JP7459019B2 - 高次アンビソニックス・オーディオ信号からステレオ・ラウドスピーカー信号を復号する方法および装置 - Google Patents
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Description
・左右のラウドスピーカーの方位角値からおよび円上の仮想サンプリング点の数Sから、すべての仮想サンプリング点についての所望されるパン関数を含む行列Gを計算する段階であって、
・前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の次数Nを判別する段階と;
・前記数Sからおよび前記次数Nから、モード行列Ξおよび該モード行列Ξの対応する擬似逆行列Ξ+を計算する段階であって、Ξ=[y*(φ1),y*(φ2),…,y*(φS)]であり、y*(φ)=[Y* -N(φ),…,Y* 0(φ),…,Y* N(φ)]Tは前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の円調和関数ベクトルy(φ)=[Y-N(φ),…,Y0(φ),…,YN(φ)]Tの複素共役であり、Ym(φ)は円調和関数である、段階と;
・前記行列GおよびΞ+から復号行列D=GΞ+を計算する段階と;
・ラウドスピーカー信号l(t)=Da(t)を計算する段階とを含む。
・前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の次数Nを受領する段階と;
・左右のラウドスピーカーの所望される方位角値(φL,φR)からおよび円上の仮想サンプリング点の数Sから、すべての仮想サンプリング点についての所望されるパン関数を含む行列Gを計算する段階であって、
・前記数Sからおよび前記次数Nから、モード行列Ξおよび該モード行列Ξの対応する擬似逆行列Ξ+を計算する段階であって、Ξ=[y*(φ1),y*(φ2),…,y*(φS)]であり、y*(φ)=[Y* -N(φ),…,Y* 0(φ),…,Y* N(φ)]Tは前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の円調和関数ベクトルy(φ)=[Y-N(φ),…,Y0(φ),…,YN(φ)]Tの複素共役であり、Ym(φ)は円調和関数である、段階と;
・前記行列GおよびΞ+から復号行列D=GΞ+を計算する段階とを含む。
・左右のラウドスピーカーの方位角値からおよび円上の仮想サンプリング点の数Sから、すべての仮想サンプリング点についての所望されるパン関数を含む行列Gを計算するよう適応された手段であって、
・前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の次数Nを判別するよう適応された手段と;
・前記数Sからおよび前記次数Nから、モード行列Ξおよび該モード行列Ξの対応する擬似逆行列Ξ+を計算するよう適応された手段であって、Ξ=[y*(φ1),y*(φ2),…,y*(φS)]であり、y*(φ)=[Y* -N(φ),…,Y* 0(φ),…,Y* N(φ)]Tは前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の円調和関数ベクトルy(φ)=[Y-N(φ),…,Y0(φ),…,YN(φ)]Tの複素共役であり、Ym(φ)は円調和関数である、手段と;
・前記行列GおよびΞ+から復号行列D=GΞ+を計算するよう適応された手段と;
・ラウドスピーカー信号l(t)=Da(t)を計算するよう適応された手段とを含む。
a)二つのラウドスピーカーの間の前方方向については、よく知られたパン則が使われる。たとえば正接則または等価だが非特許文献6に記載されるようなベクトル基底振幅パン(VBAP)である。
b)ラウドスピーカー円セクション位置を越えた方向については、後方方向についてのわずかな減衰が定義される。それによりパン関数のこの部分はラウドスピーカー位置のほぼ反対の角度において0の値に近づく。
c)所望されるパン関数の残りの部分は、右からの音の左のラウドスピーカーでの再生および左からの音の右のラウドスピーカーでの再生を防ぐために、0と置かれる。
(・)*によって表わされる複素共役は次を与える。
これらの仮想サンプリング点についてのモード行列は
Ξ=[y*(φ1),y*(φ2),…,y*(φS)] (13)
によって定義される。結果として得られる2D復号行列は
D=GΞ+ (14)
によって計算される。ここで、Ξ+は行列Ξの擬似逆行列である。式(1)で与えられるような均等分布した仮想サンプリング点については、擬似逆行列はΞHのスケーリングされたバージョンによって置換できる。ΞHはΞの随伴(共役転置)である。この場合、復号行列は
D=αGΞH (15)
である。ここで、スケーリング因子αは、円調和関数の規格化方式および設計方向Sの数に依存する。
l(t)=Da(t) (16)
によって計算される。
