DE60308876T2 - AUDIO CHANNEL IMPLEMENTATION - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL TERRITORY
Die Erfindung betrifft Audiosignalverarbeitung. 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. Typischerweise wird ein räumlicher Umsetzer, in welchem N größer als M ist, gewöhnlich als ein "Decodierer" beschrieben.The The invention relates to audio signal processing. In particular, it concerns the invention involves converting M audio input channels, which represent a sound field, in N audio output channels which represent the same sound field, each channel being a single sound field Audio signal stream is which one-way audio signals M and N are positive integers and M are at least 2 and M N is at least 3 and N is greater than Damn. Typically, a spatial Converter in which N is greater than M is, usually described as a "decoder".
STAND DER TECHNIKSTATE OF TECHNOLOGY
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. Voll klangtreue Schallwiedergabe erfordert deshalb die Speicherung und Wiedergabe des vollen 3D-Schallfelds oder zumindest seiner Wahrnehmungsmerkmale. 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. Die derzeitige Schallaufzeichnungstechnik ist ausschließlich auf Erfassung, Speicherung und Darbietung nulldimensionaler, diskreter Audiokanäle ausgerichtet.Even though the human has only two ears, hear we sound as a three-dimensional phenomenon, taking on a number Location tools such as head-related transfer functions (HRTFs - Head-Related Transfer Functions) and head movements are dependent. Full-fidelity sound reproduction therefore requires the storage and playback of the full 3D sound field or at least its perceptual features. Unfortunately, the sound recording technique not on detection of the 3D sound field, not even on detection a 2D sound plane and not even detecting a 1D soundline aligned. The current sound recording technology is based exclusively on Acquisition, storage and presentation of zero-dimensional, discrete audio channels aligned.
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. Zu diesen Unzulänglichkeiten zählten begrenzter, ungleichmäßiger Frequenzgang, Rauschen, Verzerrungen, Jaulen, Wimmern, Gleichlaufschwankungen, Verschleiß, Verschmutzung und Kopierverluste. 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. 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. Das letztere Problem ist das Thema dieses Dokuments.The most efforts to improve the sound fidelity since Edison's original Invention of sound recording focused on the shutdown the shortcomings his original analog cylinder / disc media with modulated grooves. To this shortcomings included limited, uneven frequency response, Noise, distortions, whine, whimper, wow and flutter, Wear, Pollution and copying losses. Although it is countless pieces Try isolated enhancements including electronic amplification, tape recording, Noise reduction and recording / playback equipment that cost more than Some cars did not have the conventional problems of single channel quality reasonably final solved, until the unique development of the general digital recording and especially the introduction the audio compact disc. Since then, they focused the essential research efforts for audio playback, once apart from some efforts to further Quality improvement digital recordings up to 24-bit / 96kHz sampling on the Reduce the amount required to maintain single channel quality Amount of data, mostly using perceptual coders, and on improving room-fidelity. The latter problem is that Topic 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. Zu den Beispielen von Systemen, welche den erstgenannten Ansatz verfolgen, zählen binaurale Aufzeichnung und auf zwei Lautsprechern basierende virtuelle Surround-Systeme. 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.Efforts to Room fidelity improvement was achieved on two fronts: in attempts to to convey the perceptual features of a full sound field, and in attempts, an approximation of the actual original Sound field to convey. Examples of systems which The first approach is binaural recording and two-speaker virtual surround systems. Such Systems have a number of unfortunate shortcomings on, especially what the reliable Location of sounds in some directions and the requirement of using headphones or one firm, single listener position As.
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. 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. 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. "Dolby", "Pro Logic" und "Surround EX" sind Warenzeichen der Dolby Laboratories Licensing Corporation. Bis zu einem gewissen Grad bieten diese Systeme eine gegenüber monophoner Darbietung verbesserte räumliche Wiedergabe. 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. Aspekte der "Dolby Pro Logic"-Decodierung sind im US-Patent 4,799,260 beschrieben. 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. Siehe auch das Fehlerverzeichnis vom 22. Juli 1999 (im World Wide Web des Internet unter www.dolby.comltech/ATSC_err.pdf herunterzuladen).To provide surround sound to multiple listeners, be it in a living room or in a commercial location such as a movie theater, the only viable alternative was to try to approximate the actual original sound field. Given the discrete channel nature of the sound record, it is not surprising that most efforts to date have been about something that could be described as a modest increase in the number of performance channels. Typical systems include the mono-tracking / three-speaker movie soundtracks of the early '50s, conventional stereo sound,' 60s-era quadraphonic systems, five-channel discrete magnetic soundtracks on 70mm films, Dolby Surround using a matrix in the '70s, AC-3 5.1-channel sound of the' 90s and more recently surround EX 6.1-channel sound. "Dolby", "Pro Logic" and "Surround EX" are trademarks of Dolby Laboratories Licensing Corporation. To a certain extent, these systems offer improved spatial reproduction over monophonic performance. However, mixing a larger number of channels entails more time and penalties for content producers, and the resulting perception is typically that of a few isolated, discrete channels rather than a continuous sound field. Aspects of "Dolby Pro Logic" decoding are described in U.S. Patent 4,799,260. Details of AC-3 are in "Digital Audio Compression Standard (AC-3) ", Advanced Television Systems Committee (ATSC), document A / 52, 20 December 1995 (downloadable from the World Wide Web on the Internet at www.atsc.org/Standards/A52/a_52.doc) also the error list of 22 July 1999 (downloadable from the World Wide Web on the Internet at www.dolby.comltech / ATSC_err.pdf).
Sobald das Schallfeld beschrieben ist, ist es für einen Decodierer prinzipiell möglich, die optimale Signalspeisung für beliebige Ausgabe-Lautsprecher abzuleiten. 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. Ein Ausgangskanal kann auch eine mit der Position eines Eingangskanals zusammenfallende Lage haben.As soon as the sound field is described, it is for a decoder in principle possible, the optimal signal feed for derive any output speakers. The one to such Decoder supplied channels are hereby transmitted differently as "main channels", "transmitted Channels "and" input channels ", and any output channel with a location which is not the location one of the input channels corresponds, is called "intermediate channel". One Output channel can also be one with the position of an input channel coincident situation.
In
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGEPIPHANY THE 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 sich nach und nach in mehrere kompakte Klangbilder jeweils in einer mit einem Eingangssignal verknüpften Richtung aufspaltet.According to one The first aspect of the invention comprises a method for implementing M audio input signals, which are each associated with one direction, in N audio output signals, each associated with a direction, where N is greater than M is M is two or more and N is a positive integer is three or more, creating a variable M: N matrix, the Apply the M audio input signals to the variable matrix, the Derive the N audio output signals from the variable matrix and controlling the variable matrix in Reaction to the input signals such that a through the Output signals generated sound field in the direction of the nominal current basic direction of the input signals a compact sound has, if the input signals are strongly correlated, the sound image with decreasing correlation from the compact to a broad state diverges and even further, up to the strongly uncorrelated State, decreasing correlation gradually into several compact Sound images each in a direction associated with an input signal splits.
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. 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.According to this In the first aspect of the invention, the variable matrix can be controlled in response to measurements: (1) the relative levels of the input signals and (2) the cross-correlation of the input signals. For one Measured value of the cross correlation of the input signals with values in a first range bounded by a maximum value and a Reference value, the sound field in this case, a compact sound have, if the measured value of the cross-correlation is the maximum value, and can it have a wide-ranging sound image, though the measured value of the cross correlation is the reference value, and for one Measured value of the cross correlation of the input signals with values in a second range bounded by the reference value and a Minimum value, the sound field can be the widely divergent sound image when the measured value of the cross-correlation is the reference value, and it can be a variety of compact sound images each in have a direction associated with an input signal when the measured value of the 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 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.According to another aspect of the present invention, a method of converting M audio input signals, each associated with a direction, into N audio output signals each associated with one direction, where N is greater than M, and M is three or More, creating 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 arrays, deriving a respective one Subset of the N audio output signals from each of the variable arrays, controlling each of the variable arrays in response to the subset of input signals applied thereto, such that a sound field generated by the respective subset of output signals derived therefrom is in the direction of the nominal current base direction the subset of input signals applied to them has a compact sound image when such input signals are highly correlated, with the sound image divergence from the compact to a wide state as the correlation decreases, and even further, to the highly uncorrelated state, decreasing correlation gradually into several compact sound images each in an input signal applied to them linked direction splitting 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. 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. 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 this Another aspect of the present invention may be the variable matrices also be controlled in response to information that the Effect of one or more other variable matrices that are the same Receive input signal, compensate. Furthermore, the derivation The N audio output signals from the subsets of N audio output channels also compensating for multiple variable matrices which are the same Generate output signal include. According to such further aspects According to the present invention, each of the variable arrays can be controlled in response to readings: (a) the relative level of they applied input signals 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 variable 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 Matrix.According to one Another aspect of the present invention includes a method for converting M audio input signals, each with a Linked direction are, in N audio output signals, which each linked to one direction are, where N is greater than M is and M is three or more, creating a variable M: N matrix, which responds to scaling that controls matrix coefficients or the matrix outputs control applying the M audio input signals to the variable matrix, creating a variety of scaling 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 each of the generators for Scales for variable matrices, deriving a set of scalings for variable Matrices for respective subsets of the N audio output signals from each of the generators for Scales for variable matrices, controlling each one of the scaling generators for variable Matrices in response to the subset of input signals applied to it in such a way that, if the scales it generates on the variable M: N matrix are applied, one by the respective subset Sound field generated by generated output signals in the nominal current basic direction of the subset of input signals, which the applied scalings produced a compact sound has, if such input signals are highly correlated, the Sound image with decreasing correlation from compact to wide State dissipates and even further, to the point of strongly uncorrelated State, decreasing correlation gradually into several compact Sound pictures in each case with an input signal, which the splits applied scalings generated, linked direction, and deriving the N audio output signals from the variable matrix.
