CN101911731B - 矩阵解码器 - Google Patents

Abstract

音频矩阵环绕解码器需要最小的数字处理，在便携式应用中有用，尤其是在从使用头戴式耳机或扬声器虚拟机的便携式播放器的重放中有用。在一个实施例中，其响应于Lt和Rt的和的测量结果大于Lt和Rt之间的差的测量结果，将输入Lt和Rt声相处理成与前向关联的输出，并且响应于Lt和Rt的和的测量结果小于Lt和Rt之间的差的测量结果，将Lt和Rt声相处理成与后向关联的输出。修改Lt和Rt以移动再现信号的方向。

Description

矩阵解码器

相关申请的交叉引用 

本申请要求2008年1月11日提交的美国临时申请No.61/010,896的优先权的权益，在此通过引用并入该申请。 

技术领域

本发明涉及音频信号处理。更具体地，本发明涉及音频矩阵解码器或解码功能，或者涉及存储在计算机可读介质上的执行解码功能的计算机程序。虽然解码器或解码功能对于从使用头戴式耳机或扬声器虚拟机的便携式播放器的重放是特别有用的，但是根据本发明的多个方面的矩阵解码器或解码功能并不限于这些使用。 

发明内容

根据本发明的一个方面，一种音频矩阵解码方法，接收立体声信号对Lt、Rt，在该方法中，所述对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向，所述方法包括：响应于Lt和Rt的和的测量结果大于Lt和Rt之间的差的测量结果，将Lt和Rt声相处理(pan)成与前向关联的输出，并且响应于Lt和Rt的和的测量结果小于Lt和Rt之间的差的测量结果，将Lt和Rt声相处理成与后向关联的输出，并且修改Lt和Rt以移动再现信号的方向。 

修改Lt和Rt以移动再现信号的方向可以对被声相处理成与后向关联的输出的信号进行移动。修改Lt和Rt以移动再现信号的方向对被声相处理成与后向关联的输出的信号进行移动，可以移动信号以离开后中心方向。这种偏离后中心方向的移动可以在这些信号具有最大幅度的方向上。这种移动可以对于在逐渐离开后中心方向的方向上的信号逐渐减小。 

修改Lt和Rt以移动再现信号的方向还可以移动被声相处理成与前向关联的输出的信号。这种移动被声相处理成与前向关联的输出的信号可以最少地移动在前中心方向上的信号，并且这种移动可以对于在逐渐离开前中心方向的方向上的信号逐渐增大。 

移动的程度，无论前向或者后向，可以基于Lt和Rt之间的差的测量结果。 

移动的程度只有在Lt和Rt被声相处理成与后向关联的输出时才改变。 

根据本发明的另一方面，在一种音频矩阵解码方法中，接收立体声信号对Lt、Rt，在该方法中，所述对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向，所述方法包括：将与前向和后向关联的输出的方向向左或向右移动，与后向关联的输出的方向被移动的程度比与前向关联的输出的方向更大，其中，所述移动包括通过如下方式修改立体声信号对Lt、Rt：形成Lt和Rt信号的差信号、通过偏差增益因子缩放(scale)所述差信号、并且将所述经缩放的差信号与Lt和Rt信号两者相加来产生经修改的信号Lt、Rt以使得经修改的Lt和Rt对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向。 

根据本发明的另一方面，一种用于在立体声信号对Lt、Rt被音频矩阵解码器或解码方法解码之前修改该信号对的方法，所述对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向，所述方法包括通过如下方式修改立体声信号对Lt、Rt：形成Lt和Rt信号的差信号、通过偏差增益因子缩放所述差信号、并且将所述经缩放的差信号与Lt和Rt信号两者相加来产生经修改的Lt和Rt信号以使得经修改的Lt和Rt对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向。 

