DE60308876T2 - Audio channel conversion - Google Patents

Audio channel conversion

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DE60308876T2
DE60308876T2 DE2003608876 DE60308876T DE60308876T2 DE 60308876 T2 DE60308876 T2 DE 60308876T2 DE 2003608876 DE2003608876 DE 2003608876 DE 60308876 T DE60308876 T DE 60308876T DE 60308876 T2 DE60308876 T2 DE 60308876T2
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matrix
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/02Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic of the matrix type, i.e. in which input signals are combined algebraically, e.g. after having been phase shifted with respect to each other

Description

  • TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL FIELD
  • Die Erfindung betrifft Audiosignalverarbeitung. The invention relates to audio signal processing. Insbesondere betrifft die Erfindung das Umsetzen von M Audio-Eingangskanälen, welche ein Schallfeld darstellen, in N Audio-Ausgangskanäle, welche dasselbe Schallfeld darstellen, wobei jeder Kanal ein einzelner Audiosignal-Strom ist, welcher aus einer Richtung kommende Audiosignale darstellt, M und N positive Ganzzahlen sind und M mindestens 2 und N mindestens 3 ist und N größer als M ist. In particular, the invention relates to translating M audio input channels representing a soundfield to N audio output channels representing the same soundfield, wherein each channel is a single audio signal stream representing which coming from one direction audio signals M and N are positive are integers and M is at least 2 and N is at least 3, and N is greater than M. Typischerweise wird ein räumlicher Umsetzer, in welchem N größer als M ist, gewöhnlich als ein "Decodierer" beschrieben. Typically, a spatial translator in which N is greater than M, usually described as a "decoder".
  • STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
  • Obwohl der Mensch nur zwei Ohren hat, hören wir Schall als dreidimensionales Phänomen, wobei wir auf eine Reihe von Ortungsbehelfen wie kopfbezogene Übertragungsfunktionen (HRTFs – Head-Related Transfer Functions) und Kopfbewegungen angewiesen sind. Although humans have only two ears, we hear sound as a three dimensional phenomenon, which we on a number of locating remedies such as head-related transfer functions - are instructed and head movements (HRTF Head-Related Transfer Functions). Voll klangtreue Schallwiedergabe erfordert deshalb die Speicherung und Wiedergabe des vollen 3D-Schallfelds oder zumindest seiner Wahrnehmungsmerkmale. therefore fully high fidelity sound reproduction requires the storage and playback of full 3D sound field, or at least its perception features. Leider ist die Schallaufzeichnungstechnik nicht auf Erfassung des 3D-Schallfelds, auch nicht auf Erfassung einer 2D-Schallebene und nicht einmal auf Erfassung einer 1D-Schalllinie ausgerichtet. Unfortunately, the sound recording technology is not oriented towards acquisition of the 3D sound field, even to capture a 2D scanning plane and not even on detection of a 1D sonic line. Die derzeitige Schallaufzeichnungstechnik ist ausschließlich auf Erfassung, Speicherung und Darbietung nulldimensionaler, diskreter Audiokanäle ausgerichtet. The current sound recording technology is focused exclusively on collection, storage and presentation of zero dimensional, discrete channels of audio.
  • Die meisten Bemühungen zur Verbesserung der Klangtreue seit Edisons ursprünglicher Erfindung der Schallaufzeichnung konzentrierten sich auf das Abstellen der Unzulänglichkeiten seiner ursprünglichen analogen Zylinder-/Scheibenmedien mit modulierten Rillen. Most efforts to improve the fidelity since Edison's original invention of sound recording focused on the shutdown of the shortcomings of his original analog cylinder / disc media with modulated grooves. Zu diesen Unzulänglichkeiten zählten begrenzter, ungleichmäßiger Frequenzgang, Rauschen, Verzerrungen, Jaulen, Wimmern, Gleichlaufschwankungen, Verschleiß, Verschmutzung und Kopierverluste. These imperfections included limited, uneven frequency response, noise, distortion, yelp, wail, flutter, wear, dirt, and copying losses. Obwohl es zahllose stückchenweise Versuche isolierter Verbesserungen einschließlich elektronischer Verstärkung, Bandaufzeichnung, Rauschminderung sowie Aufnahme-/Abspielgeräten, die mehr kosteten als manche Autos, gab, wurden die herkömmlichen Probleme der Einzelkanalqualität nicht in vertretbarer Weise endgültig gelöst, bis zur einmaligen Entwicklung allgemein der digitalen Aufzeichnung und speziell der Einführung der Audio-Compact-Disc. Although there were countless piecemeal attempts of isolated improvements, including electronic amplification, tape recording, noise reduction, and record / playback devices that cost more than some cars, the traditional problems of individual channel quality were not finally resolved in a reasonable manner to the unique development in general digital recording and especially the introduction of the audio compact disc. Seitdem konzentrierte man die wesentlichen Forschungsbemühungen zur Audio-Wiedergabe, einmal abgesehen von einigen Bemühungen zur weiteren Verbesserung der Qualität digitaler Aufzeichnungen bis zur 24-bit/96-kHz-Abtastung, auf das Verringern der zur Aufrechterhaltung der Einzelkanalqualität erforderlichen Datenmenge, meist unter Verwendung von wahrnehmungsbezogenen Codierern, und auf das Verbessern der Raumtreue. Since then, the focus, the major research efforts for audio playback, apart from some efforts to further improve the quality of digital recordings to 24-bit / 96-kHz sampling, on reducing the time required for maintenance of individual channel quality data set, usually using perceptual coders, and on improving the space fidelity. Das letztere Problem ist das Thema dieses Dokuments. The latter problem is the subject of this document.
  • Bemühungen zur Verbesserung der Raumtreue erfolgten an zwei Fronten: in Versuchen, die Wahrnehmungsmerkmale eines vollen Schallfelds zu vermitteln, und in Versuchen, eine Annäherung des tatsächlichen ursprünglichen Schallfelds zu vermitteln. Efforts to improve loyalty space were carried out on two fronts: in trying to convey the perceptual cues of a full sound field, and to provide an approximation of the actual original sound field in trials. Zu den Beispielen von Systemen, welche den erstgenannten Ansatz verfolgen, zählen binaurale Aufzeichnung und auf zwei Lautsprechern basierende virtuelle Surround-Systeme. Examples of systems that follow the first approach include binaural recording and based on two speakers virtual surround systems. Solche Systeme weisen eine Reihe von unglücklichen Unzulänglichkeiten auf, insbesondere was die zuverlässige Ortung von Tönen in manchen Richtungen und die Voraussetzung der Verwendung von Kopfhörern oder einer festen, einzigen Hörerposition anbelangt. Such systems have a number of unfortunate imperfections, especially as regards the reliable location of sounds in some directions and the condition of use of headphones or a fixed single listener position.
  • Zur Darbietung von Raumklang für mehrere Hörer, sei es in einem Wohnzimmer oder in einer kommerziellen Örtlichkeit wie einem Kino, bestand die einzige realisierbare Alternative in dem Versuch, das tatsächliche ursprüngliche Schallfeld anzunähern. For presenting surround sound for multiple listeners, whether in a living room or a commercial venue like a movie theater, the only viable alternative was to try to approximate the actual original sound field. In Anbetracht der durch diskrete Kanäle gekennzeichneten Beschaffenheit der Schallaufzeichnung überrascht es nicht, dass es bei den meisten Bemühungen bis heute um etwas ging, das man als zurückhaltende Erhöhungen der Anzahl der Darbietungskanäle bezeichnen könnte. Given the nature of the sound recording marked by discrete channels, it is not surprising that there still something left in most endeavors, which could be described as restrained increases in the number of presentation channels. Zu den typischen Systemen zählen die Mono-Nachführungs-/Drei-Lautsprecher-Filmtonspuren der frühen 50er-Jahre, herkömmlicher Stereo-Ton, Quadrophonie-Systeme der 60er-Jahre, fünfkanalige diskrete Magnettonspuren bei 70-mm-Filmen, Dolby-Surround unter Verwendung einer Matrix in den 70er-Jahren, AC-3 5.1-Kanal-Ton der 90er-Jahre und seit kurzem Surround-EX 6.1-Kanal-Ton. Typical systems include the mono Nachführungs- / three-speaker film soundtracks of the early 50's, conventional stereo sound, quadraphonic systems of the 60's, five channel discrete magnetic soundtracks on 70mm films, Dolby surround using a matrix in the '70s, AC-3 5.1 channel sound of the 90's and more recently surround EX 6.1 channel sound. "Dolby", "Pro Logic" und "Surround EX" sind Warenzeichen der Dolby Laboratories Licensing Corporation. "Dolby", "Pro Logic" and "Surround EX" are trademarks of Dolby Laboratories Licensing Corporation. Bis zu einem gewissen Grad bieten diese Systeme eine gegenüber monophoner Darbietung verbesserte räumliche Wiedergabe. To some extent, these systems offer compared to monophonic performance improved spatial reproduction. Jedoch bringt das Mischen einer größeren Anzahl von Kanälen mehr Zeitaufwand sowie Vertragsstrafen für die Produzenten von Inhalten mit sich, und die resultierende Wahrnehmung ist typischerweise die von ein paar vereinzelten, diskreten Kanälen statt von einem kontinuierlichen Schallfeld. However, mixing a larger number of channels provides more cost as well as penalties for content producers with it, and the resulting perception is typically separated by a few, discrete channels, rather than a continuous sound field. Aspekte der "Dolby Pro Logic"-Decodierung sind im US-Patent 4,799,260 beschrieben. Aspects of "Dolby Pro Logic" decoding are described in US patent 4,799,260. Einzelheiten von AC-3 sind in "Digital Audio Compression Standard (AC-3)", Advanced Television Systems Committee (ATSC), Dokument A/52, 20. Dezember 1995 (im World Wide Web des Internet unter www.atsc.org/Standards/A52/a_52.doc herunterzuladen) dargelegt. Details of AC-3 are in "Digital Audio Compression Standard (AC-3)," Advanced Television Systems Committee (ATSC), Document A / 52, December 20, 1995 (on the World Wide Web of the Internet at www.atsc.org/ download standards / A52 / a_52.doc) stated. Siehe auch das Fehlerverzeichnis vom 22. Juli 1999 (im World Wide Web des Internet unter www.dolby.comltech/ATSC_err.pdf herunterzuladen). See also corrigendum of 22 July 1999 (on the World Wide Web of the Internet at www.dolby.comltech / ATSC_err.pdf download).
  • Sobald das Schallfeld beschrieben ist, ist es für einen Decodierer prinzipiell möglich, die optimale Signalspeisung für beliebige Ausgabe-Lautsprecher abzuleiten. Once the sound field is described, it is possible in principle for a decoder to derive the optimal signal feed for any output loudspeaker. Die an einen solchen Decodierer gelieferten Kanäle werden hierin unterschiedlich als "Hauptkanäle", "gesendete Kanäle" und "Eingangskanäle" bezeichnet, und ein beliebiger Ausgangskanal mit einer Lage, welche nicht der Position eines der Eingangskanäle entspricht, wird als "Zwischenkanal" bezeichnet. The channels supplied to such a decoder will be herein vary as a "main channel", "broadcast channel" and refers to "input channels", and any output channel with a location that does not correspond to the position of one of the input channels is referred to as "inter-channel". Ein Ausgangskanal kann auch eine mit der Position eines Eingangskanals zusammenfallende Lage haben. An output channel can also have a coinciding with the position of an input channel position.
  • In In EP 1 054 575 A2 EP 1054575 A2 sind Varianten eines Breitband-Audiosignal-Decodierers einschließlich Varianten, in welchen acht, sechs (bei Verwendung zweier Phantomkanäle) oder fünf (Heruntermischung von acht auf fünf) Ausgangskanäle im 360-Grad-Raum aus einem Paar von Eingangssignalen abgeleitet werden, beschrieben. are variations of a wideband audio signal decoder including variants, in which eight, six (when two phantom channels) or five (downmix from eight to five) output channels in 360 degree space are derived from a pair of input signals is described. Die Art und Weise, auf welche die Eingangssignale auf die Ausgangssignale verteilt werden, wird durch eine Vielzahl von auf Multiplizierelemente in einer Matrix angewendeten "Normierungs"-Koeffizienten bestimmt. The manner in which the input signals are distributed among the output signals is determined by a plurality of applied to multiplier elements in a matrix "normalization" coefficients. Die Koeffizienten werden in Reaktion auf jedes der Eingangssignale einzeln abgeleitet, ihre Summe, ihre Differenz, ihre Korrelation und ihre relative Phase. The coefficients are derived individually in response to each of the input signals, their sum, their difference, their correlation and their relative phase. Bei unkorrelierten Eingangssignalen sind die Normierungskoeffizienten einander gleich, was zur Erzeugung eines breiten, diffusen Klangbilds beiträgt. For uncorrelated input signals, the normalization coefficients are equal to each other, which contributes to produce a broad, diffuse sound image.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF INVENTION
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Umsetzen von M Audio-Eingangssignalen, welche jeweils mit einer Richtung verknüpft sind, in N Audio-Ausgangssignale, welche jeweils mit einer Richtung verknüpft sind, wobei N größer als M ist, M zwei oder mehr ist und N eine positive Ganzzahl gleich drei oder mehr ist, das Erstellen einer variablen M:N-Matrix, das Anwenden der M Audio-Eingangssignale auf die variable Matrix, das Ableiten der N Audio-Ausgangssignale aus der variablen Matrix und das Steuern der variablen Matrix in Reaktion auf die Eingangssignale dergestalt, dass ein durch die Ausgangssignale erzeugtes Schallfeld in der Richtung der nominalen laufenden Grundrichtung der Eingangssignale ein kompaktes Klangbild hat, wenn die Eingangssignale stark korreliert sind, wobei das Klangbild bei abnehmender Korrelation vom kompakten in einen breiten Zustand auseinandergeht und bei noch weiter, bis hin zum stark unkorrelierten Zustand, abnehmender Korrelation si According to a first aspect of the invention comprises a process for translating M audio input signals, which are each associated with a direction, to N audio output signals, which are each associated with a direction, wherein N is larger than M, M is two or more and N is a positive integer equal to three or more, creating a variable M: ​​N matrix, applying the M audio input signals to the variable matrix, deriving the N audio output signals from the variable matrix, and controlling the variable matrix in such a way in response to the input signals, that a signal generated by the output signals of the sound field is in the direction of the nominal ongoing primary direction of the input signals a compact sound image when the input signals are highly correlated, the sound diverges with decreasing correlation from the compact in a wide state and in even further, to the highly uncorrelated state, decreasing correlation si ch nach und nach in mehrere kompakte Klangbilder jeweils in einer mit einem Eingangssignal verknüpften Richtung aufspaltet. ch gradually splits into multiple compact sound images each in a linked with an input signal direction.
  • Gemäß diesem ersten Aspekt der Erfindung kann die variable Matrix gesteuert werden in Reaktion auf Messwerte: (1) der relativen Pegel der Eingangssignale und (2) der Kreuzkorrelation der Eingangssignale. According to this first aspect of the invention, the variable matrix may be controlled in response to measured values: (1) the relative levels of the input signals, and (2) the cross-correlation of the input signals. Für einen Messwert der Kreuzkorrelation der Eingangssignale mit Werten in einem ersten Bereich, begrenzt durch einen Maximalwert und einen Referenzwert, kann das Schallfeld in diesem Fall ein kompaktes Klangbild haben, wenn der Messwert der Kreuzkorrelation der Maximalwert ist, und kann es ein breit auseinandergehendes Klangbild haben, wenn der Messwert der Kreuzkorrelation der Referenzwert ist, und für einen Messwert der Kreuzkorrelation der Eingangssignale mit Werten in einem zweiten Bereich, begrenzt durch den Referenzwert und einen Minimalwert, kann das Schallfeld das breit auseinandergehende Klangbild haben, wenn der Messwert der Kreuzkorrelation der Referenzwert ist, und kann es eine Vielzahl von kompakten Klangbildern jeweils in einer mit einem Eingangssignal verknüpften Richtung haben, wenn der Messwert der Kreuzkorrelation der Minimalwert ist. For a measure of cross-correlation of the input signals having values ​​in a first range, bounded by a maximum value and a reference value, the sound field can in this case have a compact sound image when the measure of cross correlation is the maximum value and may have a width apart continuous tone image when the measure of cross correlation is said reference value, and for a measure of cross-correlation of the input signals having values ​​in a second range, bounded by said reference value and a minimum value, the soundfield may have the broadly divergent sound image when the measure of cross-correlation is the reference value and there may be a plurality of compact sound images, each in a linked with an input signal direction have when the measure of cross correlation is the minimum value.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Umsetzen von M Audio-Eingangssignalen, welche jeweils mit einer Richtung verknüpft sind, in N Audio-Ausgangssignale, welche jeweils mit einer Richtung verknüpft sind, wobei N größer als M ist und M drei oder mehr ist, das Erstellen einer Vielzahl von variablen m:n-Matrizen, wobei m eine Teilmenge von M ist und n eine Teilmenge von N ist, das Anwenden einer jeweiligen Teilmenge der M Audio-Eingangssignale auf jede der variablen Matrizen, das Ableiten einer jeweiligen Teilmenge der N Audio-Ausgangssignale aus jeder der variablen Matrizen, das Steuern jeder der variablen Matrizen in Reaktion auf die auf sie angewendete Teilmenge von Eingangssignalen dergestalt, dass ein durch die jeweilige Teilmenge von aus ihr abgeleiteten Ausgangssignalen erzeugtes Schallfeld in der Richtung der nominalen laufenden Grundrichtung der auf sie angewendeten Teilmenge von Eingangssignalen ein kompaktes Klangbild hat, wenn According to a further aspect of the present invention comprises a process for translating M audio input signals, which are each associated with a direction, to N audio output signals, which are each associated with a direction, wherein N is greater than M and M is three or is more, to create a plurality of variable m: n matrices, where m is a subset of m and n is a subset of N, applying a respective subset of the m audio input signals to each of the variable matrices, deriving a respective subset of the N audio output signals from each of the variable matrices, controlling such each of the variable matrices in response to the force applied to them subset of input signals that a signal generated by the respective subset of out of it derived output signals of the sound field in the direction of the nominal ongoing primary direction the applied on them subset of input signals has a compact sound image when solche Eingangssignale stark korreliert sind, wobei das Klangbild bei abnehmender Korrelation vom kompakten in einen breiten Zustand auseinandergeht und bei noch weiter, bis hin zum stark unkorrelierten Zustand, abnehmender Korrelation sich nach und nach in mehrere kompakte Klangbilder jeweils in einer mit einem auf sie angewendeten Eingangssignal verknüpften Richtung aufspaltet, und das Ableiten der N Audio-Ausgangssignale aus den Teilmengen von N Audio-Ausgangskanälen. such input signals are highly correlated, the sound diverges with decreasing correlation from the compact in a wide state and further, to the highly uncorrelated state, decreasing correlation gradually into multiple compact sound images each in a with a applied to it input signal splits linked direction, and deriving the N audio output signals from the subsets of N audio output channels.
  • Gemäß diesem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können die variablen Matrizen auch in Reaktion auf Informationen gesteuert werden, welche den Effekt einer oder mehrerer anderer variabler Matrizen, die das gleiche Eingangssignal empfangen, kompensieren. According to this further aspect of the present invention, the variable matrices may be controlled in response to information that compensates for the effect of one or more other variable matrices receiving the same input signal. Ferner kann das Ableiten der N Audio-Ausgangssignale aus den Teilmengen von N Audio-Ausgangskanälen auch das Kompensieren mehrerer variabler Matrizen, welche das gleiche Ausgangssignal erzeugen, umfassen. Furthermore, deriving the N audio output signals from the subsets of N audio output channels may also include compensating for multiple variable matrices that produce the same output signal. Gemäß solchen weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung kann jede der variablen Matrizen gesteuert werden in Reaktion auf Messwerte: (a) der relativen Pegel der auf sie angewendeten Eingangssignale und (b) der Kreuzkorrelation der Eingangssignale. According to such further aspects of the present invention, each of the variable matrices may be controlled in response to measured values: (a) the relative levels of the input signals applied to them and (b) the cross-correlation of the input signals.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Umsetzen von M Audio-Eingangssignalen, welche jeweils mit einer Richtung verknüpft sind, in N Audio-Ausgangssignale, welche jeweils mit einer Richtung verknüpft sind, wobei N größer als M ist und M drei oder mehr ist, das Erstellen einer variablen M:N-Matrix, welche auf Skalierungen reagiert, die Matrixkoeffizienten steuern oder die Matrixausgänge steuern, das Anwenden der M Audio-Eingangssignale auf die variable Matrix, das Erstellen einer Vielzahl von Generatoren für Skalierungen [Skalierungsfaktoren] für variable m:n-Matrizen, wobei m eine Teilmenge von M ist und n eine Teilmenge von N ist, das Anwenden einer jeweiligen Teilmenge der M Audio-Eingangssignale auf jeden der Generatoren für Skalierungen für variable Matrizen, das Ableiten eines Satzes von Skalierungen für variable Matrizen für jeweilige Teilmengen der N Audio-Ausgangssignale aus jedem der Generatoren für Skalierungen für vari According to a further aspect of the present invention comprises a process for translating M audio input signals, which are each associated with a direction, to N audio output signals, which are each associated with a direction, wherein N is greater than M and M is three or more, creating a variable M: ​​N matrix responsive to scale factors that control matrix coefficients or control the matrix outputs, applying the M audio input signals to the variable matrix, creating a plurality of scale factor generators [scaling factors] for variable m: n matrices, where m is a subset of m and n is a subset of N, applying a respective subset of the m audio input signals to each of the scale factor generators variable matrices, deriving a set of scales for variable matrices for respective subsets of the N audio output signals from each of the scale factor generators vari able Matrizen, das Steuern jedes einzelnen der Generatoren für Skalierungen für variable Matrizen in Reaktion auf die auf ihn angewendete Teilmenge von Eingangssignalen dergestalt, dass, wenn die von ihm erzeugten Skalierungen auf die variable M:N-Matrix angewendet werden, ein durch die jeweilige Teilmenge von erzeugten Ausgangssignalen erzeugtes Schallfeld in der nominalen laufenden Grundrichtung der Teilmenge von Eingangssignalen, welche die angewendeten Skalierungen erzeugte, ein kompaktes Klangbild hat, wenn solche Eingangssignale stark korreliert sind, wobei das Klangbild bei abnehmender Korrelation vom kompakten in einen breiten Zustand auseinandergeht und bei noch weiter, bis hin zum stark unkorrelierten Zustand, abnehmender Korrelation sich nach und nach in mehrere kompakte Klangbilder jeweils in einer mit einem Eingangssignal, welches die angewendeten Skalierungen erzeugte, verknüpften Richtung aufspaltet, und das Ableiten der N Audio-Ausgangssignale aus der variablen Matri able matrices, controlling such each of the generators for variable matrix scale factor in response to the force applied to it subset of input signals, that when the scale factors generated by it to the variable M: ​​be applied N matrix, a through respective subset is generated by output signals generated sound field in the nominal ongoing primary direction of the subset of input signals that produced the applied scale factors, a compact sound image when such input signals are highly correlated, the sound diverges with decreasing correlation from the compact in a wide state and with further , to the highly uncorrelated state, decreasing correlation gradually splits into multiple compact sound images each in a with an input signal that produced the applied scale factors, associated direction, and deriving the N audio output signals from the variable Matri x. x.
  • Gemäß diesem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Generatoren für Skalierungen für variable Matrizen auch in Reaktion auf Informationen gesteuert werden, welche den Effekt eines oder mehrerer anderer Generatoren für Skalierungen für variable Matrizen, die das gleiche Eingangssignal empfangen, kompensieren. According to this further aspect of the present invention, the scale factor generators variable matrices may be controlled in response to information that compensates for the effect of one or more other variable matrix scale factor generators receiving the same input signal. Ferner kann das Ableiten der N Audio-Ausgangssignale aus der variablen Matrix das Kompensieren mehrerer Generatoren für Skalierungen für variable Matrizen, welche Skalierungen für das gleiche Ausgangssignal erzeugen, umfassen. Furthermore, deriving the N audio output signals from the variable matrix may include compensating for multiple variable matrix scale factor generators that produce scale factors for the same output signal. Gemäß solchen noch weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung kann jeder der Generatoren für Skalierungen für variable Matrizen in Reaktion auf Messwerte: (a) der relativen Pegel der auf ihn angewendeten Eingangssignale und (b) der Kreuzkorrelation der Eingangssignale gesteuert werden. According to such yet further aspects of the present invention, each of the generators of variable matrix scale factor, in response to measured values: the cross-correlation of the input signals are controlled to the relative levels of the input signals applied to it, and (b) (a).
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden M Audio-Eingangskanäle, die ein Schallfeld darstellen, in N Audio-Ausgangskanäle, die das gleiche Schallfeld darstellen, umgesetzt, wobei jeder Kanal ein einzelner Audiosignal-Strom ist, welcher aus einer Richtung kommende Audiosignale darstellt, M und N positive Ganzzahlen sind und M mindestens 2 und N mindestens 3 ist und N größer als M ist. According to the present invention, M audio input channels representing a soundfield to N audio output channels representing the same soundfield, is reacted, each channel is a single audio signal stream representing which coming from one direction audio signals M and N are positive integers and M is at least 2 and N is at least 3, and N is greater than M. Jeder Eingangs- und Ausgangskanal hat eine mit ihm verknüpfte Richtung (zB Azimut, Höhe und fakultativ Entfernung, um einen nähergelegenen oder weiter entfernten virtuellen oder projizierten Kanal zu ermöglichen). Each input and output channel has an associated direction with it (for example, azimuth, elevation and, optionally, distance, to allow for closer or more distant virtual or projected channel). Ein oder mehrere Sätze von Ausgangskanälen werden erzeugt, wobei jeder Satz einen oder mehr Ausgangskanäle aufweist. One or more sets of output channels are generated, each set having one or more output channels. Jeder Satz ist gewöhnlich mit zwei oder mehr räumlich benachbarten Eingangskanälen verknüpft, und jeder Ausgangskanal in einem Satz wird durch Ermitteln eines Messwerts der Kreuzkorrelation der zwei oder mehr Eingangskanäle und eines Messwerts der Wechselbeziehungen der Pegel der zwei oder mehr Eingangskanäle erzeugt. Each set is usually associated with two or more spatially adjacent input channels and each output channel in a set is generated by determining a measured value of the cross correlation of the two or more input channels and a measurement value of the interrelationships of the level of the two or more input channels. Der Messwert der Kreuzkorrelation ist vorzugsweise ein Messwert der Kreuzkorrelation mit Nullzeitpunkt-Verschiebung, welche das Verhältnis des gemeinsamen Energiepegels bezüglich des geometrischen Mittels der Eingangssignal-Energiepegel ist. The measure of cross-correlation preferably is a measure of cross-correlation with zero time shift, which is the ratio of the common energy level with respect to the geometric mean of the input signal power level. Der gemeinsame Energiepegel ist vorzugsweise der geglättete oder Bemittelte gemeinsame Energiepegel, und die Eingangssignal-Energiepegel sind die geglätteten oder Bemittelten Eingangssignal-Energiepegel. The common energy level preferably is the smoothed or averaged common energy level and the input signal energy levels are the smoothed or averaged input signal energy levels.
  • Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können mehrere Sätze von Ausgangskanälen mit mehr als zwei Eingangskanälen verknüpft sein und kann ein Verfahren die Korrelation der Eingangskanäle, mit welchen jeder Satz von Ausgangskanälen verknüpft ist, gemäß einer hierarchischen Reihenfolge ermitteln, so dass jeder Satz oder Sätze entsprechend der Anzahl der Eingangskanäle, mit welchen sein Ausgangskanal oder seine Ausgangskanäle verknüpft ist bzw. sind, klassifiziert wird bzw. werden, wobei die größte Anzahl von Eingangskanälen der höchsten Klassifizierung entspricht, und die Verarbeitung Sätze in einer Reihenfolge gemäß ihrer hierarchischen Reihenfolge verarbeitet. In one aspect of the present invention, multiple sets of output channels with more than two input channels may be linked and may be a method, the correlation of input channels with which each set is connected from output channels, according to identify a hierarchical order such that each set or sets corresponding to the number of input channels is associated with which its output channel or output channels his or are classified and are, with the greatest number of input channels of the highest classification corresponds to, and the processing processes sets in order according to their hierarchical order. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung berücksichtigt die Verarbeitung außerdem die Ergebnisse der Verarbeitung von Sätzen höherer Ordnung. According to one aspect of the present invention, the processing also takes into account the results of processing higher order sets.
  • Die Wiedergabe- oder Decodierungs-Aspekte der vorliegenden Erfindung setzen voraus, dass jeder der M Audio-Eingangskanäle, welche aus einer Richtung kommende Audiosignale darstellen, durch eine Passivmatrix-"Nächster-Nachbar"-Amplitudenschwenk-Codierung jeder Quellenrichtung erzeugt wurde (dh es wird angenommen, dass eine Quellenrichtung vor allem auf den nächstgelegenen Eingangskanal oder die nächstgelegenen Eingangskanäle abbildet), ohne dass zusätzliche Seitenketten-Informationen benötigt wurden (die Verwendung von Seitenketten- oder Hilfsinformationen ist fakultativ), was sie kompatibel mit bestehenden Mischverfahren, -konsolen und -formaten macht. The playback or decoding aspects of the present invention assume that each of the M audio input channels representing from a direction coming audio signals -Amplitudenschwenk-encoding of each source direction was generated by a passive-, "nearest neighbor" (ie it will assumed that a source direction primarily to the nearest input channel or the nearest input channels maps) without additional side-information is required (the use of side chain or auxiliary information is optional), making them compatible, consoles with existing mixing techniques and formats makes. Obwohl solche Quellensignale durch ausdrückliches Verwenden einer passiven Codierungsmatrix erzeugt werden können, erzeugen die meisten herkömmlichen Aufzeichnungsverfahren solche Quellensignale schon von sich aus (wodurch sie folglich eine "effektive Codierungsmatrix" bilden). Although such source signals may be generated by the explicit use of a passive encoding matrix, most conventional recording methods generate such source signals already by itself (which they consequently form an "effective encoding matrix"). Die Wiedergabe- oder Decodierungs-Aspekte der vorliegenden Erfindung sind außerdem in hohem Maße kompatibel mit natürlichen Aufzeichnungs-Quellensignalen, wie sie mit fünf echten Richtmikrofonen gemacht werden könnten, da, unter Berücksichtigung einer gewissen möglichen Zeitverzögerung, aus Zwischenrichtungen kommende Töne dazu neigen, sich hauptsächlich auf die nächstgelegenen Mikrofone abzubilden (in einem horizontalen Array speziell auf das nächstgelegene Paar von Mikrofonen). The playback or decoding aspects of the present invention are also compatible with natural recording source signals, such as might be made with five real directional microphones, since, tend taking into account a certain possible time delay, from intermediate directions coming tones to a large extent, mainly mapping to the nearest microphones (in a horizontal array specifically to the nearest pair of microphones).
  • Ein Decodierer oder Decodierverfahren gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung kann als ein Raster gekoppelter Verarbeitungsmodule oder modularer Funktionen (im folgenden "Module" oder "Decodiermodule") implementiert sein, von welchen jedes bzw. jede zum Erzeugen eines oder mehrerer Ausgangskanäle (oder alternativ Steuersignale, welche zum Erzeugen eines oder mehrerer Ausgangskanäle dienen können), typischerweise aus den zwei oder mehr nächstgelegenen räumlich benachbarten, mit dem Decodiermodul verknüpften Eingangskanälen, verwendet wird. A decoder or decoding process according to aspects of the present invention, as a grid of coupled processing modules or modular functions (hereinafter, "modules" or "decoding modules") to be implemented, each of which or each (or for generating one or more output channels, alternatively, control signals can be used to generate one or more output channels), typically from the two or more closest spatially adjacent, is used with the decoding module associated input channels. Die Ausgangskanäle stellen typischerweise relative Anteile der Audiosignale in den nächstgelegenen räumlich benachbarten, mit dem bestimmten Decodiermodul verknüpften Eingangskanälen dar. Wie unten ausführlicher erläutert, sind die Decodiermodule in dem Sinn, dass Module Eingänge gemeinsam nutzen, lose miteinander gekoppelt und gibt es eine Hierarchie von Decodiermodulen. The output channels typically represent relative proportions of the audio signals in the closest spatially adjacent, associated with the particular decoding module input channels is explained in greater detail below., The decoding modules are coupled in the sense that modules inputs share loosely and there is a hierarchy of decoding modules , Module sind entsprechend der Anzahl der Eingangskanäle, mit welchen sie verknüpft sind, in die Hierarchie eingeordnet (das Modul oder die Module, welches bzw. welche mit der höchsten Anzahl von Eingangskanälen verknüpft ist bzw. sind, ist bzw. sind am höchsten klassifiziert). Modules according to the number of input channels with which they are associated, arranged in the hierarchy (the module or modules which or which is associated with the highest number of input channels, or are is or are highest classification). Ein Überwacher oder eine Überwachungsfunktion gebietet über die Module, so dass gemeinsame Eingangssignale zwischen oder unter Modulen gerecht verteilt werden und Decodierer-Module höherer Ordnung sich auf den Ausgang von Modulen niedrigerer Ordnung auswirken können. A supervisor or supervisory function commands the modules so that common input signals between or among modules are fairly distributed and higher-order decoder modules may affect the output of lower-order modules.
  • Jedes Decodierer-Modul kann tatsächlich eine Matrix enthalten, so dass es direkt Ausgangssignale erzeugt, oder jedes Decodierer-Modul kann Steuersignale erzeugen, die zusammen mit den von anderen Decodierer-Modulen erzeugten Steuersignalen verwendet werden, um die Koeffizienten einer variablen Matrix oder die Skalierungen von Eingängen oder Ausgängen einer festen Matrix zu variieren, um sämtliche Ausgangssignale zu erzeugen. Each decoder module may actually contain a matrix such that it directly generates output signals or each decoder module may generate control signals that are used together with the signals generated by other decoder modules, control signals to the coefficients of a variable matrix or the scale factors of varying inputs or outputs of a fixed matrix to generate all of the outputs.
  • Decodierer-Module ahmen die Funktionsweise des menschlichen Ohrs nach, um zu versuchen, eine in der Wahrnehmung transparente Wiedergabe zu liefern. Decoder modules mimic the workings of the human ear to attempt to provide a transparent in perception playback. Signalumsetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, von welcher Decodierer-Module und Modulfunktionen ein Aspekt sind, kann entweder auf Breitbandsignale oder auf jedes Frequenzband eines Multiband-Prozessors angewendet werden und kann, je nach Implementierung, einmal pro Abtastung oder einmal pro Block von Abtastungen durchgeführt werden. Signal conversion according to the present invention, of which decoder modules and module functions are an aspect, may be applied to wideband signals or to each frequency band of a multiband processor, either, and may, depending on the implementation, once per sample or once per block are carried out of samples. Eine Multiband-Ausführungsform kann entweder eine Filterbank wie eine diskrete Filterbank für kritische Bänder oder eine Filterbank mit einer Bandstruktur, welche mit einem mit ihr verknüpften Decodierer kompatibel ist, oder eine Transformations-Konfiguration wie eine lineare Filterbank für schnelle Fourier-Transformation (FFT – Fast Fourier Transform) oder modifizierte diskrete Cosinustransformation (MDCT – Modified Discrete Cosine Transform) verwenden. A multiband embodiment may be either a filter bank, such as a discrete filter bank for critical bands, or a filter bank having a band structure compatible with an associated with her decoder, or a transform configuration, such as a linear filter bank for fast Fourier transform (FFT - Fast Fourier Transform) or modified discrete cosine transform (MDCT - modified discrete cosine Transform) use.
  • Ein anderer Aspekt dieser Erfindung ist, dass die Anzahl der die N Ausgangskanäle empfangenden Lautsprecher durch wohlüberlegten Einsatz von virtueller Abbildung, welche aus der Erzeugung von wahrgenommenen Schallbildern auf anderen Positionen im Raum als denen, wo sich ein Lautsprecher befindet, besteht, auf eine praktikable Anzahl vermindert werden kann. Another aspect of this invention that the number of the N output channels receiving speaker by judicious use of virtual imaging, which consists of the creation of perceived sonic images at different positions in space as those where a speaker is located, to a practical number can be reduced. Obwohl die gewöhnlichste Verwendung virtueller Abbildung in der Stereo-Wiedergabe eines Bildteils auf einer Position zwischen zwei Lautsprechern, wobei ein monophones Signal zwischen den Kanälen geschwenkt wird, besteht, kann virtuelle Abbildung, betrachtet man sie als einen Aspekt der vorliegenden Erfindung, das Aufbereiten projizierter Phantombilder umfassen, welche den Höreindruck erzeugen, sich jenseits der Wände eines Raums oder innerhalb der Wände eines Raums zu befinden. Although the most common use of virtual imaging in the stereo reproduction of an image part in a position between two speakers, where a monophonic signal is pivoted between the channels exists, can virtual image, they are regarded as one aspect of the present invention, the rendering projected phantom images include that produce the auditory impression of being beyond the walls of a room or inside the walls of a room. Virtuelle Abbildung wird nicht als ein realisierbares Verfahren zur Gruppendarbietung mit einer spärlichen Anzahl von Kanälen angesehen, weil sie erfordert, dass der Hörer von den zwei Lautsprechern gleich oder fast gleich weit entfernt ist. Virtual imaging is not considered a feasible method for group presentation with a sparse number of channels, because it requires that the listener is of the two speakers the same or nearly the same distance. In Kinos zum Beispiel liegen der linke vordere und der rechte vordere Lautsprecher zu weit auseinander, um eine brauchbare Phantomabbildung eines zentralen Bilds für einen großen Teil des Publikums erzielen zu können, und daher wird stattdessen, in Anbetracht der Bedeutung des zentralen Kanals als Quelle des größten Teils des Dialogs, ein physischer zentraler Lautsprecher verwendet. In movie theaters, for example, the left front and right front speakers are too far apart, to achieve a useful phantom imaging of a center image to much of the audience, and therefore, instead, in view of the importance of the center channel as the source of the greatest part of the dialog, a physical center speaker is used.
  • Mit zunehmender Dichte der Lautsprecher wird ein Punkt erreicht, an dem virtuelle Abbildung zwischen jedem beliebigen Paar von Lautsprechern für einen großen Teil des Publikums realisierbar ist, zumindest solange die Schwenks sanft erfolgen; With increasing density of the speaker, a point is reached, is realized on the virtual image between any pair of speakers for much of the audience, at least as long as the panning be smooth; bei genügend Lautsprechern werden die Lücken zwischen den Lautsprechern nicht mehr als solche wahrgenommen. If enough speakers, the gaps between the speakers are no longer perceived as such.
  • Signalverteilung signal distribution
  • Wie oben erwähnt, bestimmt ein Messwert der Kreuzkorrelation das Verhältnis von Grundenergie [dominanter Energie] (gemeinsame Signalkomponenten) zu Nicht-Grundenergie [nicht-dominanter Energie] (nicht-gemeinsame Signalkomponenten) in einem Modul und den Grad der Ausbreitung der Nicht-Grundsignal-Komponenten auf die Ausgangskanäle des Moduls. As mentioned above, a measure of cross-correlation determines the ratio of basic energy [dominant energy] (common signal components) to non-basic energy [non-dominant energy] (non-common signal components) in a module and the degree of spreading of the non-Grundsignal- components to the output channels of the module. Dies wird vielleicht besser verständlich, wenn man die Signalverteilung auf die Ausgangskanäle eines Moduls unter verschiedenen Signalbedingungen für den Fall eines Zwei-Eingangs-Moduls betrachtet. This is perhaps better understood by considering the signal distribution to the output channels of a module under different signal conditions for the case of a two-input module. Sofern nicht anders angegeben, erstrecken sich die dargelegten Prinzipien direkt auf Module höherer Ordnung. Unless otherwise indicated, the principles set forth extend directly to higher order modules.
  • Das Problem mit der Signalverteilung besteht darin, dass es oft zuwenig Informationen gibt, um die ursprüngliche Verteilung der Signalamplituden, viel weniger die Signale selbst, wiederzugewinnen. The problem with signal distribution is that there is often too little is information to much less the signals themselves, recover the original distribution of the signal amplitudes. Die grundlegenden verfügbaren Informationen sind die Signalpegel an jedem Moduleingang und das gemittelte Kreuzprodukt der Eingangssignale, der gemeinsame Energiepegel. The basic information available is the signal levels at each module input and the averaged cross product of the input signals, the common energy level. Die Kreuzkorrelation mit Nullzeitpunkt-Verschiebung ist das Verhältnis des gemeinsamen Energiepegels bezüglich des geometrischen Mittels der Eingangssignal-Energiepegel. The cross-correlation with zero time shift is the ratio of the common energy level with respect to the geometric mean of the input signal power level.
