BR112019009424A2

BR112019009424A2 - mixador de redução, método para mixagem de redução de pelo menos dois canais, codificador multicanal, método para codificar um sinal multicanal, sistema e método de processamento de áudio

Info

Publication number: BR112019009424A2
Application number: BR112019009424A
Authority: BR
Inventors: Edler Bernd; Borss Christian; Ghido Florin; Fuchs Guillaume; Büthe Jan; Multrus Markus; Disch Sascha; Bayer Stefan
Original assignee: Fraunhofer Ges Forschung
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2019-07-30
Also published as: US20200243096A1; WO2018086946A1; ZA201903536B; EP3539127B1; US10665246B2; JP2021060610A; TWI665660B; KR102291792B1; MX2019005214A; AU2017357452B2; PL3539127T3; EP3748633A1; TW201830378A; PT3539127T; CN110419079A; US20190272833A1; RU2727861C1; CN116741185A; US20220068284A1; AU2017357452A1

Abstract

trata-se de um mixador de redução para mixagem de redução de pelo menos dois canais de um sinal multicanal (12) que tem os dois ou mais canais que compreendem: um processador (10) para calcular um sinal de mixagem de redução parcial (14) dos pelo menos dois canais; uma calculadora de sinal complementar (20) para calcular um sinal complementar do sinal multicanal (12), sendo que o sinal complementar (22) é diferente do sinal de mixagem de redução parcial (14); e um adicionador (30) para adicionar o sinal de mixagem de redução parcial (14) e o sinal complementar (22) para obter um sinal de mixagem de redução (40) do sinal multicanal.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “MIXADOR DE REDUÇÃO, MÉTODO PARA MIXAGEM DE REDUÇÃO DE PELO MENOS DOIS CANAIS, CODIFICADOR MULTICANAL, MÉTODO PARA CODIFICAR UM SINAL MULTICANAL, SISTEMA E MÉTODO DE PROCESSAMENTO DE ÁUDIO”

RELATÓRIO DESCRITIVO [001] A presente invenção refere-se a processamento de áudio e, particularmente, ao processamento de sinais de áudio multicanal que compreende dois ou mais canais de áudio.

[002] A redução do número de canais é essencial para obter conversão em código de multicanal em baixas taxas de bit. Por exemplo, esquemas de conversão em código estéreo paramétrico estão com base em uma mixagem de redução mono apropriada dos canais de entrada esquerdo e direito. O sinal mono assim obtido deve ser codificado e transmitido pelo codec mono, juntamente com as informações laterais que descrevem de uma forma paramétrica a cena auditiva. As informações laterais geralmente consistem em vários parâmetros espaciais por sub banda de frequência. Poderíam incluir, por exemplo:

• Diferença de nível entre canais (ILD) que mede a diferença de nível (ou equilíbrio) entre canais.

• Diferença de tempo entre canais (ITD) ou Diferença de fase entre canais (IPD) que descreve a diferença de tempo ou fase entre canais, respectivamente.

[003] No entanto, um processamento de mixagem de redução é propício a criar cancelamento de sinal e coloração devido ao desalinhamento de fase entre canais, o que leva a degradações de qualidade indesejáveis. Como um exemplo, se os canais são coerentes e quase fora de fase, é provável que o sinal de mixagem de redução mostre um viés espectral perceptível, como as características de um filtro de pente.

[004] A operação mixagem de redução pode ser realizada no domínio do tempo simplesmente pela soma dos canais esquerdo e direito, conforme expresso por m[n] = w_xZ [n.] + w₂r[n], em que Z[n] e r[n] são os canais esquerdo e direito, n é o índice de tempo,

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 83/138

2/26 e Wi[n] e w₂[n] são pesos que determinam a mixagem. Se os pesos são constantes ao longo do tempo, é falado sobre mixagem de redução passiva. Isso tem a desvantagem de ser indiferente do sinal de entrada e a qualidade do sinal de mixagem de redução obtido é altamente dependente das características de sinal de entrada. A adaptação do peso ao longo do tempo pode reduzir esse problema até certo ponto.

[005] No entanto, para resolver essas questões principais, uma mixagem de redução ativa é geralmente realizada no domínio de frequência com uso de, por exemplo, uma Transformada de Fourier de Curta Duração (STFT). Assim, os pesos podem ser produzidos dependentes a partir do índice de frequência k e do índice de tempo n e podem encaixar melhor as características de sinal. O sinal de mixagem de redução é, então, expressado como:

M[k, n] = WifJgnJLfk, n] + W₂[k,n]R[k, n] em que M[k,n], L[k,n] e R[k,n] são os componentes de STFT do sinal de mixagem de redução, o canal esquerdo e o canal direito, respectivamente, no índice de frequência k e no índice de tempo n. Os pesos W^nje W₂[k,n] podem ser ativamente ajustados em tempo e em frequência. Destina-se a preservar a energia ou amplitude média dos dois canais de entrada, minimizando-se o viés espectral causado por efeitos de filtro de pente.

[006] O método mais direto para mixagem de redução ativa é equalizar a energia do sinal de mixagem de redução para produzir, para cada compartimento ou subbanda de frequência, a energia média dos dois canais de entrada [1]. O sinal de mixagem de redução conforme mostrado na Figura 7b pode ser então formulado como:

M[k] = ty[k](L[k] + R[k]) em que l|L[k]|² + |7?[Zc]|² ^LJ J2 \L[k] +7?[Zc]|² [007] Tal solução direta tem várias deficiências. Primeiro, o sinal de mixagem de redução é indefinido quando os dois canais têm componentes de tempo-frequência de inversão de fase de igual amplitude (ILD = Odb e IPD = pi). Essa singularidade

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 84/138

3/26 resulta do denominador se tornar zero nesse caso. A saída de uma mixagem de redução ativa simples é, nesse caso, imprevisível. Esse comportamento é mostrado na Figura 7a para várias diferenças de nível entre canais em que a fase é plotada como uma função da IPD.

[008] Para ILD = OdB, a soma dos dois canais é descontínua em IPD = pi resultando em uma etapa de pi radiano. Em outras condições, a fase evolui regular e continuamente no módulo 2pi.

[009] A segunda natureza dos problemas vem da importante variação dos ganhos de normalização para alcançar tal equalização de energia. De fato, os ganhos de normalização podem flutuar drasticamente de quadro para quadro e entre subbandas de frequência adjacentes. Isso leva a uma coloração não natural do sinal de mixagem de redução e a efeitos de bloqueio. O uso de janelas de síntese para a STFT e o método de adição de sobreposição resulta em transições suaves entre quadros de áudio processado. No entanto, uma grande mudança nos ganhos de normalização entre quadros sequenciais pode ainda levar a artefatos de transição audíveis. Além disso, essa equalização drástica também pode levar a artefatos audíveis devido ao uso de alias dos lóbulos laterais de resposta de frequência da janela de análise da transformação de bloco.

[010] Como alternativa, a mixagem de redução ativa pode ser alcançada realizando-se um alinhamento de fase dos dois canais antes de calcular o sinal de soma [2-4], A equalização de energia a ser feita no novo sinal de soma é então limitada, visto que os dois canais já estão em fase antes de somar os mesmos. Em [2], a fase do canal esquerdo é usada como referência para o alinhamento dos dois canais em fase. Se as fases dos canais esquerdos não estiverem bem condicionadas (por exemplo, canal de ruído zero ou de baixo nível), o sinal de mixagem de redução é diretamente afetado. Em [3], essa questão importante é resolvida tomando-se como referência a fase do sinal de soma antes da rotação. Ainda assim, o problema de singularidade em ILD = OdB e IPD = pi não é tratado. Por essa razão, [4] altera a abordagem usando-se um parâmetro de diferença de fase de banda larga para melhorar a estabilidade em tal caso. No entanto, nenhuma dessas abordagens

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 85/138

4/26 considerou a segunda natureza do problema relacionado à instabilidade. A rotação de fase dos canais também pode levar a uma mixagem não natural dos canais de entrada e pode criar instabilidades e efeitos de bloqueio graves, especialmente quando ocorrem grandes mudanças no processamento ao longo do tempo e da frequência.

