TWI698858B - 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法 - Google Patents

從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI698858B
TWI698858B TW108123461A TW108123461A TWI698858B TW I698858 B TWI698858 B TW I698858B TW 108123461 A TW108123461 A TW 108123461A TW 108123461 A TW108123461 A TW 108123461A TW I698858 B TWI698858 B TW I698858B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
matrix
loudspeaker
panning
stereo
decoding
Prior art date
Application number
TW108123461A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202018698A (zh
Inventor
弗羅里安 凱勒
約哈拿斯 波漢
Original Assignee
瑞典商杜比國際公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 瑞典商杜比國際公司 filed Critical 瑞典商杜比國際公司
Publication of TW202018698A publication Critical patent/TW202018698A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI698858B publication Critical patent/TWI698858B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/008—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic in which the audio signals are in digital form, i.e. employing more than two discrete digital channels
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/008—Multichannel audio signal coding or decoding using interchannel correlation to reduce redundancy, e.g. joint-stereo, intensity-coding or matrixing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H04S1/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H04S1/007—Two-channel systems in which the audio signals are in digital form
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/02—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic of the matrix type, i.e. in which input signals are combined algebraically, e.g. after having been phase shifted with respect to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2400/00—Details of stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2400/01—Multi-channel, i.e. more than two input channels, sound reproduction with two speakers wherein the multi-channel information is substantially preserved
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2400/00—Details of stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2400/11—Positioning of individual sound objects, e.g. moving airplane, within a sound field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2420/11—Application of ambisonics in stereophonic audio systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Abstract

已知對立體聲擴音器裝備的保真立體音響表示法之解碼，可用於第一階保真立體音響聲頻訊號。但此等第一階保真立體音響解決方略，不是有高度負旁波瓣，便是在前區域有不良局限。本發明涉及高階保真立體音響(HOA)的立體聲解碼器之處理。從擴音器間置設虛擬源之泛移律，可推論所需泛移函數。對於各擴音器，需界定在取樣點對全部可能輸入方向之所需泛移函數。泛移函數係以圓形諧函數概算，提高保真立體音響位階，所需泛移函數即減少誤差。對於擴音器間的前區，使用泛移律，像正切律或向量基準波幅泛移(VBAP)。對於後方向，是以來自此等方向的聲音稍微減弱來界定泛移函數。