  • Die Bedeutung der Kreuzkorrelation liegt darin, dass sie als ein Messwert der Nettoamplitude von allen Eingängen gemeinsamen Signalkomponenten dient. The significance of cross-correlation is that it serves as a measure of the net amplitude of signal components common to all inputs. Wenn es ein einziges, irgendwo zwischen die Eingänge des Moduls geschwenktes Signal (ein "inneres" oder "Zwischen"-Signal) gibt, haben alle Eingänge die gleiche Wellenform, wenn auch mit möglicherweise verschiedenen Amplituden, und unter diesen Bedingungen beträgt die Korrelation 1,0. If it (an "inner" or "intermediate" signal) is a single, anywhere between the inputs of the module geschwenktes signal, all inputs have the same waveform, albeit with possibly different amplitudes, and under these conditions, the correlation of 1, 0th Im anderen Extremfall, wenn alle Eingangssignale unabhängig sind, was bedeutet, dass es keine gemeinsame Signalkomponente gibt, ist die Korrelation gleich Null. At the other extreme, if all input signals are independent, meaning that there is no common signal component, the correlation is zero. Bei Korrelationswerten zwischen 0 und 1,0 ist davon auszugehen, dass sie Zwischenbalance-Pegeln irgendeiner einzigen gemeinsamen Signalkomponente und unabhängiger Signalkomponenten an den Eingängen entsprechen. In correlation values ​​between 0 and 1.0 can be assumed to correspond to intermediate balance levels of some single, common signal component and independent signal components at the inputs. Folglich kann jede beliebige Eingangssignalbedingung in ein gemeinsames Signal, das "Grundsignal", und nach Subtrahieren gemeinsamer Signalbeiträge übriggebliebene Eingangssignalkomponenten, welche eine "Gesamt-Rest"-Signalkomponente (die Nicht-Grundsignal- oder Restsignal-Energie) enthalten, aufgeteilt werden. Consequently, any input signal condition may in a common signal, the "background signal", and remaining after subtracting common signal contributions input signal components which comprise a "complete rest" signal component (the non-Grundsignal- or residue signal energy), are divided. Wie oben erwähnt, ist die Amplitude eines gemeinsamen Signals oder "Grundsignals" nicht unbedingt lauter als der Restsignal- oder der Nicht-Grundsignal-Pegel. As mentioned above, the amplitude of a common signal or "background signal" does not necessarily louder than the residual signal or the non-background signal level.
  • Betrachten wir zum Beispiel den Fall eines Bogens von fünf Kanälen (L (Links), MidL (Mitte-Links), C (Zentrum), MidR (Mitte-Rechts), R (Rechts)), welcher auf ein einziges Lt/Rt-Paar (Left total/Right total – Links gesamt/Rechts gesamt) abgebildet wird, in welchem die ursprünglichen fünf Kanäle wiedergewonnen werden sollen. For example, consider the case of an arc of five channels (L (Left), MidL (Mid-Left), C (center), MIDR (center-right), R (Right)) responsive to a single Lt / Rt couple (left total / right total - left total / right total) is displayed, in which the original five channels are to be recovered. Wenn alle fünf Kanäle amplitudengleiche unabhängige Signale haben, sind Lt und Rt amplitudengleich bei einem Zwischenwert der gemeinsamen Energie, welcher einem Zwischenwert der Kreuzkorrelation zwischen Null und Eins entspricht (weil Lt und Rt nicht unabhängige Signale sind). If all five channels have equal amplitude independent signals, Lt and Rt are equal amplitude at an intermediate value of common energy, corresponding to an intermediate value of cross-correlation between zero and one (because Lt and Rt are not independent signals). Die gleichen Pegel können mit geeignet gewählten Pegeln von L, C und R, ohne Signale aus MidL und MidR, erzielt werden. The same levels can be no signals from MidL and MIDR achieved with appropriately chosen levels of L, C and R,. Mithin könnte ein Zwei-Eingangs-/Fünf-Ausgangs-Modul nur den der Grundrichtung (dominanten Richtung] (in diesem Fall C) entsprechenden Ausgangskanal und die den Eingangssignalresten (L, R) nach Entfernen der C-Energie aus den Eingängen Lt und Rt entsprechenden Ausgangskanäle speisen, wobei keine Signale an die Ausgangskanäle MidL und MidR gegeben werden. Ein solches Ergebnis ist nicht wünschenswert – unnötiges Ausschalten eines Kanals ist fast immer eine schlechte Wahl, weil kleine Störungen in den Signalbedingungen den "ausgeschalteten" Kanal veranlassen werden, zwischen Ein und Aus hin- und herzuschalten, was ein lästiges Klappergeräusch verursacht ("Klappern" entspricht einem schnell ein-/ausgeschaltet werdenden Kanal), vor allem wenn man den "ausgeschalteten" Kanal isoliert hört. Therefore could be a two-input / five-output module only to the primary direction (the dominant direction] (corresponding in this case C) output channel and the input signal residues (L, R) after removing the C energy from the inputs Lt and Rt respective output channels feeding, with no signals are applied to the output channels MidL and MIDR such a result is undesirable -. unnecessary switching of a channel is almost always a bad choice, because small perturbations in signal conditions the "off" channel will arrange between a and Off toggle, causing an annoying rattling noise ( "rattling" corresponds to a fast turn becoming off / channel), especially when you hear isolates the "off" channel.
  • Wenn es mehrere mögliche Ausgangssignalverteilungen für einen gegebenen Satz von Moduleingangs-Signalwerten gibt, besteht folglich der zurückhaltende Ansatz, vom Standpunkt der Einzelkanalqualität gesehen, darin, die Nicht-Grundsignal-Komponenten im Einklang mit den Signalbedingungen so gleichmäßig wie möglich über die Ausgangskanäle des Moduls auszubreiten. If there are multiple possible output signal distributions for a given set of module input signal values, thus there is the conservative approach from the standpoint of the individual channel quality is to spread non-dominant signal components in accordance with the signal conditions as evenly as possible over the output channels of the module , Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die gleichmäßige Ausbreitung der verfügbaren Signalenergie, vorbehaltlich der Signalbedingungen, gemäß einer Drei-Wege- Aufspaltung statt gemäß einer "Grund"-/"Gesamt-Rest"-Zwei-Wege-Aufspaltung. One aspect of the present invention is the uniform propagation of the available signal energy, subject to the signal conditions, according to a three-way split rather than according to a "basic" - / "total rest" -Two-way split. Vorzugsweise umfasst die Drei-Wege-Aufspaltung Grund- (gemeinsame) Signalkomponenten, Füll- (gleichmäßig ausgebreitete) Signalkomponenten und einen Eingangssignalkomponenten-Rest. Preferably, the three-way split basic (common) comprises signal components, fill (even spread) signal components, and an input signal components residue. Leider gibt es nur genügend Informationen, um eine Zwei-Wege-Aufspaltung (Grundsignalkomponenten und alle anderen Signalkomponenten) durchzuführen. Unfortunately, there is only enough information to perform a two-way split (dominant signal components and all other signal components). Ein geeigneter Ansatz zur Realisierung einer Drei-Wege-Aufspaltung, bei welcher die Zwei-Wege-Aufspaltung bei Korrelationswerten über einem bestimmten Wert die Grundsignal- und ausgebreitete Nicht-Grundsignal-Komponenten verwendet, ist hierin beschrieben; One suitable approach for realizing a three-way split, wherein the two-way split in correlation values ​​above a certain value using the Grundsignal- and spread non-dominant signal components is described herein; bei Korrelationswerten unter diesem Wert verwendet die Zwei-Wege-Aufspaltung die ausgebreiteten Nicht-Grundsignal-Komponenten und den Rest. Die gemeinsame Signalenergie wird in "Grund-" und "gleichmäßig ausgebreitete" Energie aufgespaltet. for correlation values ​​below that value, the two-way split employs the spread non-dominant signal components and the residue. The common signal energy is split into "basic" and "evenly spread" energy. Die "gleichmäßig ausgebreitete" Komponente enthält sowohl "gemeinsame" als auch "Rest"-Signalkomponenten. The "evenly spread" component includes both "common" and "residue" signal components. Deshalb bedeutet "Ausbreitung" eine Mischung gemeinsamer (korrelierter) und Rest- (unkorrelierter) Signalkomponenten. Therefore, "spread" means a mixture of common (correlated) and residual (uncorrelated) signal components.
  • Vor der Verarbeitung wird für eine gegebene Eingangs-/Ausgangskanal Konfiguration eines gegebenen Moduls ein Korrelationswert berechnet, welcher allen Ausgangskanälen, welche die gleiche Signalamplitude empfangen, entspricht. Before processing, a correlation value is calculated for a given input / output channel configuration of a given module, which corresponds to all output channels receiving the same signal amplitude. Dieser Korrelationswert kann als der Wert "Zufällige_xcor" bezeichnet werden. This correlation value can be described as the value "random_xcor". Für einen einzigen zentriert-abgeleiteten Zwischen-Ausgangskanal und zwei Eingangskanäle kann die Berechnung des Werts "Zufällige_xcor" 0,333 ergeben. For a single centered-derived intermediate-output channel and two input channels, the calculation of the value "random_xcor" 0.333 may result. Für drei in gleichen Abständen angeordnete Zwischenkanäle und zwei Eingangskanäle kann die Berechnung des Werts "Zufällige_xcor" 0,483 ergeben. For three spaced at equal intervals intermediate channels and two input channels, the calculation of the value "random_xcor" 0.483 may result. Obwohl festgestellt wurde, dass solche Zeitwerte zufriedenstellende Ergebnisse liefern, sind sie nicht kritisch. Although it has been found that such values ​​provide satisfactory results, they are not critical. Zum Beispiel sind Werte von etwa 0,3 beziehungsweise 0,5 brauchbar. For example, values ​​of about 0.3 or 0.5 are useful. In anderen Worten, für ein Modul mit M Eingängen und N Ausgängen gibt es einen bestimmten Korrelationsgrad der M Eingänge, welcher als gleiche Energien in allen N Ausgängen darstellend betrachtet werden kann. In other words, for a module with M inputs and N outputs, there is a certain degree of correlation of the M inputs that can be considered as representing equal energies in all N outputs. Dies kann man erreichen, indem man die M Eingänge betrachtet, als wenn sie unter Verwendung einer passiven N-zu-M-Matrix, welche N unabhängige Signale gleicher Energie empfängt, abgeleitet worden wären, obwohl die tatsächlichen Eingänge natürlich auf andere Weise abgeleitet werden können. This can be achieved by considering the M inputs as if they had been derived using a passive N to M matrix receiving N independent signals of equal energy, although the actual inputs may be naturally derived in other ways , Dieser Schwellen-Korrelationswert ist "Zufällige_xcor", und er kann eine Trennlinie zwischen zwei Arbeitsbereichen darstellen. This threshold correlation value is "random_xcor" and he can be a dividing line between two work areas.
  • Während der Verarbeitung wird dann der Kreuzkorrelationswert eines Moduls, wenn er größer als der Wert oder gleich dem Wert "Zufällige_xcor" ist, auf einen Bereich von 1,0 bis 0 skaliert: During processing, then the cross-correlation value of a module if it is greater than the value or equal to the value "random_xcor", scaled to a range of 1.0 to 0: Skalierte_xcor = (Korrelation – Zufällige_xcor)/(1 – Zufällige_xcor) Skalierte_xcor = (correlation - random_xcor) / (1 - random_xcor)
  • Der Wert "Skalierte_xcor" stellt den Betrag des Grundsignals über dem gleichmäßig ausgebreiteten Pegel dar. Was womöglich übriggeblieben ist, kann gleichmäßig auf die anderen Ausgangskanäle des Moduls verteilt werden. The value "Skalierte_xcor" represents the amount of the basic signal on the evenly spread level. What is possibly left, can be uniformly distributed to the other output channels of the module.
  • Jedoch gibt es einen zusätzlichen Faktor, der berücksichtigt werden sollte, nämlich dass bei allmählichem Zunehmen der Außermittigkeit der nominalen laufenden Grundrichtung der Eingangssignale entweder der Betrag der ausgebreiteten Energie nach und nach verringert werden sollte, wenn Gleichverteilung auf alle Ausgangskanäle aufrechterhalten wird, oder alternativ der Betrag der ausgebreiteten Energie aufrechterhalten werden sollte, aber die auf Ausgangskanäle verteilte Energie entsprechend der Außermittigkeit der Grundenergie verringert werden sollte – in anderen Worten, eine Verkleinerung der Energie entlang der Ausgangskanäle. However, there is an additional factor that should be considered, namely that while gradually Increasing the eccentricity of the nominal ongoing primary direction of the input signals either the amount of spread energy should be gradually reduced if equal distribution is maintained on all output channels, or alternatively the amount the spread energy should be maintained but the distributed to output channels should be reduced energy corresponding to the eccentricity of the basic energy - in other words, a reduction of the energy along the output channels. Im letzteren Fall kann zusätzliche Verarbeitungskomplexität erforderlich sein, um den Zustand "Ausgangsleistung gleich Eingangsleistung" aufrechtzuerhalten. In the latter case, additional processing complexity may be required to maintain the state "output power equal input power".
  • Wenn andererseits der aktuelle Korrelationswert kleiner als der Wert "Zufällige_xcor" ist, wird die Grundenergie als Null angesehen, wird die gleichmäßig ausgebreitete Energie nach und nach verringert und wird dem Restsignal, was auch immer übriggeblieben ist, gestattet, sich an den Eingängen anzusammeln. On the other hand, the current correlation value is less than the value "random_xcor", the basic energy is considered to be zero, the evenly spread energy is progressively reduced and the residual signal, whatever is left over, allowed to accumulate at the inputs. Bei Korrelation = Null gibt es kein inneres Signal, nur unabhängige Eingangssignale, welche direkt auf Ausgangskanäle abgebildet werden. At correlation = zero, there is no internal signal, just independent input signals that are mapped directly to output channels.
  • Die Funktionsweise dieses Aspekts der Erfindung kann wie folgt weiter erläutert werden: The operation of this aspect of the invention can be explained further as follows:
    • a) Wenn die tatsächliche Korrelation größer als "Zufällige_xcor" ist, gibt es genügend gemeinsame Energie, um in Betracht zu ziehen, dass es ein Grundsignal gibt, das zwischen zwei benachbarte Ausgänge zu lenken (schwenken) ist (oder natürlich in einen bestimmten Ausgang zu speisen ist, wenn seine Richtung zufällig mit diesem Ausgang zusammenfällt); a) When the actual correlation is greater than "random_xcor", there is enough common energy to consider that there is a background signal to steer the between two adjacent outputs (pivot) (or, of course, in a particular output to dine is, if its direction coincides with this random output); die diesem zugeteilte Energie wird von den Eingängen subtrahiert, um Reste zu erhalten, welche (vorzugsweise gleichmäßig) auf alle Ausgänge verteilt werden. the allocated this energy is subtracted from the inputs to obtain residues, which are (preferably uniformly) distributed to all outputs.
    • b) Wenn die tatsächliche Korrelation genau gleich "Zufälliger_xcor" ist, wird die Eingangsenergie (welche als Gesamt-Rest angesehen werden könnte) gleichmäßig auf alle Ausgänge verteilt (dies ist die Definition von "Zufälliger_xcor"). b) When the actual correlation is precisely equal to "random_xcor", the input energy (which might be regarded as total residual) evenly distributed on all the outputs (this is the definition of "random_xcor").
    • c) Wenn die tatsächliche Korrelation kleiner als "Zufällige_xcor" ist, gibt es nicht genügend gemeinsame Energie für ein Grundsignal, so dass die Energie der Eingänge proportional dazu, wieviel kleiner, auf die Ausgänge verteilt wird. c) When the actual correlation is less than "random_xcor", there is not enough common energy for a dominant signal, so that the energy of the inputs is proportional to how much smaller, distributed to the outputs. Dies ist, als wenn man den korrelierten Teil als den gleichmäßig auf alle Ausgänge zu verteilenden Rest und den unkorrelierten Teil eher wie eine Anzahl von Grundsignalen, welche entsprechend den Richtungen der Eingänge an Ausgänge zu senden sind, behandelte. This is as if one of the correlated part as the evenly to be distributed to all outputs residue and the uncorrelated part rather like a number of basic signals that are to be sent in accordance with the directions of the inputs to outputs treated. Wenn die Korrelation im Extremfall gleich Null ist, wird jeder Eingang nur in eine Ausgangsposition gespeist (gewöhnlich in einen der Ausgänge, aber es könnte eine Schwenkposition zwischen zweien davon sein). If the correlation in the extreme case is equal to zero, each input is only in a starting position fed (usually in one of the outputs, but it could be a pivotal position between two thereof).
  • Mithin gibt es ein Kontinuum von voller Korrelation, bei welcher ein einziges Signal entsprechend den relativen Energien der Eingänge zwischen zwei Ausgänge geschwenkt wird, über "Zufällige_xcor", bei welcher die Eingänge gleichmäßig auf alle Ausgänge verteilt werden, bis Korrelation Null, bei welcher M Eingänge unabhängig in M Ausgangspositionen gespeist werden. Thus, there is a continuum of full correlation, in which is pivoted a single signal corresponding to the relative energies of the inputs between two outputs, "random_xcor", in which the inputs are distributed evenly among all outputs, to zero correlation, wherein M inputs are fed independently to M output positions.
  • Kompensation von Wechselwirkungen Compensation of interactions
  • Wie oben erwähnt, kann davon ausgegangen werden, dass Kanalumsetzung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Raster von "Modulen" erfordert. As mentioned above, it can be assumed, that channel conversion requires a grid of "modules" in accordance with an aspect of the present invention. Weil mehrere Module einen gegebenen Eingangskanal gemeinsam nutzen können, sind Wechselwirkungen zwischen Modulen möglich, welche die Leistung verschlechtern können, wenn nicht irgendeine Kompensation angewendet wird. Because multiple modules may share a given input channel in common, interaction between modules are possible, which may degrade performance unless some compensation is applied. Obwohl es in der Regel nicht möglich ist, Signale an einem Eingang in Abhängigkeit davon, zu welchem Modul sie "gehören", zu trennen, kann das Schätzen des Betrags eines von jedem angeschlossenen Modul verwendeten Eingangssignals die resultierenden Korrelations- und Richtungsschätzungen verbessern, was eine verbesserte Gesamtleistung zur Folge hat. Although it is not generally possible to separate signals at an input in response thereto, to which module they "include", estimating the amount of an input signal used by each connected module can improve the resulting correlation and direction estimates, resulting in a has improved overall performance.
  • Wie oben erwähnt, gibt es zwei Arten von Modul-Wechselwirkungen: diejenigen, welche Module auf einer gemeinsamen oder niedrigeren Hierarchieebene (dh Module mit einer gleichen Anzahl von Eingängen oder weniger Eingängen), als "Nachbarn" bezeichnet, und diejenigen, welche Module auf einer höheren Hierarchieebene (mit mehr Eingängen) als ein gegebenes Modul, welche sich aber einen oder mehrere gemeinsame Eingänge teilen, als "Nachbarn höherer Ordnung" bezeichnet, betreffen. As mentioned above, there are two types of module interactions: those which modules at a common or lower hierarchy level (ie, modules with a like number of inputs or fewer inputs), as "neighbors", and those which modules on a higher hierarchy level (having more inputs) than a given module, but which share one or more common inputs, as "higher-order neighbors" refers to relate.
  • Betrachten wir zuerst Nachbarkompensation auf einer gemeinsamen Hierarchieebene. Consider first neighbor compensation at a common hierarchy level. Um die durch Nachbar-Wechselwirkungen verursachten Probleme zu verstehen, betrachten wir ein isoliertes Zwei-Eingangs-Modul mit identischen L/R- (linken und rechten) Eingangssignalen, A. Dies entspricht einem einzigen Grund- (gemeinsamen) Signal in der Mitte zwischen den Eingängen. To understand the problems caused by neighbor interaction, consider an isolated two-input module with identical L / R (left and right) input signals, A. This corresponds to a single basic (common) signal halfway between the inputs. Die gemeinsame Energie ist A 2 , und die Korrelation ist 1,0. The common energy is A 2 and the correlation is 1.0. Nehmen wir ein zweites Zwei-Eingangs-Modul mit einem gemeinsamen Signal, B, an seinen L/R-Eingängen, einer gemeinsamen Energie B 2 und ebenfalls einer Korrelation von 1,0 an. Suppose a second two-input module with a common signal, B, at its L / R inputs, a common energy B 2, and also to a correlation of 1.0. Wenn die zwei Module an einem gemeinsamen Eingang verbunden werden, ist das Signal an diesem Eingang A + B. Angenommen, die Signale A und B sind unabhängig, dann ist das Bemittelte Produkt von AB gleich Null, so dass die gemeinsame Energie des ersten Moduls A(A + B) = A 2 + AB = A 2 ist und die gemeinsame Energie des zweiten Moduls B(A + B) = B 2 + AB = B 2 ist. When the two modules are connected at a common input, the signal at this input A + B. Assuming that the signals A and B are independent, then the averaged product of AB is equal to zero, so the common energy of the first module A (A + B) = A 2 + AB = A 2 and the common energy of the second module is B (A + B) = B 2 + AB = B2. Also wird die gemeinsame Energie nicht durch benachbarte Module beeinflusst, solange diese unabhängige Signale verarbeiten. So, the common energy is not affected by neighboring modules, so long as they process independent signals. Dies ist im allgemeinen eine gültige Annahme. This is a valid assumption in general. Wenn die Signale nicht unabhängig sind, wenn sie gleich sind oder wenn sie, zumindest, sich im wesentlichen gemeinsame Signalkomponenten teilen, reagiert das System auf eine mit der Reaktion des menschlichen Ohrs vereinbare Weise – nämlich der gemeinsame Eingang wird größer, wodurch das resultierende Audiobild zum gemeinsamen Eingang hin zieht. If the signals are not independent, when they are equal or if they at least, parts substantially common signal components, the system responds to a consistent with the response of the human ear way - namely, the common input will be larger causing the resulting audio image to pulling out the common input. In diesem Fall werden die L/R-Eingangsamplitudenverhältnisse jedes Moduls verschoben, weil der gemeinsame Eingang mehr Signalamplitude (A + B) als jeder der äußeren Eingänge hat, wodurch die Richtungsschätzung zum gemeinsamen Eingang hin vorbelastet wird. In this case, the L / R input amplitude ratios of each module are moved because the common input has more signal amplitude (A + B) than either outer input, whereby the direction estimate is biased toward the common input. In diesem Fall ist der Korrelationswert beider Module jetzt etwas kleiner als 1,0, weil die Wellenformen an beiden Eingangspaaren unterschiedlich sind. In this case, the correlation value of both modules is now something less than 1.0 because the waveforms at both pairs of inputs are different. Weil der Korrelationswert den Grad der Ausbreitung der nicht-gemeinsamen Signalkomponenten und das Verhältnis von Grundenergie (gemeinsamer Signalkomponente) zu Nicht-Grundenergie (nicht-gemeinsame Signalkomponente) bestimmt, bewirkt ein unkompensiertes gemeinsames Eingangssignal die Ausbreitung der nicht-gemeinsamen Signalverteilung jedes Moduls. Because the correlation value (non-common signal component) determines the degree of spreading of the non-common signal components and the ratio of real power (common signal component) to non-basic energy, an uncompensated common input signal causes the propagation of the non-common signal distribution of each module.
  • Um zu kompensieren, wird ein Messwert des jedem Eingang jedes Moduls zuzuschreibenden "gemeinsamen Eingangspegels" geschätzt, und dann wird jedes Modul über den Gesamtbetrag einer solchen gemeinsamen Eingangspegel-Energie aller benachbarten Pegel der gleichen Hierarchieebene an jedem Moduleingang informiert. To compensate, a measured value of each input of each module is attributable to the "common input level" estimated, and then each module is informed of the total amount of such common input level energy of all neighboring levels of the same hierarchy level at each module input. Zwei Arten der Berechnung des Messwerts des jedem Eingang eines Moduls zuzuschreibenden gemeinsamen Eingangspegels sind hierin beschrieben: eine, welche auf der gemeinsamen Energie der Eingänge des Moduls beruht (im nächsten Absatz allgemein beschrieben), und eine andere, welche genauer ist, aber größere Rechenressourcen erfordert, welche auf der Gesamtenergie der inneren Ausgänge des Moduls beruht (unten im Zusammenhang mit der Anordnung in Two ways of calculating the measured value of attributable to each input of a module common input levels described herein: one which is based on the common energy of the inputs of the module (in the next paragraph generally described), and another, which is more accurate, but more computational resources requires which is based on the total energy of the interior outputs of the module (below in connection with the arrangement in 6A 6A beschrieben). described).
  • Gemäß der ersten Art der Berechnung des Messwerts des jedem Eingang eines Moduls zuzuschreibenden gemeinsamen Eingangspegels gestattet die Analyse der Eingangssignale eines Moduls keine direkte Lösung für den gemeinsamen Eingangspegel an jedem Eingang, nur einen Anteil an der gemeinsamen Gesamtenergie, welches das geometrische Mittel der gemeinsamen Eingangsenergiepegel ist. According to the first way of calculating the measured value of attributable to each input of a module common input level analysis of the input signals of a module does not allow for a direct solution for the common input level at each input, only a proportion of the overall common energy, which is the geometric mean of the common input energy levels , Weil der gemeinsame Eingangsenergiepegel an jedem Eingang den Gesamt-Energiepegel an diesem Eingang, welcher gemessen und bekannt ist, nicht übersteigen kann, wird die gemeinsame Gesamtenergie, vorbehaltlich der Voraussetzung unten, in geschätzte gemeinsame Eingangspegel, welche zu den beobachteten Eingangspegeln proportional sind, zerlegt. Because the common input energy level at each input can not exceed the total energy level at that input, is known which is measured and, the overall common energy, subject to the proviso below, divided into estimated common input levels, which are proportional to the observed input levels. Nachdem die Gesamtheit der gemeinsamen Eingangspegel für alle Module im Raster berechnet ist (unabhängig davon, ob der Messwert der gemeinsamen Eingangspegel auf der ersten oder der zweiten Berechnungsart beruht), wird jedes Modul über den Gesamtbetrag der gemeinsamen Eingangspegel aller benachbarten Module an jedem Eingang informiert, eine Größe, welche als der "Nachbarpegel" eines Moduls an jedem seiner Eingänge bezeichnet wird. After the entirety of the common input levels is calculated for all modules in the frame (regardless of whether the measured value of the common input level on the first or the second calculation is based), each module on the total amount of the common input levels of all the neighboring modules at each input is informed which is referred to as the "neighbor level" of a module at each of its inputs a size. Das Modul subtrahiert dann an jedem seiner Eingänge den Nachbarpegel vom Eingangspegel, um kompensierte Eingangspegel abzuleiten, welche zum Berechnen der Korrelation und der Richtung (nominalen laufenden Grundrichtung der Eingangssignale) verwendet werden. The module then subtracted at each of its inputs the neighbor level from the input level to derive compensated input levels, which to calculate the correlation and the direction (nominal ongoing primary direction of the input signals) are used.
  • Im oben angeführten Beispiel sind die Nachbarpegel anfänglich Null, und weil der gemeinsame Eingang mehr Signal als jeder der Endeingänge hat, beansprucht das erste Modul einen gemeinsamen Eingangsleistungspegel an diesem Eingang, der über A 2 liegt, und beansprucht das zweite Modul einen gemeinsamen Eingangspegel am gleichen Eingang, der über B 2 liegt. In the example above, the neighbor levels are initially zero, and because the common input has more signal than either of the Endeingänge, the first module claims a common input power level at that input, which is higher than A 2, and the second module claims a common input level at the same input that is higher than B2. Da die gesamten Ansprüche mehr als der verfügbare Energiepegel an diesem betragen, werden die Ansprüche auf ungefähr A 2 beziehungsweise B 2 begrenzt. Since the total claims are more than the available energy level at that, the claims to about A 2 and B 2 are limited. Weil es keine anderen an den gemeinsamen Eingang angeschlossenen Module gibt, entspricht jeder gemeinsame Eingangspegel dem Nachbarpegel des anderen Moduls. Because there are no other devices connected to the common input modules, each common input level corresponds to the neighbor level of the other module. Folglich ist der vom ersten Modul gesehene kompensierte Eingangsleistungspegel Consequently, the view seen from the first module compensated input power level (A 2 + B 2 ) – B 2 = A 2 (A 2 + B 2) - B 2 = A 2 und ist der vom zweiten Modul gesehene kompensierte Eingangsleistungspegel and is seen by the second module compensated input power level (A 2 + B 2 ) – A 2 = B 2 . (A 2 + B 2) - A 2 = B2.
  • Jedoch sind diese nur die Pegel, welche bei isolierten Modulen beobachtet worden wären. However, these are just the levels that would have been observed in the isolated modules. Folglich sind die resultierenden Korrelationswerte 1,0 und sind die Grundrichtungen wie gewünscht bei den richtigen Amplituden zentriert. Consequently, the resulting correlation values ​​are 1.0 and the basic directions as desired at the correct amplitude centered. Dennoch sind die wiedergewonnenen Signale selbst nicht völlig isoliert – der Ausgang des ersten Moduls hat eine gewisse B-Signalkomponente und umgekehrt, aber dies ist eine Beschränkung eines Matrixsystems, und wenn die Verarbeitung auf einer Multiband-Grundlage erfolgt, liegen die gemischten Signalkomponenten bei einer ähnlichen Frequenz, was die Unterscheidung zwischen ihnen ein wenig fraglich macht. Nevertheless, the recovered signals themselves are not completely isolated - the output of the first module has some B signal component, and vice versa, but this is a limitation of a matrix system, and if the processing is performed on a multiband basis, the mixed signal components will be of a similar frequency, making the distinction between them a little questionable. In komplexeren Situationen ist die Kompensation gewöhnlich nicht so genau, aber die Erfahrung mit dem System sagt, dass in der Praxis die Kompensation die meisten der Effekte von Nachbarmodul-Wechselwirkungen abschwächt. In more complex situations, the compensation is usually not as accurate, but the experience with the system says that in practice the compensation mitigates most of the effects of neighbor module interaction.
  • Nach Einführung der bei der Nachbarpegel-Kompensation verwendeten Prinzipien und Signale wird sich die Ausdehnung auf die Kompensation von Nachbarpegeln höherer Ordnung recht einfach gestalten. Following the introduction of the principles and signals used in neighbor level compensation, the expansion is quite easy to make the compensation of neighboring levels higher order. Dies gilt für Situationen, in denen zwei oder mehr Module auf verschiedenen Hierarchieebenen mehr als einen Eingangskanal gemeinsam nutzen. This applies to situations in which use two or more modules at different levels of the hierarchy more than one input channel in common. Zum Beispiel könnte es ein Drei-Eingangs-Modul geben, welches zwei Eingänge mit einem Zwei-Eingangs-Modul gemeinsam nutzt. For example, there could be a three-input module, which uses two inputs with a two-input module together. Eine allen drei Eingängen gemeinsame Signalkomponente ist auch den beiden Eingängen des Zwei-Eingangs-Moduls gemeinsam und wird ohne Kompensation durch jedes Modul an verschiedenen Positionen aufbereitet. A common to all three inputs signal component is also common to the two inputs of the two-input module, and without compensation is processed by each module at different positions. Allgemeiner gesagt, kann es eine allen drei Eingängen gemeinsame Signalkomponente und eine zweite, nur den Eingängen des Zwei-Eingangs-Moduls gemeinsame Komponente geben, was bedingt, dass ihre Effekte zur korrekten Aufbereitung des ausgegebenen Schallfelds soweit wie möglich getrennt werden. More generally, there may be a common signal to all three inputs and a second component, common only the inputs of the two-input module, component, that their effects on the correct processing of the output sound field as far as possible separately conditioned. Folglich sollten die Effekte des drei Eingängen gemeinsamen Signals, wie in den oben beschriebenen gemeinsamen Eingangspegeln enthalten, von den Eingängen subtrahiert werden, bevor die Zwei-Eingangs-Berechnung korrekt durchgeführt werden kann. Consequently, the effects of the three-input common signal should, as contained in the above-described common input levels, are subtracted from the inputs before the two-input calculation can be performed correctly. Tatsächlich sollten die gemeinsamen Signalelemente höherer Ordnung nicht nur von den Eingangspegeln des niedrigerpegeligen Moduls, sondern auch von seinem beobachteten Messwert des gemeinsamen Energiepegels subtrahiert werden, bevor die Berechnung niedrigerer Pegel erfolgt. In fact, the higher-order common signal elements should be subtracted not only from the input levels of niedrigerpegeligen module, but also from its observed measure of the common energy level before the calculation of lower level is done. Dies ist anders als bei den Effekten der gemeinsamen Eingangspegel von Modulen auf der gleichen Hierarchieebene, welche sich nicht auf den Messwert des gemeinsamen Energiepegels eines benachbarten Moduls auswirken. This is in contrast to the effects of common input levels of modules at the same hierarchy level that do not affect the measurement value of common energy level of a neighboring module. Mithin sollten die Nachbarpegel höherer Ordnung beachtet und getrennt von den Nachbarpegeln gleicher Ordnung verwendet werden. Thus, the higher-order neighbor levels should be followed and be used separately from the neighboring levels of the same order. Gleichzeitig sollten, während Nachbarpegel höherer Ordnung an in der Hierarchie niedrigere Module hinunter übermittelt werden, auch verbleibende gemeinsame Pegel von niedrigerpegeligen Modulen in der Hierarchie nach oben übermittelt werden, weil, wie oben erwähnt, niedrigerpegelige Module sich wie normale Nachbarn zu höherpegeligen Module verhalten. At the same time, also remaining common levels should be transmitted from niedrigerpegeligen modules in up the hierarchy are transmitted during higher-order neighbor levels at down in the hierarchy lower modules, because, as mentioned above, niedrigerpegelige modules act like ordinary neighbors to höherpegeligen modules. Einige Größen sind voneinander abhängig und schwierig gleichzeitig zu Iösen. Some quantities are interdependent and difficult to simultaneously Iösen. Um die Ausführung ressourcenintensiver komplexer Simultanlösungs-Berechnungen zu vermeiden, können vorherige berechnete Werte an die entsprechenden Module übermittelt werden. In order to avoid the execution of resource-intensive complex simultaneous-solution calculations, previous calculated values ​​may be transmitted to the appropriate modules. Eine mögliche gegenseitige Abhängigkeit von Modulen gemeinsamen Eingangspegeln auf verschiedenen Hierarchieebenen lässt sich entweder durch Verwenden des vorherigen Werts wie oben oder durch Ausführen von Berechnungen in einer sich wiederholenden Folge (dh einer Schleife) von der höchsten zur niedrigsten Hierarchieebene lösen. A potential interdependence of module common input levels at different hierarchy levels can be resolved either by using the previous value as above, or by performing calculations in a repetitive sequence (ie, a loop), from highest to lowest hierarchical level. Alternativ kann auch eine Lösung simultaner Gleichungen möglich sein, obwohl sie einen nicht unbedeutenden Rechenaufwand mit sich bringen kann. Alternatively, a solution of simultaneous equations may be possible, although it may take up a considerable computational effort.
  • Obwohl die beschriebenen Verfahren zur Kompensation von Wechselwirkungen nur annähernd richtige Werte für komplexe Signalverteilungen liefern, hält man sie für fähig, eine Verbesserung gegenüber einer Raster-Anordnung, welche Modul-Wechselwirkungen nicht berücksichtigt, zu schaffen. Although the methods described for the compensation of interactions only deliver approximately correct values ​​for complex signal distributions, is considered to be capable of an improvement over a raster arrangement which module interactions into consideration not to provide.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
  • 1 1 ist eine Draufsicht, welche schematisch eine idealisierte Decodier-Anordnung in der Art einer Prüfanordnung, welche ein 16-Kanal-Horizontal-Array entlang der Wände eines Raums, ein in einem Kreis oberhalb des Horizontal-Array angeordnetes 6-Kanal-Array und einen einzigen Zusatzkanal verwendet, zeigt. is a plan view showing schematically an idealized decoding arrangement in the manner of a test arrangement which contains a 16-channel horizontal array around the walls of a room, a valve disposed in a circle above the horizontal array 6-channel array and a single used auxiliary channel shows.
  • 2 2 ist ein Blockschaltbild, welches einen Überblick über eine Multiband-Transformations-Ausführungsform einer Vielzahl von Modulen, welche mit einem zentralen Überwacher arbeitet und das Beispiel in is a block diagram showing an overview of a multiband transform embodiment of a plurality of modules operating with a central supervisor and the example in 1 1 implementiert, bietet. implemented provides.
  • 3 3 ist ein Blockschaltbild, welches das Verstehen der Art und Weise, auf welche ein Überwacher wie Überwacher is a block diagram showing an understanding of the manner in which a supervisor, such as supervisor 201 201 in in 2 2 eine Endpunkt-Skalierung bestimmen kann, erleichtert. may determine an endpoint scale factor, relieved.
  • 4A 4A - - 4C 4C zeigen ein Blockschaltbild eines Moduls gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. show a block diagram of a module according to an aspect of the present invention.
  • 5 5 ist eine schematische Ansicht, welche eine hypothetische Anordnung eines durch ein Dreieck von Eingangskanälen gespeisten Drei-Eingangs-Moduls, drei innere Ausgangskanäle und eine Grundrichtung zeigt. is a schematic view showing a hypothetical arrangement of a fed by a triangle of input channels three-input module, three interior output channels, and a base direction. Die Ansicht erleichtert das Verstehen der Verteilung von Grundsignalkomponenten. The view makes it easier to understand the distribution of basic signal components.
  • 6A 6A und and 6B 6B sind Blockschaltbilder, welche jeweils eine geeignete Anordnung zum (1) Erzeugen der geschätzten Gesamtenergie für jeden Eingang eines Moduls in Reaktion auf die Gesamtenergie an jedem Eingang und (2), in Reaktion auf einen Messwert der Kreuzkorrelation der Eingangssignale, Erzeugen einer Skalierungskomponente für überschüssige Endpunktenergie für jeden der Endpunkte des Moduls, zeigen. are block diagrams, each having a suitable arrangement for (1) generating the total estimated energy for each input of a module in response to the total energy at each input, and (2), in response to a measure of cross-correlation of the input signals, generating a scale factor component for excess endpoint energy for each of the endpoints of the module, point.
  • 7 7 ist ein Blockschaltbild, welches eine bevorzugte Funktion des "Summe und/oder Größerer von"-Blocks is a block diagram showing a preferred function of the "sum and / or Greater by" block 367 367 in in 4C 4C zeigt. shows.
  • 8 8th ist eine idealisierte Darstellung der Art und Weise, auf welche ein Aspekt der vorliegenden Erfindung Skalierungskomponenten in Reaktion auf einen Messwert der Kreuzkorrelation erzeugt. is an idealized representation of the manner in which generates an aspect of the present invention, scale factor components in response to a measure of cross-correlation.
  • 9A 9A und and 9B 9B bis to 16A 16A und and 16B 16B sind Serien idealisierter Darstellungen, welche die aus verschiedenen Beispielen von Eingangssignalbedingungen resultierenden Ausgangsskalierungen eines Moduls veranschaulichen. are series of idealized representations illustrating the results from various examples of input signal conditions the output scale factors of a module.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG Embodiments of the Invention
  • Um Aspekte der vorliegenden Erfindung zu prüfen, wurde eine Anordnung mit einem Horizontal-Array von 5 Lautsprechern an jeder Wand eines Raums mit vier Wänden (einem Lautsprecher in jeder Ecke und drei Lautsprechern in gleichmäßigen Abständen zwischen allen Ecken), 16 Lautsprechern insgesamt, darunter gemeinsame Ecklautsprecher, und einem Ring von 6 Lautsprechern über einem zentral plazierten Hörer in einem vertikalen Winkel von etwa 45 Grad und einem einzelnen Lautsprecher direkt über ihm, insgesamt 23 Lautsprechern, und einem Subwoofer/LFE- (Low Frequency Effects – Niederfrequenzeffekte) Kanal, insgesamt 24 Lautsprechern, welche alle aus einem für 24-Kanal-Wiedergabe eingerichteten Personalcomputer gespeist werden, aufgebaut. In order to test aspects of the present invention has an arrangement with a horizontal array of 5 speakers on each wall of a room having four walls (one speaker in each corner, and three speakers at uniform distances between all corners), 16 speakers total, including joint Ecklautsprecher, and a ring of 6 speakers above a centrally placed listener at a vertical angle of about 45 degrees and a single speaker directly above it, a total of 23 speakers and a subwoofer / LFE (low frequency effects - low frequency effects) channel, total 24 speakers, all of which are fed from a set up for 24-channel playback personal computer constructed. Obwohl dieses System nach aktuellem Sprachgebrauch als ein 23.1-Kanal-System bezeichnet werden könnte, wird es hierin zur Vereinfachung als ein 24-Kanal-System bezeichnet. While this system might be referred to as a 23.1 channel system according to the current usage, it is referred to herein for convenience as a 24-channel system.