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. 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. 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 this In another aspect of the present invention, the scaling generators may be variable Matrices are also controlled in response to information the effect of one or more other generators for scaling for variable Matrices that receive the same input signal compensate. Further, deriving the N audio output signals from the variable matrix Compensating multiple scaling generators for variable Matrices, which scalings for generate the same output signal include. According to such In still further aspects of the present invention, each of the Generators for Scales for variable matrices in response to readings: (a) the relative level of the input signals applied thereto; and (b) cross-correlation the input signals are controlled.
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. Jeder Eingangs- und Ausgangskanal hat eine mit ihm verknüpfte Richtung (z.B. Azimut, Höhe und fakultativ Entfernung, um einen nähergelegenen oder weiter entfernten virtuellen oder projizierten Kanal zu ermöglichen). Ein oder mehrere Sätze von Ausgangskanälen werden erzeugt, wobei jeder Satz einen oder mehr Ausgangskanäle aufweist. 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. 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. Der gemeinsame Energiepegel ist vorzugsweise der geglättete oder Bemittelte gemeinsame Energiepegel, und die Eingangssignal-Energiepegel sind die geglätteten oder Bemittelten Eingangssignal-Energiepegel.According to the present Invention, M audio input channels that represent a sound field, in N audio output channels, which represent the same sound field, implemented, with each channel a single audio signal stream is from one direction represents incoming 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 Damn. Each input and output channel has a direction associated with it (e.g., azimuth, altitude and optionally removal to a closer or farther away virtual or projected channel). One or more Sets of output channels are generated, each set having one or more output channels. Every sentence is ordinary with two or more spatially adjacent input channels connected, and each output channel in a sentence is determined by determining a Measured value of the cross-correlation of the two or more input channels and a Measured value of the correlations of the levels of the two or more input channels. The measured value of the cross-correlation is preferably a measured value the cross-correlation with zero-time shift, which is the relationship the common energy level with respect to the geometric mean is the input signal power level. The common energy level is preferably the smoothed or Averaged common energy levels, and the input signal energy levels are the smoothed ones or Average input signal energy level.
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. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung berücksichtigt die Verarbeitung außerdem die Ergebnisse der Verarbeitung von Sätzen höherer Ordnung.In one aspect of the present invention, multiple sets of output channels may be associated with more than two input channels, and a method may determine the correlation of the input channels to which each set of output channels is associated according to a hierarchical order that each set or sets is classified according to the number of input channels to which its output channel or channels are linked, the largest number of input channels corresponding to the highest classification, and the processing sets in an order according to their processed hierarchical order. In accordance with one aspect of the present invention, processing also takes into account the results of processing higher order sentences.
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 (d.h. 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. 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). 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 assume that each of the M audio input channels, which represent audio signals coming from one direction, by a Passive-"nearest neighbor" -Amplitudenschwenk coding each source direction has been generated (i.e., it is assumed that a source direction especially on the nearest entrance channel or the nearest input channels mapped) without additional Side chain information needed were (the use of side chain or auxiliary information is optional), which makes it compatible with existing mixing processes, consoles and formats. Although such source signals through express use A passive encoding matrix can generate most conventional recording method such source signals by themselves (thus forming an "effective coding matrix"). The playback or decoding aspects of the present invention are also disclosed in high degree compatible with natural Recording source signals, as she did with five real directional microphones could be made there, taking into account a certain possible Time Delay, sounds coming from intermediate directions tend to be mainly on the nearest one Microphones (in a horizontal array especially on 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. 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. 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). 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.One A decoder or decoding method according to aspects of the present invention The invention may be described as a grid of coupled processing modules or modular functions (hereinafter "modules" or "decoding modules"), each of which is implemented or each for generating one or more output channels (or alternatively, control signals used to generate one or more Outputs can serve), typically from the two or more closest spatially adjacent, associated with the decoding module Input channels, is used. The output channels typically provide relative proportions of the audio signals in the nearest spatial adjacent, associated with the particular decoding module input channels. As more fully explained below explains The decoding modules are in the sense that modules share inputs use, loosely coupled and there is a hierarchy of Decoding modules. Modules are according to the number of input channels, with which it links are classified in the hierarchy (the module or modules, which or which with the highest Number of input channels connected is / are, is / are ranked highest). A monitor or a monitoring function commands over the modules, allowing common input signals between or below Modules are fairly distributed and higher-order decoder modules can 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 can actually contain a matrix so that it directly generates output signals, or each decoder module can generate control signals that come together with the control signals generated by other decoder modules used to calculate the coefficients of a variable matrix or the scalings of inputs or outputs a fixed matrix to vary all output signals produce.
Decodierer-Module ahmen die Funktionsweise des menschlichen Ohrs nach, um zu versuchen, eine in der Wahrnehmung transparente Wiedergabe zu liefern. 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. 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.Decoder modules mimic the functioning of the human ear to try to provide a transparent representation in the perception. signal conversion according to the present Invention of which decoder modules and module functions Aspect can be either on broadband signals or on any frequency band a multiband processor and can, depending on the implementation, once per sample or once per block of samples. A multiband embodiment can either be a filter bank like a discrete filter bank for critical bands or a filter bank with a band structure, which with a with you linked Decoder is compatible, or a transformation configuration like a linear filter bank for Fast Fourier Transform (FFT) or Fast Fourier Transform Modified Discrete Cosine Transform (MDCT - Modified Discrete Cosine Transform).
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. 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. 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. 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.Another aspect of this invention is that the number of speakers receiving the N output channels is reduced to a practicable number by judicious use of virtual imaging consisting of generating perceived sound images at different positions in the room than where a speaker is located can be reduced. Although the most common use of virtual imaging in the stereo rendering of an image part is on a position between two speakers, with a monophonic signal being panned between the channels, virtual imaging can be considered As an aspect of the present invention, they include processing projected phantom images that produce the auditory impression of being beyond the walls of a room or within the walls of a room. Virtual imaging is not considered a viable method of group performance with a sparse number of channels because it requires the listener to be the same or almost the same distance from the two speakers. For example, in cinemas, the left front and right front speakers are too far apart to provide a viable phantom image of a central image for a large portion of the audience, and therefore instead, given the importance of the central channel as the source of the largest Part of the dialogue, a physical central speaker 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; bei genügend Lautsprechern werden die Lücken zwischen den Lautsprechern nicht mehr als solche wahrgenommen.With As the speakers become denser, a point is reached the virtual mapping between any pair of speakers for one huge Part of the audience is feasible, at least as long as the pans done gently; with enough Speakers are the gaps no longer perceived as such between the speakers.
Signalverteilungsignal 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. 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. Sofern nicht anders angegeben, erstrecken sich die dargelegten Prinzipien direkt auf Module höherer Ordnung.As mentioned above, A measure of cross-correlation determines the ratio of Ground energy [dominant energy] (common signal components) to non-ground energy [non-dominant energy] (non-common energy) Signal components) in a module and the degree of propagation of the Non-fundamental signal components on the output channels of the module. This may be easier to understand when looking at the signal distribution on the output channels a module under different signal conditions in the case of a Two-input module considered. Unless otherwise stated, The principles outlined 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. Die grundlegenden verfügbaren Informationen sind die Signalpegel an jedem Moduleingang und das gemittelte Kreuzprodukt der Eingangssignale, der gemeinsame Energiepegel. Die Kreuzkorrelation mit Nullzeitpunkt-Verschiebung ist das Verhältnis des gemeinsamen Energiepegels bezüglich des geometrischen Mittels der Eingangssignal-Energiepegel.The Problem with the signal distribution is that it is often too few Information gives to the original Distribution of signal amplitudes, much less the signals themselves, regain. The basic information available is the Signal level at each module input and the average cross product the input signals, the common energy level. The cross correlation zero-time shift is the ratio of the common energy level in terms of the geometric mean of the input signal energy levels.
Die Bedeutung der Kreuzkorrelation liegt darin, dass sie als ein Messwert der Nettoamplitude von allen Eingängen gemeinsamen Signalkomponenten dient. 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. Im anderen Extremfall, wenn alle Eingangssignale unabhängig sind, was bedeutet, dass es keine gemeinsame Signalkomponente gibt, ist die Korrelation gleich Null. 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. 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. Wie oben erwähnt, ist die Amplitude eines gemeinsamen Signals oder "Grundsignals" nicht unbedingt lauter als der Restsignal- oder der Nicht-Grundsignal-Pegel.The Meaning of the cross-correlation is that it as a metric the net amplitude of all inputs common signal components serves. If there is a single, somewhere between the inputs of the Module has panned signal (an "inner" or "intermediate" signal) all inputs the same waveform, albeit with possibly different ones Amplitudes, and under these conditions the correlation is 1.0. in the other extreme case, when all input signals are independent, which means that there is no common signal component is the correlation is zero. For correlation values between 0 and 1.0 is assumed to have some intermediate balance levels single common signal component and independent signal components the entrances correspond. Consequently, any input signal condition into a common signal, the "fundamental signal", and after subtracting common signal contributions left over Input signal components containing a "total residual" signal component (the non-fundamental signal component); or residual signal energy). As above mentioned, is the amplitude of a common signal or "fundamental" is not necessarily louder than the residual signal or the non-fundamental 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. 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). Die gleichen Pegel können mit geeignet gewählten Pegeln von L, C und R, ohne Signale aus MidL und MidR, erzielt werden. 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.Consider for example, the case of a bow of five channels (L (left), MidL (center-left), C (center), MidR (center-right), R (right)), which refers to a single Lt / Rt pair (Left total / Right total - Left total / Right total) in which the original five channels are to be recovered. If all five channels amplitude equal independent Have signals, Lt and Rt are equal in amplitude at an intermediate value the common energy, which is an intermediate value of the cross-correlation between zero and one (because Lt and Rt are not independent signals are). The same levels can with suitably chosen Levels of L, C and R, without signals from MidL and MidR, can be achieved. Thus one could Two-input / five-output module only that corresponding to the fundamental direction (dominant direction) (in this case C) Output channel and the input signal residues (L, R) after removal of C energy the entrances Lt and Rt feed corresponding output channels, with no signals to the output channels MidL and MidR are given. Such a result is not desirable - unnecessary turn off a channel is almost always a bad choice because of small interference in cause the signal conditions the "switched off" channel to toggle between on and off, causing an annoying rattling noise ("Rattle" corresponds to one fast on / off becoming channel), especially if you hear the "disconnected" channel isolated.