[011] Finalmente, há técnicas mais evoluídas como [5] e [6], com base nas observações de que o cancelamento do sinal durante a mixagem de redução ocorre apenas em componentes de tempo-frequência que são coerentes entre os dois canais. Em [5], os componentes coerentes são filtrados antes de somar partes incoerentes dos canais de entrada. Em [6], o alinhamento de fase é calculado apenas para os componentes coerentes antes de somar os canais. Além disso, o alinhamento de fase é regularizado ao longo do tempo e frequência para evitar problemas de estabilidade e descontinuidade. Ambas as técnicas são computacionalmente exigentes, visto que em [5] coeficientes de filtro precisam ser identificados em cada quadro e em [6] uma matriz de covariância entre os canais deve ser computada.

[012] O objeto da presente invenção é proporcionar um conceito melhorado para o processamento de mixagem de redução ou multicanal.

[013] Esse objeto é conseguido por um mixador de redução, de acordo com a reivindicação 1, um método de mixagem de redução, de acordo com reivindicação13, um codificador multicanal, de acordo com a reivindicação 14, um métodode codificação de multicanal, de acordo com a reivindicação 15, um sistemade processamento de áudio, de acordo com a reivindicação 16, um métodode processamento de um sinal de áudio, de acordo com a reivindicação 17 ou um programa de computador, de acordo com a reivindicação 18.

[014] A presente invenção tem base na constatação de que um mixador de redução para mixagem de redução de pelo menos dois canais de um sinal multicanal que tem os dois ou mais canais não apenas realiza uma adição do pelo menos dois canais para calcular um sinal de mixagem de redução de pelo menos dois canais, mas o mixador de redução compreende adicionalmente uma calculadora de sinal complementar para calcular um sinal complementar a partir do sinal multicanal, em

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 86/138

5/26 que o sinal complementar é diferente do sinal de mixagem de redução parcial. Adicionalmente, o mixador de redução compreende um adicionador para adicionar o sinal de mixagem de redução parcial e o sinal complementar para obter um sinal de mixagem de redução do sinal multicanal. Esse procedimento é vantajoso, visto que o sinal complementar, que é diferente do sinal de mixagem de redução parcial, encaixa qualquer domínio de tempo ou orifícios de domínio espectral dentro do sinal de mixagem de redução que pode ocorrer devido a certas constelações de fase dos pelo menos dois canais. Particularmente, quando os dois canais estão em fase, então normalmente nenhum problema deve ocorrer quando uma adição direta dos dois canais é realizada. Quando, no entanto, os dois canais estão fora de fase, a soma desses dois canais em conjunto resulta em um sinal com uma energia muito baixa, mesmo se aproximar da energia zero. No entanto, devido ao fato de que o sinal complementar ser agora adicionado ao sinal de mixagem de redução parcial, o sinal de mixagem de redução finalmente obtido ainda tem energia significativa ou pelo menos não mostra flutuações de energia tão sérias.

[015] A presente invenção é vantajosa, visto que introduz um procedimento para baixar a mixagem de redução de dois ou mais canais com o objetivo de minimizar o cancelamento típico de sinal e as instabilidades observadas na mixagem de redução convencional.

[016] Além disso, as modalidades são vantajosas, visto que representam um procedimento de baixo complexo que tem o potencial de minimizar os problemas habituais da mixagem de redução de multicanal.

[017] As modalidades preferenciais com base em uma energia controlada ou equalização de amplitude do sinal de soma misturado com o sinal complementar que também é derivado dos sinais de entrada, mas é diferente do sinal de mixagem de redução parcial. A equalização de energia do sinal de soma é controlada para evitar problemas no ponto de singularidade, mas também para minimizar deficiências de sinal significativas devido a grandes flutuações do ganho. Preferencialmente, o sinal complementar está aí para compensar uma perda de energia restante ou para compensar pelo menos uma parte dessa perda de energia restante.

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 87/138

6/26 [018] Em uma modalidade, o processador é configurado para calcular o sinal de mixagem de redução parcial para que a energia predefinida relacionada ou relação de amplitude relacionada entre os pelo menos dois canais e o canal de mixagem de redução parcial seja realizada, quando os pelo menos dois canais estão em fase e para que uma perda de energia seja criada no sinal de mixagem de redução parcial, quando os pelo menos dois canais estão fora de fase. Nessa modalidade, a calculadora de sinal complementar é configurada para calcular o sinal complementar para que a perda de energia do sinal de mixagem de redução parcial seja parcialmente ou completamente compensada adicionando-se o sinal de mixagem de redução parcial e do sinal complementar em conjunto.

[019] Em uma modalidade, a calculadora de sinal complementar é configurada para calcular o sinal complementar para que o sinal complementar tenha um índice de coerência de 0,7 em relação ao sinal de mixagem de redução parcial, em que um índice de coerência de 0,0 mostra uma total incoerência e um índice de coerência de 1 mostra uma total coerência. Dessa forma, é garantido que o sinal de mixagem de redução parcial, por um lado, e o sinal complementar, por outro lado, sejam suficientemente diferentes um do outro.

[020] Preferencialmente, a mixagem de redução gera o sinal de soma dos dois canais como L+R conforme é feito nas abordagens convencionais de mixagem de redução passiva ou ativa. Os ganhos aplicados a esse sinal de soma que são subsequentemente denominados l/Vj apontam a equalização da energia do canal de soma tanto para corresponder a energia média quanto a amplitude média dos canais de entrada. No entanto, ao contrário de abordagens convencionais de mixagem de redução ativa, os valores l/Vj são limitados para evitar problemas de instabilidade e evitar que as relações de energia são armazenadas novamente com base em um sinal de soma prejudicado.

[021] Uma segunda mixagem é feita com o sinal complementar. O sinal complementar é escolhido de modo que sua energia não desapareça quando L e R estiverem fora de fase. Os fatores de ponderação I/I/2 compensam a equalização de energia devido à limitação introduzida em valores Wi.

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 88/138

7/26 [022] As modalidades preferenciais são subsequentemente discutidas em relação aos desenhos anexos, em que:

A Figura 1 é um diagrama de blocos de um mixador de redução, de acordo com uma modalidade;

A Figura 2a é um fluxograma para ilustrar o recurso de compensação de perda de energia;

A Figura 2b é um diagrama de blocos que ilustra uma modalidade da calculadora de sinal complementar;

A Figura 3 é um diagrama de blocos esquemático que ilustra um mixador de redução que opera no domínio espectral e que tem uma saída de acionador conectada a diferentes alternativas ou elementos de processamento acumulados;

A Figura 4 ilustra um procedimento preferencial implementado pelo processador para processar o sinal de mixagem de redução parcial;

A Figura 5 ilustra um diagrama de blocos de um codificador multicanal em uma modalidade;

A Figura 6 ilustra um diagrama de blocos de um decodificador multicanal;

A Figura 7a ilustra o ponto de singularidade do componente de soma, de acordo com a técnica anterior;

A Figura 7b ilustra equações para calcular a mixagem de redução no exemplo da técnica anterior da Figura 7a;

A Figura 8a ilustra uma relação de energia de uma mixagem de redução, de acordo com uma modalidade;

A Figura 8b ilustra equações para a modalidade da Figura 8a;

A Figura 8c ilustra equações alternativas com uma resolução de frequência mais grosseira dos fatores de ponderação;

A Figura 8d ilustra a fase de mixagem de redução para a modalidade da Figura 8a;

A Figura 9a ilustra um gráfico de limitação de ganho para o sinal de soma em uma modalidade adicional;

A Figura 9b ilustra uma equação para calcular o sinal de mixagem de redução M para a modalidade da Figura 9a;

A Figura 9c ilustra uma função de manipulação para calcular um fator de ponderação manipulado para o cálculo do sinal de soma da modalidade da Figura 9a;

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 89/138

8/26

A Figura 9d ilustra os cálculos dos fatores de ponderação para o cálculo do sinal complementar Ws para a modalidade da Figura 9a a Figura 9c;

A Figura 9e ilustra uma relação de energia da mixagem de redução da Figura 9a a 9d;

A Figura 9f ilustra o ganho Ws para a modalidade das Figuras. 9a a 9e;

A Figura 10a ilustra uma mixagem de redução energia para uma modalidade adicional;

A Figura 10b ilustra equações para o cálculo do sinal de mixagem de redução e o primeiro fator de ponderação IM para a modalidade da Figura 10a;

A Figura 10c ilustra procedimentos para calcular o segundo ou fatores de ponderação de sinal complementar para a modalidade da Figura 10a a 10b;

A Figura 10d ilustra equações para os parâmetros p e qda modalidade da Figura 10c;

A Figura 10e ilustra o ganho l//₂como função de ILD e IPD da mixagem de redução em relação à modalidade ilustrada na Figura 10a a10d.

