BR112013032824B1 - método e aparelho para decompor uma gravação estéreo utilizando processamento de domínio de frequência empregando um gerador de ponderações espectrais - Google Patents

Abstract

MÉTODO E APARELHO PARA DECOMPOR UMA GRAVAÇÃO ESTÉREO UTILIZANDO PROCESSAMENTO DE DOMÍNIO DE FREQUÊNCIA EMPREGANDO UM GERADOR DE PONDERAÇÕES ESPECTRAIS. Um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo, tendo um primeiro canal lateral e um segundo canal lateral de um sinal de entrada estéreo, tendo um primeiro canal de entrada e um segundo canal de entrada é provido. O aparelho compreende um gerador de informação de modificação (110) para gerar a informação de modificação com base na informação média-lateral. Além disso, o aparelho compreende um manipulador de sinal (120), sendo adaptado para manipular o primeiro canal de entrada com base na informação de modificação para obter o primeiro canal lateral e sendo adaptado para manipular o segundo canal de entrada com base na informação de modificação para obter o segundo canal lateral. O gerador de informação de modificação (110) compreende um gerador de ponderações espectrais (116) para gerar a informação de modificação, gerando um primeiro fator de ponderação espectral com base em um sinal médio mono e em um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo. Fig. 1b

Description

ESPECIFICAÇÃO

A presente invenção refere-se ao prçcessamento de âudia e, em particular, a uro. método e um aparelho. para decompor uma graraçâo estéreo utilizando t) processamento- de domínio de frequência.

O processamento de áudio avançou de várias formas, Em particular, sistemas surround se tornaram mais e mais importantes, Entretanto, a maioria das gravações .de música ainda são codificadas e transmitidas como um sinal estéreo e não como um sinal multícanal, Como sistemas surround compreendem uma pluralidade de alto-falantes, por exemplo, quatro ou. cincp ai.ro- falantes, el.es fóram sujeitos de muitos estudos cujos sinais devem, ser fornecidos ã pluralidade de aIto-falantes, quando há apenas dois sinais de entrada disponíveis.

Neste contexto, a conversão de formato de sinais estéreos para reprodução utilizando os sistemas de som surround, ou seja, upmixing, tem uma função importante. O termo "m-ro -n upmíxin.g" descreve a conversão de um sinal de áudio d.e can.al-m em um sinal de áudio .com canais-nz onde n > m. Pois conceitos de upmíxing são amplamente conhecidos: qpmixing com informação adicional que guia o processo de upmix e Ufynixifig nâo guiado ("cego") sem o uso de qualquer informação, que é foçada aqui,

Na literatura, duas diferentes abordagens para um processo de upwix são reportadas. Estes conceitos são a abordagem direta/ambiente e a abordagem "na banda". Q componente central das técnicas de direto/ambiente é a extração d.e um sinal ambiente que é inserido aos canais traseiros de um sinal de som surround multicanal. Os sons ambientes são aqueles que formam uma impressão de um ambiente de audição (virtual), incluindo reverberação da 5 sala, sons de audiência (por exemplo, aplausos), sons ambientes (por exemplo, chuva), sons de efeito artisticamente destinados (por exemplo, crepitação de vinil) e ruído de fundo. A reprodução do ambiente utilizando os canais traseiros evoca uma impressão de envolvimento (sendo "imerso no som") pelo ouvinte, AdicionaImente, 10 as fontes de som direto são distribuídas entre os canais frontais de acordo com sua posição no panorama estéreo,

A abordagem "na banda" tem b objetivo de posicionar todos os sons (som direto bem como sons ambiente) ao redor do ouvinte utilizando todos os alto-falantes disponíveis. As 15 posições das fontes de som percebidas ao reproduzir um formato amplificado é idealmente uma função de suas posições percebidas no sinal de entrada estéreo. Esta abordagem pode ser implementada utilizando o processamento de sinal proposto.

Várias abordagens para o upmixing no domínio de frequência foram desenvolvidas na passado [9, 10]. Elas tentam uma decomposição do sinal de entrada e para o componente do sinal ambiente e direto e uma decomposição com base nas. posições espaciais d.as fontes de som. Os componentes do sinal ambiente são identificados .com base nas medições- da coerência inter canal entre o canal esquerdo e direito. A decomposição com base na direção é obtida com base na similaridade das magnitudes dos coeficientes espectrais. O pedido de parente US 2009/OD806&6 descreve um método para extrair .um sinal ambiente utilizando ponderação espectral.

O US 201C/3030563 descreve um método para extrair um sinal ambiente para a aplicação de upsnlx.inçp O método utiliza subtração espectral, A representação de domínio de tempo- frequência é obtida da diferença da representação de dominio- tempo-frèquência do sinal de entrada, e uma. versão comprimida dela, preferivelmente computada .utilizando a fatorização da matriz não negativa.

OS 2010/0.2SÓ672 descreve um método de upmix de domínio de tempo utilizando uma decomposição do sinal com base no vetor. A decomposição pretende extrair um canal centralizado em contraste a uma decomposição do sinal ambiente/direto [13]. Um sinal de saída pata, c canal central è computado consistindo em toda a informação que é comum nos sinais do capai de entrada esquerdo e direito, O. sinal residual de sinais de entrada e os sinais do canal central são computados para os sinais do canal de saída esquerdo e direito.

É um objetivo da presente invenção fornecer conceitos melhorados para gerar canais adicionais de um sinal de entrada estéreo tendo um primeiro canal de entrada e um segundo canal de entrada, O objetivo da presente invenção é solucionado por um aparelho para gerar um. sinal lateral estéreo, de acordo com a reivindicação 1, um aparelho para gerar um sinal médio estéreo, de acordo com a reivindicação 10, um método para gerar um sinal lateral estéreo, de acordo com a reivindicação 12, um método para gerar úm sinal médio, estéreo, de acordo com a reivindicação 13 e um programa de computador, de acordo com a reivindicação 15. Um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo tende, um primeiro canal lateral e um segundo canal lateral de um sinal de entrada estéreo tendo um primeiro canal de entrada e um segundo canal -de entrada é fornecido. 0 aparelho compreende um gerador de informação de modificação para gerar informação de modificação com base na informação média-lateral. Além disso,. o aparelho compreende a manipulador de sinal sendo adaptado para manipular o primeiro canal de entrada com base na informação de modificação para obter o primeiro canal lateral e sendo adaptado para manipular o segundo canal de entrada com base na informação de modificação para obter o segundo canal lateral.

D gerador de informação de manipulação pode compreender um subtrator espectral para gerar a informação de modificação gerando um valor de diferença indicando uma diferença entre um sinal médio mono ou um sinal lateral mono e o primeiro ou o segundo canal de entrada. Ou, p gerador de informação de modificação pode compreender um gerador de ponderações espectrais para gerar a informação de modificação gerando um primeiro fator de ponderação espectral com ba.se em um sinal médio mono e em um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo.

A informação média-lateral pode ser um sinal médio mono do sinal de entrada estéreo, um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo e/ou uma. relação entre o sínal médio mono e o sinal lateral mono do sinal de entrada, estéreo. Em uma aplicação, o. gerador de informação de modificação é adaptado para gerar a informação de modificação com base em um sinal médio, mono do. sinal de entrada estéreo ou em um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo como informação média-lateral. pe acordo com uma aplicação, uma. gravação estéreo é decomposta em um sinal lateral e. um médio, que, em contraste á decomposição média-lateral convencional (M-S | mid-side), sã© ambos sinais estéreos, Uma separação do sinal pode ser aplicada utilizando o cancelamento de fase como um processamento convencional M-S em combinação com o processamento de domínio de 5 frequência,, a saber a subtração espectral ou ponderação espectral. O.s sinais derivados podem ser aplicados para a reprodução dos sinais de áudio com canais de reprodução adicionais.

Um .aparelho, de acordo com uma aplicação, decompõe uma gravação estéreo de 2 canais em um sinal lateral 10 estéreo e um sinal médio estéreo. 0. sinal lateral estéreo tem duas características principais. Primeiro, ele compreende todos os componentes do sinal, exceto aqueles que são deslocados ao centro, Neste aspecto., é semelhante ao sinal lateral que é conhecido do processamento lateral médio dos sinais estéreos. Na realidade, ele 15 compreende os mesmos componentes do sinal como o sinal lateral derivado pela decomposição convencional M-S.

A importante diferença entre o sinal lateral estéreo, proposto comparado ao sinal lateral convencional é descrita pela propriedade estéreo: o sinal lateral estéreo é um 20 sinal estéreo de 2 canais, em contraste ao sinal lateral convencional, que é mono. 0 canal esquerdo do sinal lateral estéreo compreende todos õs componentes do sinal, que foram deslocados ao lado esquerdo no sinal de entrada. 0 canal direito do sinal estéreo compreende todos os componentes do sinal que. 25 foram deslocados para n lado direito.

O sinal médio estéreo ê um sinal estéreo que compreende todos, os componentes que existem em ambos os canais' de entrada. É um sinal estereo de 2 canais e compreende menos informação estéreo comparado ao sinal cie entrada e comparado a sinal lateral estéreo, mas não. é um sinal monofônico como o sinal médio convencional. Compreende os mesmos componentes do sinal que o sinal médio convencional, mas com a informação estéreo original.

De acordo .com. uma aplicação, o gerador de informação de modificação compreende um siubtrator espectral., O subtrator espectral pode ser adaptado para gerar a informação de modificação subtraindo um valor de magnitude ou um valor de magnitude ponderado do primeiro ou do segundo canal de entrada de um valor de magnitude ou um valor de magnitude ponderado do sinal médio mono ou o sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo. Qu, o subtrator espectral pode ser adaptado para gerar a informação de modificação subtraindo um valor ds magnitude ou um valor de magnitude ponderado do sinal médio mono ou o sinal lateral mono da sinal de entrada estéreo de um valor de magnitude ou um. valor de magnitude ponderado do primeiro o.u o segundo canal de entrada.

Além disso, o gerador de informação de modificação pode compreender um determinador de magnitude. O determinador de magnitude pode ser adaptado para receber pelo menos um do. primeiro, canal de entrada, cio segundo canal de. entrada, do sinal médio mono .ou dC> sinal lateral mono, sendo representado em uni domínio espectral., como o sinal de entrada da magnitude recebido. Alem disso, o determinador de magnitude pode ser adaptado para determinar pelo menos uri valor de magnitude de cada sinal de entrada de magnitude recebido, e pode ser adaptado para inserir pelo menos um valor de magnitude de cada sinal de entrada de magnitude recebido no subtrator espectral.