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. 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. Vorzugsweise umfasst die Drei-Wege-Aufspaltung Grund- (gemeinsame) Signalkomponenten, Füll- (gleichmäßig ausgebreitete) Signalkomponenten und einen Eingangssignalkomponenten-Rest. Leider gibt es nur genügend Informationen, um eine Zwei-Wege-Aufspaltung (Grundsignalkomponenten und alle anderen Signalkomponenten) durchzuführen. 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; 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. Die "gleichmäßig ausgebreitete" Komponente enthält sowohl "gemeinsame" als auch "Rest"-Signalkomponenten. Deshalb bedeutet "Ausbreitung" eine Mischung gemeinsamer (korrelierter) und Rest- (unkorrelierter) Signalkomponenten.If there are several possible Output distributions for exists a given set of module input signal values hence the reserved Approach, seen from the standpoint of single channel quality, therein, the non-fundamental signal components in accordance with the signal conditions as evenly as possible over the output channels of the module spread. One aspect of the present invention is uniform spreading the available Signal energy, subject to the signal conditions, according to a three-way splitting instead according to a "reason" / "total remainder" two way splitting. Preferably, the three-way splitting comprises basic (common) Signal components, filling (evenly spread) Signal components and an input signal component remainder. Unfortunately there are only enough Information to a two-way splitting (basic signal components and all other signal components). A suitable approach to realize a three-way splitting, where the two-way splitting at correlation values above one certain value, the fundamental signal and propagated non-fundamental signal components used is described herein; at correlation values below this value uses the two-way split the propagated non-fundamental signal components and the rest. The common signal energy is split into "ground" and "evenly spread" energy. The "evenly spread" component contains both "common" and "residual" signal components. 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. Dieser Korrelationswert kann als der Wert "Zufällige_xcor" bezeichnet werden. Für einen einzigen zentriert-abgeleiteten Zwischen-Ausgangskanal und zwei Eingangskanäle kann die Berechnung des Werts "Zufällige_xcor" 0,333 ergeben. Für drei in gleichen Abständen angeordnete Zwischenkanäle und zwei Eingangskanäle kann die Berechnung des Werts "Zufällige_xcor" 0,483 ergeben. Obwohl festgestellt wurde, dass solche Zeitwerte zufriedenstellende Ergebnisse liefern, sind sie nicht kritisch. Zum Beispiel sind Werte von etwa 0,3 beziehungsweise 0,5 brauchbar. 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. 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. Dieser Schwellen-Korrelationswert ist "Zufällige_xcor", und er kann eine Trennlinie zwischen zwei Arbeitsbereichen darstellen.In front the processing is for a given input / output channel configuration of a given Module calculates a correlation value, which all output channels, which receive the same signal amplitude, corresponds. This correlation value may be referred to as the random_xcor value. For one single center-derived intermediate output channel and two input channels calculate the value of Random_xcor 0.333. For three in equal distances arranged intermediate channels and two input channels For example, calculating the value Random_xcor can yield 0.483. Even though it was found that such time values give satisfactory results deliver, they are not critical. For example, values of about 0.3 or 0.5 usable. In other words, for a module with M inputs and N outputs is there a certain degree of correlation of the M inputs, which considered as representing equal energies in all N outputs can be. This can be achieved by looking at the M entrances, as if they were using a passive N-to-M matrix, which N independent signals receive the same energy, would have been derived although the actual inputs Naturally can be derived in another way. This threshold correlation value is "random_xcor" and he can do one Represent 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:
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.Of the Scaled_xcor value represents the amount of the basic signal over the evenly spread level What could possibly be left is, can be evenly on 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. Im letzteren Fall kann zusätzliche Verarbeitungskomplexität erforderlich sein, um den Zustand "Ausgangsleistung gleich Eingangsleistung" aufrechtzuerhalten.however is there an extra Factor that takes into account should be, namely that at gradual Increase in eccentricity the nominal current direction of the input signals either the Amount of energy spread should be gradually reduced, if equal distribution is maintained on all output channels, or alternatively, the amount of propagated energy can be maintained should, but those on output channels distributed energy according to the eccentricity of the ground energy should be reduced - in in other words, a reduction of the energy along the output channels. In the latter Case can be extra processing complexity be required to maintain the "output power equal to input power" state.
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. Bei Korrelation = Null gibt es kein inneres Signal, nur unabhängige Eingangssignale, welche direkt auf Ausgangskanäle abgebildet werden.If on the other hand, the current correlation value is smaller than the value "random_xcor" becomes the basic energy regarded as zero, the evenly spread energy diminishes and after decreases and gets left over to the rest signal, whatever is allowed at the entrances to accumulate. When correlation = zero, there is no internal signal only independent Input signals which are mapped directly to output channels.
Die Funktionsweise dieses Aspekts der Erfindung kann wie folgt weiter erläutert werden:
- 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); die diesem zugeteilte Energie wird von den Eingängen subtrahiert, um Reste zu erhalten, welche (vorzugsweise gleichmäßig) auf alle Ausgänge verteilt werden.
- 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").
- 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. 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. 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).
- a) If the actual correlation is greater than "random_xcor", there is enough common energy to consider that there is a fundamental signal to pass between two adjacent outputs ken (panning) is (or of course to feed into a particular output if its direction happens to coincide with this output); the energy allocated to it is subtracted from the inputs to obtain residues which are distributed (preferably equally) to all outputs.
- b) If the actual correlation is exactly "random_xcor", the input energy (which could be considered the total remainder) will be evenly distributed across all outputs (this is the definition of "random_xcor").
- c) If the actual correlation is less than "Random_xcor", there is not enough common energy for a fundamental signal so that the energy of the inputs is distributed proportionally to how much smaller to the outputs. This is like treating the correlated part as the remainder to be distributed equally to all outputs and the uncorrelated part more like a number of primitive signals to be sent to outputs according to the directions of the inputs. If the correlation is zero in the extreme case, each input will only be fed to one home position (usually one of the outputs, but it could be a pan position between two of them).
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.therefore there is a continuum of full correlation in which a single one Signal according to the relative energies of the inputs between two outputs is panned, via "Random_xcor", in which the inputs evenly all outputs to zero correlation, where M inputs are independent in M home positions are fed.
Kompensation von Wechselwirkungencompensation of interactions
Wie oben erwähnt, kann davon ausgegangen werden, dass Kanalumsetzung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Raster von "Modulen" erfordert. 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. 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.As mentioned above, can be assumed that channel implementation according to a Aspect of the present invention requires a grid of "modules". Because several modules can share a given input channel are Interactions between modules possible which the performance can worsen if not any compensation is applied. Although it is in usually not possible is signals to an input depending on which Module they "belong", can separate the treasure the amount of input signal used by each connected module resulting correlation and direction estimates improve what a improved overall performance.
Wie oben erwähnt, gibt es zwei Arten von Modul-Wechselwirkungen: diejenigen, welche Module auf einer gemeinsamen oder niedrigeren Hierarchieebene (d.h. 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 hierarchical level (i.e. Modules with an equal number of inputs or fewer inputs), called "neighbors", and those who have modules at a higher hierarchical level (with more inputs) as a given module, but which have one or more common inputs share, as "neighbors higher Order " affect.
Betrachten wir zuerst Nachbarkompensation auf einer gemeinsamen Hierarchieebene. 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. Die gemeinsame Energie ist A2, und die Korrelation ist 1,0. Nehmen wir ein zweites Zwei-Eingangs-Modul mit einem gemeinsamen Signal, B, an seinen L/R-Eingängen, einer gemeinsamen Energie B2 und ebenfalls einer Korrelation von 1,0 an. 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) = A2+ AB = A2 ist und die gemeinsame Energie des zweiten Moduls B(A + B) = B2 + AB = B2 ist. Also wird die gemeinsame Energie nicht durch benachbarte Module beeinflusst, solange diese unabhängige Signale verarbeiten. Dies ist im allgemeinen eine gültige Annahme. 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. 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 diesem Fall ist der Korrelationswert beider Module jetzt etwas kleiner als 1,0, weil die Wellenformen an beiden Eingangspaaren unterschiedlich sind. 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.First, consider neighbor compensation on a common hierarchical level. To understand the problems caused by neighbor interactions, consider an isolated two-input module with identical L / R (left and right) input signals, A. This corresponds to a single fundamental (common) signal midway between them inputs. The common energy is A 2 , and the correlation is 1.0. Suppose a second two-input module with a common signal, B, at its L / R inputs, a common energy B 2, and also a correlation of 1.0. When the two modules are connected at a common input, the signal at that input is A + B. Assuming that the signals A and B are independent, then the average product of AB equals zero, so that the common energy of the first module A (A + B) = A 2 + AB = A 2 and the common energy of the second modulus B is (A + B) = B 2 + AB = B 2 . So the shared energy is not affected by neighboring modules as long as they process independent signals. This is generally a valid assumption. If the signals are not independent, if they are the same, or if, at least, they share substantially common signal components, the system responds to a manner consistent with human ear response - namely, the common input becomes larger, thereby increasing the resulting audio image pulls in the common entrance. In this case, the L / R input amplitude ratios of each module are shifted because the common input has more signal amplitude (A + B) than each of the outer inputs, biasing the direction estimate toward the common input. In this case, the correlation value of both modules is now slightly smaller than 1.0 because the waveforms on both input pairs are different. Because the correlation value determines the degree of propagation of the non-common signal components and the ratio of fundamental energy (common signal component) to non-fundamental energy (non-common signal component), an uncompensated common input signal causes 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. 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
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. 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. 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. 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.According to the first Type of calculation of the measured value of each input of a module attributable common input level allows the analysis the input signals of a module no direct solution for the common input level at each entrance, only a share of the total joint energy, which is the geometric mean of the common input energy levels is. Because the common input power level at each input is the Total energy level at this input, which is measured and known is, do not exceed can, becomes the common total energy, subject to the condition below, in esteemed common input levels which are proportional to the observed input levels are, disassembled. After the whole of the common input level for all Module is calculated in the grid (regardless of whether the reading the common input level on the first or the second type of calculation is based), each module is over the total amount of common input levels of all neighboring Module at each input informs, a quantity which indicates as the "neighbor level" of a module each of his inputs referred to as. The module then subtracts at each of its inputs Neighbor level from the input level to derive compensated input levels which are used to calculate the correlation and direction (nominal current basic direction of the input signals).
