TW200845801A - Method and apparatus for conversion between multi-channel audio formats - Google Patents
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Description
200845801 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及-種關於如何以最高可能品質在不同的多 聲道音頻格式之間進行轉換的技術,而不限於特定的多聲 迢表不。即’本發明涉及一種允許在任意多聲道格式之間 5 進行轉換的技術。 【先前技術】 通常,在多琴道再現和收聽中,收聽者被多個揚聲器 壞繞。存在捕獲針對特定設置(set.up)的音·號的各種 10方法。再現中的一個通常目標是再現原始記錄的聲音事件 的空間合成,即,各個音頻源的源點(〇rigin),如管弦樂 隊内喇叭的位置。多個揚聲器設置是相當常見的,並且可 以產生不同的空間感。不使用特殊的後生產技術,通常已 知的兩聲道身歷聲設置可以僅在兩個揚聲器之間的線上重 I5建聽覺事件。這主要通過所謂的“振幅-移動(P麵ing),,來 實現,其中取決於音頻源相對於揚聲器的位置,與—個音 頻源相關的信號的振幅分佈在兩個揚聲器之間。這通常在 §己錄或後繽的混音期間進行。即,來自相對於收聽值置較 遠左侧的音頻源將主要通過左揚聲器再現,而在收聽位置 2〇前面的音頻源將通過這兩個揚聲器以相同的振幅(電平) 再現。然而,不能再現從其他方向發出的聲音。 因此,通過使用分佈在收聽者周圍的更多揚聲器,可 以覆蓋更多方向,並且可以產生更加自然的空間感。可处 J月b 最公知的多聲道揚聲器佈局是5·1標準(ITU-R775-1),其 5 200845801 包括5個揚聲器,將這些揚聲 預先確定為0。、±30。和±11〇。。這表_十,於收聽位置的方位角 將信號為狀縣魏置妓音期間’ 置的偏差將導致再現品質降低。▲‘準的再現設
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也提出了具有彳嫌不同方向上 多個其他系統。專業和專用系統(t j數目的杨荦益的 中)也包括不同高度的揚聲器。-影院和聲音裝置 能约=來ί出了被稱為DirAc的通用音頻再現系統,其 錄鱗現針對任意揚鞋設置的聲音。的目 姓疋使用具有任意幾何設置的多聲道揚聲器系統,盡可能 月確地再現現有聲學環境的空間感。在記錄環境中,以全 向麥克風(w)和允許㈣聲音到達方向以及聲音擴散的 麥克風組來測量環境的回應(可以是連續記錄的聲音或脈 衝回應)。在以下段落中以及在本申請中,術語“擴散,,應 被理解為針對聲音的非方向性測量。即,以相等的強度從 所有方向到達收聽或記錄位置的聲音是最大擴散的。量化 擴散的通常方式是使用來自區間[0,···,1]的擴散值,其中, 值1描述了最大擴散聲音,而值0描述了理想定向聲音, 即僅從一個可清晰辨識的方向發出的聲音。一個通常已知 20的測量聲音到達的方向的方法是應用與笛卡爾坐標軸對齊 的3個八字(figure-of-eight)麥克風(ΧΥΖ)。已設計出被 稱作“聲場麥克風”的專用麥克風,該麥克風直接產生所 有期望的響應。然而,如以上所提及的’ W、X、Y和Z信 號也可以根據離散全向麥克風組進行計算。 6 200845801 任 近來,Goodwin和J〇t提 意多個聲道的音頻格式存儲至立H迎的方向賢料,將 聲道的方法。祕式可⑽—域兩個下混音 “一量(包括速度向應 向量是錄敎置指向Γ聲训㈣)。