[发明专利]用于产生向下兼容的音频格式的方法

说明书

在无线电广播、互联网和家庭领域中，目前除了两个声道立体声和单声道之外，也支持5.1音频格式的输入。通过增加可用的音频格式，因此也增加声频制作费用，也就是记录和混合成相应的音频格式的费用。同样地，必须保证相对于播放装置的兼容性，以便它们能与声道的数量无关地仍然播放任意的音频格式，所述声道能够播放所述相应的音频格式。

其中一种可能性是发射具有最大数量声道的音频格式并且如有必要通过将信号在接收机侧自动转换成具有较少数量声道的音频格式(自动向下混合)。

已经在声频制作中也可以以所有的格式制作材料，并且所述材料被同时发射(联播)。在这种情况下，每个音频格式都能分开地产生。然而，这种混合方式要求相当大的制作费用。在大多数情况下，在此需要额外的人力、明显更多的时间耗费或者多组设备(例如，在直播传输的情况下)。因此，由此合成的制作规模几乎难以接受。可供选择地-如上述方法中那样-能进行自动向下混合。

这种用于自动转换的方法已经存在，但必需进一步改进，以便对于尽可能宽的频谱的原始材料提供质量令人满意的结果。

自动向下混合法能粗略地分成主动(active)法和被动(passive)法。主动法根据基础原料适应于自动变换，其中被动法与信号无关地工作。已知的被动向下混合法是无线电广播基准ITU-R BS.775的基础并在图1中说明。

基于5个声道的音频格式具有下列声道：

-左声道(L)

-右声道(R)

-中心声道(C)

-左后侧声道(Ls)

-右后侧声道(Rs)，

已知的向下混合法设计用来通过衰减功能50，60或70使中心声道(C)，及左后侧声道(Ls)和右后侧声道(Rs)的电平各降低-3dB。对-3dB，降低的中心声道通过加和功能10或20分配给左声道和右声道，而形成第一加和信号(输出加和功能10)和第二加和信号(输出加和功能20)。对-3dB，降低的后面和右后侧信号(Ls)和(Rs)的电平通过加和功能30和40分配给第一和第二加和信号并形成所需的双声道音频格式的左和右声道(L′0)和(R′0)。

对主动法来说，图1的方框图的加和功能对加和的声频信号的性能进行检验，并在校正的情况下以便避免不想要的声结果。因此，Coding Technology公司提出一种向下混合算法，该算法基于图1的ITU(国际电信联盟)向下混合，分析28个频带/部分频带中所有加和信号的能量程度并与5声道音频格式进行比较。这样能量程度的增加和减少能通过校正所实施的部分频带中的振幅确定和补偿。这样能限制音色通过梳状滤波效应的变化。校正只进行到合理水平，因为后缀(Suffixing)信号会产生无限的校正因子。在用向下混合算法的地方，Coding Technology公司能在双声道音频格式的最终左和右声道之间产生隐含声源的偏移和尤其是与5声道声材料中隐含声源的原始位置无关。

为了减少隐含声源的这种偏移，Lexicon公司提出了方法Logic 7，此处在向下混合附近也有向上混合的可能性。多声道声音能向下混合到单声及主体声信号。另外能例如从立体声向下混合中解码高达8个声道。因此中心声道向下混合的份额通过可变系数控制，且此处部分右后侧声道和左后侧声道采用另外的系数。对左声道来说，将左后侧声道的0.91份额与右后侧声道的-0.38份数一起使用。因此进行右声道的混合。用这种方法，两个后面声道的电平保持不变。尽管面偏移(faceshift)90°，稍后两个后声道与左和右声道分开也是可行的。但从面偏移的梳状滤波效应不能用方法Logic 7控制时起，音调改变。

本发明的目的是大量补偿隐含声源的偏移、相干的信号部分和不相干的信号部分之间电平差的改变、及音调改变。

上述目的的解决方案由按照权利要求1的特征得出。

下面本发明的思想是当形成第一(L′)加和信号和第二(R′)加和信号时，用左声道(L)和右声道(R)的k个采样值分别进行重叠时间窗口的谱值的动态校正。另外当形成第三和第四加和信号时，用第一(L′)加和信号和第二(R′)加和信号的k个采样值分别进行重叠时间窗口的谱值的动态校正。

借助于在图2-6中所示的实施例其中之一进一步说明本发明。它示出：

图2是用于实施本发明的方法的装置的总体的方框图；图3-6是设置用于分析和校正模块的功能的流程图。