Description

從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
本發明係關於使用圓圈上取樣點之泛移函數(panning function)，從高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法和裝置。
已知對立體聲擴音器或頭戴式受話器裝備的保真立體音響表示法之解碼，可用於第一階保真立體音響，例如J.S.Bamford,J.Vender-kooy合著〈為我等之保真立體音響聲音〉中之方程式(10)，見音響工程協會預刊本，第99屆會議提出論文4138，1995年10月，紐約，以及XiphWiki-Ambisonics http：//wiki.xiph.org/index.php/Ambisonics#Default_channel_conversions_from_B-Format。此等解決方略係根據英國專利394325號揭示之Blumlein立體聲。另一解決 方略是使用模態匹配：M.A.Poletti〈根據球形諧波之三維周圍聲音系統〉，J.Audio Eng.Soc.,vol.53(11),pp.1004-1025，2005年11月。
此等第一階保真立體音響解決方略具有高度負旁波瓣(negative side lobes)，一如根據Blumlein立體聲之保真立體音響解碼器(GB 394325)，其虛擬麥克風有8字形態(參見S.Weinzierl著《聲頻技術手冊》第3.3.4.1節，柏林Springer出版社，2008)，或在前方向之不良局限。以負旁波瓣，例如來自正背後方向之聲音客體，會在左方立體聲擴音器回放。
本發明要解決的問題是，提供具有改進立體聲訊號輸出之保真立體音響訊號解碼。此問題是以申請專利範圍第1和2項揭示之方法解決。利用此等方法之裝置載於申請專利範圍第3項。
本發明記載高階保真立體音響HOA聲頻訊號的立體聲解碼器之處理。所需泛移函數可由擴音器間置設虛擬源之泛移律推衍。對各擴音器，要界定對全部可能輸入方向之所需泛移函數。保真立體音響解碼矩陣之計算，類似J.M.Batke,F.Keiler的相對應說明，見〈使用VBAP衍生之泛移函數於3D保真立體音響解碼〉，第二屆國際保真立體音響和球形聲學會議議事錄，2010年5月6-7日，法國巴黎，URL http：//ambisonics10.ircam.fr/drupal/ files/proceedings/presentations/O14_47.pdf，以及WO 2011/117399 A1。泛移函數係利用圓形諧函數概算，提高保真立體音響位階，所需泛移函數隨著降低誤差。尤其是對介置於擴音器間的前區，可用泛移律，像正切律或向量基準波幅泛移(VBAP)。對於背面超越擴音器位置之方向，使用泛移函數，來自此等方向的聲音稍微減弱。特別情況是使用對背面方向針對擴音器方向的半心臟形態。在本發明中，特別在前區開拓高階保真立體音響之較高空間解像度，而且在背面方向的負旁波瓣減弱，隨保真立體音響位階提高而增加。
本發明亦可用於有二個擴音器以上排成半圓形，或小於半圓之圓形段之擴音器裝備。又可方便對立體音的技巧性混合調降通道數(artistic downmixes)，使有些空間區域接收到更加減弱。此舉有利於創造改進直接音對擴散音之比，以致對話更為清晰。
本發明立體聲解碼器符合若干重要性質：擴音器間前方向之良好局限，所得泛移函數只有小負旁波瓣，以及背方向之輕微減弱。又可減弱或遮蔽空間區域，否則在諦聽二通道版時，會感受到干擾或困擾。
與WO 2011/117399 A1相較之下，所需泛移函數界定為圓形弓段方式，在介入擴音器中間的前區域內，可用公知的泛移處理(例如VBAP或正切律)，而在後方向可稍微減弱。使用第一階保真立體音響解碼器時，此等性質不宜用。
原則上，本發明方法適於從第一階保真立體音響聲頻訊號 a (t)解碼立體聲擴音器訊號 l (t)，該方法包含步驟為：
從左、右擴音器的方位角度數，以及從圓圈上虛擬取樣點數 S ，計算含有對全部虛擬取樣點的所需泛移函數之 矩陣 G ，其中
Figure 108123461-A0202-12-0004-1
，而g L (
Figure 108123461-A0202-12-0004-32
)和g R (
Figure 108123461-A0202-12-0004-52
)元素為 S 不同取樣點之泛移函數；
決定該保真立體音響聲頻訊號 a (t)的位階 N ；
從該數 S 和該位階 N ，計算模態矩陣Ξ，以及該模態矩陣Ξ的相對應擬似反逆Ξ+，其中Ξ=[ y *(
Figure 108123461-A0202-12-0004-34
),y *(
Figure 108123461-A0202-12-0004-35
),...,y *(
Figure 108123461-A0202-12-0004-36
)]，而 y *(
Figure 108123461-A0202-12-0004-37
)=[
Figure 108123461-A0202-12-0004-38
(
Figure 108123461-A0202-12-0004-53
),...,
Figure 108123461-A0202-12-0004-39
(
Figure 108123461-A0202-12-0004-54
),...,
Figure 108123461-A0202-12-0004-40
(
Figure 108123461-A0202-12-0004-41
)] T 係該保真立體音響聲頻訊號 a (t)的圓形諧向量 y (
Figure 108123461-A0202-12-0004-42
)=[Y -N (
Figure 108123461-A0202-12-0004-43
),...,Y 0(
Figure 108123461-A0202-12-0004-44
),...,Y N (
Figure 108123461-A0202-12-0004-45
)] T 之複共軛，Y m (
Figure 108123461-A0202-12-0004-46
)為圓形諧函數；
從該矩陣 G 和Ξ+計算解碼矩陣 D = G Ξ+；
計算擴音器訊號 l (t)= Da (t)。
原則上，本發明方法適於從2-D高階保真立體音響聲頻訊號 a (t)，決定可用於解碼立體聲擴音器訊號 l (t)= Da (t)之解碼矩陣 D ，該方法包含步驟為：
接收該保真立體音響聲頻訊號 a (t)之位階 N ；
從左、右擴音器的所需方位角度數(
Figure 108123461-A0202-12-0004-47
,
Figure 108123461-A0202-12-0004-48
)，以及圓圈上虛擬取樣點數 S ，計算含有對全部虛擬取樣點的所 需泛移函數之矩陣 G ，其中
Figure 108123461-A0202-12-0004-3
，而g L (
Figure 108123461-A0202-12-0004-50
)和g R (
Figure 108123461-A0202-12-0004-51
)元素為 S 不同取樣點之泛移函數；
從該數 S 和該位階 N ，計算模態矩陣Ξ，以及該模態 矩陣Ξ之相對應擬似反逆Ξ+，其中Ξ=[ y *(
Figure 108123461-A0202-12-0005-55
),y *(
