CN111556427B - 多声道音频信号的处理方法、组件及声音再现系统 - Google Patents

多声道音频信号的处理方法、组件及声音再现系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开多声道音频信号的处理方法、组件和声音再现系统。该多声道音频信号(SM)的处理方法包括：获取与一对声道关联的至少一组信号，该组信号包括从左输入信号(LIN)和右输入信号(RIN)确定的左边侧信号(FLS,RLS)、左中央信号(FLC,RLC)、右中央信号(FRC,RRC)和右边侧信号(FRS,RRS)；以及对一方面中央信号(FLC,RLC,FRC,RRC)和另一方面每组信号的边侧信号(FLS,RLS,FRS,RRS)执行差异化声场滤波，差异化声场滤波包括针对每组信号，将中央声场滤波器(FSSFC,RSSFC)应用于该组信号的左中央信号(FLC,RLC)和右中央信号(FRC,RRC)。

Description

多声道音频信号的处理方法、组件及声音再现系统
【技术领域】
本发明涉及从音频信号，即，表示声音的电信号或数字信号，再现声音的领域，并且尤其涉及一种用于处理多声道音频信号以通过能够从电信号生成声音的电声换能器(electroacoustic transducers)进行扩散的方法。
【背景技术】
声音再现系统可以使用多个路径或声道来从多声道音频信号，即，包括多个基本音频信号的复合音频信号，再现具有空间化效果的声音，每个路径或声道包括一个或多个电声换能器，并专用于从基本音频信号中扩散相应的音频信号。
具有两个声道的声音再现系统(或“立体声系统”)包括右声道和左声道。
具有四个声道的声音再现系统(或“四声道系统”)包括左前声道、右前声道、左后声道和右后声道。这种具有四个声道的声音再现系统例如可以安装在机动车中。
声音空间化效果(或“空间渲染”)因此可以给听者一种印象，即，声音再现系统所再现的不同声音来自不同的发射点，特别是包括与电声换能器不同的发射点。
在由一组乐器演奏的音乐录音的再现过程中，立体声系统产生的声音的空间化使听者有一种印象，即，听到每个乐器的声音都来自确定的相应位置，该位置对应于在录制过程中的乐器的位置。
在使用由每对包括一个左声道和一个右声道的声道对所关联的声道的声音再现系统中，例如立体声系统或四声道系统，当听者位于离每对声道的电声换能器的相等距离时，声音的空间化效果会正确地起作用。
然而，实际上，听者很少与每对声道的两个声道的电声换能器精确地等距定位。在例如机动车中就是这种情况，其中，每对声道的电声换能器通常相对于车辆的中间纵向平面基本对称地布置在车辆的左侧和右侧，然而乘客，特别是前排的驾驶员和前排乘客均相对于车辆的该中间纵向平面偏移。
结果，由每对声道的电声换能器生成的声音到达相对于中间纵向平面偏离中心的每个听者，其相位能够影响听者对声音的感知，特别是空间化效果。
【发明内容】
本发明的目的之一是提出一种用于处理允许令人满意的空间化效果的多声道音频信号的方法。
为此，本发明提出了一种多声道音频信号的处理方法，多声道音频信号包括至少一对输入信号，至少一对输入信号包括右输入信号和左输入信号，用于经由包括右声道和左声道的至少一对声道来再现声音，该处理方法包括：
-从所述输入信号获取至少一组信号，每组信号与一对声道相关联，每组信号包括从左输入信号和右输入信号确定的左边侧信号、左中央信号、右中央信号和右边侧信号；以及
-对一方面中央信号和另一方面每组信号的边侧信号进行差异化声场(soundstage)滤波，差异化声场滤波包括针对每组信号将中央声场滤波器应用于该组信号的左中央信号和右中央信号。
从旨在用于同一对声道中的声道的右输入信号和左输入信号获取边侧信号和中央信号，并对这组信号的中央信号和边侧信号应用差异化声场滤波，使得可以改善空间化效果。
这种差异化声场滤波尤其使得可以改善对声源的空间定位的感知，以控制立体声信号的收听角度，并且可以使中央和边侧信号的频谱渲染均匀化。
