[发明专利]用于产生立体声输出信号以提供额外输出声道的装置、方法及计算机可读存储介质

说明书

本发明有关音频处理，特别涉及用于产生立体声输出信号的技术。

音频处理已有了多方面的进步。具体而言，环绕系统已变得愈发重要。然而，大多数的音乐录音仍被编码及作为立体声信号传输，而非作为多声道信号传输。由于环绕系统包含多个（举例而言，四个或五个）扩音器，已有的许多研究主题是，当仅有两个输入信号可供利用时，要将哪些信号提供给扩音器中的某一个。提供上述未经变更的第一输入信号给第一组扩音器，以及提供上述未经变更的第二输入信号给第二组扩音器，自然是一种解决方案。但收听者或将无法真正得到真实的环绕声音的印象，而会或将听到来自不同扩音器的相同声音。

此外，考虑由包括中央扩音器的五个扩音器所构成的环绕系统。为了给使用者提供真实声音的体验，事实上起源于该收听者前方的某一位置的声音应由该前方扩音器来重现，而非由该收听者后方的左右环绕扩音器来重现。所以，一些未包含此等声音部分的音频信号应可供利用。

此外，想要体验真实环绕音频的收听者亦期待来自左右环绕扩音器的高品质音频声音。以同一信号提供两个环绕扩音器并非为期盼的解决方案。起源于该收听者所在位置的左侧的声音不应由该右侧环绕扩音器重现，反之亦然。

然而，如早已提及，大多数的音乐录音仍被编码成立体声信号。许多立体声音乐制作采用幅值平移(panning)。多个声音来源s_k会被录音，以及继而会藉由施加加权掩码a_k加以平移，以致在立体声系统中，这些声音来源会看起来起源于接收立体声输入信号的左声道x_L的左扩音器与接收该立体声输入信号的右声道X_R的右扩音器之间的特定位置。此外，此类录音包含例如起源于室内交混回响的环境信号部分n₁、n₂。环境信号部分会出现在两个声道中，但不会涉及到特定的声音来源。所以，立体声输入信号的 左声道x_L和右声道x_R可能包括：

x_L：左立体声信号

x_R：右立体声信号

a_k：声音来源k的平移因数

s_k：信号声音来源k

n₁,n₂：环境信号部分

在环绕系统中，一般而言，假定仅有一些扩音器位于收听者的座位的前方(举例而言，中央、左前、和右前扩音器)，而假定其他的扩音器位于收听者的座位的左后和右后方(举例而言，左环绕和右环绕扩音器)。

等量出现在该立体声输入信号的两个声道中的信号分量(s_k=a_k·s_k)看起来会起源于在该收听者前方的中央位置处的声音来源。所以，这些信号不被该收听者后方的左环绕和右环绕扩音器重现会是合乎需要的。

此外，主要出现在左立体声声道中的信号分量(s_k>>a_k·s_k)由该左环绕扩音器来重现；以及主要出现在右立体声声道中的信号分量(s_k<<a_k·s_k)由该右环绕扩音器来重现会是合乎需要的。

此外，该左立体声声道的环境信号部分n₁应由该左环绕扩音器来重现，而该右立体声声道的环境信号部分n₂应由该右环绕扩音器来重现，会是更合乎需要的。

因此，为了给左环绕扬声器和右环绕扬声器提供适当的信号，从立体声输入信号的两个声道提供至少两个输出声道，这两个输出声道与两个输入声道不同并且具有所描述的性质，将会是倍受青睐的。

然而，上述用于从立体声输入信号产生立体声输出信号的需要并非受限于环绕系统，而可能也适用于传统立体声系统。立体声输出信号亦可能用于提供某种不同的声音体验，举例而言，通过提供立体声低音强化来使具有两个扩音器的传统立体声系统获得较宽的声场。就使用立体声扩音器或耳机的重播而论，可产生较宽和/或包封音频的印象。