CN105379309B - 用于再现声学场景的音频数据的安排和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于再现给定环境(1)中的声学场景(2)的音频数据的安排(8)，其中，该安排(8)被适配成用于至少针对一个耳机组件(3)的一个第一耳机声道(CH1)和一个第二耳机声道(CH2)生成多个音频信号，其中，这些音频信号与该声学场景(2)中的至少一个音频对象(Ox)和/或声源(Sy)相对应，该声学场景包括围绕一位收听者(L)所安排的至少一个给定的近范围(C0至Cm)和至少一个给定的远范围(D1至Dn)，从而使得该至少一个远范围(D1至Dn)中的任何一个远范围都要比该至少一个近范围(C0至Cm)中的任何一个近范围更远离该收听者(L)，其中，该安排(8)包括：‑一个第一耳机声道(CH1)；‑一个第二耳机声道(CH2)；‑一个基本声道提供器(6)，该基本声道提供器至少包括一个基本系统(4)，该基本系统被适配成用于再现与被安排在至少一个远范围(D1至Dn)中的至少一个音频对象(Ox)和/或声源(Sy)相对应的多个音频信号；‑一个邻近声道提供器(7)，该邻近声道提供器至少包括一个邻近系统(5)，该邻近系统被适配成用于再现与被安排在至少一个近范围(C0至Cm)中的至少一个音频对象(Ox)和/或声源(Sy)相对应的多个音频信号，其中：‑该基本声道提供器(6)被配置成用于提供该基本系统(4)的一个第一基本效果声道(BEC1)和一个第二基本效果声道(BEC2)以创建与至少一个远范围(D1至Dn)相对应的至少一个基本音频信号；‑该邻近声道提供器(7)被配置成用于提供该邻近系统(5)的一个第一邻近效果声道(PEC1)和一个第二邻近效果声道(PEC2)以创建与至少一个近范围(C0至Cm)相对应的至少一个邻近音频信号；并且其中，‑该第一耳机声道(CH1)由该第一基本效果声道(BEC1)和该第一邻近效果声道(PEC1)驱动；并且‑该第二耳机声道(CH2)由该第二基本效果声道(BEC2)和该第二邻近效果声道(PEC2)驱动。

Description

用于再现声学场景的音频数据的安排和方法
技术领域
本发明涉及一种用于再现音频数据——具体而言，用于驱动耳机组件的与给定环境中的至少一个音频对象和/或至少一个声源相对应的第一耳机声道和第二耳机声道——的安排和方法。
发明背景
多声道信号可以由三个或更多个扬声器(例如，5.1或7.1环绕声声道扬声器)进行再现以形成二维(2D)和/或三维(3D)效果。
常规环绕声系统可以产生置于关于定位在系统的所谓最有效点(sweet spot)中的一位收听者的任何方向上的声音。然而，常规的5.1或7.1环绕声系统并不允许再现收听者在靠近其头部的距离处所感知到的听觉事件。若干种其他的空间音频技术(如波场合成(WFS)或高阶高保真立体声(HOA)系统)能够产生所谓的集中源，该集中源可以使用大量扬声器将声能集中在相对于收听者的一个可确定位置处来引起上述邻近效应。
基于声道的环绕声再现和基于对象的场景渲染是本领范围中已知的。存在若干种用放置在所谓的最有效点周围的多个扬声器来再现音频的环绕声系统。最有效点是收听者为感知音频内容的最佳空间印象而应定位之处。这种类型的最常规系统是普遍的5.1或7.1系统，这些系统具有定位在围绕收听者的一个长方形、圆形或球形上的5个或7个扬声器以及一个低频效果声道。用于供给扬声器的音频信号或者是在产生过程期间通过混音器(例如，影片声轨、音乐声轨)形成，或者它们是例如在交互式游戏情景中或者从其他基于对象的情景实时地生成。
图1示出了一种众所周知的再现系统，该再现系统包括具有围绕环境1中(例如，在室内)的收听者L的位置X所安排的多个扬声器(4.1至4.5)和至少两个扬声器吧(5.1和5.2)的一个环绕系统，以产生多个音频信号，例如，影片声轨、音乐声轨、交互式游戏情景以及因此针对室内的收听者L的声学场景2：而该环绕系统产生远声音效果，并且这些扬声器吧(5.1和5.2)产生靠近收听者L的效果。
文献KR 100 818 660 B1描述了针对近场中的模型通过用不同的方法模拟近场中的远耳和近耳来提高虚拟现实的沉浸感的一种3D声音生成系统。针对近场中的模型的3D声音生成系统包括远耳处理单元和近耳处理单元。远耳处理单元处理在近场中所生成的声源中的到达定位在远侧处的耳朵中的声源。具有2KHz-5KHz截止频率的高通滤波器被包括在远耳处理单元处以便衰减高频。近耳处理单元处理在近场中所生成的声源中的到达定位在近侧处的耳朵中的声源。
文献WO 2011/068192 A1提供了一种实现声音从人体内部到人体外部(或者相反地，从人体外部到人体内部)的移动的声学空间。可安装在耳朵附近的声音输出装置被用作定位在人类头部中的内部声音的输出装置，并且定位在外部的声音输出装置被用作外部声音的输出装置；声音的空间效果被实现为在身体的内部与外部之间的声学空间。声学转换装置设有声音信号生成装置、可安装在收听者的耳朵附近的至少一个内部声音输出装置以及定位在距收听者一定距离处的至少一个外部声音输出装置。内部声音输出装置和外部声音输出装置能够进行同步输出，并且所述这些装置输出不同的声音信息，从而使得收听者可以听到来自内部声音输出装置和外部声音输出装置的声音。
发明内容
本发明的目的是通过各自被多个声道驱动用于形成多维(具体而言，二维或三维)声音效果的第一耳机和第二耳机来提供一种具有对声学场景中的音频数据的改进的再现的安排和方法。
该目的通过一种根据权利要求1所述的用于提供耳机组件的第一耳机声道和第二耳机声道的安排并且通过一种根据权利要求8所述的用于提供耳机组件的第一耳机声道和第二耳机声道的方法来实现。
从属权利要求中给出了本发明的优选实施例。
根据本发明，提供了一种用于再现在给定环境中的声学场景的音频数据的安排，以便驱动耳机组件的与被细分成至少一个远范围并细分成至少一个近范围的声学场景中的至少一个音频对象和/或至少一个声源相对应的至少第一耳机声道和第二耳机声道，例如，以便针对该至少第一和第二耳机声道生成多个音频信号，其中，该安排包括：
-第一耳机声道；
-第二耳机声道；
-基本声道提供器；
-邻近声道提供器，其中：
-该基本声道提供器被配置成用于提供基本系统的第一基本效果声道和第二基本效果声道以创建与至少一个远范围相对应的至少一个基本音频信号，具体而言，该基本声道提供器至少包括被适配成用于再现与被安排在至少一个远距离中的至少一个音频对象和/或声源相对应的音频信号的基本系统；
-该邻近声道提供器被配置成用于提供邻近系统的第一邻近效果声道和第二邻近效果声道以创建与至少一个近范围相对应的至少一个邻近音频信号，具体而言，该邻近声道提供器被适配成用于再现与被安排在至少一个近距离中的至少一个音频对象和/或声源相对应的音频信号；并且其中，
-该第一耳机声道由该第一基本效果声道和该第一邻近效果声道驱动；并且
-该第二耳机声道由该第二基本效果声道和该第二邻近效果声道驱动。
该第一和第二耳机声道与扩展的虚拟2D或3D声音效果相对应，其方式为使得，通过利用对距离(在远范围或近范围上或者在两个范围之间以及因此在远离与靠近之间的任何距离上)和/或方向(在到收听者的位置的角度位置中并且分别在第一和/或第二耳机声道上＝在左耳和/或右耳上)的感知来再现在相对于在声学场景和/或环境中的收听者的位置的虚拟和/或真实声学场景的空间中的给定的虚拟或真实音频对象和/或声源。
在一个示例性实施例中，声学场景包括围绕收听者安排的至少一个给定的近范围和至少一个给定的远范围。
