JP2021522755A - 空間オーディオ信号のクロストーク処理のためのスペクトル欠陥補償 - Google Patents
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Abstract
Description
図2A、図2B、図3および図4は、空間的に強化されたオーディオ信号Eでクロストークキャンセルを実施するオーディオシステムの例を示す。これらのオーディオシステムの各々は、入力信号Xを受信し、低減されたクロストーク干渉を有する、ラウドスピーカのための出力信号Oを生成する。図5A、図5B、図5C、図6および図7は、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するオーディオシステムの例を示す。これらのオーディオシステムは、入力信号Xを受信し、ラウドスピーカを使用して体験されることになるようなクロストーク干渉をシミュレートする、ヘッドマウントスピーカのための出力信号Oを生成する。クロストークキャンセルおよびクロストークシミュレーションはまた、「クロストーク処理」とも呼ばれる。図2Aから図7に示されたオーディオシステムの各々において、クロストーク補償プロセッサは、空間的に強化されたオーディオ信号のクロストーク処理によって引き起こされたスペクトル欠陥を取り除く。
GdB=−3.0−log1.333(D) 式(5)
ここで、Dは、例えば、48KHzのサンプリングレートでのサンプルにおける、遅延ユニット1536および1546による遅延量である。代替実装は、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を用いたローパスフィルタである。その上、増幅器1534が、抽出された部分を対応するゲイン係数GL,Inの分だけ増幅し、遅延ユニット1536は、遅延関数Dに従って増幅器1534から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1540は、フィルタ1542と、増幅器1544と、反転させたインバンドチャネルTR,In’に類似した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1546とを含む。一例において、対側推定器1530、1540は、下の式に従って、左および右の対側キャンセル成分SL、SRを生成する。
SL=D[GL,In×F[TL,In’]] 式(6)
SR=D[GR,In×F[TR,In’]] 式(7)
ここで、F[]は、フィルタ関数であり、D[]は、遅延関数である。
上述したように、クロストーク補償プロセッサは、クロストークキャンセルにおけるさまざまなクロストーク遅延およびゲインの結果として、空間および非空間の信号成分において発生するコムフィルタリングアーチファクトを補償することができる。これらのクロストークキャンセルアーチファクトは、適正なフィルタを、非空間および空間成分に独立して適用することによって対処されてよい。(関連付けられたM/S非マトリクス化(de-matrixing)による)中央/サイドフィルタリングは、アルゴリズムの全体信号フローにおけるさまざまなポイントに挿入されることが可能であり、空間および非空間の信号成分の周波数応答においてクロストークにより誘発されたコムフィルタピークおよびノッチが、並行して対処されてよい。
本明細書で議論されるオーディオシステムは、サブバンド空間処理(SBS)、クロストーク補償処理(CCP)、およびクロストーク処理(CP)を含む様々なタイプの処理を、入力オーディオ信号に実施する。クロストーク処理は、クロストークシミュレーション、またはクロストークキャンセルを含むことができる。SBS、CCP、およびCPについての処理の順序は変動してもよい。いくつかの実施形態において、SBS、CCP、またはCP処理のさまざまなステップは、統合されてもよい。処理の実施形態のいくつかの例が、クロストーク処理がクロストークキャンセルであるときについて、図28A、図28B、図28C、図28Dおよび図28Eに示されており、クロストーク処理がクロストークシミュレーションであるときについて、図29A、図29B、図29C、図29D、図29E、図29F、図29Gおよび図29Hに示されている。
図30は、一実施形態によるコンピュータ3000の概略ブロック図である。コンピュータ3000は、オーディオシステムを実装する回路の例である。チップセット3004に結合された少なくとも1つのプロセッサ3002が図示されている。チップセット3004は、メモリコントローラハブ3020と、入力/出力(I/O)コントローラハブ3022とを含む。メモリ3006およびグラフィクスアダプタ3012は、メモリコントローラハブ3020に結合され、ディスプレイデバイス3018は、グラフィクスアダプタ3012に結合される。ストレージデバイス3008、キーボード3010、ポインティングデバイス3014、およびネットワークアダプタ3016は、I/Oコントローラハブ3022に結合される。コンピュータ3000は、さまざまなタイプの入力または出力デバイスを含むことができる。コンピュータ3000の他の実施形態は、異なるアーキテクチャを有する。例えば、メモリ3006は、いくつかの実施形態において、プロセッサ3002に直接結合される。
Claims (22)
- 左入力チャネルおよび右入力チャネルを含むオーディオ信号を強化する方法であって、
前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルから、非空間成分および空間成分を生成することと、
前記オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第1のフィルタを前記非空間成分に適用することによって、中央補償チャネルを生成することと、
前記オーディオ信号の前記クロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第2のフィルタを前記空間成分に適用することによって、サイド補償チャネルを生成することと、
前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから、左補償チャネルおよび右補償チャネルを生成することと、
前記左補償チャネルを使用して左出力チャネルを生成することと、
前記右補償チャネルを使用して右出力チャネルを生成することと
を備える方法。 - クロストークシミュレーションまたはクロストークキャンセルのうちの1つを適用することによって、前記オーディオ信号の前記クロストーク処理を適用することをさらに備える、請求項1の方法。
- 前記クロストークシミュレーションを適用することは、
