[发明专利]用于生成多个参数化音频流的装置和方法以及用于生成多个扬声器信号的装置和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及参数化空间音频处理，更具体地，涉及用于生成多个参数化音频流的装置和方法以及用于生成多个扬声器信号的装置和方法。本发明的进一步的实施例涉及基于扇区(sector)的参数化空间音频处理。

背景技术

在多声道收听中，收听者由多个扬声器围绕。存在有多种已知方法以捕获这样的设置的音频。首先考虑扬声器系统和用这些扬声器系统能产生的空间感受。在没有特殊技术的情况下，常见的双声道立体声设备只能在连接扬声器的线路上产生听觉事件。无法产生从其它方向发出的声音。逻辑上，通过使用环绕收听者的更多个扬声器，可以涵盖更多个方向并且可以产生更自然的空间感受。最为众所周知的多声道扬声器系统和布局为5.1标准(“ITU-R 775-1”)，其包括相对于收听位置在0°、30°和110°的方位角处的五个扬声器。也已知具有位于不同方向的不同数量的扬声器的其它系统。

在本领域中，针对前述扬声器系统已经设计出数种不同的记录方法，以便再现如同在记录环境中会感知的收听情况下的空间感受。针对选择的多声道扬声器系统记录空间声音的理想方式是使用数量与所存在的扬声器相同的麦克风。在这样的情况下，麦克风的指向性图案(directivity pattern)也应该对应于扬声器布局，以使得只用一个、两个、或三个麦克风记录来自任何单一方向的声音。使用的扬声器越多，因而需要的指向性图案就越窄。然而，这样的窄指向性麦克风相当昂贵，并且通常具有非平坦的频率响应，这不是期望的。此外，使用具有太宽指向性图案的数个麦克风作为多声道再现的输入，结果导致多彩而模糊的听觉感知，原因在于从单一方向发出的声音经常是用比所需的扬声器更多的扬声器来再现。因此，当前的麦克风最适合双声道记录和再现，而没有环绕空间感受的目标。

空间声音记录的另一种已知方法是记录分散在宽广空间区域的大量麦克风。例如，当记录在舞台上的一支管弦乐团时，单一乐器可由所谓的点麦克风拾取，其位置接近声源。前声音舞台的空间分布例如可由传统的立体声麦克风捕获。对应于后期混响的声场分量可由位于距舞台相对远的距离的数个麦克风捕获。然后，音响师可以通过使用可用的全部麦克风声道的组合来混合期望的多声道输出。然而，该记录技术暗示极大型记录设置以及记录声道的手工混音，这实际上通常是不可行的。

用于基于定向音频编码(DirAC)记录和再现空间音频的传统系统(如在以下中所述：T.Lokki、J.Merimaa、V.Pulkki：Method for Reproducing Natural or Modified Spatial Impression in Multichannel Listening(用于在多声道收听中再现自然或修正空间感受的方法)，美国专利第7,787,638B2号，2010年8月31日，以及V.Pulkki：Spatial Sound Reproduction with Directional Audio Coding(利用定向音频编码的空间声音再现)，J.Audio Eng.Soc.,Vol.55,No.6,pp.503-516,2007)依赖于简单通用的声场模型。因此，它们有一些系统性缺点，这限制了实际上可达到的声音质量和体验。

已知的解决方案的常见问题为这些解决方案相当复杂且通常与空间声音质量的劣化相关联。

因此，本发明的目的是提出参数化空间音频处理的改进构想，其允许使用相对简单且紧凑的麦克风配置来达成更高质量、更逼真的声音记录和再现。

发明内容

该目的通过根据权利要求1所述的装置、根据权利要求13所述的装置、根据权利要求15所述的方法、根据权利要求16所述的方法、根据权利要求17所述的计算机程序、或根据权利要求18所述的计算机程序来实现。

根据本发明的一个实施例，一种用于根据从在记录空间中进行记录而获得的输入空间音频信号来生成多个参数化音频流的装置包括分段器(segmentor)和生成器。该分段器被配置用于从输入空间音频信号提供至少两个输入分段音频信号。这里，该至少两个输入分段音频信号与记录空间的对应分段相关联。该生成器被配置用于针对至少两个输入分段音频信号中的每一个生成参数化音频流以获得多个参数化音频流。