CN103109549A - 用于改变音频场景的装置和用于生成方向函数的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于改变音频场景的装置，包括方向确定器和音频场景处理装置。音频场景包括至少一个包括音频信号和相关联的元数据的音频对象。方向确定器基于音频对象的元数据确定音频对象的位置相对于参考点的方向。进一步地，音频场景处理装置基于音频对象的位置的被确定的方向和被确定的方向函数处理音频信号、从音频信号得到的处理的音频信号或音频对象的元数据。

Description

用于改变音频场景的装置和用于生成方向函数的装置

技术领域

根据本发明的实施例涉及处理音频场景，特别地涉及用于改变音频场景的方法和装置以及用于生成方向函数的方法和装置。

背景技术

音频内容的产生过程由三个重要的步骤组成：录音、混音和母带处理。在录音过程期间，录制音乐并生成大量的分离的音频文件。为了生成可被分发的格式，将这些音频数据组合成标准格式，例如立体声或5.1环绕声。在混音过程期间，包含大量的处理装置以便生成在给定的扬声器系统上回放的期望的信号。在混合音乐的信号之后，这些音乐的信号不再能够被分离或者不再能够被分离地处理。最后的步骤是最终的音频数据格式的母带处理。在这个步骤中，调整整体印象，或者当将几个源编译用于单个的介质(例如，CD)时，在这个步骤期间匹配这些源的特征。

在基于信道的音频表示的背景下，母带处理是处理用于不同的扬声器的最终的音频信号的过程。相比之下，在混音之前的产生步骤中，处理大量的音频信号以便实现基于扬声器的再现或表示，例如左和右。在母带处理阶段中，仅仅处理两个信号(左和右)。这个过程是重要的以便调整内容的整体平衡或频率分布。

在基于对象的场景表示的背景下，在再现侧生成扬声器信号。这意味着，不存在根据扬声器音频信号的母带处理。但是，需要母带处理的产生步骤以适配和优化内容。

存在提取音频信号的特征并通过使用这个特征修改处理阶段的不同的音频效果处理方案。在“Dynamic Panner：An Adaptive Digital Audio Effect for Spatial Audio，Morrell，Martin；Reis，Joshus在2009年的第127次AES会议上提出的”描述了一种使用提取的特征自动地淘洗(pan)音频数据(听觉上将声音放入音频场景中)的方法。因此，从音频流中提取特征。这个类型的另一个特殊效果已经在“Concept，Design，and Implementation of a GeneralDynamic Parametric Equalizer，Wise，Duane K.，JAES 57卷1/2期16-28页；2009年1月”中发表。在这种情况下，通过从音频流中提取的特征控制均衡器。关于基于对象的场景描述，在“System and method for transmitting/receiving object-based audio，美国专利申请2007/0101249”中已经发表了系统和方法。在这个文档中，已经公开了用于基于对象的场景描述的完整的内容链。公开了专用的母带处理，例如在“Multichannel surround sound masteringand reproduction techniques that preserve spatial harmonics in three dimensions，专利申请US2005/0141728”中。这个专利申请描述了通过设置扬声器的放大率和信号的矩阵将若干音频流适配于给定的扬声器布局。

一般地，改变音频场景或者生成、处理或放大音频效果需要灵活的处理、特别是基于对象的音频内容的灵活处理。

发明内容

本发明的目的在于提供用于改变音频场景的改进的思想，其允许增加处理音频场景的灵活性和/或速度和/或减少用于处理音频场景的工作。

这个目的通过根据权利要求1的装置或根据权利要求15的方法解决。

根据本发明的实施例提供一种用于改变音频场景的装置，包括方向确定器和音频场景处理装置。所述音频场景包括至少一个包括音频信号和相关联的元数据的音频对象。所述方向确定器被实施用于基于所述音频对象的所述元数据确定所述音频对象的位置相对于参考点的方向。进一步地，所述音频场景处理装置被实施用于基于所述音频对象的位置的被确定的方向和被确定的方向函数处理所述音频信号、从所述音频信号得到的处理的音频信号或所述音频对象的元数据。

根据本发明的实施例基于改变音频场景的基本想法，其中基本想法与基于方向函数的相对于参考点的方向相关，从而允许这种音频场景的快速、简单且灵活的处理。因此，首先，从元数据中确定音频对象的位置相对于参考点的位置。基于被确定的方向，可以将方向函数(例如，与方向相关的放大或抑制)应用到要被改变的元数据的参数、音频信号或从音频信号得到的处理的音频信号。使用方向函数允许音频场景的灵活的处理。与已知的方法相比，可以更快速地和/或更容易地实现方向函数的应用。

