CN106576211B

CN106576211B - 音频处理装置

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Publication number: CN106576211B
Application number: CN201580045033.0A
Authority: CN
Inventors: 德永竜二; 福地弘行
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2014-09-01
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2019-02-15
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: WO2016035567A1; JP6629739B2; US10547960B2; CN106576211A; US20170257720A1; JPWO2016035567A1

Abstract

本技术涉及一种音频处理装置，通过该音频处理装置可将7.1声道音频数据下混成2声道音频数据。从由MPEG4(运动图像专家组4)限定的用于将7.1声道音频数据下混成5.1声道音频数据的系数及由该标准限定的用于将5.1声道音频数据下混成2声道音频数据的系数设置用于将7.1声道音频数据下混成2声道音频数据的系数，然后，将该系数储存在2声道下混系数单元(22)中。2声道下混单元(21)使用2声道下混系数单元(22)中储存的系数来将7.1声道音频数据下混成2声道音频数据。本技术可应用于音频处理装置。

Description

音频处理装置

技术领域

本技术涉及一种音频处理装置，具体地，涉及一种能够适当地将7.1声道音频数据转换成2声道音频数据的音频处理装置。

背景技术

在MPEG4音频标准(ISO/IEC 14496-3:2009/Amd 4:2013)中，7.1声道高级音频编码(AAC)的描述方法及用于减少声道数目的下混方法已被标准化(例如，参见非专利文献1)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：ISO/IEC 14496-3 2009Amd 4 2013

发明内容

发明所解决的问题

在上述所述标准中，尽管限定了用于将7.1声道音频数据转换成5.1声道的下混方法(downmixing method)，然而，未限定用于将7.1声道音频数据转换成2声道音频数据的方法。

为此，需要应用将5.1声道音频数据转换成2声道的传统下混方法。换言之，为了将7.1声道音频数据下混(downmix)成2声道音频数据，需要基于标准将7.1声道音频数据下混成5.1声道音频数据，并且进一步将由此被下混的5.1声道音频数据下混成2声道音频数据。

因此，该过程变得繁琐，此外，音频数据在下混之后的总功率量、声道之间的功率比、或定位位置会改变，因此，存在不能将7.1声道音频数据适当地下混成2声道音频数据的情况。

本技术使得可以将7.1声道音频数据直接转换成2声道音频数据并且将总功率量调整为适当的，与下混之前相同的量。

问题的解决方案

根据本技术的第一方面的音频处理装置包括系数单元和转换单元。系数单元储存由运动图像专家组4(MPEG4)音频标准指定的用于将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据的系数。转换单元使用系数单元中储存的系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

MPEG4音频标准可以是ISO/IEC 14496-3:2009/Amd 4:2013。

系数包括第三系数，第三系数用于使用由运动图像专家组4(MPEG4)音频标准指定的第一系数和由该标准指定的第二系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，其中，第一系数用于将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与5.1声道扬声器系统对应的音频数据，并且第二系数用于将与5.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。转换单元可被配置成使用系数单元中储存的第三系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

转换单元可被配置成通过使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和和声道之间的功率比相等，来将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

7.1声道扬声器系统可以是7.1声道后置(back)。

转换单元可被配置成设置使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等的缩放系数(scaling coefficient)、通过缩放系数和系数使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等、并且将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

缩放系数可包括调整从后方环绕扬声器输出的音频数据的功率的第一缩放系数。

缩放系数可包括第一缩放系数和第二缩放系数，第一缩放系数调整从后方环绕扬声器输出的音频数据的功率，并且第二缩放系数调整从环绕扬声器输出的音频数据的功率。

7.1声道扬声器系统可以是7.1声道前置(front)。

转换单元可被配置为将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，以使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等。

系数单元可被配置成包括根据组成7.1声道前置的扬声器的布置储存用于将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据以使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等的系数的系数单元。转换单元可被配置成使用系数单元中储存的系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据，以分别使得功率之和与声道之间的功率比相等。

系数单元可被配置成储存第三系数，第三系数用于使用由运动图像专家组4(MPEG4)音频标准指定的第一系数和由该标准指定的第二系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，其中，第一系数用于将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与5.1声道扬声器系统对应的音频数据，并且第二系数用于将与5.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。转换单元可被配置成使用系数单元中储存的第三系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，以分别使得功率之和与声道之间的功率比相等。

转换单元可被配置成设置使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与和2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等的缩放系数、通过缩放系数和系数使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等、并且将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

7.1声道扬声器系统可以是7.1声道顶置(top)。

转换单元可被配置成设置使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等的缩放系数、通过缩放系数和系数使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等、并且将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

根据本技术的第二方面的音频处理装置包括第一转换单元、第二转换单元、第一系数单元、以及第二系数单元。第一转换单元将由运动图像专家组4(MPEG4)音频标准指定的与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与5.1声道扬声器系统对应的音频数据。第二转换单元将通过第一转换单元下混的与5.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。第一系数单元储存第一系数，第一系数用于当最终输出与5.1声道扬声器系统对应的音频数据时执行至与5.1声道扬声器系统对应的音频数据的下混。第二系数单元储存第二系数，第二系数用于当最终输出与2声道扬声器系统对应的音频数据时执行至与2声道扬声器系统对应的音频数据的下混。当与7.1声道扬声器系统对应的音频数据被最终下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据并且被输出时，第一转换单元使用第二系数单元中储存的系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，并且使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和、声道之间的功率比、以及下混之后的定位位置分别和与最终输出的2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和、声道之间的功率比、以及下混之后的定位位置相等。

7.1声道扬声器系统可以是7.1声道前置。

在本技术的第一方面中，存储由运动图像专家组4(MPEG4)音频标准指定的用于将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据的系数。使用储存的系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

在本技术的第二方面中，在将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与5.1声道扬声器系统对应的音频数据并且将下混的与5.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与由运动图像专家组4(MPEG4)音频标准指定的2声道扬声器系统对应的音频数据的情况下，当最终输出与5.1声道扬声器系统对应的音频数据时，储存用于执行至与5.1声道扬声器系统对应的音频数据的下混的第一系数，并且当最终输出与2声道扬声器系统对应的音频数据时，储存用于执行至与2声道扬声器系统对应的音频数据的下混的第二系数。当与7.1声道扬声器系统对应的音频数据被最终下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据并且被输出时，使用第二系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，第二系数使得与与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和、声道之间的功率比、以及下混之后的定位位置和最终输出的与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和、声道之间的功率比、以及下混之后的定位位置相等。

根据本技术的第一方面和第二方面的相应音频处理装置可以是用作音频处理装置的独立装置或模块。

发明效果

根据本技术的一方面，可以将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据适当地下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