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
A2 liegt, und beansprucht das zweite Modul
einen gemeinsamen Eingangspegel am gleichen Eingang, der über B2 liegt. Da die gesamten Ansprüche mehr
als der verfügbare Energiepegel
an diesem betragen, werden die Ansprüche auf ungefähr A2 beziehungsweise B2 begrenzt.
Weil es keine anderen an den gemeinsamen Eingang angeschlossenen
Module gibt, entspricht jeder gemeinsame Eingangspegel dem Nachbarpegel
des anderen Moduls. Folglich ist der vom ersten Modul gesehene kompensierte
Eingangsleistungspegel
Jedoch sind diese nur die Pegel, welche bei isolierten Modulen beobachtet worden wären. Folglich sind die resultierenden Korrelationswerte 1,0 und sind die Grundrichtungen wie gewünscht bei den richtigen Amplituden zentriert. 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. 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.however these are just the levels observed with isolated modules would have been. Consequently, the resulting correlation values are 1.0 and the basic directions as desired centered at the correct amplitudes. Nevertheless, the recovered Signals themselves not completely isolated - the Output of the first module has a certain B signal component and vice versa, but this is a limitation of a matrix system, and if the processing is on a multi-band basis, the mixed signal components are at a similar level Frequency, which makes the distinction between them a little questionable. In more complex situations, compensation is usually not so accurate, but the experience with the system says that in practice the compensation most of the effects of neighbor module interactions weakens.
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. Dies gilt für Situationen, in denen zwei oder mehr Module auf verschiedenen Hierarchieebenen mehr als einen Eingangskanal gemeinsam nutzen. Zum Beispiel könnte es ein Drei-Eingangs-Modul geben, welches zwei Eingänge mit einem Zwei-Eingangs-Modul gemeinsam nutzt. 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. 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. 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. 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. 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. Mithin sollten die Nachbarpegel höherer Ordnung beachtet und getrennt von den Nachbarpegeln gleicher Ordnung verwendet werden. 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. Einige Größen sind voneinander abhängig und schwierig gleichzeitig zu Iösen. Um die Ausführung ressourcenintensiver komplexer Simultanlösungs-Berechnungen zu vermeiden, können vorherige berechnete Werte an die entsprechenden Module übermittelt werden. 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 (d.h. einer Schleife) von der höchsten zur niedrigsten Hierarchieebene lösen. Alternativ kann auch eine Lösung simultaner Gleichungen möglich sein, obwohl sie einen nicht unbedeutenden Rechenaufwand mit sich bringen kann.With the introduction of the principles and signals used in neighbor level compensation, the expansion to the compensation of higher order neighbor levels will be quite simple. This applies to situations where two or more modules at different hierarchical levels share more than one input channel. For example, there could be a three-input module sharing two inputs with a two-input module. A signal component common to all three inputs is also common to the two inputs of the two-input module and is processed without compensation by each module at different positions. More generally, there may be a signal component common to all three inputs and a second component common only to the inputs of the two-input module, which requires that their effects for correct conditioning of the output sound field be separated as much as possible. Consequently, the effects of the three inputs common signal, as contained in the common input levels described above, should be subtracted from the inputs before the two-input calculation can be performed correctly. Indeed, the higher order common signal elements should be subtracted not only from the lower level module's input levels but also from its observed common energy level reading before calculating lower levels. This is unlike the effects of common input levels of modules on the same hierarchical level that do not affect the common energy level reading of a neighboring module. Thus, the higher level neighbor levels should be considered and used separately from the neighbor levels of the same order. At the same time, as higher order neighbor levels are transmitted down to lower modules in the hierarchy, remaining common levels of lower level modules should also be propagated up the hierarchy because, as noted above, lower level modules behave like higher level modules than normal neighbors. Some sizes are interdependent and difficult to solve at the same time. To avoid the implementation of resource-intensive complex simultaneous solution calculations, previous calculated values can be transmitted to the appropriate modules. A possible interdependence of modules common input levels at different hierarchical levels can be solved either by using the previous value as above or by performing calculations in a repeating sequence (ie a loop) from the highest to the lowest hierarchical level. Alternatively, a solution of simultaneous equations may be possible, although it may entail a significant 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.Even though the described methods for compensation of interactions only approximate correct values for Providing complex signal distributions, one considers them capable of one Improvement over a raster arrangement that does not take into account module interactions, to accomplish.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSUMMARY THE DRAWINGS
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS 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. 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.Around Aspects of the present invention to examine was an arrangement with a horizontal array of 5 speakers on each wall of a room with four walls (one Speakers in each corner and three speakers at even intervals between all corners), 16 loudspeakers in total, including common corner loudspeakers, and a ring of 6 speakers above a centrally placed Listener in a vertical angle of about 45 degrees and a single speaker directly above him, a total of 23 speakers, and a subwoofer / LFE (Low Frequency Effects - Low Frequency Effects) Channel, a total of 24 speakers, all from one for 24-channel playback furnished personal computers are built. Even though this system is referred to as a 23.1-channel system according to current usage could be For simplicity, it will be referred to herein as a 24-channel system.
Obwohl
die in
Obwohl
die Anordnung in
Durch
Verwendung mehrerer Module, wobei jedes Modul Ausgangskanäle in einem
Bogen oder einer Linie aufweist (wie im Beispiel in
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. Jedes Matrixelement (Zeile i, Spalte j) ist eine Übertragungsfunktion, welche Eingangskanal i in Beziehung zu Ausgangskanal j setzt. 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). 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, z.B. einer variablen Verzögerung.Even though Input and output channels by their physical position or at least by their direction can be described does it make sense to describe them with a matrix because of these provides a well-defined signal relationship. Each matrix element (Line i, column j) is a transfer function which Input channel i sets in relation to output channel j. matrix elements are usually signed multiplicative coefficients, can but also phase or delay terms contain (in principle, each filter) and can functions of the frequency (with respect to discrete frequencies at each frequency other matrix). This is easy in the case of on the outputs one fixed dynamic matrix scaling applied but also for Variable matrixing either by means of a separate scaling for each Matrix element or, in the case of more complicated matrix elements, as simple scalar scaling, where matrix elements themselves are variable, e.g. a variable delay.
Beim Abbilden physischer Positionen auf Matrixelemente gibt es eine gewisse Flexibilität; 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. Solche Abbildungen erfolgen oft über eine Sinus/Cosinus-Schwenkfunktion.When mapping physical positions to matrix elements, there is some flexibility; basically For example, embodiments of aspects of the present invention may handle mapping an input channel to any number of output channels, and vice versa, but the most common situation is to accept signals that result in simple sum factors of 1.0 in the sum of squares to save power , are mapped to the nearest output channels only. Such mappings often take place 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 (d.h.
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:
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):
Im allgemeinen kann man, ein Array von Eingangskanälen vorausgesetzt, nächstgelegene Eingänge mit geraden Linien, welche mögliche Decodierer-Module darstellen, konzeptionell verbinden. ("Möglich" deshalb, weil, wenn es keinen Ausgangskanal gibt, der aus einem Modul abgeleitet werden muss, das Modul nicht benötigt wird). 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). Ein Ausgangskanal auf der gleichen Position wie ein Eingangskanal ist ein Endpunkt-Kanal, vielleicht von mehr als einem Modul. Ein Ausgangskanal, der nicht auf einer Linie oder auf der gleichen Position wie ein Eingang liegt (z.B. innerhalb oder außerhalb eines durch drei Eingangskanäle gebildeten Dreiecks), erfordert ein Modul mit mehr als zwei Eingängen.in the In general, assuming an array of input channels, you can choose the nearest one Inputs with straight lines, what possible Represent decoder modules, connect conceptually. ("Possible" because, if there is no output channel that needs to be derived from a module that does not need the module). For typical Arrangements can be any output channel on a line between two input channels from a two-input module be derived (if sources and transmission channels in one common level, any source appears in at most two input channels, in which case there is no advantage in using more than two inputs). An output channel in the same position as an input channel is an endpoint channel, maybe more than one module. One Output channel that is not on a line or in the same position as an input (e.g., inside or outside of one formed by three input channels) Triangle), requires a module with more than two inputs.
Decodiermodule
mit mehr als zwei Eingängen
sind nützlich,
wenn ein gemeinsames Signal mehr als zwei Eingangskanäle belegt.