速度 權重是揚聲器的較時“的加/和’其中每個 能量向量是類似的加權:量 =')權處= ίο 15 20 的短時能量料,即如述了鑛平滑的 2度時間間_的信號中的信號能量的積 =的:這些向量共有的缺點是與實際的或感:的量; Γ:如:;支有,考慮揚聲器相對於彼此的相對相 將寬頻信號饋人相反相位的” 的身歷聲設置的揚聲器,則收聽者將感知到來^ 聲音,收聽位置中的聲場將具有從—側到另一 ]如,從左侧到右侧)的聲音能量振盪。在這種場景 I知向量將會指向前方’顯然這並不表示實際的ί ^自然地,市場上存在多個多聲道格式或表示,存在能 ί在=同表示之間轉換的需求,從而可以利用最初針對= 選的多聲道表示而開發的設置來再現各個表示。即例如, 可能需要5.1聲道與7·〗或7·2聲道之間的轉換,以使用現 有的7·1或7·2聲道重播設置來重播通常在DVD上使用的 5·1夕聲道表示。多種音頻格式使音頻内容生產變得困難, 7 200845801 因為所有格式需要特定的混頻 於不同再;η ⑽/傳輸格式。因此,用 需的。m的重播的不同記錄格式之間的轉換是必 頻袼種頻格式的音頻轉換為另-音 ;π’這些僅可應用於從-個特定的預ΐ=ΐ 至另—特定的多聲道表示的轉換。 夕聲運表不 通常’再現聲道數署的 ίο 15 (downmix ) » w, ^ f的減少(所謂“下混音 "wnmix ))比再現聲道數吾沾|、;丄,, (upmix),,)更易實現。钟科 、θ σ ( 上混音 例如m;糾卜些標準的揚聲器再現設置, 至再現二可使用較少個數的再現聲道下混音 主冉現叹置的推薦。在這些所謂的“lTir ::出出為輸入信號的簡單靜態線性:二:常: ^耳運數1的減少導致所感知的空間圖像的惡化,即空 間音頻信號的再現品質發生惡化。 為了從大量再現聲道或再現揚聲器中可能的獲益,開 發出用於型轉換的U音技術。通常研究的問題是 如=轉換2料綠聲音頻以使用$聲道環繞揚聲器系統 ^再現° ^種2 i 5上混音的—種方式S實現是使用所 明的矩陣解碼器。這種解碼器普遍用於通過身歷聲傳 輸結構(特別是早期的用於電影和家庭影院的環繞聲音) 來提供或上混音5.1多聲道聲音。基本思想是再現聲音圖像 前的身歷聲信號中同相的聲音分量,並將異相分量置入後 揚聲器。可選的2至5上混音方法提出提取身歷聲信號的 8 20 200845801 環境分量並經由5.1設置的後揚聲器再現這些分量。近來, C· Faller 在 “parametric Multi_channel Audio Coding : Synthesis of Coherence Cues,,,IEEE Trans· On Speech and
Audio Proc.v〇U4, ηο·ι,2〇〇6年i月中提出了遵循在更加合 理的基礎上使用數學上更好的實現的相同基本思想的方 式。
近來公開的標準mpeg環繞執行從一個或兩個下混音 和傳輸的聲道至用於再現或重播的最終聲道(通常是51) 的上混音。這通過使用空間邊資訊(side infbrmation)(與 10 BCC技術類似的邊資訊)或沒有邊資訊,或通過使用身歷 耸下混音的兩個聲道之間的相位關係(“非引導模式,,戈 “增強矩陣模式”)來實現。 、一 在前面的段落中描述的用於格式轉換的所有方法特別 15 應用於源和目的地音頻再現格式的特定配置,因而並不通 =即,不能執行任意的輸入多聲道表示至任意的輸出^ 聲道表示的轉換。即,現有的轉換技術專門針對輸入多^ 道音頻表示和輸出多聲道表示而關於揚聲器數量及 位置做出調整。 ’、月嘴 一自然地,期望有一種針對可應用於輸入和輪出多聲道 20表示的任意組合的多聲道轉換的概念。 墁 【發明内容】 根據本發明的一個實施例,一種用於將空間音頻信 的輸入多聲道表示轉換為不同的輸出多聲道表示的設傷2 9 200845801 括:分析器,用於導出空間音頻信號的中間表示,所述中 間表示具有指示㈣音頻信制科的源點方向的方向參 數;以及信號編排器(composer),用於使用空間音頻信號 的中間表示來產生空間音頻信號的輸出多聲道表示/ ° ;u 5 其中使用中間表示,該中間表示具有指示空間音頻信 號的部分的源點方向的方向參數,只要已知輪 '爾聲器配置,便可以實現任意的多聲道== 藝 換。