[023] A Figura 1 ilustra um mixador de redução for mixagem de redução pelo menos dois canais de um sinal multicanal 12 que tem os dois ou mais canais. Particularmente, o sinal multicanal pode apenas ser um sinal estéreo com um canal esquerdo L e um canal direito R, ou o sinal multicanal pode ter três ou ainda mais canais. Os canais também podem incluir ou consistir em objetos de áudio. O mixador de redução compreende um processador 10 para calcular um sinal de mixagem de redução parcial 14 dos pelo menos dois canais do sinal multicanal 12. Além disso, o mixador de redução compreende uma calculadora de sinal complementar 20 para calcular um sinal complementar do sinal multicanal 12, em que o sinal complementar 22 é emitido pelo bloco 20 é diferente do sinal de mixagem de redução parcial 14 emitido pelo bloco 10. Adicionalmente, o mixador de redução compreende um adicionador 30 para adicionar o sinal de mixagem de redução parcial e o sinal complementar para obter um sinal de mixagem de redução 40 do sinal multicanal 12. Geralmente, o sinal de mixagem de redução 40 tem apenas um único canal ou, alternativamente, tem mais que um canal. Geralmente, no entanto, o sinal de mixagem de redução tem menos canais que estão inclusos no sinal multicanal 12. Dessa forma, quando o sinal multicanal tem, por exemplo, cinco canais, o sinal de mixagem de

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 90/138

9/26 redução pode ter quatro canais, três canais, dois canais ou um único canal. O sinal de mixagem de redução com um ou dois canais é preferencial sobre um sinal de mixagem de redução que tem mais que dois canais. No caso de um sinal de dois canais, conforme o sinal multicanal 12, o sinal de mixagem de redução 40 tem apenas um único canal.

[024] Em uma modalidade, o processador 10 é configurado para calcular o sinal de mixagem de redução parcial 14 para que a energia predefinida relacionada ou relação de amplitude relacionada entre os pelo menos dois canais e o sinal de mixagem de redução parcial seja realizada, quando os pelo menos dois canais estiverem em fase e para que uma perda de energia seja criada no sinal de mixagem de redução parcial em relação aos pelo menos dois canais, quando os pelo menos dois canais estiverem fora de fase. Modalidades e exemplos para a relação predefinida são que as amplitudes do sinal de mixagem de redução estão em certa relação com as amplitudes dos sinais de entrada ou as energias sub-bandas, por exemplo, do sinal de mixagem de redução estão em uma relação predefinida com as energias de os sinais de entrada. Uma relação particularmente interessante é que a energia do sinal de mixagem de redução ou sobre a largura de banda total ou em subbandas é igual a uma energia média dos dois sinais de mixagem de redução ou os mais de dois sinais de mixagem de redução. Dessa forma, a relação pode ser em relação à energia, ou em relação à amplitude. Além disso, a calculadora de sinal complementar 20 da Figura 1 é configurada para calcular o sinal complementar 22 de modo que a perda de energia do sinal de mixagem de redução parcial, conforme ilustrado em 14 na Figura 1, seja parcial ou totalmente compensada adicionando-se o sinal de mixagem de redução parcial 14 e o sinal complementar 22 no adicionador 30 da Figura 1 para obter o sinal de mixagem de redução.

[025] Geralmente, modalidades são baseadas na energia controlada ou na equalização de amplitude do sinal soma misturado com o sinal complementar também derivado dos canais de entrada.

[026] Modalidades são baseadas em uma energia controlada ou na equalização de amplitude do sinal soma misturado com um sinal complementar também derivado

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 91/138

10/26 dos canais de entrada. A equalização de energia do sinal de soma é controlada para evitar problemas no ponto de singularidade, mas também para significativamente minimizar deficiências de sinal devido a grandes flutuações do ganho. O sinal complementar existe para compensar a perda de energia restante ou pelo menos uma parte da mesma. A forma geral da nova mixagem de redução pode ser expressa como

M[k, n] = [k, n] (L [k, n] + R[k, n]) + W₂[k,n]S[k,n] em que o sinal complementar S[k,/?] precisa se idealmente ortogonal tanto quanto possível para o sinal de soma, mas pode ser na prática escolhido como

S[k, n] = L[k, n] ou

S[k,n] = R[k, n] ou

S[k,n] = L[k,n] — /?[k,n], [027] Em todos os casos, a mixagem de redução gera primeiro o canal de soma L+R conforme é feito em abordagens convencionais de mixagem de redução passiva e ativa. O ganho aponta a equalização da energia do canal de soma tanto para corresponder a energia média quanto a amplitude média dos canais de entrada. No entanto, ao contrário de abordagens convencionais de mixagem de redução ativa, é limitada para evitar problemas de instabilidade e evitar que as relações de energia são armazenadas novamente com base em um sinal de soma prejudicado.

[028] Uma segunda mixagem é feita com o sinal complementar. O sinal complementar é escolhido de modo que sua energia não desapareça quando L[k,n] e R [k, n] estiverem fora de fase. W₂ [k, n] Compensar a equalização de energia devido à limitação introduzida em ΙΎ^,η].

[029] Conforme ilustrado, a calculadora de sinal complementar 20 é configurada para calcular o sinal complementar para que o sinal complementar seja diferente do sinal de mixagem de redução parcial. Em quantidades, é preferencial que um índice de coerência do sinal complementar seja menor que 0,7 em relação ao sinal de mixagem de redução parcial. Nessa escala, um índice de coerência de 0,0 mostra

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 92/138

11/26 uma total incoerência e um índice de coerência de 1,0 mostra uma total coerência. Dessa forma, um índice de coerência inferior a 0,7 provou ser útil para que o sinal de mixagem de redução parcial e o sinal complementar sejam suficientemente diferentes um do outro. No entanto, os índices de coerência inferiores a 0,5 e até inferiores a 0,3 são mais preferenciais.

[030] A Figura 2a ilustra um procedimento realizado pelo processador. Particularmente, conforme ilustrado no item 50 da Figura 2a, o processador calcula o sinal de mixagem de redução parcial com uma perda de energia em relação aos pelo menos dois canais que representam a entrada no processador. Além disso, a calculadora de sinal complementar 52 calcula o sinal complementar 22 da Figura 1 para parcialmente ou completamente compensar a perda de energia.

[031] Em uma modalidade ilustrada na Figura 2b, a calculadora de sinal complementar compreende um seletor de sinal complementar ou um determinador de sinal complementar 23, uma calculadora de fator de ponderação 24 e um ponderador 25 para finalmente obter o sinal complementar 22. Particularmente, o seletor de sinal complementar ou determinador sinal complementar 23 é configurado para usar, para calcular o sinal complementar, um sinal de um grupo de sinais que consiste em um primeiro canal como L, um segundo canal como R, uma diferença entre o primeiro canal e o segundo canal conforme indicado L-R na Figura 2b. Alternativamente, a diferença também pode ser R-L. Um sinal adicional usado pelo seletor de sinal complementar 23 pode ser um outro canal do sinal multicanal, isto é, um canal que não é selecionado para ser pelo processador para calcular o sinal de mixagem de redução parcial. Esse canal pode, por exemplo, ser um canal central, ou um canal circundado ou qualquer outro canal adicional que compreende um objeto. Em outras modalidades, o sinal usado pelo seletor de sinal complementar é um primeiro canal não relacionado, um segundo canal não relacionado, um canal adicional não relacionado ou mesmo o sinal de mixagem de redução parcial não relacionado, conforme calculado pelo processador 14. Em modalidades preferenciais, no entanto, tanto o primeiro canal como L ou o segundo canal como R ou, ainda mais preferencialmente, a diferença entre o canal esquerdo e o canal direito ou a diferença entre o canal direito e o canal esquerdo são preferenciais para calcular o sinal

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 93/138

12/26 complementar.