附图说明

图1是示出根据本发明的多个方面的如何可以将Lt和Rt信号声相处理或转向(steer)到前向和后向的例子的示意性功能框图。 

图2是示出图1的“前后转向确定”的细节例子的示意性功能框 图。 

图3是示出根据本发明的多个方面的如何可以修改Lt和Rt的示意性功能框图。 

图4是根据本发明的多个方面的在理解修改Lt和Rt信号的效果时有用的概念图。 

图5是示出如何可以导出图3的LR_bias控制信号的例子的示意功能框图。 

图6是示出图1、2、3和5的配置的总体配置的示意功能框图。 

具体实施方式

前后声相处理 

根据本发明的多个方面的矩阵解码器对作为立体声信号对而施加到其输入的Lt和Rt信号进行处理，并且其将这些信号向前(左L和右R)或向后(左环绕Ls和右环绕Rs)声相处理。响应于Lt和Rt的和的测量结果大于Lt和Rt之间的差的测量结果，Lt和Rt被声相处理成与前向关联的输出。响应于Lt和Rt的和的测量结果小于Lt和Rt之间的差的测量结果，Lt和Rt被声相处理成与后向关联的输出。例如，如图1所示，实现前后声相处理。在该框图中，panF和panB信号是可在例如0到1之间变化的缓慢变化增益信号(不是全带宽音频信号)。panF和panB信号一起操作(它们彼此互补)，以实现L和R前信号与Ls和Rs后信号之间的平滑交叉衰落。 

参照图1，Lt输入信号经由乘法器或乘法器功能2被施加到L输出，并且经由乘法器或乘法器功能4被施加到Ls输出。Rt输入信号经由乘法器或乘法器功能被施加到R输出，并且经由乘法器或乘法器功能8被施加到Rs输出。乘法器2和6中每一个的增益被panF增益信号控制；乘法器4和8中每一个的增益被panB增益信号控制。Lt和Rt输入信号也被施加到产生panF和panB信号的电路或功能(“前后转向确定”)10。在图2中示出前后转向确定的细节。 

在时间平滑的条件下，如下所述，当“前后转向确定”10对于足够的时间段检测到Lt和Rt输入信号中的异相音频，但是没有检测到同相音频时，其设置panB＝0.1和panF＝0.0，由此，仅将Lt和Rt输入信号引导、声学调整或“转向”到Ls和Rs环绕输出声道(硬(hard)后转向)。类似地，当存在同相音频，但是对于足够的时间段在输入信号中不存在异相音频时，“前后转向确定”10设置panB＝0.0和panF＝1.0，由此仅将Lt和Rt输入信号转向到前输出声道L和R(硬前转向)。

图2中的配置瞬间地产生输入信号Lt和Rt的和的幅度与它们的差的幅度之间的不同(正负摆动的快速变化波形)，并将其与小的阈值ε(厄普西隆)进行比较。这是通过接收Lt和Rt以产生Lt+Rt作为其输出的加法器或者加法功能12实现的，该加法器或加法功能14从Lt中减去Rt以得到Lt-Rt作为其输出，缩放器或缩放功能16和18缩放Lt+Rt的幅度以及Lt-Rt的幅度，以产生“前”和“后”信号F和B。 

$F=\frac{\mathrm{Lt}+\mathrm{Rt}}{2}---\left(1\right)$

$B=\frac{\mathrm{Lt}-\mathrm{Rt}}{2},---\left(2\right)$

其中，信号F和B的绝对值被获得，如在绝对值装置或功能20和22示出的，并且加法器或加法功能24从F的绝对值中减去B的绝对值，并加入小值厄普西隆。元件12、14、16、18、20、22和24可以被统一地视为“和与差的测量结果的差”装置或功能“元件”25，如图6的总体配置中所示。 

结果|F|-|B|+ε的极性由“检测极性”装置或功能26确定。如果为负，则答案为一个值，例如负1，如果为正，则答案为另一值，例如零。显然，可以采用除了负1和零之外的值。在本例中，该结果是在两个级别，负1和0，之间交替的二值波形。采用低通滤波器或滤波功能(“低通滤波器”)(“LPF”)28，产生更为缓慢变化的波形FB，根据方波在每个级别处所花的时间的比例，该波形FB可以具有在所述两个级别的值之间并包括两个级别的值的范围内的任意值。 响应于实的音频信号，由LPF 28产生的平滑波形倾向于保持在极值中的一个或另一个附近。结果，LPF 28提供具有时间常数(例如，在5到100毫秒的范围内)的其输入的短期平均值。虽然已发现40毫秒的时间常数是合适的，但是该值不是重要的。LPF 28可以实现为单极滤波器。 

仍然参照已经确定了中间控制信号FB的图2的例子，然后可以通过“确定声相处理功能”装置或功能30以许多方式中的任一种获得两个补充的声相处理系数panF和panB。原理上，可以采用各种一般使用的交叉衰落功能中的任一种，诸如线性斜坡、对数、汉宁(Hanning)、汉明和正弦功能。应当理解，实际公式将根据对于检测极性26所选择的输出值而改变。 