  • 1 1 ist eine Draufsicht, welche schematisch eine idealisierte Decodier-Anordnung in der Art der gerade beschriebenen Prüfanordnung zeigt. is a plan view showing schematically an idealized decoding arrangement in the manner of the test arrangement just described. Fünf weitreichende horizontale Eingangskanäle sind als Quadrate Five broad horizontal input channels are as squares 1' 1' , . 3' 3 ' , . 5' 5 ' , . 9' 9 ' und and 13' 13 ' auf dem äußeren Kreis dargestellt. shown on the outer circle. Ein vertikaler Kanal, welcher aus den fünf weitreichenden Eingängen durch Korrelation oder erzeugten Nachhall abgeleitet oder getrennt zugeführt werden kann (wie in A vertical channel, which may be derived from the five or extensive inputs by correlation or generated reverberation separately supplied (as in 2 2 ), ist als das gestrichelte Quadrat ), Is as the broken square 23' 23 ' im Zentrum dargestellt. represented in the center. Die The 23 23 weitreichenden Ausgangskanäle sind als numerierte gefüllte Kreise wide-ranging output channels are as numbered filled circles 1 1 - - 23 23 dargestellt. shown. Der äußere Kreis von 16 Ausgangskanälen liegt auf einer horizontalen Ebene, der innere Kreis von 6 Ausgangskanälen liegt 45 Grad über der horizontalen Ebene. The outer circle of 16 output channels is on a horizontal plane, the inner circle of six output channels is 45 degrees above the horizontal plane. Ausgangskanal output channel 23 23 liegt direkt über einem oder mehreren Hörern. is directly above one or more listeners. Fünf Zwei-Eingangs-Decodiermodule sind durch Klammern Five two-input decoding modules by clips 24 24 - - 28 28 um den äußeren Kreis, welche jedes Paar von horizontalen Eingangskanälen verbinden, dargestellt. around the outer circle, which connect each pair of horizontal input channels illustrated. Fünf zusätzliche vertikale Zwei-Eingangs-Decodiermodule sind durch Klammern Five additional two-input vertical decoding modules by clips 29-33 29-33 , welche den vertikalen Kanal mit jedem der horizontalen Eingänge verbinden, dargestellt. Connecting the vertical channel to each of the horizontal inputs represented. Ausgangskanal output channel 21 21 , der erhöhte Kanal hinten in der Mitte, wird aus einem Drei-Eingangs-Decodiermodul , The increased channel back in the center, is made of a three-input decoding module 34 34 , welches durch Pfeile zwischen Ausgangskanal Represented by arrows between output channel 21 21 und Eingangskanälen and input channels 9 9 , . 13 13 und and 23 23 dargestellt ist, abgeleitet. is shown derived. Mithin liegt Drei-Eingangs-Modul Thus, three-input module is 34 34 eine Hierarchieebene höher als seine in der Hierarchie niedrigeren Zwei-Eingangs-Nachbarmodule a hierarchy level higher than its lower in the hierarchy two-input neighboring modules 27 27 , . 32 32 und and 33 33 . , In diesem Beispiel ist jedes Modul mit einem jeweiligen Paar oder Trio von nächstgelegenen räumlich benachbarten Eingangskanälen verknüpft. In this example, each module is associated with a respective pair or trio of closest spatially adjacent input channels. Jedes Modul in diesem Beispiel hat mindestens drei Nachbarn auf der gleichen Hierarchieebene. Each module in this example has at least three neighbors on the same hierarchical level. Zum Beispiel sind die Module For example, the modules 25 25 , . 28 28 und and 29 29 Nachbarn des Moduls Neighbors of the module 24 24 . ,
  • Obwohl die in Although in 1 1 dargestellten Decodiermodule unterschiedlich drei, vier oder fünf Ausgangskanäle haben, kann ein Decodiermodul eine beliebige angemessene Anzahl von Ausgangskanälen haben. have three, four or five output channels decoding modules shown differently, a decoding module may have any reasonable number of output channels. Ein Ausgangskanal kann zwischen zwei oder mehr Eingangskanälen oder auf der gleichen Position wie ein Eingangskanal liegen. An output channel may be between two or more input channels or are located on the same position as an input channel. Mithin ist im Beispiel in Consequently, in the example in 1 1 jede der Eingangskanal-Positionen auch ein Ausgangskanal. each of the input channel positions also an output channel. Zwei oder drei Decodiermodule nutzen jeden Eingangskanal gemeinsam. Two or three decoding modules share each input channel in common.
  • Obwohl die Anordnung in Although the arrangement in 1 1 fünf Module ( five modules ( 24 24 - - 28 28 ) (jedes mit zwei Eingängen) und fünf Eingänge ( ) (Each (having two inputs) and five inputs 1' 1' , . 3' 3 ' , . 5' 5 ' , . 9' 9 ' und and 13' 13 ' ) verwendet, um ) used to 16 16 horizontale Ausgänge ( horizontal outputs ( 1 1 - - 16 16 ), welche Positionen entlang der vier Wände eines Raums darstellen, abzuleiten, können mit einem Minimum von drei Eingängen und drei Modulen (jedes mit zwei Eingängen, wobei jedes Modul sich einen Eingang mit einem anderen Modul teilt) ähnliche Ergebnisse erzielt werden. ) Representing positions along the four walls of a room to derive, (with a minimum of three inputs and three modules can each similar results are obtained with two inputs, each module shares one input with another module).
  • Durch Verwendung mehrerer Module, wobei jedes Modul Ausgangskanäle in einem Bogen oder einer Linie aufweist (wie im Beispiel in By using a plurality of modules, each module has output channels in an arc or a line (as in the example in 1 1 und and 2 2 ) können Unbestimmtheiten beim Decodieren, wie sie in dem Stand der Technik entsprechenden Decodierern, in denen Korrelationen kleiner als Null als Rückwärtsrichtungen angebend decodiert werden, vorkommen, vermieden werden. ) Can uncertainties in decoding, as appropriate in the prior art decoders in which correlations less than zero are decoded as indicative of backward directions, occur, are avoided.
  • Obwohl Eingangs- und Ausgangskanäle durch ihre physische Position oder zumindest durch ihre Richtung beschrieben werden können, ist es sinnvoll, sie mit einer Matrix zu beschreiben, weil diese eine genau definierte Signalbeziehung liefert. Although input and output channels can be described by their physical location or at least their direction, it is useful to describe it with a matrix, because it provides a well-defined signal relationship. Jedes Matrixelement (Zeile i, Spalte j) ist eine Übertragungsfunktion, welche Eingangskanal i in Beziehung zu Ausgangskanal j setzt. Each matrix element (row i, column j) is a transfer function which sets the input channel i to output channel j in relation. Matrixelemente sind in der Regel mit Vorzeichen versehene multiplikative Koeffizienten, können aber auch Phasen- oder Verzögerungsterme enthalten (im Prinzip jeden Filter) und können Funktionen der Frequenz sein (hinsichtlich diskreter Frequenzen bei jeder Frequenz eine andere Matrix). Matrix elements are provided usually signed multiplicative coefficients, but may also include phase or delay terms (in principle each filter) and can be functions of frequency (in terms of discrete frequencies at any frequency other matrix). Dies ist einfach im Fall von auf die Ausgänge einer festen Matrix angewendeten dynamischen Skalierungen, eignet sich aber auch für Variablen-Matrizierung entweder mittels einer getrennten Skalierung für jedes Matrixelement oder, bei komplizierteren Matrixelementen als einfachen skalaren Skalierungen, wobei Matrixelemente selbst variabel sind, zB einer variablen Verzögerung. This is easy in the case of applied to the outputs of a fixed matrix dynamic scaling, but is also suitable for variable-matrixing, either by means of a separate scale for each matrix element, or, for more complex matrix elements than simple scalar scale factors, in which matrix elements themselves are variable, for example a variable delay.
  • Beim Abbilden physischer Positionen auf Matrixelemente gibt es eine gewisse Flexibilität; In mapping physical positions to matrix elements there is a certain flexibility; im Prinzip können Ausführungsformen von Aspekten der vorliegenden Erfindung das Abbilden eines Eingangskanals auf eine beliebige Anzahl von Ausgangskanälen und umgekehrt handhaben, aber die gewöhnlichste Situation ist, Signale anzunehmen, welche über einfache skalare Faktoren, die, um Leistung zu sparen, in der Quadratsumme 1,0 ergeben, nur auf die nächstgelegenen Ausgangskanäle abgebildet werden. In principle, embodiments of aspects of the present invention may be mapping an input channel to any number of output channels and manage vice versa, but the most common situation to accept signals that in order to save power via simple scalar factors which, in the sum of squares 1, 0 result are mapped only to the nearest output channels. Solche Abbildungen erfolgen oft über eine Sinus/Cosinus-Schwenkfunktion. Such pictures often done via a sine / cosine panning function.
  • Zum Beispiel bei zwei Eingangskanälen und drei inneren Ausgangskanälen, welche auf einer Linie zwischen diesen liegen, und den zwei mit den Eingangspositionen zusammenfallenden Endpunkt-Ausgangskanälen (dh einem M:N-Modul, in welchem M gleich 2 und N gleich 5 ist) kann man davon ausgehen, dass die Spanne 90 Grad des Bogens darstellt (den Bereich, in welchem Sinus und Cosinus sich von 0 nach 1 ändern oder umgekehrt), so dass die Kanäle 90 Grad/4 Intervalle = 22,5 Grad auseinanderliegen, so dass die Kanäle folgende Matrixkoeffizienten (cos(Winkel), sin (Winkel)) aufweisen: For example, with two input channels and three interior output channels which lie on a line between them, and the two coincident with the input positions endpoint output channels (that is, an M: N module in which M is 2 and N is equal to 5) can be assume that the span represents 90 degrees of arc, so that the channels are spaced apart 90 degrees / 4 intervals = 22.5 degrees (in which sine and cosine change or from 0 to 1 reversed the area), so that the channels following matrix coefficients (cos (angle), sin (angle)) comprises: Lout-Koeffizienten = cos(0), sin(0) = (1, 0) Lout coefficient = cos (0) sin (0) = (1, 0) MidLout-Koeffizienten = cos(22,5), sin(22,5) = (0,92, 0,38) MIDIout coefficient = cos (22.5), sin (22.5) = (0.92, 0.38) Cout-Koeffizienten = cos(45), sin(45) = (0,71, 0,71) Cout coefficient = cos (45) sin (45) = (0.71, 0.71) MidRout-Koeffizienten = cos(67,5), sin(67,5) = (0,38, 0,92) MidRout coefficient = cos (67.5), sin (67.5) = (0.38, 0.92) Rout-Koeffizienten = cos(90), sin(90) = (0, 1) Rout coefficient = cos (90) sin (90) = (0, 1)
  • Mithin ist für den Fall einer Matrix mit festen Koeffizienten und einer durch eine Skalierung gesteuerten variablen Verstärkung an jedem Matrixausgang der Signalausgang in jedem der fünf Ausgangskanäle (wobei "SF" eine Skalierung für einen bestimmten, durch den tiefstehenden Index identifizierten Ausgang ist): Thus, in the case of a matrix with fixed coefficients and a rate controlled by a scaling variable gain at each matrix output, the signal output in each of the five output channels (where "SF" is a scale for a specific, identified by the subscripts index output): Lout = Lt(SF L ) Lout = Lt (SF L) MidLout = ((0,92)Lt + (0,38)Rt))(SF MidL ) MIDIout = ((0.92) Lt + (.38) Rt)) (SF MidL) Cout = ((0,45)Lt + (0,45)Rt))(SF C ) Cout = ((.45) Lt + (.45) Rt)) (SF C) MidRout = ((0,38)Lt + (0,92)Lt))(SF MidR ) MidRout = ((.38) Lt + (.92) Lt)) (SF MIDR) Rout = Rt(SF R ) Rout = Rt (SF R)
  • Im allgemeinen kann man, ein Array von Eingangskanälen vorausgesetzt, nächstgelegene Eingänge mit geraden Linien, welche mögliche Decodierer-Module darstellen, konzeptionell verbinden. In general, it can provided an array of input channels nearest inputs with straight lines, representing potential decoder modules connect conceptually. ("Möglich" deshalb, weil, wenn es keinen Ausgangskanal gibt, der aus einem Modul abgeleitet werden muss, das Modul nicht benötigt wird). ( "Possible", so because if there is no output channel that needs to be derived from a module is not required, the module). Für typische Anordnungen kann ein beliebiger Ausgangskanal auf einer Linie zwischen zwei Eingangskanälen aus einem Zwei-Eingangs-Modul abgeleitet werden (wenn Quellen und Übertragungskanäle in einer gemeinsamen Ebene liegen, erscheint eine beliebige Quelle in höchstens zwei Eingangskanälen, in welchem Fall kein Vorteil im Verwenden von mehr als zwei Eingängen liegt). For typical arrangements, any output channel can be derived on a line between two input channels of a two-input module (if sources and transmission channels are in a common plane, an arbitrary source appears in at most two input channels, in which case no advantage in using more than two inputs is located). Ein Ausgangskanal auf der gleichen Position wie ein Eingangskanal ist ein Endpunkt-Kanal, vielleicht von mehr als einem Modul. An output channel in the same position as an input channel is an endpoint channel, perhaps of more than one module. Ein Ausgangskanal, der nicht auf einer Linie oder auf der gleichen Position wie ein Eingang liegt (zB innerhalb oder außerhalb eines durch drei Eingangskanäle gebildeten Dreiecks), erfordert ein Modul mit mehr als zwei Eingängen. An output channel not on a line or on the same position as an input (for example, inside or outside a triangle formed by three input channels) requires a module having more than two inputs.
  • Decodiermodule mit mehr als zwei Eingängen sind nützlich, wenn ein gemeinsames Signal mehr als zwei Eingangskanäle belegt. Decoding modules with more than two inputs are useful when a common signal occupies more than two input channels. Dies kann zum Beispiel geschehen, wenn Quellenkanäle und Eingangskanäle nicht in einer Ebene liegen: ein Quellenkanal kann auf mehr als zwei Eingangskanäle abgebildet werden. This can happen, for example, when source channels and input channels do not lie in one plane: a source channel can be mapped to more than two input channels. Dies geschieht im Beispiel in This is done in the example in 1 1 beim Abbilden von 24 Kanälen (16 horizontale Ringkanäle, 6 erhöhte Ringkanäle, 1 vertikaler Kanal und LFE) auf 6.1 Kanäle (einschließlich eines zusammengesetzten vertikalen Kanals). when mapping 24 channels (16 horizontal ring channels, 6 elevated ring channels, 1 vertical channel, and LFE) to 6.1 channels (including a composite vertical channel). In diesem Fall liegt der Kanal hinten in der Mitte des erhöhten Rings nicht auf einer direkten Linie zwischen zweien der Quellenkanäle, er liegt in der Mitte eines durch den Ls- ( In this case the channel is located behind the center of the elevated ring is not in a direct line between two of the source channels, it is in the middle of a (by the Ls 13 13 ), den Rs- ( (), The Rs- 9 9 ) und den oberen Kanal ( ) And the upper duct ( 23 23 ) gebildeten Dreiecks, so dass ein Drei-Eingangs-Modul erforderlich ist, um ihn zu extrahieren. So that a three-input module is required) triangle formed to extract it. Eine Möglichkeit, erhöhte Kanäle auf ein Horizontal-Array abzubilden, besteht darin, jeden von ihnen auf mehr als zwei Eingangskanäle abzubilden. One way to map elevated channels to a horizontal array is to map each of them to more than two input channels. Dies gestattet, die 24 Kanäle des Beispiels in This allows the 24 channels of the example in 1 1 auf ein herkömmliches 5.1-Kanal-Array abzubilden. be mapped to a conventional 5.1 channel array. Bei dieser Alternative kann eine Vielzahl von Drei- Eingangs-Modulen die erhöhten Kanäle extrahieren, und die übriggebliebenen Signalkomponenten können durch Zwei-Eingangs-Module verarbeitet werden, um den horizontalen Hauptring von Kanälen zu extrahieren. In this alternative, a plurality of three-input modules may extract the elevated channels, and the leftover signal components may be processed by two-input modules to extract the main horizontal ring of channels.
  • Im allgemeinen ist es nicht erforderlich, auf alle möglichen Kombinationen von Signalgemeinsamkeit unter den Eingangskanälen zu prüfen. In general, it is not necessary to test for all possible combinations of Signalgemeinsamkeit among the input channels. Bei Planaren Kanal-Arrays (zB bei horizontal angeordnete Array-Richtungen darstellenden Kanälen) genügt es gewöhnlich, paarweise Ähnlichkeitsvergleiche räumlich benachbarter Kanäle durchzuführen. With planar channel arrays (for example, performing at horizontally disposed array directions channels) it is usually sufficient to perform pairwise similarity comparison of spatially adjacent channels. Bei baldachin- oder kugeloberflächenartig angeordneten Kanälen kann die Signalgemeinsamkeit sich auf drei oder mehr Kanäle erstrecken. In baldachin or spherical surface-like arranged channels Signalgemeinsamkeit may extend to three or more channels. Verwendung und Erkennung der Signalgemeinsamkeit können auch dazu dienen, zusätzliche Signalinformationen zu vermitteln. Use and recognition of Signalgemeinsamkeit can also be used to convey additional signal information. Zum Beispiel kann eine vertikale Signalkomponente durch Abbilden auf alle fünf Vollkanäle eines horizontalen Fünf-Kanal-Array dargestellt werden. For example, a vertical signal component may be represented by mapping to all five full channels of a horizontal five-channel array.
  • Entscheidungen darüber, welche Eingangskanal-Kombinationen neben einer Vorgabe-Eingangs-/Ausgangs-Abbildungsmatrix auf Gemeinsamkeit analysiert werden, brauchen beim Konfigurieren des Umsetzers oder der Umsetzerfunktion nur einmal pro Eingangs-/Ausgangskanal-Umsetzer- oder Umsetzerfunktions-Anordnung getroffen zu werden. Decisions about which input channel combinations are analyzed in common besides a default input / output mapping matrix, need to be taken only once per input / output channel repeater or odd converter function arrangement when configuring the converter or converter function. Die "anfängliche Abbildung" (vor Verarbeitung) leitet eine passive "Master"-Matrix ab, welche die Eingangs-/Ausgangskanal-Konfigurationen in Beziehung zur räumlichen Ausrichtung der Kanäle setzt. The "initial mapping" (before processing) derives a passive "master" matrix that relates the input / output channel configurations in relation to the spatial orientation of the channels. Als eine Alternative kann der Prozessor oder Verarbeitungsteil der Erfindung zeitvariable Skalierungen erzeugen, eine pro Ausgangskanal, welche entweder die Ausgangssignalpegel der Matrix, die sonst eine einfache, passive Matrix gewesen wäre, oder die Matrixkoeffizienten selbst verändern. As an alternative, the processor or processing portion may generate the invention, time-varying scale factors, one per output channel, which modify either the output signal levels of the matrix that would otherwise have been a simple, passive matrix or the matrix coefficients themselves. Die Skalierungen wiederum leiten sich aus einer Kombination von (a) Grund-, (b) gleichmäßig ausgebreiteten (Füll-), und (c) Rest-(Endpunkt-)Signalkomponenten ab, wie unten beschrieben. The scale factors in turn derive from a combination of (a) primary, (b) evenly spread (fill), and (c) residual (endpoint) signal components from, as described below.
  • Eine Master-Matrix ist nützlich beim Konfigurieren einer Anordnung von Modulen wie im Beispiel in A master matrix is ​​useful in configuring an arrangement of modules as in the example in 1 1 gezeigt und weiter unten im Zusammenhang mit and shown below in connection with 2 2 beschrieben. described. Durch Untersuchen der Master-Matrix kann man zum Beispiel herleiten, wie viele Decodierer-Module benötigt werden, wie diese zu verbinden sind, wie viele Eingangs- und Ausgangskanäle jedes Modul hat, und kann man die Matrixkoeffizienten, welche Eingänge und Ausgänge jedes Moduls in Beziehung zueinander setzen, herleiten. By examining the master matrix can be derived, for example, how many decoder modules are needed, how they are to be connected, how many input and output channels, each module has, and may be the matrix coefficients, which inputs and outputs of each module in relation contact each other, derive. Diese Koeffizienten können der Master-Matrix entnommen werden; These coefficients of the master matrix can be removed; es werden nur die Werte ungleich Null benötigt, wenn nicht ein Eingangskanal auch ein Ausgangskanal (dh ein Endpunkt) ist. only the non-zero values ​​are needed unless an input channel (ie, an end point) is also an output channel.
  • Jedes Modul hat vorzugsweise eine "lokale" Matrix, welche der auf das jeweilige Modul anwendbare Teil der Master-Matrix ist. Each module preferably has a "local" matrix, which is applicable to the particular module portion of the master matrix. Im Fall einer Anordnung aus mehreren Modulen wie dem Beispiel in In the case of an arrangement of several modules, such as the example in 1 1 und and 2 2 kann das Modul die lokale Matrix zum Zweck des Erzeugens von Skalierungen (oder Matrixkoeffizienten) zum Steuern der Master-Matrix, wie unten im Zusammenhang mit the module, the local matrix for the purpose of producing scale factors (or matrix coefficients) for controlling the master matrix, as described below in connection with 2 2 und and 4A 4A - - 4C 4C beschrieben, oder zum Zweck des Erzeugens einer Teilmenge der Ausgangssignale, welche Ausgangssignale durch einen zentralen Verfahren wie einen Überwacher zusammengesetzt werden, wie im Zusammenhang mit described, or for the purpose of producing a subset of the output signals which output signals are assembled by a central process, such as a supervisor as described in connection with 2 2 beschrieben, verwenden. describes use. Im letzteren Fall kompensiert ein solcher Überwacher mehrere Versionen des gleichen Ausgangssignals, welche von Modulen mit einem gemeinsamen Ausgangssignal erzeugt werden, auf eine Weise, welche analog zu der Weise ist, auf welche Überwacher In the latter case, such a monitor compensates for multiple versions of the same output signal, which are produced by modules having a common output signal in a manner which is analogous to the manner in which supervisor 201 201 in in 2 2 eine endgültige Skalierung bestimmt, um die von Modulen, welche vorläufige Skalierungen für das gleiche Ausgangskanal erzeugen, erzeugten vorläufigen Skalierungen zu ersetzen. a final scaling determines to replace the preliminary scale factors of modules that produce preliminary scale factors for the same output channel generated.
  • Im Fall mehrerer Module, welche eher Skalierungen als Ausgangssignale erzeugen, können solche Module fortwährend die sie selbst betreffenden Matrix-Informationen über einen Überwacher von einer Master-Matrix beziehen, statt eine lokale Matrix zu haben. In the case of multiple modules that produce scale factors rather than output signals, such modules may continually which they refer themselves relevant matrix information on a monitor of a master matrix, instead of having a local matrix. Jedoch ist weniger Rechenaufwand erforderlich, wenn das Modul seine eigene Matrix hat. However, less computational effort is required if the module has its own matrix. Im Fall eines einzigen, eigenständigen Moduls hat das Modul eine lokale Matrix, welche die einzige erforderliche Matrix ist (tatsächlich ist die lokale Matrix die Master-Matrix), und wird diese lokale Matrix verwendet, um Ausgangssignale zu erzeugen. In the case of a single, stand-alone module, the module has a local matrix, which is the only required matrix (actually, the local matrix, the master matrix), and this local matrix is ​​used to generate output signals.
  • Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich Beschreibungen von Ausführungsformen der Erfindung mit mehreren Modulen auf die Alternative, bei welcher Module Skalierungen erzeugen. Unless otherwise indicated, descriptions of embodiments of the invention relate to a plurality of modules to the alternative in which modules produce scale factors.
  • Jeder beliebige Decodiermodul-Ausgangskanal mit nur einem Koeffizienten ungleich Null in der lokalen Matrix des Moduls (dieser Koeffizient ist 1,0, da die Koeffizienten in der Quadratsumme 1,0 ergeben) ist ein Endpunkt-Kanal. Any decode module output channel with only one nonzero coefficient in the local matrix of the module (that coefficient is 1.0, since the coefficients in the square sum give 1.0) is an endpoint channel. Ausgangskanäle mit mehr als einem Koeffizienten ungleich Null sind innere Ausgangskanäle. Output channels with more than one nonzero coefficient are interior output channels. Betrachten wir ein einfaches Beispiel. Consider a simple example. Wenn Ausgangskanäle O1 und O2 beide aus Eingangskanälen I1 und I2 abgeleitet werden (aber mit verschiedenen Koeffizientenwerten), benötigt man ein zwischen I1 und I2 geschaltetes Zwei-Eingangs-Modul, welches Ausgänge O1 und O2, möglicherweise neben anderen, erzeugt. If output channels are both derived from input channels I1 and I2 O1 and O2 (but with different coefficient values), one needs a between I1 and I2 switched two-input module that outputs O1 and O2, possibly among others, are produced. In einem komplexeren Fall, wenn es 5 Eingänge und 16 Ausgänge gibt und eines der Decodierer-Module Eingänge I1 und I2 hat und Ausgänge O1 und O2 speist, so dass: has in a more complex case, if there are 5 inputs and 16 outputs and one of the decoder modules inputs I1 and I2 and feeds outputs O1 and O2 such that: O1 = AI1 + BI2 + 0I3 + 0I4 + 0I5 O1 = AI1 + BI2 + 0I3 + 0I4 + 0I5 (kein Beitrag aus Eingangskanälen I3, I4 oder I5) und (No contribution from input channels I3, I4 or I5) and O2 = CI1 + DI2 + 0I3 + 0I4 + 0I5 O2 = CI1 + DI2 + 0I3 + 0I4 + 0I5 (kein Beitrag aus Eingangskanälen I3, I4 oder I5), (No contribution from input channels I3, I4 or I5)
    dann kann der Decodierer zwei Eingänge (I1 und I2) und zwei Ausgänge haben, und die diese in Beziehung zueinander setzenden Skalierungen lauten: then the decoder may have two inputs (I1 and I2) and two outputs, and the loud these interrelated releasing scales: O1 = AI1 + BI2 und O1 = AI1 + BI2 and O2 = CI1 + DI2. O2 = CI1 + DI2.
  • Entweder die Master-Matrix oder die lokale Matrix kann im Fall eines einzigen, eigenständigen Moduls Matrixelemente haben, welche mehr als Multiplikation leisten können. Either the master matrix or the local matrix may have in the case of a single, stand-alone module matrix elements, which can do more than multiplication. Zum Beispiel können Matrixelemente, wie oben erwähnt, eine Filterfunktion wie einen Phasen- oder Verzögerungsterm und/oder einen Filter, welcher eine Funktion der Frequenz ist, enthalten. For example, matrix elements, as mentioned above, contain a filter function as a phase or delay term, and / or a filter which is a function of frequency. Ein Beispiel einer Filterung, welche angewendet werden kann, ist eine Matrix aus reinen Verzögerungen, welche projizierte Phantombilder aufbereiten kann. An example of filtering that may be applied is a matrix of pure delays that projected phantom images can process. In der Praxis kann eine solche Master- oder lokale Matrix zum Beispiel in zwei Funktionen aufgeteilt werden: eine, die Koeffizienten verwendet, um die Ausgangskanäle abzuleiten, und eine zweite, die eine Filterfunktion anwendet. In practice, such a master or local matrix, for example, into two functions can be divided: uses the coefficients to derive the output channels, and a second that applies a filter function.
  • 2 2 ist ein Blockschaltbild, welches einen Überblick über eine Multiband-Transformations-Ausführungsform, welche das Beispiel in is a block diagram showing an overview of a multiband transform embodiment, the example in which 1 1 implementiert, bietet. implemented provides. Zum Beispiel ein PCM-Audioeingang mit mehreren verschachtelten Audiosignal-Kanälen wird auf einen Überwacher oder eine Überwachungsfunktion For example, a PCM audio input with multiple interleaved audio signal channels is applied to a supervisor or supervisory function 201 201 (im folgenden "Überwacher (Hereinafter "supervisor 201 201 ") angewendet, welcher bzw. welche eine Einrichtung zur Aufhebung der Verschachtelung enthält, die getrennte Ströme jedes einzelnen von sechs Audiosignal-Kanälen ( ") Is applied which contains or which is a device for canceling the interleaving, the separate streams of each of six audio signal channels ( 1' 1' , . 3' 3 ' , . 5' 5 ' , . 9' 9 ' , . 13' 13 ' und and 23' 23 ' ), welche der verschachtelte Eingang führt, wiedergewinnt und jeden auf eine Zeitbereich-in-Frequenzbereich-Transformation oder -Transformationsfunktion (im folgenden "Vorwärtstransformation") anwendet. ), Which leads the interleaved input, retrieves and each on a time-domain to frequency-domain transform or -Transformationsfunktion ( "forward transform" hereinafter) being applied. Alternativ können die Audiokanäle in getrennten Strömen empfangen werden, in welchem Fall keine Einrichtung zur Aufhebung der Verschachtelung erforderlich ist. Alternatively, the audio channels may be received in separate streams, in which case no device for canceling the interleaving is required.
  • Wie oben erwähnt, kann Signalumsetzung gemäß der vorliegenden Erfindung entweder auf Breitbandsignale oder auf jedes Frequenzband eines Multiband-Prozessors, welcher entweder eine Filterbank wie eine diskrete Filterbank für kritische Bänder oder eine Filterbank mit einer Bandstruktur, welche mit einem mit ihr verknüpften Decodierer kompatibel ist, oder eine Transformations-Konfiguration wie eine lineare Filterbank für schnelle Fourier-Transformation (FFT – Fast Fourier Transform) oder modifizierte diskrete Cosinustransformation (MDCT – Modified Discrete Cosine Transform) verwenden kann, angewendet werden. As noted above, signal translation according to the present invention, either to wideband signals or to each frequency band of a multiband processor, which is either a filter bank, such as a discrete filter bank for critical bands, or a filter bank having a band structure compatible with an associated with her decoder, or transformation configuration as a linear filter bank for fast Fourier transform (FFT - fast Fourier transform) or modified discrete cosine transform (MDCT - modified discrete cosine transform) can use, are applied. 2 2 , . 4A 4A - - 4C 4C und andere Figuren werden im Kontext einer Multiband-Transformations-Konfiguration beschrieben. and other figures are described in the context of a multiband transform configuration.
  • In In 1 1 , . 2 2 und anderen Figuren sind ein fakultativer LFE-Eingangskanal (ein möglicher siebter Eingangskanal in and other figures is an optional LFE input channel (a potential seventh input channel in 1 1 und and 2 2 ) und -Ausgangskanal (ein möglicher 24. Ausgangskanal in ) And output channel (a potential 24th output channel in 1 1 und and 2 2 ) zur Vereinfachung nicht dargestellt. ) Not shown for simplicity. Der LFE-Kanal kann gewöhnlich auf die gleiche Weise wie die anderen Eingangs- und Ausgangskanäle, aber mit seiner eigenen, auf "1" fixierten Skalierung und seinem eigenen, ebenfalls auf "1" fixierten Matrixkoeffizienten, behandelt werden. The LFE channel can usually be fixed in the same way as the other input and output channels, but with his own, to "1" scale and his own, also fixed to "1" matrix coefficients treated. In Fällen, in welchen die Quellenkanäle keinen, aber die Ausgangskanäle einen LFE haben (zum Beispiel bei einer 2:5.1-Hochmischung), kann ein LFE-Kanal durch Verwendung eines auf die Summe der Kanäle angewendeten Tiefpassfilters (zum Beispiel eines Butterworth-Filters fünfter Ordnung mit einer Eckfrequenz von 120 Hz) abgeleitet werden oder kann, um Auslöschung beim Addieren der Kanäle zu vermeiden, eine phasenkorrigierte Summe der Kanäle verwendet werden. In cases where the source channels not, but the output channels have a LFE (for example, a 2: 5.1 upmix), an LFE channel may (by the use of an applied on the sum of the channels lowpass filter such as a Butterworth filter fifth order with a corner frequency of 120 Hz) may be derived, or, to avoid cancellation upon addition of the channels, a phase-corrected sum of the channels are used. In Fällen, in welchen der Eingang einen LFE-Kanal hat, aber nicht der Ausgang, kann der LFE-Kanal zu einem oder mehreren der Ausgangskanäle hinzuaddiert werden. In cases where the input has an LFE channel, but not the output, the LFE channel of the output channels can be added to one or more.
  • Weiter mit der Beschreibung von Continuing with the description of 2 2 : Module : modules 24 24 - - 34 34 empfangen entsprechende der sechs Eingänge receive respective of the six inputs 1' 1' , . 3' 3 ' , . 5' 5 ' , . 9' 9 ' , . 13' 13 ' und and 23' 23 ' auf die in to in 1 1 gezeigte Weise. Manner shown. Jedes Modul erzeugt einen vorläufigen Skalierungs- ("PSF" – Preliminary Scale Factor) Ausgang für jeden der mit ihm verknüpften Audio-Ausgangskanäle, wie in Each module generates a preliminary scaling ( "PSF" - Preliminary Scale Factor) output for each of the linked with him audio output channels, such as in 1 1 gezeigt. shown. Mithin empfängt zum Beispiel Modul Thus, for example, receives module 24 24 Eingänge inputs 1' 1' und and 3' 3 ' und erzeugt es vorläufige Skalierungsausgänge PSF1, PSF2 und PSF3. and generates preliminary scale outputs PSF1, PSF2 and pSF3. Alternativ kann, wie oben erwähnt, jedes Modul für jeden der mit ihm verknüpften Audio-Ausgangskanäle einen vorläufigen Satz von Audioausgängen erzeugen. Alternatively, each module of each of the linked with him audio output channels as mentioned above, generate a preliminary set of audio outputs. Jedes Modul kann auch mit einem Überwacher Each module can with a supervisor 201 201 kommunizieren, wie weiter unten erläutert. communicate, as explained below. Vom Überwacher The supervisor 201 201 an verschiedene Module gesendete Informationen können Informationen zu Nachbarpegeln und Informationen zu Nachbarpegeln höherer Ordnung enthalten, wenn vorhanden. to different modules sent information about neighboring levels and may contain information about adjacent levels of higher order, if any. Von jedem Modul an den Überwacher gesendete Informationen können die geschätzte Gesamtenergie der inneren Ausgänge, welche jedem der Eingänge des Moduls zuzuschreiben ist, enthalten. From each module to the monitor information sent the total estimated energy of the interior outputs, which is attributable to each of the inputs of the module may contain. Die Module können als Teil eines Steuersignale erzeugenden Teils des gesamten Systems in The modules can be produced as part of a control signal portion of the entire system in 2 2 angesehen werden. be considered.
  • Ein Überwacher wie der Überwacher A supervisor, such as the supervisor 201 201 in in 2 2 kann eine Reihe verschiedener Funktionen ausführen. can perform a variety of functions. Ein Überwacher kann zum Beispiel ermitteln, ob mehr als ein Modul in Gebrauch ist, und wenn nicht, braucht der Überwacher keine Nachbarpegel betreffenden Funktionen auszuführen. A supervisor can determine, for example, if more than one module is in use, and if not, the supervisor needs to perform any neighbor levels relevant functions. Während der Initialisierung kann der Überwacher das oder jedes Modul über die Anzahl von Eingängen und Ausgängen, die es hat, über die diese betreffenden Matrixkoeffizienten und über die Abtastrate des Signals informieren. During initialization, the supervisor may the or each module the number of inputs and outputs it has, to inform these respective matrix coefficients and the sampling rate of the signal over. Wie bereits erwähnt, kann er die Blocks von verschachtelten PCM-Abtastungen lesen und sie in getrennte Kanäle "entschachteln". As already mentioned, it may read the blocks of interleaved PCM samples and "interleave" in separate channels. Er kann unbegrenzte Maßnahmen im Zeitbereich anwenden, zum Beispiel in Reaktion auf zusätzliche Informationen, welche besagen, dass das Quellensignal was amplitudenbegrenzt war, und den Grad dieser Begrenzung angeben. He can apply unlimited action in the time domain, for example, in response to additional information to indicate that the source signal which was amplitude limited and specify the degree of this limitation. Wenn das System in einem Multiband-Modus arbeitet, kann er Fensterung und eine Filterbank (zB FFT, MDCT usw.) auf jeden Kanal anwenden (damit nicht mehrere Module redundante Transformationen ausführen, welche den Verarbeitungsaufwand wesentlich erhöhen) und an jedes Modul Ströme von Transformationswerten zur Verarbeitung übermitteln. If the system is operating in a multiband mode, it can windowing and a filterbank (eg, FFT, MDCT, etc.) to each channel use (therefore not more modules to perform redundant transforms that substantially increase the processing overhead) and on each module streams of transform values forward for processing. Jedes Modul übermittelt ein zweidimensionales Array von Skalierungen an den Überwacher zurück: eine Skalierung für alle Transformationsfächer in jedem Teilband jedes Ausgangskanals (falls in einer Multiband-Transformations-Konfiguration, andernfalls eine Skalierung pro Ausgangskanal) oder alternativ ein zweidimensionales Array von Ausgangssignalen: eine Gesamtheit von komplexen Transformationsfächern für jedes Teilband jedes Ausgangskanals (falls in einer Multiband-Transformations-Konfiguration, andernfalls ein Ausgangssignal pro Ausgangskanal). Each module transmits a two-dimensional array of scale factors to the monitor back: a scale for all transform bins in each subband of each output channel (when in a multiband transform configuration, otherwise one scale per output channel) or alternatively a two-dimensional array of output signals: an ensemble of complex transform bins for each subband of each output channel (when in a multiband transform configuration, otherwise one output signal per output channel). Der Überwacher kann die Skalierungen glätten und sie auf die Signalpfad-Matrizierung (Matrix The supervisor may smooth the scales and they (the signal path matrixing matrix 203 203 , unten beschrieben) anwenden, damit sich (in einer Multiband-Transformations-Konfiguration) komplexe Ausgangskanal-Spektren ergeben. , Described below) applied to allow (give complex output channel spectra in a multiband transform configuration). Alternativ kann der Überwacher, wenn das Modul Ausgangssignale erzeugt, die Ausgangskanäle (in einer Multiband-Transformations-Konfiguration: komplexe Ausgangskanal-Spektren) ableiten, wodurch lokale Matrizen, welche das gleiche Ausgangssignal erzeugen kompensiert werden. Alternatively, the monitor when the module produces output signals, the output channels (in a multiband transform configuration: complex output channel) spectra derived, whereby local matrices that produce the same output signal can be compensated. Er kann dann eine inverse Transformation und dazu Fensterung und Überlappungs-Addition, im Fall von MDCT, für jeden Ausgangskanal durchführen, wobei er die Ausgangsabtastungen verschachtelt, um einen zusammengesetzten Multikanal-Ausgangsstrom zu bilden (oder er kann fakultativ auf das Verschachteln verzichten, um mehrere Ausgangsströme zu bilden), und sendet diesen an eine Ausgabedatei, eine Soundkarte oder einen anderen endgültigen Bestimmungsort. He can then an inverse transform plus windowing and overlap-add, in the case of MDCT, perform for each output channel, it interleaves the output samples to form a composite multichannel output current (or can optionally abandon the nest to several to form output currents), and sends it to an output file, sound card or other final destination.
  • Obwohl verschiedene Funktionen durch einen Überwacher, wie hierin beschrieben, oder durch mehrere Überwacher ausgeführt werden können, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass verschiedene oder sämtliche dieser Funktionen eher in den Modulen selbst als durch einen allen oder einigen der Module gemeinsamen Überwacher ausgeführt werden können. Although various functions by a supervisor, as described herein, or by multiple supervisors may be made one of ordinary skill in the art will recognize that various or all of these functions can be performed rather in the modules themselves than by all or some of the modules common supervisor. Zum Beispiel wenn es nur ein einziges, eigenständiges Modul gibt, braucht keine Unterscheidung zwischen Modulfunktionen und Überwacherfunktionen gemacht zu werden. For example, if there is only a single, stand-alone module, no distinction between module functions and supervisor functions need to be made. Obwohl im Fall mehrerer Module ein gemeinsamer Überwacher die erforderliche Gesamt-Verarbeitungsleistung durch Eliminieren oder Reduzieren redundanter Verarbeitungsaufgaben reduzieren kann, kann die Eliminierung eines gemeinsamen Überwachers oder seine Vereinfachung ermöglichen, dass Module leicht hinzugefügt werden können, zum Beispiel um auf mehr Ausgangskanäle aufzurüsten. Although in the case of multiple modules, a common supervisor may reduce the required overall processing power by eliminating or reducing redundant processing tasks, the elimination of a common supervisor or its simplification may allow modules to be easily added to, for example, to upgrade to more output channels.
  • Zurück zur Beschreibung von Back to describe 2 2 – die sechs Eingänge - the six inputs 1' 1' , . 3' 3 ' , . 5' 5 ' , . 9' 9 ' , . 13' 13 ' und and 23' 23 ' werden auch auf eine variable Matrix oder eine variable Matrizierungsfunktion also be applied to a variable matrix or variable Matrizierungsfunktion 203 203 (im folgenden "Matrix (Hereinafter "Matrix 203 203 ") angewendet. Matrix ") Applied. Matrix 203 203 kann als ein Teil des Signalpfads des Systems in can be used as a part of the signal path of the system in 2 2 angesehen werden. be considered. Matrix matrix 203 203 empfängt außerdem als Eingänge vom Überwacher also receives as inputs from supervisor 201 201 einen Satz von endgültigen Skalierungen SF1 bis SF23 für jeden der 23 Ausgangskanäle des Beispiels in a set of final scale factors SF1 through SF23 for each of the 23 output channels of the example in 1 1 . , Die endgültigen Skalierungen können als Ausgang des Steuersignal-Teils des Systems in The final scale factors may be used as the output of the control signal portion of the system in 2 2 angesehen werden. be considered. Wie weiter unten erläutert, gibt der Überwacher As explained below, is the supervisor 201 201 vorzugsweise, als endgültige Skalierungen für die Matrix, die vorläufigen Skalierungen für jeden "inneren" Ausgangskanal weiter, aber in Reaktion auf Informationen, welche er von Modulen empfängt, bestimmt der Überwacher endgültige Skalierungen für jeden Endpunkt-Ausgangskanal. preferably, as final scale factors to the matrix, the preliminary scale factors for every "interior" output channel continues, but in response to information that it receives from modules, the supervisor determines final scale factors for every endpoint output channel. Ein "innerer" Ausgangskanal befindet sich zwischen den zwei oder mehr "Endpunkt"-Ausgangskanälen jedes Moduls. An "inner" output channel is located between the two or more "endpoint" output channels of each module. Alternativ ist, wenn die Module eher Ausgangssignale als Skalierungen erzeugen, keine Matrix Alternatively, if the modules produce output signals rather than scale factors, no matrix 203 203 erforderlich; required; der Überwacher selbst erzeugt die Ausgangssignale. the supervisor itself produces the output signals.