[032] A saída do seletor de sinal complementar 23 é introduzida em uma calculadora de fator de ponderação 24. A calculadora de fator de ponderação recebe adicionalmente tipicamente os dois ou mais sinais a serem combinados pelo processador 10 e a calculadora de fator de ponderação calcula os pesos I//2 ilustrados em 26. Esses pesos em conjunto com 0 sinal usado e determinado pelo seletor de sinal complementar 23 são introduzidos no ponderador 25, e 0 ponderador pondera então 0 sinal correspondente emitido do bloco 23 com uso dos fatores de ponderação do bloco 26 para finalmente obter 0 sinal complementar 22.

[033] Os fatores de ponderação só podem ser dependentes de tempo, de modo que, para um determinado bloco ou quadro no tempo, um único fator de ponderação I//2 seja calculado. Em outras modalidades, no entanto, é preferencial usar fatores de ponderação dependentes de tempo e frequência I//2 para que, para um determinado bloco ou quadro do sinal complementar, não apenas um único fator de ponderação para esse bloco de tempo esteja disponível, mas um conjunto de fatores de ponderação I//2 para um conjunto de diferentes valores de frequência ou caixas espectrais do sinal gerado ou selecionado pelo bloco 23.

[034] Uma modalidade correspondente para fatores de ponderação dependentes do tempo e da frequência, não só para 0 uso da calculadora de sinal complementar 20, mas também para 0 uso do processador 10 é ilustrada na Figura 3.

[035] Particularmente, a Figura 3 ilustra um mixador de redução em uma modalidade preferida que compreende um espectro de tempo convertido 60 para converter os canais de entrada de domínio do tempo em canais de entrada de domínio de frequência, em que cada canal de entrada de domínio de frequência tem uma sequência de espectros. Cada espectro tem um índice de tempo separado n e, dentro de cada espectro, um determinado índice de frequência kse refere a um componente de frequência unicamente associado ao índice de frequência. Dessa forma, em um exemplo, quando um bloco tem 512 valores espectrais, então a frequência kvai de 0 a 511 para identificar unicamente cada um dos 512 diferentes índices de frequência.

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 94/138

13/26 [036] O conversor de espectro de tempo 60 é configurado para aplicar uma FFT e, de preferência, uma FFT sobreposta, de modo que a sequência de espectros obtida pelo bloco 60 esteja relacionada com blocos sobrepostos dos canais de entrada. No entanto, algoritmos de conversão espectral não sobrepostos e outras conversões, além de uma FFT, como DCT, também podem ser usados.

[037] Particularmente, o processador 10 da Figura 1 compreende uma primeira calculadora de fator de ponderação 15 para calcular pesos Wí para índices espectrais individuais kou fatores de ponderação para sub-bandas b, em que uma sub-banda é mais ampla do que um valor espectral com relação à frequência e tipicamente compreende dois ou mais valores espectrais.

[038] A calculadora de sinal complementar 20 da Figura 1 compreende uma segunda calculadora de fator de ponderação que calcula os fatores de ponderação I//2. Dessa forma, o item 24 pode ser construído de maneira semelhante ao item 24 da Figura 2b.

[039] Além disso, o processador 10 da Figura 1 que calcula o sinal de mixagem de redução parcial compreende um ponderador de mixagem de redução 16 que recebe, como entrada, os fatores de ponderação Wí e que emite o sinal de mixagem de redução parcial 14 que é encaminhado para o adicionador 30. Além disso, a modalidade ilustrada na Figura 3 compreende adicionalmente o ponderador 25 já descrito em relação à Figura 2b que recebe, como entrada, os segundos fatores de ponderação Ws.

[040] O adicionador 30 emite o sinal de mixagem de redução 40. A mixagem de redução 40 pode ser usada em várias ocorrências diferentes. Uma maneira de usar o sinal de mixagem de redução 40 é introduzir o mesmo em um codificador de mixagem de redução de domínio de frequência 64, ilustrado na Figura 3, que emite um sinal de mixagem de redução codificado. Um procedimento alternativo é inserir a representação do domínio de frequência do sinal de mixagem de redução 40 em um conversor de espectro-tempo 62 para obter, na saída do bloco 62, um sinal de mixagem de redução de domínio de tempo. Uma outra modalidade é alimentar o sinal

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 95/138

14/26 de mixagem de redução 40 em um outro processador de mixagem de redução 66 que gera algum tipo de canal de mixagem de redução de processo, como um canal de mixagem de redução transmitido, um canal de mixagem de redução armazenado ou um canal de mixagem de redução que tenha realizado algum tipo de equalização, um ganho variação etc.

[041] Nas modalidades, o processador 10 é configurado para calcular fatores de ponderação dependentes de tempo ou frequência IM conforme ilustrado no bloco 15 na Figura 3 para uma ponderação de uma soma dos pelo menos dois canais de acordo com uma relação de energia ou amplitude predefinida entre os pelo menos dois canais e um sinal de soma dos pelo menos dois canais. Além disso, após esse procedimento que também é ilustrado no item 70 da Figura 4, o processador é configurado para comparar um fator de ponderação calculado Wí para um determinado índice de frequência k e um determinado índice de tempo n ou para uma certa sub-banda espectral b e determinado índice de tempo n para um limite predefinido, conforme indicado no bloco 72 da Figura 4. Essa comparação realizada de preferência para cada índice espectral k ou para cada índice de sub-banda b ou para cada índice de tempo n e de preferência para um índice de espectro k ou b e para cada índice de tempo n. Quando o fator de ponderação calculado está em uma primeira relação com o limite predefinido, como abaixo do limite, conforme ilustrado em 73, então o fator de ponderação calculado é usado conforme indicado em 74 na Figura 4. Quando, no entanto, o fator de ponderação calculado estiver em uma segunda relação com o limite predefinido diferente da primeira relação com o limite predefinido, como acima do limite, conforme indicado em 75, é usado o limite predefinido em vez do fator de ponderação calculado para calcular o sinal de mixagem de redução parcial no bloco 16 da Figura 3, por exemplo. Essa é uma limitação “difícil” de Wi. Em outras modalidades, é realizada uma espécie de “limitação suave”. Nessa modalidade, um fator de ponderação modificado é derivado com uso de uma função de modificação, em que a função de modificação é para que o fator de ponderação modificado esteja mais próximo do limite predefinido do que o fator de ponderação calculado.

[042] A modalidade na Figura 8a a 8d usa uma limitação forte, enquanto a modalidade na Figura 9a a 9f e a modalidade na Figura 10a a 10e usam uma limitação

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 96/138

15/26 suave, isto é, uma função de modificação.

[043] Em uma outra modalidade, o procedimento na Figura 4 é realizado em relação ao bloco 70 e ao bloco 76, mas não é realizada uma comparação com um limite conforme discutido em relação ao bloco 72. Subsequentemente ao cálculo no bloco 70, um fator de ponderação modificado é derivado com uso da função de modificação da descrição acima do bloco 76, em que a função de modificação é para que um fator de ponderação modificado resulte em uma energia do sinal de mixagem de redução parcial ser menor do que uma energia da relação de energia predefinida. Preferencialmente, a função de modificação que é aplicada sem uma comparação específica é de modo que limite, para valores elevados de l/Vj, o fator de ponderação manipulado ou modificado para um determinado limite ou tenha apenas um aumento muito pequeno, como uma função de log ou In, embora não limite a um certo valor, só tem um aumento muito lento, para que os problemas de estabilidade, conforme discutido anteriormente, sejam substancialmente evitados ou, pelo menos, reduzidos.