还可以分开控制多声道音频信号的相关分量和去相关分量。相关分量能够将渲染问题引入多声道系统(共振，信号着色等)，因此对它们应用特定处理以确保令人满意的渲染是有益的。
根据特定的实施例，该处理方法包括以下可选特征中的一个或多个，这些可选特征被单独考虑或根据任何技术上可能的组合考虑：
-在获取步骤的最后获取至少两组信号，并且声场滤波的应用包括：将左边侧声场滤波器应用于所述两组信号的左边侧信号，和/或将右边侧声场滤波器应用于所述两组信号的右边侧信号；
-该处理方法包括，对于每组信号，在声场滤波之后，从所述组信号的左中央信号和左边侧信号重构左输出信号，以及从所述组信号的右中央信号和右边侧信号重构右输出信号；
-左输出信号在声场滤波后通过左边侧信号和左中央信号的线性组合获取，并且右输出信号在声场滤波后通过右边侧信号和右中央信号的线性组合获取；
-从一对相应的输入信号获取每组信号包括：一方面，将左输入信号分解为左声道中央分量和左声道边侧分量，和另一方面，将右输入信号分解为右声道中央分量和右声道边侧分量；
-每组信号的获取包括：使用提取滤波器估计器，从左输入信号和右输入信号估计中央分量提取滤波器，并将中央分量提取滤波器应用于左输入信号以确定左声道中央分量，并且应用于右输入信号以确定右声道中央分量；
-每组信号的获取包括：使用提取滤波器估计器，从左输入信号和右输入信号估计边侧分量提取滤波器，并将边侧分量提取滤波器应用于左输入信号以确定左声道边侧分量，并且应用于右输入信号以确定右声道边侧分量；和
-获取至少一组信号的步骤包括，对于至少一组信号，分别根据下面的公式，通过与这对声道关联的输入信号的分量的线性组合来确定左边侧信号、左中央信号、右中央信号和右边侧信号：
(1-G1)xLS+G0xLC
(1-G0)xLC+G1xLS+G1xRS
(1-G0)xRC+G1xLS+G1xRS
(1-G1)xRS+G0xRC
其中G0和G1是0和1之间的预定常数。
本发明还涉及处理多声道音频信号的信号处理组件，其被配置为实现如上所述的处理方法。
本发明还涉及一种声音再现系统，该声音再现系统包括上述信号处理组件和声音扩散声道，每个声道包括至少一个电声换能器。
【附图说明】
通过阅读下面的描述，将更好地理解本发明及其优点，下面的描述仅作为非限制性示例提供，并且参考附图来完成，其中：
图1是多声道声音再现系统的示意图；
图2是示出配置为实现信号处理方法的声音再现系统的信号处理组件的框图；以及
图3是示出信号处理组件的预混音模块的替代示例性实施例的框图。
【具体实施方式】
图1所示的声音再现系统2是被配置为扩散由音频信号源4提供的多声道音频信号SM的多声道声音再现系统。
声音再现系统2包括由一对或多对关联的若干声道CFL，CFR，CRL，CRR，每对声道包括左声道和右声道。
声音再现声道可以包括单对声道(立体声系统)或若干对声道。
在图1所示的示例中，声音再现系统2是具有成对关联的四个声道的声音再现系统，即，包括左前声道CFL和右前声道CFR的一对前声道，以及包括左后声道CRL和右后声道CRR的一对后声道。
声音再现系统2的每个声道CFL，CFR，CRL，CRR包括至少一个电声换能器6。每个电声换能器6被配置为将相关联的声道CFL、CFR、CRL、CRR的电输出信号FLOUT、FROUT、RLOUT、RROUT转换成相应的声音。
电声换能器6例如是扬声器。
在图1所示的示例性实施例中，每个声道CFL，CFR，CRL，CRR包括单个电声换能器6。在一种变型中，至少一个声道，特别是每个声道，包括若干个声换能器。
声音再现系统2包括信号处理组件8，该信号处理组件8被配置为接收由多个输入信号LIN，RIN组成的多声道音频信号SM，以便处理每个输入信号LIN，RIN，以获得对应的输出信号FLOUT，FROUT，RLOUT，RROUT，各自的输出信号FLOUT，FROUT，RLOUT，RROUT与声音再现系统2的每个声道CFL，CFR，CRL，CRR相关联，并将所述输出信号FLOUT，FROUT，RLOUT，RROUT提供给所述对应声道CFL，CFR，CRL，CRR的每个电声换能器6，用于通过所述电声换能器6将所述输出信号FLOUT，FROUT，RLOUT，RROUT转换成声音。