根据本发明的一些实施例涉及一种用于生成方向函数的装置，包括图形用户界面和方向函数确定器。图形用户界面包括相对于参考点布置在不同的方向中的多个输入钮。所述多个输入钮的每个输入钮与所述参考点的距离被单独地调整。进一步地，输入钮与所述参考点的距离确定在所述输入钮的方向中的方向函数的值。进一步地，所述方向函数确定器被实施用于基于所述多个输入钮与所述参考点的距离生成所述方向函数，从而通过所述方向函数能够影响物理量。

可选地，所述用于生成方向函数的装置还可以包括基于所述方向函数修改所述物理量的修改器。

根据本发明的进一步实施例涉及一种具有用于生成方向函数的装置的用于改变音频场景的装置。所述用于生成方向函数的装置确定用于改变音频场景的装置的所述音频场景处理装置的方向函数。

附图说明

下面结合附图讨论根据本发明的实施例，其中：

图1为用于改变音频场景的装置的框图；

图2a、2b、2c为用于改变音频场景的装置的进一步框图；

图3为用于改变音频场景的进一步装置的框图；

图4为用于改变音频场景的装置的框图；

图5为用于生成方向函数的装置的示意图；

图6为图形用户界面的示意图；

图7为与方位角相关的参数值插入的示例；

图8为用于改变音频场景的方法的流程图；以及

图9为用于生成方向函数的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，部分地，相同的附图标记用于具有相同的或相似的功能特性的对象和功能单元。进一步地，不同的实施例的可选的特征可以被组合或彼此交换。

图1示出与本发明的实施例相对应的用于改变音频场景的装置100的框图。音频场景包括至少一个包括音频信号104和相关联的元数据102的音频对象。用于改变音频场景的装置100包括方向确定器110及相连的音频场景处理装置120。方向确定器110基于音频对象的元数据102确定音频对象的位置相对于参考点的方向。进一步地，音频场景处理装置120基于被确定的方向函数108和音频对象的位置的被确定的方向112处理音频信号104、从音频信号104得到的处理的音频信号104或音频对象的元数据102。

通过基于被确定的方向函数108处理音频信号104、从音频信号104得到的处理的音频信号106或音频对象的元数据102，可以实现用于改变音频场景的非常灵活的选择。例如，通过预先确定方向函数的非常少的点和中间点的可选的插值，可以获得音频对象的任何参数的重要的方向相关性。相应地，可以容易地获得快速的处理和高灵活性。

音频对象的元数据102可以包括例如用于二维或三维位置确定的参数(例如，二维或三维坐标系的笛卡尔坐标或极坐标)。基于这些位置参数，方向确定器110可以确定在通过扬声器阵列再现的期间音频对象相对于参考点被定位的方向。参考点可以是例如参考听众位置，或者通常是位置参数的坐标系的原点。可替换地，元数据102可以预先包括音频对象相对于参考点的方向，从而方向确定器110仅需要从元数据102中提取音频对象相对于参考点的方向且可以可选地将它们映射到另一个参考点。在下文中，假设通过元数据的音频对象的二维位置描述，但不限制普遍性。

音频场景处理装置120基于被确定的方向函数108和音频对象的位置的被确定的方向112改变音频场景。因此，方向函数108限定例如用于音频对象的位置的不同方向的加权因子，加权因子用于指示在相对于参考点的被确定的方向中的音频信号104、从音频信号104得到的处理的音频信号106、或音频对象的元数据102的参数被改变的程度。例如，可以根据方向改变音频对象的音量。为此，可以改变音频对象的音频信号104和/或音频对象的元据102的音量参数。可替换地，可以改变从与从音频信号104得到的处理的音频信号106相对应的音频对象的音频信号生成的扬声器信号。换句话说，从音频信号104得到的处理的音频信号106可以是通过处理音频信号104获得的任何音频信号。这些可以是例如基于音频信号104和相关联的元数据102生成的扬声器信号或者在生成扬声器信号的中间阶段生成的信号。因此，可以在音频渲染(生成音频场景的扬声器信号)之前、期间或之后执行音频场景处理装置120的处理。