附图说明

[图1]是用于说明7.1声道后置的简图，其是7.1声道音频数据的第一配置实施例。

[图2]是用于示出传统音频处理装置的配置实施例的简图。

[图3]是用于说明由图2中将7.1声道后置音频数据下混成5.1声道音频数据并且进一步将5.1声道音频数据下混成2声道音频数据的音频处理装置执行的过程的简图。

[图4]是用于说明应用本技术的音频处理装置的配置实施例的简图。

[图5]是用于说明由图4中将7.1声道后置音频数据下混成2声道音频数据的音频处理装置执行的过程的简图。

[图6]是示出了包括图5中的过程所需的缩放系数的次数的组合实施例的图表。

[图7]是用于说明设置缩放系数的另一实施例的简图。

[图8]是用于说明7.1声道前置的简图，其是7.1声道音频数据的第二配置实施例。

[图9]是用于说明由图2中将7.1声道前置音频数据下混成5.1声道音频数据并且进一步将5.1声道音频数据下混成2声道音频数据的音频处理装置执行的过程的简图。

[图10]是用于说明由图2中将7.1声道前置音频数据下混成2声道音频数据的音频处理装置执行的过程的简图。

[图11]是用于说明应用本技术的音频处理装置的另一配置实施例的简图。

[图12]是用于说明由图11中将7.1声道前置音频数据下混成2声道音频数据的的音频处理装置执行的过程的简图。

[图13]是用于说明由图4中将7.1声道前置音频数据下混成2声道音频数据的音频处理装置执行的过程的简图。

[图14]是示出了包括图13中的过程所需的缩放系数的系数的组合实施例的图表。

[图15]是用于说明7.1声道顶置的简图，其是7.1声道音频数据的第三配置实施例。

[图16]是用于说明由图2中将7.1声道顶置音频数据下混成2声道音频数据的音频处理装置执行的过程的简图。

[图17]是用于说明由图4中将7.1声道顶置音频数据下混成2声道音频数据的音频处理装置执行的过程的简图。

[图18]是示出了包括图17中的过程所需的缩放系数的系数的组合实施例的图表。

[图19]是用于说明通用个人计算机的配置实施例的简图。

具体实施方式

<7.1声道后置>

图1示出了由应用本技术的音频处理装置处理的7.1声道音频数据的第一配置实施例。

图1示出了各自针对作为倾听者的用户P产生的声源的位置、以与电视机系统(TVS)的显示单元中的TV屏幕直接相对而设置的扬声器系统的配置实施例，即，用于显示视频的装置。

换言之，图1中的扬声器的布置包括分别构成顶声部分层、中声部分层、以及低声部分层的顶层、中间层、以及低频效应(LFE)层。

如图1中示出的，顶层包括相对于作为观看者的用户P的观看方向分别设置在右上方位置和左上方位置处的左顶端扬声器Lvh和右顶端扬声器Rvh。

如图1中示出的，中间层包括中央扬声器C、左扬声器L和右扬声器R、以及左中央扬声器Lc和右中央扬声器Rc。这些扬声器设置在与用户P的位置相同的水平位置处，并且中央扬声器C相对于与其直接相对的用户P设置在前方中央位置处，并且做扬声器L和右扬声器R分别设置在其左前方方向和右前方方向上，并且左中央扬声器Lc和右中央扬声器Rc分别设置在中央扬声器C与左扬声器L和右扬声器R之间。此外，中间层包括分别设置在用户P的水平左方向和水平右方向上的左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs、分别设置在与其相对的右后方位置和左后方位置处的左后方环绕扬声器Lrs和右后方环绕扬声器Rrs、以及设置在与其相对的后方中央位置处的中央后方环绕扬声器Cs。

如图1中示出的，LFE层由包括相对于用户P设置在前方下方位置处的子低音扬声器的低声扬声器LFE构成。

7.1声道扬声器系统由对称布置的六个扬声器组合构成，即，包括图1中示出的几组扬声器之中的低声扬声器LFE和中央扬声器C。

例如，除由图1中的虚线包围的低声扬声器LFE和中央扬声器C之外，7.1声道扬声器系统可由左扬声器L和右扬声器R、左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs、以及左后方环绕扬声器Lrs和右后方环绕扬声器Rrs构成。应注意，在下文中，由图1中的虚线包围的一组扬声器构成的7.1声道扬声器系统被称之为7.1声道后置。

<7.1声道后置的传统转换方法>

接着，参考图2，将描述由音频数据转换装置执行的转换方法，即，需要将7.1声道后置的音频数据(即，由图1中的虚线包围的该组扬声器构成的7.1声道扬声器系统)转换成左扬声器L和右扬声器R的2声道音频数据。

换言之，图2中的转换装置包括5.1声道下混单元11、5.1声道下混系数单元12、2声道下混单元13、以及2声道下混系数单元14。

5.1声道下混单元11使用5.1声道下混系数单元12中储存的系数通过乘加运算将7.1声道音频数据转换成5.1声道音频数据并且执行至2声道下混单元13的输出。

2声道下混单元13使用2声道下混系数单元14中储存的系数通过乘加运行将2声道音频数据转换成2声道音频数据并且执行输出。

如图3中的顶部示出的，在输入7.1声道后置音频数据的情况下，5.1声道下混单元11执行例如如图3中的中间部分示出的至5.1声道音频数据的转换并且执行输出。

此处，在图3中，在构成7.1声道后置的音频数据之中，从中央扬声器C输出的音频数据被称之为音频数据C，并且从低声扬声器LFE输出的音频数据被称之为音频数据LFE。此外，从左扬声器L和右扬声器R输出的音频数据分别被称之为音频数据L和音频数据R，从左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs输出的音频数据分别被称之为音频数据Ls和音频数据Rs，并且从左后方环绕扬声器Lsr和右后方环绕扬声器Rsr输出的音频数据分别被称之为音频数据Lsr和音频数据Rsr。

此外，就5.1声道下混单元11基于7.1声道后置扬声器系统的音频数据转换的5.1声道音频数据而言，从中央扬声器C输出的音频数据被称之为音频数据C’，从左扬声器L和右扬声器R输出的音频数据分别被称之为音频数据L’和音频数据R’，并且从左环绕扬声器Ls’和右环绕扬声器Rs’输出的音频数据分别被称之为音频数据Ls’和音频数据Rs’。

进一步地，从2声道左扬声器L和右扬声器R输出的音频数据，即，2声道下混单元13基于5.1声道扬声器系统的音频数据转换的，分别被称之为音频数据Lo和音频数据Ro。

换言之，5.1声道下混单元11从5.1声道下混系数单元12中读取所需系数并且运行由下列表达式(1)表示的运算，由此将7.1声道后置音频数据转换成5.1声道音频数据。

C’＝C

L’＝L

R’＝R

Ls’＝d1×Ls+d2×Lsr

Rs’＝d1×Rs+d2×Rsr

LFE’＝LFE

...(1)

此处，C、L、R、Ls、Rs、Lsr、Rsr、以及LFE是分别从构成7.1声道后置的中央扬声器C、左扬声器L和右扬声器R、左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs、左后方环绕扬声器Lsr和右后方环绕扬声器Rsr、以及低声扬声器LFE输出的音频数据。此外，C’、L’、R’、Ls’、Rs’、以及LFE’是分别从构成5.1声道的中央扬声器C、左扬声器L和右扬声器R、左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs、以及低声扬声器LFE输出的音频数据。d1和d2是由ISO/IEC 14496-3:2009/Amd 4:2013指定的系数。