  • Im Beispiel in In the example in 1 1 wird vorausgesetzt, dass die Endpunkt-Ausgangskanäle mit den Eingangskanal-Positionen zusammenfallen, obwohl es nicht erforderlich ist, dass sie zusammenfallen, wie an anderer Stelle weiter erörtert. it is assumed that the endpoint output channels coincide with the input channel locations, although it is not necessary that they coincide, as discussed further elsewhere. Mithin sind Ausgangskanäle Consequently are output channels 2 2 , . 4 4 , . 6 6 - - 8 8th , . 10 10 - - 12 12 , . 14 14 - - 16 16 , . 17 17 , . 18 18 , . 19 19 , . 20 20 , . 21 21 und and 22 22 innere Ausgangskanäle. internal output channels. Der innere Ausgangskanal The inner output channel 21 21 befindet sich zwischen oder ist eingeklammert von drei Eingangskanälen (Eingangskanälen is located between or bracketed by three input channels (input channels 9' 9 ' , . 13' 13 ' und and 23' 23 ' ), während die anderen inneren Kanäle sich jeweils zwischen zwei Eingangskanälen befinden (oder von diesen eingeklammert sind). ), While the other interior channels are each located between two input channels (or bracketed by them are). Weil es mehrere vorläufige Skalierungen für diese Endpunkt-Ausgangskanäle gibt, welche zwischen oder unter Modulen geteilt werden (dh Ausgangskanäle Because there are multiple preliminary scale factors for those endpoint output channels that are shared between or among modules (ie, output channels 1 1 , . 3 3 , . 5 5 , . 9 9 , . 13 13 und and 23 23 ), bestimmt der Überwacher ), The supervisor determines 201 201 die endgültigen Endpunkt-Skalierungen (SF1, SF3 usw.) unter den Skalierungen SF1 bis SF23. the final endpoint scale factors (SF1, SF3, etc.) among the scale factors SF1 through SF23. Die endgültigen inneren Ausgangsskalierungen (SF2, SF4, SF6 usw.) sind die gleichen wie die vorläufigen Skalierungen. The final interior output scale factors (SF2, SF4, SF6, etc.) are the same as the preliminary scale factors.
  • 3 3 ist ein Blockschaltbild, welches das Verstehen der Art und Weise, auf welche ein Überwacher wie der Überwacher is a block diagram showing an understanding of the manner in which a supervisor, such as the supervisor 201 201 in in 2 2 eine Endpunkt-Skalierung bestimmen kann, erleichtert. may determine an endpoint scale factor, relieved. Der Überwacher summiert nicht alle Ausgänge der Module, welche einen Eingang gemeinsam nutzen, um eine Endpunkt-Skalierung zu erhalten. The supervisor not sum all the outputs of the modules, which use an input in common to receive an endpoint scale factor. Stattdessen kombiniert er additiv, wie in einem Kombinator Instead, it additively combined, as in a combiner 301 301 , die geschätzte innere Gesamtenergie für einen Eingang aus jedem Modul, welches den Eingang mit anderen gemeinsam nutzt, wie Eingang , The total estimated interior energy for a input from each module that uses the input in conjunction with other such input 9' 9 ' , welchen sich die Module What the modules 26 26 und and 27 27 in in 2 2 teilen. divide. Diese Summe stellt den Gesamtenergiepegel am Eingang, welcher von den inneren Ausgängen aller angeschlossenen Module beansprucht wird, dar. Dann subtrahiert er diese Summe vom geglätteten Eingangsenergiepegel an diesem Eingang (zB dem Ausgang von Glättungsglied This sum represents the total energy level at the input, which is claimed by the interior outputs of all the connected modules, is. Then it subtracts that sum from the smoothed input energy level at that input (for example, the output of smoothing element 325 325 oder or 327 327 in in 4B 4B , wie unten beschrieben) eines beliebigen der Module, welche sich den Eingang teilen (in diesem Beispiel Modul ,) As described below any of the modules that share the input (in this example module 26 26 oder Modul or module 27 27 ), wie in Kombinator ), As in combiner 303 303 . , Es genügt, einen beliebigen der geglätteten Eingänge der Module am gemeinsamen Eingang zu wählen, obwohl die Pegel sich von Modul zu Modul geringfügig unterscheiden können, weil die Module ihre Zeitkonstanten jeweils unabhängig voneinander anpassen. It is sufficient to select any of the smoothed inputs of the modules at the common input even though the levels may differ slightly from module to module because the modules to adjust their time constants independently. Die Differenz am Ausgang von Kombinator The difference at the output of combiner 303 303 ist der gewünschte Ausgangssignal-Energiepegel an diesem Eingang, welcher Energiepegel nicht unter Null gehen darf. is the desired output signal energy level at that input, which must not go below zero energy level. Durch Dividieren dieses gewünschten Ausgangssignalpegels durch den geglätteten Eingangspegel an diesem Eingang, wie in Dividierer By dividing this desired output signal level by the smoothed input level at that input, as in divider 305 305 , und Durchführen einer Quadratwurzel-Operation, wie in Block And performing a square root operation, as in block 307 307 , erhält man die endgültige Skalierung (in diesem Beispiel SF9) für diesen Ausgang. , We obtain the final scale (in this example SF9) for this output. Es ist zu beachten, dass der Überwacher eine einzige endgültige Skalierung für jeden solchen gemeinsam genutzten Eingang ableitet, egal wie viele Module sich den Eingang teilen. It should be noted that the supervisor derives a single final scale for each such shared input regardless of how many modules share the input. Eine Anordnung zum Ermitteln der geschätzten Gesamtenergie der inneren Ausgänge, welche jedem der Eingänge des Moduls zuzuschreiben ist, ist unten im Zusammenhang mit An arrangement for determining the total estimated energy of the interior outputs, which is attributable to each of the inputs of the module is shown below in connection with 6A 6A beschrieben. described.
  • Weil die Pegel Energiepegel sind (eine Größe zweiter Ordnung), im Gegensatz zu Amplituden (eine Größe erster Ordnung), wird nach der Divisionsoperation eine Quadratwurzel-Operation angewendet, um die endgültige Skalierung zu erhalten (Skalierungen sind mit Größen erster Ordnung verknüpft). Because the levels are energy levels (a size of the second order), as opposed to amplitudes (a first-order) is applied, a square root operation after the division operation to obtain the final scale factor (scale factors are associated with variables of the first order). Die Addition der inneren Pegel und die Subtraktion vom Gesamt-Eingangspegel erfolgen sämtlich in einem reinen Energie-Sinn, weil vorausgesetzt wird, dass innere Ausgänge verschiedener Module unabhängig (unkorreliert) sind. The addition of the interior levels and subtraction from the total input level are all carried out in a pure energy sense, because it is assumed that inner outputs of different modules independent (uncorrelated) are. Wenn diese Annahme einmal in einer ungewöhnlichen Situation nicht zutrifft, kann die Berechnung mehr übriggebliebenes Signal am Eingang ergeben, als dort sein sollte, was eine geringfügige räumliche Verzerrung im reproduzierten Schallfeld zur Folge haben kann (zB ein geringfügiges Ziehen anderer nahegelegener innerer Bilder zum Eingang hin), aber in der gleichen Situation reagiert das menschliche Ohr ähnlich. If this assumption is not correct even in an unusual situation, the calculation may be more leftover signal arising at the entrance, as there should be, which may have a slight spatial distortion in the reproduced sound field result (eg, a slight pulling of other nearby interior images towards the entrance ), but in the same situation the human ear responds similarly. Die Skalierungen für die inneren Ausgangskanäle, wie PSF6 bis PSF8 in Modul The scaling for the interior output channels, such as PSF 6 through PSF8 in module 26 26 , werden durch den Überwacher als endgültige Skalierungen weitergegeben (sie werden nicht verändert). Be passed by the supervisor as final scale factors (they are not changed). Zur Vereinfachung zeigt is designed to display 3 3 nur die Erzeugung einer der endgültigen Endpunkt-Skalierungen. only the generation of the final endpoint scale factors. Andere endgültige Endpunkt-Skalierungen können auf entsprechende Weise abgeleitet werden. Other final endpoint scale factors may be derived in a corresponding manner.
  • Zurück zur Beschreibung von Back to describe 2 2 – wie oben erwähnt, kann die Variabilität in der variablen Matrix - As mentioned above, the variability can in the variable matrix 203 203 kompliziert (alle Koeffizienten variabel) oder einfach sein (gruppenweise variierende Koeffizienten, so als würden sie auf die Eingänge oder die Ausgänge einer festen Matrix angewendet). complicated (all coefficients variable) or simple (coefficients varying in groups, as if they were applied to the inputs or the outputs of a fixed matrix). Obwohl jeder der Ansätze verwendet werden kann, um im wesentlichen die gleichen Ergebnisse zu erzeugen, wurde festgestellt, dass einer der einfacheren Ansätze, das heißt eine feste Matrix mit nachgeschalteter variabler Verstärkung für jeden Ausgang (wobei die Verstärkung jedes Ausgangs durch Skalierungen gesteuert wird) zufriedenstellende Ergebnisse liefert, und dieser Ansatz wird in den hierin beschriebenen Ausführungsformen verwendet. Although each of the approaches could be used to produce the same results in substantially, it was found that one of the simpler approaches, that is, a solid matrix with a subsequent variable gain for each output (the gain of each output controlled by scale factors) satisfactory delivers results, and this approach is used in the embodiments described herein. Obwohl eine variable Matrix, in welcher jeder Matrixkoeffizient variabel ist, brauchbar ist, hat sie den Nachteil, mehr Variablen zu haben und mehr Verarbeitungsleistung zu erfordern. Although a variable matrix in which each matrix coefficient is variable is usable, it has the disadvantage of requiring to have more variables and more processing power.
  • Der Überwacher The supervisor 201 201 führt außerdem eine fakultative Zeitbereichs-Glättung der endgültigen Skalierungen durch, bevor sie auf die variable Matrix also performs an optional time domain smoothing of the final scale factors before using the variable matrix 203 203 angewendet werden. be applied. In einem System variabler Matrizen werden Ausgangskanäle niemals "ausgeschaltet", die Koeffizienten sind so angeordnet, dass sie manche Signale verstärken und andere auslöschen. In a system variable matrices output channels are never "off", the coefficients are arranged to reinforce some signals and extinguish others. Ein System fester Matrizen mit variablen Verstärkungen wie in den beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung jedoch schaltet Kanäle ein und aus und ist anfälliger gegen unerwünschte "Klapper"-Artefakte. A system of fixed matrices with variable gains as in the described embodiments of the present invention, however, channels on and off and is more susceptible to undesirable "rattling" artifacts. Diese können trotz der unten beschriebenen Zwei-Stufen-Glättung auftreten (zB Glättungsglieder These can, despite the below-described two-stage smoothing occur (eg, smoothers 319 319 / / 325 325 usw.). etc.). Zum Beispiel wenn eine Skalierung nahe Null ist, weil nur eine kleine Änderung nötig ist, um von 'Wenig' auf 'Nichts' und zurück zu gehen, können Übergänge zu und von Null hörbares Klappern verursachen. For example, if a scale is close to zero, because only a small change is necessary to go from 'Little' to 'Nothing' and back, transitions can and cause zero audible rattling.
  • Die durch den Überwacher By the supervisor 201 201 ausgeführte fakultative Glättung glättet vorzugsweise die Ausgangsskalierungen mit variablen Zeitkonstanten, welche von der Größe der absoluten Differenz ("abs-diff") zwischen neu abgeleiteten momentanen Skalierungswerten und einem laufenden Wert der geglätteten Skalierung abhängen. executing optional smoothing preferably smooths the output scale factors with variable time constants that depend on ( "abs-diff") the size of the absolute difference between newly derived instantaneous scale values ​​and a running value of the smoothed scaling. Zum Beispiel wenn die abs-diff größer ist als 0,4 (und natürlich ≤ 1,0) ist, wird wenig oder keine Glättung angewendet; For example, if the abs-diff is greater than 0.4 (and, of course ≤ 1.0), is little or no smoothing applied; ein kleiner zusätzlicher Betrag an Glättung wird auf abs-diff-Werte zwischen 0,2 und 0,4 angewendet; a small additional amount of smoothing is applied to abs-diff values ​​between 0.2 and 0.4; und unter einem Wert von 0,2 ist die Zeitkonstante eine stetige inverse Funktion der abs-diff. and a value of 0.2, the time constant is a continuous inverse function of the abs-diff. Obwohl diese Werte nicht kritisch sind, wurde festgestellt. Although these values ​​are not critical, it was found. dass sie hörbare Klapper-Artefakte reduzieren. to reduce audible rattling artifacts. Fakultativ können in einer Multiband-Version eines Moduls auch die Zeitkonstanten der Skalierungs-Glättungsglieder in der Art und Weise der unten beschriebenen Frequenzglättungsglieder Optionally, in a multiband version of a module, the time constants of the scaling smoothers in the manner of frequency smoothers described below 413 413 , . 415 415 und and 417 417 in in 4A 4A sowohl mit Frequenz als auch mit Zeit skalieren. scale with both frequency and time with.
  • Wie oben gesagt, ist die variable Matrix As I said above, the variable matrix 203 203 vorzugsweise eine feste Decodiermatrix mit variablen Skalierungen (Verstärkungen) an den Matrixausgängen. preferably a fixed decode matrix with variable scale factors (gains) at the matrix outputs. Jeder Matrix-Ausgangskanal kann (feste) Matrixkoeffizienten haben, welche die Codier-Heruntermischungs-Koeffizienten für diesen Kanal gewesen wären, wenn es einen Codierer mit diskreten Eingängen gegeben hätte (statt Quellenkanäle direkt zum heruntergemischten Array zu mischen, was einen diskreten Codierer erübrigt.) Vorzugsweise ergeben die Koeffizienten in der Quadratsumme 1,0 für jeden Ausgangskanal. Each matrix output channel may have (fixed) matrix coefficients that would have been the coding down mix coefficients for that channel had there been an encoder with discrete inputs (to mix instead of source channels directly to the downmixed array, which a discrete encoder unnecessary.) preferably, the coefficient values ​​in the square sum of 1.0 for each output channel. Die Matrixkoeffizienten werden fixiert, sobald bekannt ist, wo die Ausgangskanäle liegen (wie oben bezüglich der "Master"-Matrix erörtert), während die Skalierungen, welche die Ausgangsverstärkung jedes Kanals steuern, dynamisch sind. The matrix coefficients are fixed once it is known where the output channels are (as described above with respect to the "master" matrix discussed), while the scale factors, controlling the output gain of each channel, are dynamic.
  • Auf die Module On the modules 24 24 - - 34 34 in in 2 2 angewendete Frequenzbereich-Transformationsfächer enthaltende Eingänge können durch jedes Modul in Frequenz-Teilbänder gruppiert werden, nachdem Anfangsgrößen von Energie und gemeinsamer Energie beim Fachpegel berechnet sind, wie weiter unten erläutert. applied frequency-domain transform bins containing inputs can be grouped by each module in frequency subbands after initial quantities of energy and common energy are calculated at multiple levels, as explained further below. Mithin gibt es eine vorläufige Skalierung (PSF in Consequently, there is a preliminary scale (PSF in 2 2 ) und eine endgültige Skalierung (SF in ) And a final scale (SF 2 2 ) für jedes Frequenz-Teilband. ) For each frequency sub-band. Die durch Matrix The matrix by 203 203 erzeugten Frequenzbereich-Ausgangskanäle Frequency-domain output channels generated 1 1 - - 23 23 enthalten jeweils einen Satz von Transformationsfächern (teilbandgroße Gruppen von Transformationsfächern werden mit der gleichen Skalierung behandelt). each include a set of transform bins (subband large groups of transform bins are treated with the same scale). Die Sätze von Frequenzbereich-Transformationsfächern werden durch eine Frequenzbereich-in-Zeitbereich-Transformation oder -Transformationsfunktion The sets of frequency-domain transform bins are by a frequency domain-in-time-domain transform or -Transformationsfunktion 205 205 (im folgenden "inverse Transformation"), welche eine Funktion des Überwachers (Hereinafter "inverse transform"), which is a function of the policer 201 201 sein kann, aber zur Verdeutlichung separat dargestellt ist, jeweils in einen Satz von PCM-Ausgangskanälen may be, but is shown separately for clarity, in each case into a set of PCM output channels 1 1 - - 23 23 umgewandelt. transformed. Der Überwacher The supervisor 201 201 kann die resultierenden PCM-Kanäle , the resulting PCM channels 1 1 - - 23 23 verschachteln, um einen einzigen verschachtelten PCM-Ausgangsstrom zu schaffen, oder die PCM-Ausgangskanäle als getrennte Ströme belassen. nest to provide a single interleaved PCM output stream or leave the PCM output channels as separate streams.
  • 4A 4A - - 4C 4C zeigen ein Blockschaltbild eines Moduls gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. show a block diagram of a module according to an aspect of the present invention. Das Modul empfängt zwei oder mehr Eingangssignalströme von einem Überwacher wie dem Überwacher The module receives two or more input signal streams from a supervisor, such as the supervisor 201 201 in in 2 2 . , Jeder Eingang enthält eine Gesamtheit von komplexwertigen Frequenzbereich-Transformationsfächern. Each input includes a set of complex-valued frequency-domain transform bins. Jeder Eingang, 1 bis m, wird auf eine Funktion oder Einrichtung (wie Funktion oder Einrichtung Each input, 1 through m, is (to a function or device, such as function or device 401 401 für Eingang for input 1 1 und Funktion oder Einrichtung and function or device 403 403 für Eingang m) angewendet, welche die Energie jedes Fachs, welche die Summe der Quadrate der realen und imaginären Werte jedes Transformationsfachs ist, berechnet (es sind nur die Pfade für zwei Eingänge, 1 und m, dargestellt, um die Zeichnung zu vereinfachen). applied for input m) that calculates the energy of each bin, which is the sum of the squares of the real and imaginary values ​​of each transform bin, (only the paths for two inputs, 1 and m, illustrated in order to simplify the drawing). Jeder der Eingänge wird außerdem auf eine Funktion oder Einrichtung Each of the inputs is also made to a function or device 405 405 angewendet, welche die gemeinsame Energie jedes Fachs über die Eingangskanäle des Moduls berechnet. applied, which calculates the common energy of each bin across the input channels of the module. Im Fall einer FFT-Ausführungsform kann diese berechnet werden, indem man das Kreuzprodukt der Eingangs-Abtastungen nimmt (im Fall zweier Eingänge L und R zum Beispiel den Realteil des komplexen Produkts des komplexen L-Fachwerts und des konjugiert komplexen Werts zum komplexen R-Fachwert). In the case of an FFT embodiment, this may be calculated by taking the cross product of the input samples (in the case of two inputs L and R, for example, the real part of the complex product of the complex L-compartment value and the complex conjugate value of the complex R-value ). Reale Werte verwendende Ausführungsformen brauchen nur den realen Wert für jeden Eingang zu kreuzmultiplizieren. Real values ​​embodiments use only need the real value for each input to kreuzmultiplizieren. Bei mehr als zwei Eingängen kann das unten beschriebene spezielle Kreuzmultiplikationsverfahren verwendet werden, nämlich wenn alle Vorzeichen gleich sind, erhält das Produkt ein positives Vorzeichen, sonst erhält es ein negatives Vorzeichen und wird gemäß dem Verhältnis der Anzahl möglicher positiver Ergebnisse (immer zwei: sie sind entweder alle positiv oder alle negativ) zur Anzahl möglicher negativer Ergebnisse skaliert. For more than two inputs, the special cross-multiplication method described below may be used, namely, if all the signs are the same, the product is given a positive sign, else it is given a negative sign and is in accordance with the ratio of the number of possible positive results (always two: they are either all negative) scaled positive or all to the number of possible negative results.
  • Paarweise Berechnung der gemeinsamen Energie Pairwise Calculation of Common Energy
  • Gehen wir zum Beispiel davon aus, dass ein Eingangskanal-Paar A/B ein gemeinsames Signal X neben individuellen, unkorrelierten Signalen Y und Z enthält: we go for example, assume that an input channel pair A / B contains a common signal X in addition to individual, uncorrelated signals Y and Z: A = 0,707X + Y A = 0,707X + Y B = 0,707X + Z B = 0,707X + Z wobei die Skalierungen von 0,707 = √ wherein the scaling of 0.707 = √ 0,5 0.5 für eine leistungsparende Abbildung auf die nächstgelegenen Eingangskanäle sorgen. provide a low-power mapping to the nearest input channels.
  • Figure 00250001
  • Weil X und Y unkorreliert sind, Because X and Y are uncorrelated,
    Figure 00260001
  • Dh weil X und Y unkorreliert sind, ist die Gesamtenergie in Eingangskanal A die Summe der Energien der Signale X und Y. That is, because X and Y are uncorrelated, the total energy in input channel A is the sum of the energies of signals X and Y.
  • Entsprechend: Corresponding:
    Figure 00260002
  • Da X, Y und Z unkorreliert sind, ist das gemittelte Kreuzprodukt von A und B: Since X, Y and Z are uncorrelated, the averaged cross-product of A and B:
    Figure 00260003
  • Daher ist im Fall eines Ausgangssignals, welches sich zwei benachbarte Eingangskanäle hälftig teilen, die auch unabhängige, unkorrelierte Signale enthalten können, das gemittelte Kreuzprodukt der Signale gleich der Energie der gemeinsamen Signalkomponente in jedem Kanal. Therefore, in the case of an output signal, which share two adjacent input channels in half, which may also contain independent, uncorrelated signals, the averaged cross-product of the signals is equal to the energy of the common signal component in each channel. Wenn das gemeinsame Signal nicht hälftig geteilt ist, dh wenn es zu einem der Eingänge hin geschwenkt ist, ist das gemittelte Kreuzprodukt das geometrische Mittel zwischen der Energie der gemeinsamen Komponenten in A und B, woraus durch Normieren mit der Quadratwurzel des Verhältnisses der Kanalamplituden Schätzungen der gemeinsamen Energie einzelner Kanäle abgeleitet werden können. If the common signal is not divided in half, that is, when it is pivoted to one of the inputs towards, the averaged cross product is the geometric mean between the energy of the common components in A and B, from which by normalizing by the square root of the ratio of the channel amplitudes estimates of common energy of individual channels can be derived. Tatsächliche Zeitmittelwerte werden im Anschluss an Glättungsstufen berechnet, wie unten beschrieben. Actual time averages are calculated after smoothing stages, as described below.
  • Berechnung gemeinsamer Energie höherer Ordnung Calculation of higher order common energy
  • Um die gemeinsame Energie von Decodiermodulen mit drei oder mehr Eingängen abzuleiten, müssen gemittelte Kreuzprodukte aller Eingangssignale gebildet werden. To derive the common energy of decoding modules with three or more inputs, averaged cross products of all input signals must be formed. Einfaches Durchführen einer paanrweisen Verarbeitung der Eingänge unterscheidet nicht zwischen getrennten Ausgangssignalen zwischen jedem einzelnen Paar von Eingängen und einem allen gemeinsamen Signal. Simple performing paanrweisen processing of the inputs does not differentiate between separate output signals between each pair of inputs and a common signal all.
  • Betrachten wir zum Beispiel drei Eingangskanäle A, B, und C, welche aus unkorrelierten Signalen W, Y, Z, und einem gemeinsamen Signal X bestehen: Consider, for example, three input channels A, B, and C, which consist of uncorrelated signals W, Y, Z, and common signal X: A = X + W A = X + W B = X + Y B = X + Y C = X + Z C = X + Z
  • Wenn das mittlere Kreuzprodukt berechnet wird, löschen sich alle Terme, die Kombinationen von W, Y, und Z enthalten, wie bei der Berechnung zweiter Ordnung aus, wodurch der Mittelwert von X 3 übrigbleibt: When the average cross-product is calculated, all terms be deleted, the combinations of W, Y, and Z contain, as in the second order calculation, whereby the average value of X 3 remains:
    Figure 00270001
  • Leider ist, wenn X wie erwartet ein Signal mit mittlerer Zeit Null ist, der Mittelwert seiner dritten Potenz gleich Null. Unfortunately, when X is as expected, a signal of medium term is zero, the average of its cube is zero. Anders als beim Mitteln von X 2 , welches für jeden beliebigen Wert von X ungleich Null positiv ist, hat X 3 das gleiche Vorzeichen wie X, und daher neigen positive und negative Beiträge dazu, sich auszulöschen. Unlike averaging X 2, which is non-zero positive for any value of X, X3 has the same sign as X, and therefore tend positive and negative contributions to extinguish itself. Offensichtlich gilt das gleiche für jede beliebige ungerade Potenz von X, entsprechend einer ungeraden Anzahl von Moduleingängen, aber auch gerade Exponenten größer als zwei können zu falschen Ergebnissen führen; Obviously the same is true for any odd power of X, corresponding to an odd number of module inputs, but also just exponent greater than two can lead to incorrect results; zum Beispiel haben vier Eingänge mit Komponenten (X, X, –X, –X) das gleiche Produkt/den gleichen Mittelwert wie (X, X, X, X). for example, four inputs with components (X, X, -X, -X) the same product / average as the same (X, X, X, X).
  • Dieses Problem lässt sich durch Verwenden einer Variante des Verfahrens Bemittelter Produkte lösen. This problem can be solved products by using a variant of the method Bemittelter. Bevor gemittelt wird, wird das Vorzeichen jedes Produkts entfernt, indem der Absolutwert des Produkts genommen wird. Before being averaged, the sign of each product is removed by the absolute value of the product is made. Die Vorzeichen jedes einzelnen Terms des Produkts werden untersucht. The signs of each term of the product are examined. Wenn sie alle gleich sind, wird der Absolutwert des Produkts auf die Mittelwertbestimmungseinrichtung angewendet. If they are all the same, the absolute value of the product is applied to the mean value determination means. Wenn eines oder mehrere der Vorzeichen sich von den anderen unterscheiden, wird der negative Wert des Absolutwerts des Produkts gemittelt. When one or more of the signs are different from the others, the negative of the absolute value of the product is averaged. Da die Anzahl möglicher Kombinationen mit gleichen Vorzeichen nicht unbedingt die gleiche ist wie die Anzahl möglicher Kombinationen mit verschiedenen Vorzeichen, wird ein Gewichtungsfaktor, welcher aus dem Verhältnis der Anzahl von Kombinationen mit gleichen Vorzeichen zur Anzahl von Kombinationen mit verschiedenen Vorzeichen besteht, auf die zu kompensierenden negierten Absolutwert-Produkte angewendet. Since the number of possible combinations with the same sign is not necessarily the same as the number of possible combinations with different signs, a weighting factor comprised of the ratio of the number of combinations with the same sign to the number of combinations of different sign, to be compensated to the applied negated absolute value products. Zum Beispiel gibt es bei einem Drei-Eingangs-Modul zwei Möglichkeiten, dass die Vorzeichen gleich sind; For example, there are two ways in a three-input module that the signs are the same; von acht bleiben also sechs Möglichkeiten, dass die Vorzeichen verschieden sind, was in einer Skalierung von 2/6 = 1/3 resultiert. eight so stay six ways that the signs are different, resulting in a scale of 2/6 = 1/3. Diese Kompensation bewirkt, dass das integrierte oder summierte Produkt in eine positive Richtung wächst, wenn und nur wenn es eine allen Eingängen eines Decodiermoduls gemeinsame Signalkomponente gibt. This compensation causes the integrated or summed product to grow in a positive direction if and only if there is an all inputs of a decoding module common signal component.
  • Damit die Mittelwerte von Modulen verschiedener Ordnung vergleichbar sind, müssen sie jedoch alle die gleichen Dimensionen haben. However, for the average values ​​of modules of different orders are comparable, they must all have the same dimensions. Bei einer herkömmlichen Korrelation zweiter Ordnung geht es um Mittelwerte von Zwei-Eingangs-Multiplikationen und folglich um Größen mit den Dimensionen der Energie oder Leistung. In a conventional second-order correlation is about averages of two-input multiplications and hence to sizes with the dimensions of energy or power. Mithin müssen die zu mittelnden Terme in Korrelationen höherer Ordnung verändert werden, damit auch sie die Dimensionen der Leistung haben. Thus, the terms to be averaged must be changed in correlations of higher order, that they also have the dimensions of performance. Für eine Korrelation k. For a correlation k. Ordnung müssen die einzelnen Produkt-Absolutwerte deshalb in die Potenz 2/k erhoben werden, bevor gemittelt wird. Order, the individual product absolute values, therefore, to the power to be 2 / k collected before being averaged.
  • Natürlich können, ungeachtet der Ordnung, die einzelnen Eingangsenergien eines Moduls, wenn nötig, als der Mittelwert des Quadrats des entsprechenden Eingangssignals berechnet werden; Of course, if necessary, regardless of the order, the individual input energies of a module, as the mean of the square of the corresponding input signal are calculated; sie brauchen nicht zuerst in die k. they do not need in the first k. Potenz erhoben und dann auf eine Größe zweiter Ordnung reduziert zu werden. to be elevated potency and then reduced to a size of the second order.
  • Zurück zur Beschreibung von Back to describe 4A 4A – die Transformationsfach-Ausgänge jedes einzelnen der Blocks können durch eine Funktion oder Einrichtung - the transform bin outputs of each of the blocks, by a function or device 407 407 , . 409 409 beziehungsweise respectively 411 411 in Teilbänder gruppiert werden. are grouped into subbands. Die Teilbänder können zum Beispiel die kritischen Bänder des menschlichen Ohrs annähern. The sub-bands, for example, approximate the critical bands of the human ear. Der Rest der Modul-Ausführungsform in The remainder of the module embodiment in 4A 4A - - 4C 4C arbeitet separat und unabhängig auf jedem Teilband. operates separately and independently on each subband. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist nur die Funktionsweise auf einem Teilband dargestellt. To simplify the drawing, only the operation is displayed on a sub-band.
  • Jedes Teilband aus Blocks Each subband from blocks 407 407 , . 409 409 und and 411 411 wird auf ein Frequenz-Glättungsglied oder eine Frequenz-Glättungsfunktion is applied to a frequency smoother or frequency smoothing function 413 413 , . 415 415 beziehungsweise respectively 417 417 (im folgenden "Frequenz Glättungsglied") angewendet. applied (hereinafter "frequency smoother"). Der Zweck der Frequenz-Glättungsglieder ist unten erläutert. The purpose of the frequency smoothers is explained below. Jedes frequenz-geglättete Teilband aus einem Frequenz-Glättungsglied wird auf fakultative "schnelle" Glättungsglieder oder Glättungsfunktionen Each frequency-smoothed subband from a frequency smoother is applied to optional "fast" smoothers or smoothing functions 419 419 , . 421 421 beziehungsweise respectively 423 423 (im folgenden "schnelle Glättungsglieder") angewendet, welche Zeitbereichs-Glättung leisten. applied (hereinafter "fast smoothers"), which provide time-domain smoothing. Obwohl bevorzugt, kann auf die schnellen Glättungsglieder verzichtet werden, wenn die Zeitkonstante der schnellen Glättungsglieder nahe an der Blocklängen-Zeit der Vorwärtstransformation, welche die Eingangsfächer erzeugte, liegt (zum Beispiel einer Vorwärtstransformation in Überwacher Although preferred, can be omitted, the fast smoothers, if the time constant of the fast smoothers to the block length time of the forward transform that generated the input bins, is close (for example, a forward transform in supervisor 201 201 in in 1 1 ). ). Die schnellen Glättungsglieder sind "schnell" relativ zu den "langsamen", mit variablen Zeitkonstanten versehenen Glättungsgliedern oder Glättungsglied-Funktionen The fast smoothers are "fast" relative to the "slow" to the provided with variable time constant smoothers or smoother functions 425 425 , . 427 427 und and 429 429 (im folgenden "langsame Glättungsglieder"), welche die jeweiligen Ausgänge der schnellen Glättungsglieder empfangen. (Hereinafter "slow smoothers") that receive the respective outputs of the fast smoothers. Beispiele von Zeitkonstanten-Werten schneller und langsamer Glättungsglieder sind unten angegeben. Examples of time constant values ​​of fast and slow smoothers are given below.
  • Mithin wird, egal ob schnelle Glättung durch die inhärente Funktion einer Vorwärtstransformation oder durch ein schnelles Glättungsglied geleistet wird, eine Zwei-Stufen-Glättungsfunktion bevorzugt, in welcher die zweite, langsamere Stufe variabel ist. Thus, whether fast smoothing is no matter by the inherent operation of a forward transform or by a fast smoother is performed, preferably a two-stage smoothing function, in which the second, slower step is variable. Jedoch kann eine einzige Glättungsstufe akzeptable Ergebnisse liefern. However, a single smoothing stage can provide acceptable results.
  • Die Zeitkonstanten der langsamen Glättungsglieder innerhalb eines Moduls sind vorzugsweise miteinander synchron. The time constants of the slow smoothers preferably are in synchronism within a module to one another. Dies kann zum Beispiel durch Anwenden der gleichen Steuerinformationen auf jedes langsame Glättungsglied und durch Konfigurieren jedes langsamen Glättungsglieds so, dass diese in der gleichen Weise auf angewendete Steuerinformationen reagieren, erreicht werden. This can, for example, by applying the same control information to each slow smoother and by configuring each slow smoothing element are such that they react in the same way to applied control information, is reached. Die Ableitung der Informationen zum Steuern der langsamen Glättungsglieder ist unten beschrieben. The derivation of the information for controlling the slow smoothers is described below.
  • Vorzugsweise ist jedes Paar von Glättungsgliedern so wie die Paare Preferably, each pair of smoothers such as the pairs 419 419 / / 425 425 , . 421 421 / / 427 427 und and 423 423 / / 429 429 in Reihe geschaltet wie in in series as shown in 4A 4A und and 4B 4B gezeigt, in welchen ein schnelles Glättungsglied ein langsames Glättungsglied speist. shown in which a fast smoother feeds a slow smoother. Eine Reihenanordnung hat den Vorteil, dass die zweite Stufe kurzen, schnellen Signalspitzen am Eingang des Paars widersteht. A series arrangement has the advantage that the second stage of short rapid signal spikes at the input of the pair of resist. Jedoch können durch Konfigurieren der Paare von Glättungsgliedern in Parallelschaltung ähnliche Ergebnisse erzielt werden. However, similar results can be achieved by configuring the pairs of smoothers in parallel. Zum Beispiel kann in einer parallelen Anordnung die Widerstandsfähigkeit der zweiten Stufe in einer Reihenanordnung gegen kurze, schnelle Signalspitzen in der Logik einer Zeitkonstanten-Steuereinrichtung realisiert werden. For example, in a parallel arrangement the resistance of the second stage in a series arrangement to short rapid signal spikes may be implemented in the logic of a time constant control means.
  • Jede Stufe der Zwei-Stufen-Glättungsglieder kann durch einen einpoligen Tiefpassfilter (einen "undichten Integrator") wie einen RC-Tiefpassfilter (bei einer analogen Ausführungsform) oder äquivalent einen Tiefpassfilter erster Ordnung (bei einer digitalen Ausführungsform) implementiert sein. Each stage of the two-stage smoothers may be (a "leaky integrator") such as an RC low-pass filter may be by a single-pole low-pass filter implemented (in an analog embodiment) or, equivalently, a low-pass first order filters (in a digital embodiment). Zum Beispiel können in einer digitalen Ausführungsform die Filter erster Ordnung jeweils als ein "Biquad"-Filter, ein allgemein üblicher IIR-Filter zweiter Ordnung, in welchem einige der Koeffizienten auf Null gesetzt sind, realisiert sein, so dass der Filter wie ein Filter erster Ordnung arbeitet. For example, in a digital embodiment, the first order filter of the second order, a generally conventional IIR filter, in which some of the coefficients set to zero to respectively as a "biquad" filter, to be realized, so that the filter as a filter of the first fine works. Alternativ können die zwei Glättungsglieder zu einer einzigen Biquad-Stufe zweiter Ordnung kombiniert sein, obwohl es einfacher ist, Koeffizientenwerte für die zweite (variable) Stufe zu berechnen, wenn sie von der ersten (festen) Stufe getrennt ist. Alternatively, the two smoothers may be combined into a single biquad stage second-order, although it is simpler to calculate coefficient values ​​for the second (variable) stage if it is separate from the first (fixed) stage.
  • Es ist zu beachten, dass in der Ausführungsform in It should be noted that in the embodiment of 4A 4A , . 4B 4B und and 4C 4C alle Signalpegel als Energiepegel (quadrierte Pegel) ausgedrückt sind, außer wenn durch Ziehen einer Quadratwurzel eine Amplitude erforderlich ist. all signal levels are expressed as energy level (level squared), unless an amplitude is required by taking a square root. Glättung wird auf die Energiepegel angewendeter Signale angewendet, wodurch die Glättungsglieder Effektivwerte statt Mittelwerte erfassen (Mittelwerte erfassende Glättungsglieder werden von linearen Amplituden gespeist). Smoothing is applied to the energy levels of applied signals, making the smoothers RMS values ​​instead averages detect (mean values ​​sensing smoothers are fed by linear amplitudes). Weil die auf die Glättungsglieder angewendeten Signale quadrierte Pegel sind, reagieren die Glättungsglieder auf plötzliche Anstiege im Signalpegel schneller als Mittelwert-Glättungsglieder, da Anstiege durch die Quadrierfunktion verstärkt werden. Because the applied to the smoothers are squared signals level, the smoothers react to sudden increases in signal level more quickly than average-smoothers, since increases are amplified by the squaring function.
  • Die Zwei-Stufen-Glättungsglieder liefern mithin einen Zeitmittelwert für jedes Teilband der Energie jedes Eingangskanals (der des 1. Kanals wird durch ein langsames Glättungsglied The two-stage smoothers thus provide a time average for each subband of each input channel of the energy (that of the 1st channel is a slow smoother 425 425 und der des m. and that of the m. Kanals durch ein langsames Glättungsglied Channel by slow smoother 427 427 geliefert) und den Mittelwert für jedes Teilband der gemeinsamen Energie der Eingangskanäle (wird durch ein langsames Glättungsglied supplied) and the average for each subband of the common energy of the input channels (by a slow smoother 429 429 geliefert). provided).
  • Die Energiemittelwert-Ausgänge der langsamen Glättungsglieder ( The average energy outputs of the slow smoothers ( 425 425 , . 427 427 , . 429 429 ) werden auf Kombinatoren ) Will combiners 431 431 , . 433 433 beziehungsweise respectively 435 435 angewendet, in welchen (1) die Nachbar-Energiepegel (wenn vorhanden) (zum Beispiel aus Überwacher applied, in which (1) the neighbor energy levels (if any) (from supervisor, for example, 201 201 in in 2 2 ) vom geglätteten Energiepegel jedes einzelnen der Eingangskanäle subtrahiert werden und (2) die Nachbar-Energiepegel höherer Ordnung (wenn vorhanden) (zum Beispiel aus Überwacher ) From the smoothed energy level of each of the input channels are subtracted and (2) the higher-order neighbor energy levels (if any) (from supervisor, for example, 201 201 in in 2 2 ) von jedem einzelnen der Energiemittelwert-Ausgänge der langsamen Glättungsglieder subtrahiert werden. ) Are subtracted from each of the average energy outputs of the slow smoothers. Zum Beispiel hat jedes Eingang For example, each input 3' 3 ' empfangende Modul ( receiving module ( 1 1 und and 2 2 ) zwei benachbarte Module und empfängt Nachbar-Energiepegel-Informationen, welche den Effekt dieser zwei benachbarten Module kompensieren. ) Has two neighboring modules and receives neighbor energy level information that compensates for the effect of those two neighboring modules. Jedoch ist keines dieser Module ein Modul "höherer Ordnung" (dh alle Module, welche Eingangskanal However, none of these modules is a module of "higher order" (that is, all of the modules, which input channel 3' 3 ' gemeinsam nutzen, sind Zwei-Eingangs-Module). share, are two-input modules). Im Gegensatz dazu ist Modul In contrast module 28 28 ( ( 1 1 und and 2 2 ) ein Beispiel eines Moduls, bei welchem ein Modul höherer Ordnung einen seiner Eingänge mitnutzt. ) Is an example of a module in which a higher-order module mitnutzt one of its inputs. Mithin empfängt zum Beispiel in Modul Thus receives, for example in module 28 28 der Energiemittelwert-Ausgang eines langsamen Glättungsglieds für Eingang the average energy output from a slow smoothing element for input 13' 13 ' eine Kompensation von Nachbarpegeln höherer Ordnung. a compensation of neighboring levels higher order.
  • Die resultierenden "nachbar-kompensierten" Energiepegel für jedes Teilband jedes einzelnen Eingangs des Moduls werden auf eine Funktion oder Einrichtung The resulting "neighbor-compensated" energy levels for each subband of each input of the module to a function or device 437 437 angewendet, welche eine nominale laufende Grundrichtung dieser Energiepegel berechnet. applied which calculates a nominal ongoing primary direction of that energy level. Die Richtungsangabe kann als die Vektorsumme der energie-gewichteten Eingänge berechnet werden. The direction indication may be calculated as the vector sum of the energy-weighted inputs. Für ein Zwei-Eingangs-Modul vereinfacht sich dies auf das L/R-Verhältnis der geglätteten und nachbar-kompensierten Eingangssignal-Energiepegel. For a two-input module, this simplifies to the L / R ratio of the smoothed and neighbor-compensated input signal energy levels.
  • Nehmen wir zum Beispiel ein planares Surround-Array an, in welchem die Positionen der Kanäle für den Fall zweier Eingänge als x, y-Koordinaten darstellende 2-Tupel gegeben sind. Take, for example to a planar surround array in which the positions of the channels for the case of two inputs as x, y coordinates representing 2-tuples are added. Es wird vorausgesetzt, dass der Hörer im Zentrum sich auf etwa (0, 0) befindet. It is assumed that the listener in the center is at approximately (0, 0). Der linke vordere Kanal in normierten Raumkoordinaten liegt auf (1, 1). The left front channel in normalized spatial coordinates is located at (1, 1). Der rechte vordere Kanal liegt auf (–1, 1). The right front channel is at (-1, 1). Wenn die linke Eingangsamplitude (Lt) 4 und die rechte Eingangsamplitude (Rt) 3 beträgt, ist, unter Verwendung dieser Amplituden als Gewichtungsfaktoren, die nominale laufende Grundrichtung: If the left input amplitude (Lt) 4 and the right input amplitude (Rt) is 3, is, using these amplitudes as weighting factors, the nominal ongoing primary direction: (4·(1, 1) + 3·(–1, 1))/(4 + 3) = (0,143, 1), (4 * (1, 1) + 3 · (-1, 1)) / (4 + 3) = (0.143, 1), oder ein wenig links der Mitte auf einer Links und Rechts verbindenden horizontalen Linie. or a little left of center connected on a left and right horizontal line.