可以通过存储介质(例如，以查找表的形式)或从用户界面提供被确定的方向函数108。

与上述的处理音频场景的选择一致，图2a、2b和2c示出作为实施例的用于改变音频场景的装置200、202、204的框图。由此，除了方向确定器110和音频场景处理装置120之外，每个用于改变音频场景的装置200、202、204均包括控制信号确定器210。控制信号确定器210基于被确定的位置112和被确定的方向函数108确定用于控制音频场景处理装置120的控制信号212。方向确定器110与控制信号确定器210相连，控制信号确定器210与音频场景处理装置120相连。

图2a示出用于改变音频场景的装置200的框图，其中音频场景处理装置120包括元数据修改器220，元数据修改器220基于控制信号212改变音频对象的元数据102的参数。因此，以被改变的元数据222的形式生成被修改的场景描述，被修改的场景描述可通过传统的音频渲染器(音频渲染装置)处理，用于生成扬声器信号。因此，可以独立于后面的音频处理之外来改变音频场景。因此，控制信号212可以例如与替换元数据102中的旧的参数值的新的参数值相对应，或者控制信号212可以与被原始参数相乘或者增加到原始参数(从原始参数减去)的加权因子相对应。

基于元数据102的位置参数，方向确定器110可以计算音频对象的位置的方向。可替换地，元数据102可以预先包括方向参数，从而方向参数器110仅需要从元数据102中提取方向参数。可选地，方向确定器110还可以认为元数据102可能与用于改变音频场景的装置100的另一个参考点相关。

可替换地，如图2b所示，用于改变音频场景的装置202可以包括具有音频信号修改器230的音频场景处理装置。在这种情况下，改变音频对象的音频信号104而不是音频对象的元数据102。为此，音频信号修改器230基于控制信号212改变音频信号104。然后，可通过传统的音频渲染器使用相关联的音频对象的元数据102再次处理处理的音频信号224以生成扬声器信号。例如，可以通过控制信号212缩放音频信号104的音量，或者以与频率相关的方式处理音频信号104。

一般地，通过与频率相关的处理，在通过被确定的方向函数108确定的方向中，可以放大或衰减高或低频率或预定义的频带。为此，音频场景处理装置120可以包括例如基于被确定的方向函数108和音频对象的方向112改变它的滤波特性的滤波器。

可替换地，例如，可以处理音频对象的元数据102和音频对象的音频信号104。换句话说，音频场景处理装置120可以包括元数据修改器220和音频信号修改器230。

图2c中示出进一步的选择。用于改变音频场景的装置204包括基于音频对象的音频信号104、音频对象的元数据102和控制信号212生成用于通过扬声器阵列再现改变的音频场景的多个扬声器信号226的音频场景处理装置240。在这个背景下，音频场景处理装置240也可被称作音频渲染器(音频渲染装置)。在生成扬声器信号期间或之后执行音频场景的改变。换句话说，以扬声器信号的形式或者以用于生成扬声器信号的中间信号或辅助信号的形式处理从音频信号104得到的处理的音频信号。

在这个示例中，音频场景处理装置120可以是例如多声道渲染器、波场合成渲染器或双声道渲染器。

因此，可在生成用于改变音频场景的用于通过扬声器阵列的再现的扬声器信号之前、期间或之后应用所描述的思想。这强调所描述的思想的灵活性。

进一步地，不仅可以通过所建议的思想以与方向相关的方式单独地处理音频场景的每个音频对象，还可以进行音频场景的所有音频对象或音频场景的音频对象组中的所有音频对象的交叉场景处理。可以通过例如在元数据中特别地提供的参数将音频对象分成音频对象组，或者基于例如音频对象类型(例如，点源或平面波)执行划分。