Figure 108123461-A0202-12-0005-56
),...,y *(
Figure 108123461-A0202-12-0005-57
)]，而 y *(
Figure 108123461-A0202-12-0005-84
)=[
Figure 108123461-A0202-12-0005-58
(
Figure 108123461-A0202-12-0005-61
),...,
Figure 108123461-A0202-12-0005-59
(
Figure 108123461-A0202-12-0005-85
),...,
Figure 108123461-A0202-12-0005-60
(
Figure 108123461-A0202-12-0005-62
)] T 係該保真立體音響聲頻訊號 a (t)的圓形諧向量 y (
Figure 108123461-A0202-12-0005-63
)=[Y -N (
Figure 108123461-A0202-12-0005-86
),...,Y 0(
Figure 108123461-A0202-12-0005-64
),...,Y N (
Figure 108123461-A0202-12-0005-65
)] T 之複共軛，Y m (
Figure 108123461-A0202-12-0005-66
)為圓形諧函數；
從該矩陣 G 和Ξ+計算解碼矩陣 D = G Ξ+。
原則上，本發明裝置適於從高階保真立體音響聲頻訊號 a (t)，解碼立體聲擴音器訊號 l (t)，該裝置包含：
適於從左、右擴音器的方位角度數，以及從圓圈上虛擬取樣點數 S ，計算含有對全部虛擬取樣點的所需泛移函 數之矩陣 G 之機構，其中
Figure 108123461-A0202-12-0005-4
，而g L (
Figure 108123461-A0202-12-0005-67
)和g R (
Figure 108123461-A0202-12-0005-68
)元素為 S 不同取樣點之泛移函數；
適於決定該保真立體音響聲頻訊號 a (t)的位階 N 之機構；
適於從該數 S 和該位階 N ，計算模態矩陣Ξ，以及該模態矩陣Ξ的相對應擬似反逆Ξ+之機構，其中Ξ=[ y *(
Figure 108123461-A0202-12-0005-69
),y *(
Figure 108123461-A0202-12-0005-70
),...,y *(
Figure 108123461-A0202-12-0005-71
)]，而 y *(
Figure 108123461-A0202-12-0005-72
)=[
Figure 108123461-A0202-12-0005-73
(
Figure 108123461-A0202-12-0005-75
),...,
Figure 108123461-A0202-12-0005-74
(
Figure 108123461-A0202-12-0005-76
),...,
Figure 108123461-A0202-12-0005-77
(
Figure 108123461-A0202-12-0005-78
)] T 係該保真立體音響聲頻訊號 a (t)的圓形諧向量 y (
Figure 108123461-A0202-12-0005-79
)=[Y -N (
Figure 108123461-A0202-12-0005-80
),...,Y 0(
Figure 108123461-A0202-12-0005-81
),...,Y N (
Figure 108123461-A0202-12-0005-82
)] T 之複共軛，Y m (
Figure 108123461-A0202-12-0005-83
)為圓形諧函數；
適於從該矩陣 G 和Ξ+計算解碼矩陣 D = G Ξ+之機構；
適於計算擴音器訊號 l (t)= Da (t)之機構。
本發明有益之其他具體例，載於申請專利範圍各附屬項。
51‧‧‧計算所需泛移函數
52‧‧‧取得位階
53‧‧‧計算模態矩陣
54‧‧‧計算模態擬似反逆
55‧‧‧計算解碼矩陣
56‧‧‧計算擴音器訊號
57‧‧‧3D變換成2D(視情形)
第1圖表示所需泛移函數，擴音器位置，
Figure 108123461-A0202-12-0006-87
=30°，
Figure 108123461-A0202-12-0006-88
=-30°；
第2圖表示極座標上所需泛移函數，擴音器位置，
Figure 108123461-A0202-12-0006-89
=30°，
Figure 108123461-A0202-12-0006-90
=-30°；
第3圖表示對N=4所得泛移函數，擴音器位置，
Figure 108123461-A0202-12-0006-91
=30°，
Figure 108123461-A0202-12-0006-92
=-30°；
第4圖表示對N=4極座標上所得泛移函數，擴音器位置，
Figure 108123461-A0202-12-0006-93
=30°，
Figure 108123461-A0202-12-0006-94
=-30°；
第5圖為本發明處理之方塊流程圖。
茲參照附圖說明本發明具體例。
解碼處理第一步驟，必須界定諸擴音器的位置。假設諸擴音器與聆聽位置的距離相同，因而擴音器位置是以方位角界定。此方位角以
Figure 108123461-A0202-12-0006-96
標示，按反時鐘方向測量。左、右擴音器之方位角為
Figure 108123461-A0202-12-0006-98
和
Figure 108123461-A0202-12-0006-99
，呈對稱配置
Figure 108123461-A0202-12-0006-100
=-
Figure 108123461-A0202-12-0006-101
。典型度數為
Figure 108123461-A0202-12-0006-102
=30°。在下述說明中，所有度數可解釋為2π(弧度)整數倍數或360°之偏差值。
圓圈上之虛擬取樣點有待界定。此等為保真立體音響解碼處理中所用虛擬源方向，為此等方向對例如二真實擴音器位置界定所需泛移函數值。虛擬取樣點以 S 標示，相對應方向等距分佈於圓圈周圍，導致
Figure 108123461-A0202-12-0007-5
 S 應大於2 N+1，其中 N 指保真立體音響位階。實驗顯示有益數值為 S =8 N 。
左右擴音器所需泛移函數g L (
Figure 108123461-A0202-12-0007-103
)和g R (
Figure 108123461-A0202-12-0007-104
)，需加以界定。與WO 2011/117399 A1和上述Batke/Keiler論文之策略相反的是，泛移函數係為複數節而界定，其中諸節使用不同泛移函數。例如，對於使用三節之所需泛移函數：
(a)對二擴音器間之前方向，使用公知泛移律，例如正切律，或等效之向量基準波幅泛移(VBAP)，如V.Pulkki在〈使用向量基準波幅泛移之虛擬聲音源定位〉所述，J.Audio Eng.Society,45(6)，第456-466頁，1997年6月。
(b)對超過擴音器圓圈段位置之方向，界定背方向之稍微減弱，因而此部份泛移函數在擴音器位置大約對立角度，接近零值。