在一个示例性实施例中，基本系统被适配成用于再现与被安排在至少一个远范围中的至少一个音频对象和/或声源相对应的多个音频信号。邻近系统被适配成用于再现与被安排在至少一个近范围中的至少一个音频对象和/或声源相对应的多个音频信号。
在一个示例性实施例中，音频对象是发出具有确定的发射特性(如例如，发射方向和阻尼)的声音的空间上分布的声学发射源。真实音频对象可以作为例如说话的人或者演奏音乐的音乐器材来给出。虚拟音频对象可以对应于虚拟场景，如视频游戏中的图形或者合成的背景噪声。在一个示例性实施例中，声源是在声学场景中从确定的位置发出声音的声学点源。声源可以例如由扬声器、音响机器或其他真实声源给出。
该安排可以用于交互式游戏情景、电影和/或其他PC应用中，其中，多维的(具体而言，2D或3D的)声音效果是令人期望的。具体而言，该安排允许2D或3D声音效果，具体而言，在耳机组件中所生成的邻近效果以及基本效果或远效果，这些效果非常靠近收听者以及远离收听者或者在两者之间的任何范围。为此目的，声学环境和/或声学场景被细分为给定数量的远范围和近范围。例如，在交互式游戏情景中，风噪声可以在至少一个给定的远范围中远离收听者地生成，其中，声音可以在至少一个给定的近范围中仅在收听者的一只耳朵中或者靠近收听者的耳朵处生成。在其他情景中，音频对象和/或声源使用在不同的近的或远的起作用的音频系统之间的平移(具体而言，平移，例如，在基本系统与邻近系统之间的混合)而围绕收听者在对应的远范围和/或近范围中移动，从而使得其对收听者听起来声音来自空间中的任何位置，其中，平移表示单耳声学信号或一对立体声学信号传播进入多个新的声学信号中，例如，进入一对新的立体声信号中。特别地，平移可以实现为基本系统与邻近系统之间的混合，从而使得收听者感知到音频对象和/或声源在声学场景中的移动。此外，在提供第一和第二耳机声道的过程中可以考虑收听者的移动(例如，头部移动)，其中，相应地利用收听者的头部位置来跟踪所生成的第一和第二耳机声道。
在一个示例性实施例中，基本系统和邻近系统被适配成用于通过在基本系统与邻近系统之间平移同一个音频对象和/或同一个声源——具体地其方式为使得此音频对象和/或此声源在这些近范围或这些远范围中的一个范围之内或者在不同的范围之间被平移——来处理此音频对象和/或此声源的对应的平移信息。
在一个可能的实施例中，基本系统是包括基于多个头部相关传递函数(HRTF)和/或双耳室内脉冲响应(BRIR)的基本系统的计算机实现的系统，该基本系统表示如何在收听者的双耳处接收来自给定环境中的远点的声音。基本声道提供器是2D或3D声道提供器，该2D或3D声道提供器被适配成用于针对对应的第一和第二耳机声道使用多个对应的头部相关传递函数和/或双耳室内脉冲响应进行基本系统感知以生成音频信号(具体而言，是基本音频信号)来提供第一和第二基本效果声道，该音频信号被适配成用于针对对应的第一和第二耳机声道在收听者的远范围中将至少一个音频对象和/或至少一个声源平移至对应的角度位置并且使其具有对应的强度。给出了(具体而言，测量了)针对耳机组件的基本系统的那些头部相关传递函数和双耳室内脉冲响应。
在一个可能的实施例中，邻近系统是包括基于HRTF/BRIR的邻近系统的计算机实现的系统，该邻近系统表示如何在收听者的双耳处接收来自给定环境中的近点的声音。邻近声道提供器是2D或3D声道提供器，该2D或3D声道提供器被适配成用于针对对应的第一和第二耳机声道使用多个对应的头部相关传递函数和/或双耳室内脉冲响应进行邻近系统感知以生成邻近音频信号来提供第一和第二邻近效果声道，该音频信号被适配成用于针对对应的第一和第二耳机声道在收听者的近范围中将至少一个音频对象和/或至少一个声源平移至对应的角度位置并且使其具有对应的强度。给出了(具体而言，测量了)针对耳机组件的邻近系统的那些头部相关传递函数和双耳室内脉冲响应。
在一个替代性实施例中，邻近声道提供器被适配成用于处理音频对象的和/或来自至少一个声源的所谓直接音频信号(例如，来自多个声吧的多个音频信号)，以在收听者的对应的近范围中创建该音频对象和/或该声源的音频信号，具体而言，针对对应的第一和第二耳机声道中的近感知提供第一和第二邻近效果声道。
为了给出可行的邻近声音效果并且为了在收听者的双耳处实现对音频对象和/或声源的自然感知，提供多个音频处理单元(具体而言，多个延迟单元和滤波器)以将所谓的直接音频信号适配用于第一和第二邻近效果声道并且因此在第一和第二耳机声道中的近感知。这在收听者的双耳处导致这样的声音效果：音频对象和/或声源在收听者的左耳以及右耳处以不同的强度再现，从而使得对音频对象和/或声源的自然感知得以实现。具体而言，针对来自收听者左侧的声学场景的空间中的声源，针对对应的左耳机声道创建比针对右耳耳机声道具有更大强度和其他频谱特性的音频信号。通过强度和频谱特性的这种差异，实现了自然感知。
为了提高针对收听者的多维的(2D或3D)声音效果并且取决于耳机组件的种类和/或真实音频设施的可用性，对耳机组件的第一和第二耳机声道的驱动可以另外由其他不同的多个音频系统支持，其中，每个音频系统可以仅创建声学环境的所限定的那些远范围和近范围中的一个或多于一个。
具体而言，该安排可以包括与另一个真实或虚拟音频系统(如在空间上或远离收听者安排的环绕系统和/或邻近系统)相组合的耳机组件，其中，耳机组件创建对应的近范围，而邻近系统创建另一个和/或与耳机组件相同的近范围以便进行近感知，并且环绕系统创建对应的远范围以便进行远感知。
在一个示例性实施例中，基本系统进一步包括被安排在给定环境中具有至少三个扬声器的环绕系统(例如，5.1或7.1环绕系统)，其中，基本声道提供器是环绕声道提供器，该环绕声道提供器用于通过针对环绕系统的这些对应的扬声器生成与被平移到至少一个远范围的至少一个音频对象相对应和/或来自至少一个声源的音频信号来提供第一和第二基本效果声道。
具体而言，环绕系统可以被设计为虚拟的或者空间上安排的音频系统(例如，家庭娱乐系统，如5.1或7.1环绕系统)，该音频系统与开背式耳机相组合以在不同情景中生成多维(例如，2D)声音效果，其中，远离收听者的声源和/或音频对象是由在这些远范围之一中的环绕系统生成，并且靠近收听者的多个声源和/或音频对象是由耳机组件在这些近范围之一中生成的。使用平移信息允许音频对象和/或声源在声学环境中在不同近范围与远范围之间的移动导致对到收听者的距离的变化的收听感知并且还导致对耳机组件以及基本系统的对应驱动。环绕系统可以被设计为虚拟的或者空间地或远离地安排的环绕系统，其中，在给定的环境中由计算机实现的系统来模拟虚拟环绕系统，并且真实环绕系统被安排在给定的环境中到收听者一定距离处。
在另一个示例性实施例中，邻近系统是包括多个扬声器的至少一个声吧，以便提供音频信号用于针对对应的声吧在收听者的近范围中将至少一个音频对象和/或至少一个声源平移至对应的角度位置并且使其具有对应强度以便进行进一步的近感知。具体而言，提供两个声吧，其中，一个声吧覆盖收听者的左侧而另一个声吧覆盖收听者的右侧。邻近系统可以被设计为虚拟的或远侧安排的邻近系统，其中，在给定的环境中通过计算机实现的系统来模拟虚拟邻近系统的这些声吧，并且真实邻近系统的这些声吧被安排在到收听者的一定距离处。
根据音频对象和/或声源的平移信息(例如，它们在声学场景中的位置，具体而言，它们到收听者的角度位置和/或距离))，该音频对象和/或声源在这些近范围或远范围中的一个范围之内或者在不同的范围之间被平移以通过驱动例如这些音频系统的(例如，头部组件以及邻近系统和/或基本系统的)这些音频声道之间的混合来创建基本效果声道和邻近效果声道。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于再现给定环境中的声学场景的音频数据的方法，该方法用于驱动耳机组件的与给定环境中的至少一个音频对象和/或至少一个声源相对应的至少第一耳机声道和第二耳机声道，具体而言，用于至少针对耳机组件(3)的第一耳机声道和第二耳机声道生成多个音频信号，其中，这些音频信号与至少一个音频对象和/或至少一个声源相对应，其中，该方法包括以下步骤：