换言之，5.1声道下混单元11从5.1声道下混系数单元12中读取系数并且将中央扬声器C及左扬声器L和右扬声器R的相应音频数据乘以系数1.0，以执行转换，由此获得音频数据C’、L’、以及R’。此外，5.1声道下混单元11将左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs及左后方环绕扬声器Lsr和右后方环绕扬声器Rsr分别乘以系数d1和d2，已获得乘积及和，由此获得左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs的音频数据Ls’和Rs’。

通过上述转换过程，将7.1声道后置音频数据转换成5.1声道音频数据。

进一步地，2声道下混单元13从2声道下混系数单元14中读取系数并且对5.1声道音频数据执行乘加运算，由此执行转换成2声道音频数据。更详细地，2声道下混单元13通过由下列表达式(2)表示的运算将5.1声道音频数据转换成2声道音频数据。

Lo＝a×Ls’+L’+b×C’

Ro＝a×Rs’+R’+b×C’

...(2)

此处，C’、L’、R’、Ls’、以及Rs’是分别从构成5.1声道的中央扬声器C、左扬声器L和右扬声器R、以及左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs输出的音频数据。此外，Lo和Ro是分别从左扬声器L和右扬声器R输出的音频数据并且是2声道音频数据。进一步地，a和b是由ISO/IEC14496-3:2009/Amd 4:2013指定的系数。

如上所述，传统上，将7.1声道音频数据转换成2声道音频数据需要两级运算过程，其中，首先执行转换成5.1声道音频数据，然后，将已转换的5.1声道音频数据转换成2声道音频数据。应注意，仅通过实施例方式给出上述表达式(1)和(2)中的运算所使用的系数。例如，当在声波空间中形成声音图像时，系数是各个值的组合，因此，可以应用上述系数之外的系数。

<应用本技术的转换装置的第一实施方式>

接着，参考图4，将描述应用本技术的转换装置的第一实施方式。

如上所述，传统上，将7.1声道音频数据转换成2声道音频数据需要两级运算过程，其中，首先执行转换成5.1声道音频数据，然后，将已转换的5.1声道音频数据转换成2声道音频数据，因此，该过程繁琐。因此，在本技术中，将7.1声道音频数据直接转换成2声道音频数据。

更详细地，如图4中示出的，转换装置包括2声道下混单元21、2声道下混系数单元22、5.1声道下混单元23、以及5.1声道下混系数单元24。应注意，因为5.1声道下混单元23和5.1声道下混系数单元24分别与参考图1描述的5.1声道下混单元11和5.1声道下混系数单元12相似，所以将省去其描述。

2声道下混单元21读取2声道下混系数单元22中储存的系数并且对7.1声道音频数据执行乘加运算，由此通过一种运算执行转换成2声道音频数据。换言之，不经由5.1声道音频数据而将7.1声道音频数据直接下混成2声道音频数据。

更详细地，如图5中示出的，2声道下混单元21读取系数a’、a”、以及b作为2声道下混系数单元22中储存的系数并且运行由下列表达式(3)表示的运算，由此将7.1声道音频数据转换成2声道音频数据。

Lo＝a’×Ls+a”×Lsr+L+b×C

Ro＝a’×Rs+a”×Rsr+R+b×C

...(3)

此处，Lo和Ro是分别从左扬声器L和右扬声器R输出的音频数据并且是2声道音频数据。C、L、R、Ls、Rs、Lsr、以及Rsr是分别从构成7.1声道后置的中央扬声器C、左扬声器L和右扬声器R、左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs、以及左后方环绕扬声器Lsr和右后方环绕扬声器Rsr输出的音频数据。

进一步地，系数a’和a”分别满足表达式a’＝a×d1和a”＝a×d2。

换言之，通过将表达式(2)代入表达式(1)中获得由表达式(3)表示的运算。

上述过程使得应用本技术的转换装置可以通过一次运算过程执行转换成2声道音频数据，而在传统配置中，当将7.1声道音频数据转换成2声道音频数据时，需要两次运算过程。

<第一变形>

上面已经描述了通过对传统的两次运算所需的系数进行组合而通过一次运算将7.1声道音频数据转换成2声道音频数据的实施例。然而，当使用该运算时，会存在被转换的2声道音频数据的功率之和与声道之间的功率比与转换之前的7.1声道音频数据的功率之和与声道之间的功率比不一致的情况。

例如，在2声道音频数据中，通过由下列表达式(4)表示的运算获得从左扬声器和右扬声器输出的音频数据Lo和音频数据Ro的相应功率P(Lo)和功率P(Ro)。

P(Lo)＝(a’)²×(Ls)²+(a”)²×(Lsr)²

+(L)²+(b)²×(C)²

P(Ro)＝(a’)²×(Rs)²+(a”)²×(Rsr)²

+(R)²+(b)²×(C)²

...(4)

相应地，2声道音频数据的功率P(All_2ch)满足下列表达式(5)。

P(All_2ch)＝P(Lo)+P(Ro)

＝(C)²+(L)²+(R)²

+1/2×(Ls)²+1/2×(Rs)²

+1/2×(Lsr)²+1/2×(Rsr)²

...(5)

同时，由下列表达式(6)表示7.1声道音频数据的功率P(All_7.1ch)。

P(All_7.1ch)＝(C)²+(L)²+(R)²+(Ls)²

+(Rs)²+(Lsr)²+(Rsr)²

...(6)

换言之，2声道音频数据的功率P(All_2ch)与7.1声道音频数据的功率P(All_7.1ch)彼此不同。

因此，将校正缩放系数设置成使得2声道音频数据的功率P(All_2ch)与7.1声道音频数据的功率P(All_7.1ch)相等。

缩放系数指使得满足上述所述表达式(5)的2声道音频数据的功率P(All_2ch)与由上述所述表达式(6)表示的7.1声道音频数据的功率P(All_7.1ch)一致的系数。

换言之，表达式(5)与表达式(6)的不同点在于(Ls)²、(Rs)²、(Lsr)²、以及(Rsr)²的系数是1/2、而非1。因此，将缩放系数设置成调整系数变为1的系数。

如由下列表达式(7)指示的，设置了用于调整左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs的音频数据的功率的缩放系数β1、以及用于调整左后方环绕扬声器Lsr和右后方环绕扬声器Rsr的音频数据的功率的缩放系数β2。

P(All_2ch)＝P(Lo)+P(Ro)

＝(C)²+(L)²+(R)²

+(β1)²×(Ls)²+(β1)²×(Rs)²

+(β2)²×(Lsr)²+(β2)²×(Rsr)²

...(7)

更具体地，如图6中示出的，当系数为d1、d2、并且在1、1/√2(＝0.7071)、以及1/2(＝0.5)范围内变化时，设置缩放系数β1和β2。应注意，图6中还描述了系数为d1、d2、并且在1、(1/√2)、以及1/2范围内变化时的系数a’和a”的对应值。

例如，如图6中示出的，当全部系数d1、d2、以及a是1/√2(＝0.7071)时，将缩放系数β1和β2皆设置为2，并且此时，系数a’和a”皆是1/2(＝0.5)。