  • Alternativ kann die Raumrichtung, nachdem eine Master-Matrix definiert ist, in Matrixkoordinaten statt in physikalischen Koordinaten ausgedrückt werden. Alternatively, the spatial direction, after a master matrix is ​​defined, expressed in matrix coordinates instead in physical coordinates. In diesem Fall sind die auf Quadratsumme Eins normierten Eingangsamplituden die effektiven Matrixkoordinaten der Richtung. In this case, the square sum normalized to unity input amplitudes are the effective matrix coordinates of the direction. Im obigen Beispiel belaufen sich die Pegel links und rechts auf 4 und 3, normiert auf 0,8 und 0,6. In the example above, the levels amounted left and right on 4 and 3, normalized to 0.8 and 0.6. Folglich ist die "Richtung" (0,8, 0,6). Consequently, the "direction" (0.8, 0.6). In anderen Worten, die nominale laufende Grundrichtung ist eine auf Quadratsumme Eins normierte Version der Quadratwurzel der nachbar-kompensierten geglätteten Eingangsenergiepegel. In other words, the nominal ongoing primary direction is a normalized to sum of squares one version of the square root of the neighbor-compensated smoothed input energy levels. Block block 337 337 erzeugt die gleiche Anzahl von eine Raumrichtung angebenden Ausgängen wie die Anzahl von Eingängen des Moduls (in diesem Beispiel zwei). generates the same number of a spatial direction indicating outputs as the number of inputs of the module (two in this example).
  • Die auf die richtungsbestimmende Funktion oder Einrichtung The direction-determining the function or facility 337 337 angewendeten nachbar-kompensierten geglätteten Energiepegel für jedes Teilband jedes einzelnen der Eingänge des Moduls werden auch auf eine Funktion oder Einrichtung applied neighbor-compensated smoothed energy levels for each subband of each of the inputs of the module are also a function or device 339 339 angewendet, welche die nachbar-kompensierte Kreuzkorrelation ("Nachbar-kompensierte_xcor") berechnet. applied which calculates the neighbor-compensated cross-correlation ( "neighbor-compensated_xcor"). Block block 339 339 empfängt als einen Eingang außerdem die Bemittelte gemeinsame Energie der Eingänge des Moduls für jedes Teilband vom langsamen variablen Glättungsglied receives as an input also the averaged common energy of the module's inputs for each subband from slow variable smoother 329 329 , welche in Kombinator Which in combiner 335 335 mit Nachbar-Energiepegeln höherer Ordnung, wenn vorhanden, kompensiert wurde. with neighboring energy levels higher order when became available, compensated. Die nachbar-kompensierte Kreuzkorrelation wird in Block The neighbor-compensated cross-correlation in block 339 339 als die kompensierte geglättete gemeinsame Energie höherer Ordnung, dividiert durch die M. Wurzel, wobei M die Anzahl der Eingänge ist, des Produkts der nachbar-kompensierten geglätteten Energiepegel für jeden der Eingangskanäle des Moduls berechnet, um einen echten mathematischen Korrelationswert im Bereich 1,0 bis –1,0 abzuleiten. as the compensated smoothed higher order common energy divided by the M. root, where M is the number of inputs, calculates the product of the neighbor-compensated smoothed energy levels for each of the input channels of the module, a true mathematical correlation value in the range 1.0 derive to -1.0. Vorzugsweise werden Werte von 0 bis –1,0 als Null gewertet. Preferably, values ​​from 0 to -1.0 are taken as zero. Nachbar-kompensierte_xcor liefert eine Schätzung der Kreuzkorrelation, welche bei Fehlen anderer Module vorliegt. Neighbor-compensated_xcor provides an estimate of the cross correlation which is present in the absence of other modules.
  • Die Nachbar-kompensierte_xcor aus Block The neighbor compensated_xcor from block 339 339 wird dann auf eine Gewichtungseinrichtung oder -funktion is then applied to a weighting device or function 341 341 angewendet, welche die Nachbar-kompensierte_xcor mit der nachbar-kompensierten Richtungsinformation gewichtet, um eine richtungs-gewichtete nachbar-kompensierte Kreuzkorrelation ("Richtungs-gewichtete_xcor") zu erzeugen. used, which weights the neighbor-compensated_xcor with the neighbor-compensated direction information to produce a direction-weighted neighbor-compensated cross-correlation ( "direction-gewichtete_xcor"). Die Gewichtung nimmt mit zunehmendem Abweichen der nominalen laufenden Grundrichtung von einem zentrierten Zustand zu. The weighting increases with increasing deviation of the nominal ongoing primary direction from a centered state. In anderen Worten, ungleiche Eingangsamplituden (und deshalb -energien) bewirken eine proportionale Zunahme der Richtungs-gewichteten_xcor. In other words, unequal input amplitudes (and therefore energies as) cause a proportional increase in direction weighted_xcor. Richtungs-gewichtete_xcor liefert eine Schätzung der Kompaktheit des Klangbilds. Direction gewichtete_xcor provides an estimate of the compactness of the sound image. Mithin nimmt im Fall eines Zwei-Eingangs-Moduls mit zum Beispiel einem linken Eingang L und einem rechten Eingang R die Gewichtung zu, während die Richtung vom Zentrum entweder nach links oder nach rechts zunehmend abweicht (dh beim gleichen Grad der Abweichung vom Zentrum ist die Gewichtung in jeder Richtung die gleiche). Thus takes in the case of a two-input module with, for example, a left input L and a right input R of the weight, while the direction is deviated from the center to the left or to the right increasing (that is, at the same degree of deviation from the center of the weighting in each direction is the same). Zum Beispiel im Fall eines Zwei-Eingangs-Moduls wird der Wert "Nachbar-kompensierte_xcor" durch ein L/R- oder R/L-Verhältnis gewichtet, so dass ungleichmäßige Signalverteilung die Richtungsgewichtete_xcor auf 1,0 hin treibt. For example, in the case of a two-input module, the value "neighbor-compensated_xcor" is weighted by an L / R or R / L ratio, such that uneven signal distribution drives the direction-down to 1.0. Für ein solches Zwei-Eingangs-Modul gilt, For such a two-input module applies,
    wenn R ≥ L, if R ≥ L, Richtungs-gewichtete_xcor = (1 – ((1 – Nachbar-kompensierte_xcor)·(L/R)), und Direction gewichtete_xcor = (1 - ((1 - neighbor-compensated_xcor) * (L / R)), and wenn R < L, when R <L, Richtungs-gewichtete_xcor = (1 – ((1 – Nachbar-kompensierte_xcor)·(R/L)) Direction gewichtete_xcor = (1 - ((1 - neighbor-compensated_xcor) * (R / L))
  • Bei Modulen mit mehr als zwei Eingängen erfordert die Berechnung der Richtungs-gewichteten_xcor aus der nachbar-gewichteten_xcor zum Beispiel das Ersetzen des Verhältnisses L/R oder R/L im obigen durch einen "Gleichmäßigkeits"-Messwert, welche zwischen 1,0 und 0 variiert. For modules with more than two inputs, the calculation of the direction-weighted_xcor from the neighbor-weighted_xcor requires, for example, replacing the ratio L / R or R / L in the above by an "evenness" value measured for which varied from 1.0 to 0 , Zum Beispiel um den Gleichmäßigkeits-Messwert für eine beliebige Anzahl von Eingängen zu berechnen, sind die Eingangssignalpegel mit der Gesamt-Eingangsleistung zu normieren, was in normierten Eingangspegeln, welche sich in einem Energie- (quadrierten) Sinn auf 1,0 summieren, resultiert. For example, the evenness measure for any number of inputs to compute the input signal levels are normalized by the total input power, resulting in normalized input levels that sum in an energy (squared) sense to 1.0 results. Dann wird jeder normierte Eingangspegel durch den entsprechend normierten Eingangspegel eines im Array zentrierten Signals dividiert. Then, each normalized input level is divided by the corresponding normalized input level of a centered in the array signal. Das kleinste Verhältnis wird der Gleichmäßigkeits- Messwert. The smallest ratio of Gleichmäßigkeits- reading. Deshalb ist zum Beispiel bei einem Drei-Eingangs-Modul mit einem Eingang mit Pegel Null der Gleichmäßigkeits-Messwert gleich Null und die Richtungsgewichtete_xcor gleich Eins. Therefore, for example, a three-input module with one input having zero level of uniformity measurement value equal to zero and the direction-equal to one. (In diesem Fall liegt das Signal am Rand des Drei-Eingangs-Moduls auf einer Linie zwischen zweien seiner Eingänge, und ein (in der Hierarchie niedrigeres) Zwei-Eingangs-Modul bestimmt, wo auf der Linie die nominale laufende Grundrichtung liegt und wie breit entlang dieser Linie das Ausgangssignal ausgebreitet sein sollte.) (In this case, the signal is on the edge of the three-input module, on a line between two of its inputs, and an (in the hierarchy lower) two-input module determines where the nominal ongoing primary direction is on the line and how wide along this line the output signal should be spread.)
  • Zurück zur Beschreibung von Back to describe 4B 4B – die Richtungs-gewichtete_xcor wird weiter gewichtet durch ihre Anwendung auf eine Funktion oder Einrichtung - the direction gewichtete_xcor is further weighted by its application to a function or device 443 443 , welche eine "Zufällige_xcor"-Gewichtung anwendet, um eine "Effektive_xcor" zu erzeugen. That applies a "random_xcor" weighting to produce an "effective_xcor". Effektive_xcor liefert eine Schätzung der Verteilungsform der Eingangssignale. Effective_xcor provides an estimate of the distribution shape of the input signals.
  • Zufällige_xcor ist das mittlere Kreuzprodukt der Eingangsgrößen, dividiert durch die Quadratwurzel der mittleren Eingangsenergien. Random_xcor is the average cross product of the input variables, divided by the square root of the average input energies. Der Wert von Zufälliger_xcor kann durch Voraussetzen, dass die Ausgangskanäle ursprünglich Modul-Eingangskanäle waren, und Berechnen des Werts von xcor, welcher aus all diesen Kanälen mit unabhängigen, aber gleichpegeligen Signalen, welche passiv heruntergemischt werden, resultiert, berechnet werden. The value of random_xcor may by Assume that the output channels were originally module input channels, and calculating the value of XCOR which consists of all those channels having independent but gleichpegeligen signals are downmixed passive, results can be calculated. Gemäß diesem Ansatz wird, für den Fall eines Drei-Ausgangs-Moduls mit zwei Eingängen, Zufällige_xcor als 0,333 berechnet und wird, für den Fall eines Fünf-Ausgangs-Moduls (drei innere Ausgänge) mit zwei Eingängen, Zufällige_xcor als 0,483 berechnet. According to this approach, for the case of a three-output module with two inputs, random_xcor calculates than 0.333 and, in the case of a five-output module (three interior outputs) with two inputs, random_xcor calculated as 0.483. Der Wert von Zufälliger_xcor braucht für jedes Modul nur einmal berechnet zu werden. The value of random_xcor need be calculated only once for each module. Obwohl festgestellt wurde, dass solche Werte von Zufälliger xcor zufriedenstellende Ergebnisse liefern, sind die Werte nicht kritisch und können nach Gutdünken des Systementwicklers andere Werte verwendet werden. Although it has been found that such values ​​of Random XCOR satisfactory results provide, the values ​​are not critical and other values ​​may be employed at the discretion of the system designer. Eine Veränderung des Werts von Zufälliger_xcor wirkt sich auf die Trennlinie zwischen den zwei Arbeitsbereichen des Signalverteilungssystems aus, wie unten beschrieben. A change in the value of random_xcor affects the dividing line between the two working portions of the signal distribution system, as described below. Die genaue Lage dieser Trennlinie ist nicht kritisch. The exact location of the dividing line is not critical.
  • Die durch Funktion oder Einrichtung The function or by means 343 343 ausgeführte Zufällige_xcor-Gewichtung kann als eine erneute Normierung des Werts "Richtungs-gewichtete_xcor", so dass man eine Effektive_xcor erhält, angesehen werden: executed random_xcor weighting can be considered a re-normalization of the value of "direction gewichtete_xcor", so that an effective_xcor is obtained, viewed: Effektive_xcor = (Richtungs-gewichtete_xcor – Zufällige_xcor)/(1 – Zufällige_xcor), Effective_xcor = (direction gewichtete_xcor - random_xcor) / (1 - random_xcor), wenn Richtungs-gewichtete_xcor ≥ Zufällige_xcor, if directional gewichtete_xcor ≥ random_xcor, andernfalls Effektive_xcor = 0 otherwise effective_xcor = 0
  • Zufällige_xcor-Gewichtung beschleunigt die Abnahme von Richtungs-gewichteter_xcor während einer Abnahme von Richtungs-gewichteter_xcor unter 1,0, so dass, wenn Richtungs-gewichtete_xcor gleich Zufälliger_xcor ist, der Wert "Effektive_xcor" gleich Null ist. Random_xcor weighting accelerates the reduction of direction weighted_xcor during decrease of direction-weighted_xcor is less than 1.0, so that if direction gewichtete_xcor equal to random_xcor, the value "effective_xcor" is equal to zero. Weil die Ausgänge eines Moduls Richtungen entlang eines Bogens oder einer Linie darstellen, werden Werte von Effektiver_xcor, die kleiner als Null sind, als gleich Null behandelt. Because the outputs of a module directions along an arc or a line represent values ​​of effective_xcor that are smaller than zero, than zero are treated.
  • Informationen zum Steuern der langsamen Glättungsglieder Information for controlling the slow smoothers 325 325 , . 327 327 und and 329 329 werden aus den Energien der nicht nachbar-kompensierten, langsam und schnell geglätteten Eingangskanäle und aus der gemeinsamen Energie der langsam und schnell geglätteten Eingangskanäle abgeleitet. are derived from the energy of the non-neighbor-compensated slow and fast smoothed input channels and from the common energy of the slow and fast smoothed input channels. Insbesondere berechnet eine Funktion oder Einrichtung In particular, calculates a function or device 345 345 in Reaktion auf die Energien der schnell geglätteten Eingangskanäle und die gemeinsame Energie der schnell geglätteten Eingangskanäle eine schnelle, nicht nachbar-kompensierte Kreuzkorrelation. in response to the energies of the fast smoothed input channels and the common energy of the fast smoothed input channels a fast, non-neighbor-compensated cross-correlation. Eine Funktion oder Einrichtung A function or device 347 347 berechnet in Reaktion auf die schnell geglätteten Eingangskanal-Energien eine schnelle nicht nachbar-kompensierte Richtung (Verhältnis oder Vektor, wie oben im Zusammenhang mit der Beschreibung von Block calculated in response to the fast smoothed input channel energies a fast non-neighbor-compensated direction (ratio or vector, as described above in connection with the description of block 337 337 erörtert). discussed). Eine Funktion oder Einrichtung A function or device 349 349 berechnet in Reaktion auf die Energien der langsam geglätteten Eingangskanäle und die gemeinsame Energie der langsam geglätteten Eingangskanäle eine langsame nicht nachbarkompensierte Kreuzkorrelation. calculates a slow non-neighbor compensated cross-correlation in response to the energies of the slow smoothed input channels and the common energy of the slow smoothed input channels. Eine Funktion oder Einrichtung A function or device 351 351 berechnet in Reaktion auf die langsam geglätteten Eingangskanal-Energien eine langsame nicht nachbar-kompensierte Richtung (Verhältnis oder Vektor, wie oben erörtert). calculated in response to the slow smoothed input channel energies a slow non-neighbor compensated direction (ratio or vector, as discussed above). Die schnelle nicht nachbar-kompensierte Kreuzkorrelation, die schnelle nicht nachbar-kompensierte Richtung, die langsame nicht nachbar-kompensierte Kreuzkorrelation und die langsame nicht nachbar-kompensierte Kreuzkorrelation werden zusammen mit Richtungs-gewichteter_xcor aus Block The fast non-neighbor-compensated cross-correlation, fast non-neighbor-compensated direction that does not slow neighbor-compensated cross-correlation and slow non-neighbor-compensated cross-correlation, along with direction from block weighted_xcor 341 341 auf eine Einrichtung oder Funktion to a device or function 353 353 angewendet, welche die Informationen zum Steuern der variablen langsamen Glättungsglieder applied, which the information for controlling the variable slow smoothers 325 325 , . 327 327 und and 329 329 liefert, um ihre Zeitkonstanten (im folgenden "Anpassungs-Zeitkonstanten") anzupassen. delivers to adjust their time constants (hereinafter "adjustment time constants"). Vorzugsweise werden die gleichen Steuerinformationen auf jedes variable langsame Glättungsglied angewendet. Preferably, the same control information is applied to each variable slow smoother. Anders als die anderen in die Zeitkonstanten-Auswahlbox gespeisten Größen, welche einen schnellen mit einem langsamen Messwert vergleichen, wird die Richtungsgewichtete_xcor vorzugsweise ohne Bezugnahme auf irgendeinen schnellen Wert verwendet, so dass sie, wenn der Absolutwert der Richtungs-gewichteten_xcor größer als ein Schwelle ist, Anpassungs-Zeitkonstanten Unlike the other fed to the time constant selection box sizes, which compare a fast to a slow reading, the direction-is preferably used without reference to any fast value, such that if the absolute value of direction-weighted_xcor is greater than a threshold, adjustment time constants 353 353 dazu bringen kann, eine schnellere Zeitkonstante auszuwählen. can bring to select a faster time constant. Regeln für die Funktionsweise der "Anpassungs-Zeitkonstanten" Rules for the functioning of the "adaptation time constants" 353 353 sind unten dargelegt. are set out below.
  • Im allgemeinen ist es in einem dynamischen Audiosystem wünschenswert, so weit wie möglich langsame Zeitkonstanten zu verwenden, welche auf einem bewegungslosen Wert bleiben, um hörbare Brüche im reproduzierten Schallfeld zu minimieren, solange nicht ein "neues Ereignis" im Audiosignal auftritt, in welchem Fall es wünschenswert ist, dass ein Steuersignal sich schnell auf einen neuen bewegungslosen Wert ändert und dann auf diesem Wert bleibt, bis ein anderes "neues Ereignis" auftritt. It is generally in a dynamic audio system desirable to use as much as possible slow time constants which remain at a motionless value to minimize audible breaks in the reproduced sound field unless a "new event" occurs in the audio signal, in which case it is desirable that a control signal to change rapidly to a new quiescent value and then remains at this value until another "new event" occurs. Typischerweise haben Audioverarbeitungssysteme bei einem "neuen Ereignis" ausgeglichene Amplitudenänderungen. Typically, audio processing systems have balanced amplitude changes in a "new event". Arbeitet man jedoch mit Kreuzprodukten oder Kreuzkorrelation, gleichen sich Neues und Amplitude nicht immer aus: ein neues Ereignis kann eine Abnahme der Kreuzkorrelation bewirken. However, working with cross products or cross-correlation, to new and amplitude do not always balance out: a new event may cause a decrease in the cross-correlation. Durch Erfassen von Änderungen von den Betrieb des Moduls betreffenden Parametern, nämlich Messwerte von Kreuzkorrelation und Richtung, können die Zeitkonstanten eines Moduls schneller werden und rasch einen neuen Steuerzustand annehmen, wie gewünscht. By detecting changes in the operation of the module concerned parameters, namely the measured values ​​of cross-correlation and direction, the time constants of a module can be quickly and rapidly assume a new control state as desired.
  • Zu den Folgen unrichtigen dynamischen Verhaltens zählen Wandern des Bilds, Klappern (ein schnell ein-/ausgeschaltet werdender Kanal), Pumpen (unnatürliche Pegeländerungen) und, bei einer Multiband-Ausführungsform, Zwitschern (Klappern und Pumpen auf einer Band-für-Band-Grundlage). The consequences incorrect dynamic behavior Hiking the image, rattling include (a fast on / off expectant channel), pumps (unnatural changes in level) and, (in a multiband embodiment, chirping chattering and pumping on a band-by-band basis ). Einige dieser Effekte sind besonders kritisch hinsichtlich der Qualität isolierter Kanäle. Some of these effects are especially critical to the quality of isolated channels.
  • Eine Ausführungsform wie die der An embodiment as those of the 1 1 und and 2 2 verwendet ein Raster von Decodiermodulen. used a grid of decoding modules. Eine solche Konfiguration bringt zwei Klassen von Dynamikproblemen mit sich: Dynamik zwischen Modulen und Dynamik in Modulen. Such a configuration brings two classes of dynamics problems: dynamic between modules and dynamics modules. Darüber hinaus erfordern die verschiedenen Arten der Implementierung der Audioverarbeitung (zum Beispiel Breitband, Multiband unter Verwendung von FFT oder MDCT mit linearer Filterbank oder diskreter Filterbank für kritische Bänder oder sonstige) jede ihre eigene Optimierung des dynamischen Verhaltens. In addition, requiring different ways of implementing the audio processing (for example wideband, multiband using FFT or MDCT linear filter bank or discrete filter bank for critical or other information) each have their own optimization of the dynamic behavior.
  • Der elementare Decodierprozess in jedem Modul hängt von einem Messwert der Energieverhältnissen der Eingangssignale und einem Messwert der Kreuzkorrelation der Eingangssignale ab (insbesondere der oben beschriebenen richtungs-gewichteten Korrelation (Richtungs-gewichteten_xcor); dem Ausgang von Block The basic decoding process within each module depends on a measured value of the energy ratios of the input signals and a measure of cross-correlation of the input signals (in particular, the direction-weighted correlation described above (direction-weighted_xcor), the output of block 341 341 in in 4B 4B ), welche zusammen die Signalverteilung auf die Ausgänge eines Moduls steuern. ), Which together control the signal distribution among the outputs of a module. Die Ableitung solcher elementarer Größen erfordert Glättung, welche im Zeitbereich das Berechnen eines zeit-gewichteten Mittelwerts der Momentanwerte dieser Größen erfordert. The derivation of such basic quantities requires smoothing, which requires computing a time-weighted average of the instantaneous values ​​of these parameters in the time domain. Der Bereich der erforderlichen Zeitkonstanten ist recht groß: sehr kurz (zum Beispiel 1 ms) für schnelle vorübergehende Änderungen der Signalbedingungen bis sehr lang (zum Beispiel 150 ms) für niedrige Korrelationswerte, wobei die Augenblicksschwankung wahrscheinlich viel größer als der echte Bemittelte Wert ist. The range of required time constants is quite large: very short (for example, 1 ms) for fast transient changes in signal conditions to very long (for example, 150 ms) for low correlation values, the instantaneous variation is likely to be much larger than the true averaged value.
  • Ein übliches Verfahren zur Implementierung des Verhaltens variabler Zeitkonstanten ist, analog ausgedrückt, die Verwendung einer "Beschleunigungs"-Diode. A common method of implementation of behavior variable time constant is expressed analogous to the use of an "acceleration" diode. Wenn der Momentanpegel den gemittelten Pegel um einen Schwellenbetrag übersteigt, leitet die Diode, was eine kürzere effektive Zeitkonstante zur Folge hat. When the instantaneous level exceeds the averaged level by a threshold amount, the diode conducts, resulting in a shorter effective time constant result. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass eine Augenblicksspitze in einem sonst stationären Eingang eine große Änderung des geglätteten Pegels verursachen kann, welche dann sehr langsam zurückgeht, was dann eine unnatürliche Betonung isolierter Spitzen, welche sonst wenig hörbare Folgen hätten, zur Folge hat. A disadvantage of this method is that an instantaneous peak can cause a large change in the smoothed level in an otherwise steady-state input, which then goes back very slowly, which then an unnatural emphasis of isolated peaks that would otherwise have little audible consequences entails.
  • Die im Zusammenhang mit der Ausführungsform der In connection with the embodiment of 4A 4A - - 4C 4C beschriebene Korrelationsberechnung macht die Verwendung von Beschleunigungsdioden (oder ihrem DSP-Äquivalent) problematisch. Correlation calculation described makes the use of speed-up diodes (or their DSP equivalent) problematical. Zum Beispiel haben alle Glättungsglieder in einem bestimmten Modul vorzugsweise synchronisierte Zeitkonstanten, so dass ihre geglätteten Pegel vergleichbar sind. For example, all smoothers preferably have synchronized time constants in a specific module, so that their smoothed levels are comparable. Deshalb wird ein umfassender (gleichgeschalteter) Zeitkonstanten-Umschaltmechanismus bevorzugt. Therefore, a comprehensive (conformist) time constant switching mechanism is preferred. Außerdem ist eine rasche Änderung der Signalbedingungen nicht unbedingt mit einem Anstieg des gemeinsamen Energiepegels verknüpft. In addition, a rapid change in signal conditions is not necessarily associated with an increase in common energy level. Die Verwendung einer Beschleunigungsdiode für diesen Pegel erzeugt wahrscheinlich vorbelastete, ungenaue Schätzungen der Korrelation. The use of a speed-up diode for this level is likely generated biased, inaccurate estimates of correlation. Deshalb verwenden Ausführungsformen von Aspekten der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Zwei-Stufen-Glättung ohne eine diodenäquivalente Beschleunigung. Therefore, embodiments of aspects of the present invention preferably use two-stage smoothing without a diode-equivalent acceleration. Schätzungen von Korrelation und Richtung können zumindest sowohl aus der ersten als auch aus der zweiten Glättungsglied-Stufe abgeleitet werden, um die Zeitkonstante der zweiten Stufe einzustellen. Estimates of correlation and direction may be derived at least from both the first and from the second smoothing member stage to adjust the time constant of the second stage.
  • Für jedes Paar von Glättungsgliedern (zB 319/325) kann die Zeitkonstante der ersten Stufe, der festen schnellen Stufe, auf einen festen Wert wie 1 ms eingestellt werden. the time constant of the first stage, the fixed fast stage, for each pair of smoothers (eg 319/325), be set to a fixed value such as 1 ms. Die Zeitkonstanten der zweiten Stufe, der variablen langsamen Stufe, können zum Beispiel aus 10 ms (schnell), 30 ms (mittel) und 150 ms (langsam) wählbar sein. The time constants of the second stage, variable slow stage may, for example from 10 ms to be selectable (fast), 30 msec (medium), and 150 msec (slow). Obwohl festgestellt wurde, dass solche Zeitkonstanten zufriedenstellende Ergebnisse liefern, sind ihre Werte nicht kritisch und können nach Gutdünken des Systementwicklers andere Werte verwendet werden. Although it has been found that such time constants provide satisfactory results, their values ​​are not critical and other values ​​may be employed at the discretion of the system designer. Darüber hinaus können die Zeitkonstanten-Werte der zweiten Stufe eher kontinuierlich variabel als diskret sein. In addition, the time constant values ​​of the second stage can be continuous rather than discrete variable. Die Auswahl der Zeitkonstanten muss nicht nur auf den oben beschriebenen Signalbedingungen, sondern kann auch auf einem Hysteresemechanismus beruhen, welcher mit einem "Schnell-Merker" arbeitet, der dazu dient, sicherzustellen, dass, wenn eine ernsthafte schnelle vorübergehende Spitze auftritt, das System im schnellen Modus bleibt und die Verwendung der mittleren Zeitkonstante vermeidet, bis die Signalbedingungen wieder die langsame Zeitkonstante ermöglichen. The selection of the time constant need not only to the above signal conditions, but can also be based on a hysteresis mechanism which operates with a "Quick Memory", which serves to ensure that if a serious fast transient spike occurs, the system is in fast mode remains and avoids the use of the medium time constant, until the signal conditions allow for the slow time constant again. Dies kann dazu beitragen, eine rasche Anpassung an neue Signalbedingungen sicherzustellen. This can help to ensure rapid adaptation to new signal conditions.
  • Die Entscheidung, welche der drei möglichen Zeitkonstanten der zweiten Stufe verwendet werden soll, kann mittels "Anpassungs-Zeitkonstanten" The decision, which is to be used of the three possible time constant of the second stage, can by means of "matching time constants" 353 353 entsprechend den folgenden Regeln für den Fall zweier Eingänge getroffen werden: be made according to the following rules for the case of two inputs:
    Wenn der Absolutwert von Richtungs-gewichteter_xcor kleiner als ein erster Referenzwert (zum Beispiel 0,5) ist und die absolute Differenz zwischen schneller Nicht_nachbar-kompensierter_xcor und langsamer Nicht_nachbar-kompensierter_xcor kleiner als derselbe erste Referenzwert ist und die absolute Differenz zwischen dem schnellen und dem langsamen Richtungsverhältnis (von welchen jedes einen Bereich +1 bis –1 hat) kleiner als derselbe erste Referenzwert ist, wird die langsame Zeitkonstante der zweiten Stufe verwendet und der "Schnell-Merker" auf "Wahr" gesetzt, wodurch die anschließende Auswahl der mittleren Zeitkonstante ermöglicht wird. If the absolute value of direction-weighted_xcor is less than a first reference value (for example 0.5) and the absolute difference between fast Nicht_nachbar-kompensierter_xcor and slower Nicht_nachbar-kompensierter_xcor is less than the same first reference value and the absolute difference between the fast and slow direction ratio (each of which has a range +1 to -1 has) is less than the same first reference value, the slow time constant of the second stage is used and the "fast flag" is set to "true", whereby the subsequent selection of the medium time constant allows becomes.
  • Andernfalls, wenn der "Schnell-Merker" auf "Wahr" steht, die absolute Differenz zwischen der schnellen und der langsamen Nicht_nachbar-kompensierten_xcor größer als der erste Referenzwert und kleiner als ein zweiter Referenzwert (zum Beispiel 0,75) ist, die absolute Differenz zwischen dem schnellen und dem langsamen vorübergehenden L/R-Verhältnis größer als der erste Referenzwert und kleiner als der zweite Referenzwert ist und der Absolutwert der Richtungs-gewichteten_xcor größer als der erste Referenzwert und kleiner als der zweite Referenzwert ist, wird die mittlere Zeitkonstante der zweiten Stufe ausgewählt. Otherwise, if the "fast flag" is set to "True", the absolute difference between the fast and slow Nicht_nachbar-kompensierten_xcor greater than the first reference value and less than a second reference value (for example 0.75), the absolute difference is between the fast and slow temporary L / R ratio greater than the first reference value and less than the second reference value and the absolute value of direction-weighted_xcor is greater than the first reference value and less than the second reference value, the medium time constant of the second is stage selected.
  • Andernfalls wird die schnelle Zeitkonstante der zweiten Stufe verwendet und der "Schnell-Merker" auf "Falsch" gesetzt, wodurch die anschließende Verwendung der mittleren Zeitkonstante unterbunden wird, bis die langsame Zeitkonstante wieder ausgewählt wird. Otherwise, the fast time constant of the second stage is used and the "fast flag" is set to "False", so that the subsequent use of the medium time constant is inhibited until the slow time constant is again selected.
  • In anderen Worten, die langsame Zeitkonstante wird gewählt, wenn alle drei Zustände kleiner als ein erster Referenzwert sind, die mittlere Zeitkonstante wird gewählt, wenn alle Zustände zwischen einem ersten Referenzwert und einem zweiten Referenzwert liegen und der vorherige Zustand die langsame Zeitkonstante war, und die schnelle Zeitkonstante wird gewählt, wenn eine oder mehrere der Bedingungen größer als der zweite Referenzwert sind. In other words, the slow time constant is chosen when all three conditions are less than a first reference value, the medium time constant is chosen when all states between a first reference value and a second reference value are and the previous state was the slow time constant, and fast time constant is chosen when one or more of the conditions are greater than the second reference value.
  • Obwohl festgestellt wurde, dass die eben erwähnten Regeln und Referenzwerte zufriedenstellende Ergebnisse liefern, sind sie nicht kritisch und können nach Gutdünken des Systementwicklers Abwandlungen der Regeln oder andere Regeln, welche schnelle und langsame Kreuzkorrelation und schnelle und langsame Richtung berücksichtigen, verwendet werden. Although it was found that the rules and reference values ​​just mentioned provide satisfactory results, they are not critical and may at the discretion of the system designer modifications to the rules or other rules that take into account fast and slow cross-correlation and fast and slow direction are used. Darüber hinaus können andere Veränderungen vorgenommen werden. In addition, other changes can be made. Zum Beispiel kann es einfacher, aber genauso effektiv sein, mit einer der Diodenbeschleunigung äquivalenten Verarbeitung zu arbeiten, jedoch mit gleichgeschalteter Funktionsweise, so dass, wenn irgendein Glättungsglied in einem Modul im schnellen Modus ist, auch alle anderen Glättungsglieder in den schnellen Modus umgeschaltet werden. For example, it may be easier, but just as effective to work with one of the diodes acceleration equivalent processing, but with conformist works, so that if any smoother all the other smoothers in a module is in fast mode, are switched to the fast mode. Es kann auch wünschenswert sein, getrennte Glättungsglieder für Zeitkonstantenbestimmung und Signalverteilung zu haben, wobei die Glättungsglieder für Zeitkonstantenbestimmung feste Zeitkonstanten haben und nur die Signalverteilungs-Zeitkonstanten variiert werden. It may also be desirable to have separate smoothers for time constant determination and signal distribution, with the smoothers have fixed time constants for determining the time constant and only the signal distribution time constants varied.
  • Weil selbst im schnellen Modus die geglätteten Signalpegel mehrere Millisekunden benötigen, um sich anzupassen, kann eine Zeitverzögerung in das System eingebaut sein, damit Steuersignale sich anpassen können, bevor sie auf einen Signalpfad angewendet werden. Because the smoothed signal levels require several milliseconds even in fast mode to adapt, a time delay may be built into the system so that control signals can be adjusted before they are applied to a signal path. Bei einer Breitband-Ausführungsform kann diese Verzögerung als eine diskrete Verzögerung (zum Beispiel 5 ms) im Signalpfad ausgeführt sein. In a wideband embodiment, this delay (5 msec, for example) may be carried out in the signal path as a discrete delay. Bei Multiband-(Transformations-)Versionen ist die Verzögerung eine natürliche Folge der Blockverarbeitung, und wenn die Analyse eines Blocks vor der Signalpfad-Matrizierung dieses Blocks durchgeführt wird, muss keine ausdrückliche Verzögerung erforderlich sein. In multiband (transform) versions, the delay is a natural consequence of block processing, and if analysis of a block is performed before signal path matrixing of that block, no explicit delay must be required.
  • Multiband-Ausführungsformen von Aspekten der Erfindung können die gleichen Zeitkonstanten und Regeln wie Breitbandversionen verwenden, abgesehen davon, dass die Abtastrate der Glättungsglieder auf die Signal-Abtastrate dividiert durch die Blockgröße (zB die Blockrate) eingestellt sein kann, so dass die in den Glättungsgliedern verwendeten Koeffizienten richtig angepasst sind. Multiband embodiments of aspects of the invention may use the same time constants and rules as wideband versions, except that the sampling rate of the smoothers to the signal sampling rate divided by the block size (for example, the block rate) may be set so that those used in the smoothers coefficients are adjusted correctly.
  • Für Frequenzen unter 400 Hz werden bei Multiband-Ausführungsformen die Zeitkonstanten vorzugsweise umgekehrt zur Frequenz skaliert. For frequencies below 400 Hz, in multiband embodiments, the time constants preferably are scaled inversely to frequency. Bei der Breitbandversion ist dies nicht möglich, weil es keine getrennten Glättungsglieder für verschiedene Frequenzen gibt; In the broadband version that is not possible because there are no separate smoothers at different frequencies; daher kann, als Teilkompensation, ein gemäßigter Bandpass/Vorverzerrungsfilter auf das Eingangssignal des Steuerpfads angewendet werden, um mittlere und mittelhohe Frequenzen zu betonen. Therefore, a moderate bandpass / preemphasis filter may be applied to the input signal of the control path, as partial compensation, in order to emphasize medium and medium-high frequencies. Dieser Filter kann zum Beispiel eine zweipolige Hochpass-Charakteristik mit einer Eckfrequenz von 200 Hz und eine zweipolige Tiefpass-Charakteristik mit einer Eckfrequenz von 8000 Hz und ein Vorverzerrungsnetzwerk, welches 6 dB Anhebung zwischen 400 Hz und 800 Hz und weitere 6 dB Anhebung zwischen 1600 Hz und 3200 Hz anwendet, haben. This filter can, for example, a two-pole highpass characteristic with a corner frequency of 200 Hz and a two-pole lowpass characteristic with a corner frequency of 8000 Hz and a predistortion containing 6 dB of boost from 400 Hz to 800 Hz and another 6 dB of boost from 1600 Hz and 3200 Hz applies have. Obwohl festgestellt wurde, dass ein solcher Filter geeignet ist, sind die Filtereigenschaften nicht kritisch und können nach Gutdünken des Systementwicklers andere Parameter verwendet werden. Although it was found that such a filter is suitable, the filter characteristics are not critical and other parameters may be employed at the discretion of the system designer.
  • Zusätzlich zur Zeitbereichs-Glättung verwenden Multiband-Versionen von Aspekten der Erfindung vorzugsweise auch Frequenzbereichs-Glättung, wie oben im Zusammenhang mit In addition to time-domain smoothing using multiband versions of aspects of the invention preferably also frequency-domain smoothing, as described above in connection with 4A 4A beschrieben (Frequenzglättungsglieder described (frequency smoothers 413 413 , . 415 415 und and 417 417 ). ). Für jeden Block können die nicht nachbar-kompensierten Energiepegel mit einem gleitenden Frequenzfenster Bemittelt und zur Annäherung einer Bandbreite von 1/3 Oktave (Bandbreite eines kritisches Bands) angepasst werden, bevor sie auf die anschließende, oben beschriebene Zeitbereichs-Verarbeitung angewendet werden. For each block, the non-neighbor-compensated energy levels may be adjusted with a sliding frequency window and averaged to approximate a bandwidth of 1/3 octave (critical band of a bandwidth) before they are applied to the subsequent, above described time-domain processing. Da die transformationsbasierten Filterbänke immanent lineare Frequenzauflösung haben, nimmt die Breite dieses Fensters (in der Anzahl von Transformationskoeffizienten) mit steigender Frequenz zu und ist bei niedrigen Frequenzen (unter etwa 400 Hz) gewöhnlich nur einen Transformationskoeffizienten breit. Since the transform-based filter banks have inherent linear frequency resolution, the width of this window increases (in number of transform coefficients) with increasing frequency to and at low frequencies (below about 400 Hz) is usually only one transform coefficient wide. Deshalb baut die gesamte auf die Multiband-Verarbeitung angewendete Glättung mehr auf Zeitbereichs-Glättung bei niedrigen Frequenzen und Frequenzbereichs-Glättung bei höheren Frequenzen, wo schnelles Zeitverhalten bisweilen wahrscheinlich eher erforderlich ist. Therefore, the total applied to the multiband processing smoothing builds more on time domain smoothing at low frequencies and frequency domain smoothing at higher frequencies, where rapid time response is sometimes more likely to be required.
  • Weiter zur Beschreibung von Next to the description of 4C 4C – vorläufige Skalierungen (in - preliminary scaling (in 2 2 als "PSFs" dargestellt), welche sich schließlich auf die Grund-/Füll-/Endpunkt-Signalverteilung auswirken, können durch eine Kombination von Einrichtungen oder Funktionen shown as "PSFs"), which ultimately affect the basic / fill / endpoint signal distribution, may be prepared by a combination of devices or functions 455 455 , . 457 457 und and 459 459 , welche "Grund"-Skalierungskomponenten, "Füll"-Skalierungskomponenten beziehungsweise Skalierungskomponenten "für überschüssige Endpunktenergie" berechnen, jeweilige Normiereinrichtungen oder Normierfunktionen That "ground" -Skalierungskomponenten, "fill" scale factor components, respectively -Skalierungskomponenten "excess endpoint energy" calculate respective Normiereinrichtungen or Normierfunktionen 361 361 , . 363 363 und and 365 365 und eine Einrichtung oder Funktion and means or function 367 367 , welche entweder die größte der Grund- und Füll-Skalierungskomponenten und/oder die additive Kombination der Füll- Skalierungskomponenten und der Skalierungskomponenten für überschüssige Endpunktenergie nimmt, erzeugt werden. Which takes either the greatest of the base and fill scale factor components and / or the additive combination of the fill scale factor components and the scaling components excess endpoint energy can be generated. Die vorläufigen Skalierungen können an einen Überwacher wie Überwacher The preliminary scaling can to a supervisor, such as supervisor 201 201 in in 2 2 gesendet werden, wenn das Modul eines aus einer Vielzahl von Modulen ist. are sent when the module is one of a plurality of modules. Vorläufige Skalierungen können jeweils einen Bereich von Null bis Eins haben. Preliminary scale factors may have a range from zero to one, respectively.