[044] Em uma modalidade preferencial ilustrada na Figura 8a a 8d, a mixagem de redução é dada por:

M[k,n] = [k, n] (L [k, n] + R [k, n]) + W₂ [k, n] L [k, n]

em que

, Vlí[fc,n]l² + |Í?[fc,n]l² ^W1[k’^n] A(|L[k,n]| + |/?[k,n]|) / |L[k,n] +7?[k,n]| \ W₂ [k,n] = 1 — 7-77—7—r—7;—77 \ |L[/c, 7i]| + τι] 11

[045] Na equação acima, A é uma constante de valor real preferencialmente igual à raiz quadrada de 2, mas A pode ter valores diferentes entre 0,5 e 5 também. Dependendo da aplicação, até valores diferentes dos valores acima mencionados também podem ser usados.

[046] Dado que \L[k,n] + R[k,n]| < \L[k,n]| + |/?[k,n]|, λ/Σ

UÃfk^n] e U^^^jsão sempre positivos e U^fk^n] é limitado a — ou, por

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 97/138

16/26 exemplo, 0,5.

[047] Os ganhos de mistura podem ser calculados no compartimento para cada índice kda STFT, conforme descrito nas fórmulas anteriores, ou podem ser calculados na banda para cada sub-banda não sobreposta, reunindo um conjunto de índices b da STFT. Os ganhos são calculados com base na seguinte equação:

JZkEb lL[k,n]l²+Z_keMk,n]l²

Wi[b,n] = -7=--------------------------V2(£_kefc |L[/c,n]| + YkEb\R[k> n] |)

... _r. _Ί Λ YkEb\L[k,n] + /?[k,n]| \

WAb.nl = 1-\ Σ/ceb |L[/c,n]| +ZkEb\R[k,n]\) [048] Desde que a preservação da energia durante a equalização não seja uma restrição difícil, a energia do sinal de mixagem de redução resultante varia em comparação com a energia média do canal de entrada. A relação de energia depende do ILD e IPD, conforme ilustrado na Figura 8a.

[049] Ao contrário do simples método de mixagem de redução ativo, que preserva uma relação constante entre a energia de saída e a energia média dos canais de entrada, o novo sinal de mixagem de redução não mostra nenhuma singularidade conforme ilustrado na Figura 8d. De fato, na Figura 7a um salto de magnitude Pi (180°), pode ser observado em IP = Pi e ILD = 0 dB, enquanto na Figura 8d, o salto é de 2 Pi (360°), o que corresponde a uma mudança contínua no domínio de fase desenrolada.

[050] Os resultados dos testes de escuta confirmam que o novo método de mixagem de redução resulta em significativamente menos instabilidades e prejuízos para uma grande variedade de sinais estéreo do que a mixagem de redução ativa convencional.

[051] Nesse contexto, a Figura 8a ilustra, ao longo do eixo geométrico x, a diferença de nível entre canais entre um original esquerdo e um canal direito original em dB. Além disso, a energia de mixagem de redução é indicada em uma escala

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 98/138

17/26 relativa entre 0 e 1,4 ao longo do eixo geométrico y e o parâmetro é a diferença de fase entre canais IPD. Particularmente, parece que a energia do sinal de mixagem de redução resultante varia particularmente dependente da fase entre os canais e, para uma fase de Pi (180°), isto é, para uma situação fora de fase, a variação de energia é, pelo menos para diferenças de nível entre canais positivas, em formato bom. A Figura 8b ilustra equações para calcular o sinal de mixagem de redução Me também fica claro que, como o sinal complementar, o canal esquerdo é selecionado. A Figura 8c ilustra fatores de ponderação e Ws não apenas para índices espectrais individuais, mas para sub-bandas em que um conjunto de índices do STFT, isto é, pelo menos dois valores espectrais A são adicionados para obter uma certa subbanda.

[052] Em comparação com a técnica anterior ilustrada na Figura 7a e na Figura 7b, qualquer singularidade não é mais incluída quando a Figura 8d é comparada com a Figura 7a.

[053] A Figura 9a a 9f ilustra uma outra modalidade, em que a mixagem de redução é calculada com uso da diferença entre os sinais esquerdo e direito L e R como base para o sinal complementar. Particularmente, nessa modalidade,

M[k,n] = W^k, n](L[k, n] + R[k, n]) + W₂[k,n](L[k,n] — Z?[k,n]) em que o conjunto de ganhos ly^km] e W₂[k,n] são calculados de modo que a relação de energia entre o sinal de mixagem de redução e os canais de entrada se mantenha em todas as condições.

[054] Primeiro, o ganho Wj/ί,η] é calculado para equalizar a energia até um determinado limite, em que A é novamente um valor real igual V2 ou diferente desse valor:

A/|L[k,n]|² + |/?[k,n]|²\

V|L + /?|² J

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 99/138

18/26

[055] Como consequência, o ganho Wilk,η] do sinal soma é limitado à faixa [0, 1] conforme mostrado na Figura 9a. Na equação para x, uma implementação alternativa é usar o denominador sem uma raiz quadrada.

[056] Se os dois canais tiverem um IPD maior que pi/2, não poderá mais compensar a perda de energia, e será então proveniente do ganho W₂. W₂É computado como uma das raízes da seguinte equação quadrática:

j2 | ^2

E_m = \M\² = IW^L + R) + W₂L\² =----[057] As raízes da equação são dadas por:

W₂ = ~P ± λ/ρ² “ em que _ <W₁(L + R),L-R>_fW₁(\L\²-\R\²y\ ^{P =} |L-fi|^{2 =} \ |L-R|² ) ^q~ IL-RP [058] Uma das duas raízes pode ser selecionada. Para ambas as raízes, a relação de energia é preservada para todas as condições, conforme mostrado na Figura 9e.

[059] Se os dois canais tiverem um IPD maior que pi/2, não poderá mais compensar a perda de energia, e será então proveniente do ganho W₂. W₂É computado como uma das raízes da seguinte equação quadrática:

j2 | ^2

E_m = \M\² = IW^L + R) + W₂L\² =----Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 100/138

19/26 [060] As raízes da equação são dadas por:

W₂ = -p± y/p² - q, em que _ <W₁(L + R),L — R > _ M(|L|² -|R|²)\ ^{P =} \L — R\^{2 =} \ \L — R\² J (M|L + 7?|)² - ^{|L|2 |/?|2} ^q= [061] Uma das duas raízes pode ser selecionada. Para ambas as raízes, a relação de energia é preservada para todas as condições, conforme mostrado na Figura 9f.

[062] Preferencialmente, a raiz com o valor absoluto mínimo é adaptativamente selecionada para lV₂[/c,n]. Tal seleção adaptativa resultará em uma mudança de uma raiz para outra para ILD = 0 dB, que mais uma vez pode criar uma descontinuidade.

[063] Ao contrário do estado da técnica, essa abordagem resolve o efeito de filtragem de pente da mixagem de redução e da polarização espectral sem introduzir qualquer singularidade. Mantém as relações de energia em todas as condições, mas introduz mais instabilidades em comparação com a modalidade preferida.

[064] Dessa forma, a Figura 9a ilustra uma comparação da limitação de ganho obtida pelos fatores Wí do sinal de soma no cálculo do sinal de mixagem de redução parcial dessa modalidade. Particularmente, a linha reta é a situação antes da normalização ou antes da modificação do valor conforme discutido anteriormente em relação ao bloco 76 da Figura 4. E, a outra linha que se aproxima de um valor de 1 para a função de modificação como uma função do fator de ponderação Wí. Torna-se claro que uma influência da função de modificação ocorre em valores acima de 0,5, mas o desvio só se torna realmente visível para os valores Wi de cerca de 0,8 e maiores.

[065] A Figura 9b ilustra a equação implementada pelo diagrama de blocos da

Figura 1 para essa modalidade.