-将声学场景和/或环境细分为至少一个远范围并且细分为至少一个近范围；
-提供第一耳机声道；
-提供第二耳机声道；其中
-基本声道提供器提供基本系统的第一基本效果声道和第二基本效果声道以创建至少一个远范围，具体而言，与该至少一个远范围相对应的至少一个基本音频信号；
-邻近声道提供器提供邻近系统的第一邻近效果声道和第二邻近效果声道以创建至少一个近范围，具体而言，与该至少一个近范围相对应的至少一个邻近音频信号；并且其中，
-第一耳机声道由该第一基本效果声道和该第一邻近效果声道驱动；并且
-第二耳机声道由该第二基本效果声道和该第二邻近效果声道驱动。
在一个示例性实施例中，被形成为2D或3D声道提供器的基本声道提供器针对对应的第一和第二耳机声道使用多个对应的头部相关传递函数(HRTF)和/或双耳室内脉冲响应(BRIR)生成音频信号来提供第一和第二基本效果声道，其中，该音频信号被适配成用于针对对应的第一和第二耳机声道在收听者的至少一个远范围内平移至少一个音频对象和/或至少一个声源。
在一个示例性实施例中，被形成为2D或3D声道提供器的邻近声道提供器针对对应的第一和第二耳机声道使用多个对应的头部相关传递函数(HRTF)和/或双耳室内脉冲响应(BRIR)生成音频信号来提供第一和第二邻近效果声道，该音频信号用于在收听者的至少一个近范围中平移至少一个音频对象和/或至少一个声源。
在一个替代性实施例中，邻近声道提供器计算多个直接音频信号(例如，来自多个声吧的多个音频信号)，以便针对对应的第一和第二耳机声道提供第一和第二邻近效果声道，该音频信号用于在收听者的近范围中平移至少一个音频对象和/或至少一个声源的音频信号。
为了提高2D或3D声音效果的可行性，用于第一邻近效果声道的这些直接音频信号相对于用于第二邻近效果声道的这些直接音频信号被延迟和/或以如用于第二邻近效果声道的这些直接音频信号更多或更少的强度而被创建，或者反之亦然。这使得能够向第一和第二耳机声道上提供类似于自然声(具体而言，远感知和近感知)的对音频对象和/或声源的不同的邻近效果和声音印象。
为了支持通过至少一个空间上的或远离地安排的音频系统向耳机组件上生成的2D或3D声音效果，被另外形成为环绕声道提供器的基本声道提供器通过生成音频信号针对空间安排的音频系统(具体而言，环绕系统)的这些对应的扬声器提供第一和第二基本效果声道，该音频信号用于在收听者的远范围中平移至少一个音频对象和/或至少一个声源。
根据本发明的另一个方面，一种具有用于执行以上所描述的方法的计算机程序的计算机可读记录媒质。
此外，以上所描述的安排用于在交互式游戏情景、软件情景或电影情景中执行该方法，具体而言，该方法用于再现与交互式游戏情景、软件情景、模拟环境相对应的音频数据。
此外，配备有以上所描述的安排的耳机组件形成多深度耳机。
本发明进一步的适用性范围将从下文给出的详细说明中变得清楚。然而，应理解，在指出本发明的优选实施例的同时，详细说明和具体实例仅是通过说明给出，因为在本发明的精神和范围内的各种改变和修改对于本领范围技术人员而言将从这个详细说明中变得清楚明白。
附图简要说明
从下文所给出的详细说明以及仅通过说明给出的并且因此不限制本发明的附图将更充分地理解本发明：
图1示出了如现有技术中已知的并且如以上所描述的一种用于再现声学场景的音频数据的安排，
图2示出了声学场景的环境的示例性实施例，该声学场景包括围绕收听者的位置的多个不同远范围和近范围，其中，该声学场景仅在耳机组件上进行再现，
图3示出了包括围绕收听者的位置的多个不同远范围和近范围的声学场景的示例，该声学场景由根据本发明的音频再现安排进行再现，
图4示出了声学场景的环境的另一个示例性实施例，该声学场景包括围绕收听者的位置的多个不同远范围和近范围，其中，该声学场景在耳机组件上并且在被形成为环绕系统的空间上或远离地安排的基本系统上进行再现，
图5示出了声学场景的环境的另一个示例性实施例，该声学场景包括围绕收听者的位置的多个不同远范围和近范围，其中，该声学场景在耳机组件上并且在被形成为环绕系统的上空间或远离地安排的基本系统上并且在被形成为声吧的空间上或远离地安排的邻近系统上进行再现，
图6示出了一种用于提供耳机组件的第一耳机声道和第二耳机声道的安排的可能实施例，并且
图7示出了一种用于提供耳机组件的第一邻近效果声道和第二邻近效果声道的基于HRTF/BRIR的邻近系统的替代性实施例。
在所有附图中，相应的部件用相同的参考符号标记。
优选实施方案的详细说明
图2示出了包括围绕收听者L的位置X的多个不同的远范围(D1至Dn)和近范围(C0至Cm)的声学场景2的示例性环境1。
环境1可以是真实空间或虚拟空间，例如，起居室或者在游戏中或在电影中或在软件情景中(例如，在影片声轨、音乐声轨中、在交互式游戏情景或者在其他基于对象的情景中)的空间。
声学场景2包括在虚拟环境1中所生成的至少一个音频对象Ox，例如，人声、风声、音频对象的噪声。此外或可替代地，声学场景2包括在环境1中所生成的至少一个声源Sy，例如，扬声器。
根据本发明，收听者L使用耳机组件3(例如，开背式耳机或闭背式耳机)。
根据声学场景2中的音频对象Ox和/或声源Sy的平移信息，该音频对象Ox和/或声源Sy被平移至这些对应的声学范围中的至少一个声学范围，具体而言，至这些远范围(D1至Dn)和/或这些近范围(C0至Cm)和/或在它们之间。具体而言，根据该平移信息，音频对象Ox和/或声源Sy分别在到收听者L的位置X的给定角度位置α和给定距离r中处于这些近距离(C0至Cm)或远距离(D1至Dn)中的至少一个距离之内并且具有对应强度的耳机组件3上再现。
在开背式耳机组件3(例如，入耳耳机)的情况下，由包括计算机程序的音频再现安排8生成声学场景2以及因此音频对象Ox和/或声源Sy，例如，使用表示如何在收听者的双耳处接收来自给定环境1中的远点和/或近点的声音的基于HRTF/BRIR的系统。音频再现安排8包括基本声道提供器6和邻近声道提供器7。在本示例性实施例中，基本声道提供器6包括计算机实现的基本系统4(例如，虚拟环绕系统)，该基本系统具有用于针对基本系统感知生成远声音效果(例如，与至少一个远范围(D1至Dn)相对应的至少一个基本音频信号)的远的基于HRTF/BRIR的系统4-HRTF，并且邻近声道提供器7包括计算机实现的邻近系统5(例如，虚拟扬声器吧)，该邻近系统具有用于针对邻近系统感知生成邻近声音效果(例如，与至少一个近范围(C0至Cm)相对应的至少一个近范围音频信号)的近的基于HRTF/BRIR的系统5-HRTF(图6中更详细地示出)。
一般而言，基本系统4被适配成用于再现与被安排在至少一个远范围(D1至Dn)中的至少一个音频对象Ox和/或声源Sy相对应的多个音频信号，其中，邻近系统5被适配成用于再现与被安排在至少一个近范围(C0至Cm)中的至少一个音频对象Ox和/或声源Sy相对应的多个音频信号。
给出了(具体而言，测量了)针对耳机组件3的计算机实现的基本系统4的那些头部相关传递函数和/或或双耳室内脉冲4-HRTF。同样还给出了(具体而言，测量了)邻近系统5的头部相关传递函数和/或双耳室内脉冲响应5-HRTF。