  • Grund-Skalierungskomponenten Dominant scale factor components
  • Zusätzlich zu Effektiver_xcor empfängt Einrichtung oder Funktion In addition to effective_xcor receiving device or function 355 355 ("Grund-Skalierungskomponenten berechnen") die nachbar-kompensierten Richtungsinformationen aus Block ( "Scale factor components calculate") the neighbor-compensated direction information from block 337 337 und Informationen bezüglich der lokalen Matrixkoeffizienten aus einer lokalen Matrix and information regarding the local matrix coefficients from a local matrix 369 369 , so dass sie die N nächstgelegenen Ausgangskanäle (wobei N = Anzahl der Eingänge), welche auf eine gewichtete Summe angewendet werden können, um die Koordinaten der nominalen laufenden Grundrichtung zu ergeben, bestimmen kann und die "Grund"-Skalierungskomponenten auf sie anwenden kann, um die Grundkoordinaten zu ergeben. , So that they are the N nearest output channels (where N = number of inputs) can, which can be applied to a weighted sum to yield the coordinates of the nominal ongoing primary direction determine and which can apply "basic" -Skalierungskomponenten on them, to give the basic coordinates. Der Ausgang von Block The output of block 355 355 ist entweder eine Skalierungskomponente (pro Teilband), wenn die nominale laufende Grundrichtung zufällig mit einer Ausgangsrichtung zusammenfällt, oder besteht andernfalls aus mehreren Skalierungskomponenten (eine pro Anzahl von Eingängen pro Teilband), welche die nominale laufende Grundrichtung einklammern und in angemessenen Anteilen angewendet werden, um das Grundsignal in einem leistungsparenden Sinn auf die richtige virtuelle Position zu schwenken oder abzubilden (dh für N = 2 sollten die zwei zugeordneten Grundkanal-Skalierungskomponenten in der Quadratsumme Effektive_xcor ergeben). is either a scale factor component (per subband) if the nominal ongoing primary direction happens to coincide with an output direction, or is otherwise of a plurality of scale factor components (one per the number of inputs per subband) bracketing the nominal ongoing primary direction and applied in appropriate proportions to or to pivot the base signal in a low-power sense to the correct virtual position map (ie, N = 2 should the two associated fundamental channel scale factor components in the square sum effective_xcor yield).
  • Für ein Zwei-Eingangs-Modul liegen alle Ausgangskanäle in einer Linie oder einem Bogen, so dass es eine natürliche Reihenfolge (von "links" nach "rechts") gibt, und es leuchtet ohne weiteres ein, welche Kanäle einander am nächsten liegen. For a two-input module, all the output channels are in a line or arc so that it (from "left" to "right") is a natural order, and it is readily apparent which channels are closest to each other. Für den oben erörterten hypothetischen Fall mit zwei Eingangskanälen und fünf Ausgangskanälen mit sin-/cos-Koeffizienten wie gezeigt kann vorausgesetzt werden, dass die nominale laufende Grundrichtung (0,8, 0,6) ist, zwischen dem mittleren linken Kanal ML (0,92, 0,38) und dem zentralen Kanal C (0,71, 0,71). For the above-discussed hypothetical case with two input channels and five output channels with sin / cos coefficients as shown that the nominal ongoing primary direction (0.8, 0.6) can be provided that is, between the Middle Left ML channel (0, 92, 0.38) and the central channel C (0.71, 0.71). Dies kann durch Auffinden zweier aufeinanderfolgender Kanäle erreicht werden, bei welchen der L-Koeffizient größer als die L-Koordinate der nominalen laufenden Grundrichtung ist und der Kanal rechts davon einen L-Koeffizient hat, der kleine als die Grund-L-Koordinate ist. This can be accomplished by finding two consecutive channels, in which the L coefficient is larger than the L-coordinate of the nominal ongoing primary direction and the right channel thereof has an L-coefficient which small than the base-L-coordinate.
  • Die Grund-Skalierungskomponenten werden im Sinn konstanter Leistung den zwei nächstgelegenen Kanäle zugeteilt. The dominant scale factor components are allocated to the two closest channels in the sense of constant power. Hierzu wird ein System von zwei Gleichungen und zwei Unbekannten gelöst, wobei die Unbekannten die Grund-Skalierungskomponente des Kanals links von der Grundrichtung (SFL) und die entsprechende Skalierungskomponente rechts von der nominalen laufenden Grundrichtung (SFR) sind (diese Gleichungen werden für SFL und SFR gelöst). For this purpose, a system of two equations and two unknowns is solved, the unknowns are the dominant scale factor component of the channel to the left of the primary direction (SFL), and the corresponding scale factor component to the right of the nominal ongoing primary direction (SFR) (these equations are for SFL and SFR solved). Erste_Grundkoord = SFL·Matrixwert 1 des linken Kanals + SFR·Matrixwert 1 des rechten Kanals Erste_Grundkoord = SFL · matrix value 1 of the left channel + SFR • Matrix value 1 of the right channel Zweite_Grundkoord = SFL·Matrixwert 2 des linken Kanals + SFR·Matrixwert 2 des rechten Kanals Zweite_Grundkoord = SFL · matrix value 2 of the left channel + SFR • matrix value 2 of the right channel
  • Es ist zu beachten, dass mit dem linken und dem rechten Kanal hier die Kanäle gemeint sind, welche die nominale laufende Grundrichtung einklammern, nicht die Eingangskanäle L und R des Moduls. It should be noted that the channels are meant by the left and right channel here, bracketing the nominal ongoing primary direction, not the L and R input channels of the module.
  • Die Lösung sind die Berechnungen des Anti-Grund-Pegels jedes Kanals, normiert auf Quadratsumme 1,0, welche als Grund-Verteilungs-Skalierungskomponenten (SFL, SFR) jeweils für den anderen Kanal verwendet werden. The solution are the calculations of the anti-ground-level of each channel, normalized to sum of squares of 1.0, which are used as the basic distribution scale factor components (SFL, SFR), each for the other channel. In anderen Worten, der Anti-Grund-Wert eines Ausgangskanals mit Koeffizienten A, B für ein Signal mit Koordinaten C, D ist der Absolutwert von AD-BC. In other words, the anti-ground value of an output channel with coefficients A, B for a signal with coordinates C, D is the absolute value of AD-BC is. Für das betrachtete Zahlenbeispiel: For the considered numerical example: Anti-Grund (Kanal ML) = abs(0,92·0,6 – 0,38·0,8) = 0,248 Anti-basic (Channel ML) = abs (0.92 · 0.6 to 0.38 x 0.8) = 0.248 Anti-Grund (Kanal C) = abs(0,71·0,6 – 0,71·0,8) = 0,142 Anti-Grund (Channel C) = abs (0.71 · 0.6 to 0.71 x 0.8) = 0.142 (wobei "abs" das Nehmen des Absolutwerts bedeutet). (Where "abs" indicates taking the absolute value is).
  • Das Normieren der letzteren zwei Zahlen auf die Quadratsumme 1,0 ergibt Werte von 0,8678 beziehungsweise 0,4969. Normalizing the latter two numbers on the square sum of 1.0 yields values ​​of 0.8678 or 0.4969. Mithin sind, bei Umschalten dieser Werte auf die gegenüberliegenden Kanäle, die Grund-Skalierungskomponenten (es ist zu beachten, dass der Wert der Grund-Skalierung, vor der Richtungs-Gewichtung, die Quadratwurzel von Effektiver_xcor ist): Thus, are on the opposite channels, the dominant scale factor components for switching these values ​​(it should be noted that the value of the dominant scale factor, prior to direction weighting, is the square root of effective_xcor is): ML Grund sf = 0,4969·sqrt(Effektive_xcor) ML Basic sf = .4969 * sqrt (effective_xcor) C Grund sf = 0,8678·sqrt(Effektive_xcor) C Basic sf = .8678 * sqrt (effective_xcor) (das Grundsignal liegt näher an Cout als an MidLout). (The fundamental signal is closer to Cout than MIDIout).
  • Die Verwendung der Anti-Grund-Komponente des einen Kanals, normiert, als Grund-Skalierungskomponente des anderen Kanals wird leichter verständlich, wenn man betrachtet, was geschieht, wenn die nominale laufende Grundrichtung zufällig genau auf einen der zwei gewählten Kanäle weist. The use of anti-basic component of a channel, normalized as dominant scale factor component of the other channel is easier to understand when you look at what happens if the nominal ongoing primary direction has coincidentally on one of the two selected channels. Nehmen wir an, dass die Koeffizienten des einen Kanals [A, B] sind und die Koeffizienten des anderen Kanals [C, D] sind und dass die Koordinaten der nominalen laufenden Grundrichtung [A, B] (zum ersten Kanal weisend) sind, dann: We assume that the coefficients of a channel [A, B] are and the coefficients of the other channel [C, D] and that the coordinates of the nominal ongoing primary direction [A, B] are (for the first channel-setting), then : Anti-Grund (erster Kanal) = abs(AB – BA) Anti-basic (first channel) = abs (AB - BA) Anti-Grund (zweiter Kanal) = abs(CB – DA) Anti-ground (second channel) = abs (CB - DA)
  • Es ist zu beachten, dass der erste Anti-Grund-Wert gleich Null ist. It should be noted that the first anti-base value is zero. Wenn die zwei Anti-Grund-Signale auf Quadratsumme 1,0 normiert sind, ist der zweite Anti-Grund-Wert gleich 1,0. If the two anti-ground signals are normalized to sum of squares of 1.0, the second anti-basic-value equal to 1.0. Nach Umschalten empfängt der erste Kanal eine Grund- Skalierungskomponente von 1,0 (mal Quadratwurzel von Effektiver_xcor) und empfängt der zweite Kanal 0,0, wie gewünscht. After switching of the first channel receives a basic scale factor component of 1.0 (times square root of effective_xcor) and the second channel receives 0.0, as desired.
  • Wenn dieser Ansatz auf Module mit mehr als zwei Eingängen erweitert wird, gibt es keine natürliche Reihenfolge mehr, die auftritt, wenn die Kanäle in einer Linie oder einem Bogen liegen. When this approach is extended to modules with more than two inputs, there is no natural order more that occurs when the channels are in a line or an arc. Noch einmal berechnet zum Beispiel Block Once calculated, for example, block 337 337 in in 4B 4B die Koordinaten der nominalen laufenden Grundrichtung, indem er die Eingangsamplituden nach Nachbarkompensation nimmt und sie auf Quadratsumme Eins normiert. the coordinates of the nominal ongoing primary direction by taking the input amplitudes for neighboring compensation and normalized to square sum to one. Block block 455 455 in in 4B 4B zum Beispiel identifiziert dann die N nächstgelegenen Kanäle (wobei N = Anzahl der Eingänge), die auf eine gewichtete Summe angewendet werden können, um die Grundkoordinaten zu ergeben. for example, then identifies the N nearest channels (where N = number of inputs) that can be applied to a weighted sum to yield the basic coordinates. (Hinweis: Entfernung oder Nähe kann als die Summe der quadrierten Koordinatendifferenzen berechnet werden, als wenn sie (x, y, z)-Raumkoordinaten wären). (Note: distance or proximity can be calculated as if they were (x, y, z) -Raumkoordinaten than the sum of the squared differences of coordinates). Mithin wählt man nicht immer die N nächstgelegenen Kanäle aus, weil sie gewichtet summiert werden müssen, um die nominale laufende Grundrichtung zu ergeben. Consequently, you do not always selects the N nearest channels because they must be summed weighted to yield the nominal ongoing primary direction.
  • Gehen wir zum Beispiel von einen Drei-Eingangs-Modul aus, das durch ein Dreieck von Kanälen gespeist wird: Ls, Rs, und Oben wie in we go for example from a three-input module, which is fed by a triangle of channels: Ls, Rs, and Top as in 5 5 . , Nehmen wir an, es gibt in der Nähe der Unterseite des Dreiecks drei nahe beieinanderliegende innere Ausgangskanäle mit den folgenden lokalen Matrixkoeffizienten des Moduls: [0,71, 0,69, 0,01], [0,70, 0,70, 0,01] beziehungsweise [0,69, 0,71, 0,01]. Suppose there are in the vicinity of the bottom of the triangle three closely spaced interior output channels with the following local matrix coefficients of the module: [0.71, 0.69, 0.01] [0.70, 0.70, 0 , 01] or [0.69, 0.71, 0.01]. Nehmen wir an, die nominale laufende Grundrichtung liegt ein wenig unterhalb der Mitte des Dreiecks und hat die Koordinaten [0,6, 0,6, 0,53]. Let us assume that the nominal ongoing primary direction is slightly below the center of the triangle and has coordinates [0.6, 0.6, 0.53]. (Hinweis: die Mitte des Dreiecks hat die Koordinaten [0,5, 0,5, 0,707].) Die drei der nominalen laufenden Grundrichtung nächstgelegenen Kanäle sind diese drei inneren Kanäle an der Unterseite, aber sie summieren sich bei Verwendung von Skalierungen zwischen 0 und 1 nicht zu den Grundkoordinaten, daher wählt man stattdessen zwei von der Unterseite und den oberen Endpunkt-Kanal, um das Grundsignal zu verteilen und die drei Gleichungen für die drei Gewichtungsfaktoren zu lösen, um die Grund-Berechnung abzuschließen und mit den Füll- und Endpunkt-Berechnungen fortzufahren. (Note: the middle of the triangle has coordinates [0.5, 0.5, 0.707].) The three of the nominal ongoing primary direction are those three channels nearest inner channels on the underside, but they add up when using scale factors between 0 and 1 are not to the basic coordinates, so one chooses instead, two from the bottom and the top endpoint channel to distribute the dominant signal, and solve the three equations for the three weighting factors in order to complete the basic calculation and with the filling and continue endpoint calculations.
  • In den Beispielen in The examples in 1 1 und and 2 2 gibt es nur ein einziges Drei-Eingangs-Modul und wird dieses verwendet, um nur einen einzigen inneren Kanal abzuleiten, was die Berechnungen vereinfacht. there is only one three-input module and it is used to derive only one interior channel, which simplifies the calculations.
  • Füll-Skalierungskomponenten Fill scale factor components
  • Zusätzlich zu Effektiver_xcor empfängt Einrichtung oder Funktion In addition to effective_xcor receiving device or function 357 357 ("Füll-Skalierungskomponenten berechnen") Zufällige_xcor, Richtungs-gewichtete_xcor aus Block ( "Calculate fill scale factor components") random_xcor, directional gewichtete_xcor from block 341 341 , "EQUIAMPL" ("EQUIAMPL" ist unten definiert und erläutert) und Informationen bezüglich der lokalen Matrixkoeffizienten aus der lokalen Matrix (im Fall, dass die gleiche Füll-Skalierungskomponente nicht auf alle Ausgänge angewendet wird, wie unten im Zusammenhang mit , "EQUIAMPL" ( "EQUIAMPL" is defined and explained below), and information regarding the local matrix coefficients from the local matrix (in case the same fill scale factor component is not applied to all outputs, as described below in connection with 14B 14B erläutert). illustrated). Der Ausgang von Block The output of block 457 457 ist eine Skalierungskomponente für jeden Modulausgang (pro Teilband). is a scale factor component for each module output (per subband).
  • Wie oben erläutert, ist Effektive_xcor gleich Null, wenn die Richtungs-gewichtete_xcor kleiner als oder gleich Zufälliger_xcor ist. As explained above, effective_xcor is zero when the direction is gewichtete_xcor less than or equal to random_xcor. Wenn Richtungs-gewichtete_xcor ≥ Zufällige_xcor, lautet die Füll-Skalierungskomponente für alle Ausgangskanäle If directional gewichtete_xcor ≥ random_xcor, is the fill scale factor component for all output channels Füll-Skalierungskomponente = sqrt (1 – Effektive_xcor)·EQUIAMPL Fill scale factor component = sqrt (1 - effective_xcor) · EQUIAMPL
  • Mithin ist, wenn Richtungs-gewichtete_xcor = Zufällige_xcor, die Effektive_xcor gleich 0, daher ist (1 – Effektive_xcor) gleich 1,0, daher ist die Füll-Amplitudenskalierungskomponente gleich EQUIAMPL (wodurch sichergestellt wird, dass Ausgangsleistung = Eingangsleistung in diesem Zustand). the effective_xcor is, therefore, if directional gewichtete_xcor = random_xcor, equal to 0, therefore, is (1 - effective_xcor) is 1.0, so the fill amplitude scale factor component is equal to EQUIAMPL (ensuring that output power = input power in that condition). Dieser Punkt ist der Maximalwert, den die Füll-Skalierungskomponenten erreichen. This point is the maximum value that reach the fill scale factor components.
  • Wenn Gewichtete_xcor kleiner als Zufällige_xcor ist, ist (sind) die Grund-Skalierungskomponente(n) Null und werden die Füll-Skalierungskomponenten, während die Richtungs-gewichtete xcor sich Null nähert, auf Null reduziert: If Gewichtete_xcor is less than random_xcor, is (are) the dominant scale factor component (s) is zero and the fill scale factor components, while the XCOR directional weighted approaches zero, reduced to zero: Füll-Skalierungskomponente = sqrt (Richtungs-gewichtete_xcor/Zufällige_xcor)·EQUIAMPL Fill scale factor component = sqrt (direction gewichtete_xcor / random_xcor) · EQUIAMPL
  • Mithin ist an der Grenze, wo Richtungs-gewichtete xcor = Zufälliger xcor, die vorläufige Füll-Skalierungskomponente wieder gleich EQUIAMPL, wodurch Stetigkeit mit den Ergebnissen der obigen Gleichung für den Fall, dass Richtungs-gewichtete_xcor größer als Zufällige_xcor, sichergestellt wird. Thus is at the boundary, where direction-weighted XCOR = Random XCOR, provisional fill scale factor component is again equal to EQUIAMPL, whereby continuity with the results of the above equation for the case that direction gewichtete_xcor greater than random_xcor, is ensured.
  • Mit jedem Decodierer-Modul ist nicht nur ein Wert von Zufälliger_xcor verknüpft, sondern auch ein Wert von "EQUIAMPL", welcher ein Skalierungswert ist, den alle Skalierungen haben sollten, wenn die Signale Bleichverteilt sind, so dass Leistung gespart wird, nämlich: Each decoder module is not only a value of random_xcor is linked, but also a value of "EQUIAMPL" which is a scaling value that all the scale factors should have if the signals bleaching Distributes are so that power is conserved, namely: EQUIAMPL = Quadratwurzel von (Anzahl von Decodierermodul-Eingangskanälen/Anzahl von Decodierermodul-Ausgangskanälen) EQUIAMPL = square root of (Number of decoder module input channels / Number of decoder module output channels from)
  • Zum Beispiel für ein Zwei-Eingangs-Modul mit drei Ausgängen: For example, for a two-input module with three outputs: EQUIAMPL = sqrt(2/3) = 0,8165 EQUIAMPL = sqrt (2/3) = 0.8165 wobei "sqrt ()" "Quadratwurzel_von ()" bedeutet where "sqrt ()" "Quadratwurzel_von ()" means
  • Für ein Zwei-Eingangs-Modul mit vier Ausgängen: For a two-input module with four outputs: EQUIAMPL = sqrt(2/4) = 0,7071 EQUIAMPL = sqrt (2/4) = 0.7071
  • Für ein Zwei-Eingangs-Modul mit fünf Ausgängen: For a two-input module with five outputs: EQUIAMPL = sqrt(2/5) = 0,6325 EQUIAMPL = sqrt (2/5) = .6325
  • Obwohl festgestellt wurde, dass solche EQUIAMPL-Werte zufriedenstellende Ergebnisse liefern, sind die Werte nicht kritisch und können nach Gutdünken des Systementwicklers andere Werte verwendet werden. Although it has been found that such EQUIAMPL values ​​provide satisfactory results, the values ​​are not critical and other values ​​may be employed at the discretion of the system designer. Änderungen des Werts von EQUIAMPL beeinflussen die Pegel der Ausgangskanäle für die "Füll"-Bedingung (dazwischenliegende Korrelation der Eingangssignale) bezüglich der Pegel der Ausgangskanäle für die Bedingung "Grund-" (maximale Korrelation der Eingangssignale) und die Bedingung "Rein Endpunkte" (minimale Korrelation der Eingangssignale). Changes in the value of EQUIAMPL affect the levels of the output channels for the "fill" condition (intermediate correlation of the input signals) with respect to the levels of the output channels for the condition "base" (maximum correlation of the input signals) and the condition "all endpoints" (minimal correlation of the input signals).
  • Endpunkt-Skalierungskomponenten Endpoint scale factor components
  • Zusätzlich zu Nachbar-kompensierter_xcor (aus Block In addition to neighbor-kompensierter_xcor (from block 439 439 , . 4B 4B ) empfängt Einrichtung oder Funktion ) Receiving device or function 359 359 ("Skalierungskomponenten für überschüssige Endpunktenergie berechnen") die jeweilige geglättete nicht nachbar-kompensierte Energie des 1. bis m. ( "Scale factor components excess endpoint energy charge") the respective smoothed non-neighbor-compensated energy of 1 to m. Eingangs (aus Blocks Input (from block 325 325 und and 327 327 ) und, fakultativ, Informationen bezüglich der lokalen Matrixkoeffizienten aus der lokalen Matrix (im Fall, dass einer oder beide der Endpunkt-Ausgänge des Moduls nicht mit einem Eingang zusammenfallen und das Modul überschüssige Endpunktenergie auf die zwei Ausgänge mit der Richtung des Eingangs nächstgelegenen Richtungen anwendet, wie weiter unten erörtert). ) And, optionally, information regarding the local matrix coefficients from the local matrix (in the case that one or do not coincide with both of the endpoint outputs of the module with an input and the module applies excess endpoint energy to the two outputs with the direction of the entrance nearest directions as discussed further below). Der Ausgang von Block The output of block 359 359 ist eine Skalierungskomponente für jeden Endpunkt-Ausgang, wenn die Richtungen mit Eingangsrichtungen zusammenfallen, andernfalls besteht er aus zwei Skalierungskomponenten, jeweils einer für jeden der dem Ende nächstgelegenen Ausgänge, wie unten erörtert. is a scale factor component for each endpoint output if the directions coincide with input directions, otherwise it consists of two scale factor components, one for each of the outputs nearest the end, as discussed below.
  • Jedoch sind die von Block However, the block 359 359 erzeugten Skalierungskomponenten für überschüssige Endpunktenergie nicht die einzigen "Endpunkt"-Skalierungskomponenten. scale factor components produced excess endpoint energy is not the only "endpoint" -Skalierungskomponenten. Es gibt drei andere Quellen von Endpunkt-Skalierungskomponenten (im Fall eines einzigen, eigenständigen Moduls zwei): There are three other sources of endpoint scale factor components (in the case of a single, stand-alone module two):
    Erstens sind, innerhalb der Berechnungen der vorläufigen Skalierung eines bestimmten Moduls, die Endpunkte mögliche Kandidaten für Grundsignal-Skalierungskomponenten von Block First, the end points are within the calculations of the preliminary scaling of a particular module, possible candidates for dominant signal scale factor components by block 355 355 (und Normiereinrichtung (And normalizing 361 361 ). ).
  • Zweitens werden, in der "Füll"-Berechnung von Block Second, in the "fill" are calculation of block 357 357 (und Normiereinrichtung (And normalizing 363 363 ) in ) in 4C 4C , die Endpunkte zusammen mit allen inneren Kanälen als mögliche Füll-Kandidaten behandelt. Treated the endpoints along with all internal channels as possible fill candidates. Jede beliebige Füll-Skalierungskomponente ungleich Null kann auf alle Ausgänge, selbst auf die Endpunkte und die gewählten Grundausgänge, angewendet werden. Any fill scale factor component equal to zero can be applied to all outputs, even the endpoints and the selected basic outputs are applied.
  • Drittens führt, wenn es ein Raster von mehreren Modulen gibt, ein Überwacher (wie Überwacher 201 im Beispiel in Third, an observer performs, when there is a grid of a plurality of modules (such as supervisor 201 in the example in 2 2 ) eine endgültige vierte Zuordnung der "Endpunkt"-Kanäle durch, wie oben im Zusammenhang mit ) A final fourth assignment of the "endpoint" channels through as described above in connection with 2 2 und and 3 3 beschrieben. described.
  • Damit Block thus block 459 459 die Skalierungskomponenten für "überschüssige Endpunktenergie" berechnen kann, wird die Gesamtenergie an allen inneren Ausgängen, beruhend auf Nachbar-kompensierter_xcor, zu den Eingängen des Moduls zurückgeworfen, um zu schätzen, wieviel von der Energie der inneren Ausgänge durch jeden Eingang beigetragen wird ("innere Energie an Eingang n"), und diese Energie wird verwendet, um die Skalierungskomponente für überschüssige Endpunktenergie an jedem Modulausgang, der mit einem Eingang (dh an Endpunkt) zusammenfällt, zu berechnen. may compute the scale factor components for "excess endpoint energy", the energy is applied to all interior outputs discarded based on neighbor kompensierter_xcor to the inputs of the module, to estimate how much is contributed by the energy of the interior outputs by each input ( "interior energy at input n "), and this energy is used to compute the scale factor component for excess endpoint energy at each module output that is coincident with an input (ie at the end point).
  • Das Zurückwerfen der inneren Energie zu den Eingängen ist auch erforderlich, um von einem Überwacher wie Überwacher The throwing back the internal energy to the inputs is also required by a supervisor, such as supervisor 201 201 in in 2 2 benötigte Informationen bereitzustellen, um Nachbarpegel und Nachbarpegel höherer Ordnung zu berechnen. provide information needed to calculate neighbor levels and higher-order neighbor levels. Eine Art und Weise, den inneren Energiebeitrag an jedem der Eingänge eines Moduls zu berechnen und die überschüssige Endpunkt-Skalierungskomponente für jeden Endpunkt-Ausgang zu bestimmen, ist in One way, the internal energy contribution at each of the inputs of a module to calculate and to determine the excess endpoint scale factor component for each endpoint output is shown in 6A 6A und and 6B 6B gezeigt. shown.
  • 6A 6A und and 6B 6B sind Blockschaltbilder, welche jeweils in einem Modul wie einem beliebigen der Module are block diagrams, each of which in a module, such as any of the modules 24 24 - - 34 34 in in 2 2 eine geeignete Anordnung zum (1) Erzeugen der geschätzten inneren Gesamtenergie für jeden Eingang eines Moduls, 1 bis m, in Reaktion auf die Gesamtenergie an jedem Eingang, 1 bis m, und (2), in Reaktion auf die Nachbar-kompensierte_xcor (siehe a suitable arrangement for (1) generating the total estimated interior energy for each input of a module, 1 through m, in response to the total energy at each input, 1 through m, and (2), (in response to the neighbor-compensated_xcor see 4B 4B , den Ausgang von Block , The output of block 439 439 ), Erzeugen einer Skalierungskomponente für überschüssige Endpunktenergie für jeden der Endpunkte des Moduls, zeigen. ), Generating a scale factor component for excess endpoint energy for each of the end points of the module show. Die geschätzte innere Gesamtenergie für jeden Eingang eines Moduls ( The total estimated interior energy for each input of a module ( 6A 6A ) wird im Fall einer Anordnung mit mehreren Modulen vom Überwacher und in jedem Fall vom Modul selbst benötigt, um die Skalierungskomponenten für überschüssige Endpunktenergie zu erzeugen. ) Is required in the case of an arrangement with a plurality of modules from the monitor, and in any case, by the module itself, to generate the scale factor components excess endpoint energy.
  • Unter Verwendung der in Blocks Using the in block 455 455 und and 457 457 in in 4C 4C abgeleiteten Skalierungskomponenten, neben anderen Informationen, berechnet die Anordnung in derived scaling components, among other information, calculates the arrangement in 6A 6A die geschätzte Gesamtenergie an jedem inneren Ausgang (aber nicht an den Endpunkt-Ausgängen). the total estimated energy at each interior output (but not to the endpoint outputs). Unter Verwendung der berechneten inneren Ausgangsenergiepegel multipliziert sie jeden Ausgangspegel mit dem Matrixkoeffizienten, welcher diesen Ausgang zu jedem Eingang in Beziehung setzt ["m" Eingänge, "m" Multiplizierer], was den Energiebeitrag dieses Eingangs für diesen Ausgang liefert. Using the calculated interior output energy levels multiplying each output level by the matrix coefficient which converts this output to each input in relation [ "m" inputs, "m" multipliers], which provides the energy contribution of that input to that output. Für jeden Eingang summiert sie alle Energiebeiträge aller inneren Ausgangskanäle, um den gesamten inneren Energiebeitrag dieses Eingangs zu gewinnen. For each input, it sums all the energy contributions of all the interior output channels to win the whole internal energy contribution of that input. Der gesamte innere Energiebeitrag jedes Eingangs wird an den Überwacher berichtet und wird vom Modul verwendet, um die Skalierungskomponente für überschüssige Endpunktenergie für jeden Endpunkt-Ausgang zu berechnen. The entire interior energy contribution of each input is reported to the supervisor and is used by the module to calculate the excess endpoint energy scale factor component for each endpoint for output.
  • Aus Out 6A 6A ist im einzelnen ersichtlich, dass der geglättete Gesamt-Energiepegel für jeden (vorzugsweise nicht nachbar-kompensierten) Moduleingang auf einen Satz von Multiplizierern angewendet wird, jeweils auf einen Multiplizierer für jeden der inneren Ausgänge des Moduls. It can be seen in detail that is applied, the smoothed total energy level for each (preferably non-neighbor-compensated) module input to a set of multipliers, each to a multiplier for each of the interior outputs of the module. Zur Vereinfachung der Darstellung zeigt is to simplify the illustration 6A 6A zwei Eingänge "1" und "m" und zwei innere Ausgänge "X" und "Z". two inputs "1" and "m" and two interior outputs "X" and "Z". Der geglättete Gesamt-Energiepegel für jeden Moduleingang wird mit einem Matrixkoeffizienten (der lokalen Matrix des Moduls) multipliziert, welcher den jeweiligen Eingang zu einem der inneren Ausgänge des Moduls in Beziehung setzt (es ist zu beachten, dass die Matrixkoeffizienten ihre eigenen Inversen sind, weil Matrixkoeffizienten in der Quadratsumme Eins ergeben). The smoothed total energy level for each module input is multiplied by a matrix coefficient (of the local matrix of the module), which sets the respective input to one of the internal outputs of the module in relation (it is noted that the matrix coefficients are their own inverses because matrix coefficients in the square sum of one result). Dies geschieht für jede Kombination von Eingang und innerem Ausgang. This is done for each combination of input and interior output. Mithin wird, wie in Consequently, as shown in 6A 6A gezeigt, der geglättete Gesamt-Energiepegel an Eingang shown, the smoothed total energy level at input 1 1 (welcher zum Beispiel am Ausgang des langsamen Glättungsglieds (Which, for example, at the output of the slow smoothing element 425 425 in in 4B 4B gewonnen werden kann) auf einen Multiplizierer can be obtained) to a multiplier 601 601 angewendet, welcher diesen Energiepegel mit einem Matrixkoeffizienten, der den inneren Ausgang X zu Eingang applied which this energy level with a matrix coefficient of the interior output X to input 1 1 in Beziehung setzt, multipliziert, wodurch sich eine skalierte Ausgangsenergiepegel-Komponente X 1 an Ausgang X ergibt. sets in relation multiplied, resulting in a scaled output energy level component X 1 at output results X. Entsprechend liefern Multiplizierer According provide multiplier 603 603 , . 605 605 und and 607 607 skalierte Energiepegel-Komponenten X m , Z 1 und Z m . scaled energy level components X m, Z 1 and Z m.
  • Die Energiepegel-Komponenten für jeden inneren Ausgang (zB X 1 und X m ; Z 1 und Z m ) werden in Kombinatoren The energy level components for each interior output (for example, X 1 and X m; Z 1 and Z m) are in combiners 611 611 und and 613 613 entsprechend Nachbar-kompensierter_xcor amplituden-/leistungsweise summiert. amplitude corresponding neighbor kompensierter_xcor / performance as summed. Wenn die Eingänge eines Kombinators in Phase sind, was durch eine nachbar-gewichtete Kreuzkorrelation von 1,0 angezeigt wird, addieren sich ihre linearen Amplituden. If the inputs to a combiner are in phase, indicated by a neighbor-weighted cross correlation of 1.0, their linear amplitudes add. Wenn sie unkorreliert sind, was durch eine nachbar-gewichtete Kreuzkorrelation von Null angezeigt wird, addieren sich ihre Energiepegel. If they are uncorrelated, indicated by a neighbor-weighted cross correlation of zero, add up their energy level. Wenn die Kreuzkorrelation zwischen Eins und Null liegt, ist die Summe teilweise eine Amplitudensumme und teilweise eine Leistungssumme. If the cross-correlation between one and zero, the sum is partly an amplitude sum and partly a power sum. Um die Eingänge jedes Kombinators richtig zu summieren, wird sowohl die Amplitudensumme als auch die Leistungssumme berechnet und durch Nachbar-kompensierte_xcor beziehungsweise (1 – Nachbar-gewichtete_xcor) gewichtet. In order to sum properly the inputs of each combiner, both the amplitude sum and the power sum are calculated and by neighboring compensated_xcor and (1 - neighbor-gewichtete_xcor) weighted. Um die gewichtete Summe zu erhalten, wird entweder die Quadratwurzel der Leistungssumme gezogen, um eine äquivalente Amplitude zu erhalten, oder wird die lineare Amplitudensumme quadriert, um ihren Leistungspegel zu erhalten, bevor die gewichtete Summe berechnet wird. In order to obtain the weighted sum, either the square root of the power sum in order to obtain an equivalent amplitude, or the linear amplitude sum is squared to obtain its power level before the weighted sum is calculated. Nimmt man zum Beispiel den letzteren Ansatz (gewichtete Summe von Leistungen), wenn die Amplitudenpegel 3 und 4 sind und Nachbar-gewichtete_xcor ist, ist die Amplitudensumme 3 + 4 = 7, oder ein Leistungspegel von 49 und die Leistungs-Energiesumme ist 9 + 16 = 25. Also ist die gewichtete Summe 0,7·49 + (1 – 0,7)·25 = 41,8 (Leistungs-Energiepegel) oder, nach Ziehen der Quadratwurzel, 6,47. For example, taking the latter approach (weighted sum of powers), if the amplitude levels are 3 and 4 and neighbor-gewichtete_xcor, the amplitude sum 3 + 4 = 7, or a power level of 49 and the power energy sum is 9 + 16 = 25. So the weighted sum of 0.7 × 49 + (1 - 0.7) x 25 = 41.8 (power energy level) or, by taking the square root, 6.47.
  • Die Summierungsprodukte (X 1 + X m ; Z 1 + Z m ) werden für jeden der Ausgänge X und Z in Multiplizierern The Summierungsprodukte (X 1 + X m; Z 1 + Z m) are used for each of the outputs, X and Z in multipliers 613 613 und and 695 695 mit den Skalierungskomponenten multipliziert, um den Gesamt-Energiepegel an jedem inneren Ausgang, der als X' und Z' identifiziert werden kann, zu erzeugen. multiplied by the scale factor components to produce the total energy level at each interior output, which may be identified as X 'and Z'. Die Skalierungskomponente für jeden der inneren Ausgänge wird aus Block The scale factor component for each of the interior outputs is obtained from block 467 467 ( ( 4C 4C ) gewonnen. ) Won. Es ist zu beachten, dass die "Skalierungskomponenten für überschüssige Endpunktenergie" aus Block It should be noted that the "scaling components excess endpoint energy" from block 459 459 ( ( 4C 4C ) sich nicht auf innere Ausgänge auswirken und nicht an den von der Anordnung in ) Do not affect interior outputs and not to of the arrangement in 6A 6A durchgeführten Berechnungen beteiligt sind. performed calculations are involved.
  • Der Gesamt-Energiepegel an jedem inneren Ausgang X' und Z' wird zu den jeweiligen Eingängen des Moduls zurückgeworfen, indem jeder mit einem Matrixkoeffizienten (der lokalen Matrix des Moduls), welcher den jeweiligen Ausgang zu jedem der Eingänge des Moduls in Beziehung setzt, multipliziert wird. The total energy level at each interior output X 'and Z' is reflected back to the respective inputs of the module by each with a matrix coefficient (of the local matrix of the module), which sets the respective output to each of the inputs of the module in relation multiplied, becomes. Dies geschieht für jede Kombination von innerem Ausgang und Eingang. This is done for each combination of internal output and input. Mithin wird, wie in Consequently, as shown in 6A 6A gezeigt, der Gesamt-Energiepegel X' am inneren Ausgang X auf einen Multiplizierer shown, the total energy level X 'at interior output X to a multiplier 617 617 angewendet, welcher den Energiepegel mit einem Matrixkoeffizienten, der den inneren Ausgang X in Beziehung zum Eingang applied, which is the energy level with a matrix coefficient of the interior output X in relation to the input 1 1 setzt, (welcher, wie oben erwähnt, mit seiner Inversen identisch ist) multipliziert, was eine skalierte Energiepegel-Komponente X 1 ' an Eingang sets, (which, as mentioned above, is the same as its inverse) is multiplied, which is a scaled energy level component X 1 'at input 1 1 liefert. supplies.
  • Es ist zu beachten, dass, wenn ein Wert zweiter Ordnung wie der Gesamt-Energiepegel X' durch einen Wert erster Ordnung wie einen Matrixkoeffizienten gewichtet wird, ein Gewicht zweiter Ordnung erforderlich ist. It should be noted that if a second order such as the total energy level X 'by a first order value, such as a matrix coefficient value is weighted, a second order weight is required. Dies ist äquivalent zum Ziehen der Quadratwurzel der Energie, um eine Amplitude zu erhalten, Multiplizieren dieser Amplitude mit dem Matrixkoeffizienten und Quadrieren des Ergebnisses, um zu einem Energiewert zurückzugelangen. This is equivalent to taking the square root of the energy to obtain an amplitude, multiplying that amplitude by the matrix coefficient and squaring the result, to return to an energy value.
  • Entsprechend liefern Multiplizierer According provide multiplier 699 699 , . 621 621 und and 623 623 skalierte Energiepegel X m ', Z 1 ' und Z m '. scaled energy levels X m ', Z 1' and Z m '. Die Energiekomponenten zu jedem Ausgang (zB X 1 ' und Z 1 ', X m ' und Z m ') werden in Kombinatoren The energy components for each output (for example, X 1 'and Z 1', X m 'and Z m') are in combiners 625 625 und and 627 627 entsprechend Nachbar-kompensierter_xcor amplituden-/leistungsweise summiert, wie oben im Zusammenhang mit Kombinatoren amplitude corresponding neighbor kompensierter_xcor / performance as summed as described above in connection with combiners 611 611 und and 613 613 beschrieben. described. Die Ausgänge der Kombinatoren The outputs of combiners 625 625 und and 627 627 stellen die geschätzte innere Gesamtenergie für die Eingänge represent the total estimated interior energy for inputs 1 1 beziehungsweise m dar. Im Fall eines Rasters mit mehreren Modulen werden diese Informationen an den Überwacher wie Überwacher or m. In the case of a grid with several modules, this information to the supervisor, such as supervisor 201 201 in in 2 2 gesendet, so dass der Überwacher Nachbarpegel berechnen kann. sent, so that the supervisor may calculate neighbor levels. Der Überwacher sammelt alle inneren Gesamt-Energiebeiträge jedes Eingangs aus allen mit diesem Eingang verbundenen Modulen und informiert dann jedes Modul für jeden seiner Eingänge, welches die Summe aller anderen inneren Gesamt-Energiebeiträge aus allen anderen mit diesem Eingang verbundenen Modulen war. The monitor collects all internal total-energy contributions of each input from all this input connected modules and then informs each module for each of its inputs, which was the sum of all other internal total-energy contributions from any other connected to this input modules. Das Ergebnis ist der Nachbarpegel für diesen Eingang dieses Moduls. The result is the neighbor level for that input module. Die Erzeugung von Nachbarpegel-Informationen ist weiter unten beschrieben. The generation of neighbor level information is described below.
  • Die durch jeden der Eingänge By each of the inputs 1 1 und m beigetragene geschätzte innere Gesamtenergie wird ebenfalls vom Modul benötigt, um die Skalierungskomponente für überschüssige Endpunktenergie für jeden Endpunkt-Ausgang zu berechnen. and m contributed total estimated interior energy is also required by the module to calculate the excess endpoint energy scale factor component for each endpoint for output. 6B 6B zeigt, wie solche Skalierungskomponenten-Informationen berechnet werden können. shows how such scale factor component information may be calculated. Zur Vereinfachung der Darstellung ist nur die Berechnung der Skalierungskomponenten-Informationen für einen Endpunkt gezeigt, wobei es sich von selbst versteht, dass eine entsprechende Berechnung für jeden Endpunkt-Ausgang durchgeführt wird. To simplify the presentation, only the calculation of scale factor component information for one endpoint is shown, it being understood, of course, that an appropriate calculation for each endpoint output is performed. Die durch einen Eingang wie Eingang By an input, such as input 1 1 beigetragene geschätzte innere Gesamtenergie wird in einem Kombinator oder einer Kombinierfunktion contributed total estimated interior energy is in a combiner or combining function of a 629 629 von der geglätteten Gesamt-Eingangsenergie für ebendiesen Eingang, in diesem Beispiel Eingang from the smoothed total input energy for those same input, in this example, input 1 1 , subtrahiert (dem gleichen geglätteten Gesamt-Energiepegel an Eingang Is subtracted (the same smoothed total energy level at input 1 1 , gewonnen zum Beispiel am Ausgang des langsamen Glättungsglieds Obtained, for example, at the output of the slow smoothing element 425 425 in in 4B 4B , welcher auf einen Multiplizierer , Which to a multiplier 601 601 angewendet wird). is applied). Das Ergebnis der Subtraktion wird in Dividierer oder Dividierfunktion The result of the subtraction is in divider or division function 631 631 durch den geglätteten Gesamt-Energiepegel für denselben Eingang by the smoothed total energy level for the same input 1 1 dividiert. divided. Die Quadratwurzel des Ergebnisses der Division wird in einem Quadratwurzelzieher oder einer Quadratwurzelziehfunktion The square root of the result of the division is in a square root extractor, or a square root function of drawing 633 633 gezogen. drawn. Es ist zu beachten, dass der Dividierer oder die Dividierfunktion It should be noted that the divider or the division function 631 631 (wie auch andere hierin beschriebene Dividierer) eine Prüfung auf Nenner Null enthalten sollte. (Divider described as well as others herein) should include a test for zero denominator. In diesem Fall kann der Quotient auf Null gesetzt werden. In this case, the ratio can be set to zero.