额外地，音频场景处理装置120可以具有通过控制信号212改变滤波特性的自适应滤波器。由此，可以实现音频场景的与频率相关的改变。

图3示出与本发明的实施例相对应的用于改变音频场景的装置300的进一步框图。用于改变音频场景的装置300包括方向确定器110(未示出)、音频场景处理装置120、控制信号确定器(也称作与元数据相关的参数加权装置)310和加权控制器(也称作方向控制器)320。如图3所示，用于改变音频场景的装置300可以包括用于音频场景(在这个示例中也称作空间音频场景)的每个音频对象的音频场景处理装置120，或者可以仅仅包括并行地、部分并行地或串行地处理音频场景的所有音频对象的一个音频场景处理装置120。方向控制器320与控制信号确定器310相连，控制信号确定器310与音频场景处理装置120相连。方向确定器110(未示出)从音频对象(1至N)的元数据102的位置参数中确定音频对象相对于参考点的方向并将其提供给控制信号确定器310。进一步地，方向控制器(加权控制器，用于生成方向函数的装置)320生成方向函数(或加权函数)108并将其提供给控制信号确定器310。控制信号确定器310基于被确定的方向函数108和每个音频对象的被确定的位置确定控制信号312(例如，基于控制参数)并将其提供给音频场景处理装置120。可选地，控制信号确定器310还可以确定音频对象的新位置并相应地改变元数据102中的旧的位置。通过音频场景处理装置120，可以基于控制信号312处理音频对象的音频数据(音频信号)104并且可以提供被修改的音频数据224。

相应地，图4示出用于与元数据相关的参数加权的控制信号确定器400的示例。控制信号确定器400包括参数选择器301、参数加权装置302和方向函数适配器303以及可选的元数据修改器304。参数选择器301和方向函数适配器303与参数加权装置302相连，参数加权装置302与元数据修改器304相连。

参数选择器301从音频对象的元数据或音频场景的场景描述311中选择要被改变的参数。要被改变的参数可以例如是音频对象的音量、霍尔效应的参数或延时参数。参数选择器301将这个单独的参数312或数个参数提供给参数加权装置302。如图4所示，参数选择器301可以是控制信号确定器400的一部分。

在参数加权装置302的帮助下，控制信号确定器400可以基于由方向确定器(图4中未示出)确定的音频对象的方向将被确定的方向函数应用到要被改变的参数312(或者要被改变的多个参数)以确定控制信号314。

控制信号314可以包括用于元数据或场景描述311中的参数交换的被改变的参数或者用于控制如上所述的音频场景处理装置的控制参数或控制值314。

元数据或场景描述311中的参数交换可以通过控制信号确定器400的可选的元数据修改器304执行，或者如图2a描述的，可以通过音频数据处理装置的元数据修改器执行。因此，元数据修改器304可以生成改变的场景描述315。

方向函数适配器303可以使被确定的方向函数的值的范围适配于要被改变的参数的值的范围。在参数加权装置302的帮助下，控制信号确定器400可以基于被适配的方向函数316确定控制信号314。例如，被确定的方向函数313的值的范围可以被限定为在0和1(或者其他最小值和最大值)之间变化。如果将它的值的范围应用到例如音频对象的音量参数，音频对象的音量参数可以在0和最大音量之间变化。但是，也期望可以仅在特定的范围内改变要被改变的参数。例如，仅在±20％的最大值的范围内改变音量。然后，可将示例性的值的范围(0和1之间)映射成0.8和1.2之间的值的范围，这个被适配的方向函数可被应用到要被改变的参数312。

通过图4中示出的实现，控制信号确定器400可以实现与元数据相关的参数加权。因此，在基于对象的场景描述中，可以存储音频对象的特定参数。这些参数由例如音频源(音频对象)的位置或方向组成。这些数据在场景中可以是动态的或静态的。这些数据可被与元数据相关的参数加权(MDDPW)处理：提取特定元数据集并生成用于场景处理单元的修改的集以及控制值。图4示出与元数据相关的参数加权的详细框图。

与元数据相关的参数加权接收场景描述311并使用参数选择器301提取单个的(或数个)参数312。这个选择可以通过用户进行，或者可以通过与元数据相关的参数加权的特定固定的配置而给定。在优选实施例中，这可以是方位角α。方向函数313由方向控制器给定，并可以被自适应因子303缩放或适配以及可以用于通过参数加权302生成控制值314。控制值可以用于控制特定的音频处理以及使用参数交换304改变场景描述中的参数。这可以带来修改的场景描述。

通过考虑音频源的参数值可以给出场景描述的修改的示例。在这种情况下，源的方位角用于缩放存储的与方向函数相关的场景描述的音量值。在这个场景下，在渲染侧执行音频处理。替换实施方案可以使用音频处理单元(音频场景处理装置)来修改与所需的音量直接相关的音频数据。因此，不必改变场景描述中的音量值。