作为基于HRTF/BRIR的邻近系统的替代方案，邻近系统5(在图6中更详细地示出)也是计算机实现的系统，其被适配成用于处理音频对象Ox和/或声源Sy的直接音频信号DAS1、DAS2(在图7中示出)以生成在近范围(C0至Cm)中的多个音频信号来驱动耳机组件3。
为了经由耳机组件3实现在收听者L的双耳处对音频对象Ox和/或声源Sy的自然远感知和近感知，通过在耳机组件3上的那些对应的近距离(C0至Cm)或远距离(D1至Dn)之内或之间将对象Ox平移至对应的角度位置α并使其具有对应的强度来在相对于收听者L在给定距离r并且在给定角度位置α中用对距离r和/或方向的感知来重现音频对象Ox。因此，根据图2的实施例所设计的耳机组件3形成多深度耳机。
图3示出了声学场景2的一个示例，该声学场景具有不同的远范围(D1至Dn)和近范围(C0至Cm)并且具有由音频再现安排8(在图6中所示出的示例)的基本效果声道(BEC1，BEC2)和邻近效果声道(PEC1，PEC2)在耳机组件3的耳机声道(CH1，CH2)处所创建的围绕至少一个远范围D1的至少一个基本效果范围B0和围绕至少一个近范围C0的一个邻近效果范围P0。如以下进一步详细描述的，所创建的基本效果范围B0和邻近效果范围P0围绕收听者L在声学场景2中的位置X向其给出基本系统感知和邻近系统感知。
图4和图5示出了替代性实施例，其包括作为音频再现系统8的与另一个空间地或远离地安排的基本系统4’(图4)相组合的耳机组件3，以及与另一个空间地或远离地安排的基本系统4’且与另一个空间地或远离地安排的邻近系统5’(图5)相组合的耳机组件3。
根据本发明，音频再现系统在最简单的形式下仅包括具有第一基本系统4和第一邻近系统5的耳机组件3，该第一基本系统被设计为模拟例如环绕系统的基于HRTF/BRIR的基本系统，而该第一邻近系统被设计为模拟例如虚拟邻近系统的基于HRTF/BRIR的邻近系统或基于直接音频信号的邻近系统(例如声吧)。
在开背式耳机(例如，允许空气循环的开背式耳机)的情况下，音频再现系统可以另外包括如在图4中所示出的另一个基本系统4’。示例性示出的另一个基本系统4’被设计成环绕系统，例如，5.1或7.1环绕系统。所示出的环绕系统包括五个扬声器4.1至4.5。替代地，环绕系统可以包括三个、四个或更多个扬声器并且可以被设计为具有对应数量的扬声器以及一个音箱阵列/安排的3D环绕系统。此外，另一个基本系统4的一种简单设计是具有两个扬声器的立体声音频系统。
在音频再现系统的操作过程中，被平移至近范围(C0至Cm)的音频对象Ox和/或声源Sy由耳机组件3生成，其中，被平移至远范围(D1至Dn)的音频对象Ox和/或声源Sy由另一个基本系统4’生成。具体而言，根据音频对象Ox和/或声源Sy在声学场景2中的位置，可以用不同的平移信息(例如，不同的强度)生成音频对象Ox和/或声源Sy，以通过驱动耳机组件3并且相应地驱动另一个基本系统4’来在对应的近范围(C0至Cm)或远范围(D1至Dn)之内和/或之间创建那个音频对象Ox和/或那个声源Sy。因此，在近范围(C0至Cm)中的不同邻近声音效果由耳机组件3生成，并且在远范围(D1至Dn)中的不同远声音效果由另一个基本系统4’生成。
图5示出了一种音频再现系统，该音频再现系统包括与另一个基本系统4’以及另一个邻近系统5’相组合的耳机组件3。另一个邻近系统5’被形成为声吧5.1、5.2。声吧5.1、5.2中的每一个声吧均包括被安排为在收听者L的近距离中产生声音的多个扬声器。
根据另一个示例性实施例，将要被再现的声学场景2可以被设计为这样的声学场景：其中，音频对象Ox和/或声源Sy由耳机组件3(由基于HRTF/BRIR的邻近系统和/或直接音频信号驱动)和/或由真实声吧5.1、5.2生成并且被平移到至少一个近范围(C0至Cm)，并且其中，音频对象Ox和/或声源Sy由耳机组件3的另一个基本系统4’和/或基于计算机实现的HRTF/BRIR的基本系统4生成并且被平移到至少一个远范围(D1至Dn)。
具体而言，不同的音频再现单元可以被分配至这些声学远范围(D1至Dn)和近范围(C0至Cm)之一，以便针对收听者L产生远效果或基本效果以及近效果或邻近效果。例如，耳机组件3的基于HRTF/BRIR的邻近系统4可以被适配成用于创建第一近范围C0以在对应的第一近范围C0中生成邻近声音效果；另一个邻近系统5’(例如，声吧5.1、5.2)可以被适配成用于创建第二近范围Cm以在对应的第二近范围Cm中生成邻近声音效果；另一个基本系统4’(例如，环绕系统)可以被适配成用于创建第一远范围D1以在该第一远范围D1中生成远声音效果并且耳机组件3的基于HRTF/BRIR的基本系统4可以被适配成用于创建第二远范围D2以在该第二远范围D2中生成远声音效果。
根据本发明，在仅具有形成多深度耳机的耳机组件3的实施例中，如在图6中的示例性实施例中所示，耳机组件3由音频再现安排8驱动，以便驱动耳机组件3的第一耳机声道CH1和第二耳机声道CH2。
在除了耳机组件3之外还使用另一个基本系统4’(例如，在图4中所示出的环绕系统)和/或另一个邻近系统5’(例如，在图5中所示出的集中吧)的情况下，音频再现系统8另外包括对应的基本系统4’和对应的邻近系统5’(在图6中用虚线示出)。
图6示出了用于驱动耳机组件3的第一耳机声道CH1(例如，左耳机声道)和第二耳机声道CH2(例如，右耳机声道)的音频再现系统8的可能实施例。
音频再现安排8包括基本声道提供器6和邻近声道提供器7。
基本声道提供器6以及邻近声道提供器7被馈送以音频数据，例如，声学场景2的至少一个音频对象Ox的和/或至少一个声源Sy的数据流或声音。
基本声道提供器6允许在耳机声道CH1、CH2两者上均再现这些远范围(D1至Dn)中的音频数据以便进行基本系统感知。具体而言，基本声道提供器6包括虚拟基本系统或真实基本系统4，例如，具有多个扬声器(4.1至4.5)的环绕系统以及用于在耳机声道CH1、CH2处进行再现并因此感知基本系统4的基于HRTF/BRIR的基本系统4-HRTF。
邻近声道提供器7允许在耳机声道CH1、CH2两者上均再现这些近范围(C0至Cm)中的音频数据以便进行邻近系统感知。具体而言，邻近声道提供器7包括虚拟邻近系统或真实邻近系统5，例如，扬声器或声吧(5.1至5.2)以及用于在耳机声道CH1、CH2处进行再现并因此感知邻近系统5的基于HRTF/BRIR的邻近系统5-HRTF。
此外，每个提供器6、7(具体而言，对应的基本系统4和对应的邻近系统5)被另外馈送以平移信息P4、P5，例如，音频对象Ox和/或声源Sy相对于收听者L的距离r和/或角度位置α。
根据平移信息P4，由基本声道提供器6的虚拟或真实的基本系统4处理音频数据(例如，在对应的远距离r中的音频对象Ox和/或声源Sy的声音)以通过针对第一和第二耳机声道CH1、CH2提供第一和第二基本效果声道BEC1、BEC2来创建声学场景2的这些远范围(D1至Dn)。
根据平移信息P5，由邻近声道提供器7的虚拟或真实的邻近系统5处理音频数据(例如，在对应的近距离r中的音频对象Ox和/或声源Sy的声音)以通过针对第一和第二耳机声道CH1、CH2提供第一和第二邻近效果声道PEC1、PEC2来创建声学场景2的这些近范围(C0至Cm)。
基本声道提供器6被配置成用于使用基于HRTF/BRIR的基本系统4-HRTF处理远的音频对象Ox和/或远的声源Sy的音频数据以在第一和第二耳机声道CH1、CH2处创建这些远范围(D1至Dn)来提供第一基本效果声道BEC1和第二基本效果声道BEC2。
邻近声道提供器7被配置成用于使用基于HRTF/BRIR的邻近系统5-HRTF处理近的音频对象Ox和/或近的声源Sy的音频数据以在第一和第二耳机声道CH1、CH2处创建这些近范围(C0至Cm)来提供第一邻近效果声道PEC1和第二邻近效果声道PEC2。
