用于音频信号处理的多声道直接-周围分解的装置及方法_5

文档序号:9650933阅读:来源:国知局
oulodre,"Systemforextractingandchangingthereverberant contentofanaudioi叩Utsignal",美国专利 8, 036, 767,授权日期:2011 年 10 月 11 曰。
【主权项】
1. 一种用于根据两个或更多个音频输入声道信号生成一个或多个音频输出声道信号 的装置,其中,所述两个或更多个音频输入声道信号的每一个包含直接信号部分及周围信 号部分,其中,所述装置包含: 滤波器确定单元(110),用于通过估计第一功率谱密度信息并通过估计第二功率谱密 度信息来确定一滤波器,W及 信号处理器(120),用于通过将所述滤波器应用于所述两个或更多个音频输入声道信 号来生成所述一个或多个音频输出声道信号, 其中,所述第一功率谱密度信息指示关于所述两个或更多个音频输入声道信号的功率 谱密度信息,并且所述第二功率谱密度信息指示关于所述两个或更多个音频输入声道信号 的所述周围信号部分的功率谱密度信息,或者 其中,所述第一功率谱密度信息指示关于所述两个或更多个音频输入声道信号的功率 谱密度信息,并且所述第二功率谱密度信息指示关于所述两个或更多个音频输入声道信号 的所述直接信号部分的功率谱密度信息,或者 其中,所述第一功率谱密度信息指示关于所述两个或更多个音频输入声道信号的所述 直接信号部分的功率谱密度信息,并且所述第二功率谱密度信息指示关于所述两个或更多 个音频输入声道信号的所述周围信号部分的功率谱密度信息。2. 根据权利要求1所述的装置, 其中,所述装置进一步包含用于将所述两个或更多个音频输入声道信号从时域变换到 时频域的分析滤波器组(605), 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为通过根据W所述时频域表示的所述音频输 入声道信号估计所述第一功率谱密度信息和所述第二功率谱密度信息来确定所述滤波器, 其中,所述信号处理器(120)被配置为通过将所述滤波器应用于W所述时频域表示的 所述两个或更多个音频输入声道信号来生成W所述时频域表示的所述一个或多个音频输 出声道信号,并且 其中,所述装置进一步包含用于将W所述时频域表示的所述一个或多个音频输出声道 信号从所述时频域变换成所述时域的合成滤波器组化25)。3. 根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据所 述两个或更多个音频输入声道信号中的至少一个通过估计所述第一功率谱密度信息、通过 估计所述第二功率谱密度信息、并通过确定折衷信息(01,β,)来确定所述滤波器。4. 根据权利要求3所述的装置,其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据一过 渡是否存在于所述两个或更多个音频输入声道信号中的至少一个中来确定所述折衷信息 (01,0.,)。5. 根据权利要求3或4所述的装置,其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据加 性噪声是否存在于至少一个信号声道中来确定所述折衷信息(01,Pi),所述两个或更多个 音频输入声道信号中的一个通过所述至少一个信号声道来传输。6. 根据权利要求3至5中任一项所述的装置, 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据第一矩阵(Φγ)来确定关于所述两个 或更多个音频输入声道信号的功率谱密度信息,所述第一矩阵(Φγ)在所述第一矩阵(Φγ) 的主对角线上包含对所述两个或更多个音频输入声道信号中的每个声道信号的功率谱密 度的估计,并且所述滤波器确定单元(110)被配置为根据第二矩阵(φ。)或根据所述第二 矩阵(Φ。)的逆矩阵(Φ。1)来确定关于所述两个或更多个音频输入声道信号的所述周围信 号部分的功率谱密度信息,所述第二矩阵(Φ。)在所述第二矩阵(Φ。)的主对角线上包含对 所述两个或更多个音频输入声道信号中的每个声道信号的所述周围信号部分的功率谱密 度的估计,或者 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据所述第一矩阵(Φγ)来确定关于所述 两个或更多个音频输入声道信号的功率谱密度信息,并且被配置为根据第Ξ矩阵(〇d)或 根据所述第Ξ矩阵(〇d)的逆矩阵(Φ41)来确定关于所述两个或更多个音频输入声道信号 的所述直接信号部分的功率谱密度信息,所述第Ξ矩阵(〇d)在所述第Ξ矩阵(巫4)的主对 角线上包含对所述两个或更多个音频输入声道信号中的每个声道信号的所述直接信号部 分的功率谱密度的估计,或者 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据所述第二矩阵(Φ。)或根据所述第二 矩阵(Φ。)的逆矩阵(〇。1)来确定关于所述两个或更多个音频输入声道信号的所述周围 信号部分的功率谱密度信息,并且被配置为根据所述第Ξ矩阵(〇d)或根据所述第Ξ矩阵 (〇d)的逆矩阵(Φ/)来确定关于所述两个或更多个音频输入声道信号的所述直接信号部 分的功率谱密度信息。7. 根据权利要求6所述的装置, 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为确定所述第一矩阵(Φγ)W确定关于所述 两个或更多个音频输入声道信号的功率谱密度信息,并且被配置为确定所述二矩阵(Φ。) 或所述第二矩阵(Φ。)的逆矩阵(Φ。1)W确定关于所述两个或更多个音频输入声道信号的 所述周围信号部分的功率谱密度信息,或者 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为确定所述第一矩阵(Φγ)W确定关于所 述两个或更多个音频输入声道信号的功率谱密度信息,并且被配置为确定所述第Ξ矩阵 (〇d)或所述第Ξ矩阵(巫4)的逆矩阵(Φ/)W确定关于所述两个或更多个音频输入声道 信号的所述直接信号部分的功率谱密度信息,或者 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为确定所述第二矩阵(Φ。)或所述第二矩阵 (Φ。)