用于产生虚拟对象的音频信号处理方法_3

文档序号:9423298阅读:来源:国知局
[0067]并且,在判断过程中,根据当前用户的扬声器设置的改变,扬声器范围(扬声器网)可以经常重新配置,以适应用户的环境。通常,扬声器范围(或音源可以重现的范围)被初始化,以适应于安装环境内屏幕和扬声器的设置,并且初始化的渲染矩阵可以无需修改的持续使用,除非在安装环境内有一个改变。然而,如果用户产生了一个特定触发器,或随意的想要执行一个校准处理,再现的初始化范围可以被修改。在此情况下,安装的设备的位置可以被用户(使用一个UI设备)直接输入,或可以使用不同的方法(例如,使用设备间的通信自动进行位置检测)测量。
[0068]<虚拟对象产生单元>
[0069]虚拟对象产生单元430可以提供不同的方法,以有效的渲染一个对象,对象应当在重现范围之外的位置定位。根据本发明的一个实施例,虚拟对象产生单元430可以提供不同的虚拟对象产生方法,用于有效的渲染一个对象,对象应当在重现范围之外的位置定位。
[0070]作为虚拟对象产生方法的实施例,有一种方法,用于执行一个过滤过程,以在目标位置定位一相应的对象。考虑相应对象的位置(高度,角度和距离)和听众的位置,基于心里声学的特征,形成了一个过滤系数。这里,方法可以通过从一个从特定扬声器中输出的信号中移除与扬声器自身位置对应的频率提示进行,也可以特意的通过在对应于对象音源的位置中插入频率提示进行。
[0071]特别的,确认一个高度光谱提示,提示可以使一个人认识音源高度,通过分析头部相关传输函数(HRTF),在频域中出现,HRTF可以从不同的高度的音源中获得。在HRTF中,根据高度,由于听者耳廓的形状,一个凹口在某些高频带中产生。因而,在此特定的频带中,虚拟源可以在期望的高度重现。此外,从听者躯干的反射引起了频谱的改变。因此,过滤结构考虑耳廓和躯干的频谱改变后形成。
[0072]这是通过从一个从特定扬声器中输出的信号中移除与扬声器自身位置对应的频率提示完成的,也可以特意的通过在对应于虚拟源的位置中插入频率提示完成。例如,假设一个BtFL扬声器(角度45°,高度10° )被用于产生一虚拟源,它的角度为45°,它的高度为50°。处理被用于在输出至BtFL的信号中对应的扬声器位置(角度45°,高度10° )的高度不产生一个高度光谱提示,并且一个指出了虚拟源位置(角度45°,高度10° )的高度光谱提示被插入了。作为此结果,对应于虚拟源高度的声像被重现了。
[0073]此外,根据本发明的一个实施例,基于过滤的虚拟对象产生技术,可以为一个技术,用于提供修改的滤波器,以最小化失真的缺点,失真在滤波器的信号中产生。首先,在应用于每个扬声器的滤波器的空位上进行一个轻微的改变,借此听者可能不会听到信号失真。依据参与的个体,一个高度提示具有一个不同的空位。然而,对于广泛的角度来说,空位可以在一个相对宽广的频带中形成。因此,不同的扬声器分享了在广义的空频范围内的高度提示的产生。在此情况下,过滤可以应用于分离的频带,或过滤应用的一个组可以从简单的VBAP应用的一个组中分离,借此听者可以防止听到信号失真。
[0074]并且,根据本发明的另一个实施例,虚拟对象产生单元430的一个虚拟对象产生方法可以通过一个相移方法进行,借此一个虚拟扬声器产生重现一个对象信号,信号位于范围之外,之外的区域内对象可以通过扬声器重现,并且虚拟扬声器和实际的扬声器同时使用。
[0075]当一个对象落在范围之外的区域,区域内对象可以通过扬声器重现,此对象通过相移产生一个虚拟扬声器,虚拟对象产生单元430可实施一种方法,用于映射扬声器至实际扬声器的位置。在此情况下,映射通过预设的规则进行,并且在此过程中,上述的过滤可以使用。
[0076]并且,根据本发明的另一个实施例,虚拟对象产生单元430的一个虚拟对象产生方法可以是一个虚拟对象产生技术,此技术使用一种超低音信号产生方法,以重现一个对象信号,信号位于范围之外,在范围之外的区域内重现可以通过扬声器进行。在现存的5.1通道,10.1通道,或22.2通道信号的情况下,一个低频效果(LFE)通道信号,相对于.1或.2通道,只发送低频信息(小于120Hz),并具有补充音频场景的总体低频内容,或减轻其它通道的负担的目的。