信号处理组件8被配置为实施应用于多声道音频信号SM的信号处理方法，以获得输出信号FLOUT，FROUT，RLOUT，RROUT。
在一个示例性实施例中，声音再现系统2被配置为利用两个输入信号LIN，RIN(即，立体声音频信号)，即左输入信号LIN和右输入信号RIN，来在若干对声道上扩散多声道音频信号SM。信号的处理方法包括从两个输入信号LIN，RIN确定与每个声道CFL，CFR，CRL，CRR相关的相应输出信号。
在图1所示的示例性实施例中，声音再现系统2被配置为在两对声道上扩散由两个输入信号LIN，RIN形成的多声道音频信号SM，该处理方法被配置为确定它们各自的输出信号FLOUT，FROUT，RLOUT，RROUT由每个声道CFL，CFR，CRL，CRR从多声道音频信号SM中扩散，其中所述多对声道共享两个输入信号。
因此多声道音频信号SM包括左输入信号LIN和右输入信号RIN，该信号处理方法包括确定左前输出声道信号FLOUT，右前输出声道信号FROUT，左后输出声道信号RLOUT，以及右后输出声道信号RROUT。
该信号处理方法包括对于包括右声道和左声道的至少一对声道，获得包括左边侧信号和左中央信号，以及右中央信号和右边侧信号的一组信号。
在一个示例性实施例中，该信号处理方法包括，对于至少一对声道，特别是对于每对声道，从左输入信号LIN和右输入信号RIN确定与所述一对声道相关联的信号组，左输入信号LIN和右输入信号RIN与所述一对声道的右声道和左声道相关联。
确定步骤例如包括：将左输入信号LIN分解为左声道中央分量LC和左声道边侧分量LS，以及将右输入信号RIN分解为右声道中央分量RC和右声道边侧分量RS,并从所述分量(左声道边侧分量，左声道中央分量，右声道中央分量和右声道边侧分量)确定左边侧信号、左中央信号、右中央信号和右边侧信号。
为了确定中央分量和边侧分量，可以计算左输入信号和右输入信号之间的相关水平的度量，并且可以确定中央分量为输入信号中具有高于预定相关阈值(也称为相关分量)的相关度量，并且确定边侧分量为输入信号中具有低于预定相关阈值(也称为去相关分量)的相关部分。
左声道中央分量LC和右声道中央分量RC是左输入信号LIN和右输入信号RIN的相关分量，也就是说，每个输入信号LIN，RIN中在两个输入信号LIN，RIN之间具有高于预定的相关阈值的相关度量的部分。
左声道边侧分量LS和右声道边侧分量RS包括左输入信号LIN和右输入信号RIN的去相关分量，也就是说，每个输入信号LIN，RIN中在两个输入信号LIN，RIN之间具有低于预定的相关阈值的相关度量的部分。
预混模块12包括：分解模块14，用于分解输入信号LIN，RIN，以获得分量LS，LC，RC，RS，以及混音模块16，用于从分量LS，LC，RC，RS确定每个信号组的信号。
每个输入信号LIN，RIN的分解例如包括从右输入信号LIN和左输入信号RIN估计中央分量提取滤波器HC，以及通过使用中央分量提取滤波器HC提取输入信号LIN，RIN的中央分量。
确定中央分量提取滤波器HC，以便应用中央分量提取滤波器HC提供输入信号的中央分量。
分解模块14例如具有提取滤波器估计器18，该提取滤波器估计器18被配置为接收两个相关联的输入信号LIN，RIN作为输入并且提供中央分量提取滤波器HC作为输出。
通过将中央分量提取滤波器HC应用于左输入信号LIN来确定左声道中央分量LC，并且通过将中央分量提取滤波器HC应用于右输入信号RIN来确定右声道中央分量RC。
在一个示例性实施例中，每个输入信号LIN，RIN的分解例如包括从右输入信号LIN和左输入信号RIN对边侧分量提取滤波器HS的估计，以及通过使用边侧分量提取滤波器HS对输入信号LIN，RIN的边侧分量进行提取。
通过将边侧分量提取滤波器HS应用于左输入信号LIN来确定左声道边侧分量LS，并且通过将边侧分量提取滤波器HS应用于右输入信号RIN来确定右声道边侧分量RS。
提取滤波器估计器18例如被配置为确定边侧分量提取滤波器HS。
