅延ユニット636は、遅延関数Dに従って増幅器634からの増幅された出力を遅延させて、左対側キャンセル成分SLを生成する。対側推定器640は、フィルタ642と、増幅器644と、反転された帯域内チャネルTR,In’に対して同様の動作を実施して、右対側キャンセル成分SRを生成する遅延ユニット646とを含む。1つの例では、対側推定器630、640は、下記の式に従って、左対側キャンセル成分SL、および右対側キャンセル成分SRを生成する。
SL=D[GL,In*F[TL,In’]] 式(9)
SR=D[GR,In*F[TR,In’]] 式(10)
ただし、F[]は、フィルタ関数であり、D[]は、遅延関数である。
図7は、いくつかの実施形態によるBチェインプロセッサ224の概略ブロック図である。Bチェインプロセッサ224は、スピーカ整合プロセッサ740、および遅延ゲインプロセッサ750を含む。スピーカ整合プロセッサ250は、左増幅器704および右増幅器706に結合されたNバンド等化器(EQ)702を含む。遅延ゲインプロセッサ750は、左増幅器712に結合された左遅延器708と、右増幅器714に結合された右遅延器710とを含む。
最適にチューニングされたオーディオ処理システム200(「VS−Xシステム」とも称される)の結果は、理想的な聴取者「スイートスポット」から知覚して、エンハンスメントされた空間没入型トランスオーラル音場(spatially immersive transaural sound field)であり、主に500〜1000Hzを超える空間エネルギーを含むが、全帯域の音楽的(または、映画的など)リスニング体験の知覚を提供するように「広帯域」マイクロラウドスピーカを介してレンダリングされる十分に低い周波数エネルギーを有する。
本明細書に記載のシステムおよび処理は、埋め込まれた電子回路または電子システムにおいて具体化され得ることに留意されたい。システムおよび処理はまた、1つまたは複数の処理システム(たとえば、デジタル信号プロセッサ)およびメモリ(たとえば、プログラムされた読出し専用メモリまたはプログラム可能なソリッドステートメモリ)を含むコンピューティングシステム、または特定用途向け集積回路(ASIC)もしくはフィールドプログラマブル−ゲートアレイ(FPGA)回路などいくつかの他の回路内で具体化され得る。
開示されている構成は、いくつかの利益および/または利点を有し得る。たとえば、音場の空間感覚を保存またはエンハンスメントしながら、入力信号を不一致のラウドスピーカに出力することができる。スピーカが不一致のであるとき、または聴取者がスピーカに対して理想的なリスニング位置にいないときでさえ、高品質リスニング体験を達成することができる。
110L 左スピーカ
110R 右スピーカ
120L 仮想スピーカ
120R 仮想スピーカ
140 聴取者
200 オーディオ処理システム
1000 コンピュータシステム
Claims (30)
- 入力オーディオ信号を処理するためのシステムであって、
低周波数信号および高周波数信号に前記入力オーディオ信号を分離し、
前記低周波数信号にバンドパスフィルタを適用して、低周波数共振器信号を生成し、
前記低周波数信号にゲインを適用して、低周波数パススルー信号を生成し、
前記低周波数パススルー信号と前記低周波数共振器信号を組み合わせることにより低周波数出力信号を生成し、
左スピーカのための前記高周波数信号の左チャネルまたは右スピーカのための前記高周波数信号の右チャネルのうちの1つと前記低周波数出力信号を組み合わせることにより出力信号を生成する
ように構成された処理回路
を備えたことを特徴とするシステム。 - 前記処理回路は、
前記高周波数信号にNバンド等化を適用して、リスニング位置に対する周波数応答における非対称を調整することと、
前記高周波数信号に遅延を適用して、前記リスニング位置に対するタイムアライメントにおける非対称を調整することと、または
前記高周波数信号に別のゲインを適用して、前記リスニング位置に対する信号レベルにおける非対称を調整することと
のうちの少なくとも1つに基づいて、前記左スピーカおよび前記右スピーカの間の非対称を調整するために前記高周波数信号にb−チェイン処理を適用するようにさらに構成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記処理回路は、
前記高周波数信号の前記右チャネルに関して前記高周波数信号の前記左チャネルを調整するために等化フィルタを適用し、
前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも1つに別のゲインを適用して、前記低周波数信号に関して前記高周波数信号を調整する
ようにさらに構成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記処理回路は、前記高周波数信号のミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することによって、前記高周波数信号にサブバンド空間処理を適用するようにさらに構成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記処理回路は、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも1つにNバンド等化を適用するようにさらに構成されることを特徴とする請求項4に記載のシステム。
- 前記処理回路は、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも1つに遅延を適用するようにさらに構成されることを特徴とする請求項4に記載のシステム。
- 前記処理回路は、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの1つに別のゲインを適用するようにさらに構成されることを特徴とする請求項4に記載のシステム。
- 前記バンドパスフィルタは、マイクロラウドスピーカの周波数応答特性に従って前記低周波数信号を調整することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記バンドパスフィルタは、前記低周波数信号の周波数スペクトルの1つまたは複数の部分をエンハンスメントすることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの1つは、イヤピーススピーカであり、
前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの別の1つは、マイクロラウドスピーカであり、
前記低周波数出力信号は、前記マイクロラウドスピーカに供給されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 格納されたプログラムコードを含む非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記プログラムコードは、少なくとも1つのプロセッサにより実行されると、
低周波数信号および高周波数信号に入力オーディオ信号を分離し、
前記低周波数信号にバンドパスフィルタを適用して、低周波数共振器信号を生成し、
前記低周波数信号にゲインを適用して、低周波数パススルー信号を生成し、
前記低周波数パススルー信号と前記低周波数共振器信号を組み合わせることにより低周波数出力信号を生成し、
左スピーカのための前記高周波数信号の左チャネルまたは右スピーカのための前記高周波数信号の右チャネルのうちの1つと前記低周波数出力信号を組み合わせることにより出力信号を生成する
ように前記少なくとも1つのプロセッサを構成することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な媒体。 - 前記プログラムコードは、
リスニング位置に対する周波数応答における非対称を調整するための前記高周波数信号へのNバンド等化の適用、