如果期望恒定的功率声相处理，那么可以采用以下公式： 

panF＝sin(π/2*(1+FB))    (3) 

panB＝cos(π/2*(1+FB))    (4) 

另选地，如果认为恒定的声音压力是优选的，或者至少可接受的，那么可以采用以下公式： 

panF＝1+FB    (5) 

panB＝-FB    (6) 

虽然以上公式3和4提供恒定功率(panF和panB系数的平方的和为1)，但是通过采用以下公式可以对恒定功率进行近似： 

panF＝1-FB²    (7) 

panB＝1-(FB+1)²    (8) 

公式7和8的例子中的panF和panB中每一个的值可以处于0和1之间的任何点，并且可以互补，每个遵循抛物线的路径。结果是范围在0和1之间的两个系数或控制信号，其平方和近似为1。 

如果在以上公式集中的任一个中，panF始终大于panB，这是当Lt和Rt相等且极性相同的结果，以致LPF 28的输入在长时间内为0，那么声相处理将转向硬前(panF＝1和panB＝0)。如果panF始终小 于panB，这是当Lt和Rt相等但是异相时的结果，以致LPF的输入将在长时间内为-1，那么声相处理将转向硬后(panF＝0和panB＝1)。对于实信号，与对于中间信号FB相同，声相处理趋于保持硬前或硬后。由此，响应于Lt和Rt的和的测量结果大于Lt和Rt之间的差的测量结果，Lt和Rt被声相处理成与前向关联的输出，并且，响应于Lt和Rt的和的测量结果小于Lt和Rt之间的差的测量结果，Lt和Rt被声相处理成与后向关联的输出。当Lt和Rt的和的测量结果与Lt和Rt之间的差的测量结果相同时，Lt和Rt可以被声相处理成与前向关联的输出，但是这不是重要的。 

图2提供产生适当的panF和panB控制信号的例子。例如如上面建议的，可以采用图2的修改。另选地，可以采用响应于Lt和Rt的和与差的测量结果来提供平滑的声相处理信号的其它配置。 

左右声相处理。 

理想地，左右声相处理如下： 

当Lt、Rt被向前(L、R)声相处理时，与当Lt、Rt被向后声相处理时施加的左右转向相比，使用更少的左右转向，因为Lt、Rt信号可能包含完全的L、C、R信号分量，这些分量已按照在再现时可能提供良好的左右声场的方式被混合到立体声对中，所述声场包括虚幻(phantom)中心图像。 

当Lt、Rt被向后(Ls、Rs)声相处理时，确定哪个声道(Ls还是Rs)具有更大的幅度，然后修改Lt、Rt信号以使得后信号被移动到这些信号具有最大幅度的侧。如下面进一步讨论的，在本发明的实现中，当Lt、Rt被向前声相处理(L、R)时，这样的移动可能也具有效果，虽然是更少的效果。 

许多矩阵解码器中的一般问题是无法对于输入信号被声相处理到后中心位置的情况作用良好。在重放采用头戴式耳机虚拟机或扬声器虚拟机时，这尤其是问题。后中心位置例如是用彼此异相的Lt和Rt编码的。因此，当Lt、Rt被声相处理成Lt、Rs时，后中心信号出现在异相的Ls、Rs信号中。后虚幻图像不是通过这样的异相信号良 好形成的。 

本发明的一个方面是向左或向右移动Ls、Rs信号，由此避免引起成像困难的后中心虚幻位置。这可以通过对Lt、Rt信号执行“移动操作”来实现，如图3所示和如下描述的。最大的移动可被施加到后中心信号，并且对于逐渐离开后中心的位置更少的移动。最少的移动(或不移动)可被施加到前中心信号，并且对于远离前中心的位置逐渐增加移动。换言之，移动应当最大地改变后中心，并且最少地改变前中心。通过在所有条件下避免前中心位置处的移动或使其最小，避免通常在前中心处的声音(对话)的图像位置移动或使其最小。原理上，可以采用按照图3的例子方式的移动装置或功能来修改输入到任何两个输入矩阵解码器或解码功能的Lt、Rt输入，其中解码器或解码功能操作响应于Lt和Rt的相对幅度和极性。 