第1のローパスフィルタ、第1のハイパスフィルタ、および第1の遅延を前記左入力チャネルに適用してリスナーのヘッドの周波数応答をモデル化することによって、左クロストークシミュレーションチャネルを生成することと、
第2のローパスフィルタ、第2のハイパスフィルタ、および第2の遅延を前記右入力チャネルに適用してリスナーのヘッドの周波数応答をモデル化することによって、右クロストークシミュレーションチャネルを生成することと、
前記左補償チャネルおよび前記右クロストークシミュレーションチャネルを組み合わせて前記左出力チャネルを生成することと、
前記右補償チャネルおよび前記左クロストークシミュレーションチャネルを組み合わせて前記右出力チャネルを生成することと
をさらに備える、請求項2の方法。 - 前記クロストーク処理を前記オーディオ信号に適用してクロストーク処理されたオーディオ信号を生成することをさらに備え、
前記中央補償チャネルを生成することは、前記第1のフィルタを、前記クロストーク処理されたオーディオ信号の前記非空間成分に適用することを含み、
前記サイド補償チャネルを生成することは、前記第2のフィルタを、前記クロストーク処理されたオーディオ信号の前記非空間成分に適用することを含む
請求項1の方法。 - 前記クロストーク処理を、前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルに適用することをさらに備える、請求項1の方法。
- 第1のサブバンドゲインを前記非空間成分のサブバンドに適用して強化された非空間成分を生成することと、
第2のサブバンドゲインを前記空間成分のサブバンドに適用して強化された空間成分を生成することと
をさらに備え、
前記中央補償チャネルを生成することは、前記第1のフィルタを、前記強化された非空間成分に適用することを含み、
前記サイド補償チャネルを生成することは、前記第2のフィルタを、前記強化された空間成分に適用することを含む
請求項1の方法。 - サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された左チャネルおよび空間的に強化された右チャネルを生成することと、
前記左補償チャネルおよび前記空間的に強化された左チャネルを組み合わせることによって強化された左補償チャネルを生成することと、
前記右補償チャネルおよび前記空間的に強化された右チャネルを組み合わせることによって強化された右補償チャネルを生成することと、
前記クロストーク処理を前記強化された左補償チャネルおよび前記強化された右補償チャネルに適用して前記左出力チャネルおよび前記右出力チャネルを生成することと
をさらに備える、請求項1の方法。 - 前記方法は、
サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された左チャネルおよび空間的に強化された右チャネルを生成することと、
前記クロストーク処理を、前記空間的に強化された左チャネルおよび前記空間的に強化された右チャネルに適用して、強化された左クロストークチャネルおよび強化された右クロストークチャネルを生成することと
をさらに備え、
前記中央補償チャネルを生成することは、前記第1のフィルタを、前記強化された左クロストークチャネルおよび前記強化された右クロストークチャネルの非空間成分に適用することを含み、
前記サイド補償チャネルを生成することは、前記第2のフィルタを、前記強化された左クロストークチャネルおよび前記強化された右クロストークチャネルの空間成分に適用することを含む
請求項1の方法。 - サブバンド空間処理を前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルに適用して空間的に強化された補償信号を生成することと、
前記クロストーク処理を前記空間的に強化された補償信号に適用することと
をさらに備える、請求項1の方法。 - 前記方法は、サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された信号を生成することをさらに備え、
前記中央補償チャネルを生成することは、前記第1のフィルタを、前記空間的に強化された信号の前記非空間成分に適用することを含み、
前記サイド補償チャネルを生成することは、前記第2のフィルタを、前記空間的に強化された信号の前記空間成分に適用することを含み、
前記方法は、前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから生成された前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルを使用して前記クロストーク処理を適用することをさらに含む、
請求項1の方法。 - 左入力チャネルおよび右入力チャネルを含むオーディオ信号を強化するシステムであって、
前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルから、非空間成分および空間成分を生成し、
前記オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第1のフィルタを前記非空間成分に適用することによって、中央補償チャネルを生成し、
前記オーディオ信号の前記クロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第2のフィルタを前記空間成分に適用することによって、サイド補償チャネルを生成し、
前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから、左補償チャネルおよび右補償チャネルを生成し、
前記左補償チャネルを使用して左出力チャネルを生成し、
前記右補償チャネルを使用して右出力チャネルを生成する
ように構成される回路
を備えたシステム。 - 前記回路は、クロストークシミュレーションまたはクロストークキャンセルのうちの1つを適用することによって、前記オーディオ信号の前記クロストーク処理を適用するようにさらに構成される、請求項11のシステム。
- 前記クロストークシミュレーションを適用するように構成された前記回路は、
第1のローパスフィルタ、第1のハイパスフィルタ、および第1の遅延を前記左入力チャネルに適用してリスナーのヘッドの周波数応答をモデル化することによって、左クロストークシミュレーションチャネルを生成し、
第2のローパスフィルタ、第2のハイパスフィルタ、および第2の遅延を前記右入力チャネルに適用してリスナーのヘッドの周波数応答をモデル化することによって、右クロストークシミュレーションチャネルを生成し、
前記左補償チャネルおよび前記右クロストークシミュレーションチャネルを組み合わせて前記左出力チャネルを生成し、
前記右補償チャネルおよび前記左クロストークシミュレーションチャネルを組み合わせて前記右出力チャネルを生成する