重要的疋’注意不必提前(即在轉換設傷的設計期間) 知道輸出多聲道表示的揚聲器配置。由於轉換設備和方法 ίο是通用的,所以可以在接收侧改變提供作為輸入多聲道表 示並針對特定揚聲器設置而設計的多聲道表示,以適合可 用的再現设置’從而增強空間音頻信號再現的再現品質。 根據本發明的另一實施例,在不同頻帶内分析空間音 頻信號的部分的源點方向。這樣,針對空間音頻信號的有 15限寬度頻率部分,導出不同的方向參數。例如,為了導出 • 有限寬度頻率部分,可以使用濾波器組或傅立葉變換。根 據另一實施例,選擇針對其分別執行分析的頻率部分或頻 帶,以匹配人類聽覺處理的頻率解析度。這些實施例可以 具有以下優點:與人類聽覺系統本身可以確定音頻信號的 2〇源點方向一樣好地執行空間音頻信號的部分的源點方向。 因此’當重構這種被分析的號教經由任意揚聲器設置重 播時’所執行的分析在確定音頻物件或信號部分5源點的 過程中不存在潛在的精度損失。 根據本發明的另一實施例,另外導出屬於中間表示的 200845801 -個或更多個下混音聲道。,從與和輪人多聲道表 關聯的揚聲n相對應的音解道巾導出下混音聲道H 將該二混聲道餘產生_乡聲道麵或料產生與=輸 出多聲道表示相關聯的揚聲器相對應的音頻聲道。 別 5
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时例如,可以從普通5.1聲道音頻信號的51輸入聲道中 生單聲道下混音聲道。例如,這可以通過計算所有單獨音 頻聲道之和來執行。基於這個導出的單聲道下混音聲道: 仏號編排器可以將與所分析的輸入多聲道表示的部分相對 應的單聲道下混音聲道的該部分分發給由方向參數指亍的 輸出多聲道表示的聲道。即,將所分析的來自空間音頻信 號較遠左侧的頻率/時間或信號部分重新分發給輸出多聲^ 表示的揚聲器,該揚聲器位於相對於收聽位置的左側。耳k通常,本發明的一些實施例允許以如下方式來分發空 間音頻信號的部分:針對與更靠近所述方向參數所指 方向的揚聲器相對應的聲道,以及更遠離該方向的^道,、 月者的信號分發強度大於後者的信號分發強度。即,無論 在輸出多聲道表示中如何定義用於再現的揚聲器的位置, 也會盡可能好地實現適合可用的再現設置的空間重新分 發0 根據本發明的一些實施例,可以利用其確定空間音頻 信號的部分的源點方向的空間解析度比與輸入多聲道表示 的單個揚聲器相關聯的三維空間角大得多。即,可以利用 比通過將音頻聲道簡單地從一個獨特的設置重新分發至另 一特定設置(如通過將5.1設置的聲道重新分發給71或72 200845801 置)而實現的空間解析度更高的精度來導出空間音頻 的部分的源點方向。 Λ σ
士/L 叹 號 總之,本發明的一些實施例允許用於格式轉換的增強 方法的應用,該方法是通用的,並且不依賴於特定的期望 5目裇揚擎器佈局/配置。一些實施例通過提取方向參數(與 DirAC類似),然後將該參數用於合成具有N2個聲道的輪出 k唬,而把具有N1個聲道的輸入多聲道音頻格式(表示) 轉換為具有N2個聲道的輸出多聲道格式(表示此外,根 據一些實施例,根據N1個輸入信號(與根據輸入多聲道^ 10示的揚聲器相對應的音頻聲道)計算N0個下混音聲道,然 後將該N0個下混音聲道用作使用所提取的方向參數進行解 碼處理的基礎。 【實施方式】 15 以下將參照附圖對本發明的多個實施例進行描述。 本發明的一些實施例導出了空間音頻信號的中間表 示’所述空間音頻信號具有指示空間音頻信號的部分的源 點方向的方向參數。一種可能是導出指示空間音頻信號的 部分的源點方向的速度向量。