Em uma aplicação, o subtrator espectral compreende uma primeira unidade da subtração espectral e uma segunda unidade da subtração espectral, caracterizado pelo determinador de magnitude ser disposto para receber c primeiro e o segundo canal de entrada e o sinal médio mono, em. que o determinador de magnitude é adaptado para determinar um primeiro valor de magnitude do primeiro canal de entrada, um segundo valor de magnitude do segundo canal de entrada e a terceiro valor de magnitude do sinal médio mono, em que o determinador de magnitude é adaptado para inserir o primeiro, o segundo e o terceiro valor de magnitude ao subtrator espectral. A primeira unidade da subtração espectral pode ser adaptada, pata, conduzir uma primeira subtração espectral com base .em um primeiro valor de magnitude do primeiro canal de entrada e do terceiro valor de magnitude do sinal médio mono para obter um primeiro valor lateral estéreo dc magnitude do primeiro sinal lateral estéreo, e em que a segunda unidade da subtração espectral é adaptada para conduzir uma segunda .subtração espectral com base no segundo valor de magnitude do segundo canal de entrada e no terceiro, valor de magnitude .do sinal médio mono para obter um segundo valor lateral estéreo de magnitude do segundo sinal lateral estéreo.

A primeira unidade da subtração espectral pode ser adaptada para condusir a primeira subtração espectral, aplicando, a fórmula:

caracterizado: por indicar um primeiro espectro de magnitude lateral estéreo quando p resultado da subtração espectral é positivo, arn que IXJfj J indica um primeiro espectro de magnitude do primeiro canal de entrada, em que IMx(f) | indica um terceiro espectro de magnitude do sinal médio mono e em que w indica um fator de escala na faixa 0 £ w < 1, A segunda unidade da subtração espectral pode ser adaptada para conduzir a segunda subtração espectral aplicando a fórmula:

caracterizado por 5r[f) indicar um segundo espectro de magnitude lateral estéreo quando, a resultado da subtração espectral é positivo,, em que |Xr(f) I indica Q segundo espectro de magnitude da primeiro canal de entrada, em que |J?j.(f). 1 indica o terceiro espectro de magnitude, do .sinal médio mono e etn. que w indica um fator de escala na faixa 0 á w á 1.

Em uma aplicação., o manipulador de sinal pode compreender um extrator de fass e um combinador. G extrator de fase pode ser disposto para receber ã primeira canal de entrada e o segundo canal de entrada, caracterizado por pelo extrator de fase ser adaptado para determinar um primeiro valor de fase do primeiro canal de entrada como um. primeiro valõr de fase lateral estéreo e um segundo valor de fase do. segundo canal de entrada co.m.o um segundo valor de fase lateral .estéreo, O extrator de fase pode ser adaptado para inserir o primeiro valor de fase lateral estéreo e o segundo valor de fase lateral estéreo no .combinador, em que a primeira unidade, da subtração espectral é adaptada para inserir o primeiro valor lateral estéreo de magnitude ao combinador, em que a segunda unidade da subtração espectral é adaptada para inserir o segundo valor de fase lateral estéreo ao COTibinador. O combinador pode ser adaptado para combinar o primeiro valor lateral estéreo- de magnitude e o primeiro valor de fase lateral estéreo para obter um primeiro coeficiente complexo, de um primeiro espectro do. primeiro canal lateral, Além disso, o oombinador pode ser adaptado para combinar o segundo valor lateral estéreo de magnitude e o segundo valor de fase lateral estéreo para obter um segunda coeficiente complexo de um segundo espectro do. segundo canal lateral.

De acordo com uma aplicação, G gerador de informação de modificação compreende um gerador de ponderações espectrais para gerar a informação de modificação gerando um primeiro fator de ponderação espectral, caracterizado pelo primeiro fator de ponderação espectral depende do sinal médio mono e do sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo.

O gerador de informação de modificação pode compreender, ainda, um determinador de magnitude. O determinador de magnitude pode ser adaptado para receber o sinal médio mono sendo representado em um domínio espectral. Q determinador de magnitude pode ser adaptado para receber o sinal lateral mono sendo representado em um domínio espectral., caracterizado pelo determinador de magnitude ser adaptado para determinar um valor de magnitude do sinal lateral mono como, um valor lateral de magnitude e em que o determinador de magnitude é adaptado para determinar um valor de magnitude do sinal médio mono como um valor médio de magnitude. O determinador de magnitude pode ser adaptado para inserir o valor lateral de magnitude e o vqlor médio de magnitude ao gerador de ponderações espectrais. O gerador de ponderações espectrais pode, ser adaptado para gerar o primeiro, fator de ponderação espectral com base em um índice de um primeiro número em um segundo número, em que o primeiro número depende do valor lateral de magnitude, e em que o segundo número depende do valor médio de magnitude e o valor lateral de magnitude.

Em outra aplicação, o gerador de ponderações espectrais ê adaptado para gerar o fator de modificação de acordo 5 com a fórmula

caracterizado por [S(f J 1 indicar um valor de magnitude do sinal lateral mono, em que indica um valor de magnitude do sinal médio mono e em que a, β, y e õ sâo fatores de 10 escala. Êm uma aplicação, d è β sào maiores do que Q (QÍ > 0; β > 0); eye δ são selecionados de modo que OS. y^leO δ á 1. Preferivelmente, 4 1 α > 0 e 4 £ 0 > Õ,

Além disso, ó gerador de ponderações espectrais pode ser adaptado para gerar o fator de modificação de .acordo com 15 a fórmula:

ou, caracterizado pelo gerador de ponderações espectrais ser adaptado para gerar o fator de modificação de acordo com a fórmula:

caracterizado por iStf)| Indicar um- espectro de magnitude do sinal lateral mono., em que IM(f) 1 indica um espectro 25 de magnitude do sinal lateral mono, em que |XjJr)| indica um espectro de magnitude do primeiro canal de entrada, em que I indica um espectro de magnitude do primeiro canal de entrada, em que M(f) indica o sinal médio mono, e era. que a, β, y, δ e q são fatores de escala.

De acordo com. 'Lima aplicação, o gerador de informação de modificação é adaptado para gerar a informação de modificação com base no sinal médio mono do sinal de entiada estéreo ou. no sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, como informação média-lateral, O sinal médio mono pode depender de um sinal de soma resultante da adição do primeiro e do segundo canal de entrada. 0 sinal lateral mono pode depender de um sinal de diferença resultante da subtração do segundo canal de entrada do primeiro canal de entrada.

Além disso, o aparelho pode compreender, ainda, UÍTI gerador de canal, caracterizado pelo gerador de canal ser adaptado para gerar o sinal médio mono ou o sinal lateral mono com base no primeiro e no segundo canal de entrada.

Além disso, o aparelho pode compreender, ainda, uma unidade de trans formação para transformar o primeiro e o segundo canal de entrada do sinal .de entrada estéreo de um domínio de tempo em um domínio espectral, e urna unidade de transformação inversa. O manipulador de sinal pode ser adaptado para manipular c primeiro canal de entrada sendo representado no domínio espectral e o segundo canal .de entrada sendo representado no domínio espectral para obter o sinal lateral estéreo sendo representado no domínio espectral. A unidade de transformação inversa pode ser adaptada para transformar o sinal lateral estéreo sendo representado no domínio espectral do domínio espectral ao dominie de tempo.

Em uma aplicação, o aparelho pode ser adaptado para gerar um sinal médio estéreo rendo, um primeiro canal médio e um segundo cariai médio. O primeiro canal médio pode ser gerado com base em uma diferença entre o primeiro canal de entrada estéreo e o primeiro canal lateral, O segundo canal médio pode ser gerado com base em uma diferença entre o segundo canal, de entrada estéreo e o segunda canal lateral.

De acordo com outra aplicação, um aparelho para gerar um sinal médio estéreo tendo um primeiro canal médio e um segundo canal médio de um sinal de entrada estéreo tendo um. primeiro canal de entrada e um segundo canal de entrada é fornecido. O aparelho compreende um gerador de informação de modificação para gerar a informação de modificação com base na informação média-lateral, e um manipulador de sinal sendo adaptado para manipular o primeiro canal de entrada com base na informação d.e modificação para obter o. primeiro canal médio e sendo adaptado para manipular o segundo canal de entrada com base, na informação de modificação para obter c segundo oanal médio.

De acordo com. uma aplicação, o gerador de informação de modificação pode compreender um gerador de ponderações espectrais para gerar a informação dè modificação gerando um primeiro fator de ponderação espectral. O primeiro fator de ponderação espectral pode depender de um sinal médio mono e um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo. 0 gerador de informação de modificação pode compreender, ainda, um determinador de magnitude/ caracterizado pelo determinador de magnitude ser adaptado para determinai um valor de magnitude do sinal lateral manei sendo representado em mn domínio espectral como um valor lateral de magnitude, e em que o determinador de magnitude é adaptado para .determinar um valor de magnitude do sinal médio mono sendo representado em um domínio espectral como um valor médio de magnitude. Q determinador de magnitude pode ser adaptado para inserir o valor lateral de magnitude e o valor médio d.e magnitude a. o gerador de ponderações espectrais. 0 gerador de ponderações espectrais pode ser adaptado para gerar o primeiro fator de ponderação espectral com base em um Índice de um primeiro número 10 em um. se.gundo número, em que o primeiro número depende do valor lateral de magnitude, e em que o segundo número depende do valor médio de magnitude e do valor lateral de magnitude,

O gerador de ponderações espectrais pode ser adaptado para gerar o fator de modificação de acordo com a fórmula

caracterizado por |M(f.)| indicar um espectro de magnitude do sinal médio mono, em que ]S(fJ | indica um espectro de magnitude do sinal lateral mono e era que cc, β, y e δ são. fatores de escala. Em uma aplicação, α e β são maiores do que ü (a > 0; β 20 > 0); e Y e δ são selecionados de modo que Q^yáleOSô^l. Preferivelmente, 4 ú DÇ > D o 4 í- β > 0,