  • Wenn es nur ein einziges, eigenständiges Modul gibt, werden die vorläufigen Endpunkt-Skalierungskomponenten mithin aufgrund der bereits erfolgten Bestimmung der Grundskalierungen, Füllskalierungen und Skalierungen für überschüssige Endpunktenergie bestimmt. If there is only a single, stand-alone module, the endpoint preliminary scale factor components are thus determined based on the previously announced provision of the basic scales, Füllskalierungen and scaling excess endpoint energy.
  • Mithin sind allen Ausgangskanälen einschließlich Endpunkten Skalierungen zugewiesen, so dass man sie nun verwenden kann, um die Signalpfad-Matrizierung durchzuführen. Consequently, all output channels including endpoints scales are assigned so that they can now use to perform the signal path matrixing. Wenn es jedoch ein Raster von mehreren Modulen gibt, sind jedem Eingang die Endpunkt-Skalierungen jedes einzelnen an ihn angeschlossenen Moduls zugewiesen, so dass jeder Eingang, an den mehr als ein Modul angeschlossen ist, mehrere Skalierungszuweisungen hat, von jedem angeschlossenen Modul eine. However, if there is a grid of a plurality of modules, each input are the endpoint scale factors each connected to it module assigned, so that each input is connected to more than one module, has several scaling assignments from each connected module a. In diesem Fall führt der Überwacher (wie Überwacher In this case, the supervisor leads (such as supervisor 201 201 im Beispiel in in the example in 2 2 ) eine endgültige vierte Zuweisung der "Endpunkt"-Kanäle durch, wie oben im Zusammenhang mit ) A final fourth assignment of the "endpoint" channels by, with above in connection 2 2 und and 3 3 beschrieben. described. Hierbei bestimmt der Überwacher endgültige Endpunkt-Skalierungen, welche alle Skalierungszuweisungen, die durch einzelne Module als Endpunkt-Skalierungen vorgenommen wurden, nichtig machen. In this case the supervisor determines final endpoint scale factors that make scaling all assignments made by individual modules as endpoint scale factors, void.
  • In praktischen Anordnungen gibt es keine Gewissheit, dass es tatsächlich eine einer Endpunkt-Position entsprechende Ausgangskanal-Richtung gibt, obwohl dies häufig der Fall ist. In practical arrangements, there is no certainty that there is actually a an endpoint position corresponding output channel direction, although this is often the case. Wenn es keinen physischen Endpunkt-Kanal, aber mindestens einen physischen Kanal jenseits des Endpunkts gibt, wird die Endpunktenergie auf die dem Ende nächstgelegenen physischen Kanäle geschwenkt, als wenn es sich um eine Grundsignalkomponente handelte. If there is no physical endpoint channel, but at least one physical channel beyond the endpoint, the endpoint energy is pivoted to the nearest end of the physical channels, as if it were a dominant signal component. In einem Horizontal-Array sind dies die zwei der Endpunkt-Position nächstgelegenen Kanäle, welche vorzugsweise eine Verteilung mit konstanter Energie verwenden (die zwei Skalierungen ergeben in der Quadratsumme 1,0). In a horizontal array, these are the two of the endpoint position nearest channels, which preferably use a constant energy distribution (the two scale factors resulting in the square sum of 1.0). In anderen Worten, wenn eine Schallrichtung nicht der Position eines realen Tonkanals entspricht, selbst wenn diese Richtung ein Endpunkt-Signal ist, wird es bevorzugt, sie zum nächstgelegenen verfügbaren Paar von realen Kanälen zu schwenken, weil der Ton, wenn er langsam bewegt wird, plötzlich von einem Ausgangskanal zu einem anderen springt. In other words, when a sound direction does not correspond to the position of a real sound channel, even if that direction is an endpoint signal, it is preferred to pivot it to the nearest available pair of real channels, because the sound when it is moved slowly, suddenly from one output channel jumps to another. Mithin ist es, wenn es keinen physischen Endpunkt-Tonkanal gibt, unangebracht, ein Endpunkt-Signal auf den einen der Endpunkt-Position nächstgelegenen Tonkanal zu schwenken, außer es gibt keinen physischen Kanal jenseits des Endpunkts, in welchem Fall es keine andere Wahl gibt, als auf den einen der Endpunkt-Position nächstgelegenen Tonkanal zu schwenken. Consequently, it is when there is no physical endpoint sound channel, inappropriate to pan an endpoint signal to the one of the endpoint position nearest sound channel, except there is no physical channel beyond the endpoint, in which case there is no choice as to pivot on one of the end-point position nearest sound channel.
  • Eine andere Möglichkeit, solches Schwenken zu implementieren, besteht für den Überwacher wie Überwacher Another way to implement such panning is for the supervisor, such as supervisor 201 201 in in 2 2 darin, auf Grundlage einer Annahme, dass jeder Eingang auch einen entsprechende Ausgangskanal hat (dh entsprechende Eingänge und Ausgänge fallen zusammen, so dass sie jeweils die gleiche Position darstellen) "endgültige" Skalierungen zu erzeugen. is based on an assumption that each input also has a corresponding output channel (ie corresponding inputs and outputs coincide, so that they each represent the same position) to generate "final" scale factors. Dann kann eine Ausgangsmatrix wie die variable Matrix Then, an output matrix as the variable matrix 203 203 in in 2 2 einen Ausgangskanal auf einen oder mehrere geeignete Ausgangskanäle abbilden, wenn es keinen tatsächlichen Ausgangskanal gibt, der einem Eingangskanal direkt entspricht. an output channel to one or more appropriate output channels represent, if there is no actual output channel that corresponds to an input channel directly.
  • Wie oben erwähnt, werden die Ausgänge jeder einzelnen der Einrichtungen oder Funktionen As mentioned above, the outputs of each of the tools or services are 455 455 , . 457 457 und and 459 459 ("Skalierungskomponente berechnen") auf jeweilige Normiereinrichtungen oder -Funktionen ( "Scale factor component calculate") to respective functions or Normiereinrichtungen 461 461 , . 463 463 und and 465 465 angewendet. applied. Solche Normiereinrichtungen sind wünschenswert, weil die durch Blocks Such Normiereinrichtungen are desirable because the by block 455 455 , . 457 457 und and 459 459 berechneten Skalierungskomponenten auf nachbarkompensierten Pegeln beruhen, während die endgültige Signalpfad-Matrizierung (im Fall mehrerer Module in der Master-Matrix, oder im Fall eines eigenständigen Moduls in der lokalen Matrix) nicht nachbar-kompensierte Pegel erfordert (die auf die Matrix angewendeten Eingangssignale sind nicht nachbar-kompensiert). calculated scaling components on neighbor-compensated levels are based, while the final signal path matrixing (in the case of multiple modules in the master matrix, or in the case of an independent module in the local matrix) does not require neighbor-compensated levels (the applied to the matrix input signals are not neighbor-compensated). Typischerweise werden Skalierungskomponenten durch eine Normiereinrichtung im Wert reduziert. Typically, scale factor components are reduced by a normalizing worth.
  • Eine geeignete Art und Weise, Normiereinrichtungen zu implementieren, ist die folgende. A suitable way to implement Normiereinrichtungen is the following. Jede Normiereinrichtung empfängt die nachbar-kompensierte geglättete Eingangsenergie für jeden der Eingänge des Moduls (wie aus Kombinatoren Each normalizer receives the neighbor-compensated smoothed input energy for each of the module's inputs (as from combiners 331 331 und and 333 333 ), die nicht nachbar-kompensierte geglättete Eingangsenergie für jeden der Eingänge des Moduls (wie aus Blocks ), The non-neighbor-compensated smoothed input energy for each of the module's inputs (as from blocks 325 325 und and 327 327 ), lokale Matrixkoeffizienten-Informationen aus der lokalen Matrix und die jeweiligen Ausgänge der Blocks ), Local matrix coefficient information from the local matrix, and the respective outputs of the block 355 355 , . 357 357 und and 359 359 . , Jede Normiereinrichtung berechnet, unter Annahme einer Skalierung von 1, einen gewünschten Ausgang für jeden Ausgangskanal und einen tatsächlichen Ausgangspegel für jeden Ausgangskanal. Each normalizer calculates, assuming a scale of 1, a desired output for each output channel and an actual output level for each output channel. Dann dividiert sie den berechneten gewünschten Ausgang für jeden Ausgangskanal durch den berechneten tatsächlichen Ausgangspegel für jeden Ausgangskanal und zieht die Quadratwurzel des Quotienten, um eine mögliche vorläufige Skalierung zur Anwendung auf "Summe und/oder Größerer von" Then divides the calculated desired output for each output channel by the calculated actual output level for each output channel and takes the square root of the quotient to provide a potential preliminary scale for application to "sum and / or Greater by" 367 367 zu gewinnen. to win. Betrachten wir das folgende Beispiel. Consider the following example.
  • Angenommen, die geglätteten nicht nachbar-kompensierten Eingangsenergiepegel eines Zwei-Eingangs-Moduls sind 6 und 8 und die entsprechenden nachbar-kompensierten Energiepegel sind 3 und 4. Weiter angenommen, ein zentraler innerer Ausgangskanal hat Matrixkoeffizienten = (0,71, 0,71), oder quadriert: (0,5, 0,5). Assume that the smoothed non-neighbor compensated input energy levels of a two-input module are 6 and 8 and the corresponding neighbor-compensated energy levels are 3 and 4. Further assume that a central inner exit channel having matrix coefficients = (0.71, 0.71) , or squared: (0.5, 0.5). Wenn das Modul eine anfängliche Skalierung für diesen Kanal (beruhend auf nachbar-kompensierten Pegeln) von 0,5, oder quadriert 0,25, auswählt, ist der gewünschte Ausgangspegel dieses Kanals (unter der vereinfachenden Annahme reiner Energiesummierung und unter Verwendung nachbar-kompensierter Pegel): If the module is an initial scaling for this channel (based on neighbor-compensated levels) of 0.5, or squared 0.25, selects the desired output level of this channel is (under the simplifying assumption of pure energy aggregation and using neighbor-compensated level ): 0,25·(3·0,5 + 4·0,5) = 0,875. 0.25 * (3 * 0.5 + 4 * 0.5) = 0.875.
  • Weil die tatsächlichen Eingangspegel 6 und 8 sind, wenn die obige Skalierung (quadriert) von 0,25 zur endgültigen Signalpfad-Matrizierung verwendet wird, ist der Ausgangspegel Because the actual input levels are 6 and 8, when the above scaling is (squared) of 0.25 to the final signal path matrixing used, the output level 0,25·(6·0,5 + 8·0,5) = 1,75 0.25 * (6 x 0.5 + 8 * 0.5) = 1.75 anstelle des gewünschten Ausgangspegels von 0,875. instead of the desired output level of 0.875. Die Normiereinrichtung passt die Skalierung an, um den gewünschten Ausgangspegel zu erhalten, wenn nicht nachbar-kompensierte Pegel verwendet werden. The normalizer adjusts the scale in order to obtain the desired output level when non-neighbor-compensated levels are used.
    Tatsächlicher Ausgang, unter der Annahme, dass SF = 1, = (6·0,5 + 8·0,5) = 7. Actual output, under the assumption that SF = 1 = (6 x 0.5 + 8 * 0.5) =. 7
    (Gewünschter Ausgangspegel)/(Tatsächlicher Ausgang, unter der Annahme, dass SF = 1) = 0,875 /7,0 = 0,125 = endgültige Skalierung, quadriert (Desired output level) (under the assumption that SF = 1 Actual output) = 0.875 / 7.0 = 0.125 = final scale factor squared /
    Endgültige Skalierung für diesen Ausgangskanal = sqrt (0,125) = 0,354 anstelle des anfänglich berechneten Werts von 0,5. = Final scale factor for that output channel sqrt (0.125) = 0.354, instead of the initially calculated value of 0.5.
  • "Summe und/oder Größerer von" "Sum and / or Major of" 367 367 summiert vorzugsweise die entsprechenden Füll- und Endpunkt-Skalierungskomponenten für jeden Ausgangskanal pro Teilband und wählt die größere der Grund- und Füll-Skalierungskomponenten für jeden Ausgangskanal pro Teilband. summed preferably the corresponding fill and endpoint scale factor components for each output channel per subband, and selects the larger of the base and fill scale factor components for each output channel per subband. Die Funktion des Blocks "Summe und/oder Größerer von" The function of the block "sum and / or Greater by" 367 367 in ihrer bevorzugten Form kann wie in in its preferred form may be as shown in 7 7 gezeigt beschrieben werden. describes shown. Es werden nämlich Grund-Skalierungskomponenten und Füll-Skalierungskomponenten auf eine Einrichtung oder Funktion Namely, dominant scale factor components and fill scale factor components on a device or function 701 701 angewendet, welche die größere der Skalierungskomponenten für jeden Ausgang auswählt ("Größerer von" applied that selects the greater of the scale factor components for each output ( "Increased of" 701 701 ) und sie auf einen additiven Kombinator oder eine Kombinierfunktion ) And additive to a combiner or combining function a 703 703 anwendet, welcher bzw. welche die Skalierungskomponenten aus "Größere von" applies, or which which the scale factor components from "greater of" 701 701 mit den Skalierungen für überschüssige Endpunktenergie für jeden Ausgang summiert. summed with the excess endpoint energy scale factors for each output. Alternativ können akzeptable Ergebnisse erzielt werden, wenn "Summe und/oder Größerer von" Alternatively, acceptable results can be achieved when "sum and / or Major of" 467 467 : (1) in Region 1 und in Region 2 summiert, (2) in Region 1 und in Region 2 den größeren Wert nimmt oder (3) in Region 1 den größeren Wert nimmt und in Region 2 summiert. : (1) sums in Region 1 and Region 2, (2) in region 1 and region 2 takes the larger value, or (3) in Region 1 takes the larger value, and sums in Region. 2
  • 8 8th ist eine idealisierte Darstellung der Art und Weise, auf welche ein Aspekt der vorliegenden Erfindung Skalierungskomponenten in Reaktion auf einen Messwert der Kreuzkorrelation erzeugt. is an idealized representation of the manner in which generates an aspect of the present invention, scale factor components in response to a measure of cross-correlation. Diese Figur ist besonders nützlich im Zusammenhang mit den Beispielen in This figure is particularly useful in connection with the examples in 9A 9A und and 9B 9B bis to 16A 16A und and 16B 16B . , Wie oben erwähnt, kann die Erzeugung von Skalierungskomponenten als zwei Regionen oder Arbeitsbereiche aufweisend angesehen werden: eine erste Region, Region 1, begrenzt durch "Rein Grund-" und "Gleichmäßig gefüllt", in welcher die verfügbaren Skalierungskomponenten ein Gemisch aus Grund- und Füll-Skalierungskomponenten sind, und eine zweite Region, Region 2, begrenzt durch "Gleichmäßig gefüllt" und "Rein Endpunkte", in welcher die verfügbaren Skalierungskomponenten ein Gemisch aus Füll-Skalierungskomponenten und Skalierungskomponenten für überschüssige Endpunktenergie sind. As mentioned above, the generation of scale factor components than two regions or areas may be considered to comprise: a first region, Region 1, bounded by "pure basic" and "evenly filled" in which the scale factor components available, a mixture of basic and filler -Skalierungskomponenten are, and a second region, region 2, bounded by "evenly filled" and "all endpoints" in which the available scale factor components are a mixture of fill scale factor components, and scale factor components excess endpoint energy. Die Grenzbedingung "Rein Grund-" liegt vor, wenn die Richtungs-gewichtete_xcor gleich Eins ist. The boundary condition "pure basic" is when the direction gewichtete_xcor is one. Region 1 (Grund- und Füll-) erstreckt sich von dieser Grenze bis zu dem Punkt, wo die Richtungs-gewichtete_xcor gleich Zufälliger_xcor ist, dem "gleichmäßig gefüllten" Zustand. Region 1 (basic and fill) extends from that boundary to the point where the direction gewichtete_xcor is equal to random_xcor, the "evenly filled" condition. Die Grenzbedingung "Rein Endpunkte" liegt vor, wenn die Richtungs-gewichtete_xcor gleich Null ist. The boundary condition "all endpoints" is when the direction gewichtete_xcor is zero. Region 2 (Füll- und Endpunkt) erstreckt sich von der Grenzbedingung "Gleichmäßig gefüllt" bis zur Grenzbedingung "Rein Endpunkte". Region 2 (fill and endpoint) extends from the boundary condition "evenly filled" boundary condition to the "all endpoints". Der "Gleichmäßig gefüllt"-Grenzpunkt kann als entweder in Region 1 oder in Region 2 liegend angesehen werden. The "evenly filled" -Grenzpunkt can be considered to fall in Region 1 and Region 2 as in either. Wie unten erwähnt, ist der genaue Grenzpunkt nicht kritisch. As mentioned below, the precise boundary point is not critical.
  • 8 8th veranschaulicht, dass, während die Grund-Skalierungskomponente(n) im Wert abnimmt (abnehmen), die Füll-Skalierungskomponenten im Wert zunehmen, wobei sie ein Maximum erreichen, wenn die Grund-Skalierungskomponente(n) einen Nullwert erreicht (erreichen), an welchem Punkt, während die Füll-Skalierungskomponenten im Wert abnehmen, die Skalierungskomponenten für überschüssige Endpunktenergie im Wert zunehmen. illustrates that, while the dominant scale factor component (s) decreases in value (decrease), the fill scale factor components increase in value, reaching a maximum as the dominant scale factor component (s) reaches a zero value (reach) to which point while the fill scale factor components decline in value, the excess endpoint energy scale factor components increase in value. Das Ergebnis bei Anwendung auf eine geeignete Matrix, welche die Eingangssignale des Moduls empfängt, ist eine Ausgangssignalverteilung, welche ein kompaktes Klangbild liefert, wenn die Eingangssignale stark korreliert sind, welches bei abnehmender Korrelation vom kompakten in einen breiten Zustand auseinandergeht (sich verbreitert) und bei noch weiter, bis hin zum stark unkorrelierten Zustand, abnehmender Korrelation sich nach und nach vom breiten Zustand in mehrere Klangbilder jeweils an einem Endpunkt aufspaltet oder auswärts biegt. The result, when applied to an appropriate matrix that receives the input signals of the module, is an output signal distribution that provides a compact sound image when the input signals are highly correlated, which diverges with decreasing correlation from the compact in a wide state (widens) and further, to the highly uncorrelated state, decreasing correlation gradually splits from the wide state into a plurality of sound patterns each at an endpoint or outward bends.
  • Obwohl es wünschenswert ist, dass es ein einziges räumlich kompaktes Klangbild (in der nominalen laufenden Grundrichtung der Eingangssignale) für den Fall voller Korrelation und eine Vielzahl von räumlich kompakten Klangbildern (jeweils an einem Endpunkt) für den Fall einer Korrelation gleich Null gibt, kann das räumlich ausgebreitete Klangbild zwischen diesen Extremen auf andere Weisen als wie in Although it is desirable that in the case of full correlation and a plurality of spatially compact sound images of zero indicates a single spatially compact sound image (at the nominal ongoing primary direction of the input signals) (each at an endpoint) for the case of a correlation same, which can spatially spread sound image between those extremes in ways other than as described in 8 8th gezeigt erreicht werden. be achieved shown. Es ist zum Beispiel nicht kritisch, dass die Werte der Füll-Skalierungskomponenten für den Fall Zufällige_xcor = Richtungsgewichtete_xcor ein Maximum erreichen oder dass die Werte der drei Skalierungskomponenten sich linear ändern, wie gezeigt. It is not critical, for example, that the values ​​of the fill scale factor components for the case random_xcor = direction-reach a maximum or that the values ​​of the three scale factor components change linearly as shown. Veränderungen der Beziehungen in Changes in relationships 8 8th (und der hierin ausgedrückten, der Figur zugrundeliegenden Gleichungen) und anderer Beziehungen zwischen einem geeigneten Messwert der Kreuzkorrelation und Skalierungswerten, welche dazu taugen, die kompakte Grund- bis weit ausgebreitete bis kompakte Endpunkte-Signalverteilung für einen Messwert der Kreuzkorrelation von stark korreliert bis stark unkorreliert zu erzeugen, werden durch die vorliegende Erfindung ebenfalls betrachtet. (And expressed herein, FIG underlying equations) and other relationships between a suitable measure of cross-correlation and scale values ​​that are good to the compact ground until well spread correlated to compact endpoints signal distribution for a measure of cross-correlation of strong to strong uncorrelated to produce, are also contemplated by the present invention. Zum Beispiel statt durch Verwendung eines Zwei-Regionen-Ansatzes wie oben beschrieben eine kompakte Grund- bis weit ausgebreitete bis kompakte Endpunkte-Signalverteilung zu gewinnen, können solche Ergebnisse durch einen mathematischen Ansatz erzielt werden, wie durch Verwendung der pseudo-inversenbasierten Gleichungsauflösung. For example, instead of using a two-region approach as described above a compact basic to far spread to win to compact endpoints signal distribution, such results can be achieved by a mathematical approach, such as by using the pseudo-inverse-based equation resolution.
  • Beispiele von Ausgangsskalierungen Examples of output scaling
  • Eine Reihe idealisierter Darstellungen, A series of idealized representations, 9A 9A und and 9B 9B bis to 16A 16A und and 16B 16B , veranschaulichen die Ausgangsskalierungen eines Moduls für verschiedene Beispiele von Eingangssignalbedingungen. , Illustrate the output scale factors of a module for various examples of input signal conditions. Zur Vereinfachung wird ein einziges, eigenständiges Modul angenommen, so dass die Skalierungen, die es für eine variable Matrix erzeugt, die endgültigen Skalierungen sind. For simplicity, a single, stand-alone module is assumed so that the scale factors it produces for a variable matrix are the final scale factors. Das Modul und eine mit ihm verknüpfte variable Matrix haben zwei Eingangskanäle (wie "Links" L und "Rechts" R), welche mit zwei Endpunkt-Ausgangskanälen (welche ebenfalls als L und R bezeichnet werden können) zusammenfallen. The module and an associated variable matrix have with him two input channels (such as "links" L and "right" R) provided with two endpoint output channels (which can also be referred to as L and R) coincide. In dieser Reihe von Beispielen gibt es drei innere Ausgangskanäle (wie "Links mittig" Lm, "Zentrum" C und "Rechts mittig" Rm). In this series of examples, there are three interior output channels (such as "left center" ch, "center" C and "Right in the middle" Rm).
  • Die Bedeutungen von "Rein Grund-", "Grund- und Füll- gemischt", "Gleichmäßig gefüllt", "Füll- und Endpunkte gemischt", und "Rein Endpunkte" werden im Zusammenhang mit den Beispielen in The meanings of "pure basic", "Basic and fillers mixed", "evenly filled", "mixed fill and endpoints", and "all endpoints" in connection with the examples in 9A 9A und and 9B 9B bis to 16A 16A und and 16B 16B genauer erläutert. explained in more detail. Bei jedem Paar von Figuren (zum Beispiel 9A und 9B) zeigt die Figur "A" die Energiepegel von zwei Eingängen, "Links" L und "Rechts" R, und zeigt die Figur "B" Skalierungskomponenten für die fünf Ausgänge, "Links" L, "Links mittig" Lm, "Zentrum" C, "Rechts mittig" Rm und "Rechts" R. Die Figuren sind nicht maßstabsgetreu. In each pair of figures (for example 9A and 9B) shows the figure "A" the energy levels of two inputs, "links" L and "right" R, and displays the character "B" scale factor components for the five outputs, "links" L, "left-center" ch, "center" C, "right in the middle" Rm and "right" R. The figures are not to scale.
  • In In 9A 9A sind die als zwei senkrechte Pfeile dargestellten Eingangsenergiepegel gleich. as two vertical arrows input energy levels shown are the same. Darüber hinaus ist sowohl die Richtungs-gewichtete_xcor (als auch die Effektive_xcor) 1,0 (volle Korrelation). In addition, both the direction gewichtete_xcor (and the effective_xcor) is 1.0 (full correlation). In diesem Beispiel gibt es nur eine einzige Skalierung ungleich Null, in In this example, there is only one scaling is not zero, in 9B 9B als ein einzelner senkrechter Pfeil bei C dargestellt, welche auf den zentralen inneren Kanal-C-Ausgang angewendet wird, was in einem räumlich kompakten Grundsignal resultiert. represented as a single vertical arrow at C, which is applied to the central interior channel C output, resulting in a spatially compact dominant signal. In diesem Beispiel ist der Ausgang zentriert (L/R = 1) und fällt daher zufällig mit dem zentralen inneren Ausgangskanal C zusammen. In this example, the output is centered (L / R = 1) and therefore coincides with the central randomly interior output channel C. Wenn es keinen übereinstimmenden Ausgangskanal gibt, wird das Grundsignal in angemessenen Anteilen auf die nächstgelegenen Ausgangskanäle angewendet, um das Grundsignal auf die richtige virtuelle Position zwischen diesen zu schwenken. If there is no matching output channel, the fundamental signal is applied in the appropriate proportions to the nearest output channels to swing the fundamental signal to the correct virtual location between them. Wenn es zum Beispiel keinen zentralen Ausgangskanal C gäbe, hätten die Ausgangskanäle "Links mittig" Lm und "Rechts mittig" Rm Skalierungen ungleich Null, so dass das Grundsignal in gleichem Maß auf die Ausgänge Lm und Rm angewendet würde. For example, if there were no central output channel C, the output channels "left center" ch and had "Right in the middle" Rm scales equal to zero, so that the basic signal would be applied in equal measure to the outputs Lm and Rm. In diesem Fall voller Korrelation (reines Grundsignal) gibt es keine Füll- und keine Endpunkt-Signalkomponenten. In this case, full correlation (pure fundamental signal) there is no fill and no endpoint signal components. Mithin sind die durch Block Thus, the by block 467 467 ( ( 4C 4C ) erzeugten vorläufigen Skalierungen die gleichen wie die durch Block ) Generated preliminary scale factors the same as those by block 361 361 erzeugten normierten Grund-Skalierungskomponenten. normalized dominant scale factor components produced.
  • In In 10A 10A sind die Eingangsenergiepegel gleich, aber ist Richtungs-gewichteter_xcor kleiner als 1,0 und größer als Zufälliger_xcor. the input energy levels are equal, but direction-weighted_xcor is less than 1.0 and greater than random_xcor. Folglich sind die Skalierungskomponenten diejenigen der Region 1 – gemischte Grund- und Füll-Skalierungskomponenten. mixed base and fill scale factor components - hence the scaling components those of Region 1 are. Die größere der normierten Grund-Skalierungskomponente (aus Block The greater of the normalized dominant scale factor component (from block 361 361 ) und der normierten Füll-Skalierungskomponente (aus Block ) And the normalized fill scale factor component (from block 363 363 ) wird (durch Block ) Is (by block 367 367 ) auf jeden Ausgangskanal angewendet, so dass die Grundskalierung sich beim gleichen zentralen Ausgangskanal C wie in ) Is applied to each output channel, so that the base scale is at the same central output channel C as in 10B 10B befindet, aber kleiner ist, und die Füll-Skalierungen bei jedem der anderen Ausgangskanäle L, Lm, Rm und R (einschließlich der Endpunkte L und R) erscheinen. is, but is smaller, and the fill scale factors appear at each of the other output channels L, Lm, Rm and R (including the endpoints L and R).
  • In In 11A 11A bleiben die Eingangsenergiepegel gleich, aber Richtungs-gewichtete_xcor Zufällige_xcor. the input energy levels remain equal, but direction gewichtete_xcor random_xcor. Folglich sind die Skalierungen, Consequently, the scale factors, 11B 11B , diejenigen der Grenzbedingung zwischen Regionen 1 und 2 – des gleichmäßig gefüllten Zustands, in welchem es keine Grund- oder Endpunkt-Skalierungen, nur Füll-Skalierungen mit dem gleichen Wert an jedem Ausgang gibt (deshalb "gleichmäßig gefüllt"), wie durch die gleichen Pfeile an jedem Ausgang angezeigt. , Those of the boundary condition between Regions 1 and 2 - the evenly filled condition in which there is no basic or endpoint scale factors, just fill scale factors having the same value at each output (hence, "evenly filled"), as indicated by the same arrows at each output display. Die Füll-Skalierungspegel erreichen ihren höchsten Wert in diesem Beispiel. The fill scale factor levels reach their highest value in this example. Wie unten erörtert, können Füll-Skalierungen je nach Eingangssignalbedingungen ungleichmäßig, wie in einer sich verkleinernden Weise, angewendet werden. As discussed below, fill scale factors may be employed as in a contracting manner depending on input signal conditions uneven.
  • In In 12A 12A bleiben die Eingangsenergiepegel gleich, aber Richtungs-gewichtete_xcor ist kleiner als Zufällige_xcor und größer als Null (Region 2). the input energy levels remain equal, but direction-gewichtete_xcor is less than random_xcor and greater than zero (Region 2). Folglich gibt es, wie in Consequently, there are as in 12B 12B gezeigt, Füll- und Endpunkt-Skalierungen, aber keine Grundskalierungen. shown, fill and endpoint scale factors, but no fundamental scaling.
  • In In 13A 13A bleiben die Eingangsenergiepegel gleich, aber Richtungs-gewichtete_xcor ist Null. the input energy levels remain equal, but direction gewichtete_xcor is zero. Folglich sind die in Consequently, the in are 13B 13B gezeigten Skalierungen diejenigen der Grenzbedingung "Rein Endpunkte". Scaling those of the boundary condition "all endpoints" shown. Es gibt keine inneren Ausgangsskalierungen, nur Endpunkt-Skalierungen. There are no interior output scale factors, only endpoint scale.
  • In den Beispielen in The examples in 9A 9A / / 9B 9B bis to 13A 13A / / 13B 13B ist die Richtungs-gewichtete_xcor (wie durch Block is the direction gewichtete_xcor (as indicated by block 441 441 in in 4B 4B erzeugt) gleich der Nachbar-kompensierten_xcor (wie durch Block produced) is equal to the neighbor kompensierten_xcor (as indicated by block 439 439 in in 4B 4B erzeugt), weil die Energiepegel der zwei Eingänge gleich sind. created), because the energy levels of the two inputs are equal. In In 14A 14A jedoch sind die Eingangsenergiepegel nicht gleich (L ist größer als R). However, the input energy levels are not equal (L is greater than R). Obwohl in diesem Beispiel die Nachbar-gewichtete_xcor gleich Zufälliger_xcor ist, sind die in Although in this example, the neighbor gewichtete_xcor equals random_xcor are in 14B 14B gezeigten resultierenden Skalierungen nicht gleichmäßig auf alle Kanäle angewendete Füll-Skalierungen wie im Beispiel in resulting scalings not evenly applied to all the channels fill scale as shown in the example in 11A 11A und and 11B 11B . , Stattdessen bewirken die ungleichen Eingangsenergiepegel einen proportionalen Anstieg der Richtungs-gewichteten_xcor (proportional zu dem Maß, in welchem die nominale laufende Grundrichtung von ihrer zentralen Position abweicht), so dass sie größer als die Nachbar-kompensierte_xcor wird, was bewirkt, dass die Skalierungen mehr zu "Rein Grund-" hin gewichtet werden (wie in Instead, the unequal input energy levels cause a proportional increase in direction-weighted_xcor (proportional to the degree to which the nominal ongoing primary direction of its central position is different), so that it becomes greater than the neighbor-compensated_xcor, thereby causing the scale factors more to are "pure basic" weighted down (as in 8 8th gezeigt). shown). Dies ist ein erwünschtes Ergebnis, weil stark L- oder R-gewichtete Signale keine große Breite aufweisen sollten; This is a desired result because strongly L- or R-weighted signals should not have a large width; sie sollten eine kompakte Breite nahe dem Endpunkt des L- oder R-Kanals haben. they should have a compact width near the end point of the L- or R-channel. Der in in 14B 14B gezeigte resultierende Ausgang besteht aus einer Grundskalierung ungleich Null, welche sich näher am L-Ausgang als am R-Ausgang befindet (die nachbar-kompensierten Richtungsinformationen plazieren die Grundkomponente in diesem Fall zufällig genau auf der Position "Links mittig" Lm), reduzierten Füll- Skalierungsamplituden und keinen Endpunkt-Skalierungen (die Richtungsgewichtung drückt den Betrieb in Region 1 in resulting output shown consists of a basic scaling equal to zero, which is closer to the L output than the R output (the neighbor-compensated direction information to place the base component in this case by chance exactly on the position "left center" Lm), reduced fill scaling amplitudes, and no endpoint scale factors (the direction weighting pushes the operation into region 1 in 8 8th (gemischt Grund- und Füll-)). (Mixed primary and fill)).
  • Die den Skalierungen in The scales in the 14B 14B entsprechenden fünf Ausgänge können wie folgt ausgedrückt werden: five corresponding outputs can be expressed as follows: Lout = Lt(SF L ) Lout = Lt (SF L) MidLout = ((0,92)Lt + (0,38)Rt))(SF MidL ) MIDIout = ((0.92) Lt + (.38) Rt)) (SF MidL) Cout = ((0,45) Lt + (0,45) Rt))(SF C ) Cout = ((.45) Lt + (.45) Rt)) (SF C) MidRout = ((0,38)Lt + (0,92)Lt))(SF MidR ) MidRout = ((.38) Lt + (.92) Lt)) (SF MIDR) Rout = Rt(SF R ). Rout = Rt (SF R).
  • Mithin sind im Beispiel in Consequently, in the example in 14B 14B , obwohl die Skalierungen (SF) für jeden der vier Ausgänge außer MidLout gleich sind (Füll-), die entsprechenden Signalausgänge nicht gleich, weil Lt größer als Rt ist (was in mehr Signalausgang nach links hin resultiert) und der Grundausgang bei "Mitte links" größer ist, als die Skalierung anzeigt. Even though the scale factors (SF) for each of the four outputs other than MIDIout are equal (fill), the corresponding signal outputs are not equal because Lt is larger than Rt and the ground output (resulting in more signal output toward the left results) in "middle left "is greater than the scale displays. Weil die nominale laufende Grundrichtung mit dem Ausgangskanal "Mitte links" zusammenfällt, ist das Verhältnis von Lt zu Rt das gleiche wie die Matrixkoeffizienten für den Ausgangskanal "Mitte links", nämlich 0,92 zu 0,38. Because the nominal ongoing primary direction with the output channel coincides "middle left", is the ratio of Lt to Rt is the same as the matrix coefficients for the output channel "middle left", namely 0.92 to 0.38. Nehmen wir an, dass diese die tatsächlichen Amplituden für Lt und Rt sind. Let's say that these are the actual amplitudes for Lt and Rt. Um die Ausgangspegel zu berechnen, multipliziert man diese Pegel mit den entsprechenden Matrixkoeffizienten, addiert und skaliert mit den jeweiligen Skalierungen: To calculate the output levels, one multiplies these levels by the corresponding matrix coefficients, adds, and scales by the respective scale factors: Ausgangsamplitude (Ausgangskanal_sub_i) = sf (i)·(Lt_Koeff(i)·Lt + Rt_Koeff(i)·Rt) Output amplitude (Ausgangskanal_sub_i) = sf (i) * (Lt_Koeff (i) * Lt + Rt_Koeff (i) * Rt)
  • Obwohl man vorzugsweise die Mischung aus Amplituden- und Energieaddition berücksichtigt (wie bei den mit Although one preferably takes into account the mix of amplitude and energy addition (as in the with 6A 6A zusammenhängenden Berechnungen), ist in diesem Beispiel die Kreuzkorrelation ziemlich hoch (große Grund-Skalierung) und kann eine normale Summierung durchgeführt werden: related calculations), in this example, the cross-correlation rather high (large scale factor) and can be a normal summation are performed: Lout = 0,1·(1·0,92 + 0·0,38) = 0,092 Lout = 0.1 * (1 * 0.92 + 0 * 0.38) = 0.092 MidLout = 0,9·(0,92·0,92 + 0,38·0,38) = 0,900 MIDIout = 0.9 * (0.92 * 0.92 + 0.38 · 0.38) = 0.900 Cout = 0,1·(0,71·0,92 + 0,71·0,38) = 0,092 Cout = 0.1 * (0.71 * 0.92 + 0.71 * 0.38) = 0.092 MidRout = 0,1·(0,38·0,92 + 0,92·0,38) = 0,070 MidRout = 0.1 * (0.38 * 0.92 + 0.92 * 0.38) = 0.070 Rout = 0,1·(0·0,92 +1·0,38) = 0,038 Rout = 0.1 * (0 * 0.92 + 1 * 0.38) = 0.038
  • Mithin zeigt dieses Beispiel, dass, weil Lt größer als Rt ist, die Signalausgänge an Lout, Cout, MidRout und Rout ungleich sind, obwohl die Skalierungen für diese Ausgänge gleich sind. Consequently, this example shows that because Lt is larger than Rt, the signal outputs of Lout, Cout, MidRout and Rout are unequal, although the scales are the same for these outputs.
  • Die Füll-Skalierungen können auf die Ausgangskanäle gleichverteilt sein wie in den Beispielen in The fill scale factors may be equally distributed to the output channels as in the examples in 10B 10B , . 11B 11B , . 12B 12B und and 14B 14B gezeigt. shown. Alternativ können die Füll-Skalierungskomponenten, statt einheitlich zu sein, auf irgendeine Weise als eine Funktion der (korrelierten) Grund- und/oder (unkorrelierten) Endpunkt-Eingangssignalkomponenten (oder, äquivalent, als eine Funktion des Werts "Richtungs-gewichtete_xcor") mit der Position variiert werden. Alternatively, the fill scale factor components, rather than being uniform in any way (correlated) as a function of the fundamental and / or (uncorrelated) endpoint input signal components (or, equivalently, as a function of the value of "direction gewichtete_xcor") with the position can be varied. Bei mäßig hohen Werten von Richtungs-gewichteter_xcor können die Füll-Skalierungskomponenten-Amplituden sich zum Beispiel konvex krümmen, so dass Ausgangskanäle nahe der nominalen laufenden Grundrichtung mehr Signalpegel empfangen als weiter entfernte Kanäle. At moderately high values ​​of direction-weighted_xcor, the fill scale factor component amplitudes may curve convexly, for example, such that output channels receive more signal level close to the nominal ongoing primary direction than more distant channels. Für Richtungs-gewichtete_xcor = Zufällige_xcor können die Füll-Skalierungskomponenten-Amplituden sich zu einer gleichmäßigen Verteilung verflachen, und für Richtungs-gewichtete_xcor < Zufällige_xcor können die Amplituden sich konkav krümmen, was Kanäle nahe den Endpunkt-Richtungen begünstigt. For directional gewichtete_xcor = random_xcor, the fill scale factor component amplitudes may flatten to an even distribution, and for direction gewichtete_xcor <random_xcor, the amplitudes may curve concavely, favoring channels near the endpoint directions.
  • Beispiele solcher gekrümmter Füll-Skalierungsamplituden sind in Examples of such curved fill scale factor amplitudes are in 15B 15B und and 16B 16B gezeigt. shown. Der Ausgang in The output in 15B 15B resultiert aus einem Eingang ( (Resulting from an input 15A 15A ), welcher der gleiche wie in oben beschriebener ), Which is the same as in the above described 10A 10A ist. is. Der Ausgang in The output in 16B 16B resultiert aus einem Eingang ( (Resulting from an input 16A 16A ), welcher der gleiche wie in oben beschriebener ), Which is the same as in the above described 12B 12B ist. is.
  • Kommunikation zwischen Modul und Überwacher hinsichtlich Nachbarpegeln und Nachbarpegeln höherer Ordnung Communication between module and supervisor terms neighbor levels and higher-order neighbor levels
  • Jedes Modul in einer Anordnung aus mehreren Modulen wie im Beispiel in Each module, in an arrangement of several modules as in the example in 1 1 und and 2 2 erfordert zwei Mechanismen, um die Kommunikation zwischen ihm und einem Überwacher wie Überwacher requires two mechanisms to facilitate communication between him and a supervisor, such as supervisor 201 201 in in 2 2 zu unterstützen: to support:
    • (a) einen zum Auslesen und Berichten der Informationen, welche der Überwacher benötigt, um Nachbarpegel und Nachbarpegel höherer Ordnung (wenn vorhanden) zu berechnen. (A) a for reading and reporting the information required by the supervisor to calculate neighbor levels and higher-order neighbor levels (if any). Die vom Überwacher benötigten Informationen bestehen aus der jedem der Eingänge des Moduls zuzuschreibenden geschätzten inneren Gesamtenergie wie zum Beispiel durch die Anordnung in The information required by the supervisor consist of each of the inputs of the module total estimated interior energy attributable such as by the arrangement in 6A 6A erzeugt. generated.
    • (b) einen anderen zum Empfangen und Anwenden der Nachbarpegel (wenn vorhanden) und Nachbarpegel höherer Ordnung (wenn vorhanden) vom Überwacher. (B) another to receive and apply the neighbor levels (if any) and higher-order neighbor levels (if any) from the supervisor. Im Beispiel in In the example in 4B 4B werden die Nachbarpegel in jeweiligen Kombinatoren , the neighbor levels in respective combiners 431 431 und and 433 433 von den geglätteten Energiepegeln jedes Eingangs subtrahiert und werden die Nachbarpegel höherer Ordnung (wenn vorhanden) in jeweiligen Kombinatoren the higher-order neighbor levels are from the smoothed energy levels of each input and subtracted (if present) in respective combiners 431 431 , . 433 433 und and 435 435 von den geglätteten Energiepegeln jedes Eingangs und der gemeinsamen Energie über die Kanäle subtrahiert. subtracted from the smoothed energy levels of each input and the common energy across the channels.