Dies kann zum Beispiel geschehen, wenn Quellenkanäle und Eingangskanäle nicht
in einer Ebene liegen: ein Quellenkanal kann auf mehr als zwei Eingangskanäle abgebildet
werden. Dies geschieht im Beispiel in
Im allgemeinen ist es nicht erforderlich, auf alle möglichen Kombinationen von Signalgemeinsamkeit unter den Eingangskanälen zu prüfen. Bei Planaren Kanal-Arrays (z.B. bei horizontal angeordnete Array-Richtungen darstellenden Kanälen) genügt es gewöhnlich, paarweise Ähnlichkeitsvergleiche räumlich benachbarter Kanäle durchzuführen. Bei baldachin- oder kugeloberflächenartig angeordneten Kanälen kann die Signalgemeinsamkeit sich auf drei oder mehr Kanäle erstrecken. Verwendung und Erkennung der Signalgemeinsamkeit können auch dazu dienen, zusätzliche Signalinformationen zu vermitteln. Zum Beispiel kann eine vertikale Signalkomponente durch Abbilden auf alle fünf Vollkanäle eines horizontalen Fünf-Kanal-Array dargestellt werden.in the Generally, it is not necessary at all possible To test combinations of signal commonality among the input channels. at Planar channel arrays (e.g., in horizontally arranged array directions performing channels) enough it usually, Pairwise similarity comparisons spatial adjacent channels perform. In baldachin or ball surface-like arranged channels For example, the signal sharing may extend to three or more channels. Use and detection of signal sharing can also be serve additional Convey signal information. For example, a vertical signal component by mapping to all five full channels a horizontal five-channel array being represented.
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. Die "anfängliche Abbildung" (vor Verarbeitung) leitet eine passive "Master"-Matrix ab, welche die Eingangs-/Ausgangskanal-Konfigurationen in Beziehung zur räumlichen Ausrichtung der Kanäle setzt. 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. Die Skalierungen wiederum leiten sich aus einer Kombination von (a) Grund-, (b) gleichmäßig ausgebreiteten (Füll-), und (c) Rest-(Endpunkt-)Signalkomponenten ab, wie unten beschrieben.decisions about that, which input channel combinations besides a default input / output mapping matrix to be analyzed on commonality, need while configuring of the translator or translator function only once per input / output channel translator or translator function arrangement to be met. The "initial Figure "(vor Processing) derives a passive "master" matrix which maps the input / output channel configurations into Relationship to spatial Alignment of the channels puts. As an alternative, the processor or processing part generate time-varying scalings, one per output channel, which either the output signal level of the matrix, the otherwise one simple, passive matrix, or the matrix coefficients change yourself. The scalings are derived from a combination of (a) basic, (b) evenly spread (Fill), and (c) residual (end point) signal components as described below.
Eine
Master-Matrix ist nützlich
beim Konfigurieren einer Anordnung von Modulen wie im Beispiel in
Jedes
Modul hat vorzugsweise eine "lokale" Matrix, welche der
auf das jeweilige Modul anwendbare Teil der Master-Matrix ist. Im
Fall einer Anordnung aus mehreren Modulen wie dem Beispiel in
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. Jedoch ist weniger Rechenaufwand erforderlich, wenn das Modul seine eigene Matrix hat. 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 multiple modules, which are more scalable than output signals can generate such modules continually the self-concerned matrix information about a supervisor from a master matrix instead of having a local matrix. However, less computational effort is required if the module has its own matrix has. In the case of a single, independent module the module has a local matrix, which is the only one required Matrix is (actually the local matrix is the master matrix), and becomes that local one Matrix used to produce output signals.
Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich Beschreibungen von Ausführungsformen der Erfindung mit mehreren Modulen auf die Alternative, bei welcher Module Skalierungen erzeugen.If Unless otherwise indicated, descriptions of embodiments are provided the invention with several modules to the alternative, in which Modules generate scalings.
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. Ausgangskanäle
mit mehr als einem Koeffizienten ungleich Null sind innere Ausgangskanäle. Betrachten
wir ein einfaches Beispiel. 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. 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:
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 can have two inputs (I1 and I2) and two outputs, and the scaling these are in relation to each other:
Entweder die Master-Matrix oder die lokale Matrix kann im Fall eines einzigen, eigenständigen Moduls Matrixelemente haben, welche mehr als Multiplikation leisten können. 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. Ein Beispiel einer Filterung, welche angewendet werden kann, ist eine Matrix aus reinen Verzögerungen, welche projizierte Phantombilder aufbereiten kann. 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.Either the master matrix or the local matrix can, in the case of a single, independent Module have matrix elements that do more than multiplication can. For example, you can Matrix elements, as mentioned above, a filter function such as a phase or delay term and / or a Filter, which is a function of frequency included. An example a filtering that can be applied is a matrix out of sheer delays, which reprocessed phantom images can process. In practice For example, such a master or local matrix can be divided into two Functions are split: one that uses coefficients, around the output channels derive, and a second, which applies a filter function.
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.
In
Weiter
mit der Beschreibung von
Ein Überwacher
wie der Überwacher
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. Zum Beispiel wenn es nur ein einziges, eigenständiges Modul gibt, braucht keine Unterscheidung zwischen Modulfunktionen und Überwacherfunktionen gemacht zu werden. 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.Even though various functions by a supervisor, as described herein, or by several monitors accomplished can be A person of ordinary skill in the art will recognize that different or all of these functions rather in the modules themselves than by one all or some of the modules common monitors are running can. For example, if there is only a single, stand-alone module, needs no distinction between module functions and monitor functions to be made. Although in the case of several modules a common monitor eliminate the required overall processing power by eliminating or reducing redundant processing tasks, can be the elimination of a common supervisor or its simplification enable, that added modules easily can be for example, to upgrade to more output channels.
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von
Im
Beispiel in
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). 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. 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 (z.B.
ein geringfügiges
Ziehen anderer nahegelegener innerer Bilder zum Eingang hin), aber
in der gleichen Situation reagiert das menschliche Ohr ähnlich.
Die Skalierungen für
die inneren Ausgangskanäle,
wie PSF6 bis PSF8 in Modul
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von
Der Überwacher
Die
durch den Überwacher
Wie
oben gesagt, ist die variable Matrix
Auf
die Module
Paarweise Berechnung der gemeinsamen EnergiePairwise Calculation of the 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:
Weil X und Y unkorreliert sind, Because X and Y are uncorrelated,
D.h. weil X und Y unkorreliert sind, ist die Gesamtenergie in Eingangskanal A die Summe der Energien der Signale X und Y.That because X and Y are uncorrelated, the total energy is in the input channel A is the sum of the energies of the signals X and Y.
Entsprechend: Corresponding:
Da X, Y und Z unkorreliert sind, ist das gemittelte Kreuzprodukt von A und B: Since X, Y and Z are uncorrelated, the average cross product of A and B is:
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. Wenn das gemeinsame Signal nicht hälftig geteilt ist, d.h. 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. Tatsächliche Zeitmittelwerte werden im Anschluss an Glättungsstufen berechnet, wie unten beschrieben.Therefore is in the case of an output signal which is two adjacent ones input channels in half sharing, which is also independent, uncorrelated signals may contain the averaged cross product the signals equal to the energy of the common signal component in every channel. If the common signal is not divided in half is, i. when it is pivoted to one of the inputs is the mean cross product is the geometric mean between the Energy of the common components in A and B, resulting from normalizing with the square root of the ratio the channel amplitudes estimates the common energy of individual channels can be derived. actual Time averages are calculated after smoothing stages, such as described below.
Berechnung gemeinsamer Energie höherer Ordnungcalculation common energy higher order
Um die gemeinsame Energie von Decodiermodulen mit drei oder mehr Eingängen abzuleiten, müssen gemittelte Kreuzprodukte aller Eingangssignale gebildet werden. Einfaches Durchführen einer paanrweisen Verarbeitung der Eingänge unterscheidet nicht zwischen getrennten Ausgangssignalen zwischen jedem einzelnen Paar von Eingängen und einem allen gemeinsamen Signal.Around derive the combined energy of decoding modules with three or more inputs, must be averaged Cross products of all input signals are formed. Easy to do one paanrweisen processing of inputs does not distinguish between separate output signals between each single pair of inputs and an all common signal.
Betrachten
wir zum Beispiel drei Eingangskanäle A, B, und C, welche aus
unkorrelierten Signalen W, Y, Z, und einem gemeinsamen Signal X
bestehen:
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 X3 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:
Leider ist, wenn X wie erwartet ein Signal mit mittlerer Zeit Null ist, der Mittelwert seiner dritten Potenz gleich Null. Anders als beim Mitteln von X2, welches für jeden beliebigen Wert von X ungleich Null positiv ist, hat X3 das gleiche Vorzeichen wie X, und daher neigen positive und negative Beiträge dazu, sich auszulöschen. 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; zum Beispiel haben vier Eingänge mit Komponenten (X, X, –X, –X) das gleiche Produkt/den gleichen Mittelwert wie (X, X, X, X).Unfortunately, if X is a zero-mean-time signal, as expected, the mean of its cube is zero. Unlike averaging X 2 , which is positive for any nonzero value of X, X 3 has the same sign as X, and therefore positive and negative contributions tend to cancel out. Obviously, the same holds true for any odd power of X, corresponding to an odd number of module inputs, but even exponents greater than two may lead to false results; For example, four inputs with components (X, X, -X, -X) have the same product / mean as (X, X, X, X).