中央分量提取滤波器HC和边侧分量提取滤波器HS例如根据AES 22ndInternational Virtual,Synthetic and Entertainment Audio(第22届虚拟、合成和娱乐音频国际会议),Avendano,C.,&Jot，J.(2002)“Frequency Domain techniques forstereo to multichannel upmix”一文中教导的方法进行估计。
分解模块14包括滤波器20、22，滤波器20、22分别配置成应用中央分量提取滤波器HC和边侧分量提取滤波器HS。
在一个示例性实施例中，将每个边侧分量确定为相应的输入信号和相应的中央分量之间的差。
在这样的示例性实施例中，左边侧分量LS被确定为左输入信号LIN与左中央分量LC之间的差，并且右边侧分量RS被确定为右输入信号RIN与右中央分量RC信号之间的差。中央分量提取滤波器HC和边侧分量提取滤波器HS通过关系HS＝1–HC来链接。
混音模块16被配置为从与每组信号相关联的多声道音频信号SM的两个输入信号LIN，RIN的分量(左声道边侧分量，左声道中央分量，右声道中央分量和右声道边侧分量)确定该组信号的左边侧信号、左中央信号、右中央信号和右边侧信号。
在一个示例性实施例中，对于至少一组信号，并且特别是对于每组信号，确定左边侧信号等于左输入信号LIN的左声道边侧分量LS，确定左中央信号等于左输入信号LIN的左声道中央分量LC，确定右中央声道等于右输入信号RIN的右声道中央分量RC，并且确定右边侧信号等于右输入信号RIN的右声道边侧分量RS。
当声音再现系统2具有比多声道音频信号SM多的声道数量时，在一个示例性实施例中，至少两组信号与同一对左右输入信号LIN，RIN相关联并且从这些左和右输入信号LIN，RIN完全相同地确定。
在图2所示的示例性实施例中，如下从左右两个输入信号LIN，RIN确定两组信号：左前边侧信号FLS和左后边侧信号RLS被确定为等于左声道边侧分量LS；左前中央信号FLC和左后中央信号RLC被确定为等于左声道中央分量LC；右前中央信号FRC和右后中央信号RRC被确定为等于右声道中央分量RC；并且右前边侧信号FRS和右后边侧信号RRS被确定为等于右声道边侧分量RS。
在另一示例性实施例中，对于至少一组信号，信号处理组件8接收例如由提供多声道输入信号的音频源4所提供的每组信号的左中央信号、左边侧信号、右中央信号和右边侧信号。然后，由信号处理组件8获得这些信号仅包括接收这些信号。音频源4可以从自然地包括这些信号的多声道音频源提供这些信号，或者可以由其自身通过应用分解输入信号和和对每组信号进行混音的步骤来提供这些信号。
该处理方法包括应用声场滤波器，包括将中央声场滤波器应用于每组信号的左中央信号和右中央信号。
中央声场滤波器不必应用于所述信号组的左边侧信号和右边侧信号。
声场滤波是将声场滤波器(或“相位滤波器”)应用于一对信号，该相位滤波器在所述两个信号之间施加相对相移，该相对相移优选地取决于频率。
因此，声场滤波的执行包括对所述信号组的左中央信号和右中央信号应用中央声场滤波器，使得可以在所述信号组的左中央信号和右中央信号之间引起相对相移，而不必在所述信号组的左边侧信号和右边侧信号之间引入相同的相对相移。
将声场滤波器应用于适合声音再现系统2的右声道的信号和左声道的信号使得可以沿右左方向改变声场的感知。
应用于执行声场滤波的声场滤波器例如根据期望的空间化效果或声音在其中扩散的环境来确定，该环境例如机动车的乘员室。
例如，声场滤波器被确定为补偿或衰减关于声音再现系统2的电声换能器6、在相对于居中收听位置偏移的一个或多个收听位置P1，P2，P3，P4中引起的相移。
根据本发明，中央声场滤波器被应用于一组信号中的两个中央信号，以便改变沿右左方向的声像感知，其中声场滤波在一方面中央信号与另一方面边侧信号之间区分。
信号处理组件8包括被配置为执行声场滤波的声场滤波模块24。
在一个示例性实施例中，该处理方法包括将中央声场滤波器FSSFC，RSSFC应用于至少一组信号，尤其是每一组信号的左中央信号和右中央信号，而不将声场滤波器应用于左边侧信号和右边侧信号。