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 101/138

20/26 [066] Além disso, a Figura 9c ilustra como os valores IM são calculados e, portanto, a Figura 9a ilustra a situação funcional da Figura 9c. Finalmente, a Figura 9d ilustra o cálculo de Ws, isto é, os fatores de ponderação usados pelo gerador de sinal complementar 20 da Figura 1.

[067] A Figura 9e ilustra que a energia de mixagem de redução é sempre a mesma e igual a 1 para todas as diferenças de fase entre o primeiro e o segundo canais e para todas as diferenças de nível ALD entre o primeiro e o segundo canais.

[068] No entanto, a Figura 9f ilustra as descontinuidades incorridas pelos cálculos das regras da equação para Em da Figura 9d devido ao fato de que existe um denominador na equação para p e a equação para q ilustrada na Figura 9d que pode se tornar 0.

[069] As Figuras 10a a 10e ilustram uma modalidade adicional que pode ser vista como um compromisso entre as duas alternativas anteriormente descritas.

[070] A mixagem de redução é dada por;

M = 14^[k](L[k] + R[k]) + W₂[k](L[k] - R[k])

Em que íy/\L[k,n]\² + |/?[/c,n]|²Λ 7(l + /?)²

[071] Na equação para x, uma implementação alternativa é usar o denominador sem uma raiz quadrada.

[072] Nesse caso, a equação quadrática para resolver é:

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 102/138

21/26

E_m = |M|² = \WtfL + R) + W2L\² = ------[073] Nesse momento, o ganho W2não é exatamente tomado como uma dentre as raízes da equação quadrática, mas propriamente:

IV₂ = — IpI +7p² - 7 em que _ < WtfL + R~),L - R > _ M(|L|² - |R|²)\ ^{P =} \L — R\^{2 =} \ \L — R\² J +R|)² ~(^|L| 2 ^|/?l)² ^q= [074] Como resultado, a relação de energia não é preservada o tempo todo, conforme mostrado na Figura 10a. Por outro lado, o ganho W₂não mostra descontinuidades na Figura 10e e, em comparação com a segunda modalidade, os problemas de instabilidade são reduzidos.

[075] Dessa forma, a Figura 10a ilustra a relação de energia dessa modalidade ilustrada pelas Figuras 10a a 10e em que, mais uma vez, a mixagem de redução energia é ilustrada no eixo geométrico y e a diferença de nível entre canais é ilustrada no eixo geométrico x. A Figura 10b ilustra as equações aplicadas pela Figura 1 e os procedimentos realizados para calcular os primeiros fatores de ponderação l/Vj conforme ilustrado em relação ao bloco 76. Além disso, A Figura 10c ilustra o cálculo alternativo de I/V2 em relação à modalidade da Figura 9a a 9f. Particularmente, p é submetido a uma função de valor absoluto que aparece quando se compara a Figura 10c à equação semelhante da Figura 9d.

[076] A Figura 10d mostra mais uma vez 0 cálculo de p e q e a Figura 10d corresponde aproximadamente às equações da Figura 10d na parte inferior.

[077] A Figura 10e ilustra a relação de energia dessa nova mixagem de redução, de acordo com a modalidade ilustrada na Figura 10a a 10d, e parece que 0 ganho I//2

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 103/138

22/26 apenas se aproxima de um valor máximo de 0,5.

[078] Embora a descrição anterior e certas Figuras forneçam equações detalhadas, deve-se notar que vantagens já são obtidas mesmo quando as equações não são calculadas exatamente, mas quando as equações são calculadas, mas os resultados são modificados. Particularmente, as funcionalidades da primeira calculadora de fator de ponderação 15 e da segunda calculadora de fator de ponderação 24 da Figura 3 são realizadas para que os primeiros fatores de ponderação ou os segundos fatores de ponderação tenham valores dentro de uma faixa de ± 20% dos valores determinados com base em as equações dadas acima. Na modalidade preferida, determina-se que os fatores de ponderação têm valores que se situam em uma faixa de ± 10% dos valores determinados pelas equações acima. Em modalidades ainda mais preferenciais, o desvio é apenas ± 1 % e nas modalidades mais preferenciais, os resultados das equações são exatamente tomados. Mas, conforme declarado anteriormente, as vantagens da presente invenção são mesmo obtidas, quando são aplicados desvios de ± 20% das equações acima descritas.

[079] A Figura 5 ilustra uma modalidade de um codificador multicanal, no qual o mixador de redução inventivo, conforme discutido anteriormente em relação às Figuras. 1 a 4, 8a a 10e, pode ser usado. Particularmente, o codificador multicanal compreende uma calculadora de parâmetros 82 para calcular parâmetros multicanais 84 de pelo menos dois canais do sinal multicanal 12 que tem os dois ou mais canais. Além disso, o codificador multicanal compreende o mixador de redução 80 que pode ser implementado conforme discutido anteriormente e que fornece um ou mais canais de mixagem de redução 40. Ambos, os parâmetros multicanais 84 e um ou mais canais de mixagem de redução 40 são introduzidos em uma interface de saída 86 para produzir um sinal multicanal codificado que compreende o um ou mais canais de mixagem de redução e/ou os parâmetros multicanais. Alternativamente, a interface de saída pode ser configurada para armazenar ou transmitir o sinal multicanal codificado para, por exemplo, um decodificador multicanal ilustrado na Figura 6. O decodificador multicanal ilustrado na Figura 6 recebe, como entrada, o sinal multicanal codificado 88. Esse sinal é introduzido em uma interface de entrada 90, e a interface de entrada 90 emite, por um lado, os parâmetros multicanais 92 e, por outro lado, um ou mais

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 104/138

23/26 canais de mixagem de redução 94. Ambos os itens de dados, isto é, os parâmetros multicanais 92 e os canais de mixagem de redução 94 são introduzidos em um reconstrutor multicanal 96 que reconstrói, na sua saída, uma aproximação dos canais de entrada originais e, em geral, envia canais de saída que podem compreender ou consistir em saída objetos de áudio ou qualquer coisa assim, conforme indicado pelo numeral de referência 98. Particularmente, o codificador multicanal da Figura 5 e o decodificador multicanal da Figura 6 representam em conjunto um sistema de processamento de áudio onde o codificador multicanal é operativo conforme discutido em relação à Figura 5 e em que o decodificador multicanal é, por exemplo, implementado conforme ilustrado na Figura 6 e é, em geral, configurado para decodificar o sinal multicanal codificado para obter um sinal de áudio reconstruído ilustrado em 98 na Figura 6. Dessa forma, os procedimentos ilustrados em relação à Figura 5 e à Figura 6 representam adicionalmente um método de processamento de um sinal de áudio que compreende um método de codificação de multicanal e um método correspondente de decodificação de multicanal.

[080] Um áudio codificado da invenção pode ser armazenado em uma mídia de armazenamento digital ou uma mídia de armazenamento não transitória ou pode ser transmitido em uma mídia de transmissão, como uma mídia de transmissão sem fio ou uma mídia de transmissão com fio, como a Internet.

[081] Embora alguns aspectos tenham sido descritos no contexto de um aparelho, é evidente que esses aspectos representam também uma descrição do método correspondente, em que um bloco ou dispositivo corresponde a uma etapa do método ou uma característica 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 ou item ou recurso correspondente de um aparelho correspondente.

[082] Dependendo de determinadas exigências de implantação, as modalidades da invenção podem ser implantadas em hardware ou em software. A implantação pode ser realizada com o uso de um meio de armazenamento digital, por exemplo, um disco flexível, um DVD, um CD, uma ROM, uma PROM, uma EPROM, uma

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 105/138

24/26

EEPROM ou uma memória FLASH, que tenha sinais de controle eletronicamente legíveis armazenados na mesma, que cooperam (ou têm capacidade de cooperar) com um sistema de computador programável de modo que o respectivo método seja realizado.

[083] Algumas modalidades, de acordo com a invenção, compreendem uma portadora de dados que tem sinais de controle eletronicamente legíveis que tem capacidade para cooperar com um sistema de computador programável, de modo que um dos métodos descritos no presente documento seja realizado.