As aplicações da presente invenção sào explicadas com. referência aos desenhos anexos, nos quais: A Fig. 1 ilustra um aparelho para gerar um sinal 25 lateral estéreo de acordo com uma aplicação, A Fig. la ilustra um aparolhc- para gerar um sinal lateral estéreo de aαoxdo com uma aplicação, em que o gerador de informação do manipulação compreende um. sub.tratox espectral, A Fig. lis ilustra um aparelho para gerar um. sinal lateral estéreo de acordo com uma aplicação, em que p gerador de informação de modificação compreende um. gerador de ponderações espectrais, A Fig, 2 ilustra -um subtra.ror espectral de acordo com uma aplicação, A Fig. 3 ilustra um gerador de informação de modificação de acordo com uma aplicação, A Fig, 4 ilustra um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo e um. sinal médio estéreo para conduzir uma subtração espectral de acordo com uma aplicação, A Fig, 5 ilustra um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo e um sinal médio estéreo de acordo com outra aplicação, A Fig. 6 ilustra um. aparelho para gerar um sinal lateral estéreo, em que o aparelho compreende um gerador de ponderações espectrais de .acordo com uma aplicação, A Fig, 7 lustra um. aparelho para gerar um sinal lateral estéreo em que o aparelho compreende ura gerador de ponderações espectrais de acordo- com. outra aplicação., A Fig. S ilustra um aparelho para gerar üm sinal lateral estéreo em que o aparelho compreende um gerador de ponderações espectrais de acordo com outra aplicação, A Fig, 9 ilustra um gerador de informação de modificação em que o aparelho compreende um gerador de ponderações espectrais e um gerador de magnitude de acordo com uma aplicação, A Fig, IQ ilustra um aparelho, para gerar um sinal médio estéreo de acordo com uma aplicação, A Fig, 10 a ilustra um aparelho para, gerar um sinal médio estéreo de acordo com uma aplicação, em que o gerador de informação de manipulação compreende um subtrator espectral, A Fig. 1.0b ilustra um aparelho paxa gerar um. sinal médio estéreo de acordo com uma aplicação, em que o gerador de informação de modificação compreende um gerador de ponderações espectrais, A Fig, 11 ilustra ganhos de exemplo para sinais laterais estéreos e sinais médios estéreos, A. Fig. 12 ilustra resultados da ponderação espectral para sinais laterais estéreos e sinais médios estéreos, Ã Fig. 13 ilustra um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo de acordo com outra aplicação, A Fig. 14 ilustra um. aparelho para gerar um sinal lateral estéreo de acordo com outra aplicação, A Fig. 15 ilustra um upmixer de acordo cõm uma aplicação, A Fig. 16 ilustra um sistema de reprodução quadrafônica exemplar utilizando as saídas de um processamento de sinal proposto, A Fig. 17 descreve ura diagrams em blocos ilustrando o processamento para gerar um sinal multicanal adequado para, a reprodução com 5 cariais, A. Fig, 16 descreve ura diagrama em blocos da decomposição. M-S A Fig. 19 descreve um diagrama em blocas ilustrando a ponderação espectral, e A Fig. 20 ilustra ponderações espectrais típicas, conforme utilizado na melhoria da fala.

HISTORICO

Antes de descrever as aplicações preferidas da presente invenção, os conceitos relacionados serão descritos, em particular, c processamento M-S, os fundamentos de utnâ subtração espectral e a ponderação espectral serão explicados.

Em primeiro lugar., o Processamento Médio-Lateral é descrito em mais detalhes. Para explicar como os sinais médios é laterais estéreos são computados, o básico do processamento M-S convencional será brevemente revisado-. Um sinal estéreo de 2 canais x(t). pode ser representado por dois sinais Xr {ti e xr (t) para o canal esquerdo, e direito:, respectivamente, com um índice de tempo t. Os termos esquerdo e direito indicam que eventualmente estes sinais são apresentados no ouvido esquerdo e direito (utilizando alto-falantes ou fones de ouvido.}, respect ivamente, ou reproduzidos pelo canal esquerdo, ç direito em um sistema de reprodução de áudio, respectivamente.

Assumindo que o. sinal estéreo é uma mistura de N sinais da fonte JEJ., i = l,.^, N, xjtj e x-[t) pode ser escrito como

onde hit (t), hri (tf são funções de transferência que caracterizam como as fontes são mist tirados no sinal estéreo, * é a operação de convolação, e ruir), nr:(t) são sinais ambientes nâo correlacionados. No caso de misturar utilizando apenas o deslocamento de amplitude, que é geralmente o caso para gravações, de estúdio, ambos hH(t) e hrllt) sâo escalas,. A salda deste processo de mistura está na bibliografia conhecida como misturas 5 instantâneas e contraste âs misturas complicadas (nos casos onde hu(t) e hrt (t) têm o comprimento maior do que um). Descartando os termos ambiente nt(t), nc(t), o modelo do sinal para mistura instantânea pode ser escrito .como

com. o fator de mistura 0 i a4 (t) £ 1 determinando. a direção percebida dos sinais da fonte e da mistura.

A mesma informação conforme compreendido no sinal x(t) = [x.(t) xc(t)J é fornecida a.o utilizar uma representação M-S do 15 sinal, onde um sinal médio m;(t) (também referido como sinal de soma) e um sinal lateral s.-, (t) (também referido como sinal de diferença) são computados de x,(t) e xr(f) de acordo com:

Os subscritos 1 são. utilizados para designar que estes sinais são monofônicos. Este sinal M-S é vantajoso para várias aplicações onde tanto o sinal médio quanto o lateral são processados, codificados ou transmitidos separadamente. Estas aplicações são gravação de som, melhoria de imagem estereofônica 25 artificial, codificação de áudio para produção do al Lo-falente virtual/ reprodução binaural sobre os alto-falantes e produção quadrafõnica.

Dada a representação M-S, os sinais x, {tj e xrftj podem ser computados de acordo com:

Na Fig. 18, a decomposição M-S é ilustrada.

Ambas as representações compreendem a mesma informação. É observado que as ponderações de normalização 0,5 nas equações (5) e (6) são opcionais e outras ponderações são possíveis, mas o ponderação mostrada aqui garante que aplicar as equações (5). a (8) produzem sinais que são idênticos aos sinais de entrada. Utilizando outras ponderações, pode-se reproduzir sinais semelhantes ou escalados.

Do modelo do sinal e equações (3) e (4) segue que o sinal s-.ttj compreende apenas componentes do sinal que são deslocadas do centro (alguns deles com fase negativa.; e é um sinal mono. O sinal médio lUi(t). compreende todos os sinais exceto aqueles em st|t) . Descrito com as palavras de Michael Gerton, "M é o. sinal contendo informação sobre o meio do estágio estéreo, onde S contém apenas a informação sobre os lados". Ambos são sinais monofõniccs. Enquanto os sons diretos deslocados, da amplitude são atenuados no sinal lateral dependendo da sua posição no panorama estéreo, os componentes não relacionados do sinal com® reverberação e outros sinais ambiente são atenuados no. sinal médio por 3 dB (para correlação zero}. Estas atenuações sâo causadas pelo cancelamento de fase entre os componentes laterais no canal esquerdo e direita,

A seguir, a subtração espectral e ponderação espectral são explicadas em mais detalhes. A subtração espectral é um método tem conhecido 5 para melhoria da fala, e redução de ruído. Foi (presumível e origina Imente.) proposta por Boll para reduzir os efeitos de ruido aditivo na comunicação da fala [2], 0 processamento é realizado no domínio de frequência, on.de os espectros de estruturas curtas de partes (possivelmente se sobrepondo) sucessivas do sinal de 10 entrada são processados. 0 princípio básico é subtrair uma estimativa do espectro de magnitude do sinal de ruído de interferência dos espectros da magnitude dos sinais de entrada, que é assumido ser uma mistura de um sinal de fala desej.ado- e um sinal de ruido de 15 intor fer.ência .

A ponderação espectral (ou. Atenuação Espectral de Curto Prazo [3]) é geralmente utilizada em várias aplicações do. processamento do sinal dó áudio, por exemplo, Melhoria da. .Fala 14] e Separação da Fonte Cega. Como na subtração espectral, o objetivo 20 deste processamento é separar um sinal desejado d(t) ou atenuar um sinal de interferência n(t) onde o sinal de entrada x(tj é uma mistura aditiva de d(t) e n.ft),

Este processamento é ilustrado na Fig. 19. 0 processamento do sinal ê realizado no domínio de frequência,. Assim, o sinal de entrada X(t) é transformado utilizando uma

Transformada de Fourier de Curta Duração (STFT | Short-Time Fourier Transform) , urn banco de filtro ©u qualquer outro meio para derivar uma representação do sinal com várias faixas de frequência Xíí, k) , com Índice da faixa de frequência f e Índice de tempo k. A representação do domínio de frequência dos sinais de entrada é processada de modo que os sinais de sub-faixa sejam escalados com ponderações variantes no tempo G(f, k ).,

As ponderações' são computadas a partir da representação do sinal de entrada Xlf, k) de modo que tenham, grandes magnitudes para altos índices de sinal-ruído (SNR I signal-to-nαise ratio), e valores baixos para pequenos SNRs. Para computar as ponderações G(f, k), e estimar o SNR tipicamente dependente de tempo e frequência, ou N(f, k) ou S(f, kJ é necessário. Nas aplicações do processamento de fala, a estimativa do ruído ê calculada durante a atividade sem fala [2,. 5) , ou utilizando estatísticas mínimas [6]., ou seja, com base Np rastreio da mínima local em cada subfaixa, cu utilizando um segundo microfone perto da fonte de ruído.

O resultado da operação de ponderação, Y(fy k) è a representação do domínio de frequência do sinal de saída, O sinal de tempo emitido y(t) é computado utilizando o processamento inverso da transformação de domínio d.e frequência, por exemple, o STFT inverso.

Geralmente, as ponderações G(f, k). são escolhidas para serem espectros emitidos de reprodução com valor real Y tendo a. mesma informação de fase que X. Várias regras de qanho, por exemplo,, como as ponderações G(.f, k) são computadas, existem, por exemplo, derivados da subtração espectral e filtragem de Wiener. A serão descritos. É assumido que sen são. muiuamente ortogonais, ou seja,

A seguir, a filtragem de Wiener é explicada com mais detalhes. Dada as estimativas das densidades espectrais de potência fPSD I power spectral densities} (por exemplo, derivado dos coeficientes STFT) do sinal desejado Pad é do sinal de interferência as- ponderações espectrais são derivadas pela redução do erro quadrático médio

A subtração espectral utilizando ponderação espectral é agora explicada. As ponderações espectrais são computadas de modo que OH seja,

De modo alternativo, as ponderações espectrais com valor real podem ser derivadas levando a |Y| = |X1 ~ ÍN1< geralme.nte referido como subtração d.a magnitude espectral, com ponderações

|D| é o espectro de magnitude de d(tj. |N] ê o espectro de magnitude de nít). A generalização da. regra, de ponderação espectral é agora explicada. A fórmula generalizada do filtro STSA é derivada péla introdução de três parâmetros cr, β e y, onde Ct é β são exponentes que controlam a resistência da atenuação e y è o fator de super.estimação do ruido.

A .equação (15) é uma fórmula generalizada das regras de supressão do ruido descritas acima, on.de o = 2, β = 2 corresponde à subtração espectral e α = 2, β = 1 corresponde à filtragem de Wiener. A subtração espectral da magnitude (ao invés d energias) é realizada definindo cr = 1, β = 1. Q parâmetro y controla a quantidade de ruído e contas para possíveis inclinações de um método de estimação de ruído. Pode ser escolhido relacionar ao SNR estimado ou o índice de frequência, Na Fig, 20, ponderações espectrais típicas são ilustradas como uma função de SNA, conforme utilizado na melhoria da fala.

