EP0760197B1 - Dreidimensionale virtuelle audioanzeige unter verwendung von abbildungsfiltern mit verringerter komplexität - Google Patents
Dreidimensionale virtuelle audioanzeige unter verwendung von abbildungsfiltern mit verringerter komplexität Download PDFInfo
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Claims (38)
- Dreidimensionales, virtuelles Audioausgabeverfahren, umfassend:Erzeugen eines Satzes kopfbezogener Übertragungsfunktionsparameter ansprechend auf ein Raumortsignal oder ein Raumrichtungssignal, wobei der Satz kopfbezogener Übertragungsfunktionsparameter aus kopfbezogenen Übertragungsfunktionsparametern ausgewählt wird oder aus diesen interpoliert wird, die durch Glätten (54, 125) von Frequenzanteilen (50) einer bekannten kopfbezogenen Übertragungsfunktion über eine Bandbreite, die eine nicht konstante Funktion der Frequenz ist, und Festhalten der kopfbezogenen Übertragungsfunktionsparameter einer resultierenden, komprimierten kopfbezogenen Übertragungsfunktion (57, 130) hergeleitet werden; undFiltern eines Audiosignals ansprechend auf den Satz kopfbezogener Übertragungsfunktionsparameter.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei die Bandbreite eine Funktion der Breite des kritischen Bandes des Ohres ist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 2, wobei das Glätten (54) für jeden Frequenzanteil in zumindest einem Teil eines Audiobandes der Ausgabe das Anwenden einer Mittelungsfunktion bei den Frequenzanteilen innerhalb der Bandbreite, die den Frequenzanteil enthält, aufweist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 3, wobei die Mittelungsfunktion eine Funktion der Amplitude der Frequenzanteile ist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 3, wobei die Mittelungsfunktion eine Funktion der Leistung der Frequenzanteile ist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Mittelungsfunktion den Medianwert bestimmt.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Mittelungsfunktion das gewichtete arithmetische Mittel bestimmt.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Mittelungsfunktion den gewichteten geometrischen Mittelwert bestimmt.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Mittelungsfunktion einen gestutzten Mittelwert bestimmt.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 2, wobei das Glätten eine Faltung der kopfbezogenen Übertragungsfunktion mit einer frequenzabhängigen Wichtungsfunktion aufweist, wobei die Wichtungsfunktion eine rechteckige Form hat.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei die Bandbreite proportional zur Breite des kritischen Bandes des Ohrs ist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 11, wobei die Parameter der kopfbezogenen Übertragungsfunktionen bei niedrigen und hohen Frequenzen erweitet werden und wobei die Bandbreite breiter als eine Bandbreite ist, die proportional zur Breite des kritischen Bandes des Ohrs in den Bereichen mit niedrigen und hohen Frequenzen ist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei das Glätten eine Faltung der kopfbezogenen Übertragungsfunktion mit einer frequenzabhängigen Wichtungsfunktion aufweist, wobei deren Breite eine Funktion der Breite des kritischen Bandes des Ohrs ist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 13, wobei die Wichtungsfunktion eine Bandbreite aufweist, die ein Vielfaches von eins oder höher der Breite des kritischen Bandes des Ohrs ist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 14, wobei die Parameter der kopfbezogenen Übertragungsfunktionen bei niedrigen und hohen Frequenzen erweitert werden und wobei die Bandbreite breiter als eine Bandbreite proportional zur Breite des kritischen Bandes des Ohrs in Bereichen mit niedrigen und hohen Frequenzen ist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 13, wobei die Wichtungsfunktion eine Form mit einer Stetigkeit höherer Ordnung als das rechteckförmige Fenster aufweist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei die Glättungsfrequenzanteile ein Glätten der Frequenzanteile in der Frequenzdomäne aufweisen.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 17, wobei das Glätten eine Faltung der bekannten Übertragungsfunktion H(f) mit der Frequenzantwort einer Wichtungsfunktion wf(i) in der Frequenzdomäne gemäß der Beziehung