换言之，基本声道提供器6(具体而言，具有基于HRTF/BRIR的基本系统4-HRTF的基本系统4)是虚拟的计算机实现的音频系统，该音频系统针对对应的第一和第二耳机声道CH1、CH2使用多个对应的头部相关传递函数(HRTF)和/或双耳室内脉冲响应(BRIR)提供音频信号，该音频信号用于在收听者L的给定远范围(D1至Dn)之内或这些远范围(D1至Dn)之间将音频对象Ox和/或声源Sy平移至对应角度位置并使其具有对应强度的音频信号。
为了定位最靠近收听者L的耳朵的特定声音效果，邻近声道提供器7替代地被设计为基于直接音频信号的邻近系统5，该邻近系统被配置成用于考虑每个对应的近音频对象Ox和/或声源Sy的特性以如图2中所描述的那样创建这些近范围(C0至Cm)并且针对第一和第二耳机声道CH1、CH2提供第一邻近效果声道PEC1和第二邻近效果声道PEC2。
为了在耳机组件3中组合并创建声学场景2的远和近声音效果，第一基本效果声道BEC1和第一邻近效果声道PEC1的所生成的这些音频信号以及第二基本效果声道BEC2和第二邻近效果声道PEC2的所生成的这些音频信号被组合以提供并驱动第一耳机声道CH1(例如，针对收听者L的左耳)和第二耳机声道CH2(例如，针对收听者L的右耳)。
具体而言，针对对应的第一和第二耳机声道CH1和CH2(例如，针对左耳机声道和右耳机声道、和/或针对虚拟的或真实的空间地或远离地安排的基本系统4和/或针对虚拟的或真实的空间地或远离地安排的邻近系统5)生成的虚拟或真实声学场景2的音频信号通过耳机组件3并且可能通过其他音频再现系统(例如，环绕系统和/或声吧5.1，5.2)向收听者L提供多维的(例如，2D或3D)远的和近的听觉印象，其方式为使得，远离收听者L所定位的音频对象Ox和/或声源Sy的音频信号在远范围(D1至Dn)中通过驱动基本系统4、4’(耳机组件3的基于HRTF/BRIR的基本系统4和/或环绕系统4’)中的至少一者被创建得具有更多的远声音效果并因此更远离收听者L并且使得靠近收听者L定位的音频对象Ox和/或声源Sy的音频信号在近范围(C0至Cm)中通过驱动邻近系统5、5’(耳机组件3的基于HRTF/BRIR的邻近系统5和/或具有声吧5.1，5.2的另一个邻近系统5’)中的至少一者被创建得具有更多的邻近效果并因此更靠近收听者L。
此外，考虑在声学场景2中从中生成这些音频信号的方向和/或角度位置α(例如，远离收听者L的左耳或远离收听者L的右耳)，其方式为使得，这些音频信号相应地由基本声道提供器6以及由邻近声道提供器7处理以驱动具有不同强度的耳机声道CH1或CH2，从而实现自然的感知。
此外，考虑在声学场景2中从中生成这些音频信号的方向和/或角度位置α(例如，远离收听者L的左耳或远离收听者L的右耳)，其方式为使得，这些音频信号相应地由基本声道提供器6以及由邻近声道提供器7处理以驱动具有不同强度的耳机声道CH1或CH2，从而实现自然的远感知和近感知。
图7示出了基于HRTF/BRIR的邻近系统5-HRTF(在图6中示出)的替代性实施例——用于提供耳机组件3的第一耳机声道CH1和第二耳机声道CH2的音频再现安排8的邻近声道提供器7的处理单元7.1。
该邻近声道提供器7被适配成用于计算并处理近音频对象Ox和/或近声源Sy的(例如，虚拟邻近系统5或另一个邻近系统5’的，具体而言，来自声吧5.1，5.2的)直接音频信号DAS1、DAS2，以便提供第一和第二邻近效果声道PEC1、PEC2以针对对应的第一和第二耳机声道CH1、CH2创建收听者L的近范围(C0至Cm)。
处理单元7.1针对第一和第二邻近效果声道PEC1、PEC2对直接信号DAS1、DAS2进行适配以实现更自然的感知。
具体而言，处理单元7.1包括对应的滤波器F(例如，频率滤波器)和时间延迟τ和信号加法器或组合器“+”，该对应的滤波器处理音频对象Ox或声源Sy的直接音频信号DAS1、DAS2以驱动邻近效果声道PEC1、PEC2从而创建这些近范围(C0至Cm)，其方式为使得，音频对象Ox或声源Sy针对对应的耳机声道CH1和CH2被平移至对应的角度位置并且在近范围(C0至Cm)中具有对应的强度。
更详细地，针对来自收听者L右侧的声学场景2的空间中的声源Sy或音频对象Ox，处理单元7.1被适配成用于针对耳机声道CH1、CH2并因此针对第一和第二邻近效果声道PEC1和PEC2两者生成音频信号，其中，针对对应右声道(例如，PEC1和CH1)创建比针对左声道(例如，PEC2和CH2)具有更大强度的音频信号，或反之亦然。通过这种强度差异，考虑了声波通过空气的路径，并且在收听者L的双耳处实现自然感知。
另外但未进一步示出的，音频再现安排8可以针对另一个空间地或远离地安排的基本系统4’和/或具有声吧5.1、5.2的另一个邻近系统5’提供其他效果声道。
此外，音频再现安排8可以包括多于一个的基本声道提供器6和多于一个的邻近声道提供器7，具体而言，针对每个音频系统具有一个单独的声道提供器。
参考列表
1 环境
2 声学场景
3 耳机组件
4 基本系统
4-HRTF 基于HRTF和/或BRIR的基本系统
4’ 另一个基本系统
4.1……4.5 扬声器
5 邻近系统
5’ 另一个邻近系统
5.1……5.2 声吧
6 基本声道提供器
5-HRTF 基于HRTF和/或BRIR的邻近系统
7 邻近声道提供器
7.1 延迟单元
8 音频再现安排
BEC1 第一基本效果声道
BEC2 第二基本效果声道
BRIR 双耳室内脉冲响应
C0……Cm 近范围
CH1 第一耳机声道
CH2 第二耳机声道
D1……Dn 远范围
DAS1 第一直接音频信号
DAS2 第二直接音频信号
F 滤波器
HRTF 头部相关传递函数
L 收听者
Ox 音频对象
PEC1 第一邻近效果声道
PEC2 第二邻近效果声道
r 距离
Sy 声源
τ 时延
α 角度位置

Claims (23)

1.一种用于再现给定环境(1)中的声学场景(2)的音频数据的安排(8)，其中，该安排(8)被适配成用于至少针对一个耳机组件(3)的一个第一耳机声道(CH1)和一个第二耳机声道(CH2)生成多个音频信号，其中，这些音频信号与该声学场景(2)中的至少一个音频对象(Ox)和/或声源(Sy)相对应，该声学场景包括围绕一位收听者(L)所安排的至少一个给定的近范围(C0至Cm)和至少一个给定的远范围(D1至Dn)，使得该至少一个给定的远范围(D1至Dn)中的任何一个远范围都要比该至少一个给定的近范围(C0至Cm)中的任何一个近范围更远离该收听者(L)，其中，该安排(8)包括：
-该第一耳机声道(CH1)；
-该第二耳机声道(CH2)；
-一个基本声道提供器(6)，该基本声道提供器至少包括一个基本系统(4)，该基本系统被适配成用于再现与被安排在至少一个远范围(D1至Dn)中的至少一个音频对象(Ox)和/或声源(Sy)相对应的多个音频信号；
-一个邻近声道提供器(7)，该邻近声道提供器至少包括一个邻近系统(5)，该邻近系统被适配成用于再现与被安排在至少一个近范围(C0至Cm)中的至少一个音频对象(Ox)和/或声源(Sy)相对应的多个音频信号，其中：
-该基本声道提供器(6)被配置成用于提供该基本系统(4)的一个第一基本效果声道(BEC1)和一个第二基本效果声道(BEC2)以创建与至少一个远范围(D1至Dn)相对应的至少一个基本音频信号；
-该邻近声道提供器(7)被配置成用于提供该邻近系统(5)的一个第一邻近效果声道(PEC1)和一个第二邻近效果声道(PEC2)以创建与至少一个近范围(C0至Cm)相对应的至少一个邻近音频信号；并且其中，