[0077]再次,参考图2,通常LFE通道240不同于超低音信号。并且,根据本发明的另一个实施例,解码技术可能在解码过程中不提供超低音输出,并且可能产生超低音输出,以补偿主扬声器的限制,在未包括LFE通道240的音频内容被重现时,主扬声器可能未完全的重现低频信息。
[0078]本发明包括一种方法,用于产生一个超低音信号,以重现一范围外的对象信号,用于重现(例如,在用户的脚下)。
[0079]通常,已知超重低音的输出不直接影响在音轨内感觉方向性,但是在特定情况下,例如在用户的脚下,在那里人类的方向认知能力很低,声场的实际情况可以通过简单的调整超低音输出的水平来扩展。此外,因为在一个未使用已存的基于VBAP技术定位一个音源是困难的,使用超低音输出的虚拟音源的重现有助于用户识别带有声场的空间对象音源。
[0080]根据本发明的一个实施例,图5是一个视图,简单的说明了用于产生一个超低音信号的虚拟对象产生单元的输入和输出。
[0081]根据本发明,虚拟对象产生单元430收到一个范围用于重现一个对象音源信号,范围基于扬声器的位置信息计算,对象音源信号判定落在重现范围之外,并且相应对象的音源信息作为输入,随后输出一个超低音输出信号。
[0082]这里,超低音输出信号可以是一个信号,它根据用户环境的扬声器设置分配至一个或多个超低音。当一个或多个对象音源信号被重现时,虚拟对象产生单元430通过超低音输出信号的线性增加产生最终输出信号,其中超低音输出信号的线性增加产生于独立的对象音源信号。
[0083]图6是使用超低音信号产生方法实施虚拟对象产生单元的方框图。
[0084]图6中,虚拟对象产生单元430对应于图5的虚拟对象产生单元430的一个例子。图6的虚拟对象产生单元430表示一个系统,系统沿着相应对象的音源信息,收到一个对象声音信号,并输出一个超低音输出信号,其中对象声音信号判定落在重现范围之外。
[0085]为此,虚拟对象产生单元430的低通滤波器610通过低通滤波器(LPF)抽取一个对应对象音源的低频信号。基于抽取的低频信号,一个解联器620产生了两个超低音输出信号。
[0086]在此情况下,因为虚拟对象产生单元430使用基于扬声器位置信息计算的重现范围,并使用对应对象音源的位置信息,决定了低通滤波器的解联器系数和截止频率,根据对象应用不同的滤波。判定的解联器系数分配增益值和延迟值至一最终超低音输出,这些值用于在目标位置定位一相应的对象音源。
[0087]根据本发明的一个实施例,图7是另一个用于产生一个超低音信号的虚拟对象产生单元的方框图。
[0088]图7对应于图5的虚拟对象产生单元430的一个实施例,并表示一个系统,系统收到一个对象音源信号,并输出一个超低音输出信号,其中对象音源信号与对应对象的音源信息一起判定落在重现范围之外。
[0089]为此,虚拟对象产生单元430使用一个LFE映射单元710选择了一个下混频器720或一个下混频器740。LFE映射单元710可以基于LFE映射选择下混频器720或下混频器740。在此情况下,LFE映射单元710使用重现范围选择一个恰当的下混频器,重现范围基于扬声器的位置信息计算,并使用对应对象音源的位置信息。当LFE映射单元710选择了一个适合于每个输入对象信号的下混频器时,下混频器720或740下混输入对象信号。低通滤波器730和750通过低通滤波器,抽取对应对象音源的低频信号,产生两个LFE通道信号。根据本发明的一个实施例,虚拟对象产生单元430除了低通滤波器之外,只需要与超低音同样数量的下混频器,因而具有足够复杂度的优势。
[0090]根据本发明的另一个实施例,图8是音频信号处理设备的方框图。
[0091]除了图7的虚拟对象产
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