一个适当的“移动”操作在图3中示出，其中产生Lt-Rt差信号。然后，该差信号的加权量被重新混合到Lt和Rt两者，以产生Lt_biased和Rt_biased。根据“移动”要将后声道移动到左还是右，控制输入(LR_Bias)可以取+α或-α的值。LR_bias可以被确定，例如，如图5的例子中所示。阿尔法可以是例如在0.05到0.2的范围内的值。已经发现0.1的值提供有用的结果。 

参照图3的细节，在加法器或相加装置32中从Lt中减去Rt，以获得Lt-Rt，然后Lt-Rt在乘法器或相乘功能34中被LR_bias缩放。被缩放的Lt-Rt然后在相应的加法器或相加功能36和38中与Lt和Rt中的每一个求和，以获得Lt_biased和Rt_biased。 

如下考虑图3的移动配置的操作的几个例子。 

例如，当LR_Bias＝+0.1(表示应当向左移动)时，得到： 

Lt_biased＝Lt+[0.1×(Lt-Rt)] 

        ＝1.1×Lt-0.1×Rt 

Rt_biased＝Rt+[0.1×(Lt-Rt)] 

        ＝0.9×Rt+0.1×Lt    (9) 

继续该例子(LR_Bias＝+0.1)，考虑Lt、Rt输入信号由中心声 相处理信号：Lt＝Rt＝C构成。在该情况下，得到 

Lt＝Rt＝C 

Lt_biased＝Lt+[0.1×(Lt-Rt)] 

        ＝1.1×Lt-0.1×Rt 

        ＝1.1×C-0.1×C 

        ＝C 

Rt_biased＝Rt+[0.1×(Lt-Rt)] 

        ＝0.9×Rt+0.1×Lt 

        ＝0.9×C+0.1×C 

        ＝C 

(10) 

在该情况下，Lt_biased和Rt_biased信号与Lt、Rt相同。换言之，当输入仅包含前中心声相处理音频时，移动电路不修改Lt、Rt信号。 

相反，考虑Lt、Rt输入信号由后中心声相处理信号构成的情况，S:Lt＝S，Rt＝-S。在该情况下，得到： 

Lt＝S，Rt＝-S 

Lt_biased＝Lt+[0.1×(Lt-Rt)] 

        ＝1.1×Lt-0.1×Rt 

        ＝1.1×S-0.1×(-S) 

        ＝1.2×S 

Rt_biased＝Rt+[0.1×(Lt-Rt)] 

        ＝0.9×Rt+0.1×Lt 

        ＝0.9×(-S)+0.1×S 

        ＝-0.8×S 

(11) 

在该情况下，Lt_biased和Rt_biased信号被移动电路或处理所修改，从而Lt_biased在幅度方面被升高，并且Rt_biased在幅度方面被降低。注意，如果LR_Bias被设为-0.1，而不是+0.1，那么幅度移动将反转，Rt_biased 在级别方面被升高，同时Lt_biased被降低。 

理想地，移动电路或处理进行操作，以使得环绕声道被向左或向右移动，并且前声道被类似地移动，但是程度较轻。向左移动的例子如图4所示，其中实线圆代表矩阵编码圆，其中示出常规L(左)、C(中心)、R(右)、Ls(左环绕)、S(环绕或后环绕)和Rs(右环绕)声道位置。该圆具有统一的半径，反映了每个声道具有统一的功率。虚线圆表示对于移动操作的单位圆的影响。远离单位圆的移动表示一些信号方向的功率被升高或衰减。具体地，注意后中心位置S被移动最大的量，并对于离开和远离S的方向逐渐更少地移动，在前中心位置C处不发生移动。 

在图5中示出确定适当的LR_bias信号的方式的例子。LR_bias信号原理上基于LR，以及Lt_biased和Rt_biased信号之间的短期平均幅度差。换言之，LR是Lt_biased相对于Rt_biased的估计。在“确定移动”装置或功能40中响应于LR、FB(图2)中的每一个是小于还是大于阈值并且响应于Lt-Rt，计算LR_Bias。这样的计算可以被表达为程序伪码： 