方向确定器110、音频场景处理装置120、控制信号确定器210、元数据修改器220、音频信号修改器230、参数选择器301和/或方向函数适配器303可以是例如独立的硬件单元或者计算机、微控制器或数字信号处理器的部分以及用于在微控制器、计算机或数字信号处理器上执行的计算机程序或软件产品。

本发明的一些实施例涉及一种用于生成方向函数的装置。为此，图5示出与本发明的实施例相对应的用于生成方向函数的装置500的示意图。用于生成方向函数522的装置500包括图形用户界面510和方向函数确定器520。图形用户界面510包括相对于参考点514布置在不同的方向中的多个输入钮512。多个输入钮512的每个输入钮512与参考点514的距离516被单独地调整。输入钮512与参考点514的距离516确定在输入钮512的方向中的方向函数522的值。进一步地，方向函数确定器520基于多个输入钮512与参考点514的距离516生成方向函数522，从而通过方向函数522可以影响物理量。

描述的装置500可以基于输入的一些信息项(设置输入钮的距离以及，可选地，设置输入钮的方向)生成方向函数。这允许方向函数的简单、灵活、快速和/或用户友好的输入和生成。

例如，图形用户界面510为在屏幕上的或通过投影仪的多个输入钮512和参考点514的再现。例如使用输入装置(例如，计算机鼠标)可改变输入钮512的距离516和/或输入钮512相对于参考点514的方向，。可替换地，输入值也可以改变输入钮512的距离516和/或方向。例如，输入钮512可布置在任何不同的方向中或可围绕参考点514对称地布置(例如，可以是彼此间隔90°的四个钮或者可以是彼此间隔60°的六个钮)。

方向函数确定器520可以计算方向函数的进一步的函数值，例如通过插入基于多个输入钮512的距离516而获得的函数值。例如，方向函数确定器510可以计算在1°、5°、10°的距离中的方向函数值或者在0.1°和20°的距离之间的范围内的方向函数值。然后，例如通过被计算的方向函数值示出方向函数522。方向函数确定器510可以例如在通过多个输入钮512的距离516而获得的方向函数值之间线性地插入。但是，这可带来在输入钮512的布置方向中的值的不连续的改变。因此，可替换地，高阶多项式可被适用于获得方向函数522的微分的连续曲线。可替换地，为了通过方向函数值表示方向函数522，方向函数522也可被提供作为输出用于角度的各自的方向函数值(作为输入值)的数学计算规则。

方向函数可被应用到物理量，例如音频信号的音量、信号延时或信号效果以便对其进行影响。可替换地，方向函数522也可用于其他的应用，例如图像处理或通信工程。为此，用于生成方向函数的装置500可以例如包括基于方向函数522修改物理量的修改器。为此，方向函数确定器520可以提供修改器可以处理的格式的方向函数522。例如，方向函数值被提供用于等距的角度。然后，修改器可以例如将音频对象的方向分配给已经被确定为最接近预计算的角度(距音频对象的方向距离最小的角度)的方向函数值。

例如，被确定的方向函数可以以查找表的形式存储在存储单元中，并且被应用到例如基于对象的音频场景的音频信号、元数据或扬声器信号，带来通过方向函数确定的音频效果。

如图5所示和描述的用于生成方向函数522的装置500可以例如用于为上面描述的用于改变音频场景的装置提供被确定的方向函数。在这种背景下，用于生成方向函数的装置也被称作方向控制器或加权控制器。进一步地，在这个示例中，修改器与控制信号确定器相对应。

换句话说，如上所述的用于改变音频场景的装置可以包括用于生成方向函数的装置。因此，用于生成方向函数的装置为用于改变音频场景的装置提供被确定的方向函数。

额外地，图形用户界面510可以包括旋钮，当其被旋转时，使得多个输入钮512的所有输入钮512的方向相同地改变。因此，所有的输入钮512相对于参考点514的方向可被同步地改变，并且这不必每个输入钮512单独地进行。

可选地，图形用户界面510还可允许移位向量的输入。因此，可以基于移位向量的长度和方向以及输入钮512的方向改变多个输入钮512的至少一个输入钮512相对于参考点514的距离。例如，因此，相对于参考点514的方向最佳地匹配移位向量的方向的输入钮512的距离516被最多地改变，而其他相对于移位向量的方向偏离的输入钮512被较少地改变。例如，通过移位向量的长度可以控制距离516的改变量。