的逆矩阵(〇。1)W确定关于所述两个或更多个音频输入声道信号的所述周围信号部 分的功率谱密度信息,并且被配置为确定所述第Ξ矩阵(〇d)或所述第Ξ矩阵(〇d)的逆矩 阵(Φ/)W确定关于所述两个或更多个音频输入声道信号的所述周围信号部分的功率谱 密度信息。8. 根据权利要求6或7所述的装置, 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据下式或根据下式来确定&(βι) 或者,其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据下式其中,Φγ为所述第一矩阵, 其中,Φ。为所述第二矩阵, 其中,〇。1为所述第二矩阵的逆矩阵, 其中,〇d为所述第Ξ矩阵, 其中,Inxn为NXN大小的单位矩阵, 其中,N指示所述音频输入声道信号的数目, 其中,β1为所述折衷信息,所述折衷信息为一数字,并且 其中其中,tr为轨迹操作数。9. 根据权利要求3至8中任一项所述的装置,其中,所述滤波器确定单元(110)被配置 为针对所述两个或更多个音频输入声道信号中的每一个确定折衷参数(01,β,)作为所述 折衷信息(01,β,),其中,所述音频输入声道信号中的每一个的所述折衷参数(01,β,)取 决于所述音频输入声道信号。10. 根据权利要求8所述的装置, 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为针对所述两个或更多个音频输入声道信号 中的每一个确定折衷参数(01,0,)作为所述折衷信息(01,β,),使得对于所述音频输入 声道信号的第一音频输入声道信号与所述音频输入声道信号的另一第二音频输入声道信 号的每对为真, 其中,01为所述第一音频输入声道信号的所述折衷参数, 其中,β,为所述第二音频输入声道信号的所述折衷参数, 其中, hA,i(e1) = [01巫d+巫a] 1 巫aUi, 其中,咕(A)为Κι(βι)的共辆转置矩阵,并且 其中,Ui为在第i个位置具有1的长度为Ν的零向量。11. 根据权利要求8或10所述的装置, 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据下式确定所述第二矩阵Φ。或者 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据下式确定所述第Ξ矩阵〇d其中,知为一数字。12. 根据权利要求11所述的装置,其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据所述 两个或更多个音频输入声道信号来确定4:。13. 根据权利要求1至7中任一项所述的装置, 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为通过估计所述第一功率谱密度信息并通过 估计所述第二功率谱密度信息来确定中间滤波器矩阵Hd,并且 其中,所述滤波器确定单元(110)被配置为根据下式确定取决于所述中间滤波器矩阵 Hd的所述滤波器巧。其中,I为单位矩阵,并且 其中,G为对角矩阵, 其中,所述信号处理器(120)被配置为通过将所述滤波器孩C应用于所述两个或更多 个音频输入声道信号来生成所述一个或多个音频输出声道信号。14. 一种用于根据两个或更多个音频输入声道信号生成一个或多个音频输出声道信号 的方法,其中,所述两个或更多个音频输入声道信号中的每一个包含直接信号部分及周围 信号部分,其中,所述方法包含: 通过估计第一功率谱密度信息并通过估计第二功率谱密度信息来确定一滤波器,W及 通过将所述滤波器应用于所述两个或更多个音频输入声道信号来生成所述一个或多 个音频输出声道信号, 其中,所述第一功率谱密度信息指示关于所述两个或更多个音频输入声道信号的功率 谱密度信息,并且所述第二功率谱密度信息指示关于所述两个或更多个音频输入声道信号 的所述周围信号部分的功率谱密度信息,或者 其中,所述第一功率谱密度信息指示关于所述两个或更多个音频输入声道信号的功率 谱密度信息,并且所述第二功率谱密度信息指示关于所述两个或更多个音频输入声道信号 的所述直接信号部分的功率谱密度信息,或者 其中,所述第一功率谱密度信息指示关于所述两个或更多个音频输入声道信号的所述 直接信号部分的功率谱密度信息,并且所述第二功率谱密度信息指示关于所述两个或更多 个音频输入声道信号的所述周围信号部分的功率谱密度信息。15. -种计算机程序,当在计算机或处理器上执行时用于实施如权利要求14所述的方 法D
【专利摘要】提供一种用于根据两个或更多个音频输入声道信号生成一个或多个音频输出声道信号的装置。两个或更多个音频输入声道信号中的每个包含直接信号部分及周围信号部分。该装置包含用于通过估计第一功率谱密度信息并通过估计第二功率谱密度信息来确定滤波器的滤波器确定单元(110)。此外,该装置包含用于通过将该滤波器应用于两个或更多个音频输入声道信号来生成一个或多个音频输出声道信号的信号处理器(120)。第一功率谱密度信息指示关于两个或更多个音频输入声道信号的功率谱密度信息,并且第二功率谱密度信息指示关于两个或更多个音频输入声道信号的周围信号部分的功率谱密度信息。或者,第一功率谱密度信息指示关于两个或更多个音频输入声道信号的功率谱密度信息,并且第二功率谱密度信息指示关于两个或更多个音频输入声道信号的直接信号部分的功率谱密度信息。或者,第一功率谱密度信息指示关于两个或更多个音频输入声道信号的直接信号部分的功率谱密度信息,并且第二功率谱密度信息指示关于两个或更多个音频输入声道信号的周围信号部分的功率谱密度信息。
【IPC分类】G10L19/008, H04S3/00
【公开号】CN105409247
【申请号】CN201380076335
【发明人】克里斯蒂安·乌勒, 埃马努埃尔·哈贝茨, 帕特里克·甘普, 米夏埃尔·克拉茨
【申请人】弗劳恩霍夫应用研究促进协会
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2013年10月23日
【公告号】CA2903900A1, EP2965540A1, US20150380002, WO2014135235A1
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