(c)其餘部份之所需泛移函數設定於零，以避免右邊聲音回放到左邊擴音器，和左邊聲音回放到右邊擴音器。
所需泛移函數達到零的點或角度數值，左擴音器界定為
Figure 108123461-A0202-12-0007-105
，右邊擴音器
Figure 108123461-A0202-12-0007-106
。左、右擴音器所需泛移函數可表達成為：
Figure 108123461-A0202-12-0007-6
Figure 108123461-A0202-12-0007-7
泛移函數g L,1(
Figure 108123461-A0202-12-0008-107
)和g R,1(
Figure 108123461-A0202-12-0008-108
)界定擴音器位置間之泛移律，而泛移函數g L,2(
Figure 108123461-A0202-12-0008-109
)和g R,2(
Figure 108123461-A0202-12-0008-110
)典型界定背方向之減弱。在交叉點，應滿足以下性質：
Figure 108123461-A0202-12-0008-8
Figure 108123461-A0202-12-0008-9
Figure 108123461-A0202-12-0008-10
Figure 108123461-A0202-12-0008-11
所需泛移函數在虛擬取樣點取樣。含有全部虛擬取樣點所需泛移函數之矩陣界定為：
Figure 108123461-A0202-12-0008-12
實質或複值保真立體音響圓形諧函數為Y m (
Figure 108123461-A0202-12-0008-111
)，其中m=-N,...,N，而 N 為上述保真立體音響位階。圓形諧波係以球形諧波的方位角依賴性部份表示，參見Earl G.Williams〈傅立葉聲學〉，應用學數科學第93卷，學術出版社，1999年。
以實值圓形諧波：
Figure 108123461-A0202-12-0008-13
 函數典型上以下式界定：
Figure 108123461-A0202-12-0008-14
 其中
Figure 108123461-A0202-12-0008-126
和N m 係定標因數，視所用常態化綱要而定。
圓形諧波在向量上組合：
Figure 108123461-A0202-12-0008-15
 以(．)*標示之複共軛得：
Figure 108123461-A0202-12-0009-16
 虛擬取樣點之模態矩陣以下式界定：
Figure 108123461-A0202-12-0009-17
 所得2-D解碼矩陣由下式計算：
D = G Ξ+ (14)Ξ+係矩陣Ξ之擬似反逆。對於方程式(1)內所指定同等分佈的虛擬取樣點，其擬似反逆可改為ΞH定標版，係Ξ之伴隨(轉置和複共軛)。在此情況，解碼矩陣為：
D =α G Ξ H (15)其中定標因數 α 視圓形諧波之常態化綱要和設計方向數 S 而定。
向量 l (t)代表在時點t的擴音器樣本訊號，由下式計算：
l (t)= Da (t) (16)
當使用3維度高階保真立體音響訊號 a (t)為輸入訊號時，施以適當變換為2維度空間，得變換後保真立體音響係數 a '(t)。在此情況，方程式(16)改變成 l (t)= Da '(t)。
亦可界定已包含3D/2D變換之矩陣 D 3D ，直接應用於保真立體音響訊號 a (t)。
以下說明之實施例，為立體聲擴音器裝備之泛移函數。介於擴音器位置之間，使用方程式(2)和(3)所得泛移函數g L,1(
Figure 108123461-A0202-12-0009-112
)和g R,1(
Figure 108123461-A0202-12-0009-117
)，以及按照VBAP之泛移增益。此等泛移函數連續半心臟形態，其最大值在擴音器位置。界定角度
Figure 108123461-A0202-12-0009-115
和
Figure 108123461-A0202-12-0009-116
，以便具有在擴音器位置之對立位置：
Figure 108123461-A0202-12-0010-19
Figure 108123461-A0202-12-0010-20
常態化泛移增益滿足g L,1(
Figure 108123461-A0202-12-0010-130
)=1和g R,1(
Figure 108123461-A0202-12-0010-128
)=1。指向
Figure 108123461-A0202-12-0010-120
和
Figure 108123461-A0202-12-0010-121
之心臟形態以下式界定：
Figure 108123461-A0202-12-0010-21
Figure 108123461-A0202-12-0010-22
為評估解碼，對隨意輸入方向所得泛移函數，由下式求得：
W = Dγ (21)其中γ為所考慮輸入方向之模態矩陣。 W 為應用保真立體音響解碼過程時，含有所用輸入方向和所用擴音器位置所用泛移權值之矩陣。
第1和2圖分別繪示所需(即理論上或是完美)泛移函數對照線性角度比例尺以及極座標格式。所得保真立體音響之泛移權值，係為所用輸入方向，使用方程式(21)算出。第3和4圖分別表示為計算保真立體音響位階N=4，相對應所得泛移函數對照線性角度比例尺，以及極座標格式。就第3和4圖與第1和2圖比較，顯示所需泛移函數很相配，而所得負旁波瓣很小。
以下提供複值球形和圓形諧波由3D變換成2D之例(實值基函數可按類似方式進行)。3D保真立體音響之球形諧波為：
Figure 108123461-A0202-12-0010-23
 其中n=0,...,N是位階指數，m=-n,...,n是角度指數，Mn,m是視 常態化綱要而定之常態化因數，θ為傾角，而
Figure 108123461-A0202-12-0011-122
(．)是關聯之Legendre函數。對3D情況，以指定之保真立體音響係數
Figure 108123461-A0202-12-0011-123
，可由式計算2D係數：
Figure 108123461-A0202-12-0011-24
 使用定標因數：
Figure 108123461-A0202-12-0011-25
在第5圖，所需泛移函數之計算步驟51，接收左、右擴音器之方位角
Figure 108123461-A0202-12-0011-124
和
Figure 108123461-A0202-12-0011-125
度數，以及虛擬取樣點數 S ，由此按上述計算矩陣 G ，含有全部虛擬取樣點之所需泛移函數值。在步驟52，從保真立體音響訊號a(t)推算位階 N 。在步驟53，根據方程式(11)至(13)，從 S 和 N 計算模態矩陣Ξ。步驟54計算矩陣Ξ計算擬似反逆Ξ+。在步驟55，按照方程式(15)，從矩陣 G 和Ξ+計算解碼矩陣 D 。在步驟56，使用解碼矩陣 D ，從保真立體音響訊號a(t)計算擴音器訊號l(t)。若保真立體音響輸入訊號a(t)為三維度空間訊號，在步驟57進行3D變換為2D，而步驟56接收2D保真立體音響訊號 a '(t)。
51‧‧‧計算所需泛移函數
52‧‧‧取得位階
53‧‧‧計算模態矩陣
54‧‧‧計算模態擬似反逆
55‧‧‧計算解碼矩陣
56‧‧‧計算擴音器訊號
57‧‧‧3D變換成2D(視情形)