Uma variedade de outras regras de ganho podem ser encontradas, com as características comuns de que as ponderações, estão aumentando de forma monotonies com a sub-faixa SNR, por exemplo, c> estimador Ephraim-Malah [7] ou o algoritmo de Decisão Leve/Acenuação Variável (SDVA J Soft-βθcisioπ/Variabde Attenuation) [BI.

Nas implementações práticas, as ponderações espectrais são tipicamente ligadas por um valor mínimo maior do que zero para reduzir os artefatos. Diferentes regras de ganho podem, ser aplicadas em diferentes faixas de frequência (4j. 0E ganhos resultantes podem ser suavizados pelo eixo de tempo e eixo de frequência para reduzir os artefatos. Tipicamente, um primeiro filtro passa baixo [integrador vazante) é utilizado para a suavização pelo eixo de tempo e um filtro passa baixo de fase zero é aplicado pelo eixo de frequência.

Aplicações:

A Fig, 1 ilustra um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo tendo um primeiro canal lateral Sx£f) e um segundo canal lateral Sr(f) de um .sinal de entrada estéreo tendo um primeiro canal de entrada X4 .(.f) e um segundo canal de entrada Xc(f) de acordo com uma aplicação. Q aparelho compreende um gerador de informação de modificação 110 para gerar informação de modificação modlnf com base na informação média-lateral midSidelnf» Além disso.» o aparelho compreende um manipulador de sinal 120 sendo adaptado para manipular o primeiro canal de entrada X;(f) com base na informação, de modificação modlnf para obter o primeiro canal lateral SJf) e sendo adaptado para manipular o segundo canal de entrada X?ifJ com ba.se na informação de modificação modlnf para obter o segundo canal lateral Sr(f) . Por exemplo, o gerador de informação de modificação 110 pode ser adaptado para gerar a informação de modificação modlnf com base n.a informação média-lateral midSidelnf que está relacionada a um sinal médio mono de um sinal de entrada estéreo, um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo e/ou uma relação entre o sinal médio mono e o sinal lateral mono de um sinal de entrada estéreo.

O sinal médio mono pode depender de um si-pai de entrada do primeiro canal de entrada. Por exemplo, o sinal médio mono pode ser calculado de acordo com a fórmula:

O sinal lateral mono pode, por exempla, ser calculado de acordo com a fórmula:

A Fig. la ilustra um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo de acordo com. uma. aplicação, caracterizado pelo gerador de informação de manipulação 110 compreender um subtrator espectral 115, O subtrator espectral 115 é adaptado para gerar a informação de modificação modlnf gerando um valor de diferença indicando uma diferença entre um sinal médio, mono ou um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo e o primeiro ou o segundo canal de entrada. Por ex,emplo, o subtrator espectral 115 pode sei? adaptado para gerar a informação de modificação modlnf subtraindo um valor de magnitude eu um valor de magnitude ponderado do primeiro .ou do segundo canal de entrada de um valor de magnitude ou um valor de magnitude ponderado do sinal médio mono ou do sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo. Ou, o subtrator espectral 115 pode ser adaptado para gerar a informação de modificação modlnf subtraindo um valor de magnitude cu um valor de magnitude ponderado do sinal médio mono ou do sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, de um valor de magnitude ou um valor de magnitude ponderado do primeiro ou do segundo, canal de entrada. A Fig. 1b ilustra um. aparelho para gerar um sinal lateral estéreo de acordo com uma aplicação, caracterizado pelo gerador de informação de modificação 110 compreender um gerador de ponderações espectrais 116 para gerar a informação de modificação modlnf gerando um primeiro fator de ponderação espectral com base em um sinal médio wno e em um sinal laterad. mono do sinal de entrada estéreo. A Fig. 2 ilustra um subtrator espectral 210 de acordo com uma aplicação., üm primeiro espectro de magnitude IXi(f). I do primeiro canal de entrada, um segundo espectro de magnitude ]X_(f) I do segundo canal de entrada e um terceiro espectro de magnitude de um sinal médio mono do sinal .de entrada estéreo é inserido no subtrator espectral 210. üm primeira, unidade da subtração espectral 215 do subtrator espectral 210 subtrai o terceiro espectro I Mj (f} 1 sendo ponderado pelo fator de ponderação w (w indica um fator de escala na faixa 0 £ ,w S 1) do primeiro espectro lXj(f] I, por exemplo, um primeiro valor de magnitude do terceiro espectro de magnitude ]M-. (f) I ponderado pelo fator de ponderação w é espectralmente subtraído de um primeiro valor de magnitude do primeiro espectro de magnitude ].Xi(f)[; um segundo valor de magnitude do terceiro espectro de magnitude |ML(f) | ponderado pelo fator de ponderação w é espeetralmepte subtraído de um segundo valor de magnitude de primeira espectro de magnitude |X;(f)|; etc. Por isso, uma pluralidade de primeiros valores laterais de magnitude ê obtida como informação de modificação. Qs primeiros valores laterais de magnitude são valores de magnitude de um espectro de magnitude A S('(f)do primeiro canal lateral do sinal lateral estéreo quando o resultado da. subtração espectral é positivo. Assim., a primeira unidade da subtração espectral 215 é adaptada para aplicar a fórmula:

Semelhantemente, uma segunda unidade d.a. subtração espectral 218 do subtrator espectral 210 subtrai o terceiro espectro |M11(f7j sendo ponderado pelo fator de ponderação w (w indica ura fator de escala na faixa 0 < w £ 1) do segundo espectro |Xr|f)|f por exemplo, um primeiro valor de magnitude do terceiro 5 espectro de magnitude ponderado pelo fator de ponderação w é espectralmente subtraído de um segundo valor de magnitude do segunda espectro de magnitude |Xr(f) 1 ,* um. segundo valor de magnitude do terceiro espectro: de magnitude [ Mj. (f) | , ponderado pelo fator de ponderação w è espectralmen.te subtraído, de um 1.0 segundo valor de magnitude do segundo espectro d.e magnitude |Xx(f)|ir etc. Assim, uma pluralidade de segundos valores laterais de magnitude é obtida como informação de modificação, caracterizado pelos segundos valores laterais de magnitude ser valores de magnitude de um espectro de magnitude: .S£(fl do segundo 15 canal lateral do sinal lateral estéreo quando o resultado da subtração espectral é positivo. Por isso, a segunda unidade da subtração espectral 218 é adaptada para aplicar a fórmula:

A Fig. 3 ilustra um gerador de informação de 20 modificação ae acordo com uma aplicação. O gerador de informação de modificação compreende um determinador de magnitude 305 e um subtrator espectral 210. .0 determinador de magnitude 30.5 é disposto para receber o primeiro X.(f) e o segundo Xr(f) canal de entrada e um sinal médio mono M, (f). do sinal de entrada estéreo. 25 Um primeiro valor de magnitude de um primeiro espectro de magnitude iXjff)! do primeiro canal de entrada X£(f), um segundo valor de magnitude de um segundo espectro de magnitude |Xr(f)| do segundo canal de entrada Xr(f) e um terceiro valor de magnitude de um terceira espectro de magnitude [ do sinal média mona M:(f) é determinado pela déterminador de magnitude. O determinador de magnitude 3Q5 insere o primeiro, o segando e o terceiro valor de magnitude em um subtrator espectral 210. O subtrator espectral 5 pode ser um subtrator espectral de acordo com a Fig,: 2 que é adaptado para gerar um primeiro valor lateral estéreo de magnitude A de um. espectro de magnitude do primeiro canal lateral SJ f). e um segundo valor lateral estéreo de magnitude de um espectro de * magnitude ST(f) do segundo canal lateral S£(f). A Fig, 4 ilustra uni apareltio que conduz uma subtração espectral de acordo com uma aplicação. Um primeiro canal de entrada X; (tj e um segundo canal de entrada x£(t) sendo representado em. um dominio de tempo são definidos em uma unidade de transformação 4 05. A unidade de transformação 405 é adaptada 15 para transformar o primeiro e segundo canal de entrada de dominio de tempo «JtJ, xr(t) do dominio de tempo em um domínio espectral para obter um primeiro canal de entrada de dominio. espectral X, (f J e um segundo canal de entrada de dominio espectral Os canais de entrada de domínio espectral XJf), X.,(f) são inseridos em um gerador de canal 409. O gerador de canal 408 é adaptado para gerar um sinal médio mono 0 sinal médio, mono pode ser gerado de acordo com a fórmula:

O gerador de canal 4 08 insere o sinal médio gerado M, (f) em um primeiro extrator de magnitude 411 que extrai valores de magnitude do sinal médio gerado M;(fJ, Além disso, o primeiro canal de entrada XUf) é inserido pela unidade de transformação 405 em um segundo extrator de magnitude 412 que extrai valores de magnitude do primeiro canal de entrada Xj ff). Além disso, a unidade de transformação 40.5 insere o segundo canal de entrada X.(í) em um terceiro extrator de magnitude 413 que extrai valores de magnitude do segundo canal de entrada. A unidade de transformação 405 também insere o primeiro canal de .entrada Xiífi em um primeiro extrator de fase 421 que extrai valores de fase do primeiro canal de entrada . Além disso, a unidade de transformação 405 também insere o segundo canal de entrada X-(f) em um segundo extrator de fa.se 422 que extrai valores de fase do segundo canal de entrada,

Voltando ao primeiro extrator de magnitude 411, os valores de magnitude do sinal médio mono gerado JMiífí I são inseridos em um primeiro subtrator 43.1, Além disso, os valores de magnitude IXj. (f) | extraídos são inseridos ao primeiro subtrator 431. O primeiro subtrator 431 gera um valor de diferença entre um vaior de magnitude do primeiro canal de entrada e um valor de magnitude do sinal médio gerado, A magnitude do sinal médio gerado pode ser ponderada. Por exemplo, o primeiro subtrator pode calcular o valor de diferença de acordo com a fórmula 16:

Semelhantemente, o terceiro extrator de magnitude 413 insere os valores de magnitude |X,(f)[ em um segundo subtrator 432, Além disso, os valores de magnitude [Mjffll são também inseridos ao segundo subtrator 432. Semelhantemente à primeira, unidade de subtração 431, a segunda unidade de subtração 432 gera um valor de magnitude do segundo canal lateral subtraindo os valores de magnitude IX, (f) | e bs valores de magnitude do sinal médio gerado. O segunda unidade de subtração. 432 pode, por exemplo, empregar a fórmula:

A primeira unidade de subtração 4 31 então insere o valor de magnitude gerado S'. (D em um primeiro combinador 441, Além disso, o primeiro extrator de fase 4.21 insere um valor de fase extraído dc primeiro canal de entrada XL(f) ao primeiro combinador 441. O primeiro combinador 441 então gera os valores de domínio espectral do primeiro canal lateral combinando o valor de magnitude gerado pela primeira unidade de subtração 431 e o valor de fase .entregue pelo primeiro extrator de fase 421. Por exemplo, o primeiro combinador 441 pode empregar a fórmula;

Se alguns dos valores de Sí(f) são negativos, Á aplicando a fórmula S f(i) = St(f) exp(2πΦ(,(f) i) resultados em uma £ combinação do valor absoluto de Si(f) e exp(2πΦJ(f) i) , caracterizado por Φf(f)ser alternado na fase por n.