[084] De modo geral, as modalidades da presente invenção podem ser implantadas como um produto de programa de computador com um código de programa, sendo que o código de programa é operacional para realizar um dos métodos quando o produto de programa de computador for executado em um computador. O código de programa pode, por exemplo, ser armazenado em uma portadora legível por máquina.

[085] Outras modalidades compreendem o programa de computador para realizar um dentre os métodos descritos no presente documento, armazenado em uma portadora legível por máquina ou um meio de armazenamento não transitório.

[086] Em outras palavras, uma modalidade do método inventivo é, portanto, um programa de computador que tem um código de programa para executar um dos métodos descritos no presente documento, quando o programa de computador é realizado em um computador.

[087] Uma modalidade adicional dos métodos inventivos é, portanto, uma portadora de dados (ou uma mídia de armazenamento digital, ou uma mídia legível por computador) que compreende, registrado no mesmo, o programa de computador para desempenho de um dentre os métodos descritos no presente documento.

[088] Uma modalidade adicional do método inventivo é, portanto, um fluxo de dados ou uma sequência de sinais que representa o programa de computador para

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 106/138

25/26 executar um dentre os métodos descritos no presente documento. O fluxo de dados ou a sequência de sinais pode, por exemplo, ser configurada para ser transferida por meio de uma conexão de comunicação de dados, por exemplo, por meio da Internet.

[089] Uma modalidade compreende um meio de processamento, por exemplo, um computador, ou um dispositivo lógico programável, configurado para executar um dos métodos descritos no presente documento ou adaptados para os mesmos.

[090] Uma modalidade adicional compreende um computador que tem instalado no mesmo o programa de computador para executar um dos métodos descritos no presente documento.

[091] Em algumas modalidades, um dispositivo de lógica programável (por exemplo, um arranjo de porta programável em campo) pode ser usado para realizar uma parte ou todas as funcionalidades dos métodos descritos no presente documento. Em algumas modalidades, um arranjo de porta de campo programável pode cooperar com um microprocessador a fim de realizar um dentre os métodos descritos no presente documento. De modo geral, os métodos são realizados, de preferência, por meio de qualquer aparelho de hardware.

[092] As modalidades descritas acima são meramente ilustrativas para os princípios da presente invenção. Entende-se que as modificações e as variações das disposições e os detalhes descritos no presente documento serão evidentes para outras pessoas versadas na técnica. Portanto, a intenção é limitada apenas pelo escopo das reivindicações de patente iminentes e não pelos detalhes específicos apresentados a título de descrição e explicação das modalidades no presente documento.

REFERÊNCIAS [1] US 7.343.281 B2, “PROCESSING OF MULTI-CHANNEL SIGNALS”, Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven (NL) [2] Samsudin, E. Kurniawati, Ng Boon Poh, F. Sattar, e S. George, “AStereo to Mono Downmixing Scheme for MPEG-4 Parametric Stereo Encoder,” em IEEE

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 107/138

26/26

International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, volume 5, 2006, páginas 529 a 532.

[3] T. Μ. N. Hoang, S. Ragot, B. Kõvesi, e P. Scalart, “Parametric Stereo Extension of ITU-T G. 722 Based on a New Downmixing Scheme,” IEEE International Workshop on Multimedia Signal Processing (MMSP) (2010).

[4] W. Wu, L. Miao, Y. Lang, e D. Virette, “Parametric Stereo Coding Scheme with a New Downmix Method and Whole Band Inter Channel Time/Phase Differences,” em IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, 2013, páginas 556 a 560.

[5] Alexander Adami, Emanuêl A.P. Habets, Jürgen Herre, “DOWN-MIXING USING COHERENCE SUPPRESSION”, 2014 IEEE International Conference on Acoustic, Speech and Signal Processing (ICASSP) [6] Vilkamo, Juha; Kuntz, Achim; Füg, Simone, “Reduction of Spectral Artifacts in Multichannel Downmixing with Adaptive Phase Alignment”, AES 22 de agosto de 2014

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Mixador de redução para mixagem de redução de pelo menos dois canais de um sinal multicanal (12) que tem os dois ou mais canais, caracterizado por compreender:

um processador (10) para calcular um sinal de mixagem de redução parcial (14) do pelo menos dois canais, em que o processador (10) é configurado para calcular (50) o sinal de mixagem de redução parcial (14), adicionando-se o pelo menos dois canais, para que uma energia predefinida ou relação de amplitude entre o pelo menos dois canais do sinal multicanal (12) e o canal de mixagem de redução parcial seja realizada, quando o pelo menos dois canais estiverem em fase e para que uma perda de amplitude uma perda de energia seja criada no sinal de mixagem de redução parcial em relação ao pelo menos dois canais, quando o pelo menos dois canais estiverem fora de fase;

uma calculadora de sinal complementar (20) para calcular um sinal complementar do sinal multicanal (12), sendo que o sinal complementar (22) é diferente do sinal de mixagem de redução parcial (14); e um adicionador (30) para adicionar o sinal de mixagem de redução parcial (14) e o sinal complementar (22) para obter um sinal de mixagem de redução (40) do sinal multicanal, em que a calculadora de sinal complementar é configurada para calcular (52) o sinal complementar para que a perda de energia ou a perda de amplitude do sinal de mixagem de redução parcial (14) seja parcialmente ou completamente compensada pela adição do sinal de mixagem de redução parcial (14) e do sinal complementar (22) no adicionador (30).
2. Mixador de redução, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a calculadora de sinal complementar (20) ser configurada para calcular o sinal complementar (22) para que o sinal complementar tenha um índice de coerência de menor que 0,7 em relação ao sinal de mixagem de redução parcial (14), em que um índice de coerência de 0,0 mostra uma total incoerência e um índice de coerência de 1,0 mostra uma total coerência.
3. Mixador de redução, de acordo com uma dentre as reivindicações 1 ou

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 132/138

2/7

2, caracterizado por a calculadora de sinal complementar (20) ser configurada para usar, para calcular o sinal complementar, um sinal dos seguintes grupos de sinais que compreendem um primeiro canal do pelo menos dois canais, um segundo canal do pelo menos dois canais, uma diferença entre o primeiro canal e o segundo canal, uma diferença entre o segundo canal e o primeiro canal, um canal adicional do sinal multicanal, quando o sinal multicanal tem mais canais que o pelo menos dois canais, ou um primeiro canal não relacionado, um segundo canal não relacionado, um canal adicional não relacionado, uma diferença não relacionada que envolve o primeiro canal e o segundo canal ou um sinal de mixagem de redução parcial não relacionado (14).
4. Mixador de redução, de acordo com uma dentre as reivindicações 1 a 3, caracterizado por o processador (10) ser configurado para:

calcular (70) fatores de ponderação dependentes de tempo ou de frequência para ponderar uma soma dos pelo menos dois canais de acordo com uma relação de energia ou amplitude predefinida entre os pelo menos dois canais e um sinal de soma dos pelo menos dois canais; e comparar (72) um fator de ponderação calculado com um limite predefinido; e usar (74) o fator de ponderação calculado para calcular o sinal de mixagem de redução parcial (14), quando o fator de ponderação calculado estiver em uma primeira relação com um limite predefinido, ou quando o fator de ponderação calculado estiver em uma segunda relação com o limite predefinido que é diferente da primeira relação, usar (76) o limite predefinido em vez do fator de ponderação calculado para calcular o sinal de mixagem de redução parcial (14), ou quando o fator de ponderação calculado estiver em uma segunda relação com o limite predefinido que é diferente da primeira relação, derivar um fator de ponderação modificado com uso de uma função de modificação (76), em que a função de modificação é para que o fator de ponderação modificado seja mais próximo do limite predefinido que o fator de ponderação calculado.