Claims (3)

  1. 一種從高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法，所述方法包含：
    接收基於擴音器方位角值且基於球面上的虛擬取樣點數 S 而確定的矩陣 G ，其中所述矩陣 G 含有所有虛擬取樣點的所需泛移函數值，以及
    其中所述矩陣 G 的元素係基於在所述球面上的所述虛擬取樣點數 S 的泛移函數值，以及
    其中所述擴音器方位角值界定相對應擴音器位置；
    接收基於所述數 S 與所述高階保真立體音響聲頻訊號的位階 N 而確定的模態矩陣；
    基於所述矩陣 G 與所述模態矩陣來確定解碼矩陣；
    藉由至少一個處理器，基於所述解碼矩陣與所述高階保真立體音響聲頻訊號來確定所述立體聲擴音器訊號；以及
    輸出所述立體聲擴音器訊號。
  2. 一種用於從高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之設備，所述設備包含：
    第一接收器，其適配以接收基於擴音器方位角值且基於球面上的虛擬取樣點數 S 而確定的矩陣 G ，其中所述矩陣 G 含有所有虛擬取樣點的所需泛移函數值，以及
    其中所述矩陣 G 的元素係基於在所述球面上的所述虛擬取樣點數 S 的泛移函數值，以及
    其中所述擴音器方位角值界定相對應擴音器位置；
    第二接收器，其適配以接收基於所述數 S 與所述高階保真立體音響聲頻訊號的位階 N 而確定的模態矩陣；以及
    處理器，其適配以基於所述矩陣 G 與所述模態矩陣來確定解碼矩陣；以及
    渲染器，其適配以基於所述解碼矩陣與所述高階保真立體音響聲頻訊號來確定所述立體聲擴音器訊號並且輸出所述立體聲擴音器訊號。
  3. 一種含有指令的非暫態電腦可讀取媒體，當所述指令被處理器執行時，執行如申請專利範圍第1項的方法。
TW108123461A 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法 TWI698858B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12305356.3A EP2645748A1 (en) 2012-03-28 2012-03-28 Method and apparatus for decoding stereo loudspeaker signals from a higher-order Ambisonics audio signal
EP12305356.3 2012-03-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202018698A TW202018698A (zh) 2020-05-16
TWI698858B true TWI698858B (zh) 2020-07-11