If(zero_crossing(Lt-Rt)&& 

             (FB＜0.1)){ 

      if(LR＜-0.1){ 

              Bias＝-01； 

      } 

      if(LR＞0.1){ 

             Bias＝0.1； 

      } 

} 

另选地，FB和LR可以相乘，并且偏离可以由结果是否大于阈值来确定。这种计算可以被表达为程序伪码： 

If(zero_crossing(Lt-Rt)&& 

      if(LR*FB＜-0.01){ 

             Bias＝+0.1； 

If(zero_crossing(Lt-Rt)&& 

     if(LR*FB＞0.01){ 

            Bias＝-0.1； 

     } 

} 

LR_bias信号可以如下确定。首先测量Lt_biased和Rt_biased信号的相对幅度。可以如下确定中间信号LR，Lt_biased相对于Rt_biased的估计，Lt_biased和Rt_biased信号之间的短期平均幅度差： 

$\mathrm{LR}=\frac{\mathrm{avg}\left(\right|{\mathrm{Lt}}_{\mathrm{biased}}|-|{\mathrm{Rt}}_{\mathrm{biased}}\left|\right)}{\mathrm{avg}\left(\right|{\mathrm{Lt}}_{\mathrm{biased}}|+|{\mathrm{Rt}}_{\mathrm{biased}}|+\mathrm{\ϵ})}$

(12) 

注意，小的正偏移，ε(厄普西隆)，被添加到等式7的分数的分母，以确保当Lt和Rt都为零时不会发生错误。为了估计LR，注意LR的校正值应当使得Error_LR等于零： 

Error_LR＝avg(|Lt_biased|-|Rt_biased|)-LR×{avg(|Lt_biased|+|Rt_biased|+ε)}＝0 

(13) 

创建LR的短期平滑值的一个方式是如下基于Error_LR的值，递增或递减Lt_biased与Rt_biased信号之间的幅度差的瞬时值(小的增量，例如2^-10)： 

${\mathrm{LR}}^{\&prime;}=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{LR}+\frac{1}{1024}& ({\mathrm{Error}}_{\mathrm{LR}}\&GreaterEqual;0)\\ \mathrm{LR}-\frac{1}{1024}& ({\mathrm{Error}}_{\mathrm{LR}}<0)\end{array}\right.$

(14) 

这样，LR的下一个值(指在上面的等式中的LR’)将以阶梯方式向着正确值移动。 

短期平滑或平均(在等式1.5和1.6中反映为“avg”)是从尝试减小LR误差的递增台阶得到的平滑的结果。该平滑可以具有大约5和10毫秒之间的时间常数。已发现20和40毫秒的值是有用的。在所描述的实现中，LR可以取从-1(表示硬左声相处理)到+1(表示硬右声相处理)的值。LR可以具有初始值零，由此，使其达到+1或-1需要1024的增量。显然，使LR从硬左变到硬右需要2048的增量。

如果在数字系统中实现，则可以以音频比特速率(当采用2^-10的增量时，例如，48kHz)进行递增和递减。原理上，本发明可以完全地或者部分地在模拟域中实现。 

再次参照图5，Lt_biased和Rt_biased取它们的绝对值，如在绝对值装置或功能42和44处所示的。加法器或相加功能46将Lt_biased的绝对值和Rt_biased的绝对值与小值厄普西隆相加，并且将结果施加到乘法器或乘法器功能48，该乘法器或乘法器功能48还接收采样延迟的LR，以产生LR以及Lt_biased的绝对值、Rt_biased的绝对值与厄普西隆之和的乘积。加法器或相加功能50从Lt_biased的绝对值减去Rt_biased的绝对值。然后从加法器或相加功能52获得误差信号(等式8)。误差信号被施加到signum()装置或功能54，如果输入大于零，则signum()装置或功能54产生+1，如果输入小于零，则为-1，如果输入为零，则为0(虽然此功能的一些DSP实现被简化，以致signum()对于大于或等于零的输入可以是+1，并对于负输入可以是-1)。signum装置或功能54的输出在乘法器或乘法功能56中乘以2^-10缩放因子，并且在加法器或加法功能58中与采样延迟的LR(由延迟装置或功能60提供)相加。元件42、44、46、48、50、52、54、56、58和60可以统一称为“确定短期平均差”装置或功能“元件61”，如图6的总体配置中所示。 