方向函数确定器520和/或修改器可以是例如独立的硬件单元或者计算机、微控制器或数字信号处理器部分以及用于在微控制器、计算机或数字信号处理器上执行的计算机程序或软件产品。

图6示出图形用户界面510作为加权控制器(或者用于与方向相关的加权的方向控制器(二维))的版本的示例。

方向控制器允许用户规定用于信号处理阶段(音频场景处理装置)的与方向相关的控制值。在二维场景描述的情况下，这可以通过使用圆616而被形象化。在三维系统中，球形是更适当的。详细的描述限于二维版本而不失普遍性。图6示出方向控制器。钮(输入钮)512用于为给定的方向定义特定值。旋钮612用于同步地旋转所有的钮512。中央钮614用于强调特定的方向。

在示出的示例中，输入旋转被布置在初始位置相对于参考点具有相同距离的参考圆616上。可选地，参考圆616可以改变它的半径，因此，可为输入钮512的距离分配共同的距离改变。

当钮512交付用户定义的特定值时，可以通过插值计算中间的所有值。如果这些值是给定的，例如，对于具有四个输入钮(钮r₁至r₄及其方位角α₁至α₄)的方向控制器，图7示出线性插值的示例。旋钮612用于指定偏置α_rot。这个偏置通过如下的等式应用到方位角α₁至α₄：

α_i＝α_i+α_rot    (等式1)

其中，i表示方位角指数。

中央钮可以控制钮的值r₁至r₄。根据位移向量 $\stackrel{\→}{d}=\left(\begin{array}{c}{x}_d\\ y_d\end{array}\right),$ 使用下面的等式可以计算缩放值r_scal：

$r_{\mathrm{scal}}=1+\frac{x_d+y_d}{2}$ (等式2)

并且通过下面的等式可以将缩放值r_scal应用到用于特定点的值：

r_i＝r_i·r_scal    (等式3)

进一步的可能是使用移位向量以便强调特定的方向。为此，在两级方法中，移位向量被转换到钮512。在第一步骤中，钮512的位置向量被加上移位向量：

${\stackrel{\→}{r}}_i^{\′}=\stackrel{\→}{d}+{\stackrel{\→}{r}}_i$ (等式4)

在第二步骤中，钮的新位置

被投影到固定的方向。这可以通过计算移位向量和要被考虑的钮的方向中的酉向量

而求解：

$s_i={\stackrel{\→}{r}}_i^{\′}\·{\stackrel{\→}{e}}_i$ (等式5)

数积的值s_i表示被考虑的钮i的新的数值。

方向控制器的输出为例如通过基于钮512的值的特定插值函数生成的连续参数函数r(α)，定义如下：

r(α)＝interpol(α₁，...α_N)       (等式6)

其中，N表示控制器中使用的钮512的数量。

如上所述，图7示出与方位角相关的参数值插值710，作为使用具有四个钮的图形用户界面生成的方向函数的示例，其中四个钮围绕参考点布置，且彼此间隔90°。方向函数可以例如用于计算用于具有使用线性插值的四个钮的方向控制器的控制值。

根据本发明的一些实施例涉及用于处理基于对象的音频场景和信号的装置和/或设备。

此外，本发明的思想描述一种用于母带处理基于对象的音频内容而不生成用于专用的扬声器布局的再现信号的方法。当母带处理的过程适用于基于对象的音频内容，它也可以用于生成新的空间效果。

因此，描述一种用于模拟基于对象的音频作品的内容中的母带处理的产生步骤的系统。在本发明的优选实施例中，实现基于对象的音频场景的与方向相关的音频处理。这允许混音的分离的信号或对象的提取，但是考虑感知印象的与方向相关的修改。在其他实施例中，本发明也可用于空间音频效果的领域以及作为音频场景表示的新工具。

本发明思想可以例如将给定的由音频信号和各自的元数据组成的音频场景描述转换到与相同或不同的元数据集相对应的新的音频信号集。在这个过程中，任意的音频处理可以用于传输信号。通过参数控制可以控制处理装置。

通过描述的思想，例如交互式的修改和场景描述可以用于提取参数。

所有可用的或未来的音频处理算法(音频场景处理装置，例如多声道渲染器、波场合成渲染器或双声道渲染器)可以用于本发明的情况。为此，能够使用可以实时地被改变的参数是必须的。

