[发明专利]转换音频信号的音频设备及其方法

说明书

本申请要求于2012年12月17日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0147621号韩国专利申请的优先权和2012年3月30日提交到美国专利商标局的美国临时申请的利益，这些申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

示例性实施例的多个方面涉及一种转换音频信号的音频设备及其方法，更具体地讲，提供一种用于将二维(2D)音频信号转换为具有高度分量的三维(3D)音频信号的音频设备及其转换音频信号的方法。

背景技术

存在各种声道的音频信号(例如，2.1声道音频信号、5.1声道音频信号等)来向用户提供音频信号。诸如2.1声道音频信号或5.1声道音频信号的音频信号基于与用户的耳朵相同的高度来形成二维(2D)声场以提供给用户。

在3D图像市场增长的同时，具有高度分量的三维(3D)音频已被发展以为即将到来的超高清晰度TV(UHDTV)时代而准备。例如，已经开发了具有各种高度声场的音频信号(例如，22.2声道音频信号)。具体地讲，22.2声道音频信号具有用于产生与人的耳朵相同的高度的声场的10个音频声道、用于产生高于人的耳朵的声场的9个音频声道以及用于产生低于人的耳朵的声场的3个音频声道和2个低声道。由于这样的22.2声道音频信号，音频设备再现3D环绕声场。

然而，大多数音频内容是形成2D声场的音频信号(如，2.1声道音频信号或5.1声道音频信号)。

因此，需要将形成2D声场的音频信号转换为3D音频信号以向用户提供具有3D效果的3D环绕声场的方法。

发明内容

示例性实施例至少解决上面的问题和/或缺点以及上面没有描述的其他缺点。另外，示例性实施例不被要求克服上述的缺点，而且示例性实施例可不克服上述任何问题。

示例性实施例提供一种转换音频信号的音频设备及其方法，其中，所述音频设备用于估计具有多个声道的音频信号的源，并基于估计的源的位置，将接收的音频信号的源置于具有高度分量的三维(3D)位置中，以向用户提供具有高度分量的3D音频信号。

根据示例性实施例的一方面，提供一种转换音频设备的音频信号的方法，所述方法包括：接收包括多个声道的第一音频信号；比较所述多个声道的音频信号，来估计第一音频信号的源位置；基于估计的源位置，将第一音频信号的源定位到具有高度分量的3D位置；基于定位的源将第一音频信号转换为包括所述多个声道和与所述多个声道具有不同的高度的至少一个声道的第二音频信号；输出第二音频信号。

所述方法还可包括：将所述多个声道的音频信号中的每个音频信号转换为频域，其中，可将转换为频域的所述多个声道的音频信号的能量和所述声道的相关性中的至少一个进行比较，来估计第一音频信号的源位置。

响应于估计的源位置存在于由输出所述多个声道的多个扬声器形成的二维(2D)平面内，可将第一音频信号的源定位到3D位置。

可将存在于由所述多个扬声器形成的2D平面内的源位置可定位到由所述多个扬声器和输出至少一个声道的至少一个扬声器形成的3D立体空间的表面。

第一音频信号可通过使用所述多个扬声器的位置信息和所述至少一个扬声器的位置信息被转换为第二音频信号。

输出所述多个声道的多个扬声器可被定位在平面上，输出所述至少一个声道的所述至少一个扬声器可被定位在与输出所述多个声道的所述多个扬声器具有不同的高度的平面上。

将第一音频信号转换为第二音频信号的步骤可包括：响应于音频设备的屏幕高于收听者的头部的位置，按收听者观看屏幕的中心的角度移动3D立体空间的中心轴，以校正所述多个扬声器的位置信息和所述至少一个扬声器的位置信息。

估计第一音频信号的源位置的步骤可包括：将转换为频域的所述多个声道的音频信号的能量和所述多个声道的相关性中的至少一个进行比较，来确定第一音频信号的源位置的运动。

响应于第一音频信号的源具有大于或等于预设值的运动，根据第一音频信号的源的运动轨迹，可第一音频信号的源位置定位到3D位置。

根据另一示例性实施例的一方面，提供一种音频设备，包括：接收器，接收包括多个声道的第一音频信号；源位置估计器，比较所述多个声道的音频信号，来估计第一音频信号的源位置；音频信号转换器，基于估计的源位置，将第一音频信号的源定位到具有高度分量的3D位置，并基于定位的源，将第一音频信号转换为包括所述多个声道和与所述多个声道具有不同的高度的至少一个声道的第二音频信号；输出部分，输出第二音频信号。