前記リスニング位置に対するタイムアライメントにおける非対称を調整するための前記高周波数信号への遅延の適用、または
前記リスニング位置に対する信号レベルにおける非対称を調整するための前記高周波数信号への別のゲインの適用
のうちの少なくとも1つに基づいて、前記左スピーカおよび前記右スピーカの間の非対称を調整するために前記高周波数信号にb−チェイン処理を適用するように前記少なくとも1つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項11に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。 - 前記プログラムコードは、
前記高周波数信号の前記右チャネルに関して前記高周波数信号の前記左チャネルを調整するために等化フィルタを適用し、
前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも1つに別のゲインを適用して、前記低周波数信号に関して前記高周波数信号を調整する
ように前記少なくとも1つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項11に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。 - 前記プログラムコードは、前記高周波数信号のミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することによって、前記高周波数信号にサブバンド空間処理を適用するように前記少なくとも1つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項11に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記プログラムコードは、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも1つにNバンド等化を適用するように前記少なくとも1つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項14に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記プログラムコードは、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも1つに遅延を適用するように前記少なくとも1つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項14に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記プログラムコードは、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの1つに別のゲインを適用するように前記少なくとも1つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項14に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記バンドパスフィルタは、マイクロラウドスピーカの周波数応答特性に従って前記低周波数信号を調整することを特徴とする請求項11に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記バンドパスフィルタは、前記低周波数信号の周波数スペクトルの1つまたは複数の部分をエンハンスメントすることを特徴とする請求項11に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの1つは、イヤピーススピーカであり、
前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの別の1つは、マイクロラウドスピーカであり、
前記低周波数出力信号は、前記マイクロラウドスピーカに供給されることを特徴とする請求項11に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。 - 入力オーディオ信号を処理する方法であって、コンピュータシステムによって、
低周波数信号および高周波数信号に前記入力オーディオ信号を分離するステップと、
前記低周波数信号にバンドパスフィルタを適用して、低周波数共振器信号を生成するステップと、
前記低周波数信号にゲインを適用して、低周波数パススルー信号を生成ステップと、
前記低周波数パススルー信号と前記低周波数共振器信号を組み合わせることにより低周波数出力信号を生成するステップと、
左スピーカのための前記高周波数信号の左チャネルまたは右スピーカのための前記高周波数信号の右チャネルのうちの1つと前記低周波数出力信号を組み合わせることにより出力信号を生成するステップと
を備えることを特徴とする方法。 - 前記高周波数信号にNバンド等化を適用して、リスニング位置に対する周波数応答における非対称を調整するステップと、
前記高周波数信号に遅延を適用して、前記リスニング位置に対するタイムアライメントにおける非対称を調整するステップと、または
前記高周波数信号に別のゲインを適用して、前記リスニング位置に対する信号レベルにおける非対称を調整するステップと
のうちの少なくとも1つに基づいて、前記左スピーカおよび前記右スピーカの間の非対称を調整するために前記高周波数信号にb−チェイン処理を適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項21に記載の方法。 - 前記高周波数信号の前記右チャネルに関して前記高周波数信号の前記左チャネルを調整するために等化フィルタを適用するステップと、
前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも1つに別のゲインを適用して、前記低周波数信号に関して前記高周波数信号を調整するステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項21に記載の方法。 - 前記高周波数信号のミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することによって、前記高周波数信号にサブバンド空間処理を適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも1つにNバンド等化を適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも1つに遅延を適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの1つに別のゲインを適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記バンドパスフィルタは、マイクロラウドスピーカの周波数応答特性に従って前記低周波数信号を調整することを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記バンドパスフィルタは、前記低周波数信号の周波数スペクトルの1つまたは複数の部分をエンハンスメントすることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの1つは、イヤピーススピーカであり、
前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの別の1つは、マイクロラウドスピーカであり、
前記低周波数出力信号は、前記マイクロラウドスピーカに供給されることを特徴とする請求項21に記載の方法。
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