声场滤波模块24于是包括中央声场滤波器FSSFC，RSSFC，其被配置为对所述信号组的中央信号进行滤波，并且没有声场滤波器对信号组的边侧信号进行滤波。
有利地，该信号处理方法包括将中央声场滤波器FSSFC，RSSFC应用于两组信号中的每组的左中央信号和右中央信号。
在图2所示的示例性实施例中，声场滤波包括将前中央声场滤波器FSSFC应用于前组信号的中央信号FLC，FRC，以及将后中央声场滤波器RSSFC应用于后组信号的中央信号RLC，RRC。
当确定了若干组信号时，用于不同组信号的中央信号的中央声场滤波器可以不同或相同。
特别地，当若干组信号相同时，将不同的中央声场滤波器FSSFC，RSSFC应用于这些相同组信号的中央信号，使得可以获得针对于与这些信号组关联的声道的不同输出信号FLOUT，FROUT，RLOUT，RROUT。
在图2所示的示例性实施例中，两组信号是相同的，但是应用于这些组信号的中央信号FLC，FRC，RLC，RRC的中央声场滤波器FSSFC，RSSFC是不同的。
将声场滤波器应用于两个不同声道对中的、在相同侧上横向扩散声音的的两个声道相关联的两个边侧信号，例如两个不同声道对中的两个右声道或两个不同声道对中的两个左声道，可以沿着前后方向修改声像在声场侧上的感知。
因此，可选地，并且如图2中的虚线所示，当信号处理方法包括确定至少两组信号，每组信号分别与相应的一对声道相关联时，除了将中央声场滤波器FSSFC，RSSFC应用到两组信号中至少之一的左中央信号和右中央信号，特别是两组信号中的每组信号之外，该信号处理方法还包括在两组信号的左边侧信号之间应用左声场滤波器LSSFS和/或在两组信号的右边侧信号之间应用右声场滤波器RSSFS。
优选地，并且如图2所示的示例性实施例中一样，在两组信号的左边侧信号之间应用左声场滤波器LSSFS，并且在两组信号的右边侧信号之间应用右声场滤波器RSSFS。
分别应用于两组信号的左边侧信号和右边侧信号的左和右声场滤波器可以根据在声场的左右上分别再现期望的声像而不同或相同。
同一组信号和/或不同组信号中不同信号的声场滤波会影响处理组件对一个或若干个信号的频率响应的幅度。
可选地，该处理方法包括对每一组信号中的每个信号进行幅度滤波，以均衡所述一组信号中信号的频率响应的幅度。
频率响应的幅度均衡意味着对于每个信号组的不同信号，相同的输入幅度对于所有频率产生相同的输出幅度。
在这种情况下，信号处理组件8包括一个或若干个幅度均衡滤波器，每个幅度均衡滤波器被配置为对一组信号中的信号进行滤波。
当该方法包括确定若干组信号时，将幅度均衡滤波器配置为均衡不同组信号之间的频率响应的幅度。
在所示的示例中，信号处理组件包括与每个信号组的每个信号相关联的相应的幅度均衡滤波器HMAGFLC，HMAGFRC，HMAGFLS，HMAGFRS，HMAGRLC，HMAGRRC，HMAGRLS，HMAGRRS，以对该信号进行滤波。
该信号处理方法包括，对于每组信号，将与同一声道相关联的边侧信号和中央信号进行混音，以获得与所述声道相对应的并且适于发送给所述声道的每个电声换能器6的声道输出信号，以用于扩散相应的声音。
因此，该信号处理方法包括对于每组信号，将左中央信号和左边侧信号进行混音，以获得与该组信号相关联的左声道输出信号，以及将右中央信号和右边侧信号进行混音以获得与该组信号相关联的左声道输出信号。
优选地，对于每组信号，混音被执行为，以针对每个声道和每组信号的特定的相应系数，将与同一声道相关联的边侧信号和中央信号进行线性组合。
在图2所示的示例中，混音包括通过左前边侧信号FLC和左前中央信号FLS的线性组合来确定左前输出信号FLOUT，通过右前边侧信号FRC和右前中央信号FRS的线性组合来确定右前输出信号FROUT，并且通过右后边侧信号RRC和右后中央信号RRS的线性组合来确定右后输出信号RROUT，并通过左后边侧信号RLC和左后中央信号RLS的线性组合来确定左后输出信号RLOUT。