一旦LR的值被确定，在确定移动40中根据上面首次示出的伪码以及以下逻辑规则更新LR_Bias信号值： 

1.LR_Bias将总是等于+α或-α，其中α是在例如0.05到0.2的范围中。实际上，已发现0.1的值提供有用的结果。 

2.当在Lt-RT信号中存在零交叉时，LR_Bias信号仅在其两个可允许值之间跳跃。这使LR_Bias的变化将引起输出中的可听嘀哒的可能性最小。 

3.当LR信号指示Lt_biased在幅度方面大于Rt_biased时(当LR＞0时)，并且当FB信号指示Lt、Rt信号应当被向后声相处理多于适当阈值时(例如，当FB＜-0.1时)，那么将LR_Bias设为+0.1(当在Lt-Rt差分信号中存在零交叉时)。换言之，当Lt、Rt信号被向后声相处理多于阈值时，允许LR_Bias的值改变。然而，不管Lt、Rt信号是被向后声相处理还是向前声相处理，LR_Bias的最近值保持有效。 

4.当LR信号指示Rt_biased在幅度方面大于Lt_biased时(当LR＜0时)，并且当FB信号指示Lt、Rt信号应当被向后声相处理多于阈值时(例如，如上所述，当FB＜-0.1时)，那么将LR_Bias设为-0.1(当在Lt-Rt差分信号中存在零交叉时)。LR＝0被处理的方式不是重要的。一个可能是当LR＝0时不进行任何动作(使LR_bias不变)，或者另选地，当LR＞0时，如上面在段3中描述地，进行动作。 

注意，根据Lt_biased和Rt_biased信号的幅度确定LR_Bias信号，并且通过LR_Bias信号修改Lt_biased和Rt_biased信号，由此在整个算法中形成反馈环。这是使整体行为本质上双重稳定的正反馈环。结果，该配置表现出滞后。例如，当LR_Bias＝+0.1时，这使移动电路扩大Lt_biased信号，与Rt_biased信号相比，成比例地使该信号上升，这进而将增大LR信号(在正方向上将其向上推)。结果，需要更大的Rt信号(相对于Lt)使LR_Bias跳回-0.1。这样的滞后确保系统不易表现出LR_Bias信号中的快速前后跳跃，这样的快速前后跳跃否则可能因为引起诸如图像移动之类的可听假象而是不期望的。 

通过仅当向后声相处理时才使LR_bias改变，也使图像移动最小。当在前向时，图像移动更为引人注意。此外，当从后向前以及从前向后进行声相处理时保持相同的移动，这避免了当发生这种声相处理时的图像移动。然而，LR_bias的改变一般将在发生音频内容的改变时发生。由此，图像位置的移动在这种改变中通常是需要的，并且 是期望的。 

注意，前后声相处理和左右声相处理都采用时间常数。虽然已给出用于这些时间常数的建议值，但是应当理解平滑值的程度取决于设计者的喜好，并且可能通过反复试验选择。此外，期望的平滑值可能根据音频内容而改变。 

图6示出上述图1、2、3和5安装在一起的方式。 

实现 

虽然原理上本发明可以在模拟或数字域(或者两个的某种组合)中实现，但是在本发明的实际实施例中，音频信号由数据块中的样本表示，并且在数字域中进行处理。 

本发明可以以硬件或软件或者两者的组合(如可编程逻辑阵列)来实现。除非另外说明，否则作为本发明的一部分包括的算法和处理并非固有地与任何特定计算机或其他设备关联。具体地，各种通用机器可被借助根据这里的教示而编写的程序来使用，或者其可以更为方便地构成更为专业的设备(如集成电路)来执行所需的方法步骤。因此，本发明可以以在一个或更多个可编程计算机系统上执行的一个或更多个计算机程序实现，每个可编程计算机系统包括至少一个处理器、至少一个数据存储系统(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入装置或接口、以及至少一个输出装置或接口。程序代码被施加到输入数据以执行这里描述的功能并且产生输出信息。输出信息被以已知方式施加到一个或更多个输出装置。 

每个这样的程序可以以任何期望的计算机语言(包括机器、组件或者高级过程、逻辑、或面向对象编程语言)来实现，以与计算机系统通信。在任何情况下，该语言可以是经编译或解译的语言。 

每个这样的计算机程序优选被存储或下载到可被通用或专用可编程计算机读取的存储介质或装置(如固态存储器或介质、或者磁或光介质)，以当存储介质或装置被计算机系统读取以执行这里描述的过程时，配置和操作计算机。本发明的系统可被视为作为计算机可读 存储介质实现，被利用计算机程序配置，其中这样配置的存储介质使计算机系统以特定和预定义方式运行以执行这里描述的功能。 

已经描述了本发明的多个实施例。然而，应当理解，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改。例如，这里描述的某些步骤可以是不受顺序约束的，并且由此可按照与所述顺序不同的顺序执行。 