將參照第一圖,在以下段落 20 中描述這樣做的一個示例。 在細述概念之前,應注意’可以將以下分析同時應用 於下層(underlying)空間音頻信號的多個單獨的頻率或時 間部分。然而為了簡單起見,將僅針對一個特定頻率或時 間或時間/頻率部分來描述該分析。該分析基於在位於坐標 12 200845801 系中心的記錄位置2處記錄的聲場的能量分析,如第一圖所 示0 該坐標系是笛卡爾坐標系,具有彼此垂直的乂軸4和7軸 6。使用右手系,第一圖中未示出的z軸指向從綠圖平面伸 5 出的方向。 針對方向分析,假設記錄了 4個信號(被稱為6格式信 號)。記錄一個全向信號w,即以(理想上)相等的靈敏度 接收來自所有方向的信號的信號。此外,記錄三個^向信 號X、Y和Z,它們具有沿笛卡爾坐標系的軸向指示的靈敏 1〇度分佈。第一圖中給出了所使用的麥克風的可能的靈敏度 圖案的示例,示出了兩個八字”圖案8a和8b,指向軸向。 另外在第一圖所示坐標系的二維投影中示出了兩個可能的 音頻源10和12。 對於方向分析,通過(1)式,針對不同頻率部分(由 15索引i來描述)編排瞬時速度向量(在時間索引!!處)。 v(n,i)=X(n,i) ex +Y(n,i) ey +Z(n,i) ez ⑴ 即,所產生的向量具有與坐標系軸相關聯的麥克風的 單獨記錄的麥克風信號作為分量。在上文和下文的等'、 中,通過兩個索引(n,i)以時間(n)和頻率(i)對量^ 2〇行索引化。即, '進 ex,ey和62表示笛卡爾單位向量。 使用同時記錄的全向信號w,將暫態強度I計算為 I(n,i) =w(n,i)v(n,i) ⑵ 根據以下公式導出暫態能量: 200845801 E(n,i)=w2(n,i)+||Y||2(nji) (3) 其中III丨表示向量範數。 处即,導出允許兩個信號間的可能干擾的強度量(由於 可此出現正和負的振幅)。另外,導出能量,該能量自鈇不 允許兩個信號間的干擾,因為能量不包含允許信號抵消的 負值。 有利地’可以使用強度和能量信號的這些特性來導出 具有冋精度的信號部分的源點方向,如以下將要解釋的, 保邊曰頻聲道的虛擬(virtual)相關(聲道間的相對相位)。 一方面’可以將暫態強度向量用作指示空間音頻信號 的。卩刀的源點方向的向量。然而,該向量可能經受快速改 麦,因而在信號再現中產生偽信號(artifact)。因此可選地, 可以根據以下公式,使用利用漢寧窗(Hanning window) W2的短時平均來計算暫態方向: = ~ J/(n.埘萬㈣, f 2 ( 4 ) 其中,W2是用於短時平均D的漢寧窗。 即可選地,可以導出具有指示空間音頻信號的源點方 向的參數的短時平均方向向量。 可選地,可以如下計算擴散測量值 —Λ一 ⑽ ' (5) 其中,WKm)是在-Μ/2與Μ/2之間定義的用於短時平均 的窗函數。 200845801 應再次注意,如此執行導出,從而保留音頻聲道的虛 擬相關。即,適當每慮相位資訊,這並不是針對僅基於能 量估計的方向估計的情況(例如Gerzon向量)。
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20 以下簡單示例將用於對此進行更加詳細的解釋。考慮 通過身歷聲系統的兩個揚聲器重播的理想擴散信號。因為 "ί吕號是擴散的(源自所有方向),所以通過兩個揚聲器以相 等的強度進行重播。然而,因為感知應是擴散的,所以需 要180度的相移。在這種場景下,單純基於能量的方向估= 將產生恰好指向兩個揚聲器之間的中點位置的方向向量°, 這必定是未反映現實的不期望的結果。 根據上述本發明的概念,保留音頻聲道的虛 ,,方向參數(方向向量)。在該特定示例中,^向 =將,疋零’指不聲音並不源自—個獨特的方向 廷不是現實中的情況。相應地 ;疋 理想地匹配了真實情況。