在所示的示例性实施例中，对于每个声道，通过将与受第一特定系数GFLC，GFRC，GRLC，GRRC影响的该声道关联的中央信号FLC，FRC，RLC，RRC和与受等于1的第二系数影响的所述声道关联的边侧信号FLS，FRs，RLS，RRS相加来完成组合。
在图2所示的示例性实施例中，对于每组信号，左中央信号确定为等于左声道中央分量，左边侧信号确定为等于右声道边侧分量，右中央信号确定为等于右声道中央分量，并且右边侧信号确定为等于右声道边侧分量。
可以执行不同的预混音以获得声音再现的不同效果。此外，可以对不同组信号执行不同的预混音操作。
因此，根据一个预混音操作，分别根据下面的公式，通过与一对声道关联的输入信号的分量Ls，Lc，Rc，Rs的线性组合来确定与该对声道相关联的至少一组信号的左边侧信号、左中央信号、右中央信号和右边侧信号：
(1-G1)xLS+G0xLC
(1-G0)xLC+G1xLS+G1xRS
(1-G0)xRC+G1xLS+G1xRS
(1-G1)xRS+G0xRC
其中G0和G1是0和1之间的预定常数。
这样的预混音操作允许在“二维”上(即从右到左以及从前到后)对声场滤波进行精细控制。例如，通过将面向听者的声像与位于听者侧面的声像进行混音，可以控制听者感知的声场的宽度和表观角度。
有利地，在一个示例性实施例中，将相同的预混音操作应用于至少两组信号，特别是每一组信号。
在图3所示的示例性实施例中，根据以下公式从立体声音频信号的分量LS，LC，RC，RS确定两组信号FLC，FRC，FLS，FRS和RLC，RRC，RLS，RRS中的信号：
FLS＝RLS＝(1-G1)xLS+G0xLC
FLC＝RLC＝(1-G0)xLC+G1xLS+G1xRS
FRC＝RRC＝(1-G0)xRC+G1xLS+G1xRS
FRS＝RRS＝(1-G1)xRS+G0xRC
其中G0和G1是0和1之间的预定常数。
在一个示例性实施例中，例如以软件应用程序的形式提供信号处理组件8的每个模块，该软件应用程序包括能够被记录在计算机存储器上并且可由处理器执行的代码指令。
可替代地，信号处理组件8的至少一个模块以特定的集成电路(或ASIC，“专用集成电路”)或可编程逻辑电路(例如现场可编程门阵列(FPGA))的形式提供。
本发明不限于下面描述的示例性实施例和变型，可以想到其他示例性实施例和其他变型。
在上述示例性实施例中，所有声道都成对关联，每个声道与另一个声道成对，每对声道包括左声道和右声道。
可选地，声音再现系统还被配置为再现未与另一声道配对的附加声道。附加声道例如是配置为通过通常被称为“低音炮(subwoofer)”的声学换能器再现低频声音的低音声道。
该系统不限于立体声或四声道系统。可以在具有多于或等于三对的声道对(例如，三对或四对声道)的系统上应用相同的方法。
此外，可以想到的是，将边侧声场滤波器应用于两组不同信号的右边侧信号和/或左边侧信号，这将独立于将中央声场滤波器应用于所述两组信号中的一组或每组的中央信号。
因此，以一般的方式，本发明还涉及一种用于处理包括至少一对输入信号的多声道音频信号的方法，每对输入信号包括右输入信号和左输入信号，用于至少经由至少两对声道来再现声音，每对声道包括右声道和左声道，该处理方法包括：
-从所述输入信号获取与每对声道相关联的一组信号，每组信号包括从一对输入信号的左输入信号确定的左边侧信号和左中央信号，以及从所述一对输入信号的右输入信号确定的右中央信号和右边侧信号；
-对一方面中央信号和另一方面每组信号的边侧信号执行优选地差异化声场滤波，声场滤波包括在两组信号的左边侧信号之间应用左声场滤波器LSSFS以在这些左边侧信号之间引入相对相移，和/或在两组信号的右边侧信号之间应用右声场滤波器RSSFS以在这些右边侧信号之间引入相对相移。

Claims (16)

1.一种多声道音频信号(SM)的处理方法，所述多声道音频信号(SM)包括至少一对输入信号，所述至少一对输入信号包括右输入信号(RIN)和左输入信号(LIN)，用于经由包括右声道和左声道的至少一对声道来再现声音，所述处理方法包括：