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 133/138

3/7
5. Mixador de redução, de acordo com uma dentre as reivindicações 1 a 4, caracterizado por o processador (10) ser configurado para:

calcular (70) os fatores de ponderação dependentes de tempo ou frequência para ponderar uma soma dos pelo menos dois canais de acordo com uma relação de energia ou amplitude predefinida entre os pelo menos dois canais e um sinal de soma dos pelo menos dois canais; e derivar um fator de ponderação modificado com uso de uma função de modificação, em que a função de modificação é para que um fator de ponderação modificado resulte em uma energia do sinal de mixagem de redução parcial que é menor que uma energia, conforme definido pela relação de energia predefinida.
6. Mixador de redução, de acordo com uma dentre as reivindicações 1 a 5, caracterizado por o processador (10) ser configurado para pesar (16) como sinal de soma dos pelo menos dois canais que usam fatores de ponderação dependentes de tempo ou de frequência, em que os fatores de ponderação Wí são calculados para que os fatores de ponderação tenham valores que estão em uma faixa de ± 20% de valores determinados com base na seguinte equação para um com partimento de frequência ke um índice de tempo /?:

w [k ni - Vl^L[^fc'ⁿ]l²+l^R[^fc'ⁿ]l² ¹ ’ 1 A(|L[fc,n]| + |R[fc,n]|) ^:

OU para uma sub-banda b e um índice de tempo /?:

W_b [b, n] ,jZfcedli[fc,w]|²+ZfcedlR[fc,w]|²

A(Zfcedli[k,n]I +ZfcedR[fc.n]|) ’ em que A é uma constante com valor real, em que L representa um primeiro canal dos pelo menos dois canais e R representa um segundo canal dos pelo menos dois canais do sinal multicanal (12).
7. Mixador de redução, de acordo com uma dentre as reivindicações 1 a 6, caracterizado por a calculadora de sinal complementar (20) ser configurada para usar um canal do pelo menos dois canais e para pesar o canal usado com o uso de fatores de ponderação dependentes de tempo ou de frequência Ws, em que os fatores complementares de ponderação Ws são calculados para que os fatores complementares de ponderação tenham valores que estão em uma faixa de ± 20%

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 134/138

4/7 de valores determinados com base na seguinte equação para um compartimento de frequência ke um índice de tempo /?:

W₂[k,n] = |L[fc,n]+R[fc,n]| \ |L[fc,n]| + |R[fc,n]|/

OU para uma sub-banda b e um índice de tempo /?:

W₂[b,n] = em que L representa um primeiro canal e R representa um segundo canal do sinal multicanal (12).
8. Mixador de redução, de acordo com uma dentre as reivindicações 1 a 7, caracterizado por o gerador de sinal complementar (20) é configurado para usar uma diferença entre um primeiro canal e o segundo canal do sinal multicanal (12) e para pesar o sinal de diferença com uso de fatores complementares de ponderação dependentes de tempo e frequência, em que os fatores complementares de ponderação são calculados para que os fatores complementares de ponderação tenham valores que estão na faixa de ± 20% de valores determinados com base nas seguintes equações:

W₂ = — p ± y/p² — q em que _ < W^L + R~),L - R > _ M(|L|² - |/?|²)\ ^{P =} |L - «|^{2 =} ( |L - Λ|² ) _(W1|_{L + RD} ²_^+K

ΙΔ-ΛΙ² em que Léo primeiro canal e Ré o segundo canal do sinal multicanal (12).
9. Mixador de redução, de acordo com uma dentre as reivindicações 1 a 7, caracterizado por o gerador de sinal complementar (20) é configurado para usar uma diferença entre um primeiro canal e o segundo canal do sinal multicanal (12) e para pesar o sinal de diferença com uso de fatores complementares de ponderação dependentes de tempo e frequência, em que os fatores complementares de ponderação são calculados para que os fatores complementares de ponderação tenham valores que estão na faixa de ± 20% de valores determinados com base nas seguintes equações:

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 135/138

5/7 w₂ = — IpI + Vp² - v em que _ < W_±(L + R~),L - R > _ (W_±(|L|² - |7?|²)\ ^{P =} \L — R\^{2 =} \ \L — R\² J

IL-RI² em que Léo primeiro canal e Ré o segundo canal do sinal multicanal (12).
10. Mixador de redução, de acordo com uma dentre as reivindicações 1 a

9, caracterizado por o processador (10) ser configurado:

para calcular um sinal de soma dos pelo menos dois canais;

para calcular (15) fatores de ponderação para ponderar o sinal de soma, de acordo com uma relação predeterminada entre o sinal de soma e os pelo menos dois canais;

para modificar (76) fatores de ponderação calculados que são maiores que um limite predefinido, e para aplicar os fatores de ponderação modificados para ponderar o sinal de soma para obter o sinal de mixagem de redução parcial (14).
11. Mixador de redução, de acordo com uma dentre as reivindicações 1 a

10, caracterizado por o processador (10) ser configurado para modificar os fatores de ponderação calculados para estarem em uma faixa de ± 20% do limite predefinido, ou para modificar os fatores de ponderação calculados para que os fatores de ponderação calculados tenham valores que estão em uma faixa de ± 20% de valores determinados com base nas seguintes equações:

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 136/138

6/7 em que

1 A/|L[k,n]|² + |/?[k,n]|²\ V|L + /?|² J em que A é uma constante com valor real, L é um primeiro canal e fí é um segundo canal do sinal multicanal (12).
12. Método para mixagem de redução de pelo menos dois canais de um sinal multicanal (12) que tem os dois ou mais canais, caracterizado por compreender:

calcular um sinal de mixagem de redução parcial (14) do pelo menos dois canais, adicionando-se o pelo menos dois canais, para que uma relação de energia predefinida ou relação de amplitude entre o pelo menos dois canais do sinal multicanal (12) e o canal de mixagem de redução parcial seja realizada, quando o pelo menos dois canais estiverem em fase e para que uma perda de energia ou uma perda de amplitude seja criada no sinal de mixagem de redução parcial em relação ao pelo menos dois canais, quando o pelo menos dois canais estiverem fora de fase;

calcular um sinal complementar do sinal multicanal (12), sendo que o sinal complementar (22) é diferente do sinal de mixagem de redução parcial (14); e adicionar o sinal de mixagem de redução parcial (14) e o sinal complementar (22) para obter um sinal de mixagem de redução (40) do sinal multicanal, em que o cálculo do sinal complementar é configurado para calcular (52) o sinal complementar para que a perda de energia ou a perda de amplitude do sinal de mixagem de redução parcial (14) seja parcialmente ou completamente compensada pela adição do sinal de mixagem de redução parcial (14) e do sinal complementar (22).
13. Codificador multicanal caracterizado por compreender:

uma calculadora de parâmetro (82) para calcular parâmetros multicanais (84) de pelo menos dois canais de um sinal multicanal que tem os dois ou mais que dois canais, e um mixador de redução (80), de acordo com uma dentre as reivindicações 1 a 11; e uma interface de saída (86) para emitir ou armazenar um sinal multicanal codificado que compreende o um ou mais canais de mixagem de redução (40) e/ou

Petição 870190043429, de 08/05/2019, pág. 137/138

7/7 os parâmetros multicanais (84).
14. Método para codificar um sinal multicanal, caracterizado por compreender:

calcular parâmetros multicanais (84) de pelo menos dois canais de um sinal multicanal que tem os dois ou mais que dois canais, e executar mixagem de redução, de acordo com o método da reivindicação 12; e emitir ou armazenar um sinal multicanal codificado (88) que compreende o um ou mais canais de mixagem de redução (40) e os parâmetros multicanais (84).
15. Sistema de processamento de áudio caracterizado por compreender:

um codificador multicanal, de acordo com a reivindicação 13, para gerar um sinal multicanal codificado (88); e um decodificador multicanal para decodificar o sinal multicanal codificado (88) para obter um sinal de áudio reconstruído (98).
16. Método de processamento de um sinal de áudio caracterizado por compreender:

executar codificação de multicanal, de acordo com reivindicação 14; e executar decodificação de multicanal de um sinal multicanal codificado para obter um sinal de áudio reconstruído (98).
17. Programa de computador caracterizado por executar, quando realizado em um computador ou processador, um método, de acordo com uma dentre as reivindicações 12, 14 ou 16.