Dieses Problem lässt sich durch Verwenden einer Variante des Verfahrens Bemittelter Produkte lösen. Bevor gemittelt wird, wird das Vorzeichen jedes Produkts entfernt, indem der Absolutwert des Produkts genommen wird. Die Vorzeichen jedes einzelnen Terms des Produkts werden untersucht. Wenn sie alle gleich sind, wird der Absolutwert des Produkts auf die Mittelwertbestimmungseinrichtung angewendet. Wenn eines oder mehrere der Vorzeichen sich von den anderen unterscheiden, wird der negative Wert des Absolutwerts des Produkts gemittelt. 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. Zum Beispiel gibt es bei einem Drei-Eingangs-Modul zwei Möglichkeiten, dass die Vorzeichen gleich sind; von acht bleiben also sechs Möglichkeiten, dass die Vorzeichen verschieden sind, was in einer Skalierung von 2/6 = 1/3 resultiert. 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 Problem leaves by using a variant of the method of averaged products to solve. Before is averaged, the sign of each product is removed by the absolute value of the product is taken. The omens of each individual terms of the product are examined. If they are all the same are, the absolute value of the product is on the average determining means applied. If one or more of the signs differ from the different, is the negative value of the absolute value of the product averaged. As the number of possible Combinations with the same sign are not necessarily the same is like the number of possible Combinations with different signs will become a weighting factor out of proportion the number of combinations with the same sign in number consists of combinations with different signs on the applied to compensated negated absolute value products. To the For example, in a three-input module, there are two ways that the signs are the same; of eight, there are six options that the signs are different, resulting in a scaling of 2/6 = 1/3 results. This compensation causes the integrated or summed product grows in a positive direction, though and only if there is an all entrances a common decoding module signal component.
Damit die Mittelwerte von Modulen verschiedener Ordnung vergleichbar sind, müssen sie jedoch alle die gleichen Dimensionen haben. 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. Mithin müssen die zu mittelnden Terme in Korrelationen höherer Ordnung verändert werden, damit auch sie die Dimensionen der Leistung haben. Für eine Korrelation k. Ordnung müssen die einzelnen Produkt-Absolutwerte deshalb in die Potenz 2/k erhoben werden, bevor gemittelt wird.In order to the mean values of modules of different order are comparable, have to however, they all have the same dimensions. In a conventional Second order correlation is about averages of two-input multiplications and therefore with sizes the dimensions of energy or power. Consequently, the terms to be averaged are changed into higher order correlations, so they too have the dimensions of performance. For a correlation k. Order the individual product absolute values are therefore raised to the power of 2 / k 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; sie brauchen nicht zuerst in die k. Potenz erhoben und dann auf eine Größe zweiter Ordnung reduziert zu werden.Of course, regardless order, the individual input energies of a module, if necessary, as the average of the square of the corresponding input signal is calculated become; they do not need to be in the k first. Potency raised and then to a size second Order to be reduced.
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von
Jedes
Teilband aus Blocks
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. Jedoch kann eine einzige Glättungsstufe akzeptable Ergebnisse liefern.therefore no matter if fast smoothing through the inherent Function of a forward transformation or by a fast smoothing link a two-step smoothing function is preferred, in which is the second, slower level variable. However, one can only smoothing stage deliver acceptable results.
Die Zeitkonstanten der langsamen Glättungsglieder innerhalb eines Moduls sind vorzugsweise miteinander synchron. 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. Die Ableitung der Informationen zum Steuern der langsamen Glättungsglieder ist unten beschrieben.The time constants of the slow smoothing elements within a module are preferably synchronous with each other. This can be done, for example, by applying the same control information to each slow smoother and by configuring each slow smoother so that they are in the same Way to respond to applied control information. The derivation of the information for controlling the slow smoothing members is described below.
Vorzugsweise
ist jedes Paar von Glättungsgliedern
so wie die Paare
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. 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. 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.each Stage of the two-stage smoothing elements can through a single-pole low-pass filter (a "leaky integrator") as an RC low-pass filter (in an analog embodiment) or equivalent a first order low pass filter (in a digital embodiment) be implemented. For example, in a digital embodiment the first order filters each as a "biquad" filter, a common IIR filter second order, in which some of the coefficients are set to zero are, be realized, so that the filter like a filter first Order works. Alternatively you can the two smoothing members combined into a single second-order biquad stage, although it is simpler, coefficient values for the second (variable) level when it is separated from the first (fixed) stage.
Es
ist zu beachten, dass in der Ausführungsform in
Die
Zwei-Stufen-Glättungsglieder
liefern mithin einen Zeitmittelwert für jedes Teilband der Energie
jedes Eingangskanals (der des 1. Kanals wird durch ein langsames
Glättungsglied
Die
Energiemittelwert-Ausgänge
der langsamen Glättungsglieder
(
Die
resultierenden "nachbar-kompensierten" Energiepegel für jedes
Teilband jedes einzelnen Eingangs des Moduls werden auf eine Funktion
oder Einrichtung
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. Es wird
vorausgesetzt, dass der Hörer
im Zentrum sich auf etwa (0, 0) befindet. Der linke vordere Kanal
in normierten Raumkoordinaten liegt auf (1, 1). Der rechte vordere
Kanal liegt auf (–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:
Alternativ
kann die Raumrichtung, nachdem eine Master-Matrix definiert ist,
in Matrixkoordinaten statt in physikalischen Koordinaten ausgedrückt werden.
In diesem Fall sind die auf Quadratsumme Eins normierten Eingangsamplituden
die effektiven Matrixkoordinaten der Richtung. Im obigen Beispiel
belaufen sich die Pegel links und rechts auf 4 und 3, normiert auf
0,8 und 0,6. Folglich ist die "Richtung" (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.
Block
Die
auf die richtungsbestimmende Funktion oder Einrichtung
Die
Nachbar-kompensierte_xcor aus Block
wenn R ≥ L,
if 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. 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. Dann wird jeder normierte Eingangspegel durch den entsprechend normierten Eingangspegel eines im Array zentrierten Signals dividiert. Das kleinste Verhältnis wird der Gleichmäßigkeits- Messwert. 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. (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.)at Modules with more than two inputs requires the calculation of the direction-weighted_xcor from the neighbor-weighted_xcor for example, replacing the ratio L / R or R / L in the above by a "uniformity" reading, which varies between 1.0 and 0. For example, the uniformity measurement for one any number of inputs to calculate are the input signal levels with the total input power to normalize, which in normalized input levels, which is in one Sum of energy (squared) to 1.0 results. Then Each normalized input level is normalized by the corresponding normalized input level Input level of a signal centered in the array divided. The smallest ratio the uniformity Reading. That's why, for example, with a three-input module with a zero level input, the uniformity reading is zero and the direction weighted_xcor equals one. (In this case lies the signal on the edge of the three-input module on a line between two of his entrances, and a (lower in the hierarchy) two-input module determines where on the Line is the nominal current basic direction and how wide along this line the output should be spread.)
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von
Zufällige_xcor ist das mittlere Kreuzprodukt der Eingangsgrößen, dividiert durch die Quadratwurzel der mittleren Eingangsenergien. 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. 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. Der Wert von Zufälliger_xcor braucht für jedes Modul nur einmal berechnet zu werden. 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. Eine Veränderung des Werts von Zufälliger_xcor wirkt sich auf die Trennlinie zwischen den zwei Arbeitsbereichen des Signalverteilungssystems aus, wie unten beschrieben. Die genaue Lage dieser Trennlinie ist nicht kritisch.random_xcor is the mean cross product of the input quantities divided by the square root of the medium input energies. The value of Random_xcor can be determined by assuming that the output channels originally Module input channels and calculate the value of xcor, which comes from all these channels independent, but equal-level signals, which are passively downmixed, results are calculated. According to this approach, in case of a three-output module with two inputs, Random_xcor calculated as 0.333 and will, for the case of a five-output module (three inner outputs) with two entrances, random_xcor calculated as 0.483. The value of Random_xcor needs for each Module to be calculated only once. Although it was determined that such values of random xcor provide satisfactory results, the values are not critical and can at your discretion Other values are used by the system designer. A change the value of random_xcor affects the dividing line between the two workspaces of the signal distribution system as described below. The exact location This dividing line is not critical.
Die
durch Funktion oder Einrichtung
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. 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.Random_xcor weighting speeds up the decrease of direction-weighted_xcor during a decrease of direction-weighted_xcor below 1.0, so if direction-weighted_xcor equals random_xcor is, the value "Effective_xcor" is zero. Because the outputs of a module represent directions along an arc or line, Values of Effective_xcor that are less than zero are considered equal Treated zero.
Informationen
zum Steuern der langsamen Glättungsglieder
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. Typischerweise haben Audioverarbeitungssysteme bei einem "neuen Ereignis" ausgeglichene Amplitudenänderungen. Arbeitet man jedoch mit Kreuzprodukten oder Kreuzkorrelation, gleichen sich Neues und Amplitude nicht immer aus: ein neues Ereignis kann eine Abnahme der Kreuzkorrelation bewirken. 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.In general, in a dynamic audio system, it is desirable to use, as far 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 change rapidly to a new, motionless value and then stay at that value until another "new event" occurs. Typically, audio processing systems have balanced amplitude changes in a "new event". However, when working with cross-products or cross-correlation, the new and the amplitude are not always the same: a new event can cause a decrease in the cross-correlation. By sensing changes in module-related parameters, namely, cross-correlation and direction measurements, the time constants of a module can become faster and quickly 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). Einige dieser Effekte sind besonders kritisch hinsichtlich der Qualität isolierter Kanäle.To The consequences of improper dynamic behavior include walking the image, rattling (a fast turn on / off channel), pumps (unnatural level changes) and, in a multi-band embodiment, Twittering (rattling and pumping on a band-by-band basis). Some of these effects are especially critical regarding the quality of isolated channels.