-该第一耳机声道(CH1)由该第一基本效果声道(BEC1)和该第一邻近效果声道(PEC1)驱动；并且
-该第二耳机声道(CH2)由该第二基本效果声道(BEC2)和该第二邻近效果声道(PEC2)驱动。
2.根据权利要求1所述的安排，其中，
该基本系统(4)和该邻近系统(5)被适配成用于通过在该基本系统(4)与该邻近系统(5)之间平移同一个音频对象(Ox)和/或同一个声源(Sy)来处理此音频对象(Ox)和/或此声源(Sy)的平移信息(P4，P5)。
3.根据权利要求2所述的安排，其中，
该基本系统(4)和该邻近系统(5)被适配成用于通过以下方式在该基本系统(4)与该邻近系统(5)之间平移同一个音频对象(Ox)和/或同一个声源(Sy)来处理此音频对象(Ox)和/或此声源(Sy)的平移信息(P4，P5)：使得此音频对象(Ox)和/或此声源(Sy)在这些近范围(C0至Cm)或这些远范围(D1至Dn)中的一个范围之内或者在不同的范围(C0至Cm，D1至Dn)之间被平移。
4.根据权利要求1-3之一所述的安排，其中，
该基本系统(4)包括基于多个头部相关传递函数(HRTF)和/或双耳室内脉冲响应(BRIR)的基本系统(4-HRTF)，其中，该基本声道提供器(6)是一个2D或3D声道提供器，该2D或3D声道提供器被适配成用于针对对应的第一耳机声道(CH1)和第二耳机声道(CH2)使用对应的多个头部相关传递函数(HRTF)和/或双耳室内脉冲响应(BRIR)生成一个音频信号来提供该第一基本效果声道(BEC1)和该第二基本效果声道(BEC2)，该音频信号被适配成用于在该收听者(L)的至少一个远范围(D1至Dn)内平移至少一个音频对象(Ox)和/或至少一个声源(Sy)。
5.根据权利要求1-3之一所述的安排，其中，
该邻近系统(5)包括基于多个头部相关传递函数(HRTF)和/或双耳室内脉冲响应(BRIR)的邻近系统(5-HRTF)，其中，该邻近声道提供器(7)是一个2D或3D声道提供器，该2D或3D声道提供器被适配成用于针对对应的第一耳机声道(CH1)和第二耳机声道(CH2)使用对应的多个头部相关传递函数(HRTF)和/或双耳室内脉冲响应(BRIR)生成一个音频信号来提供该第一邻近效果声道(PEC1)和该第二邻近效果声道(PEC2)，该音频信号被适配成用于在该收听者(L)的至少一个近范围(C0至Cm)内平移至少一个音频对象(Ox)和/或至少一个声源(Sy)。
6.根据权利要求4所述的安排，其中，
该邻近系统(5)包括基于多个头部相关传递函数(HRTF)和/或双耳室内脉冲响应(BRIR)的邻近系统(5-HRTF)，其中，该邻近声道提供器(7)是一个2D或3D声道提供器，该2D或3D声道提供器被适配成用于针对对应的第一耳机声道(CH1)和第二耳机声道(CH2)使用对应的多个头部相关传递函数(HRTF)和/或双耳室内脉冲响应(BRIR)生成一个音频信号来提供该第一邻近效果声道(PEC1)和该第二邻近效果声道(PEC2)，该音频信号被适配成用于在该收听者(L)的至少一个近范围(C0至Cm)内平移至少一个音频对象(Ox)和/或至少一个声源(Sy)。
7.根据权利要求1-3和6之一所述的安排，其中，
该基本系统(4)是在该给定环境(1)中具有至少四个扬声器(4.1至4.5)的一个环绕系统(4’)，其中，该基本声道提供器(6)是一个环绕声道提供器，该环绕声道提供器用于通过针对该环绕系统(4’)的这些对应的扬声器(4.1至4.5)生成与被平移到至少一个远范围(D1至Dn)的至少一个音频对象(Ox)相对应和/或来自至少一个声源(Sy)的一个音频信号来提供该第一基本效果声道(BEC1)和该第二基本效果声道(BEC2)。
8.根据权利要求4所述的安排，其中，
该基本系统(4)是在该给定环境(1)中具有至少四个扬声器(4.1至4.5)的一个环绕系统(4’)，其中，该基本声道提供器(6)是一个环绕声道提供器，该环绕声道提供器用于通过针对该环绕系统(4’)的这些对应的扬声器(4.1至4.5)生成与被平移到至少一个远范围(D1至Dn)的至少一个音频对象(Ox)相对应和/或来自至少一个声源(Sy)的一个音频信号来提供该第一基本效果声道(BEC1)和该第二基本效果声道(BEC2)。
9.根据权利要求5所述的安排，其中，
该基本系统(4)是在该给定环境(1)中具有至少四个扬声器(4.1至4.5)的一个环绕系统(4’)，其中，该基本声道提供器(6)是一个环绕声道提供器，该环绕声道提供器用于通过针对该环绕系统(4’)的这些对应的扬声器(4.1至4.5)生成与被平移到至少一个远范围(D1至Dn)的至少一个音频对象(Ox)相对应和/或来自至少一个声源(Sy)的一个音频信号来提供该第一基本效果声道(BEC1)和该第二基本效果声道(BEC2)。
10.根据权利要求1-3和6之一所述的安排，其中，
该邻近系统(5)是包括多个扬声器的至少一个声吧(5.1，5.2)。
11.根据权利要求4所述的安排，其中，
该邻近系统(5)是包括多个扬声器的至少一个声吧(5.1，5.2)。
12.根据权利要求5所述的安排，其中，
该邻近系统(5)是包括多个扬声器的至少一个声吧(5.1，5.2)。
13.一种用于再现给定环境(1)中的声学场景(2)的音频数据的方法，其中，该方法被适配成用于至少针对一个耳机组件(3)的一个第一耳机声道(CH1)和一个第二耳机声道(CH2)生成多个音频信号，其中，这些音频信号与在该给定环境(1)中的至少一个音频对象(Ox)和/或至少一个声源(Sy)相对应，该方法包括：
-将该声学场景(2)和/或该给定环境(1)细分为围绕一位收听者(L)所安排的至少一个远范围(D1至Dn)和至少一个近范围(C0至Cm)；
-提供该第一耳机声道(CH1)；
-提供该第二耳机声道(CH2)；其中，
-一个基本声道提供器(6)提供一个基本系统(4)的一个第一基本效果声道(BEC1)和一个第二基本效果声道(BEC2)以创建与至少一个远范围(D1至Dn)相对应的至少一个基本音频信号；
-一个邻近声道提供器(7)提供一个邻近系统(5)的一个第一邻近效果声道(PEC1)和一个第二邻近效果声道(PEC2)以创建与至少一个近范围(C0至Cm)相对应的至少一个邻近音频信号；并且其中，
-该第一耳机声道(CH1)由该第一基本效果声道(BEC1)和该第一邻近效果声道(PEC1)驱动；并且
-该第二耳机声道(CH2)由该第二基本效果声道(BEC2)和该第二邻近效果声道(PEC2)驱动。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，
由该基本系统(4)和该邻近系统(5)处理同一个音频对象(Ox)和/或同一个声源(Sy)的平移信息(P4，P5)，以便在该基本系统(4)与该邻近系统(5)之间平移此音频对象(Ox)和/或此声源(Sy)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，
对同一个音频对象(Ox)和/或同一个声源(Sy)的平移信息(P4，P5)进行处理，其方式为使得此音频对象(Ox)和/或此声源(Sy)在这些近范围(C0至Cm)或这些远范围(D1至Dn)中的一个范围之内或者在不同范围(C0至Cm，D1至Dn)之间被平移。
16.根据权利要求13-15之一所述的方法，其中，