Claims (26)

1.一种音频矩阵解码方法，接收立体声信号对Lt、Rt，在该方法中，所述对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向，所述方法包括：

响应于Lt和Rt的和的测量结果大于Lt和Rt之间的差的测量结果，将Lt和Rt声相处理成与前向关联的输出，并且响应于Lt和Rt的和的测量结果小于Lt和Rt之间的差的测量结果，将Lt和Rt声相处理成与后向关联的输出，并且

通过如下方式修改立体声信号对Lt、Rt以移动再现信号的方向：形成Lt和Rt信号的差信号、通过偏差增益因子缩放所述差信号、并且将经缩放的所述差信号与Lt和Rt信号两者相加来产生经修改的Lt和Rt信号以使得经修改的Lt和Rt对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向。

2.根据权利要求1的方法，其中，修改Lt和Rt以移动再现信号的方向对被声相处理成与后向关联的输出的信号进行移动。

3.根据权利要求2的方法，其中，修改Lt和Rt以移动再现信号的方向对被声相处理成与后向关联的输出的信号进行移动，从而移动信号以离开后中心方向。

4.根据权利要求3的方法，其中，被声相处理成与后向关联的输出的信号在这些信号具有最大幅度的方向上被移动离开后中心方向。

5.根据权利要求3或权利要求4的方法，其中，移动的程度对于在后中心位置处的信号是最大的，该移动对于在逐渐离开后中心方向的方向上的信号逐渐减小。

6.根据权利要求2-4中任一项的方法，其中，修改Lt和Rt以移动再现信号的方向还移动被声相处理成与前向关联的输出的信号。

7.根据权利要求6的方法，其中，修改Lt和Rt以移动再现信号的方向移动被声相处理成与前向关联的输出的信号，以最少地移动在前中心方向上的信号。

8.根据权利要求7的方法，其中，移动的程度对于前中心位置处的信号是最小的，该移动对于在逐渐离开前中心方向的方向上的信号逐渐增大。

9.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中，移动的程度基于Lt和Rt之间的差的测量结果。

10.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中，移动的程度只有在Lt和Rt被声相处理成与后向关联的输出时才改变。

11.一种在音频矩阵解码方法中的将与前向和后向关联的输出的方向向左或向右移动的方法，该音频矩阵解码方法接收立体声信号对Lt、Rt，在该音频矩阵解码方法中，所述对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向，与后向关联的输出的方向被移动的程度比与前向关联的输出的方向更大，所述用于移动输出的方向的方法包括：

通过如下方式修改立体声信号对Lt、Rt：形成Lt和Rt信号的差信号、通过偏差增益因子缩放所述差信号、并且将所述经缩放的差信号与Lt和Rt信号两者相加来产生经修改的信号Lt、Rt以使得经修改的Lt和Rt对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向。

12.一种用于在立体声信号对Lt、Rt被音频矩阵解码器或解码方法解码之前修改该信号对的方法，所述对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向，所述方法包括：

通过如下方式修改立体声信号对Lt、Rt：形成Lt和Rt信号的差信号、通过偏差增益因子缩放所述差信号、并且将所述经缩放的差信号与Lt和Rt信号两者相加来产生经修改的Lt和Rt信号以使得经修改的Lt和Rt对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向。

13.一种音频矩阵解码方法，接收立体声信号对Lt、Rt，在该方法中，所述对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向，所述方法包括：

响应于Lt和Rt的和的测量结果大于Lt和Rt之间的差的测量结果，将Lt和Rt声相处理成与前向关联的输出，并且响应于Lt和Rt的和的测量结果小于Lt和Rt之间的差的测量结果，将Lt和Rt声相处理成与后向关联的输出，并且

修改Lt、Rt以移动再现信号的方向，其中所述修改包括：将与前向和后向关联的输出的方向向左或向右移动，与后向关联的输出的方向被移动的程度比与前向关联的输出的方向更大，其中，所述移动包括通过如下方式修改立体声信号对Lt、Rt：形成Lt和Rt信号的差信号、通过偏差增益因子缩放所述差信号、并且将所述经缩放的差信号与Lt和Rt信号两者相加来产生经修改的信号Lt、Rt以使得经修改的Lt和Rt对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向。

14.一种音频矩阵解码设备，接收立体声信号对Lt、Rt，在所述音频矩阵解码设备中，所述对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向，所述设备包括：