Eine
Ausführungsform
wie die der
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
Ein übliches Verfahren zur Implementierung des Verhaltens variabler Zeitkonstanten ist, analog ausgedrückt, die Verwendung einer "Beschleunigungs"-Diode. Wenn der Momentanpegel den gemittelten Pegel um einen Schwellenbetrag übersteigt, leitet die Diode, was eine kürzere effektive Zeitkonstante zur Folge hat. 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 common one Method for implementing the behavior of variable time constants is, in analogous terms, the use of an "acceleration" diode. If the Instantaneous level exceeds the averaged level by a threshold amount, conducts the diode, causing a shorter one effective time constant. A disadvantage of this method is that a momentary peak in an otherwise stationary entrance a big change of the smoothed Level, which then decreases very slowly, what an unnatural Emphasis on isolated tips, which otherwise has little audible consequences would have entails.
Die
im Zusammenhang mit der Ausführungsform
der
Für jedes Paar von Glättungsgliedern (z.B. 319/325) kann die Zeitkonstante der ersten Stufe, der festen schnellen Stufe, auf einen festen Wert wie 1 ms eingestellt werden. 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. Obwohl festgestellt wurde, dass solche Zeitkonstanten zufriedenstellende Ergebnisse liefern, sind ihre Werte nicht kritisch und können nach Gutdünken des Systementwicklers andere Werte verwendet werden. Darüber hinaus können die Zeitkonstanten-Werte der zweiten Stufe eher kontinuierlich variabel als diskret sein. 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. Dies kann dazu beitragen, eine rasche Anpassung an neue Signalbedingungen sicherzustellen.For each Pair of smoothing links (e.g., 319/325), the time constant of the first stage, the solid fast level, set to a fixed value such as 1 ms. The time constants of the second stage, the variable slow stage, can for example, from 10 ms (fast), 30 ms (medium) and 150 ms (slow) selectable. Although it has been found that such time constants are satisfactory Deliver results, their values are not critical and can after discretion Other values are used by the system designer. Furthermore can the time constant values of the second stage tend to be continuously variable to be discreet. The choice of time constants does not just have to on the signal conditions described above, but also can based on a hysteresis mechanism that works with a "quick flag" that works serves to ensure that if a serious fast transient Tip occurs, the system stays in fast mode and use the mean time constant avoids until the signal conditions again enable the slow time constant. This can help ensure rapid adaptation to new signal conditions.
Die
Entscheidung, welche der drei möglichen
Zeitkonstanten der zweiten Stufe verwendet werden soll, kann mittels "Anpassungs-Zeitkonstanten"
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.The decision as to which of the three possible time constants of the second stage should be used can be made by means of "adaptation time constants".
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 non-neighbor compensated_xcor and slow non-neighbor compensated_xcor is less than the same first reference value and the absolute difference between the fast and the slow Direction ratio (each of which has a range +1 to -1) is smaller than the same first reference value, the slow time constant of the second stage is used and the "quick flag" is set to "true", thereby allowing the subsequent selection of the mean time constant 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 "quick flag" is "true", the absolute Difference between the fast and the slow non-neighbor compensated_xcor greater than the first reference value and less than a second reference value (for example, 0.75) is the absolute difference between the fast and the slow transient L / N ratio greater than is the first reference value and less than the second reference value and the absolute value of the direction-weighted_xcor greater than the first reference value and smaller than the second reference value, the mean time constant becomes the second 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 "quick flag" is set to "false", causing the subsequent one Use of the mean time constant is suppressed until the slow time constant is selected again.
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 In other words, the slow time constant is chosen when all three states less than a first reference value, the mean time constant is selected, if all states between a first reference value and a second reference value lie and the previous state was the slow time constant, and the fast time constant is chosen when one or more 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. Darüber hinaus können andere Veränderungen vorgenommen werden. 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. 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.Even though was found that the rules and reference values just mentioned Provide satisfactory results, they are not critical and can at your discretion of the system developer modifications of the rules or other rules, which fast and slow cross-correlation and fast and slow Take direction be used. About that can out other changes be made. For example, it may be easier, but the same be effective, equivalent to one of the diode acceleration Processing, but with the same mode of operation, so if any smoothing member in a module in fast mode, also all other smoothing elements be switched to fast mode. It may also be desirable be, separate smoothing members for time constant determination and having signal distribution, the smoothing terms for time constant determination have fixed time constants and only the signal distribution time constants be 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. Bei einer Breitband-Ausführungsform kann diese Verzögerung als eine diskrete Verzögerung (zum Beispiel 5 ms) im Signalpfad ausgeführt sein. 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.Because even in fast mode, the smoothed signal levels more Need milliseconds, to adapt, a time delay can be built into the system so that control signals can adapt before moving on to a signal path be applied. In a broadband embodiment can this delay as a discrete delay (for example 5 ms) in the signal path. For multiband (transformation) versions is the delay a natural one Sequence of block processing, and when the analysis of a block ago signal path matrices performed this block must, no express delay to 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 (z.B. die Blockrate) eingestellt sein kann, so dass die in den Glättungsgliedern verwendeten Koeffizienten richtig angepasst sind.Multiband embodiments of aspects of the invention use the same time constants and rules as broadband versions, except that the sampling rate of the smoothing terms is at the signal sampling rate divided by the block size (e.g. the block rate) can be adjusted so that in the smoothing elements used coefficients are adjusted correctly.
Für Frequenzen unter 400 Hz werden bei Multiband-Ausführungsformen die Zeitkonstanten vorzugsweise umgekehrt zur Frequenz skaliert. Bei der Breitbandversion ist dies nicht möglich, weil es keine getrennten Glättungsglieder für verschiedene Frequenzen gibt; daher kann, als Teilkompensation, ein gemäßigter Bandpass/Vorverzerrungsfilter auf das Eingangssignal des Steuerpfads angewendet werden, um mittlere und mittelhohe Frequenzen zu betonen. 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. Obwohl festgestellt wurde, dass ein solcher Filter geeignet ist, sind die Filtereigenschaften nicht kritisch und können nach Gutdünken des Systementwicklers andere Parameter verwendet werden.For frequencies below 400 Hz, in multiband embodiments, the time constants are preferably scaled inversely to the frequency. In the broadband version, this is not possible because there are no separate smoothing terms for different frequencies; therefore, as a partial compensation, a moderate bandpass / pre-emphasis filter can be applied to the input signal of the control path to emphasize medium and mid high frequencies. This filter may have, for example, a two-pole high-pass characteristic with a cut-off frequency of 200 Hz and a two-pole low-pass characteristic with a cut-off frequency of 8000 Hz and a predistortion network, 6 dB boost between 400 Hz and 800 Hz and a further 6 dB boost between 1600 Hz and 3200 Hz. Although it was found that such a filter is suitable, the filter properties are not critical and other parameters can be used 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
Weiter
zur Beschreibung von
Grund-SkalierungskomponentenDominant scale factor components
Zusätzlich zu
Effektiver_xcor empfängt
Einrichtung oder Funktion
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. 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). 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.For a two-input module are all output channels in a line or arc, making it a natural sequence (from "left" to "right"), and it lights up without further ado, which channels each other the next lie. For those discussed above hypothetical case with two input channels and five output channels with sine / cos coefficients as shown, it can be assumed that the nominal current basic direction (0.8, 0.6) is between the middle left channel ML (0.92, 0.38) and the central channel C (0.71, 0.71). This can be done by finding two consecutive channels be achieved, in which the L coefficient greater than the L coordinate of the nominal current basic direction is and the Channel to the right has an L coefficient, the small one as the base L coordinate is.
Die
Grund-Skalierungskomponenten werden im Sinn konstanter Leistung
den zwei nächstgelegenen Kanäle zugeteilt.
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).
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 Note that with the left and right channels here the channels are meant, which enclose the nominal current basic direction, not the input channels L and R 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. 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. Für das betrachtete Zahlenbeispiel:
Das
Normieren der letzteren zwei Zahlen auf die Quadratsumme 1,0 ergibt
Werte von 0,8678 beziehungsweise 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):
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. 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:
Es ist zu beachten, dass der erste Anti-Grund-Wert gleich Null ist. Wenn die zwei Anti-Grund-Signale auf Quadratsumme 1,0 normiert sind, ist der zweite Anti-Grund-Wert gleich 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.It Note that the first anti-ground value is zero. If the two anti-ground signals on Square sum 1.0, the second anti-ground value is equal 1.0. After switching receives the first channel has a basic scaling component of 1.0 (times square root from Effective_xcor) and receives the second channel 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. Noch einmal berechnet zum
Beispiel Block
Gehen
wir zum Beispiel von einen Drei-Eingangs-Modul aus, das durch ein
Dreieck von Kanälen
gespeist wird: Ls, Rs, und Oben wie in
In
den Beispielen in
Füll-SkalierungskomponentenFill scale factor components
Zusätzlich zu
Effektiver_xcor empfängt
Einrichtung oder Funktion
Wie
oben erläutert,
ist Effektive_xcor gleich Null, wenn die Richtungs-gewichtete_xcor
kleiner als oder gleich Zufälliger_xcor
ist. Wenn Richtungs-gewichtete_xcor ≥ Zufällige_xcor, lautet die Füll-Skalierungskomponente
für alle
Ausgangskanäle
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). Dieser Punkt ist der Maximalwert, den die Füll-Skalierungskomponenten erreichen.therefore is when direction-weighted_xcor = Random_xcor, the Effective_xcor equals 0, so (1 - Effective_xcor) is 1.0, hence the filling amplitude scaling component equal to EQUIAMPL (which ensures output power = Input power in this state). This point is the maximum value the fill scaling components to reach.
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:
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.therefore is at the border, where direction-weighted xcor = random xcor, the provisional Fill scale factor component again equal EQUIAMPL, whereby consistency with the results of above equation for the Case that direction-weighted_xcor is greater than Random_xcor becomes.