如上所述，通过设置缩放系数，2声道下混单元21将两次运算过程减少至一次运算过程并且执行至其中音频数据的功率之和与声道之间的功率比与7.1声道音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等的2声道音频数据的下混。因此，当将7.1声道音频数据下混成2声道音频数据时，可以将传统所需的两次运算过程减少至一次运算过程，并且可以在保持功率之和与声道之间的功率比与下混之前的功率之和与声道之间的功率比相等的同时执行下混。

<第二变形>

上面描述了分别在左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs及左后方环绕扬声器Lsr和右后方环绕扬声器Rsr中设置缩放系数β1和β2并且调整执行下混成2声道音频数据时功率发生的变化的实施例。然而，当使得设置在后方的左后方环绕扬声器Lsr和右后方环绕扬声器Rsr的输出与设置在前方的左扬声器L和右扬声器R的输出相等时，由于人类固有的耳朵形状，音频比初始听到的音频更高。换言之，人类耳朵听到的后方产生的音频必然比前方产生的音频更低。

因此，如图7中示出的，出于调整上述音频之目的，可仅设置缩放系数α。缩放系数α与调整设置在后方的左后方环绕扬声器Lsr和右后方环绕扬声器Rsr的音频数据Lsr和音频数据Rsr的缩放系数β2对应。

如此，可以适当地调整功率并且通过一次运算将7.1声道音频数据下混成2声道音频数据。应注意，图7示出了将系数a”乘以缩放系数α。

<7.1声道前置>

上面描述了通过一次运算将7.1声道后置音频数据转换成2声道音频数据的实施例。然而，如由图8中的虚线指示的，可将包括左中央扬声器Lc和右中央扬声器Rc、而非后方的左后方环绕扬声器Lsr和右后方环绕扬声器Rsr的扬声器系统的7.1声道音频数据转换成2声道音频数据。应注意，在下文中，由图8中的虚线指示的扬声器系统被称之为7.1声道前置。

<7.1声道前置的传统转换方法>

如图9中的顶部和中间部分示出的，在这种情况下，5.1声道下混单元11通过运行由下列表达式(8)表示的运算将7.1声道前置音频数据转换成5.1声道音频数据。

C’＝C+(Lc+Rc)×e1

L’＝L+Lc×e2

R’＝R+Rc×e2

Ls’＝Ls

Rs’＝Rs

LFE’＝LFE

...(8)

此处，C、L、R、Ls、Rs、Lc、Rc、以及LFE是分别从构成7.1声道前置的中央扬声器C、左扬声器L和右扬声器R、左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs、左中央扬声器Lc和右中央扬声器Rc、以及低声扬声器LFE输出的音频数据。此外，C’、L’、R’、Ls’、Rs’、以及LFE’是分别从构成5.1声道的中央扬声器C、左扬声器L和右扬声器R、左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs、以及低声扬声器LFE输出的音频数据。进一步地，e1和e2是由ISO/IEC 14496-3:2009/Amd 4:2013指定的系数。

换言之，5.1声道下混单元11从5.1声道下混系数单元12中读取系数并且执行下列运算：将中央扬声器C的音频数据乘以系数1.0、获得左中央扬声器和右中央扬声器的音频数据Lc与音频数据Rc之和并且将该和乘以系数e1、并且将由此获得的值相加，由此执行转换成音频数据C’。此外，5.1声道下混单元11从5.1声道下混系数单元12中读取系数并且执行下列运算：将左扬声器L和右扬声器R的音频数据乘以系数1.0、将相应音频数据(即，左中央扬声器和右中央扬声器的音频数据Lc和音频数据Rc)乘以系数e2、并且将由此获得的值相加，由此执行转换成音频数据L’和音频数据R’。进一步地，5.1声道下混单元11将左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs以及低声扬声器LFE的相应音频数据乘以系数1.0，以获得左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs以及低声扬声器LFE的相应音频数据Ls’、Rs’、以及LFE’。

通过上述转换过程，将7.1声道前置音频数据转换成5.1声道音频数据。应注意，因为图9中的中间部分和下部示出的将5.1声道音频数据转换成2声道音频数据的过程与参考图3描述的过程相似，所以将省去其描述。

同时，即使通过上述过程将7.1声道前置音频数据转换成2声道音频数据，7.1声道前置音频数据与2声道音频数据也具有不同的功率。

换言之，当基于表达式(8)的运算结果将7.1声道前置音频数据转换成5.1声道音频数据时，通过由下列表达式(9)表示的运算获得功率P(All_5.1ch)。

P(C’)＝C²+(Lc×e1)²+(Rc×e1)²

P(L’)＝L²+(Lc×e2)²

P(R’)＝R²+(Rc×e2)²

P(Ls’)＝(Ls)²

P(Rs’)＝(Rs)²

P(All_5.1ch)＝P(C’)+P(L’)+P(R’)

+P(Ls’)+P(Rs’)

＝C²+L²+R²+(Ls)²+(Rs)²

+((e1)²+(e2)²)×(Lc)²+

+((e1)²+(e2)²)×(Rc)²

＝C²+L²+R²+(Ls)²+(Rs)²

+(Lc)²+(Rc)²

＝P(All_7.1ch)

...(9)

应注意，系数e1和e2皆为1/√2。

换言之，当执行将7.1声道前置音频数据下混成5.1声道的转换时，功率之和与声道之间的功率比不改变。

另一方面，当将从7.1声道前置音频数据转换的5.1声道音频数据转换成2声道音频数据时，通过由下列表达式(10)表示的运算获得其功率P(All_2ch)。应注意，系数e1和e2皆为1/√2，并且系数a等于1.0并且系数b等于1/√2。

Lo＝a×Ls’+L’+b×C’

＝a×Ls+L+Lc×e2+b×(C+(Lc+Rc)×e1)

＝Ls+L+(1/√2)×C+(1/√2+1/2)×Lc+(1/2)×Rc

Ro＝a×Rs’+R’+b×C’

＝a×Rs+R+Rc×e2+b×(C+(Lc+Rc)×e1)

＝Rs+R+(1/√2)×C+(1/√2+1/2)×Rc+(1/2)×Lc

P(Lo)＝(Ls)²+L²+(1/2)×C²

+(1/√2+1/2)²×(Lc)²+(1/4)×(Rc)²

P(Ro)＝(Rs)²+R²+(1/2)×C²

+(1/√2+1/2)²×(Rc)²+(1/4)×(Lc)²

P(All_2ch)＝P(Lo)+P(Ro)

＝(Ls)²+(Rs)²+L²+R²+C²

+(1+1/√2)²×(Lc)²

+(1+1/√2)×(Rc)²

...(10)

换言之，如由表达式(10)指示的，表明将5.1声道音频数据下混成2声道音频数据的转换，功率增加。此外，从系数(Lc)²和(Rc)²大于1可以看出，声道之间的功率比改变。

此外，当通过上述技术将7.1声道前置音频数据转换成2声道音频数据时，左中央扬声器Lc的音频数据位于左扬声器L的音频数据上、并且右中央扬声器Rc的音频数据位于右扬声器R的音频数据上。