-从所述输入信号(LIN,RIN)获取至少一组信号，每组信号与一对声道相关联，每组信号包括从所述左输入信号(LIN)和所述右输入信号(RIN)确定的左边侧信号(FLS,RLS)、左中央信号(FLC,RLC)、右中央信号(FRC,RRC)和右边侧信号(FRS,RRS)；以及
-对一方面中央信号(FLC,RLC,FRC,RRC)，和另一方面每组信号的边侧信号(FLS,RLS,FRS,RRS)，执行差异化声场滤波，所述差异化声场滤波包括：针对每组信号，将中央声场滤波器(FSSFC,RSSFC)应用于该组信号的左中央信号(FLC,RLC)和右中央信号(FRC,RRC)，
其中在获取步骤的最后获取至少两组信号，并且声场滤波的应用包括：将左边侧声场滤波器(LSSFS)应用于所述两组信号的左边侧信号(FLS,RLS)，和/或将右边侧声场滤波器(RSSFS)应用于所述两组信号的右边侧信号(FRS,RRS)。
2.根据权利要求1所述的处理方法，包括，对于每组信号，在声场滤波之后，从所述组信号的左中央信号和左边侧信号重构左输出信号(FLOUT,RLOUT)，以及从所述组信号的右中央信号和右边侧信号重构右输出信号(FROUT,RROUT)。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其中所述左输出信号(FLOUT,RLOUT)在声场滤波后通过左边侧信号和左中央信号的线性组合获取，并且所述右输出信号(FROUT,RROUT)在声场滤波后通过右边侧信号和右中央信号的线性组合获取。
4.根据权利要求1所述的处理方法，从一对相应的输入信号获取每组信号包括：一方面，将所述左输入信号(LIN)分解为左声道中央分量(LC)和左声道边侧分量(LS)，和另一方面，将所述右输入信号(RIN)分解为右声道中央分量(RC)和右声道边侧分量(RS)。
5.根据权利要求4所述的处理方法，其中每组信号的获取包括：使用提取滤波器估计器(18)，从所述左输入信号(LIN)和所述右输入信号(RIN)估计中央分量提取滤波器(HC)，并将所述中央分量提取滤波器(HC)应用于所述左输入信号(LIN)以确定所述左声道中央分量(LC)，并且应用于所述右输入信号(RIN)以确定所述右声道中央分量(RC)。
6.根据权利要求4所述的处理方法，其中每组信号的获取包括：使用提取滤波器估计器(18)，从所述左输入信号(LIN)和所述右输入信号(RIN)估计边侧分量提取滤波器(HS)，并将所述边侧分量提取滤波器(HS)应用于所述左输入信号(LIN)以确定所述左声道边侧分量(LS)，并且应用于所述右输入信号(RIN)以确定所述右声道边侧分量(RS)。
7.根据权利要求4所述的处理方法，其中获取至少一组信号的步骤包括，对于至少一组信号，分别根据下面的公式，通过与这对声道关联的输入信号(LIN,RIN)的分量的线性组合来确定所述左边侧信号(FLS,RLS)、所述左中央信号(FLC,RLC)、所述右中央信号(FRC,RRC)和所述右边侧信号(FRS,RRS)：
(1-G1)xLS+G0xLC
(1-G0)xLC+G1xLS+G1xRS
(1-G0)xRC+G1xLS+G1xRS
(1-G1)xRS+G0xRC
其中G0和G1是0和1之间的预定常数。
8.一种多声道音频信号(SM)的处理方法，所述多声道音频信号(SM)包括至少一对输入信号，所述至少一对输入信号包括右输入信号(RIN)和左输入信号(LIN)，用于经由包括右声道和左声道的至少一对声道来再现声音，所述处理方法包括：
-从所述输入信号(LIN,RIN)获取至少一组信号，每组信号与一对声道相关联，每组信号包括从所述左输入信号(LIN)和所述右输入信号(RIN)确定的左边侧信号(FLS,RLS)、左中央信号(FLC,RLC)、右中央信号(FRC,RRC)和右边侧信号(FRS,RRS)；以及
-对一方面中央信号(FLC,RLC,FRC,RRC)，和另一方面每组信号的边侧信号(FLS,RLS,FRS,RRS)，执行差异化声场滤波，所述差异化声场滤波包括：针对每组信号，将中央声场滤波器(FSSFC,RSSFC)应用于该组信号的左中央信号(FLC,RLC)和右中央信号(FRC,RRC)，