Family

ID=47915205

Family Applications (8)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109121565A TWI734539B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW111127893A TWI808842B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW106112615A TWI651715B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW108123461A TWI698858B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW102108148A TWI590230B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW107128846A TWI666629B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW110122105A TWI775497B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW107144828A TWI675366B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109121565A TWI734539B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW111127893A TWI808842B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW106112615A TWI651715B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法

Family Applications After (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102108148A TWI590230B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW107128846A TWI666629B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW110122105A TWI775497B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW107144828A TWI675366B (zh) 2012-03-28 2013-03-08 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法

Country Status (7)

Country Link
US (5) US9666195B2 (zh)
EP (4) EP2645748A1 (zh)
JP (5) JP6316275B2 (zh)
KR (3) KR102207035B1 (zh)
CN (6) CN107172567B (zh)
TW (8) TWI734539B (zh)
WO (1) WO2013143934A1 (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2637427A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-11 Thomson Licensing Method and apparatus for playback of a higher-order ambisonics audio signal
EP2645748A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-02 Thomson Licensing Method and apparatus for decoding stereo loudspeaker signals from a higher-order Ambisonics audio signal
US9716959B2 (en) 2013-05-29 2017-07-25 Qualcomm Incorporated Compensating for error in decomposed representations of sound fields
EP2866475A1 (en) * 2013-10-23 2015-04-29 Thomson Licensing Method for and apparatus for decoding an audio soundfield representation for audio playback using 2D setups
EP2879408A1 (en) * 2013-11-28 2015-06-03 Thomson Licensing Method and apparatus for higher order ambisonics encoding and decoding using singular value decomposition
RU2666248C2 (ru) * 2014-05-13 2018-09-06 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Устройство и способ для амплитудного панорамирования с затуханием фронтов
US10770087B2 (en) 2014-05-16 2020-09-08 Qualcomm Incorporated Selecting codebooks for coding vectors decomposed from higher-order ambisonic audio signals
US9747910B2 (en) * 2014-09-26 2017-08-29 Qualcomm Incorporated Switching between predictive and non-predictive quantization techniques in a higher order ambisonics (HOA) framework
US10063989B2 (en) 2014-11-11 2018-08-28 Google Llc Virtual sound systems and methods
WO2016172254A1 (en) 2015-04-21 2016-10-27 Dolby Laboratories Licensing Corporation Spatial audio signal manipulation
EP3314916B1 (en) 2015-06-25 2020-07-29 Dolby Laboratories Licensing Corporation Audio panning transformation system and method
US10249312B2 (en) 2015-10-08 2019-04-02 Qualcomm Incorporated Quantization of spatial vectors
US9961467B2 (en) * 2015-10-08 2018-05-01 Qualcomm Incorporated Conversion from channel-based audio to HOA
US10341802B2 (en) * 2015-11-13 2019-07-02 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and apparatus for generating from a multi-channel 2D audio input signal a 3D sound representation signal
US11387006B2 (en) 2015-11-30 2022-07-12 In Hand Health, LLC Client monitoring, management, communication, and performance system and method of use
EP3209036A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-23 Thomson Licensing Method, computer readable storage medium, and apparatus for determining a target sound scene at a target position from two or more source sound scenes
CN110383856B (zh) 2017-01-27 2021-12-10 奥罗技术公司 用于平移音频对象的处理方法和***
CN106960672B (zh) * 2017-03-30 2020-08-21 国家计算机网络与信息安全管理中心 一种立体声音频的带宽扩展方法与装置
WO2018213159A1 (en) * 2017-05-15 2018-11-22 Dolby Laboratories Licensing Corporation Methods, systems and apparatus for conversion of spatial audio format(s) to speaker signals
EP3625974B1 (en) * 2017-05-15 2020-12-23 Dolby Laboratories Licensing Corporation Methods, systems and apparatus for conversion of spatial audio format(s) to speaker signals
CN111123202B (zh) * 2020-01-06 2022-01-11 北京大学 一种室内早期反射声定位方法及***
CN111615045B (zh) * 2020-06-23 2021-06-11 腾讯音乐娱乐科技（深圳）有限公司 音频处理方法、装置、设备及存储介质
CN112530445A (zh) * 2020-11-23 2021-03-19 雷欧尼斯（北京）信息技术有限公司 高阶Ambisonic音频的编解码方法及芯片
CN117061983A (zh) * 2021-03-05 2023-11-14 华为技术有限公司 虚拟扬声器集合确定方法和装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200822281A (en) * 2006-08-29 2008-05-16 Lam Res Corp Method of tuning thermal conductivity of electrostatic chuck support assembly