φL,0=φL+π (17)
φR,0=φR+π (18)
規格化されたパン利得はgL,1(φL)=1およびgR,1(φR)=1を満たす。φLおよびφRのほうを向くカージオイド・パターンは
gL,2(φ)=(1/2)(1+cos(φ-φL)) (19)
gR,2(φ)=(1/2)(1+cos(φ-φR)) (20)
によって定義される。
W=DΥ (21)
によって得られる。ここで、Υは考えている入力方向のモード行列である。Wは、アンビソニックス復号プロセスを適用するときの使用される入力方向および使用されるラウドスピーカー位置についてのパン重みを含む行列である。
〔態様1〕
三次元の空間的な高次アンビソニックス・オーディオ信号a(t)からステレオ・ラウドスピーカー信号l(t)を復号する方法であって、当該方法は:
・左右のラウドスピーカーの方位角値からおよび円上の仮想サンプリング点の数Sから、すべての仮想サンプリング点についての所望されるパン関数を含む行列Gを計算する段階であって、
・前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の次数Nを判別する段階(52)と;
・前記数Sからおよび前記次数Nから、モード行列Ξおよび該モード行列Ξの対応する擬似逆行列Ξ+を計算する段階(53、54)であって、Ξ=[y*(φ1),y*(φ2),…,y*(φS)]であり、y*(φ)=[Y* -N(φ),…,Y* 0(φ),…,Y* N(φ)]Tは前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の円調和関数ベクトルy(φ)=[Y-N(φ),…,Y0(φ),…,YN(φ)]Tの複素共役であり、Ym(φ)は円調和関数である、段階と;
・前記行列GおよびΞ+から復号行列D=GΞ+を計算する段階(55)と;
・ラウドスピーカー信号l(t)=Da(t)を計算する段階(56)であって、この計算のためにa(t)の3Dから2Dへの変換(57)が実行される、段階とを含む、
方法。
〔態様2〕
2D高次アンビソニックス・オーディオ信号a(t)からステレオ・ラウドスピーカー信号l(t)=Da(t)を復号する(56)ために使用できる復号行列Dを決定する方法であって、当該方法は:
・前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の次数Nを受領する段階(52)と;
・左右のラウドスピーカーの所望される方位角値(φL,φR)からおよび円上の仮想サンプリング点の数Sから、すべての仮想サンプリング点についての所望されるパン関数を含む行列Gを計算する段階(51)であって、
・前記数Sからおよび前記次数Nから、モード行列Ξおよび該モード行列Ξの対応する擬似逆行列Ξ+を計算する段階(53、54)であって、Ξ=[y*(φ1),y*(φ2),…,y*(φS)]であり、y*(φ)=[Y* -N(φ),…,Y* 0(φ),…,Y* N(φ)]Tは前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の円調和関数ベクトルy(φ)=[Y-N(φ),…,Y0(φ),…,YN(φ)]Tの複素共役であり、Ym(φ)は円調和関数である、段階と;
・前記行列GおよびΞ+から復号行列D=GΞ+を計算する段階(55)とを含む、
方法。
〔態様3〕
三次元の空間的な高次アンビソニックス・オーディオ信号a(t)からステレオ・ラウドスピーカー信号l(t)を復号する装置であって、当該装置は:
・左右のラウドスピーカーの方位角値(φL,φR)からおよび円上の仮想サンプリング点の数Sから、すべての仮想サンプリング点についての所望されるパン関数を含む行列Gを計算するよう適応された手段(51)であって、
・前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の次数Nを判別するよう適応された手段(52)と;
・前記数Sからおよび前記次数Nから、モード行列Ξおよび該モード行列Ξの対応する擬似逆行列Ξ+を計算するよう適応された手段(53、54)であって、Ξ=[y*(φ1),y*(φ2),…,y*(φS)]であり、y*(φ)=[Y* -N(φ),…,Y* 0(φ),…,Y* N(φ)]Tは前記アンビソニックス・オーディオ信号a(t)の円調和関数ベクトルy(φ)=[Y-N(φ),…,Y0(φ),…,YN(φ)]Tの複素共役であり、Ym(φ)は円調和関数である、手段と;
・前記行列GおよびΞ+から復号行列D=GΞ+を計算するよう適応された手段(55)と;
・ラウドスピーカー信号l(t)=Da(t)を計算するよう適応された手段(56)であって、l(t)=Da(t)を計算するためにa(t)の3Dから2Dへの変換(57)が実行される、手段とを含む、
装置。
〔態様4〕
前記パン関数が前記円上の複数のセグメントについて定義され、前記複数のセグメントについて異なるパン関数が使用される、態様1または2記載の方法または態様3記載の装置。