其中，从一对相应的输入信号获取每组信号包括：一方面，将所述左输入信号(LIN)分解为左声道中央分量(LC)和左声道边侧分量(LS)，和另一方面，将所述右输入信号(RIN)分解为右声道中央分量(RC)和右声道边侧分量(RS)，
其中每组信号的获取包括：使用提取滤波器估计器(18)，从所述左输入信号(LIN)和所述右输入信号(RIN)估计中央分量提取滤波器(HC)，并将所述中央分量提取滤波器(HC)应用于所述左输入信号(LIN)以确定所述左声道中央分量(LC)，并且应用于所述右输入信号(RIN)以确定所述右声道中央分量(RC)。
9.根据权利要求8所述的处理方法，包括，对于每组信号，在声场滤波之后，从所述组信号的左中央信号和左边侧信号重构左输出信号(FLOUT,RLOUT)，以及从所述组信号的右中央信号和右边侧信号重构右输出信号(FROUT,RROUT)。
10.根据权利要求9所述的处理方法，其中所述左输出信号(FLOUT,RLOUT)在声场滤波后通过左边侧信号和左中央信号的线性组合获取，并且所述右输出信号(FROUT,RROUT)在声场滤波后通过右边侧信号和右中央信号的线性组合获取。
11.根据权利要求8所述的处理方法，其中每组信号的获取包括：使用提取滤波器估计器(18)，从所述左输入信号(LIN)和所述右输入信号(RIN)估计边侧分量提取滤波器(HS)，并将所述边侧分量提取滤波器(HS)应用于所述左输入信号(LIN)以确定所述左声道边侧分量(LS)，并且应用于所述右输入信号(RIN)以确定所述右声道边侧分量(RS)。
12.一种多声道音频信号(SM)的处理方法，所述多声道音频信号(SM)包括至少一对输入信号，所述至少一对输入信号包括右输入信号(RIN)和左输入信号(LIN)，用于经由包括右声道和左声道的至少一对声道来再现声音，所述处理方法包括：
-从所述输入信号(LIN,RIN)获取至少一组信号，每组信号与一对声道相关联，每组信号包括从所述左输入信号(LIN)和所述右输入信号(RIN)确定的左边侧信号(FLS,RLS)、左中央信号(FLC,RLC)、右中央信号(FRC,RRC)和右边侧信号(FRS,RRS)；以及
-对一方面中央信号(FLC,RLC,FRC,RRC)，和另一方面每组信号的边侧信号(FLS,RLS,FRS,RRS)，执行差异化声场滤波，所述差异化声场滤波包括：针对每组信号，将中央声场滤波器(FSSFC,RSSFC)应用于该组信号的左中央信号(FLC,RLC)和右中央信号(FRC,RRC)，
从一对相应的输入信号获取每组信号包括：一方面，将所述左输入信号(LIN)分解为左声道中央分量(LC)和左声道边侧分量(LS)，和另一方面，将所述右输入信号(RIN)分解为右声道中央分量(RC)和右声道边侧分量(RS)，
其中每组信号的获取包括：使用提取滤波器估计器(18)，从所述左输入信号(LIN)和所述右输入信号(RIN)估计边侧分量提取滤波器(HS)，并将所述边侧分量提取滤波器(HS)应用于所述左输入信号(LIN)以确定所述左声道边侧分量(LS)，并且应用于所述右输入信号(RIN)以确定所述右声道边侧分量(RS)。
13.根据权利要求12所述的处理方法，包括，对于每组信号，在声场滤波之后，从所述组信号的左中央信号和左边侧信号重构左输出信号(FLOUT,RLOUT)，以及从所述组信号的右中央信号和右边侧信号重构右输出信号(FROUT,RROUT)。
14.根据权利要求13所述的处理方法，其中所述左输出信号(FLOUT,RLOUT)在声场滤波后通过左边侧信号和左中央信号的线性组合获取，并且所述右输出信号(FROUT,RROUT)在声场滤波后通过右边侧信号和右中央信号的线性组合获取。
15.一种处理多声道音频信号的信号处理组件，其被配置为实现根据权利要求1至14中任一项所述的处理方法。
16.一种声音再现系统(2)，包括根据权利要求15所述的信号处理组件(8)和声音扩散声道，每个声道包括至少一个电声换能器(6)。
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