[发明专利]从两路输入音频信号中导出至少三路音频信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及音频信号处理。具体地说，本发明涉及“多方向”(或“多声道”)音频解码，使用一种“自适应”(或“有源”)音频矩阵方法，从一对音频输入信号流(或“信号”或“声道”)中，导出3路以上的音频信号流。本发明用于恢复多路音频，其中每一路信号对应于一个方向，此前通过一个编码矩阵被组合到路数较少的信号中去。虽然按照这样一种预先设计的矩阵编码来描述本发明，但是，应当理解，本发明并不是必须采用任何特定的矩阵编码方法，也可以用于从原先为双声道重放而录制的材料中产生令人满意的方向效果。

背景技术

在现有技术中，音频矩阵编码和解码是众所周知的。例如，在所谓“4-2-4”音频矩阵编码和解码中，通常对应于4个基本方向(例如，左、中置、右和环绕，或左前、右前、左后和右后)的4路源信号，以幅度-相位矩阵方式被编码为两路信号。这两路信号被发送或存储，并且随后被一个幅度-相位矩阵解码器解码，以便恢复近似原始的4路源信号。由于矩阵解码器存在一个众所周知的缺陷，即被解码的各音频信号中有串音，所以已解码的各信号只是一种近似。理想的情况是，被解码的各信号应当跟各源信号相同，在各信号之间具有极大的隔离度。然而，在各种矩阵编码器中所固有的串音导致在对应于相邻方向的各信号之间只有3dB的隔离度。在本技术领域，矩阵特性不发生改变的音频矩阵被称为“无源”矩阵。

为了克服在各种矩阵解码器中存在的串音问题，在现有技术中，人们已经知道通过自适应地改变解码矩阵的各项特性，以提高在已解码的各信号之间的隔离度，使其更近似于源信号。这样一种有源矩阵解码器的一个众所周知的实例就是在美国专利第4,799,260号中所描述的Dolby Pro Logic解码器，该专利在此全部用作参考。该’260号专利引用了多个先有专利技术，其中许多都描述了各种不同类型的自适应矩阵解码器。其他现有技术的专利包括本发明人的专利，其中包括美国专利第5,625,696号、5,644,640号、5,504,819号、5,428,687号以及5,172,415号。这些专利中的每一件也在此全部用作参考。

虽然人们指望现有技术的自适应矩阵解码器能降低在重放的信号中的串音并且能更接近地重放各源信号，现有技术已经以不同方法来达到此目的，其中许多方法是复杂的和繁琐的，它们没有注意到在解码器中各中间信号之间所期待的关系，这些关系能被用来简化解码器并提高解码器的精度。

相应地，本发明旨在提供几种方法和装置，它们识别并利用在自适应矩阵解码器中各中间信号之间此前未被关注的关系。利用这些关系，特别是通过使用采用负反馈的自动自抵消配置，就能容易地抵消不希望有的串音成分。

发明内容