Semelhantemente, a segunda unidade de subtração 432 insere um valor de magnitude gerado Sr(f) do segundo sinal lateral em um segundo combinador 442. Q segunda extrator de fase 422 insere um valor de fase extraído do segundo :canal de entrada Xç(f) ao segundo combinador 442. O segundo combinador é adaptado para combinar o segundo valor de magnitude entregue péla segunda unidade de subtração 432 e o valor de fase entregue pelo extrator d.e fase 422 para obter um segundo canal lateral. Por exemplo, o segundo combinador 442 pode empregar a fórmula:

Se alguns dos valores de S,(fJ são negativos, aplicando a fórmula Sr(f) = Sr(f) exp(2πΦ (f) i) resultando em uma combinação do valor absoluto de Sjf) e exp(2πΦ (f) i), caracterizado por Φf(f)ser alternado na fase por n. 0 primeiro combinador -4 41 insere o primeiro sinal lateral gerado sendo representado em um dominio. espectral em uma unidade de transformação inversa 450. A. unidade de transformação inversa 450 transforma o primeiro, canal Lateral de domínio espectral de um domínio espectral em um dominio de tempo para obter um primeiro sinal lateral de dominio de tempo. Além disso, a unidade de transformação inversa 450 recebe α segundo canal 1.0 lateral sendo representado em um dominio espectral do segundo combinador 442. A unidade de transformação inversa 450 transforma o segundo canal lateral de domínio espectral de um domínio espectral em üm domínio- de tempo para obter um segundo canal lateral de domínio de tempo.

Conforme já explica, os valores de magnitude do primeiro e do segundo canal lateral podem ser gerados, pela primeira unidade de subtração 431 e pela segunda unidade de subtração 432 de acordo com as fórmulas:

üm fator de escala 0 < w £ 1 controla o grau de separação. 0 resultado da subtração espectral são os- espectros da magnitude dos sinais laterais estéreos Sf(f) e S’,-ff) . 0 sinal de tempo m(tl = &5L (t) m. (t). ] è computado 25 subtraindo o sinal lateral estéreo do sinal de entrada.

O. fato que o sinal médio é computado subtraindo os sinais de tempo, apenas duas transformações de frequência inversa sã© necessárias. 0 parâmetro w é preferivelmente escolhido para ser próximo a 1, mas pode ser dependente da frequência. A Fig. 5 ilustra um aparelho de acordo com uma aplicação que emprega estes conceitos.

O aparelho, além disso, compreende uma primeira unidade de transformação 50.1 sendo adaptada para transformar o primeiro, canal de entrada de domínio de tempo JCJ (t) do dominio de tempo em um domínio espectral para obter um primeiro canal de entrada de domínio espectral XUf)., e uma segunda unidade de transformação 502 sendo, adaptada para transformar o segundo canal de entrada de domínio de tempo xr(t) do domínio de tempo em um domínio espectral para obter um segundo cana.1 de entrada de dominio espectral Xr(f) •

O aparelho além disso compreende um. gerador de canal 508, um primeiro 511, segundo 512 e terceiro 513 extrator de magnitude, um primeiro 521 e um segundo 522 extrator de fase, uma primeira 531 e uma segunda 532 unidade de subtração e um primeiro 541 e um segundo. 542 combinador, que podem corresponder ao gerador de canal 408, o primeiro 411, segundo 412 e terceiro. 413 extrator de magnitude, o. primeiro 421 e segundo 422 extrator de fase, ,a primeira 431 e segunda. 432 unidade de subtração e o primeiro 441 e o segundo 442 corobinador do aparelho de Fig. 4, respectivamente.

Além disso, o aparelho compreende uma primeira unidade de transformação inversa 551. A primeira unidade de transformação inversa 551 recebe um primeiro canal lateral gerado sendo representado em um dominio espectral do primeiro combinador 541. A primeira unidade de transformação inversa 551 transforma um primeiro canal lateral gerado de domínio espectral Stlf) de um domínio aspect,ral em um domínio de tempo para obter um primeiro domínio de tempo canal lateral S| (v.) .

Além disso, o aparelho compreende uma. segunda unidade de transformação inversa 552. A segunda unidade de transformação inversa 552 recebe um segundo canal lateral gerado sendo representado em um domínio espectral do segundo combinador 542. A segunda unidade de transformação inversa 552 transforma o segundo canal lateral de domínio espectral S-(f) de um domínio espectral em um domínio de tempo para, obter um segundo domínio de tempo canal lateral sr(t). Além disso, o aparelho compreende um primeiro gerador de canal médio, 561- 0 primeiro gerador de canal médio 561 15 gera ura primeiro canal médio m. (t) de um sinal médio estéreo em um domínio de tempo aplicando a. fórmula 20: = xi(f) - si(t) (20) Além disso, o aparelho Compreende um segundo, gerador de canal médio 562. 0 segundo gerador de canal médio 562 20 gera um primeiro canal médio mr(t) de um sinal médio estéreo em um domínio de tempo aplicando a fórmula 21: nir(i) = Xr(i) - Sr(t) (21)

Os resultados idênticos são obtidos pela implementação deste processamento utilizando a ponderação espectral [semelhantemente. ao processamento na seção descrita acima "Histórico") conforme exemplarmonte mostrado para o canal esquerdo aqui. Os espectros com valor complexo X;(f) são ponderados conforme mostrado na equação a seguir:

Embora a. equação acima represente o resultado idêntico com a ponderação real conforme obtida com a subtração espectral (mas com carga computacional maior; a maioria, devido á divisão para computar as ponderações espectrais), a abordagem da ponderação espectral tem vantagens, pois oferece mais possibilidades para parametrizar o processamento que leva à diferentes resultados com características semelhantes, conforme descrito a seguir;

A decomposição do sinal utilizando a ponderação espectral é agora explicada em mais detalhes. A lógica do conceito de acorda com esta aplicação ê aplicar a ponderação espectral aos sinais do canal esquerdo e direito x.t.(t) e xr(t), onde as ponderações espectrais são derivadas da composição M-S. üm resultado intermediário da decomposição M-S é o Índice de sinal lateral e médio por frequência de tempo, a seguir referido como indice médio-lateral (MSR I inid-sids ratio). Este MSR pode ser utilizado para computar as ponderações espectrais, mas ê observado que as ponderações podem ser computadas de modo alternativo sem a noção de MSR. Neste caso, o MSR serve principalmente a finalidade de explicar a ideia básica do método. Para computar o sinal médio estéreo m(t).= [nii (t) m. (t) ], as ponderações são escolhidas de medo que sejam monotonicamente relacionadas ao MSR. Para computar o sinal lateral estéreo s (t J =,[sj. (t) sr(t)J» as ponderações sâo escolhidas de modo que sejam monotonicamente relacionadas ao inverso do MSR.

Em uma aplicação, um gerador de informação de modificação compreende um gerador de ponderações espectrais. A Fig, 6 ilustra um aparelho de acordo com esta aplicação. O aparelho compreende um gerador de informação de modificação 610 e um manipulador de sinal 620. O gerador de informação de modificação compreende um gerador de ponderações espectrais .615. O manipulador de sinal 620 compreende uma primeira unidade de manipulação 621 para manipular um primeiro canal de. entrada Xi(f) de um sinal estéreo e uma segunda unidade de manipulação 622 para manipular um segundo canal de entrada do sinal de entrada estéreo. 0 gerador de ponderações espectrais 615 da Fig,. 6 recebe um' sinal médio mono M-Jf) e um sinal lateral mono S3 ffI do sinal de entrada estéreo. 0 gerador de ponderações espectrais 615 é adaptado para determinar um fator de ponderação espectral Gs(f) com base no sinal médio mono M;(f} e no sinal lateral mono S^lfj do sinal de entrada estéreo. O manipulador de sinal 620, enl.ão, insere o fator de ponderação espectral .gerado Gõ(f) corno informação de modificação ao gerador de informação de modificação 620. A primeira unidade de modificação 621 do gerador de informação de modificação 620 é adaptada para manipular o primeiro canal de entrada Xi(f| do sinal de entrada estéreo com base no fator de ponderação espectral gerado Gr, (f) para obter um primeiro canal lateral S-L(f): de wn sinal lateral estéreo.

Outra aplicação é ilustrada na Fig. 7. Como o aparelho de Fig. 6, o aparelho da Fig. 7 compreende um gerador de informação de modificação 710 e um manipulador de sinal 720. 0 gerador de informação de modificação compreende um gerador de ponderações espectrais 715. O manipulador de sinal 720 compreende uma primeira unidade de manipulação 721 para. manipular um primeiro •canal de entrada X;i (E) de um sinal estéreo e uma segunda unidade de manipulação 722 para manipular um segundo canal de entrada Xr(f). do sinal de entrada estéreo,. 0 manipulador de sinal 720 da 5. aplicação da Fig. 7 é adaptado para manipular um primeiro canal de entrada. Stiff) .bem como um segundo canal de entrada X. (£) com base no mesmo fator de ponderação espectral gerado GaCf) para obter um primeiro Si(f) e um segundo Sr(f). canal lateral de 'am sinal lateral estéreo.

Outra aplicação é Ilustrada n.a Fig, 8, Como o aparelho da Fig. 6f o aparelho da Fig. 8 compreende um gerador de informação de modificação 810 e um manipulador de sinal 8.20. O gerador de informação de modificação compreende um gerador de ponderações espectrais 815. 0 manipulador de sinal 8.2Q- compreende uma primeira unidade de manipulação. 821 para manipular um primeiro canal de entrada Xi(f) de um sinal estéreo e uma segunda unidade de manipulação 822 para manipular um segundo canal de entrada Xr(f) dp sinal de entrada estéreo. 0 gerador de ponderações espectrais 815 ê adaptado para gerar dois ou mais fatores de ponderações espectrais. Além disso,. a primeira unidade de manipulação 821 do gerador de informação de modificação 820 è adaptada para manipular um primeiro canal de entrada com base em um primeiro fator de ponderação espectral gerado. A segunda unidade de manipulação 822 do gerador de informação de modificação 25 820 é ainda adaptada para manipular o segundo canal de entrada com base em um segunde, fator de ponderação espectral gerado. A Fig. 9 ilustra um gerador de informação de modificação 910 de acordo com uma aplicação. Õ gerador de informação de modificação 510 compreende um determinador de magnitude 912 e um gerador d.e ponderações espectrais 915. 0 determinador de magnitude 912 ê adaptado para receber o sinal médio mono Md(f) sendo representado em um domínio espectral. Além disso, o determinador de magnitude 912 ê adaptado para receber o sinal lateral mono Si{f) sendo representado em um dominio espectral. O determinador de magnitude 912 é adaptado para determinar um valor de magnitude de um espectro do sinal lateral mono Sj (f) como um valor lateral de magnitude. Além disso,; o determinador de magnitude 912 é adaptado para determinar um valor de magnitude de um espectro | do sinal médio mono MHf} como um valor médio de magnitude. 0 determinador de magnitude 912 é adaptado para inserir o valor lateral de magnitude e o valor médio de magnitude ao, gerador de ponderações espectrais 915. O gerador de ponderações espectrais 915 é adaptado para gerar o primeiro fator de ponderação espectral Gs(f) com base em um índice de um primeiro número em um- segundo, número, caracterizado por pelo primeiro número depender do valor lateral de magnitude, e em que o segundo número depende do valor médio de magnitude e d valor lateral de magnitude. Por exemplo, o primeiro fator de ponderação espectral Gs(f) pode ser calculado de acordo com a fórmula:

em que a, β, y, δ e q são fatores de escala.