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:
Zum
Beispiel für
ein Zwei-Eingangs-Modul mit drei Ausgängen:
Für ein Zwei-Eingangs-Modul
mit vier Ausgängen:
Für ein Zwei-Eingangs-Modul
mit fünf
Ausgängen:
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. 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).Although such EQUIAMPL values have been found to provide satisfactory results, the values are not critical and other values may be used at the discretion of the system designer. Changes in the value of EQUIAMPL affect the levels of the output channels for the "stuffing" condition (intermediate correlation of the input signals) with respect to the levels of the output channels for the condition "basic" (maximum correlation of input signals) and the "pure endpoints" condition (minimum correlation of input signals).
Endpunkt-SkalierungskomponentenEndpoint scale factor components
Zusätzlich zu
Nachbar-kompensierter_xcor (aus Block
Jedoch
sind die von Block
Erstens sind, innerhalb der Berechnungen der
vorläufigen
Skalierung eines bestimmten Moduls, die Endpunkte mögliche Kandidaten
für Grundsignal-Skalierungskomponenten
von Block
First, within the calculations of the tentative scaling of a particular module, the endpoints are potential candidates for basic signal scaling components of Block
Zweitens
werden, in der "Füll"-Berechnung von Block
Drittens
führt,
wenn es ein Raster von mehreren Modulen gibt, ein Überwacher
(wie Überwacher
201 im Beispiel in
Damit
Block
Das
Zurückwerfen
der inneren Energie zu den Eingängen
ist auch erforderlich, um von einem Überwacher wie Überwacher
Unter
Verwendung der in Blocks
Aus
Die
Energiepegel-Komponenten für
jeden inneren Ausgang (z.B. X1 und Xm; Z1 und Zm) werden in Kombinatoren
Die
Summierungsprodukte (X1 + Xm;
Z1 + Zm) werden
für jeden
der Ausgänge
X und Z in Multiplizierern
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. Dies geschieht für jede Kombination
von innerem Ausgang und Eingang. Mithin wird, wie in
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. 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.It It should be noted that if a value of second order as the total energy level X 'by a value first order is weighted as a matrix coefficient Second order weight is required. This is equivalent to pull the square root of the energy to get an amplitude Multiply this amplitude by the matrix coefficient and Squaring the result to return to an energy value.
Entsprechend
liefern Multiplizierer
Die
durch jeden der Eingänge
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 it is only one, independent Module gives, are the provisional Endpoint scale factor components therefore due to the already made determination of the basic scaling, Füllskalierungen and Scales for excess endpoint energy certainly.
Mithin
sind allen Ausgangskanälen
einschließlich
Endpunkten Skalierungen zugewiesen, so dass man sie nun verwenden
kann, um die Signalpfad-Matrizierung durchzuführen. 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.
In diesem Fall führt
der Überwacher
(wie Überwacher
In praktischen Anordnungen gibt es keine Gewissheit, dass es tatsächlich eine einer Endpunkt-Position entsprechende Ausgangskanal-Richtung gibt, obwohl dies häufig der Fall ist. 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. 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 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. 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.In There are no assurances that it is actually a practical arrangement an endpoint position corresponding output channel direction, although this is often the Case is. If there is no physical endpoint channel, but at least gives a physical channel beyond the endpoint, the endpoint energy becomes on the nearest to the end physical channels panned, as if it were a basic signal component. In a horizontal array, these are the two of the endpoint positions nearest Channels, which preferably use a constant energy distribution (the two scalings result in the sum of squares 1.0). In other Words, if a sound direction is not the position of a real one Sound channel corresponds, even if this direction is an end point signal is, it is preferred to take them to the nearest available pair of real channels to swing, because the sound, if it is moved slowly, suddenly from one output channel to another jumps. So it is, if there is no physical endpoint sound channel, inappropriate, an endpoint signal to pan to one of the endpoint positions nearest sound channel, except there is no physical channel beyond the endpoint, in which case There is no choice but to reach the endpoint position nearest To pan sound channel.
Eine
andere Möglichkeit,
solches Schwenken zu implementieren, besteht für den Überwacher wie Überwacher
Wie
oben erwähnt,
werden die Ausgänge
jeder einzelnen der Einrichtungen oder Funktionen
Eine
geeignete Art und Weise, Normiereinrichtungen zu implementieren,
ist die folgende. Jede Normiereinrichtung empfängt die nachbar-kompensierte
geglättete
Eingangsenergie für
jeden der Eingänge
des Moduls (wie aus Kombinatoren
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).
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):
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
Tatsächlicher
Ausgang, unter der Annahme, dass SF = 1, = (6·0,5 + 8·0,5) = 7.
(Gewünschter
Ausgangspegel)/(Tatsächlicher
Ausgang, unter der Annahme, dass SF = 1) = 0,875 /7,0 = 0,125 =
endgültige
Skalierung, quadriert
Endgültige
Skalierung für
diesen Ausgangskanal = sqrt (0,125) = 0,354 anstelle des anfänglich berechneten Werts
von 0,5.Because the actual input levels are 6 and 8 when the above scaling (squared) of 0.25 is used for final signal path matrialization, the output level is
Actual output, assuming that SF = 1, = (6 x 0.5 + 8 x 0.5) = 7.
(Desired output level) / (Actual output, assuming SF = 1) = 0.875 / 7.0 = 0.125 = final scaling, squared
Final scaling for this output channel = sqrt (0.125) = 0.354 instead of the initially calculated value of 0.5.
"Summe und/oder Größerer von"
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
Beispiele von AusgangsskalierungenExamples of output scales
Eine
Reihe idealisierter Darstellungen,
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
In
In
In
In
In
In
den Beispielen in
Die
den Skalierungen in
Mithin
sind im Beispiel in
Obwohl
man vorzugsweise die Mischung aus Amplituden- und Energieaddition
berücksichtigt
(wie bei den mit
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.therefore shows this example that because Lt is greater than Rt, the signal outputs to Lout, Cout, MidRout and Rout are unequal, though the scalings for this outputs are the same.
Die
Füll-Skalierungen
können
auf die Ausgangskanäle
gleichverteilt sein wie in den Beispielen in
Beispiele
solcher gekrümmter
Füll-Skalierungsamplituden
sind in
Kommunikation zwischen Modul und Überwacher hinsichtlich Nachbarpegeln und Nachbarpegeln höherer OrdnungCommunication between Module and monitor regarding neighbor levels and neighbor levels of higher order
Jedes
Modul in einer Anordnung aus mehreren Modulen wie im Beispiel in
- (a) einen zum Auslesen und Berichten der Informationen,
welche der Überwacher
benötigt,
um Nachbarpegel und Nachbarpegel höherer Ordnung (wenn vorhanden)
zu berechnen. Die vom Überwacher
benötigten
Informationen bestehen aus der jedem der Eingänge des Moduls zuzuschreibenden
geschätzten
inneren Gesamtenergie wie zum Beispiel durch die Anordnung in
6A erzeugt. - (b) einen anderen zum Empfangen und Anwenden der Nachbarpegel
(wenn vorhanden) und Nachbarpegel höherer Ordnung (wenn vorhanden)
vom Überwacher.
Im Beispiel in
4B werden die Nachbarpegel in jeweiligen Kombinatoren431 und433 von den geglätteten Energiepegeln jedes Eingangs subtrahiert und werden die Nachbarpegel höherer Ordnung (wenn vorhanden) in jeweiligen Kombinatoren431 ,433 und435 von den geglätteten Energiepegeln jedes Eingangs und der gemeinsamen Energie über die Kanäle subtrahiert.
- (a) one to read out and report the information the supervisor needs to compute neighbor levels and higher order neighbor levels (if any). The information required by the supervisor consists of the estimated total internal energy attributable to each of the inputs of the module, such as the arrangement in FIG
6A generated. - (b) another to receive and apply the neighbor levels (if any) and higher order neighbor levels (if any) from the supervisor. In the example in
4B become the neighbor levels in respective combiners431 and433 subtracted from the smoothed energy levels of each input and become the higher order neighbor levels (if any) in respective combiners431 .433 and435 is subtracted from the smoothed energy levels of each input and the common energy over the channels.
Sobald einem Überwacher alle geschätzten inneren Gesamtenergiebeiträge jedes Eingangs jedes Moduls bekannt sind:
- (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. 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.
- (2) informiert er jedes Modul über seine Nachbarpegel an jedem Eingang als die Summe aller anderen inneren Energiebeiträge dieses Eingangs (wenn vorhanden).
- (1) it determines whether the estimated total internal energy contributions of each input (summed from all modules connected to that input) exceed the available total signal level at that input. If the sum exceeds the total available level, the supervisor scales each internal energy reported by each module associated with that input to add up to the total input level.
- (2) it informs each module of its neighbor level 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. 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 (d.h. 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). 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. Dies ist in
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 (z.B. durch die Subtraktion eines Nachbarpegels
höherer
Ordnung in Kombinator
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. Dann benötigt der letztere Ausgangskanal,
da er auf einer Linie zwischen zwei Eingängen (Ls und Rs) liegt, ein
Zwei-Eingangs-Modul. Jedoch enthält
der durch das Zwei-Eingangs-Modul beobachtete gemeinsame Gesamt-Signalpegel
gemeinsame Elemente des Drei-Eingangs-Moduls, welche nicht zum letzteren
Ausgangskanal gehören;
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. Mithin ist in
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. Schnittstellen zwischen analogen und digitalen Signalströmen können in entsprechender Hardware und/oder als Funktionen in Software und/oder Firmware ausgeführt sein. 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.The The present invention and its various aspects can be found in Analog circuits or more likely as software functions, which in digital signal processors, programmed digital Universal computers and / or special digital computers are running, be implemented. Interfaces between analog and digital signal streams can in appropriate hardware and / or as functions in software and / or Firmware executed be. Although the present invention and its various aspects analog or digital signals can be used in practical Applications most or all processing functions are likely in the digital field on digital signal streams, in which audio signals are represented by samples executed.
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