被形成为一个2D或3D声道提供器的该基本声道提供器(6)针对对应的第一耳机声道(CH1)和第二耳机声道(CH2)使用对应的多个头部相关传递函数和/或双耳室内脉冲响应(4-HRTF)生成一个音频信号来提供该第一基本效果声道(BEC1)和该第二基本效果声道(BEC2)，其中，该音频信号被适配成用于在一个对应的远范围(D1至Dn)中平移至少一个音频对象(Ox)和/或至少一个声源(Sy)。
17.根据权利要求13-15之一所述的方法，其中，
被形成为一个2D或3D声道提供器的该邻近声道提供器(7)使用对应的多个头部相关传递函数和/或双耳室内脉冲响应(5-HRTF)针对对应的第一耳机声道(CH1)和第二耳机声道(CH2)提供一个音频信号来提供该第一邻近效果声道(PEC1)和该第二邻近效果声道(PEC2)，该音频信号用于在一位收听者(L)的至少一个近范围(C0……Cm)中平移至少一个音频对象(Ox)和/或至少一个声源(Sy)。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，
被形成为一个2D或3D声道提供器的该邻近声道提供器(7)使用该对应的多个头部相关传递函数和/或双耳室内脉冲响应(5-HRTF)针对对应的第一耳机声道(CH1)和第二耳机声道(CH2)提供一个音频信号来提供该第一邻近效果声道(PEC1)和该第二邻近效果声道(PEC2)，该音频信号用于在一位收听者(L)的至少一个近范围(C0……Cm)中平移至少一个音频对象(Ox)和/或至少一个声源(Sy)。
19.根据权利要求13-15和18之一所述的方法，其中，被另外形成为一个环绕声道提供器的该基本声道提供器(6)针对具有给定数量的扬声器(4.1至4.5)的一个环绕系统通过生成一个音频信号来提供该第一基本效果声道(BEC1)和该第二基本效果声道(BEC2)，该音频信号用于在一位收听者(L)的一个对应的远范围(D1……Dn)中平移至少一个音频对象(Ox)和/或至少一个声源(Sy)。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，被另外形成为一个环绕声道提供器的该基本声道提供器(6)针对具有给定数量的扬声器(4.1至4.5)的一个环绕系统通过生成一个音频信号来提供该第一基本效果声道(BEC1)和该第二基本效果声道(BEC2)，该音频信号用于在一位收听者(L)的一个对应的远范围(D1……Dn)中平移至少一个音频对象(Ox)和/或至少一个声源(Sy)。
21.根据权利要求17所述的方法，其中，被另外形成为一个环绕声道提供器的该基本声道提供器(6)针对具有给定数量的扬声器(4.1至4.5)的一个环绕系统通过生成一个音频信号来提供该第一基本效果声道(BEC1)和该第二基本效果声道(BEC2)，该音频信号用于在一位收听者(L)的一个对应的远范围(D1……Dn)中平移至少一个音频对象(Ox)和/或至少一个声源(Sy)。
22.一种计算机可读记录介质，该计算机可读记录介质具有用于执行根据权利要求13-21中任一项所述的方法的一个计算机程序。
23.根据权利要求1-12中任一项所述的安排(8)的用途，该安排用于执行根据权利要求13-21中任一项所述的方法，该方法用于再现与交互式游戏情景、软件情景、音频情景或电影情景相对应的音频数据。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9706329B2 (en) * 2015-01-08 2017-07-11 Raytheon Bbn Technologies Corp. Multiuser, geofixed acoustic simulations
US9972895B2 (en) 2015-08-29 2018-05-15 Bragi GmbH Antenna for use in a wearable device
US9949013B2 (en) 2015-08-29 2018-04-17 Bragi GmbH Near field gesture control system and method
US9843853B2 (en) 2015-08-29 2017-12-12 Bragi GmbH Power control for battery powered personal area network device system and method
US9949008B2 (en) 2015-08-29 2018-04-17 Bragi GmbH Reproduction of ambient environmental sound for acoustic transparency of ear canal device system and method
US9905088B2 (en) 2015-08-29 2018-02-27 Bragi GmbH Responsive visual communication system and method
US10104458B2 (en) 2015-10-20 2018-10-16 Bragi GmbH Enhanced biometric control systems for detection of emergency events system and method
US9980189B2 (en) 2015-10-20 2018-05-22 Bragi GmbH Diversity bluetooth system and method
US9980033B2 (en) 2015-12-21 2018-05-22 Bragi GmbH Microphone natural speech capture voice dictation system and method
US9939891B2 (en) 2015-12-21 2018-04-10 Bragi GmbH Voice dictation systems using earpiece microphone system and method
US10085091B2 (en) 2016-02-09 2018-09-25 Bragi GmbH Ambient volume modification through environmental microphone feedback loop system and method
US10085082B2 (en) 2016-03-11 2018-09-25 Bragi GmbH Earpiece with GPS receiver
US10045116B2 (en) 2016-03-14 2018-08-07 Bragi GmbH Explosive sound pressure level active noise cancellation utilizing completely wireless earpieces system and method
US10052065B2 (en) 2016-03-23 2018-08-21 Bragi GmbH Earpiece life monitor with capability of automatic notification system and method
MX2018011437A (es) * 2016-03-31 2019-01-10 3M Innovative Properties Co Cabina de simulacion de ruido para probar y demostrar de forma segura equipos de proteccion auditiva.