核⑸的擴办數是卜 長度此外’以上#式中的漢寧窗可針料_帶具有不同 出指===部:==:個_ ’導 可以導出―空間音頻/數執行分析。可選地, 數。如上所述,根據ϋ的^分的方向擴散的擴散參 散信號,即《相梅源自财值描述了最大擴 相反,小擴散值屬於主要源自一個=的信號部分。 200845801 5 10 15 第一圖示出了根據ITU-775-1,從具有五個聲道的輸入 多?還表不巾導出方向參數的糊。首先,通過仿真相應 多聲道音頻設置的無回聲記錄,將多聲道輸人音頻信號 (即輸入夕聲道表示)變換為B格式。相對於具有\軸22 和y軸24的笛卡爾坐標系的中心2〇,右後侧的揚聲器%位於 11〇j角處。右前側揚聲器28位於+30。,中心揚聲器位於〇。, ^側揚聲器32位於_31。,而左後側揚聲器34位於_11〇。。 κ 乂中可以通過應用簡單的矩陣化操作來仿真無回聲記 錄,,入多聲道表示的幾何設置是已知的。 一可以通過採用對所有揚聲器信號(即同與輸入多聲道 聯的揚聲器相對應的所有音頻聲道)的直接求和 負二二全向信號…。通過把由揚聲器和相應笛卡爾軸之間夾 口矛、,而加權的揚聲器信號相加,即要仿真的偶極子麥 X Υ的表大重敏度方向,可以形成偶極子或“八字,,信號 以是指向第η揚聲器的2維或3維笛卡爾向量, 向量。^指向與偶極子麥克風相對應的笛卡爾軸向的單位 八焉作 ^%C^cos(angle(Ln,V)), 夾角示第n聲道的揚聲器信號’岐聲道數。術語 角。即二為操作符’計算兩個給定向量之間的空間夾 揚藏笑^1如在第二圖所示的二維情況下的¥軸24和左前侧 杨聲砂之_夾㈣⑼。 ⑴側 例 ,可以如第一圖所示並如相應描述來執行方向來 20 200845801 數的其他導出,即,音頻信號X、Y和Z可以根據人類聽覺 系統的頻率解析度來分為多個頻帶。依據每個頻率聲道中 的時間,對聲音的方向(即空間音頻信號的部分的源點方 向)以及(可選的)擴散進行分析。可選地,也可以使用 5不同於擴散的信號相異性的另一測量來替換聲音擴散,例 如與空間音頻信號相關聯的(身歷聲)聲道之間的相干性。 作為簡化示例,如果如第二圖所指示存在一個音頻源 44 ’其中該源僅對特定頻帶内的信號有貢獻,則將導出指 向該音頻源44的方向向量46。通過指示源自音頻源44的空 10間音頻信號的部分的方向的方向參數(向量分量)來表示 方向向量。在第二圖的再現設置中,該信號將主要通過如 由14該%聲器相關聯的符號波形所示的左前側的揚聲哭η 來再現。然而,也將從左後側揚聲器32對較小信號部分進 行f播。因此,與X座標22相關聯的麥克風的方向信號將從 15左丽側聲道32 (與左前侧揚聲器32相關聯的音 左後侧聲道34接收信號分量。 根據上述實施方式’與3^軸相關聯的方向信號γ也將接 收由左前侧揚聲器32所重播的信號部分,基於方向信號χ 和γ的方向分析將能夠以高精度重構來自方向向量46的“聲 20音。 為了最終轉換油望❹聲道表示(多聲道格式),使 用指不音頻信號的部分的源點方向的方向參數。可選地, 可以使用-個或更多個⑽)附加音頻下混音聲道。例如, 該下混音聲道可以是全向聲㈣或任何其他單聲道。然 17 200845801
ίο 而針對工間分佈,僅使用與中間表示相關聯的單個聲道 具有小的負面影響。即,只要導出方向參數或方向資料, 並且可以將’用於重構或產生輸出多聲道表示,便可以 使用諸如S歷聲現頻之類的若干個下混音聲道 、聲道w、x # 丫或,式的所有聲道。可選地,也可以直接使用第二圖 :的5们:道或與輸入多聲道表示相關聯的聲道的任意組 口作為可能的下混音聲道的替換。當僅存儲一個聲道時, 可犯,擴散耸音的再現中出現品質惡化。 f一圖不出了使用明顯不同於第二圖的揚聲器設置來 ^現曰頻源44的信號的示例,第二圖的揚聲ϋ設置是從中 導=參數的輪人多聲道表示。作為示例,第三圖示出了沿 收&位置60兩的直線同等分佈的六個揚聲器5Oa至5 Of,如第 15