〔態様5〕
前記ラウドスピーカーの中間の前方領域については正接則またはベクトル基底振幅パンVBAPがパン則として使用される、態様1、2または4記載の方法または態様3または4記載の装置。
〔態様6〕
前記ラウドスピーカー位置を越えた後方への方向については、これらの方向からの音の減衰をもつパン関数が使用される、態様1、2、4および5のうちいずれか一項記載の方法または態様3ないし5のうちいずれか一項記載の装置。
〔態様7〕
三つ以上のラウドスピーカーが前記円のあるセグメント上に配置される、態様1、2、4、5、6のうちいずれか一項記載の方法または態様3ないし6のうちいずれか一項記載の装置。
〔態様8〕
S=8Nである、態様1、2、4、5、6、7のうちいずれか一項記載の方法または態様3ないし7のうちいずれか一項記載の装置。
〔態様9〕
均等に分布した仮想サンプリング点の場合、前記復号行列D=GΞ+は復号行列D=αGΞHで置き換えられ、ΞHはΞの随伴であり、スケーリング因子αは前記円調和関数の規格化方式およびSに依存する、態様1、2、4、5、6、7、8のうちいずれか一項記載の方法または態様3ないし8のうちいずれか一項記載の装置。
Claims (3)
- 高次アンビソニックス・オーディオ信号からステレオ・ラウドスピーカー信号をデコードする方法であって、当該方法は:
ラウドスピーカー方位角値に基づき、かつ円上の仮想サンプリング点の数に基づいて決定された行列Gを受領する段階であって、前記行列Gは前記仮想サンプリング点すべてについてのパン関数値を含み、
前記パン関数値は前記円上の諸セグメントについて定義されたパン関数によって決定され、それらのセグメントのうちの異なるものは、前記パン関数のうちの異なるものに対応し、各セグメントは複数の源方向を含み、
前記ラウドスピーカー方位角値は対応するラウドスピーカー位置を定義する、段階と;
前記数および前記高次アンビソニックス・オーディオ信号の次数に基づいて決定されたモード行列を受領する段階と;
前記行列Gおよび前記モード行列に基づいてデコード行列を決定する段階と;
少なくとも一つのプロセッサにより、前記デコード行列および前記高次アンビソニックス・オーディオ信号に基づいて前記ステレオ・ラウドスピーカー信号を決定する段階と;
前記ステレオ・ラウドスピーカー信号を出力する段階とを含む、
方法。 - 高次アンビソニックス・オーディオ信号からステレオ・ラウドスピーカー信号をデコードする装置であって、当該装置は:
ラウドスピーカー方位角値に基づき、かつ円上の仮想サンプリング点の数に基づいて決定された行列Gを受領するように構成された第一の受領器であって、前記行列Gは前記仮想サンプリング点すべてについてのパン関数値を含み、
前記パン関数値は前記円上の諸セグメントについて定義されたパン関数によって決定され、それらのセグメントのうちの異なるものは、前記パン関数のうちの異なるものに対応し、各セグメントは複数の源方向を含み、
前記ラウドスピーカー方位角値は対応するラウドスピーカー位置を定義する、第一の受領器と;
前記数および前記高次アンビソニックス・オーディオ信号の次数に基づくモード行列を受領するように構成された第二の受領器と;
前記行列Gおよび前記モード行列に基づいてデコード行列を決定するように構成されたプロセッサと;
前記デコード行列および前記高次アンビソニックス・オーディオ信号に基づいて前記ステレオ・ラウドスピーカー信号を決定し、前記ステレオ・ラウドスピーカー信号を出力するように構成されたレンダラーとを有する、
装置。 - 一つまたは複数のプロセッサによって実行されると、前記一つまたは複数のプロセッサに動作を実行させる命令を記憶している非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、前記動作は:
ラウドスピーカー方位角値に基づき、かつ円上の仮想サンプリング点の数に基づいて決定された行列Gを受領する段階であって、前記行列Gは前記仮想サンプリング点すべてについてのパン関数値を含み、
前記パン関数値は前記円上の諸セグメントについて定義されたパン関数によって決定され、それらのセグメントのうちの異なるものは、前記パン関数のうちの異なるものに対応し、各セグメントは複数の源方向を含み、
前記ラウドスピーカー方位角値は対応するラウドスピーカー位置を定義する、段階と;
前記数および前記高次アンビソニックス・オーディオ信号の次数に基づいて決定されたモード行列を受領する段階と;
前記行列Gおよび前記モード行列に基づいてデコード行列を決定する段階と;
少なくとも一つのプロセッサにより、前記デコード行列および前記高次アンビソニックス・オーディオ信号に基づいて前記ステレオ・ラウドスピーカー信号を決定する段階と;
前記ステレオ・ラウドスピーカー信号を出力する段階とを含む、
記憶媒体。
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