US10015579B2 (en) 2016-04-08 2018-07-03 Bragi GmbH Audio accelerometric feedback through bilateral ear worn device system and method
US10013542B2 (en) 2016-04-28 2018-07-03 Bragi GmbH Biometric interface system and method
US10045110B2 (en) 2016-07-06 2018-08-07 Bragi GmbH Selective sound field environment processing system and method
US10201309B2 (en) 2016-07-06 2019-02-12 Bragi GmbH Detection of physiological data using radar/lidar of wireless earpieces
WO2018079254A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Binaural rendering apparatus and method for playing back of multiple audio sources
US10062373B2 (en) 2016-11-03 2018-08-28 Bragi GmbH Selective audio isolation from body generated sound system and method
US10045117B2 (en) 2016-11-04 2018-08-07 Bragi GmbH Earpiece with modified ambient environment over-ride function
US10045112B2 (en) 2016-11-04 2018-08-07 Bragi GmbH Earpiece with added ambient environment
US10063957B2 (en) 2016-11-04 2018-08-28 Bragi GmbH Earpiece with source selection within ambient environment
US10058282B2 (en) * 2016-11-04 2018-08-28 Bragi GmbH Manual operation assistance with earpiece with 3D sound cues
US10158963B2 (en) * 2017-01-30 2018-12-18 Google Llc Ambisonic audio with non-head tracked stereo based on head position and time
US10771881B2 (en) 2017-02-27 2020-09-08 Bragi GmbH Earpiece with audio 3D menu
US11544104B2 (en) 2017-03-22 2023-01-03 Bragi GmbH Load sharing between wireless earpieces
US10575086B2 (en) 2017-03-22 2020-02-25 Bragi GmbH System and method for sharing wireless earpieces
US11380430B2 (en) 2017-03-22 2022-07-05 Bragi GmbH System and method for populating electronic medical records with wireless earpieces
US11694771B2 (en) 2017-03-22 2023-07-04 Bragi GmbH System and method for populating electronic health records with wireless earpieces
JP7143843B2 (ja) * 2017-04-13 2022-09-29 ソニーグループ株式会社 信号処理装置および方法、並びにプログラム
US10708699B2 (en) 2017-05-03 2020-07-07 Bragi GmbH Hearing aid with added functionality
US10264380B2 (en) * 2017-05-09 2019-04-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Spatial audio for three-dimensional data sets
US11116415B2 (en) 2017-06-07 2021-09-14 Bragi GmbH Use of body-worn radar for biometric measurements, contextual awareness and identification
US11013445B2 (en) 2017-06-08 2021-05-25 Bragi GmbH Wireless earpiece with transcranial stimulation
US10344960B2 (en) 2017-09-19 2019-07-09 Bragi GmbH Wireless earpiece controlled medical headlight
US11272367B2 (en) 2017-09-20 2022-03-08 Bragi GmbH Wireless earpieces for hub communications
DE102018216604A1 (de) * 2017-09-29 2019-04-04 Apple Inc. System zur Übertragung von Schall in den und aus dem Kopf eines Hörers unter Verwendung eines virtuellen akustischen Systems
EP3726859A4 (en) * 2017-12-12 2021-04-14 Sony Corporation SIGNAL PROCESSING DEVICE AND METHOD, AND PROGRAM
GB2573362B (en) 2018-02-08 2021-12-01 Dolby Laboratories Licensing Corp Combined near-field and far-field audio rendering and playback
CN108766454A (zh) * 2018-06-28 2018-11-06 浙江飞歌电子科技有限公司 一种语音噪声抑制方法及装置
US10887717B2 (en) * 2018-07-12 2021-01-05 Sony Interactive Entertainment Inc. Method for acoustically rendering the size of sound a source
CN109188019B (zh) * 2018-11-05 2021-02-05 华北电力大学 基于多重信号分类算法的三维风速风向测量方法
CN112789869B (zh) * 2018-11-19 2022-05-17 深圳市欢太科技有限公司 三维音效的实现方法、装置、存储介质及电子设备
CN109618274B (zh) * 2018-11-23 2021-02-19 华南理工大学 一种基于角度映射表的虚拟声重放方法、电子设备及介质
JPWO2022004421A1 (zh) * 2020-07-02 2022-01-06

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100818660B1 (ko) * 2007-03-22 2008-04-02 광주과학기술원 근거리 모델을 위한 3차원 음향 생성 장치
WO2011068192A1 (ja) * 2009-12-03 2011-06-09 独立行政法人科学技術振興機構 音響変換装置
WO2012145176A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-26 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and system for upmixing audio to generate 3d audio

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2343347B (en) * 1998-06-20 2002-12-31 Central Research Lab Ltd A method of synthesising an audio signal
EP2154911A1 (en) * 2008-08-13 2010-02-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. An apparatus for determining a spatial output multi-channel audio signal
US20100226506A1 (en) * 2009-03-09 2010-09-09 Bruce David Bayes Headrest sound system
US9107023B2 (en) * 2011-03-18 2015-08-11 Dolby Laboratories Licensing Corporation N surround

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100818660B1 (ko) * 2007-03-22 2008-04-02 광주과학기술원 근거리 모델을 위한 3차원 음향 생성 장치
WO2011068192A1 (ja) * 2009-12-03 2011-06-09 独立行政法人科学技術振興機構 音響変換装置
WO2012145176A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-26 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and system for upmixing audio to generate 3d audio

Also Published As

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