图8示出与本发明的实施例相对应的用于改变音频场景的方法800的流程图。音频场景包括至少一个包括音频信号和相关联的元数据的音频对象。方法800包括基于音频对象的元数据确定音频对象的位置相对于参考点的方向(810)。进一步地，方法800包括基于音频对象的位置的被确定的方向和被确定的方向函数处理音频信号、从音频信号得到的处理的音频信号或音频对象的元数据(820)。

图9示出与本发明的实施例相对应的用于生成方向函数的方法900的流程图。方法900包括提供具有相对于参考点布置在不同的方向中的多个输入钮的图形用户界面(910)。因此，多个输入钮的每个输入钮与参考点的距离可以被单独地调整。输入钮与参考点的距离确定在输入钮的方向中的方向函数的值。进一步地，方法900包括基于多个输入钮与参考点的距离生成方向函数，从而通过方向函数可以影响物理量(920)。

尽管在装置的情况下描述了一些方面，明显地，这些方面也表示各自的方法的描述，从而装置的块或设备也可被认为是各自的方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的情况中描述的或作为方法步骤的方面也表示各自的装置的各个块或细节或特征的描述。

根据特定实施需求，本发明的实施例可以在硬件或软件中实施。可以通过使用数字存储介质，例如软盘、DVD、蓝光光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存、硬盘驱动或者其上存储有可与可编程计算机系统协作或者彼此协作从而执行各个方法的电可读控制信号的任何其他磁性或光学存储器。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。因此，本发明的一些实施例包括具有电可读控制信号、能够与可编程计算机系统协作从而执行本文描述的方法的一个的数据载体。

一般地，本发明的方法可被实施为具有程序代码的计算机程序产品，其中当计算机程序产品在计算机上运行时，程序代码用于执行方法中的一个。程序代码也可以例如存储在机器可读载体上。

其他实施例包括用于执行本文描述的方法的一个的计算机程序，其中计算机程序存储在机器可读载体上。

换句话说，本发明的方法的实施例是具有程序代码的计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，程序代码用于执行方法中的一个。本发明的方法的另一个实施例是其上存储有用于执行本文的方法中的一个的计算机程序的数据载体(或数字存储介质或计算机可读介质)。

本发明的方法的进一步实施例是表示用于执行本文描述的方法的一个的计算机程序的数据流或信号序列。信号序列的数据流可被配置以便通过数据通信连接传输，例如通过互联网传输。

进一步的实施例包括处理元件，例如计算机或被配置为用于或者适用于操作本文描述的方法的一个的可编程逻辑装置。

进一步的实施例包括在其上安装用于执行本文描述的方法的一个的计算机程序的计算机。

在一些实施例中，可编程逻辑装置(例如现场可编程门阵列，FPGA)可用于执行本文描述的方法的一些或所有功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可与微处理器协作以执行本文描述的方法的一个。一般地，在一些实施例中，方法可通过任何硬件装置执行。硬件装置可以是通常可用的硬件例如计算机处理器(CPU)，或者方法特定的硬件例如ASIC。

上面描述的实施例仅仅表示本发明的原理的说明。本文描述的细节和布置的修改和变化对于本领域的其他技术人员是明显的。因此，本发明仅由所附的权利要求的范围限制，而不被基于实施例的描述和讨论示出的特定细节限制。

Claims (17)

1.一种用于改变音频场景的装置(100、200、202、204、300)，所述音频场景包括至少一个包括音频信号(104)和相关联的元数据(102)的音频对象，所述装置包括：

方向确定器(110)，被实施用于基于所述音频对象的所述元数据(102)确定所述音频对象的位置相对于参考点的方向；以及

音频场景处理装置(120)，被实施用于基于所述音频对象的被确定的方向(112)和被确定的方向函数(108)处理所述音频信号(104)、从所述音频信号(104)得到的处理的音频信号(106)或所述音频对象的元数据(102)以获得要被改变的所述元数据(102)的参数的、所述音频信号(104)的或从所述音频信号(104)得到的处理的音频信号(106)的与方向相关的放大或抑制。