用于响应于Lt和Rt的和的测量结果大于Lt和Rt之间的差的测量结果，将Lt和Rt声相处理成与前向关联的输出，并且响应于Lt和Rt的和的测量结果小于Lt和Rt之间的差的测量结果，将Lt和Rt声相处理成与后向关联的输出的装置，以及

用于通过如下方式修改立体声信号对Lt、Rt以移动再现信号的方向的装置：形成Lt和Rt信号的差信号、通过偏差增益因子缩放所述差信号、并且将经缩放的所述差信号与Lt和Rt信号两者相加来产生经修改的Lt和Rt信号以使得经修改的Lt和Rt对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向。

15.根据权利要求14的设备，其中，用于修改Lt和Rt以移动再现信号的方向的装置对被声相处理成与后向关联的输出的信号进行移动。

16.根据权利要求15的设备，其中，用于修改Lt和Rt以移动再现信号的方向的装置对被声相处理成与后向关联的输出的信号进行移动，从而移动信号以离开后中心方向。

17.根据权利要求16的设备，其中，被声相处理成与后向关联的输出的信号在这些信号具有最大幅度的方向上被移动离开后中心方向。

18.根据权利要求16或权利要求17的设备，其中，移动的程度对于在后中心位置处的信号是最大的，该移动对于在逐渐离开后中心方向的方向上的信号逐渐减小。

19.根据权利要求15-17中任一项的设备，其中，用于修改Lt和Rt以移动再现信号的方向的装置还移动被声相处理成与前向关联的输出的信号。

20.根据权利要求19的设备，其中，用于修改Lt和Rt以移动再现信号的方向的装置移动被声相处理成与前向关联的输出的信号，以最少地移动在前中心方向上的信号。

21.根据权利要求20的设备，其中，移动的程度对于前中心位置处的信号是最小的，该移动对于在逐渐离开前中心方向的方向上的信号逐渐增大。

22.根据权利要求14-17中任一项的设备，其中，移动的程度基于Lt和Rt之间的差的测量结果。

23.根据权利要求14-17中任一项的设备，其中，移动的程度只有在Lt和Rt被声相处理成与后向关联的输出时才改变。

24.一种在音频矩阵解码设备中的将与前向和后向关联的输出的方向向左或向右移动的设备，所述音频矩阵解码设备接收立体声信号对Lt、Rt，在该音频矩阵解码设备中，所述对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向，与后向关联的输出的方向被移动的程度比与前向关联的输出的方向更大，所述用于移动输出的方向的设备包括：

用于通过如下方式修改立体声信号对Lt、Rt的装置：形成Lt和Rt信号的差信号、通过偏差增益因子缩放所述差信号、并且将所述经缩放的差信号与Lt和Rt信号两者相加来产生经修改的信号Lt、Rt以使得经修改的Lt和Rt对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向。

25.一种用于在立体声信号对Lt、Rt被音频矩阵解码器或解码设备解码之前修改该信号对的设备，所述对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向，所述设备包括：

用于通过如下方式修改立体声信号对Lt、Rt的装置：形成Lt和Rt信号的差信号、通过偏差增益因子缩放所述差信号、并且将所述经缩放的差信号与Lt和Rt信号两者相加来产生经修改的Lt和Rt信号以使得经修改的Lt和Rt对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向。

26.一种音频矩阵解码设备，接收立体声信号对Lt、Rt，在该设备中，所述对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向，所述设备包括：

用于响应于Lt和Rt的和的测量结果大于Lt和Rt之间的差的测量结果，将Lt和Rt声相处理成与前向关联的输出，并且响应于Lt和Rt的和的测量结果小于Lt和Rt之间的差的测量结果，将Lt和Rt声相处理成与后向关联的输出的装置，并且

用于修改Lt、Rt以移动再现信号的方向的装置，其中所述修改包括：将与前向和后向关联的输出的方向向左或向右移动，与后向关联的输出的方向被移动的程度比与前向关联的输出的方向更大，其中，所述移动包括通过如下方式修改立体声信号对Lt、Rt：形成Lt和Rt信号的差信号、通过偏差增益因子缩放所述差信号、并且将所述经缩放的差信号与Lt和Rt信号两者相加来产生经修改的信号Lt、Rt以使得经修改的Lt和Rt对的相对幅度和极性确定解码信号的再现方向。

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