  • Sobald einem Überwacher alle geschätzten inneren Gesamtenergiebeiträge jedes Eingangs jedes Moduls bekannt sind: Once a monitor all the total estimated interior energy contributions of each input of each module is known:
    • (1) ermittelt er, ob die geschätzten inneren Gesamtenergiebeiträge jedes Eingangs (summiert aus allen mit diesem Eingang verbundenen Modulen) den verfügbaren Gesamtsignalpegel an diesem Eingang übersteigen. (1) it determines if the total estimated interior energy contributions of each input (summed from all the modules connected to that input) exceeds the total available signal level at that input. Wenn die Summe den verfügbaren Gesamtpegel übersteigt, skaliert der Überwacher jede von jedem mit diesem Eingang verbundenen Modul berichtete innere Energie zurück, so dass sie sich zum Gesamt-Eingangspegel summieren. If the sum exceeds the total level available, the supervisor scales each associated with each of said input module reported back internal energy, so that they sum to the total input level.
    • (2) informiert er jedes Modul über seine Nachbarpegel an jedem Eingang als die Summe aller anderen inneren Energiebeiträge dieses Eingangs (wenn vorhanden). (2) it informs each module of its neighbor levels at each input as the sum of all other internal energy contributions of that input (if any).
  • Nachbarpegel höherer Ordnung sind Nachbarpegel eines oder mehrerer Module höherer Ordnung, welche die Eingänge eines niedrigerpegeligen Moduls gemeinsam nutzen. higher-order neighbor levels are neighbor levels of one or more higher-order modules that use the inputs of a module niedrigerpegeligen together. Die obige Berechnung von Nachbarpegeln betrifft nur Module an einem bestimmten Eingang, welche auf der gleichen Hierarchieebene liegen: alle Drei-Eingangs-Module (wenn vorhanden), dann alle Zwei-Eingangs-Module usw. Ein Nachbarpegel höherer Ordnung eines Moduls ist die Summe aller Nachbarpegel aller Module höherer Ordnung an diesem Eingang (dh der Nachbarpegel höherer Ordnung an einem Eingang eines Zwei-Eingangs-Moduls ist die Summe aller Module dritter, vierter und höherer Ordnung, wenn vorhanden, welche den Knoten eines Zwei-Eingangs-Moduls gemeinsam nutzen). The above calculation of neighbor levels relates only to modules at a particular input which lie on the same level of hierarchy: all the three-input modules (if any), then all the two-input modules, etc. A higher order module neighbor levels the sum of all neighbor levels of all the higher order at this input modules (ie, the higher order at an input of a two-input module neighbor levels is the sum of all the third, fourth and higher order modules, if any, which use the nodes of a two-input module shared) , Sobald einem Modul bekannt ist, was seine Nachbarpegel höherer Ordnung an einem bestimmten seiner Eingänge sind, subtrahiert es sie zusammen mit den Nachbarpegeln der gleichen Hierarchieebene vom Gesamt-Eingangsenergiepegel dieses Eingangs, um den nachbarkompensierten Pegel an diesem Eingangsknoten zu gewinnen. Once known a module, what are its higher-order at a certain of its inputs neighbor levels, it subtracts them, along with the neighboring levels of the same hierarchical level of the total input energy level of that input, to win the neighbor-compensated level at that input node. Dies ist in This is in 4B 4B gezeigt, wo die Nachbarpegel für Eingang shown, where the neighbor levels for input 1 1 und Eingang m in Kombinatoren and input m in combiners 431 431 beziehungsweise respectively 433 433 von den Ausgängen der variablen langsamen Glättungsglieder from the outputs of the variable slow smoothers 425 425 und and 427 427 subtrahiert werden und die Nachbarpegel höherer Ordnung für Eingang are subtracted and the higher order input neighbor levels 1 1 , Eingang m und die gemeinsame Energie in Kombinatoren , Input m and the common energy in combiners 431 431 , . 433 433 beziehungsweise respectively 435 435 von den Ausgängen der variablen langsamen Glättungsglieder from the outputs of the variable slow smoothers 425 425 , . 427 427 und and 429 429 subtrahiert werden. subtracted.
  • Ein Unterschied zwischen der Verwendung von Nachbarpegeln und Nachbarpegeln höherer Ordnung zur Kompensation besteht darin, dass die Nachbarpegel höherer Ordnung auch verwendet werden, um die gemeinsame Energie über die Eingangskanäle zu kompensieren (zB durch die Subtraktion eines Nachbarpegels höherer Ordnung in Kombinator One difference between the use of neighbor levels and neighboring levels higher order for compensation is that the higher-order neighbor levels are also used to compensate the common energy across the input channels (for example, by the subtraction of a higher-order neighbor level in combiner 435 435 ). ). Die Erklärung für diesen Unterschied ist, dass der gemeinsame Pegel eines Moduls durch benachbarte Module der gleichen Hierarchieebene nicht beeinflusst wird, aber durch ein Modul höherer Ordnung, welches alle Eingänge eines Moduls mitnutzt, beeinflusst werden kann. The explanation for this difference is that the common level of a module is not affected by adjacent modules of the same hierarchy level, but may be affected by a higher-order module which mitnutzt all inputs of a module.
  • Nehmen wir zum Beispiel Eingangskanäle Ls (Links Surround), Rs (Rechts Surround) und Oben, mit einem inneren Ausgangskanal in der Mitte des Dreiecks zwischen ihnen (erhöhter Ring hinten), und dazu einen inneren Ausgangskanal auf einer Linie zwischen Ls und Rs (horizontaler Hauptring hinten) an, benötigt der frühere Ausgangskanal ein Drei-Eingangs-Modul, um das allen drei Eingängen gemeinsame Signal wiederzugewinnen. Take, for example, input channels Ls (Left Surround), Rs (Right surround), and Top, with an interior output channel in the middle of the triangle between them (elevated ring rear), plus an interior output channel (on a line between Ls and Rs horizontal main ring back) to, the former output channel needs a three-input module to recover the common to all three input signal. Dann benötigt der letztere Ausgangskanal, da er auf einer Linie zwischen zwei Eingängen (Ls und Rs) liegt, ein Zwei-Eingangs-Modul. Then uses the latter output channel, as it lies on a line between two inputs (Ls and Rs), a two-input module. Jedoch enthält der durch das Zwei-Eingangs-Modul beobachtete gemeinsame Gesamt-Signalpegel gemeinsame Elemente des Drei-Eingangs-Moduls, welche nicht zum letzteren Ausgangskanal gehören; However, the observed through the two-input module common overall signal level includes common elements of the three input module that do not belong to the latter output channel; daher subtrahiert man die Quadratwurzel der paarweisen Produkte der Nachbarpegel höherer Ordnung von der gemeinsamen Energie des Zwei-Eingangs-Moduls, um zu ermitteln, wieviel gemeinsame Energie ausschließlich seinem inneren Kanal (dem zuletzt erwähnten) zu verdanken ist. Therefore, one subtracts the square root of the pairwise products of the higher order of the common energy of the two-input module neighbor levels to determine how much common energy is due solely to its interior channel (the last-mentioned). Mithin ist in Therefore is 4B 4B vom geglätteten gemeinsamen Energiepegel (aus Block from the smoothed common energy level (from block 429 429 ) der abgeleitete gemeinsame Pegel höherer Ordnung subtrahiert, um einen nachbar-kompensierten gemeinsamen Energiepegel (aus Kombinator ) Of the higher-order common level derived subtracted to a neighbor-compensated common energy level (from combiner 435 435 ) zu gewinnen, welcher vom Modul verwendet wird, um (in Block which is used by the module to win) to (at block 439 439 ) die Nachbar-kompensierte_xcor zu berechnen. ) To calculate the neighbor-compensated_xcor.
  • Die vorliegende Erfindung und ihre verschiedenen Aspekte können in Analogschaltungen oder wahrscheinlicher als Software-Funktionen, welche in digitalen Signalprozessoren, programmierten digitalen Universalcomputern und/oder speziellen digitalen Computern ausgeführt werden, implementiert sein. The present invention and its various aspects may be implemented in analog circuitry, or more probably as software functions, which in digital signal processors, programmed general purpose digital computers and / or special purpose digital computers, be implemented. Schnittstellen zwischen analogen und digitalen Signalströmen können in entsprechender Hardware und/oder als Funktionen in Software und/oder Firmware ausgeführt sein. Interfaces between analog and digital signal streams may be performed in appropriate hardware and / or as functions in software and / or firmware. Obwohl die vorliegende Erfindung und ihre verschiedenen Aspekte analoge oder digitale Signale verwenden können, werden in praktischen Anwendungen die meisten oder alle Verarbeitungsfunktionen wahrscheinlich auf digitalem Gebiet an digitalen Signalströmen, in welchen Audiosignale durch Abtastungen dargestellt sind, ausgeführt. Although the present invention and its various aspects may use analog or digital signals, most or all processing functions are likely to be executed in the digital domain on digital signal streams in which audio signals are represented by samples in practical applications.

Claims (52)

  1. Verfahren zum Umsetzen von M Audio-Eingangssignalen, welche jeweils mit einer Richtung verknüpft sind, in N Audio-Ausgangssignale, welche jeweils mit einer Richtung verknüpft sind, wobei N größer als M ist und M zwei oder mehr ist, enthaltend das Vorsehen einer oder mehrerer variabler Matrizen ( A process for translating M audio input signals, which are each associated with a direction, to N audio output signals, which are each associated with a direction, wherein N is greater than M and M is two or more, comprising providing one or more variable matrices ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) für jede variable Matrix ( ) (For each variable matrix 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) das Anlegen von m der M Audio-Eingangssignale daran und das Ableiten von n der N Audio-Ausgangssignale daraus, wobei, wenn es nur eine variable Matrix gibt, m gleich M und n gleich N ist und, wenn es eine Vielzahl von Matrizen gibt, m eine Teilmenge von M und n eine Teilmenge von N ist und die Werte von m und n für eine Matrix von denen anderer Matrizen abweichen können, das Steuern jeder variablen Matrix in Reaktion auf die an sie angelegten m Eingangssignale dergestalt, dass ein durch die aus ihr abgeleiteten n Ausgangssignale erzeugtes Schallfeld in der nominalen laufenden Grundrichtung der an sie angelegten m Eingangssignale ein kompaktes Klangbild hat, wenn solche Eingangssignale stark korreliert sind, wobei das Klangbild bei abnehmender Korrelation vom kompakten in einen breiten Zustand auseinandergeht und bei noch weiter, bis hin zum stark unkorrelierten Zustand, abnehmender Korrelation sich nach und nach in mehrere kompakte Klangbilder jeweils in einer mit einem an sie ange ) The application of m of the M audio input signals thereto and deriving from n of said N audio output signals therefrom, wherein when there is only one variable matrix, m is M and n is equal to N and if there are a plurality of matrices , m is a subset of m and n is a subset of N and the values ​​of m and n can differ for a matrix from those of other matrices, controlling such each variable matrix in response to the applied thereto m input signals that by the has a compact sound image therefrom derived n output signals generated sound field in the nominal ongoing primary direction of the applied thereto m input signals when such input signals are highly correlated, the sound diverges and further with decreasing correlation from the compact in a wide state, to for highly uncorrelated state, decreasing correlation gradually into multiple compact sound images, respectively, in a direction with a to them legten Eingangssignal verknüpften Richtung aufspaltet, und das Ableiten der N Audio-Ausgangssignale aus den Ausgangssignalen der einen oder mehreren variablen Matrizen ( stored input signal splits linked direction, and deriving the N audio output signals from the output signals of the one or more variable matrices ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ). ).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem jede der variablen Matrizen ( The method of claim 1, wherein each of said variable matrices ( 203 203 , . 24 24 - - 34 34 ) eine variable Matrix mit variablen Koeffizienten ist oder eine variable Matrix mit festen Koeffizienten und variablen Ausgängen ist und jede variable Matrix ( ) Is a variable matrix having variable coefficients or is a variable matrix having fixed coefficients and variable outputs, and each variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) durch Variieren der variablen Koeffizienten oder durch Variieren der variablen Ausgänge gesteuert wird. ) Is controlled by varying the variable coefficients or by varying the variable outputs.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem jede der variablen Matrizen ( The method of claim 1, wherein each of said variable matrices ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) gesteuert wird in Reaktion auf Maße: (1) der relativen Pegel ihrer Eingangssignale, und (2) der Kreuzkorrelation ihrer Eingangssignale. is controlled) in response to measures of: (1) the relative levels of its input signals, and (2) the cross-correlation of its input signals.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem für ein Maß der Kreuzkorrelation der an eine variable Matrix ( The method of claim 3, wherein the (a measure of cross-correlation to a variable matrix 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) angelegten Eingangssignale mit Werten in einem ersten Bereich, begrenzt durch einen Maximalwert und einen Referenzwert, das Schallfeld ein kompaktes Klangbild hat, wenn das Maß der Kreuzkorrelation der Maximalwert ist, und ein breit auseinandergehendes Klangbild hat, wenn das Maß der Kreuzkorrelation der Referenzwert ist, und für ein Maß der Kreuzkorrelation der an eine variable Matrix ( ) Applied input signals having values ​​in a first range, bounded by a maximum value and a reference value, the soundfield has a compact sound image when the measure of cross correlation is the maximum value, and a width apart continuous tone picture, when the measure of cross-correlation is the reference value, and (for a measure of cross-correlation to a variable matrix 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) angegelegten Eingangssignale mit Werten in einem zweiten Bereich, begrenzt durch den Referenzwert und einen Minimalwert, das Schallfeld das breit auseinandergehende Klangbild hat, wenn das Maß der Kreuzkorrelation der Referenzwert ist, und eine Vielzahl von kompakten Klangbildern jeweils in einer mit einem an die variable Matrix ( ) Is set input signals having values ​​in a second range, bounded by said reference value and a minimum value, the soundfield has widely diverging sound image when the measure of cross correlation is said reference value, and a plurality of compact sound images, each in a with a variable to the matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) angegelegten Eingangssignal verknüpften Richtung hat, wenn das Maß der Kreuzkorrelation der Minimalwert ist. ) Is set input signal has associated direction, when the measure of cross correlation is the minimum value.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem der Referenzwert etwa der Wert eines Maßes der Kreuzkorrelation der an jede variable Matrix ( The method of claim 4, wherein the reference value (such as the value of a measure of cross-correlation of the variable to each matrix 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) angegelegten Eingangssignale für den Fall gleicher Energie in jedem der Ausgangssignale jeder solchen variablen Matrix ist. ) Is set input signals for the case of equal energy in each of the output signals of each such variable matrix.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem ein Maß der relativen Pegel der Eingangssignale zu der variablen Matrix ( The method of claim 3 wherein a measure of the relative levels of the input signals to the variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) in Reaktion auf einen geglätteten Energiepegel jedes solchen Eingangssignals steht. ) Is in response to a smoothed energy level of each such input signal.
  7. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 6, bei welchem ein Maß der relativen Pegel der Eingangssignale der variablen Matrix ( The method of claim 3 or claim 6 wherein a measure of the relative levels of the input signals to the variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) eine nominale laufende Grundrichtung solcher Eingangssignale ist. ) Is a nominal ongoing primary direction of such input signals.
  8. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem ein Maß der Kreuzkorrelation der Eingangssignale einer variablen Matrix ( The method of claim 3 wherein a measure of cross-correlation of the input signals to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) in Reaktion auf eine geglättete gemeinsame Energie solcher Eingangssignale, geteilt durch die M-te Wurzel des Produkts des geglätteten Energiepegels jedes solchen Eingangssignals, steht, wobei M die Anzahl der Eingangssignale der variablen Matrix ( ) In response to a smoothed common energy of such input signals divided by the M th root of the product of the smoothed energy level of each such input signal, where M is the number of the input signals to the variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) ist. ) Is.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, bei welchem der geglättete Energiepegel jedes Eingangssignals einer variablen Matrix ( Method according to one of claims 6, 7 or 8 wherein the smoothed energy level of each input signal to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) durch Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante gewonnen wird. ) Is obtained by time-domain smoothing variable time constant.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, bei welchem der geglättete Energiepegel jedes Eingangssignals einer variablen Matrix ( Method according to one of claims 6, 7 or 8 wherein the smoothed energy level of each input signal to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) durch Frequenzbereichs-Glättung und Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante gewonnen wird. ) Is obtained by frequency-domain smoothing and time-domain smoothing variable time constant.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die gemeinsame Energie der Eingangssignale einer variablen Matrix ( The method of claim 8 wherein the common energy of the input signals to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) durch Kreuzmultiplizieren der Amplitudenpegel dieser Eingangssignale gewonnen wird. ) Is obtained by Kreuzmultiplizieren the amplitude level of the input signals.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem die geglättete gemeinsame Energie der Eingangssignale einer variablen Matrix ( The method of claim 11 wherein the smoothed common energy of the input signals to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) durch Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante der gemeinsamen Energie der Eingangssignale gewonnen wird. ) Is obtained by time-domain smoothing variable time constant of the common energy of the input signals.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem der geglättete Energiepegel jedes Eingangssignals einer variablen Matrix ( The method of claim 12 wherein the smoothed energy level of each input signal to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) durch Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante gewonnen wird. ) Is obtained by time-domain smoothing variable time constant.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem die geglättete gemeinsame Energie der Eingangssignale einer variablen Matrix ( The method of claim 11 wherein the smoothed common energy of the input signals to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) durch Frequenzbereichs-Glättung und Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante der gemeinsamen Energie dieser Eingangssignale gewonnen wird. ) Is obtained by frequency-domain smoothing and time-domain smoothing variable time constant of the common energy of the input signals.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem der geglättete Energiepegel jedes Eingangssignals einer variablen Matrix ( The method of claim 14 wherein the smoothed energy level of each input signal to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) durch Frequenzbereichs-Glättung und Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante gewonnen wird. ) Is obtained by frequency-domain smoothing and time-domain smoothing variable time constant.
  16. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 9, 10, 12, 13, 14 und 15, bei welchem die Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante durch Glättung mit sowohl einer festen Zeitkonstante als auch einer variablen Zeitkonstante ausgeführt wird. A method according to any one of claims 9, 10, 12, 13, 14 and 15, wherein the time-domain smoothing is performed with variable time constant by smoothing having both a fixed time constant and a variable time constant.
  17. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 9, 10, 12, 13, 14 und 15, bei welchem die Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante durch Glättung mit nur einer variablen Zeitkonstante ausgeführt wird. A method according to any one of claims 9, 10, 12, 13, 14 and 15, wherein the time-domain smoothing performed with a variable time constant by smoothing having only a variable time constant.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, bei welchem die variable Zeitkonstante in Stufen variabel ist. The method of claim 16 or claim 17, wherein said variable time constant is variable in steps.
  19. Verfahren nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, bei welchem die variable Zeitkonstante kontinuierlich variabel ist. The method of claim 16 or claim 17, wherein said variable time constant is continuously variable.
  20. Verfahren nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, bei welchem die variable Zeitkonstante in Reaktion auf Maße der relativen Pegel der Eingangssignale einer variablen Matrix ( The method of claim 16 or claim 17, wherein said variable time constant (in response to measures of the relative levels of the input signals to a variable matrix 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) und ihrer Kreuzkorrelation gesteuert wird. ) And their cross-correlation is controlled.
  21. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem der geglättete Energiepegel jedes Eingangssignals einer variablen Matrix ( The method of claim 6, wherein the smoothed energy level of each input signal to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) durch Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante der Energiepegel jedes Eingangssignals mit im wesentlichen der gleichen Zeitkonstante gewonnen wird. ) Is obtained by time-domain smoothing variable time constant, the energy level of each input signal with substantially the same time constant.
  22. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die Maß der relativen Pegel der Eingangssignale einer variablen Matrix ( The method of claim 3, wherein the measure of the relative levels of the input signals to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) und ihrer Kreuzkorrelation jeweils durch Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante, bei welcher auf jede Glättung die gleiche Zeitkonstante angewendet wird, gewonnen werden. ) And their cross-correlation are each obtained by time-domain smoothing variable time constant, wherein the same time constant is applied to each smoothing.
  23. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem das Maß der Kreuzkorrelation ein erstes Maß der Kreuzkorrelation der Eingangssignale einer variablen Matrix ( The method of claim 8, wherein the measure of cross-correlation is a first measure of cross-correlation of the input signals to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) ist und ein zusätzliches Maß der Kreuzkorrelation durch Anwenden eines Maßes der relativen Pegel solcher Eingangssignale auf das erste Maß der Kreuzkorrelation gewonnen wird, um ein richtungs- gewichtetes Maß der Kreuzkorrelation zu erzeugen. ) And an additional measure of cross-correlation by applying a measure of the relative levels of such input signals is obtained to the first measure of cross-correlation to produce a direction-weighted measure of cross-correlation.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, bei welchem ein weiteres zusätzliches Maß der Kreuzkorrelation der Eingangssignale einer variablen Matrix ( The method of claim 23, wherein a further additional measure of cross-correlation of the input signals to a variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) durch Anwenden einer Skalierung, welche einem Wert eines Maßes der Kreuzkorrelation solcher Eingangssignale etwa gleich ist, für den Fall gleicher Energie in jedem der Ausgänge der variablen Matrix ( ) (By applying a scaling, which is a value of a measure of cross-correlation of such input signals about the same, the same for the case of energy in each of the outputs of the variable matrix 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) gewonnen wird. ) is won.
  25. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem, wenn es mehr als eine variable Matrix ( The method of claim 1, wherein when it (more than one variable matrix 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) gibt, die variablen Matrizen ( ) Returns, the variable matrices ( 203 203 , . 24 24 - - 34 34 ) auch in Reaktion auf Informationen gesteuert werden, welche den Effekt einer oder mehrerer anderer variabler Matrizen ( ) Are also controlled in response to information which (the effect of one or more other variable matrices 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ), die das gleiche Eingangssignal empfangen, kompensieren. ) Which receive the same input signal, compensate.
  26. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 25, bei welchem das Ableiten der N Audio-Ausgangssignale aus den Ausgangssignalen von mehr als einer variablen Matrix ( The method of claim 1 or claim 25 wherein deriving said N audio output signals from the output signals of more than one variable matrix ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ) das Kompensieren mehrerer variabler Matrizen ( ) Compensating for multiple variable matrices ( 203 203 ; ; 24 24 - - 34 34 ), welche das gleiche Ausgangssignal erzeugen, umfasst. ), Which produce the same output signal comprises.
  27. Verfahren zum Umsetzen von M Audio-Eingangssignalen, welche jeweils mit einer Richtung verknüpft sind, in N Audio-Ausgangssignale, welche jeweils mit einer Richtung verknüpft sind, wobei N größer als M ist und M zwei oder mehr ist, umfassend das Vorsehen einer variablen M:N-Matrix ( A process for translating M audio input signals, which are each associated with a direction, to N audio output signals, which are each associated with a direction, wherein N is greater than M and M is two or more, comprising providing a variable M N-matrix ( 203 203 ), welche auf Steuersignale reagiert, das Anlegen der M Audio-Eingangssignale an die variable Matrix ( ) Responsive to control signals, applying the M audio input signals to the variable matrix ( 203 203 ), das Vorsehen eines oder mehrerer Generatoren für Steuersignale für variable Matrizen ( (), The provision of one or more generators for control signals for variable matrices 24 24 - - 34 34 , . 201 201 ), für jeden Generator das Anlegen von m der M Audio-Eingangssignale daran und das Ableiten eines Satzes von Steuersignalen für variable Matrizen für n der N Audio-Ausgangssignale daraus, wobei m eine Teilmenge von M und n eine Teilmenge von N ist und die Werte von m und n für einen Generator von denen anderer Generatoren abweichen können, das Steuern jedes Generators für Steuersignale für variable Matrizen ( ), For each generator the application of m of the M audio input signals thereto, and deriving a set of control signals for variable matrices for n of said N audio output signals therefrom, wherein m is a subset of M and n is a subset of N and the values of m and n for one generator may differ from those of other generators, controlling each generator of control signals for variable matrices ( 24 24 - - 34 34 , . 201 201 ) in Reaktion auf die auf ihn angelegten m Eingangssignale dergestalt, dass, wenn die durch ihn erzeugten Steuersignale an die variable M:N-Matrix ( ) Such in response to the applied him m input signals that, when the control signals generated by it to the variable M (N matrix 203 203 ) angelegt werden, ein durch die n erzeugten Ausgangssignale erzeugtes Schallfeld in der nominalen laufenden Grundrichtung von m Eingangssignalen, welche die angegelegten Steuersignale erzeugten, ein kompaktes Klangbild hat, wenn solche Eingangssignale stark korreliert sind, wobei das Klangbild bei abnehmender Korrelation vom kompakten in einen breiten Zustand auseinandergeht und bei noch weiter, bis hin zum stark unkorrelierten Zustand, abnehmender Korrelation sich nach und nach in mehrere kompakte Klangbilder jeweils in einer mit einem Eingangssignal, welches die angewendeten Steuersignale erzeugte, verknüpften Richtung aufspaltet, und das Ableiten der N Audio-Ausgangssignale aus der variablen Matrix ( be) is applied, a signal generated by the n output signals generated sound field in the nominal ongoing primary direction of m input signals that produced the attached set control signals has a compact sound image when such input signals are highly correlated, the sound image with decreasing correlation from the compact in a wide state diverges and further, to the highly uncorrelated state, decreasing correlation splits gradually into multiple compact sound images each in a with an input signal that produced the applied control signals associated direction, and deriving the N audio output signals from the variable matrix ( 203 203 ). ).
  28. Verfahren nach Anspruch 27, bei welchem die variable M:N-Matrix ( The method of claim 27, wherein the variable M: ​​N matrix ( 203 203 ) eine variable Matrix mit variablen Koeffizienten oder eine variable Matrix mit festen Koeffizienten und variablen Ausgängen ist und die variable Matrix ( ) Is a variable matrix having variable coefficients or is a variable matrix having fixed coefficients and variable outputs, and said variable matrix ( 203 203 ) durch Variieren der variablen Koeffizienten oder durch Variieren der variablen Ausgänge gesteuert wird. ) Is controlled by varying the variable coefficients or by varying the variable outputs.
  29. Verfahren nach Anspruch 27, bei welchem jeder der Generatoren für Steuersignale für variable Matrizen ( The method of claim 27, wherein each of the generators (for control signals for variable matrices 24 24 - - 34 34 , . 201 201 ) gesteuert wird in Reaktion auf Maße: (1) der relativen Pegel der an den Generator angegelegten m Eingangssignale, und (2) der Kreuzkorrelation der an den Generator angegelegten m Eingangssignale. is controlled) in response to measures of: (1) the relative levels of being applied to the generator m input signals, and (2) the cross-correlation of the is applied to the generator m input signals.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem für ein Maß der Kreuzkorrelation der an einen Generator angegelegten m Eingangssignale mit Werten in einem ersten Bereich, begrenzt durch einen Maximalwert und einen Referenzwert, das Schallfeld ein kompaktes Klangbild hat, wenn das Maß der Kreuzkorrelation der Maximalwert ist, und ein breit auseinandergehendes Klangbild hat, wenn das Maß der Kreuzkorrelation der Referenzwert ist, und für ein Maß der Kreuzkorrelation der an einen Generator angegelegten m Eingangssignale mit Werten in einem zweiten Bereich, begrenzt durch den Referenzwert und einen Minimalwert, das Schallfeld das breit auseinandergehende Klangbild hat, wenn das Maß der Kreuzkorrelation der Referenzwert ist, und eine Vielzahl von kompakten Klangbildern jeweils in einer mit einem an den Generator angegelegten Eingangssignal verknüpften Richtung hat, wenn das Maß der Kreuzkorrelation der Minimalwert ist. The method of claim 29, wherein for a measure of cross-correlation of the is applied to a generator m input signals having values ​​in a first range, bounded by a maximum value and a reference value, the soundfield has a compact sound image when the measure of cross correlation is the maximum value, and a width apart continuous tone picture, when the measure of cross-correlation is the reference value, and for a measure of cross-correlation of the is applied to a generator m input signals having values ​​in a second range, bounded by said reference value and a minimum value, the sound field of the wide diverging sound has, when the measure of cross-correlation is the reference value, and a plurality of compact sound images, each in a linked with a being applied to the generator input signal direction has, when the measure of cross correlation is the minimum value.
  31. Verfahren nach Anspruch 30, bei welchem der Referenzwert etwa der Wert eines Maßes der Kreuzkorrelation der an jeden Generator angegelegten m Eingangssignale für den Fall gleicher Energie in jedem der Ausgangssignale der variablen Matrizen ist. The method of claim 30, wherein the reference value is about the value of a measure of cross-correlation of each generator is applied to m input signals for the case of equal energy in each of the output signals of the variable matrices.
  32. Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem ein Maß der relativen Pegel der m Eingangssignale eines Generators in Reaktion auf einen geglätteten Energiepegel jedes solchen Eingangssignals steht. The method of claim 29, wherein a measure of the relative levels of the m input signals to a generator in response to a smoothed energy level of each such input signal is available.
  33. Verfahren nach Anspruch 29 oder Anspruch 32, bei welchem ein Maß der relativen Pegel der m Eingangssignale des Generators eine nominale laufende Grundrichtung solcher Eingangssignale ist. The method of claim 29 or claim 32 wherein a measure of the relative levels of the m input signals to the generator is a nominal ongoing primary direction of such input signals.
  34. Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem ein Maß der Kreuzkorrelation der m Eingangssignale eines Generators in Reaktion auf eine geglättete gemeinsame Energie solcher Eingangssignale, geteilt durch die m-te Wurzel des Produkts des geglätteten Energiepegels jedes solchen Eingangssignals, steht, wobei m die Anzahl der Eingangssignale des Generators ist. The method of claim 29, wherein a measure of cross-correlation of the m input signals to a generator in response to a smoothed common energy of such input signals divided by the mth root of the product of the smoothed energy level of each such input signal, where m is the number of the input signals is the generator.
  35. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 32, 33 und 34, bei welchem der geglättete Energiepegel jedes Eingangssignals eines Generators durch Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante gewonnen wird. 33 and 34 wherein the smoothed energy level of each input signal to a generator is obtained by time-domain smoothing variable time constant A method according to any one of claims 32,.
  36. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 32, 33 und 34, bei welchem der geglättete Energiepegel jedes Eingangssignals eines Generators durch Frequenzbereichs-Glättung und Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante gewonnen wird. 33 and 34 wherein the smoothed energy level of each input signal to a generator is obtained by frequency-domain smoothing and time-domain smoothing variable time constant A method according to any one of claims 32,.
  37. Verfahren nach Anspruch 34, bei welchem die gemeinsame Energie der Eingangssignale eines Generators durch Kreuzmultiplizieren solcher Pegel von Eingangssignal-Amplituden gewonnen wird. The method of claim 34, wherein the common energy of the input signals to a generator by Kreuzmultiplizieren Such a level of input signal amplitude is obtained.
  38. Verfahren nach Anspruch 37, bei welchem die geglättete gemeinsame Energie der m Eingangssignale eines Generators durch Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante der gemeinsamen Energie der Eingangssignale gewonnen wird. The method of claim 37 wherein the smoothed common energy of the m input signals to a generator is obtained by time-domain smoothing variable time constant of the common energy of the input signals.
  39. Verfahren nach Anspruch 38, bei welchem der geglättete Energiepegel jedes Eingangssignals eines Generators durch Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante gewonnen wird. The method of claim 38 wherein the smoothed energy level of each input signal to a generator is obtained by time-domain smoothing variable time constant.
  40. Verfahren nach Anspruch 37, bei welchem die geglättete gemeinsame Energie der Eingangssignale eines Generators durch Frequenzbereichs-Glättung und Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante der gemeinsamen Energie solcher Eingangssignale gewonnen wird. The method of claim 37 wherein the smoothed common energy of the input signals to a generator by frequency-domain smoothing and time domain smoothing is obtained with a variable time constant of the common energy of such input signals.
  41. Verfahren nach Anspruch 40, bei welchem der geglättete Energiepegel jedes Eingangssignals eines Generators durch Frequenzbereichs-Glättung und Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante gewonnen wird. A method according to claim 40 wherein the smoothed energy level of each input signal to a generator is obtained by frequency-domain smoothing and time-domain smoothing variable time constant.
  42. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 35, 36, 38, 39, 40 und 41, bei welchem die Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante durch Glättung mit sowohl einer festen Zeitkonstante als auch einer variablen Zeitkonstante ausgeführt wird. A method according to any one of claims 35, 36, 38, 39, 40 and 41, wherein the time-domain smoothing performed with a variable time constant by smoothing having both a fixed time constant and a variable time constant.
  43. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 35, 36, 38, 39, 40 und 41, bei welchem die Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante durch Glättung mit lediglich einer variablen Zeitkonstante ausgeführt wird. A method according to any one of claims 35, 36, 38, 39, 40 and 41, wherein the time-domain smoothing performed with a variable time constant by smoothing having only a variable time constant.
  44. Verfahren nach Anspruch 42 oder Anspruch 43, bei welchem die variable Zeitkonstante in Stufen variabel ist. The method of claim 42 or claim 43, wherein said variable time constant is variable in steps.
  45. Verfahren nach Anspruch 42 oder Anspruch 43, bei welchem die variable Zeitkonstante kontinuierlich variabel ist. The method of claim 42 or claim 43, wherein said variable time constant is continuously variable.
  46. Verfahren nach Anspruch 42 oder Anspruch 43, bei welchem die variable Zeitkonstante in Reaktion auf Maße der relativen Pegel der m Eingangssignale eines Generators und ihrer Kreuzkorrelation gesteuert wird. The method of claim 42 or claim 43, wherein said variable time constant is controlled in response to measures of the relative levels of the m input signals to a generator and their cross-correlation.
  47. Verfahren nach Anspruch 32, bei welchem der geglättete Energiepegel jedes Eingangssignals eines Generators durch Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante der Energiepegel jedes Eingangssignals mit im wesentlichen der gleichen Zeitkonstante gewonnen wird. The method of claim 32 wherein the smoothed energy level of each input signal to a generator is obtained by time-domain smoothing variable time constant, the energy level of each input signal with substantially the same time constant.
  48. Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem die Maße der relativen Pegel der Eingangssignale eines Generators und ihrer Kreuzkorrelation jeweils durch Zeitbereichs-Glättung mit variabler Zeitkonstante, bei welcher auf jede Glättung die gleiche Zeitkonstante angewendet wird, gewonnen werden. The method of claim 29, wherein the measures of the relative levels of the input signals to a generator and their cross-correlation are each obtained by time-domain smoothing variable time constant, wherein the same time constant is applied to each smoothing.
  49. Verfahren nach Anspruch 34, bei welchem das Maß der Kreuzkorrelation ein erstes Maß der Kreuzkorrelation der Eingangssignale eines Generators ist und ein zusätzliches Maß der Kreuzkorrelation durch Anwenden eines Maßes der relativen Pegel solcher Eingangssignale auf das erste Maß der Kreuzkorrelation gewonnen wird, um ein richtungs-gewichtetes Maß der Kreuzkorrelation zu erzeugen. The method of claim 34, wherein the measure of cross-correlation is a first measure of cross-correlation of the input signals to a generator and an additional measure of cross-correlation by applying a measure of the relative levels of such input signals is obtained to the first measure of cross-correlation to produce a direction-weighted to generate a measure of cross-correlation.
  50. Verfahren nach Anspruch 49, bei welchem ein weiteres zusätzliches Maß der Kreuzkorrelation der Eingangssignale eines Generators durch Anwenden einer Skalierung, welche einem Wert eines Maßes der Kreuzkorrelation solcher Eingangssignale etwa gleich ist, für den Fall gleicher Energie in jedem der Ausgänge der variablen Matrix ( The method of claim 49, wherein a further additional measure of cross-correlation of the input signals to a generator by applying a scaling, which is a value of a measure of cross-correlation of such input signals about the same, the same for the case of energy in each of the outputs of the variable matrix ( 203 203 ) gewonnen wird. ) is won.
  51. Verfahren nach Anspruch 27, bei welchem, wenn es mehr als einen Generator für Skalierungen für variable Matrizen gibt, die Generatoren für Skalierungen für variable Matrizen auch in Reaktion auf Informationen gesteuert werden, welche den Effekt eines oder mehrerer anderer Generatoren für Skalierungen für variable Matrizen, die das gleiche Eingangssignal empfangen, kompensieren. The method of claim 27, wherein when there are more than a generator of variable matrix scale controlled variable matrix in response to information scale factor generators which the effect of one or more other generators for variable matrix scale factor, which receive the same input signal, compensate.
  52. Verfahren nach Anspruch 51, bei welchem das Ableiten der N Audio-Ausgangssignale aus der variablen Matrix ( The method of claim 51, wherein said deriving the N audio output signals from the variable matrix ( 203 203 ) das Kompensieren mehrerer Generatoren für Skalierungen für variable Matrizen, welche Skalierungen für das gleiche Ausgangssignal erzeugen, umfasst. ) Includes compensating for multiple variable matrix scale factor generators that produce scale factors for the same output signal.
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7508947B2 (en) * 2004-08-03 2009-03-24 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method for combining audio signals using auditory scene analysis
EP1805891B1 (en) 2004-10-26 2012-05-16 Dolby Laboratories Licensing Corporation Calculating and adjusting the perceived loudness and/or the perceived spectral balance of an audio signal
TWI397901B (en) * 2004-12-21 2013-06-01 Dolby Lab Licensing Corp Method for controlling a particular loudness characteristic of an audio signal, and apparatus and computer program associated therewith
US8150701B2 (en) 2005-05-26 2012-04-03 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for embedding spatial information and reproducing embedded signal for an audio signal
JP4859925B2 (en) 2005-08-30 2012-01-25 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Audio signal decoding method and apparatus
JP2009500656A (en) 2005-06-30 2009-01-08 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Apparatus and method for encoding and decoding an audio signal
WO2007004833A2 (en) 2005-06-30 2007-01-11 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for encoding and decoding an audio signal
KR20080049735A (en) 2005-08-30 2008-06-04 엘지전자 주식회사 Method and apparatus for decoding an audio signal
WO2007004829A2 (en) 2005-06-30 2007-01-11 Lg Electronics Inc. Apparatus for encoding and decoding audio signal and method thereof
US7788107B2 (en) 2005-08-30 2010-08-31 Lg Electronics Inc. Method for decoding an audio signal
JP5231225B2 (en) 2005-08-30 2013-07-10 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Apparatus and method for encoding and decoding an audio signal
US7761289B2 (en) 2005-10-24 2010-07-20 Lg Electronics Inc. Removing time delays in signal paths
US7752053B2 (en) 2006-01-13 2010-07-06 Lg Electronics Inc. Audio signal processing using pilot based coding
KR100857116B1 (en) 2005-10-05 2008-09-08 엘지전자 주식회사 Method and apparatus for signal processing and encoding and decoding method, and apparatus therefor
US7696907B2 (en) 2005-10-05 2010-04-13 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for signal processing and encoding and decoding method, and apparatus therefor
US7646319B2 (en) 2005-10-05 2010-01-12 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for signal processing and encoding and decoding method, and apparatus therefor
US7672379B2 (en) 2005-10-05 2010-03-02 Lg Electronics Inc. Audio signal processing, encoding, and decoding
CA2624633C (en) 2005-10-05 2012-01-10 Lg Electronics Inc. Signal processing using pilot based coding
US7751485B2 (en) 2005-10-05 2010-07-06 Lg Electronics Inc. Signal processing using pilot based coding
US7965848B2 (en) 2006-03-29 2011-06-21 Dolby International Ab Reduced number of channels decoding
US8583424B2 (en) 2008-06-26 2013-11-12 France Telecom Spatial synthesis of multichannel audio signals
CN102273233B (en) 2008-12-18 2015-04-15 杜比实验室特许公司 Audio channel spatial translation
US9197978B2 (en) * 2009-03-31 2015-11-24 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Sound reproduction apparatus and sound reproduction method
CN101527874B (en) 2009-04-28 2011-03-23 张勤 Dynamic sound field system
TWI444989B (en) 2010-01-22 2014-07-11 Dolby Lab Licensing Corp Using multichannel decorrelation for improved multichannel upmixing
US9008338B2 (en) * 2010-09-30 2015-04-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Audio reproduction apparatus and audio reproduction method
JP5957137B2 (en) * 2012-03-22 2016-07-27 ディラック リサーチ エービー Using a variable set of support loud speaker, audio pre-compensation controller design
EP2830332A3 (en) 2013-07-22 2015-03-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method, signal processing unit, and computer program for mapping a plurality of input channels of an input channel configuration to output channels of an output channel configuration
EP2830051A3 (en) 2013-07-22 2015-03-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Audio encoder, audio decoder, methods and computer program using jointly encoded residual signals
CN106604199B (en) * 2016-12-23 2018-09-18 湖南国科微电子股份有限公司 Matrix processing method and apparatus of a digital audio signal,

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5659619A (en) 1994-05-11 1997-08-19 Aureal Semiconductor, Inc. Three-dimensional virtual audio display employing reduced complexity imaging filters
US6009179A (en) 1997-01-24 1999-12-28 Sony Corporation Method and apparatus for electronically embedding directional cues in two channels of sound
EP1054575A3 (en) * 1999-05-17 2002-09-18 Bose Corporation Directional decoding
US6072878A (en) 1997-09-24 2000-06-06 Sonic Solutions Multi-channel surround sound mastering and reproduction techniques that preserve spatial harmonics
AUPP271598A0 (en) * 1998-03-31 1998-04-23 Lake Dsp Pty Limited Headtracked processing for headtracked playback of audio signals

Also Published As

Publication number Publication date
JP4434951B2 (en) 2010-03-17
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TW200404222A (en) 2004-03-16
CA2494454C (en) 2013-10-01
TWI315828B (en) 2009-10-11
BRPI0305746B1 (en) 2018-03-20

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