[发明专利]从立体声信号产生多声道音频信号的方法

说明书

背景技术

在双声道立体声以外的许多的技术革新因为成本、无法实施性(例如，扬声器的数目)已经失败，并且最后但并非最不重要的是用于向后兼容的需求。而5.1环绕多声道音频系统正在由用户广泛地采用，此外，这个系统就扬声器的数目而言，以及由于向后兼容的限制(前左和右扬声器被放置在与双声道立体声相同的角度上，即+/-30°，导致窄的正面虚拟声级)是折衷办法。

事实是在双声道立体声格式中进一步大多数音频内容是可用的。对于增强立体声以外的声音体验的音频系统，与传统系统相比，借助于改善的体验可以令人向往地播放立体声音频内容因此是至关紧要的。

此外对于不完全设置在棒头击球面的中心点中的收听者已经长时间实现使用更多的前扬声器改善虚拟声级。对于改善结果存在经两个以上的扬声器播放立体声信号的目的。特别地，对于利用额外的中央扬声器播放立体声信号存在许多的关注。但是，在常规的立体声播放上的这些技术的改进不是清楚足够的，它们已经被广泛地使用。这些技术的主要限制是，它们仅仅考虑位置，并且没有明确地考虑其它的方面，诸如周围环境和收听者包络。此外，在这些技术之后的位置理论是基于一个虚拟信源情形，当许多的信源同时地出现于不同的方向的时候也限制其性能。

这些弱点是由在本说明书中提出的通过使用可感知地激发立体声音频信号的空间分解的技术克服的。给出这个分解，可以对于增加数目的扬声器、扬声器行阵列和波场合成系统呈现音频信号。

该提出的技术对于借助于更多的声道将立体声信号(两个声道)转换为音频信号没有限制。但是通常地，具有L个声道的信号可以被转换为具有M个声道的信号。该信号可以或者是立体声，或者是目的在于用于播放的多声道音频信号，或者它们可以是未加工的麦克风信号，或者麦克风信号的线性组合。其也示出该技术如何应用于麦克风信号(例如，立体混响声B格式)，并且矩阵的环绕下混频信号用于在各种各样的扬声器总体布置上再现这些。

当我们提到立体声或者具有许多的声道的多声道音频信号的时候，我们指的是当我们提到许多的(单声)音频信号的时候是相同的。

发明内容

按照应用于多个音频信号的主要实施例，其提出了从多个输入音频信号(x₁，...，x_L)中产生多个输出音频信号(y₁，...，y_M)，其中输出的数目等于或者高于输入信号的数目，这个方法包括步骤：

-利用输入子频带X₁(i)，...，X_L(i)的线性组合的方式，通过从输入子频带中除去也存在于一个或多个其他输入子频带之中的信号分量，计算表示信号分量的一个或多个独立的声音子频带N(i)，该信号分量在输入子频带之间是独立的；

-利用输入子频带X₁(i)，...，X_L(i)的线性组合的方式，计算表示信号分量的一个或多个局部的直达声子频带，该信号分量被包含在输入子频带的一个以上中，和表示比值的方向因子，这些信号分量被以该比值包含在两个或多个输入子频带中；

-产生输出子频带信号Y₁(i)...Y_M(i)，在这里每个输出子频带信号是独立的声音子频带和局部的直达声子频带的线性组合；

-将输出子频带信号Y₁(i)...Y_M(i)转换为时间域音频信号y₁...y_M。

该指标i是考虑的子频带的指标。按照第一实施例，这个方法可以每个音频声道仅一个子频带而使用，即使每个声道更多的子频带给出更好的声音结果。