换言之，例如，从左扬声器L至左中央扬声器Lc的功率P(L至Lc)为(1/√2+1/2)²，但是，从右扬声器R至左中央扬声器Lc的功率P(R至Lc)为(1/2)²。相应地，因为从左扬声器L至左中央扬声器Lc的功率P(L至Lc)近似于从右扬声器R至左中央扬声器Lc的功率P(R至Lc)的23倍，所以扬声器L上大幅发生局部化。

<应用本技术的转换装置的第二实施方式>

因此，5声道下混系数单元24被致使为包括上述所述相同的系数，并且2声道下混系数单元22被致使为储存如图10中示出的系数作为防止上述所述功率发生改变的系数。因此，即使将7.1声道前置音频数据下混成5.1声道音频数据并且然后下混成2声道音频数据，也可以使得功率统一化。换言之，由下列表达式(11)表示通过与图10对应的系数而下混成的2声道音频数据Lt和Rt。应注意，因为应用本技术的转换装置的第二实施方式中的转换装置的配置基本上与图4中的配置相同，所以将省去其例证。然而，2声道下混系数单元22中储存的系数彼此不同。

Lt＝Ls+L+k2×Lc+k4×C+k5×Rc

Rt＝Rs+R+k3×Rc+k1×C+k0×Lc

...(11)

此处，满足k0＝k5＝1/2、k1＝k4＝1/√2、以及k2＝k3＝√3/2。

<导出系数k0至k5的依据>

此处，将描述导出系数k0至k5的依据。

当将左中央扬声器Lc的音频数据Lc与左扬声器L和右扬声器R的音频数据L和R混合时，设置有关左中央扬声器Lc的音频数据Lc的系数k0和k2，以获得3:1的功率比。换言之，执行选择，以使得左中央扬声器Lc下混之后的音频数据Lc与下混之前的再现位置位于同一位置上。换言之，假设左扬声器L和右扬声器R、左中央扬声器Lc和右中央扬声器Rc、以及中央扬声器C各自在相对于与用户P直接相对的方向的竖直方向上等间隔布置。为此，通过物理距离比设置功率比，以与3:1对应。

换言之，因为满足表达式(k0)²:(k2)²＝3:1和(k0)²+(k2)²＝1，所以当基于该约束条件求系数k0和k2的解时，获得系数k0＝1/2和k2＝√3/2。

同样，当将右中央扬声器Rc的音频数据Rc与左扬声器L和右扬声器R的音频数据L和音频数据R混合时，设置有关右中央扬声器Rc的音频数据Rc的系数k3和k5，以获得1:3的功率比。换言之，执行选择，以使得右中央扬声器Rc中下混之后的音频数据Rc与下混之前的再现位置位于同一位置上。换言之，假设左扬声器L和右扬声器R、左中央扬声器Lc和右中央扬声器Rc，以及中央扬声器C各自在相对于与用户P直接相对的方向的竖直方向上等间隔布置。为此，通过物理距离比设置功率比，以与1:3对应。

换言之，因为满足表达式(k3)²:(k5)²＝1:3和(k3)²+(k5)²＝1，所以当基于该约束条件求系数k3和k5的解时，获得系数k3＝√3/2和k5＝1/2。

此外，就中央扬声器C的音频数据C的系数k4和k1而言，确定系数，以将功率比设置成使得中央扬声器C的音频数据相对于2声道左扬声器Lt和右扬声器Rt以1:1处对应。

换言之，因为满足表达式(k4)²:(k1)²＝1:1和(k4)²+(k1)²＝1，所以当基于该约束条件求系数k1和k4的解时，获得系数k1＝1/√2和k4＝1/√2。

换言之，在该实施例中，根据各个扬声器的布置设置系数k0至k6。因此，防止功率在下混之前与下混之后期间发生改变。因此，在抑制功率在下混之前与下混之后期间发生改变的同时，可以根据扬声器的布置利用良好的功率平衡实现下混。

<第三变形>

上面描述了通过一次运算将7.1声道前置音频数据下混成2声道音频数据的转换过程。然而，可以分别设置用于将7.1声道前置音频数据转换成5.1声道并且执行输出的系数、以及在转换成5.1声道之后最终执行转换成2声道音频数据并且执行输出的系数。

图11示出了转换装置的配置实施例，其中，分别设置用于将7.1声道前置音频数据转换成5.1声道并且执行输出的系数、以及在转换成5.1声道之后最终执行转换成2声道音频数据并且执行输出的系数。

换言之，当在图11中的转换装置中最终执行下混成5.1声道音频数据时，5.1声道下混单元31读取5声道输出与5声道下混系数单元32中储存的系数并且通过乘加运算将7.1声道音频数据下混成5.1声道。换言之，5声道输出与5声道下混系数单元32中储存的系数与将图9中的顶部的7.1声道音频数据转换成中间部分的5.1声道音频数据所使用的系数相似。

可替代地，当最终执行下混成2声道音频数据时，5声道下混单元31读取2声道输出与5声道下混系数单元33中储存的系数、通过乘加运算将7.1声道音频数据下混成5.1声道、并且执行至2声道下混单元34的输出。

2声道下混单元34从2声道下混系数单元35中读取用于执行转换成2声道音频数据的系数并且将被下混成5.1声道的音频数据下混成2声道音频数据。

图12中示出了用于最终执行下混成2声道音频数据的系数。应注意，如图12中的中间部分示出的，在图12中，在包括左环绕扬声器LLs和右环绕扬声器RRs、左扬声器LL和右扬声器RR、以及中央扬声器CC的扬声器系统中生成5.1声道音频数据。此外，最终获得的2声道音频数据是分别从左扬声器Lt和右扬声器Rt输出的音频数据Lt和音频数据Rt。

换言之，为了使得左扬声器Lt和右扬声器Rt的功率P(All_2ch)与输入的7.1声道音频数据的功率(All_7.1ch)相等，所以将系数K14和K15各自设置成1/√2，以使得中央扬声器CC至左扬声器Lt和右扬声器Rt的功率分布变为1:1。

进一步地，将系数k10和k12各自设置成1/√(2+√2)，以使得以1:1将7.1声道左中央扬声器Lc的音频数据的功率分配至5.1声道左扬声器LL和5.1声道中央扬声器CC。

同样，将系数k11和k13各自设置成1/√(2+√2)，以使得以1:1将7.1声道右中央扬声器Rc的音频数据的功率分配至5.1声道右扬声器RR和5.1声道中央扬声器CC。

如上所述，根据最终是将作为输入数据的7.1声道音频数据输出为5.1声道音频数据还是2声道音频数据来切换和使用用于执行下混成5.1声道的系数，因此，可以以任何下混方式获得与作为输入数据的7.1声道音频数据相似的功率及功率平衡。

<第四变形>

上面描述了未使用由ISO/IEC 14496-3:2009/Amd 4:2013指定的系数的实施例。然而，通过使用由ISO/IEC 14496-3:2009/Amd 4:2013指定的系数并且然后设置缩放系数可以将功率之和与声道之间的功率比调整至常数。

换言之，该情况下的转换装置的配置是图4中的配置。如图13中示出的，2声道下混系数单元22中储存的系数是通过将参考图9描述的两级转换所使用的系数进行组合而设置的系数，并且由下列表达式(12)表示其间的关系。