20 所介紹的,該收聽位置60定義了具有X軸22和y軸24的 坐^系的中心。由於前面的分析提供了描述指向音頻信號 |原44的方向向量46的方向的方向參數,所以可以容易地通 過把要再現的空間音頻信號的部分重新分發到靠近音頻源 4=^向的揚聲器,即通過靠近那些由方向參數所指方向的 ^聲斋’來導出適於第三圖的揚聲器設置的輸出多聲道表 不。即’相對於與遠離方向參數所指示的方向的揚聲器相 董子應的音頻聲道,強化與該方向的揚聲器相對應的音頻聲 逼。即’可以操作揚聲器50&和501)(例如使用振幅移動) =再現信號部分,揚聲器50c至50f不會再現該特定信號部 刀’而是可以將它們用於再現擴散聲音或具有不同頻帶的 其他信號部分。 18 200845801 5
10 15 表示的信產生5間音頻信號的輸出多聲道 有N2個輸^聲道望^將中間信號解碼為具 分析所吝斗w 逼輸出格式。典型地,在盥 刀析所產生的音頻下混音聲道 牡,、 該音頻下料聲私錄進行中對 的方式執行解碼。在可㈣^#Dll:AC類似 m於本了廷的擴散奪音的再現中,典型地, 用=非擴散流的音頻是可選咖個 一或其線性組合。 耳^口现I 選㈣散流創建,存在若干個綜合選項,以根 琴這表示來創建與揚聲器相對應的輸出信號或輸 耳^、擴散部分。如果僅存在—個下混音聲道的傳輸, 使^該晕2^來為每個揚聲器創建非擴散信號。如果 子 夕耸道的傳輸,則存在如何創建擴散聲音的更多選 項、。例如,如果在轉換過程中使用身歷聲下混音,則明顯 合適的方法是將左下混音聲道應用至左侧的揚聲器,並將
^下此曰聲道應用至右侧的揚聲器。如果使用若干下混音 聲,進行轉換(即,N〇>1),則可以將每個揚聲器的擴散流 計异為這些下混音聲道的不同加權的和。例如,一種可能 可以疋傳輸B格式信號(如先前所描述的聲道X、γ、Z和W) 2〇並计异每個揚聲器的虛擬心形麥克風信號的信號。 下文以列表描述了將輸入多聲道表示轉換為輸出多聲 道表示的可能過程。在本示例中,以仿真的B格式麥克風來 記錄聲音,然後由信號編排器進行進一步處理,以便以多 耸道或單聲道揚聲器設置進行收聽或重播。參照示出5·1聲 19 200845801 道輸入多聲道表示至8聲道輸出多聲道表示的轉換的第四 圖來解釋單個步驟。基礎是N1聲道音頻格式(Nl在特定示 例中是5)。為了將輸入多聲道表示轉換為不同的輸出多聲 道表示,可執行以下步驟。 5 丨.如在記錄部分70中所示出的,仿真具有N1個音頻聲 這(5個聲道)的任意多聲道音頻表示的無回聲記錄(使用 佈局中心72處的仿真的B格式麥克風)。 2.在分析步驟7钟,仿真的麥克聰餘分至頻帶, 並在方向分析步驟%中,導出仿真的麥克風信號的部分的 10源點方向。糾可祕,可財織終止步驟财 散(或相干性)。 κ 如先前所提及的,可以不使用式中間步驟來執行方 向分析。通常必須基於輸人多聲道表示來導出 15
頻信號的"麵’其巾,财間表轉有指衫間音二 仏號的部分的源點方向的方向參數。 、 3.在下混音步獅中,導_個下混音音頻信號,用 作輸出多聲運表示的轉換/創建的基礎。在合成步驟82中, 對Ν0個下衫音頻錢騎解科㈣適合的綜合方法 (例如’使用振幅移動或㈣的適合技術)上混音 N2個音頻聲道的任意揚聲器設置。 可以通過夕聲這揚聲器系統(例如,具有在第四 重播場景财指示的_揚鞋)再職絲。然而,由於 概念的通用性’也可以針對單聲道揚聲器設置執行轉換,、 提供了仿偶—個單方向麥克風記錄空間音頻信號的效 20 20 200845801 果0 第五圖示出了用於在多聲道音頻格式之間轉換的設備 100的示例的原理草圖。 設備100用於接收輸入多聲道表示102。 5 設備1⑻包括用於導出空間音頻信號的中間表示106的 分析器104,中間表示1〇6具有指示空間音頻信號的部分的 源點方向的方向參數。 