ように構成された前記回路を備えた、請求項12のシステム。 - 前記回路は、前記クロストーク処理を前記オーディオ信号に適用してクロストーク処理されたオーディオ信号を生成するようにさらに構成され、
前記中央補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第1のフィルタを、前記クロストーク処理されたオーディオ信号の前記非空間成分に適用するように構成された前記回路を含み、
前記サイド補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第2のフィルタを、前記クロストーク処理されたオーディオ信号の前記非空間成分に適用するように構成された前記回路を含む
請求項11のシステム。 - 前記回路は、前記クロストーク処理を、前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルに適用するようにさらに構成された、請求項11のシステム。
- 前記回路は、
第1のサブバンドゲインを前記非空間成分のサブバンドに適用して強化された非空間成分を生成し、
第2のサブバンドゲインを前記空間成分のサブバンドに適用して強化された空間成分を生成する、
ようにさらに構成され、
前記中央補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第1のフィルタを、前記強化された非空間成分に適用するように構成された前記回路を含み、
前記サイド補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第2のフィルタを、前記強化された空間成分に適用するように構成された前記回路を含む
請求項10のシステム。 - 前記回路は、
サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された左チャネルおよび空間的に強化された右チャネルを生成し、
前記左補償チャネルおよび前記空間的に強化された左チャネルを組み合わせることによって強化された左補償チャネルを生成し、
前記右補償チャネルおよび前記空間的に強化された右チャネルを組み合わせることによって強化された右補償チャネルを生成し、
前記クロストーク処理を前記強化された左補償チャネルおよび前記強化された右補償チャネルに適用して前記左出力チャネルおよび前記右出力チャネルを生成する
ようにさらに構成された、請求項11のシステム。 - 前記回路は、
サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された左チャネルおよび空間的に強化された右チャネルを生成し、
前記クロストーク処理を、前記空間的に強化された左チャネルおよび前記空間的に強化された右チャネルに適用して、強化された左クロストークチャネルおよび強化された右クロストークチャネルを生成する
ようにさらに構成され、
前記中央補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第1のフィルタを、前記強化された左クロストークチャネルおよび前記強化された右クロストークチャネルの非空間成分に適用するように構成された前記回路を含み、
前記サイド補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第2のフィルタを、前記強化された左クロストークチャネルおよび前記強化された右クロストークチャネルの空間成分に適用するように構成された前記回路を含む
請求項11のシステム。 - 前記回路は、
サブバンド空間処理を前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルに適用して空間的に強化された補償信号を生成し、
前記クロストーク処理を前記空間的に強化された補償信号に適用する
ようにさらに構成された、請求項11のシステム。 - 前記回路は、サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された信号を生成するようにさらに構成され、
前記中央補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第1のフィルタを、前記空間的に強化された信号の前記非空間成分に適用するように構成された前記回路を含み、
前記サイド補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第2のフィルタを、前記空間的に強化された信号の前記空間成分に適用するように構成された前記回路を含み、
前記回路は、前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから生成された前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルを使用して前記クロストーク処理を適用するようにさらに構成される、
請求項11のシステム。 - プログラムコードを格納する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記プログラムコードは、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
左入力チャネルおよび右入力チャネルから、非空間成分および空間成分を生成することと、
オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第1のフィルタを前記非空間成分に適用することによって、中央補償チャネルを生成することと、
前記オーディオ信号の前記クロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第2のフィルタを前記空間成分に適用することによって、サイド補償チャネルを生成することと、
前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから、左補償チャネルおよび右補償チャネルを生成することと、
前記左補償チャネルを使用して左出力チャネルを生成することと、
前記右補償チャネルを使用して右出力チャネルを生成することと
を実行させる、非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 前記プログラムコードは、前記プロセッサに、
クロストークシミュレーションまたはクロストークキャンセルのうちの1つを適用することによって、前記オーディオ信号の前記クロストーク処理を実行する
ことをさらに実行させる、請求項21の非一時的なコンピュータ可読媒体。
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