aufweist, wobei zumindest die Glättungsbandbreite (bf) und optional die Form der Wichtungsfunktion Wf eine Funktion der Frequenz sind. - Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei die Glättungsfrequenzanteile ein Anwenden einer Frequenzwölbungsfunktion (121) bei der bekannten kopfbezogenen Übertragungsfunktion, ein Umwandeln der frequenzgewölbten Übertragungsfunktion in die Zeitdomäne und das Anwenden einer Fenstertechnik in der Zeitdomäne auf die Impulsantwort der frequenzgewölbten Übertragungsfunktion aufweist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei das Glätten der Frequenzanteile das Anwenden einer Frequenzwölbungsfunktion (121) der bekannten kopfbezogenen Übertragungsfunktion und eine Faltung in der Frequenzdomäne der frequenzgewölbten Übertragungsfunktion mit der Frequenzantwort einer konstanten Wichtungsfunktion umfasst.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, wobei die Frequenzwölbungsfunktion die Übertragungsfunktion auf die Bark-Funktion abbildet.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, ferner aufweisend das Anwenden einer nicht linearen Skalierung (51) bei der bekannten kopfbezogenen Übertragungsfunktion vor der Multiplikation oder dem Falten und das Anwenden einer inversen Skalierung (56) bei der gefensterten oder gefalteten Übertragungsfunktion.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei das Filtern ein Filtern des Hauptanteils (15') ist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei die kopfbezogenen Übertragungsfunktionsparameter entzerrte Übertragungsfunktionsparameter sind und das Filtern ein festgelegtes Entzerrungsfiltern und ein Filtern in Reaktion auf die Parameter der entzerrten Übertragungsfunktion umfasst.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei der Satz kopfbezogener Übertragungsfunktionen durch Glätten der Frequenzanteile bekannter kopfbezogener Übertragungsfunktionen über unterschiedliche Bandbreiten als eine Funktion der der Übertragungsfunktion zugeordneten Raumorts oder der der Übertragungsfunktion zugeordneten Raumrichtungen hergeleitet wird.
- Audioausgabefunktion nach Anspruch 1, wobei der Satz kopfbezogener Übertragungsfunktionen durch Glätten der Frequenzanteile bekannter kopfbezogener Übertragungsfunktionen über unterschiedliche Bandbreiten als eine Funktion der Komplexität der Übertragungsfunktion hergeleitet wird.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei der Satz kopfbezogener Übertragungsfunktionen durch Glätten der Frequenzanteile bekannter kopfbezogener Übertragungsfunktionen über unterschiedliche Bandbreiten als eine Funktion des der Übertragungsfunktion zugeordneten Raumorts oder der der Übertragungsfunktion zugeordneten Raumrichtung und als eine Funktion der Komplexität der Übertragungsfunktion hergeleitet wird.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 26 oder 27, wobei die Bandbreite mit der Zunahme der Komplexität der Übertragungsfunktion zunimmt.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 28, wobei die Bandbreite so ausgewählt ist, dass die Komplexität der resultierenden komplexesten komprimierten kopfbezogenen Übertragungsfunktion nicht eine vorbestimmte Komplexität überschreitet.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei der Satz kopfbezogener Übertragungsfunktionen durch Glätten der Frequenzanteile bekannter kopfbezogener Übertragungsfunktionen über unterschiedliche Bandbreiten als eine Funktion der relativen psychoakustischen Wichtigkeit der Übertragungsfunktion hergeleitet wird.