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB394325A (en) 1931-12-14 1933-06-14 Alan Dower Blumlein Improvements in and relating to sound-transmission, sound-recording and sound-reproducing systems
US4704728A (en) * 1984-12-31 1987-11-03 Peter Scheiber Signal re-distribution, decoding and processing in accordance with amplitude, phase, and other characteristics
JPH05103391A (ja) 1991-10-07 1993-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 指向性制御スピーカシステム
JPH06165281A (ja) 1992-11-18 1994-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 指向性スピーカ装置
US7231054B1 (en) 1999-09-24 2007-06-12 Creative Technology Ltd Method and apparatus for three-dimensional audio display
BRPI0308691A2 (pt) * 2002-04-10 2016-11-16 Koninkl Philips Electronics Nv métodos para codificar um sinal de canal múltiplo e para decodificar informação de sinal de canal múltiplo, arranjos para codificar e decodificar um sinal de canal múltiplo, sinal de dados, meio legível por computador, e, dispositivo para comunicar um sinal de canal múltiplo.
FR2847376B1 (fr) * 2002-11-19 2005-02-04 France Telecom Procede de traitement de donnees sonores et dispositif d'acquisition sonore mettant en oeuvre ce procede
US7447317B2 (en) * 2003-10-02 2008-11-04 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V Compatible multi-channel coding/decoding by weighting the downmix channel
EP1538741A1 (en) * 2003-12-05 2005-06-08 Semiconductor Ideas to The Market (ItoM) BV Multiplier device
US7787631B2 (en) 2004-11-30 2010-08-31 Agere Systems Inc. Parametric coding of spatial audio with cues based on transmitted channels
DE602005003342T2 (de) * 2005-06-23 2008-09-11 Akg Acoustics Gmbh Methode zur Modellierung eines Mikrofons
EP1761110A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-07 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne Method to generate multi-channel audio signals from stereo signals
BRPI0615899B1 (pt) * 2005-09-13 2019-07-09 Koninklijke Philips N.V. Unidade decodificadora espacial, dispositivo decodificador espacial, sistema de áudio, dispositivo de consumidor, e método para produzir um par de canais de saída binaurais
JP2007208709A (ja) 2006-02-02 2007-08-16 Kenwood Corp 音声再生装置
US9215544B2 (en) 2006-03-09 2015-12-15 Orange Optimization of binaural sound spatialization based on multichannel encoding
US8712061B2 (en) 2006-05-17 2014-04-29 Creative Technology Ltd Phase-amplitude 3-D stereo encoder and decoder
DE602007011955D1 (de) * 2006-09-25 2011-02-24 Dolby Lab Licensing Corp Ür mehrkanal-tonwiedergabesysteme mittels ableitung von signalen mit winkelgrössen hoher ordnung
KR101368859B1 (ko) * 2006-12-27 2014-02-27 삼성전자주식회사 개인 청각 특성을 고려한 2채널 입체 음향 재생 방법 및장치
TWI424755B (zh) 2008-01-11 2014-01-21 Dolby Lab Licensing Corp 矩陣解碼器
EP2094032A1 (en) 2008-02-19 2009-08-26 Deutsche Thomson OHG Audio signal, method and apparatus for encoding or transmitting the same and method and apparatus for processing the same
JP4922211B2 (ja) * 2008-03-07 2012-04-25 日本放送協会 音響信号変換装置、その方法及びそのプログラム
US8705749B2 (en) * 2008-08-14 2014-04-22 Dolby Laboratories Licensing Corporation Audio signal transformatting
GB0815362D0 (en) * 2008-08-22 2008-10-01 Queen Mary & Westfield College Music collection navigation
EP2356825A4 (en) * 2008-10-20 2014-08-06 Genaudio Inc AUDIO SPACE AND ENVIRONMENT SIMULATION
US20100110368A1 (en) * 2008-11-02 2010-05-06 David Chaum System and apparatus for eyeglass appliance platform
PL2285139T3 (pl) * 2009-06-25 2020-03-31 Dts Licensing Limited Urządzenie i sposób konwersji przestrzennego sygnału audio
KR101890229B1 (ko) 2010-03-26 2018-08-21 돌비 인터네셔널 에이비 오디오 재생을 위한 오디오 사운드필드 표현을 디코딩하는 방법 및 장치
NZ587483A (en) * 2010-08-20 2012-12-21 Ind Res Ltd Holophonic speaker system with filters that are pre-configured based on acoustic transfer functions
JP5826996B2 (ja) 2010-08-30 2015-12-02 日本放送協会 音響信号変換装置およびそのプログラム、ならびに、３次元音響パンニング装置およびそのプログラム
EP2450880A1 (en) 2010-11-05 2012-05-09 Thomson Licensing Data structure for Higher Order Ambisonics audio data
EP2645748A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-02 Thomson Licensing Method and apparatus for decoding stereo loudspeaker signals from a higher-order Ambisonics audio signal
US9514620B2 (en) * 2013-09-06 2016-12-06 Immersion Corporation Spatialized haptic feedback based on dynamically scaled values