Lo＝a×Ls+L+a’×Lc×β+b×C+a”×Rc×β

Ro＝a×Rs+R+a’×Rc×β+b×C+a”×Lc×β

...(12)

此处，系数a’满足表达式a’＝b×e2+b×e1，系数a”满足表达式a”＝b×e1，并且β是缩放系数。

相应地，当满足系数e1＝e2＝b＝1/√2和a＝1.0时，例如，由下列表达式(13)表示左扬声器Lo和右扬声器Ro。

Lo＝a×Ls+L+(b×e2+b×e1)×Lc×β

+b×C+(b×e1)×Rc×β

＝Ls+L+Lc×β+(1/√2)×C+1/2×Rc×β

Ro＝a×Rs+R+(b×e2+b×e1)×Rc×β

+b×C+(b×e1)×Lc×β

＝Rs+R+Rc×β+(1/√2)×C+1/2×Lc×β

...(13)

此时，由下列表达式(14)分别表示功率P(Lo)和功率P(Ro)。

P(Lo)＝＝(Ls)²+L²+(Lc)²×β²

+(1/2)×C²+1/4×(Rc)²×β²

P(Ro)＝＝(Rs)²+R²+(Rc)²×β²

+(1/2)×C²+1/4×(Lc)²×β²

...(14)

相应地，如由下列表达式(15)指示的，将缩放系数β设置成使得2声道音频数据的功率P(All_2ch)与7.1声道音频数据的功率P(All_7.1ch)相等。例如，在表达式(14)的情况下，将缩放系数β设置成等于由下列表达式(15)指示的2/√5。

P(All_2ch)＝P(Lo)+P(Ro)

＝(Ls)²+(Rs)²+L²+R²+C²

+5/4×(Lc)²×β²+5/4×(Rc)²×β²

...(15)

因此，满足表达式5/4×β²＝1，以获得与7.1声道音频数据的功率P(All_7.1ch)相等的功率，因此，满足缩放系数β＝2/√5。

上述过程使得可以执行下混，因此，即使使用由ISO/IEC14496-3:2009/Amd 4:2013指定的系数，通过使用缩放系数β也可以使得2声道音频数据的功率P(All_2ch)与7.1声道音频数据的功率P(All_7.1ch)相等。

<第五变形>

上面描述了在左中央扬声器Lc和右中央扬声器Rc的音频数据中设置缩放系数β的实施例。然而，可以进一步添加设置左中央扬声器Lc和右中央扬声器Rc的各自音频数据的功率比的缩放系数β11。

换言之，例如，如由下列表达式(16)指示的，设置缩放系数β11。

P(Lo)＝＝(Ls)²+L²+(Lc)²×β²

+(1/2)×C²+1/4×(Rc)²×β²×(β11)²

P(Ro)＝＝(Rs)²+R²+(Rc)²×β²

+(1/2)×C²+1/4×(Lc)²×β²×(β11)²

...(16)

相应地，由下列表达式(17)表示2声道音频数据的功率。

P(All_2ch)＝P(Lo)+P(Ro)

＝(Ls)²+(Rs)²+L²+R²+C²

+(Lc)²×β²×(1+1/4×(β11)²)

+(Rc)²×β²×(1+1/4×(β11)²)

...(17)

因此，满足表达式β²×(1+1/4×(β11)²)＝1，以获得与7.1声道音频数据的功率P(All_7.1ch)相等的功率，因此，例如，当满足缩放系数β11＝2/√3时，满足缩放系数β＝√3/2。

在图14中，当系数b、e1、以及e2是0、1、1/2、1/√2(＝0.7071)时，示出了系数a’和a”、以及缩放系数β的组合实施例。

利用上述所述设置的缩放系数β11，可以排除下混之前与下混之后期间的功率变化，以利用良好的功率平衡实现下混。

<7.1声道顶置>

上面描述了将7.1声道前置扬声器系统的音频数据转换成2声道音频数据的实施例。然而，如图15中的虚线示出的，可将包括左顶部扬声器Lv和右顶部扬声器Rv(而非后方的左中央扬声器Lc和右中央扬声器Rc)的7.1声道扬声器系统的音频数据转换成2声道音频数据。应注意，在下文中，由图15中的虚线指示的扬声器系统可被称之为7.1声道顶置。

<7.1声道顶置的传统转换方法>

在这种情况下，如图16中的顶部至中间部分示出的，5.1声道下混单元11通过运行由下列表达式(18)表示的运算将7.1声道顶置音频数据转换成5.1声道音频数据。

C’＝C

L’＝L×f1+Lv×f2

R’＝R×f1+Rv×f2

Ls’＝Ls

Rs’＝Rs

LFE’＝LFE

...(18)

此处，C、L、R、Ls、Rs、Lc、Rc、以及LFE是分别从构成7.1声道顶置的中央扬声器C、左扬声器L和右扬声器R、左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs、左顶部扬声器Lv和右顶部扬声器Rv、以及低声扬声器LFE输出的音频数据。此外，C’、L’、R’、Ls’、Rs’、以及LFE’是分别从构成5.1声道的中央扬声器C、左扬声器L和右扬声器R、左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs、以及低声扬声器LFE输出的音频数据。进一步地，f1和f2是由ISO/IEC 14496-3:2009/Amd 4:2013指定的系数。

换言之，5.1声道下混单元11从5.1声道下混系数单元12中读取系数并且通过将中央扬声器C的音频数据乘以系数1.0而执行运算，由此执行直接转换成音频数据C’。此外，5.1声道下混单元11从5.1声道下混系数单元12中读取系数并且执行下列运算：将左扬声器L和右扬声器R的音频数据乘以系数f1、将左顶部扬声器和右顶部扬声器的相应音频数据Lv和Rv乘以系数f2、并且将由此获得的值相加，由此执行转换成音频数据L’和R’。进一步地，5.1声道下混单元11将左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs以及低声扬声器LFE的相应音频数据乘以系数1.0，以获得左环绕扬声器Ls和右环绕扬声器Rs以及低声扬声器LFE的相应音频数据Ls’、Rs’、以及LFE’。

通过上述转换过程，将7.1声道顶置音频数据转换成5.1声道音频数据。应注意，图16中的中间部分和下部示出的将5.1声道音频数据转换成2声道音频数据的过程与参考图3描述的由下列表达式(19)表示的过程相似。

Lo＝a×Ls+f1×L+f2×Lv+b×C

Ro＝a×Rs+f1×R+f2×Rv+b×C

...(19)

如图17中大致示出的，通过上述所述表达式(19)的运算，实现了将7.1声道音频数据下混成2声道音频数据的转换。

然而，即使通过上述过程将7.1声道顶置音频数据转换成2声道音频数据，7.1声道音频数据的功率之和与声道之间的功率比及2声道音频数据的功率之和与声道之间的功率比彼此不同。

换言之，当基于表达式(18)的运算结果将7.1声道前置音频数据转换成2声道音频数据时，通过由下列表达式(20)表示的运算获得其功率P(All_2ch)。应注意，此处，满足系数a＝1.0和系数f1＝f2＝b＝1/√2。

