用于确定立体声信号的方法_3

文档序号:9264774阅读:来源:国知局
形式提供的输出立体声信号的感知到的立体声宽度的可能改进就越 大。
[0081] 根据第四方面,本发明设及一种用于捕获立体声信号的方法,所述方法包括;接收 第一和第二麦克风信号;产生第一和第二差分信号;估计第一和第二频谱;通过应用指数 计算经修改频谱;基于经修改频谱计算第一和第二增益滤波作为加权函数;W及将增益滤 波应用于第一和第二麦克风信号W获得第一和第二输出音频信道信号。
[0082] 根据第五方面,本发明设及一种用于计算立体声信号的方法,所述方法包括;根据 左和右麦克风信号计算左和右差分麦克风信号;计算差分麦克风信号的功率;将指数应用 于所述功率;计算用于左和右麦克风信号的增益因子;W及将所述增益因子应用于左和右 麦克风信号。
[0083]本文中描述的方法、系统和设备可W实施为在数字信号处理器值SP)、微控制器或 任何其它侧处理器中的软件或实施为专用集成电路(ASIC)内的硬件电路。
[0084] 本发明可W实施于数字电子电路或计算机硬件、固件、软件或其组合中,例如,实 施于常规移动设备的可用硬件或专用于处理本文所描述的方法的新硬件中。
【附图说明】
[0085] 本发明的其它实施例将相对于W下图式描述,其中:
[0086] 图1示出用于产生立体声信号的常规方法的示意图;
[0087] 图2示出根据实施形式的用于确定输出立体声信号的方法200的示意图;
[0088] 图3示出根据实施形式的用于使用宽度控制确定输出立体声信号的方法300的示 意图;
[0089] 图4示出根据实施形式的例如移动设备的装置400的示意图拟及
[0090] 图5示出根据实施形式的计算参数立体声信号的例如移动设备的装置500的示意 图。
【具体实施方式】
[0091] 下文将描述本发明的实施形式,其中第一输入音频信道信号是第一麦克风的第一 麦克风信号并且第二输入音频信道信号是第二麦克风的第二麦克风信号。
[0092] 图2示出根据实施形式的用于确定输出立体声信号的方法200的示意图。
[0093] 根据第一麦克风的第一麦克风信号和第二麦克风的第二麦克风信号确定输出立 体声信号。方法200包括基于第一麦克风信号和第二麦克风信号的经滤波版本的差确定 201第一差分信号W及基于第二麦克风信号和第一麦克风信号的经滤波版本的差确定第二 差分信号。方法200包括基于第一差分信号确定203第一功率谱W及基于第二差分信号确 定第二功率谱。方法200包括确定205第一和第二加权函数作为第一和第二功率谱的函数; 其中第一和第二加权函数包括指数函数。方法200包括通过第一加权函数来滤波207第一 信号W获得输出立体声信号的第一输出音频信道信号,第一信号代表第一和第二麦克风信 号的第一组合W及通过第二加权函数来滤波第二信号W获得输出立体声信号的第二输出 音频信道信号,第二信号代表第一和第二麦克风信号的第二组合。
[0094] 在方法200的实施形式中,第一信号是第一麦克风信号并且第二信号是第二麦克 风信号。在方法200的另一实施形式中,第一信号是第一差分信号并且第二信号是第二差 分信号。在方法200的实施形式中,指数函数的指数或指数值处于0.5与2之间。在方法 200的实施形式中,确定第一和第二加权函数包括;通过归一化函数归一化第一功率谱的 指数版本;W及通过归一化函数归一化第二功率谱的指数版本,其中归一化函数是基于第 一功率谱的指数版本和第二功率谱的指数版本的总和。在方法200的实施形式中,第一和 第二加权函数取决于第一和第二麦克风信号的扩散声的功率谱,具体而言第一和第二麦克 风信号的混响声音。在方法200的实施形式中,第一和第二加权函数取决于第一差分信号 与第二差分信号之间的归一化互相关。在方法200的实施形式中,第一和第二加权函数取 决于第一和第二功率谱的最小值。在方法200的实施形式中,确定第一(Wi)加权函数和第 二师2)加权函数包括:
[0098] 其中Pi&,U表示第一功率谱,口2也U表示第二功率谱,胖1也U表示相对于第一 功率谱的加权函数,W2也i)表示相对于第二功率谱的加权函数,D也i)是根据D也i)= 〇也Umin化也^,口2也U)确定的扩散声的功率谱,其中〇也U是第一差分信号与第 二差分信号之间的归一化互相关,g是增益因子,0是指数,k是时间索引并且i是频率索 弓I。下文关于图3更详细地描述此类加权函数。
[0099] 在方法200的实施形式中,所述方法进一步包括:基于立体声信号的第一和第二 信道确定空间线索,具体而言,信道电平差、信道间时间差、信道间相位差和信道间相干性/ 互相关中的一者。在方法200的实施形式中,第一和第二麦克风是全向性麦克风。在方法 200的实施形式中,第一麦克风信号的经滤波版本是第一麦克风信号的时延版本并且第二 麦克风信号的经滤波版本是第二麦克风信号的时延版本。
[0100] 图3示出根据实施形式的用于使用宽度控制确定输出立体声信号的方法300的示 意图。
[0101] 根据第一麦克风Ml的第一麦克风信号m1和第二麦克风M2的第二麦克风信号m2确 定输出立体声信号Yi、Y2。方法300包括基于第一麦克风信号mi和第二麦克风信号m2的经 滤波版本的差确定第一差分信号xiW及基于第二麦克风信号m2和第一麦克风信号m1的经 滤波版本的差确定第二差分信号X2。通过处理块A表示确定差分信号xi和X2。方法300包 括基于第一差分信号xi确定第一功率谱PiW及基于第二差分信号X2确定第二功率谱P2。 方法300包括通过加权函数加权第一功率谱Pi和第二功率谱P2,从而获得经加权第一功率 谱Wi和经加权第二功率谱W2。通过处理块B表示确定功率谱Pi和P2并且加权功率谱P1和 ?2从获得经加权功率谱Wi和W2。加权是基于加权控制参数0,例如,指数。方法300包括 基于经加权第一功率谱Wi调整第一增益滤波CiW及基于经加权第二功率谱W2调整第二增 益滤波C2。方法300包括通过第一增益滤波Cl滤波第一麦克风信号miW及通过第二增益 滤波C2滤波第二麦克风信号m2W获得输出立体声信号Yi、Y2。方法300对应于上文关于图 2描述的方法200。
[010引上文关于图1描述的压力梯度信号叫(t-T) -m2 (t)和m2 (t-T)-mi(t)可W潜在地 为有用立体声信号。然而,在低频率处噪音被放大,因为图1中描绘的自由场响应校正滤波 h(t)在低频率处放大噪音。为了避免输出立体声信号中的经放大低频噪音,压力梯度信号 Xi(t)和X2(t)不直接用作信号,而仅它们的统计用于估计(时间变体)应用于原始麦克风 信号mi(t)和m2(t)W产生输出立体声信号Yi(t)、Y2(t)的滤波。
[0103] 下文考虑时间离散信号,而时间t用离散时间索引n替代。信号,例如Xi(t)的时 间离散短时傅里叶变换(STFT)表示被表示为Xi化,i),其中k是时间索引且i是频率索引。 在图3中,仅指示对应的时间信号。在方法300的实施形式中,方法300的第一步骤包括将 STFT应用到来自两个全向性麦克风Ml和M2的输入信号mi(t)和m2(t)。在方法300的实 施形式中,块A对应于上文关于图1描述的一级差分信号Xi和X2的计算。
[0104] 左和右立体声输出信号的STFT频谱如下进行计算;
[010引 Yi(k,i) =Wi(k,i)Mi(k,i)
[0106]Y2化,i)=胖2化,i)M2化,i),(1)
[0107] 其中Ml也U和M2也U是原始全向性麦克风信号叫(t)和m2(t)的STFT表示并 且Wi也i)和W2也i)是在下文中描述的滤波。
[0108] 左和右差分信号Xi和X 2的功率谱被估计为
[0109] (2)
[0110] 其中*表示共辆复数并且E{.}是短时平均运算。[01U] 基于Pi(k,U和口2化,i),立体声增益滤波如下进行计算:
[0112] (3)
[0113]其中指数0控制立体声宽度。对于0 = 1,使用差分信号的立体声宽度;对于 e〉1,图像变得更宽;并且对于e<1,图像变得更窄。在实施形式中,e在0.5与2之间的 范围中进行选择。
[0114] 在实施形式中,估计例如噪音或混响等不合需要的信号的功率谱。在实施形式中
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