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200822281A (en) * 2006-08-29 2008-05-16 Lam Res Corp Method of tuning thermal conductivity of electrostatic chuck support assembly

Also Published As

Publication number Publication date
KR102059486B1 (ko) 2019-12-26
JP6622344B2 (ja) 2019-12-18
TWI666629B (zh) 2019-07-21
EP3796679B1 (en) 2023-08-09
JP2018137785A (ja) 2018-08-30
CN107182022B (zh) 2019-10-01
CN107241677A (zh) 2017-10-10
JP6898419B2 (ja) 2021-07-07
CN107222824B (zh) 2020-02-21
CN107135460A (zh) 2017-09-05
EP3796679A1 (en) 2021-03-24
EP2645748A1 (en) 2013-10-02
EP4297439A3 (en) 2024-03-20
US11172317B2 (en) 2021-11-09
TWI775497B (zh) 2022-08-21
WO2013143934A1 (en) 2013-10-03
TW202018698A (zh) 2020-05-16
US12010501B2 (en) 2024-06-11
EP2832113A1 (en) 2015-02-04
KR20140138773A (ko) 2014-12-04
TW201742051A (zh) 2017-12-01
CN104205879A (zh) 2014-12-10
TW201937481A (zh) 2019-09-16
KR20230003436A (ko) 2023-01-05
EP2832113B1 (en) 2020-07-22
CN107222824A (zh) 2017-09-29
JP6316275B2 (ja) 2018-04-25
CN107182022A (zh) 2017-09-19
US9913062B2 (en) 2018-03-06
CN107135460B (zh) 2019-11-15
TW201921337A (zh) 2019-06-01
JP2020043590A (ja) 2020-03-19
KR102481338B1 (ko) 2022-12-27
TW202322100A (zh) 2023-06-01
JP7459019B2 (ja) 2024-04-01
CN107172567B (zh) 2019-12-03
CN107241677B (zh) 2019-10-11
TWI675366B (zh) 2019-10-21
JP2021153315A (ja) 2021-09-30
TW201344678A (zh) 2013-11-01
TWI651715B (zh) 2019-02-21
JP2023065646A (ja) 2023-05-12
KR102207035B1 (ko) 2021-01-25
US20150081310A1 (en) 2015-03-19
US20220182775A1 (en) 2022-06-09
US10433090B2 (en) 2019-10-01
US20170208410A1 (en) 2017-07-20
TW202115714A (zh) 2021-04-16
TWI734539B (zh) 2021-07-21
US20180160249A1 (en) 2018-06-07
TW202217798A (zh) 2022-05-01
EP4297439A2 (en) 2023-12-27
CN104205879B (zh) 2017-08-11
TWI590230B (zh) 2017-07-01
KR20210009448A (ko) 2021-01-26
US20190364376A1 (en) 2019-11-28
KR20200003222A (ko) 2020-01-08
TWI808842B (zh) 2023-07-11
CN107172567A (zh) 2017-09-15
JP2015511800A (ja) 2015-04-20
US9666195B2 (en) 2017-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI698858B (zh) 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TWI845344B (zh) 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
TW202416269A (zh) 從三維度空間性高階保真立體音響聲頻訊號解碼立體聲擴音器訊號之方法及裝置，以及所用解碼矩陣之決定方法
KR102678270B1 (ko) 고차 앰비소닉 오디오 신호로부터 스테레오 라우드스피커 신호를 디코딩하기 위한 방법 및 장치
KR20240100475A (ko) 고차 앰비소닉 오디오 신호로부터 스테레오 라우드스피커 신호를 디코딩하기 위한 방법 및 장치