A seguir, o cálculo computacional das ponderações espectrais é descrito em mais detalhes. Estes ponderações espectrais podem ser derivadas utilizando uma das regras descritas acima, conforme descrito no contexto de subtração espectral e ponderação espectral na seção acima., "Histórico", substituindo o sinal desejado d(t) e o sinal de interferência njt) de acordo com a Tabela 1.

Tabela 1, Atribuição dos sinais M-S aos sinais utilizados para computar as ponderações espectrais Por exemplo, o sinal lateral estéreo s(t) = [Sj.(t) sE(t)J pode ser computado de acordo com as equações (23J, (24) e (25).

üm parâmetro adicional δ é introduzido para controlar o. impapto dós componentes do sinal lateral estéreo no processo de decomposição.

É observado que a transformação de frequência apenas precisa ser computada para o par de sinal [X]_(t) xf(t)] ou [m(t) sft)J, e o par superior é derivado pela adição e subtração de acordo com as Equações (S) e (6)' .

De forma semelhante, o .sinal médio estéreo m(t) = [Mi (t) iUp(t)] pode ser computado de acordo com as Equações (26), (27) e (28).

A Fig. 10 ilustra um aparelho para gerar um sinal médio estéreo rendo um primeiro canal médio Mt(f) e um segundo canal méd_io W. (f j de um .sinal de entrada estéreo tendo um primeiro canal de entrada e um segundo canal de entrada. O aparelho compreende um gerador de informação de modificação 1010 para gerar informação de modificação modlnf2 com base na infomação média- lateral midSidelnf, e um manipulador de sinal 1020 sendo adaptado para manipular o primeiro canal de entrada XJf) com ba.se na informação de modificação para obter o primeiro canal médio MJf) e sendo adaptado para manipular o segundo canal de entrada Xr(f) com base na informação de modificação modlnf para obter o segundo canal médio A Fig, 10a ilustra um .aparelho para gerar um sinal médio estéreo de acordo com uma aplicação, caracterizado pelo gerador de informação de manipulação 1Ü1Q compreende um subtrator espectral 1015. 0 subtrator espectral 1015 é adaptado para gerar a informação de modificação modlnf2 gerando um valor de diferença indicando uma diferença entre um sinal média mono ou um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo e o primeiro, ou o segundo canal de entrada. Por exemplo, o subtrator espectral 1015 pode ser adaptado para gerar a informação de modificação modlnf2 subtraindo um valor de magnitude ou. um valor de magnitude ponderado do primeiro ou o segundo canal de entrada de um valor de magnitude ou um valor de magnitude ponderado do sinal médio mono Q.U .o sinal lateral mono do sinal de entrada .estéreo. Ou, o subtrator espectral 1015 pode ser adaptado para gerar a. informação de modificação modlnf2 subtraindo um valor de magnitude ou um valor de magnitude ponderado do sinal médio mono ou o sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo de um valor de magnitude ponderado do primeiro ou o segundo canal A Fig* 10b ilustra um aparelho para gerap um sinal médio .estéreo de acordo com uma aplicação, caracterizado pelo gerador de informação de modificação 1010 compreender um gerador de ponderações espectrais 1016 para gerar a informação de modificação madlnf2 gerando um primeiro fator de ponderação espectral com base em um sinal médio mono e em um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo,

O gerador de informação de modificação pode gerar a informação de modificação modlnf2, por exemplo, de acordo com a fórmula 26:

Uma alternativa às ponderações mostradas na Equação 26 é derivar as ponderações de um critério para a goxrpãtíbiiídade de downm,ix onde g, (E) * g, (í) = L Iemtida a

uma extensão do método descrito acima ê motivada pela observação que a função de ganho (23) não leva a uma ponderação igual a 1 mesmo no caso que a posição de tempo- frequência é deslocada para um lado. Essa é uma consequência d.o fato de que o denominador é sempre maior do que o en.umerador, visto que o sinal médio apenas, abordará zero se ambos., o coeficiente espectral esquerdo e direito, for zero. Para atingir Gfi(f)-1 para os componentes dificilmente deslocados do sinal, a equação (23) pode ser modificada para

A modificação na equação (3.0) leva aos ganhos de unidade para componentes dificilmente deslocados. De modo alternativo., as equações (31) e :(32) mostram, fórmulas de ganho com parâmetro q, cujos resultados são iguais à equação (23) para q=Q e (30) for q=l.

Se uma energia que preserva a separação for desejada, as ponderações precisam ser escolhidas de modo que G,(f) + GM = 1 (35) que podem, ser solucionados computando, tanto Ga(f) or Gm(f) (36) conforme descrito acima e computando os outros fatores de ponderação corretamente, por exemplo, como

Opcionalmente, um fator de escala constante adicional pode ser aplicado a uma das funções de ganho antes da subtração. Para o exemplo da reprodução quadrafônica com compatibilidade de dowπmix, os parâmetros podem ser definidos como

As ponderações espectrais Gs(f) são computadas primeiro e escalados por 1,5 dB. Os ganhos para o sinal médio estéreo são computados como G^tf) = 1 - Gtí(f).

As funções de ganho são ilustradas como uma função do parâmetro de deslocamento na Fig, 11. Na Fig. 11, os ganhos exemplares para os sinais laterais estéreos (linha sólida) e sinais médios estéreos (linha tracejada) são ilustrados. É mostrado que os ganhos são. complementares, ou seja, a separação é compatível com dowrtmix. Os componentes do sinal que são deslocados em um lado sâo atenuados no. sinal média estéreo, e os componentes do sinal Φie são deslocados ao centro são atenuados no sinal lateral estéreo. Os componentes do sinal que são deslocados entre eles aparecem em ambos os sinais. As funções de ganho são ilustradas como uma função do parâmetro de deslocamento na Fig. 12. A Fig. 12 ilustra os resultados da ponderação espectral para os sinais laterais estéreos (Fig. superior) e sinais médios estéreos (Fig. inferior) para o canal esquerdo (linha sólida) e direito (linha tracejada). A Fig. 13 ilustra um aparelhe para gerar um sinal lateral estéreo de acordo com outra aplicação. O aparelho compreende uma unidade de transformação 1203, um gerador de informação de modificação 1.310, um manipulador de sinal 1320 e uma unidade de transformação inversa 1325. Um primeiro canal de entrada Xi(t) e um segundo canal de entrada x,(t) de um sinal de entrada estéreo e um sinal médio mà (t) e um sinal lateral s:|t) do sinal de entrada estéreo são inseridos na unidade de transformação 13,05. A unidade de transformação pode ser um unidade de transformação de Fourier de tempo curto (unidade STFT), am banco de filtro, ou qualquer outro meio para derivar uma representação 5 do. sinal oom várias faixas de frequência X(f, kj, com índice da faixa de frequência f e índice de tempo k. A unidade de transformação transforma o sinal médio midj(t), o sinal lateral &i(t), o primeiro canal de entrada xt(t) e o segundo canal de entrada xr(t) sendo representado em um domínio de tempo nos sinais 10 de domínio espectral, em particular, em um sinal médio de domínio espectral M;(f), um sinal lateral de domínio espectral St(f), um primeiro canal de entrada de domínio espectral XjJf) e um segundo canal de entrada de domínio espectral Xç(f), O sinal médio de domínio espectral M^(f) e o sinal lateral de domínio espectral 15 Si(fl são inseridos ao .gerador de informação de modificação 1310 como informação média-lateral.

O gerador de informação de modificação. 1310 gera informação de modificação modlnf com base em um domínio espectral sinal médio mono M;(f) e sinal lateral mono S,(f) , O gerador de 20 informação de modificação da Fig. 13 pode também considera D primeiro canal de entrada XJf] e/ou o segundo canal de entrada Xr.(f) conforme indicado pelas linhas de conexão tracejadas ] 312 e 1314. por exemple, Q gerador de informação de modificação 1310 pode gerar a informação de modificação que tem como base um sinal 25 médio mono MT(f), o primeiro canal de entrada e o segundo canal de entrada Xr(f) . O gerador de modificação 1310 então passa a informação de modificação gerada modlnf ao manipulador de sinal 1320. Além disso, a unidade de transformação 1305 insere p primeiro canal de entrada de dominio espectral Xiíf) e o segundo canal de entrada de dominio. espectral Xr(f) no ma.niptjj.ador de sinal 1320. O manipulador de sinal 1320 é adaptado para manipular o primeiro canal de entrada oom base na informação de modificação modlnf para obter um primeiro canal lateral de dominio espectral 31(f) e um segundo canal lateral de dominio espectral Sr(f) que são Inseridos na unidade de transformação inversa 1325 pelo manipulador de sinal 1320.

A unidade de transformação inversa 1325 é adaptada para transformar o primeiro, canal lateral de dominio espectral S.tf.) em u.m dominio de tempo para obter um primeiro dominio de tempo canal lateral s, (r), e para transformar o segundo canal lateral de dominio espectral Sr(f) em um dominio de tempo para obter um segundo dominio de tempo canal lateral sE(t), respectivamente. A Fig. 14 ilustra um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo de acordo com outra aplicação. 0 aparelho ilustrado pela Fig. 14 difere do aparelho da Fig. 13 caracterizado pelo aparelho da Fig. 14 ainda compreende um gerador de canal 1307, que ê adaptado para receber o primeiro canal de entrada Xijf) e o segundo canal de entrada Xt[f), e para gerar um sinal médio mono Mi(f) e/ou. a sinal lateral mono S^ff) do primeiro e do segundo canal de entrada. Xjff) , X, (f) . Por exemplo, c sinal médio mono M:(f) pode ser gerado de acordo com a fõrmular

O sinal lateral mono S- (f) pode, por exemplo, ser gerado de .acordo com a fórmula:

A lôgiea do método proposto é computar uma estimativa dos espectros da magnitude dos sinais desejados, a saber, de m(t.) - [rrg (t) mr(t] ] e s=[sj.(t) sr(t)] pelo processamento do sinal de entrada K(t) = [xJ.CtJ xf(t) J e considerando o fato de que a representação de dominio de frequência de m-; (t) e sL(t] compreende os componentes desejados do sinal.