P(Lo)＝(a×Ls)²+(f1×L)²+(f2×Lv)²+(b×C)²

＝Ls²+1/2×L²+1/2×(Lv)²+1/2×C²

P(Ro)＝(a×Rs)²+(f1×R)²+(f2×Rv)²+(b×C)²

＝Rs²+1/2×R²+1/2×(Rv)²+1/2×C²

P(All_2ch)＝P(Lo)+P(Ro)

＝(Ls)²+(Rs)²+1/2×L²+1/2×R²+C²

+1/2×(Lv)²+1/2×(Rv)²

...(20)

换言之，如由表达式(20)指示的，表明通过将7.1声道音频数据下混成2声道音频数据的转换，功率下降。

<第六变形>

因此，5声道下混单元23将校正缩放系数设置成使得2声道音频数据的功率P(All_2ch)与7.1声道顶置音频数据的功率P(All_7.1ch)相等。

缩放系数指使得满足上述所述表达式(20)的2声道音频数据的功率P(All_2ch)与7.1声道顶置音频数据的功率P(All_7.1ch)一致的系数。

换言之，在表达式(20)中，与7.1声道顶置音频数据的功率P(All_7.1ch)的不同在于系数L²、R²、(Lv)²、以及(Rv)²是1/2而非1。因此，设置用于将系数调整为1的系数。

如由下列表达式(21)指示的，将缩放系数β21设置成调整左扬声器L和右扬声器R的音频数据L和音频数据R的功率的系数，并且将缩放系数β22设置成调整左顶部扬声器Lv和右顶部扬声器Rv的音频数据Lv和音频数据Rv的系数。

P(All_2ch)＝P(Lo)+P(Ro)

＝(C)²+(β21)²×(L)²+(β21)²×(R)²

+(Ls)²+(Rs)²+(β22)²×(Lv)²+(β22)²×(Rv)²

...(21)

更具体地，如图18中示出的，当系数f1和f2在1、1/√2(＝0.7071)、以及1/2(＝0.5)范围内变化时，设置缩放系数β21和β22。

例如，如图18中示出的，当系数f1和f2皆为1/√2(＝0.7071)时，将缩放系数β21和β22皆设置为√2(＝1.4142)。

通过设置上述缩放系数，即使将两次运算过程减少至一次运算过程，也可以执行转换成2声道音频数据，其中，2声道音频数据的功率与7.1声道顶置音频数据的功率相等。

在7.1声道后置、7.1声道前置、以及7.1声道顶置的任一个中，上述过程使得可以实现不经由5.1声道音频数据而通过一次运算执行直接下混成2声道的转换过程并且在保持下混之前的功率的同时执行下混。

同时，可以使不仅硬件、而且还有软件运行上述所述系列的过程。当使软件运行该系列的过程时，将构成软件的程序安装在记录介质中、结合专用硬件的计算机中，或者例如，通过安装各种程序而能够运行各种功能的通用个人电脑。

图19示出了通用个人电脑的配置实施例。个人电脑包括中央处理单元(CPU)1001。输入/输出接口1005通过总线1004连接至CPU 1001。只读存储器(ROM)1002和随机存取存储器(RAM)1003连接至总线1004。

输入单元1006、输出单元1007、储存单元1008、以及通信单元1009连接至输入/输出接口1005。输入单元1006包括诸如用户输入操作命令而使用的键盘和鼠标等输入设备。输出单元1007将处理操作屏幕或处理结果的图像输出至显示设备。储存单元1008包括储存程序和各种数据的硬盘驱动。通信单元1009包括局域网(LAN)适配器并且通过因特网代表的网络运行通信过程。此外，驱动1010连接至其。驱动1010针对诸如磁盘(包括软盘)、光盘(包括压密光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包括迷你盘(MD))、或者半导体存储器等可移除介质1011读/写数据。

CPU 1001根据ROM 1002中储存的程序或从诸如磁盘、光盘、磁光盘、或半导体存储器的可移除介质1011读取的、安装在储存单元1008中的、并且从储存单元1008加载到RAM1003的程序运行各个过程。

例如，在具有上述配置的计算机中，CPU 1001通过输入/输出接口1005和总线1004将储存单元1008中储存的程序加载到RAM 1003中，以运行该程序，并且由此执行上述所述系列过程。

例如，可以将计算机(CPU 1001)运行的程序记录在作为包介质的可移除介质1011中并且提供该程序。此外，通过诸如局域网、因特网、或数字卫星广播等有线或无线传输介质可以提供该程序。

在计算机中，通过将可移除介质1011插入到驱动1010中经由输入/输出接口1005可以将程序安装到储存单元1008中。此外，通信单元1009通过有线或无线传输介质接收该程序并且将该程序安装在储存单元1008中。此外，可以提前将该程序安装在ROM 1002或储存单元1008中。

应注意，由计算机运行的程序可以是按照此处描述的顺序根据时间次序执行过程的程序或者可以是例如调用时并行或在必要时刻执行过程的程序。

此外，此处使用的系统指多个部件的集合(诸如，装置或模块(部件)等)，与全部部件是否包括在同一壳体内无关。相应地，容纳在独立壳体内并且通过网络连接的多个装置以及多个模块容纳在一个壳体内的一个装置指系统。

应注意，本技术的实施方式并不局限于上述所述实施方式。在不背离本技术的实质的情况下，可以做出各种改变。

例如，本技术可具有云计算配置，其中，多个装置通过网络共享一种功能并且共同执行过程。

此外，通过一个装置可以运行上述流程图描述的各个步骤，此外，通过多个装置可以共享并且运行上述流程图描述的各个步骤。

进一步地，当一个步骤中包括多个过程时，可以通过一个装置运行该一个步骤中包括的多个过程，此外，可以通过多个装置共享并且运行该多个过程。

应注意，本技术可具有下列配置。

(1)一种音频处理装置，包括：

系数单元，系数单元储存由运动图像专家组4(MPEG4)音频标准指定的用于将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据的系数；以及

转换单元，转换单元使用系数单元中储存的系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

(2)根据(1)所述的音频处理装置，

其中，MPEG4音频标准是ISO/IEC 14496-3:2009/Amd 4:2013。

(3)根据(1)所述的音频处理装置，

其中，系数包括第三系数，第三系数用于使用由运动图像专家组4(MPEG4)音频标准指定的第一系数和由该标准指定的第二系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，其中，第一系数用于将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与5.1声道扬声器系统对应的音频数据，并且第二系数用于将与5.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的述音频数据；并且

转换单元使用系数单元中储存的第三系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

(4)根据(1)所述的音频处理装置，

其中，转换单元通过使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等来将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

(5)根据(1)所述的音频处理装置，

其中，7.1声道扬声器系统是7.1声道后置。

(6)根据(5)所述的音频处理装置，

其中，转换单元设置使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等的缩放系数、通过缩放系数和系数使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等、并且将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