此外,設備100包括信號編排器108,用於使用空間音 頻信號的中間表示(106)產生空間音頻信號的輸出多聲道 10 表示110。 總之 •趣優 15 无丽描述的轉換設備和轉換方法的實施例提供 了一些優點。首先,實際上可以以這種方式對任何輸入音 ,格式進行處理。此外,職過料以產生針對任何揚聲 為佈局(包括非標準揚聲器佈局遞置)的輸出,而不需 =對輸入揚聲器佈局/配置和輸出揚聲器佈局/配置 二特別,整新的_。此外,音頻再現的空間解析度在揚 弇為數1增加時增加,這與現有實現相反。 依據本發明方法的特定實 來實現本發_枝。可以使用 3公硬體或軟體 而執行本發明方法的數位存儲介質3=協作從 可讀控制錢的盤、dvd%d)um疋其上存儲有電 執行本發明的方法 ,具有存儲在機器可讀載體上通常 產品:式碼操作 程式產二: 換…因而本發明的方法是具有程 20 200845801 式碼的電腦程式,用於當電腦程式在電腦上運行時執行本 發明方法中的至少一種。 儘管已經參照特定實施例特別示出並描述了以上内 容,但是本領域技術人員將會理解,可以在不偏離本發明 5 的精神和範圍的情況下做出形式和細節上的各種其他改 變。應理解,可以在適合於不同實施例的過程中做出各種 改變,而不會偏離這裏所公開的、並由所附申請專利範圍 所限定的更寬的概念。
22 200845801 【圖式簡單說明】 第一圖示出了導出指示了音頻信號的部分的源點方向 的方向參數的圖示; 第二圖示出了基於5.1聲道表示而導出方向參數的另 5 一實施例; 第三圖示出了產生輸出多聲道表示的示例; 第四圖示出了從5.1聲道設置到8·1聲道設置的音頻轉 換的示例;以及 第五圖示出了用於多聲道音頻格式之間的轉換的本發 10 明的設備示例。
23 200845801 【主要元件符號說明】 記錄位置2 X軸4 y軸6 八字圖案8a、8b 音頻源10、12 中心20 X軸22 y軸24 5 右後侧揚聲器26 右前侧揚聲器28 左前側揚聲器32 左後侧揚聲器34 爽角40 音頻源44 方向向量46 揚聲器50a-50f 收聽位置60 10 記錄部分70 佈局中心72 分析步驟74 方向分析步驟76 擴散終止步驟78 下混音步驟80 合成步驟82 重播場景84 設備100 輸入多聲道表示102 分析器104 中間表示106 信號編排器108 15 輸出多聲道表示110
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Claims (1)
- 200845801 、申請專利範圍: ^ . 户声之,蓄表系轉換為 1、 一種用於將空間音頻信號的輸入夕耳l 不同的輸出多聲道表示的設備,包括: ',所述中 分析器,用於導出空間音頻信號的中間表:的方甸參 間表示具有指示空間音頻信號的部分的源點方向 數,以及 ,以中間表示 信號編排器,用於使用空間音頻信號的戶i 來產生空間音頻信號的輸出多聲道表系。 矣中戶斤述分 2、 依據申請專利範圍第1項所述的設備,二的音頻聲 析為操作用於依據與所述輸入多聲道表示相關, ίο 15 道的虛擬相關來導出方向參數。 中所述分 3、 依據申請專利範圍第1項所述的汉備1、相關聯的 析器操作用於導出保留了與所述輸入多聲道表济 音頻聲道的相對相位資訊的方向參數。 |中所述分 4、 依據申請專利範圍第1項所述的設備’其率部分 析器操作用於導出針對空間音頻信號的有限1度雜^ 的不同的方向參數。 斤述分 5、 依據申請專利範圍第1項所述的設備,其二分 析器操作用於導出針對空間音頻信號的有限長度時~ 的不同的方向參數。 述分 6、 依據申請專利範圍第4項所述的設備,其中f俨號 析器操作用於導出針對與頻率部分相關聯的空間音頻音頻 的有限長度時間部分的不同的方向參數,其中與突間同於 信號的第一頻率部分相關聯的第一時間部分的長度^問部 與空間音娜號的第二不同頻率部分相關聯的第二^ 25 20 200845801 分的長度。 