Em uma aplicação, a subtração espectral é empregada. Os espectros dos sinais de entrada são modi ficados utilizando os. espectros do sinal médio monofónico, Em outra aplicação., a ponderação espectral é empregada, onde as ponderações são derivadas utilizando o sinal médio monofónico e o sinal lateral monofónico.

De acordo com as aplicações, os sinais devem ser computados com características semelhantes como o sinal médio e lateral, mas sem perder o sinal estéreo ao ouvir a cada um dos sinais separadamente. Isso é obtido utilizando a subtração espectral em uma aplicação e utilizando a ponderação espectral em outra aplicação.

De acordo com outra aplicação, um upmixer é fornecido para gerar pelo menos quatro canais de upmix de um sinal estéreo tendo dois canais de entrada do upmixer.

O upmixer compreende um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo de acordo com uma das aplicações descritas acima para gerar um primeiro canal lateral como o primeiro uptriix canalr a para gerar um segundo canal lateral como um segundo upmix canal, O up/nlxer ainda compreende uma primeira unidade de combinação e uma segunda unidade de combinação, A primeiro unidade de combinação é adaptada para combinar o primeiro canal de entrada e o primeiro canal lateral para obter um primeiro canal médio como um terceiro canal do upmixer. Além disso, a segunda unidade de combinação é adaptada para combinar o segundo canal de entrada e o 5 segundo canal lateral como um quarto canal do upraixer. A Fig. 15 ilustra um tipmixer de acordo com uma aplicação. Q upjjjixer compreende um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo 1510, um primeiro gerador de canal médio 1520 e um segundo gerador de canal médio 1530. Um primeiro canal de entrada 10 Xi (fJ é inserido ao aparelho para gerar um sinal lateral estéreo 1510 e ao primeiro gerador de canal médio 1520. Além disso, um segundo canal de entrada X(f) é inserido ao aparelho para gerar um sinal lateral estéreo 1510 e aò segundo gerador de canal médio 1530. Além disso, o aparelho para gerar um sinal lateral estéreo 15 1510 insere o primeiro: canal lateral gerado S:(fJ ao primeiro gerador de canal médio 1520, e além disso insere o segundo canal lateral gerado (f) ao segundo gerador de canal médio 153:0. 0 primeiro canal lateral é emitido como um primeiro canal do upmixer gerado pelo uprnixer. O segundo canal lateral Sc[f) é 20 emitido como um segundo canal .do upmixer gerado pelo uprnixer. O primeiro gerador de canal médio 1520 combina o primeiro canal de entrada Xt(f) e o primeiro canal lateral gerado S,(f) para obter um primeiro canal de um sinal médio estéreo Miff). Por exemplo, o gerador de canal médio 1520 pode empregar a fórmula: 25 M-(f) = X,r:f} - SJf) .

Além disso, a segunda unidade de combinação combina, o segundo canal Sc(f) do sinal lateral estéreo e o segundo canal de entrada Xr(f) pelo gerador de canal médio 1530 para obter nm segundo canal Mr(f) do sinal médio estéreo. Por exemplo, a segunda unidade de combinação pede empregar ,a. fórmula: ME(Í> - Xr(f) - S.r(f) ,

O primeiro canal do sinal médio estéreo M-, [f) e p segundo canal do sinal médio estéreo Mc(fl são emitidos como terceiro e quarto canal do upmixer, respect Ivamente. Como pode ser visto, a existência de um sinal médio estéreo e um sinal lateral estéreo é vantajosa para a aplicação de upmíxi.ng de. um sinal estéreo para a reprodução utilizando sistemas de som surround. Uma possível aplicação do sinal lateral, estéreo e do sinal médio estéreo é a reprodução de som quadrafõnico conforme mostrado na Fig. 16. Compreende quatro canais, que são inseridos nos sinais médios estéreos e nos sinais laterais estéreos.

A aplicação exemplar da reprodução quadrafônica conforme descrito acima é uma boa ilustração. para as características do sinal lateral estéreo e do sinal médio estéreo. È observado que o processamento descrito pode ser estendido ainda para reproduzir O sinal de áudio com diferentes formatos do que quadrafônico. Mais sinais do canal de- saída são computados primeiro separando o sinal lateral estéreo e o sinal médio estéreo, e aplicando o. processamento descrito novamente a um ou ambos deles. Por exemplo, um sinal para a reprodução utilizando 5 canais de acordo, aom ITU-R BS.775 [1] pode ser entregue, repetindo a decomposição do sinal com a sinal médio estéreo como sinal d.e entrada. A Fig. 17 ilustra um diagrama, em blocos, do processamento para gerar um sinal multicanal adequado para a reprodução com cinco canais, com ura centro C, um canal esquerdo 1, um direito R, um esquerdo ambiente SL e um direito ambiente SR.

Os métodos e aparelhos descritos acima foram apresentados para decompor um sinal de entrada estéreo em um sinal lateral estéreo e/ou ura sinal médio estéreo, ft subtração espectral ou ponderação espectral é aplicada para a separação espectral. Uma decomposição MS reproduz a. informação, com base na direção que é necessária para computar o grau no. qual cada parte de tempo- frequência contribui com o sinal lateral estéreo e o sinal médio estéreo. Estes canais são utilizados para a aplicação de upraising de sinais estéreos para a reprodução por sistemas de som surround.

Embora alguns aspectos tenham sido descritos no contexto de um aparelho, fica claro que estes aspectos também representam uma descrição do método correspondente, onde um bloco ou dispositivo corresponde a uma etapa do método ou a uma função de uma etapa do método. De modo análogo, os aspectos descritos no contexto de uma etapa do método também representam uma descrição de um bloco correspondente ou item ou função de um aparelho correspondente,

O sinal decomposto inventivo pode ser armazenado em um meio de armazenamento digital ou pode ser transmitido por um médio de transmissão, tal como um meio de transmissão sem fio ou um meio de transmissão por fio, tal como a internet.

Dependendo de certas exigências de implantação, as aplicações da invenção podem ser implementadas em hardware ou em software. A implementação pode ser realizada utilizando um meio de armazenamento digitai, por exemplo, um disquete, um DVD, um CD, uma memória ROM, uma FROM, uma EEROM, uma EEPROM ou uma memória FLASH, tendo sinais de controle legíveis eletronicamente βrmazenaries nele, que cooperam (ou são capazes .de cooperar) com uri sistema de computador programável de modo que o respectivo método seja realizado.

Algumas aplicações de acordo com a invenção compreendem um suporte de dados não transitório tende sinais de controle eletronicamente legíveis que são. capazes de cooperar com um sistema de computador programável, de modo que um dos métodos descritos aqui seja realizado.

Geralmente, as aplicações da presente invenção podem ser implementadas como um produto de programa de computador com um código do produto, o código do produto sendo operativo para realizar um dos métodos quando o produto da programa de computador for executado em um computador- O. código do produto pode, por exemplo, ser armazenado em um suporte legível por máquina.

Outras aplicações compreendem o programa de computador para realizar um dos métodos descritos aqui, armazenado em um suporte legível por máquina.

Em outras palavras, -uma aplicação do método inventivo é, portanto, um programa de computador tendo ura código do produto para realizar um dos métodos descritos aqui, quando o programa de computador é executado em um computador.

Outra aplicação do método inventivo é, portanto, um suporte de dados (ou um meio de armazenamento digital, ou um meio legível por computador) compreendendo, gravado nele, o programa de computador para realizar um dos métodos descritos a qu i.

Outra aplicação do método inventivo é, portanto, um fluxo de dados ou uma sequência de sinais, representando o programa de computador para realizar um dos métodos descritos aqui. Q fluxo de dados ou a sequência de sinais pode, por exemplo, ser configurado para ser transferida através de uma conexão de comunicação de dados, por exemplo, através da Internet.

Uma aplicação adicional compreende um meio de processamento, por exemplo, um computador, ou um dispositivo lógico programável, configurado ou adaptado para realizar um dos métodos descritos aqui.

Uma aplicação adicional compreende um computador tendo instalado nele o programa de computador para realizar um dos métodos descritos aqui.

Em algumas aplicações, um dispositivo lógico programável (por exemplo, um arranja de portas lógicas programáveis) pode ser utilizado para realizar algumas ou todas as funcionalidades dos métodos descritos aqui. Em algumas aplicações, um arranjo, de portas lógicas programáveis pode cooperar com um microprocessador para realizar um. dos métodos descritos aqui. Geralmente, os métodos são preferivelmente realizados por qualquer aparelho de hardware.

As aplicações acima descritas são meramente ilustrativas para, os princípios da presente invenção. Deve ser entendido que modificações e variações das disposições e detalhes descritos aqui serão evidentes a outros especialistas na técnica. É a intenção, portanto, serem limitadas apenas pelo escopo das reivindicações de patente pendente e não pelos detalhes, específicos apresentados em. forma de descrição e explicação das aplicações aqui contidas, LITERATURA: [1] International Telecommúnica-tión Union,. Radiocommunication. Assembly, "Multichannel stereophonic sound system with and without accompanying picture", Recommendation ITU- R.BS.775-2, 2006, Geneva, Switzerland- 12] S. Boll, "Suppression of acoustic noise in speech using spectral subtraction", IEEE. Trans, on Accoustics, Speech, and Signal Processing, vol. 27, no.2, pp. 11.3-120, 1979 [3] O. Cappé, "Elimination of the musical noise phenomenon with the Ephraim-Maiah noise suppressor", IEEE Trans. On. Speech and Audio Processing, vol, 2., pp, 345-349, 1994. [4] G. Schmidt, "Single-channel noise suppression based on spectral weighting", Eurasip Newsletter, 2004. [5] M, Berouti, R. Schwartz, and J. Makhoul, "Enhancement of speech corrupted by acoustic noise", in Proc, of the IEEE Int. Conf.. On Acoustics, Speech, and Signal Processing, ICASSP, 1979 [6] R. Martin, "Spectral subtraction based on minimum statistics", in Proc, of EQS1PCO, Edinburgh, ÜK, 1994 [7] Y. Ephraim, and D. Malah, ’'Speech enhancement using a minimum mean-square error short-time spectral amplitude estimator", in Proc, of the IEEE Int. Conf, on Acoustics, Speech, and Signal Processing, ICASSP, 1984 [8] E George, "Single-sensor speech enhancement using a soft-decision/variable attenuation algorithm", in Proc. Of the IEEE Int. Conf, on Acoustics, Speech, and Signal Processing, ICASSP, 1995. [9] C. Avendano and J.-M. Jot, "A frequency- domain approach to multi-channel upmi.x", J. Audio Eng. Sac,, vol. 52, 2004. [10] C. Faller, '’Multiple-loudspeaker playback of stereo signals", J. Audio Eng. See., vol. 54, 2006. [11] C. Utile, J. Herre, 3. Geyersbergef, F. Ridderbúsch, A. Walter and 0. Moser, ^Apparatus and method for extracting an ambient signal in an apparatus and method for obtaining weighting coefficients for extracting an ambient signal and computer program'", US Patent Applicarin 2009/0080666, 2009. [12] C. Uhle, J, Herre, A. Wãlther, 0. Hellmuth, 10 and. C. Janssen, "Apparatus and method for generating an ambient signal from an audio signal, apparatus and method for deriving a multi-channel audio signal from an audio signal and computer program", US Patent Application 2010/0030563., 2010. [13] E. Vickers, "Two-to-three channel upmix for 15 center channel derivation", US Patent Application 20.10/0296672, 2010.