(7)根据(6)所述的音频处理装置，

其中，缩放系数包括调整从后方环绕扬声器输出的音频数据的功率的第一缩放系数。

(8)根据(6)所述的音频处理装置，

其中，缩放系数包括第一缩放系数和第二缩放系数，第一缩放系数调整从后方环绕扬声器输出的音频数据的功率，并且第二缩放系数调整从环绕扬声器输出的音频数据的功率。

(9)根据(1)所述的音频处理装置，

其中，所述7.1声道扬声器系统是7.1声道前置。

(10)根据(9)所述的音频处理装置，

其中，转换单元将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，以使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等。

(11)根据(10)所述的音频处理装置，

其中，系数单元包括储存根据组成7.1声道前置的扬声器的布置用于将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据以分别使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比及与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等的系数的系数单元；并且

转换单元使用系数单元中储存的系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，以分别使得功率之和与声道之间的功率比相等。

(12)根据(10)所述的音频处理装置，

其中，系数单元储存第三系数，第三系数用于使用由运动图像专家组4(MPEG4)音频标准指定的第一系数和由该标准指定的第二系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，其中，第一系数用于将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与5.1声道扬声器系统对应的音频数据，并且第二系数用于将与5.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据；并且

转换单元使用系数单元中储存的第三系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，以分别使得功率之和与声道之间的功率比相等。

(13)根据(12)所述的音频处理装置，

(14)根据(1)所述的音频处理装置，

其中，7.1声道扬声器系统是7.1声道顶置。

(15)根据(14)所述的音频处理装置，

(16)根据(15)所述的音频处理装置，

其中，转换单元设置使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等的缩放系数、通过缩放系数和系数使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等、并且将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据。

(17)一种音频处理装置，包括：

第一转换单元，将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与由运动图像专家组4(MPEG4)音频标准指定的5.1声道扬声器系统对应的音频数据；

第二转换单元，将通过第一转换单元下混的与5.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据；

第一系数单元，储存第一系数，第一系数用于当最终输出与5.1声道扬声器系统对应的音频数据时执行至与5.1声道扬声器系统对应的音频数据的下混；以及

第二系数单元，储存第二系数，第二系数用于当最终输出与2声道扬声器系统对应的音频数据时执行至与5.1声道扬声器系统对应的音频数据的下混；

其中，当将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据最终下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据并且输出该音频数据时，第一转换单元使用第二系数单元中储存的第二系数将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据，并且第二系数使得与7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和、声道之间的功率比、以及下混之后的定位位置分别和最终输出的与2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和、声道之间的功率比、以及下混之后的定位位置相等。

(18)根据(17)所述的音频处理装置，

其中，7.1声道扬声器系统是7.1声道前置。

符号说明

21 2声道下混单元

22 2声道下混系数单元

23 5声道下混单元

24 5声道下混系数单元

31 5声道下混单元

32 5声道输出与5声道下混系数单元

33 2声道输出与5声道下混系数单元

34 2声道下混单元

35 2声道下混系数单元

Claims

1.一种音频处理装置，包括：

系数单元，储存由MPEG4(运动图像专家组4)音频标准指定的用于将与7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据的系数；以及

转换单元，使用储存在所述系数单元中的所述系数将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据，

其中，所述系数包括第三系数，所述第三系数用于使用由所述MPEG4(运动图像专家组4)音频标准指定的第一系数和由所述标准指定的第二系数将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据，其中，所述第一系数用于将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与5.1声道扬声器系统对应的音频数据，并且所述第二系数用于将与所述5.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据；并且

所述转换单元使用储存在所述系数单元中的所述第三系数将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据。

2.根据权利要求1所述的音频处理装置，

其中，所述MPEG4音频标准是ISO/IEC 14496-3:2009/Amd 4:2013。

3.根据权利要求1所述的音频处理装置，

其中，所述转换单元通过使得与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与所述2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等，来将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据。

4.根据权利要求1所述的音频处理装置，

其中，所述7.1声道扬声器系统是7.1声道后置。

5.根据权利要求4所述的音频处理装置，

其中，所述转换单元设置使得与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与所述2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等的缩放系数、通过所述缩放系数和所述系数使得与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与所述2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等、并且将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据。

6.根据权利要求5所述的音频处理装置，

其中，所述缩放系数包括调整从后方环绕扬声器输出的音频数据的功率的第一缩放系数。

7.根据权利要求5所述的音频处理装置，

其中，所述缩放系数包括第一缩放系数和第二缩放系数，所述第一缩放系数调整从后方环绕扬声器输出的音频数据的功率，并且所述第二缩放系数调整从环绕扬声器输出的音频数据的功率。

8.根据权利要求1所述的音频处理装置，

其中，所述7.1声道扬声器系统是7.1声道前置。

9.根据权利要求8所述的音频处理装置，

其中，所述转换单元将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据，以使得与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与所述2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等。

10.根据权利要求9所述的音频处理装置，

其中，所述系数单元包括根据组成所述7.1声道前置的扬声器的布置储存用于将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据以使得与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与所述2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等的系数的单元；并且

所述转换单元使用储存在所述系数单元中包括的所述单元中的所述系数将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据，以使得彼此间的功率之和与声道之间的功率比分别相等。

11.根据权利要求9所述的音频处理装置，

其中，所述系数单元储存第三系数，所述第三系数用于使用由所述MPEG4(运动图像专家组4)音频标准指定的第一系数和由所述标准指定的第二系数将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据，其中，所述第一系数用于将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与5.1声道扬声器系统对应的音频数据，并且所述第二系数用于将与所述5.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据；并且

所述转换单元使用储存在所述系数单元中的所述第三系数将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据直接下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据，以使得彼此间的功率之和与声道之间的功率比分别相等。

12.根据权利要求11所述的音频处理装置，

13.根据权利要求1所述的音频处理装置，

其中，所述7.1声道扬声器系统是7.1声道顶置。

14.根据权利要求13所述的音频处理装置，

15.根据权利要求14所述的音频处理装置，

其中，所述转换单元设置使得与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与所述2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等的缩放系数、通过所述缩放系数和所述系数使得与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比分别和与所述2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和与声道之间的功率比相等、并且将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据。

16.一种音频处理装置，包括：

第一转换单元，将由MPEG4(运动图像专家组4)音频标准指定的与7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与5.1声道扬声器系统对应的音频数据；

第二转换单元，将通过所述第一转换单元下混的与所述5.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与2声道扬声器系统对应的音频数据；

第一系数单元，储存第一系数，所述第一系数用于当最终输出与所述5.1声道扬声器系统对应的音频数据时执行至与所述5.1声道扬声器系统对应的音频数据的下混；以及

第二系数单元，储存第二系数，所述第二系数用于当最终输出与所述2声道扬声器系统对应的音频数据时执行至与所述5.1声道扬声器系统对应的音频数据的下混；

其中，当与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据被最终下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据并被输出时，所述第一转换单元使用储存在所述第二系数单元中的所述第二系数将与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据下混成与所述2声道扬声器系统对应的音频数据，所述第二系数使得与所述7.1声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和、声道之间的功率比、以及下混之后的定位位置分别和最终输出的与所述2声道扬声器系统对应的音频数据的功率之和、声道之间的功率比、以及下混之后的定位位置相等。

17.根据权利要求16所述的音频处理装置，

其中，所述7.1声道扬声器系统是7.1声道前置。