7、依據申請專利範圍第1項所述的設備,其中所述分 析器操作用於導出方向參數,所述方向參數描述指向空間 音頻"^號的部分的源點方向的向量。 5 8、依據申請專利範圍第1項所述的設備,其中所述分 析器還操作用於導出與中間表示相關聯的一個或更多個音 頻聲道。 9、 依據申請專利範圍第8項所述的設備’其中所述分 析裔操作用於導出與和輸入多聲道表示相關聯的揚聲器相 10 對應的音頻聲道。 10、 依據申請專利範圍第8項所述的設備,其中所述 分析為操作用於導出一個下混音聲道,作為與和輸入多聲 道表示相關聯的揚聲器相對應的音頻聲道之和。 11、 依據申請專利範圍第8項所述的設備’其中所述 15 分析器操作用於導出與笛卡爾坐標系的軸向相關聯的至少 個音頻聋'道。 12、 依據申請專利範圍第n項所述的設備,其中所述 分析器操作用於導出至少一個音頻聲道,所述至少一個音 頻聲道構建了與和輸入多聲道表示相關聯的揚聲器相對應 20的音頻聲道的加權和。 13、 依據申請專利範圍第U頊所述的設備,其中操作 所述分析器,使得能夠根據以下公式,通過與和輸入多聲 遒表示相關聯、並指向方向Cn的所有η個揚聲器相對應的 II個音頻聲道Cn的組合,來導出與笛卡爾坐標系的軸向V 26 200845801 相關聯的至少一個音頻聲道X · X=tCn,C〇S(,le(Ln,V))。 14、 依據申請專利範圍第丨項所述的設備,其中所述 分析器還操作用於導出擴散參數,所述擴散參數指示空間 5音頻信號的部分的源點方向的擴散。 15、 依據申請專利範圍第丨項所述的設備,其中所述 信號編排器操作用於將空間音頻信號的部分分發到與和輸 出多聲道表示相關聯的多個揚聲器相對應的多個聲道。 16、 依據申請專利範圍第15項所述的設備,其中操作 10所述信號編排器,使得以如下方式來分發空間音頻信號的 部分·針對與更靠近所述方向參數所指示的方向的揚聲器 相對應的聲道,其信號分發強度大於與和更遠離該方向的 揚聲器相對應的聲道的信號分發強度。 17、 依據申請專利範圍第14項所述的設備,其中操作 15所述信號編排器、,使得在所述擴散參數指示較高擴散時, 與所述擴散參數指示較低擴散時相比較,以更加均勻的強 度向與和所述輸出多聲道表示相關聯的揚聲器相對應的聲 道分發空間音頻信號的部分。 18、 依據申請專利範圍第1項所述的設備,還包括: 20 輪入介面,用於接收輸入多聲道表示。 19、 依據申請專利範圍第1項所述的設備,還包括·· 輪入表示解碼器,用於導出與和輸入多聲道表示相關 聯的所有揚聲器相對應的多個音頻聲道。 20、依據申請專利範圍第15項所述的設備,其中所述 27 200845801 信號編排器還包括輸出聲道編碼器,所述輸出聲道編碼器 用於基於與和輸出聲道表示相關聯的揚聲器相對應的音頻 聲道,導出輸出多聲道表示。 21、 依據申請專利範圍第1項所述的設備,還包括用 5 於提供輸出多聲道表示的輸出介面。 22、 一種用於將空間音頻信號的輸入多聲道表示轉換 為不同的輸出多聲道表示的方法,所述方法包括: 導出空間音頻信號的中間表示,所述中間表示具有指 示空間音頻信號的部分的源點方向的方向參數;以及 10 使用空間音頻信號的中間表示來產生空間音頻信號的 輸出多聲道表示。 .23、一種電腦程式,用於在電腦上運行時,實現用於 將空間音頻信號的輸入多聲道表示轉換為不同的輸出多聲 道表示的方法,所述方法包括: 15 導出空間音頻信號的中間表示,所述中間表示具有指 示空間音頻信號的部分的源點方向的方向參數;以及 使用空間音頻信號的中間表示來產生空間音頻信號的 輸出多聲道表示。 28
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