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 1, wobei der Satz kopfbezogener Übertragungsfunktionen durch Glätten der Frequenzanteile bekannter kopfbezogener Übertragungsfunktionen über unterschiedliche Bandbreiten als eine Funktion des der Übertragungsfunktion zugeordneten Raumortes oder der der Übertragungsfunktion zugeordneten Raumrichtung und als eine Funktion der relativen psychoakustischen Wichtigkeit der Übertragungsfunktion hergeleitet werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Satz entzerrter kopfbezogener Übertragungsfunktionsparameter in Reaktion auf das Raumortsignal oder das Raumrichtungssignal (70) erzeugt wird, wobei festgelegte Entzerrungsfilterparameter und der Satz entzerrter kopfbezogener Übertragungsfunktionsparameter aus Parametern ausgewählt werden oder aus diesen interpoliert werden, die durch Aufteilen einer Gruppe bekannter kopfbezogener Übertragungsfunktionen in eine festgelegte kopfbezogene Übertragungsfunktion, die alle kopfbezogene Übertragungsfunktionen in der Gruppe gemeinsam haben, und in eine variable kopfbezogenen Übertragungsfunktion hergeleitet werden, die jeder der bekannten kopfbezogenen Übertragungsfunktionen zugeordnet ist, wobei die Kombination aus der festgelegten und jeder variablen kopfbezogenen Übertragungsfunktion im Wesentlichen gleich der entsprechenden ursprünglichen bekannten kopfbezogenen Übertragungsfunktionen ist und wobei die Frequenzanteile jeder der variablen kopfbezogenen Übertragungsfunktionen über die Bandbreite mit einer nicht konstanten Funktion der Frequenz geglättet werden und wobei die Parameter der festgelegten kopfbezogenen Übertragungsfunktion zum Charakterisieren der festgelegten Entzerrungsfilterung festgehalten werden und die Parameter jeder der kopfbezogenen Übertragungsfunktionen der resultierenden variablen kopfbezogenen Übertragungsfunktion zur Verwendung als entzerrte Übertragungsfunktionsparameter festgehalten werden und wobei das Audiosignal mit einer festgelegten Entzerrungsfilterung (74) und in Reaktion (75) auf den Satz entzerrter kopfbezogener Übertragungsfunktionsparameter gefiltert wird.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 32, wobei das Herleiten der festgelegten Entzerrungsfilterparameter und des Satzes entzerrter Übertragungsfunktionsparameter ferner Folgendes umfasst:das Glätten der Frequenzanteile der festgelegten Übertragungsfunktion über eine Bandbreite, die eine nicht konstante Funktion der Frequenz ist.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 32, wobei die Gruppe bekannter kopfbezogener Übertragungsfunktionen in eine festgelegte Übertragungsfunktion und eine Mehrzahl variabler Übertragungsfunktionen durch Auswahl einer festgelegten Übertragungsfunktion, die in den am wenigsten komplexen variablen Übertragungsfunktionen resultiert, aufgeteilt wird.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 32, wobei die Gruppe bekannter kopfbezogener Übertragungsfunktionen in eine festgelegte kopfbezogene Übertragungsfunktion und eine Mehrzahl variabler kopfbezogener Übertragungsfunktionen durch Auswahl einer festgelegten kopfbezogenen Übertragungsfunktion, die den diffusen Feldschallanteil der Gruppe bekannter kopfbezogener Übertragungsfunktionen darstellet, aufgeteilt wird.
- Audioanzeigeverfahren nach Anspruch 32, wobei die Gruppe bekannter kopfbezogener Übertragungsfunktionen kopfbezogene Übertragungsfunktionen sind, die eine spezielle Richtung oder einen Bereich von Richtungen im Raum darstellen.
- Audioausgabeverfahren nach Anspruch 32, wobei die Sätze entzerrter kopfbezogener Übertragungsfunktionsparameter in Reaktion auf ein Raumortsignal oder ein Raumrichtungssignal durch Filtern des Hauptanteils erzeugt werden.
- Dreidimensionale virtuelle Audioausgabevorrichtung, mit:einer Einrichtung zum Glätten von Frequenzanteilen (54, 125) einer bekannten kopfbezogenen Übertragungsfunktion über eine Bandbreite, die eine nicht konstante Funktion der Frequenz ist;einer Einrichtung zum Festhalten der Parameter der Übertragungsfunktion einer resultierenden komprimierten Übertragungsfunktion;einer Einrichtung zum Erzeugen eines Satzes kopfbezogener Übertragungsfunktionsparameter (71) in Reaktion auf ein Raumortsignal oder ein Raumrichtungssignal, wobei der Satz kopfbezogener Übertragungsfunktionsparameter aus den Parametern der Übertragungsfunktion der resultierenden komprimierten Übertragungsfunktion ausgewählt wird oder aus diesen interpoliert wird; undeiner Einrichtung zum Filtern (74, 75) eines Audiosignals in Reaktion auf den Satz kopfbezogener Übertragungsfunktionsparameter.
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