2.根据权利要求1所述的装置，包括控制信号确定器(210)，所述控制信号确定器(210)被实施用于基于所述被确定的位置(112)和所述被确定的方向函数(108)确定控制所述音频场景处理装置(120)的控制信号(212)。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述音频场景处理装置(120)包括元数据修改器(220)，所述元数据修改器(220)被实施用于基于所述控制信号(212)改变所述音频对象的所述元数据(102)的参数。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述音频场景处理装置(120)包括音频信号修改器(230)，所述音频信号修改器(230)被实施用于基于所述控制信号(212)改变所述音频对象的所述音频信号(104)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，其中所述音频场景处理装置(120)被实施用于基于所述音频对象的所述音频信号(104)、所述音频对象的所述元数据(102)和所述控制信号(212)生成用于通过扬声器阵列再现所述改变的音频场景的多个扬声器信号(226)。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，包括参数选择器(301)，所述参数选择器(301)被实施用于从所述音频对象的所述元数据(102)或所述音频场景的场景描述(311)中选择要被改变的参数，其中所述控制信号确定器(210)被实施用于将基于所述音频对象的被确定的方向的所述被确定的方向函数(108、313)应用到所述要被改变的参数以确定所述控制信号(212、314)。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，包括方向函数适配器(303)，所述方向函数适配器(303)被实施用于使所述被确定的方向函数(108、313)的值的范围适配于要被改变的参数(312)的值的范围，其中所述控制信号确定器(210)被实施用于基于被适配的方向函数(316)确定所述控制信号(212、314)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，被实施用于改变所述音频场景的所有音频对象或所述音频场景的音频对象组中的所有音频对象。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中所述音频场景处理装置(120)被实施用于基于所述被确定的方向函数(108)和所述音频对象的位置的被确定的方向而以与频率相关的方式处理所述音频信号(104)或从所述音频信号得到的所述处理的音频信号(106)。

10.一种用于生成方向函数的装置(500)，包括：

图形用户界面(510)，包括相对于参考点(514)布置在不同的方向中的多个输入钮(512)，其中所述多个输入旋转(512)的每个输入钮(512)与所述参考点(514)的距离(516)能够被单独地调整，其中输入钮(512)与所述参考点(514)的距离(516)确定在所述输入钮(512)的方向中的方向函数的值；以及

方向函数确定器(520)，被实施用于基于所述多个输入钮(512)与所述参考点的距离(516)生成所述方向函数(522)，从而通过所述方向函数(522)能够影响物理量，

以及其中所述方向函数确定器(520)被实施用于通过插入基于所述多个输入钮(512)的距离(516)而获得的函数值来计算所述方向函数的进一步的函数值。

11.根据权利要求10所述的装置，包括被实施用于基于所述方向函数改变所述物理量的修改器。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其中所述图形用户界面(510)包括旋钮(612)，其中所述旋钮的旋转实现所述多个输入钮(512)的所有输入钮(512)的方向相等的改变。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的装置，其中所述图形用户界面(510)允许移位向量的输入，其中基于所述输入钮(512)的方向以及所述移位向量的长度和方向改变所述多个输入钮(512)的至少一个输入钮(512)相对于所述参考点(514)的距离(516)。

14.根据权利要求1至9中任一项所述的用于改变音频场景的装置包括根据权利要求10至13中任一项所述的用于生成方向函数的装置，其中所述用于生成方向函数的装置提供所述被确定的方向函数(108)。

15.一种用于改变音频场景的方法(800)，所述音频场景包括至少一个包括音频信号(104)和相关联的元数据(102)的音频对象，所述方法(800)包括：

基于所述音频对象的所述元数据确定所述音频对象的位置相对于参考点的方向(810)；以及

基于所述音频对象的位置的被确定的方向和被确定的方向函数处理所述音频信号、从所述音频信号得到的处理的音频信号或所述音频对象的所述元数据以获得要被改变的元数据的参数的、所述音频信号的或从所述音频信号得到的处理的音频信号的与方向相关的放大或抑制(820)。

16.一种用于生成方向函数的方法(900)，包括：

提供图形用户界面，所述图形用户界面包括相对于参考点布置在不同的方向中的多个输入钮，其中所述多个输入钮的每个输入钮与所述参考点的距离能够被单独地调整，其中输入钮与所述参考点的距离确定在所述输入钮的方向中的方向函数的值(910)；

通过插入基于所述多个输入钮的距离而获得的函数值来计算所述方向函数的进一步的函数值；以及

基于所述多个输入钮与所述参考点的距离生成所述方向函数，从而通过所述方向函数能够影响物理量(920)。

17.一种具有程序代码的计算机程序，当所述计算机程序在计算机或微控制器上运行时，所述程序代码执行根据权利要求15或16所述的方法。

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