Claims (14)

1. Um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo, tendo um primeiro canal lateral e um segundo canal lateral de um sinal de entrada estéreo, tendo um primeiro canal de entrada e um segundo canal de entrada, caracterizado por compreender: um gerador de informação de modificação (110; 610; 710; 810; 910; 1310) para gerar informação de modificação, o gerador de informação de modificação (110; 610; 710; 810; 910; 1310) compreendendo um gerador de ponderações espectrais (116; 615; 715; 815; 915) para gerar a informação de modificação, gerando um primeiro fator de ponderação espectral com base em um sinal médio mono e em um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, e um manipulador de sinal (120; 620; 720; 820; 1320), sendo adaptado para manipular o primeiro canal de entrada com base na informação de modificação para obter o primeiro canal lateral e sendo adaptado para manipular o segundo canal de entrada com base na informação de modificação para obter o segundo canal lateral.

2. Um aparelho de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo manipulador de sinal (120; 620; 720; 820; 1320) ser adaptado para manipular o segundo canal de entrada com base no primeiro fator de ponderação espectral como informação de modificação para obter o segundo canal lateral.

3. Um aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo gerador de informação de modificação (110; 610; 710; 810; 910; 1310) compreender o gerador de ponderações espectrais (116; 615; 715; 815; 915) para gerar a informação de modificação, gerando o primeiro fator de ponderação espectral com base no sinal médio mono e no sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, em que o gerador de ponderações espectrais (116; 615; 715; 815; 915) é adaptado para gerar um segundo fator de ponderação espectral com base no sinal médio mono e no sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, e em que o manipulador de sinal (120; 620; 720; 820; 1320) é adaptado para manipular o segundo canal de entrada com base no segundo fator de ponderação espectral como informação de modificação para obter o segundo canal lateral.

4. Um aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo gerador de informação de modificação (110; 610; 710; 810; 910; 1310) compreender o gerador de ponderações espectrais (116; 615; 715; 815; 915) para gerar a informação de modificação, gerando o primeiro fator de ponderação espectral com base no sinal médio mono e no sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, em que o gerador de informação de modificação (110; 610; 710; 810; 910; 1310) compreende, ainda, um determinador de magnitude (912), em que o determinador de magnitude (912) é adaptado para receber o sinal médio mono sendo representado em um domínio espectral, e em que o determinador de magnitude é adaptado para receber o sinal lateral mono sendo representado em um domínio espectral, em que o determinador de magnitude (912) é adaptado para determinar um valor de magnitude do sinal lateral mono como um valor lateral de magnitude e em que o determinador de magnitude (912) é adaptado para determinar um valor de magnitude do sinal médio mono como um valor médio de magnitude, em que o determinador de magnitude (912) é adaptado para inserir o valor lateral de magnitude e o valor médio de magnitude ao gerador de ponderações espectrais (116; 615; 715; 815; 915), e em que o gerador de ponderações espectrais (116; 615; 715; 815; 915) é adaptado para gerar o primeiro fator de ponderação espectral com base em um índice de um primeiro número em um segundo número, em que o primeiro número depende do valor lateral de magnitude, e em que o segundo número depende do valor médio de magnitude e do valor lateral de magnitude.

5. Um aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo gerador de informação de modificação (110; 610; 710; 810; 910; 1310) compreender o gerador de ponderações espectrais (116; 615; 715; 815; 915) para gerar a informação de modificação gerando o primeiro fator de ponderação espectral com base no sinal médio mono e no sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, em que o gerador de ponderações espectrais (116; 615; 715; 815; 915) é adaptado para gerar o fator de modificação de acordo com a fórmula

ou, em que o gerador de ponderações espectrais (116; 615; 715; 815; 915) é adaptado para gerar o fator de modificação de acordo com a fórmula:

ou, em que o gerador de ponderações espectrais (116; 615; 715; 815; 915) é adaptado para gerar o fator de modificação de acordo com a fórmula:

em que |S(f)| indica um espectro de magnitude do sinal lateral mono, em que |M(f)| indica um espectro de magnitude do sinal lateral mono, em que |Xl(f)| indica um espectro de magnitude do primeiro canal de entrada, em que |Xr(f)| indica um espectro de magnitude do segundo canal de entrada, em que M(f) indica o sinal médio mono, e em que α, β, Y, δ e n são fatores de escala.

6. Um aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 5, caracterizado pelo gerador de informação de modificação (110; 610; 710; 810; 910; 1310) ser adaptado para gerar a informação de modificação com base no sinal médio mono do sinal de entrada estéreo ou no sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, em que o sinal médio mono depende de um sinal de soma resultante da adição do primeiro e do segundo canal de entrada, e em que o sinal lateral mono depende de um sinal de diferença resultante da subtração do segundo canal de entrada do primeiro canal de entrada.

7. Um aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 6, caracterizado pelo aparelho compreender, ainda, um gerador de canal (561, 562), em que o gerador de canal é adaptado para gerar o sinal médio mono ou o sinal lateral mono com base no primeiro e no segundo canal de entrada.

8. Um aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 7, caracterizado pelo aparelho compreender, ainda: uma unidade de transformação (1305) para transformar o primeiro e o segundo canal de entrada do sinal de entrada estéreo de um domínio de tempo em um domínio espectral, e uma unidade de transformação inversa (1325), em que o manipulador de sinal (120; 620; 720; 820; 1320) é adaptado para manipular o primeiro canal de entrada sendo representado no domínio espectral e o segundo canal de entrada sendo representado no domínio espectral para obter o sinal lateral estéreo sendo representado no domínio espectral, e em que a unidade de transformação inversa (1325) é adaptada para transformar o sinal lateral estéreo sendo representado no domínio espectral do domínio espectral ao domínio de tempo.

9. Um upmixer, compreendendo um aparelho para gerar um sinal lateral estéreo (1510) tendo um primeiro canal lateral e um segundo canal lateral, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo aparelho ser adaptado para gerar o primeiro canal lateral como um primeiro canal do upmixer, e em que o aparelho é adaptado para gerar o primeiro canal lateral como um primeiro canal do upmixer, um primeiro gerador de canal médio (1520) para gerar o primeiro canal médio como um terceiro canal do upmixer com base em uma diferença entre o primeiro canal de entrada estéreo e o primeiro canal lateral, e um segundo gerador de canal médio (1530) para gerar o segundo canal médio como um quarto canal do upmixer com base em uma diferença entre o segundo canal de entrada estéreo e o segundo canal lateral.

10. Um aparelho para gerar um sinal médio estéreo tendo um primeiro canal médio e um segundo canal médio de um sinal de entrada estéreo tendo um primeiro canal de entrada e um segundo canal de entrada, caracterizado por compreender: um gerador de informação de modificação (1010) para gerar informação de modificação, o gerador de informação de modificação (1010) compreendendo um gerador de ponderações espectrais para gerar a informação de modificação gerando um primeiro fator de ponderação espectral com base em um sinal médio mono e em um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, e um manipulador de sinal (1020) sendo adaptado para manipular o primeiro canal de entrada com base na informação de modificação para obter o primeiro canal médio e sendo adaptado para manipular o segundo canal de entrada com base na informação de modificação para obter o segundo canal médio,

11. Um aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo gerador de informação de modificação compreender, ainda, um determinador de magnitude, em que o determinador de magnitude é adaptado para determinar um valor de magnitude do sinal lateral mono sendo representado em um domínio espectral como um valor lateral de magnitude e em que o determinador de magnitude é adaptado para determinar um valor de magnitude do sinal médio mono sendo representado em um domínio espectral como um valor médio de magnitude, em que o determinador de magnitude é adaptado para inserir o valor lateral de magnitude e o valor médio de magnitude ao gerador de ponderações espectrais, e em que o gerador de ponderações espectrais é adaptado para gerar o primeiro fator de ponderação espectral com base em um índice de um primeiro número em um segundo número, em que o primeiro número depende do valor lateral de magnitude, e em que o segundo número depende do valor médio de magnitude e do valor lateral de magnitude.

12. Método para gerar um sinal lateral estéreo tendo um primeiro canal lateral e um segundo canal lateral de um sinal de entrada estéreo tendo um primeiro canal de entrada e um segundo canal de entrada, caracterizado por compreender: gerar a informação de modificação gerando um primeiro fator de ponderação espectral com base em um sinal médio mono e em um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, manipular o primeiro canal de entrada com base na informação de modificação para obter o primeiro canal lateral, e manipular o segundo canal de entrada com base na informação de modificação para obter o segundo canal lateral,

13. Método para gerar um sinal médio estéreo tendo um primeiro canal médio e um segundo canal médio de um sinal de entrada estéreo tendo um primeiro canal de entrada e um segundo canal de entrada, caracterizado por compreender: gerar a informação de modificação gerando um primeiro fator de ponderação espectral com base em um sinal médio mono e em um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, manipular o primeiro canal de entrada com base na informação de modificação para obter o primeiro canal médio, e manipular o segundo canal de entrada com base na informação de modificação para obter o segundo canal médio.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela etapa de geração da informação de modificação compreender: gerar a informação de modificação gerando um primeiro fator de ponderação espectral, em que o primeiro fator de ponderação espectral depende de um sinal médio mono e um sinal lateral mono do sinal de entrada estéreo, determinar um valor de magnitude do sinal lateral mono sendo representado em um domínio espectral como um valor lateral de magnitude, determinar um valor de magnitude do sinal médio mono sendo representado em um domínio espectral como um valor médio de magnitude, inserir o valor lateral de magnitude e o valor médio de magnitude no gerador de ponderações espectrais, e gerar o primeiro fator de ponderação espectral com base em um índice de um primeiro número a um segundo número, em que o primeiro número depende do valor lateral de magnitude, e em que o segundo número depende do valor médio de magnitude e do valor lateral de magnitude.

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