ES2895436T3 - Aparato y método para generar una señal de salida de audio que tiene por lo menos dos canales de salida - Google Patents

Abstract

Aparato para generar una señal de salida que tiene, por lo menos, dos canales de salida a partir de una señal de entrada que tiene, por lo menos, un canal de entrada, en el que el aparato comprende: un extractor de sonido ambiental (710) que está adaptado para extraer por lo menos una señal de sonido ambiental con porciones de señales de sonido ambiental a partir del por lo menos un canal de entrada, una unidad de modificación de sonido ambiental (120; 220; 320; 420) que está adaptada para modificar la por lo menos una señal de sonido ambiental para obtener por lo menos una primera señal de sonido ambiental modificada, y por lo menos dos altavoces, en el que el aparato para generar una señal de salida está adaptado para introducir la primera señal de sonido ambiental modificada en el segundo altavoz y en el que el aparato para generar una señal de salida está adaptado para introducir en el primer canal de entrada porciones de señales directas y de sonido ambiental en el primer altavoz, caracterizado por un primer altavoz de los por lo menos dos altavoces colocado a una primera altura en un entorno de escucha con respecto a un oyente y un segundo altavoz de los por lo menos dos altavoces colocado a una segunda altura en un entorno de escucha con respecto a un oyente, siendo la segunda altura distinta de la primera altura.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato y método para generar una señal de salida de audio que tiene por lo menos dos canales de salida

La presente invención se refiere al procesamiento de audio y, en particular, a un aparato y un método para generar una señal de salida empleando un descomponedor.

El sistema auditivo humano detecta sonidos desde todas las direcciones. El entorno auditivo percibido (el adjetivo auditivo indica lo que se percibe, mientras que la palabra sonido se utilizará para describir fenómenos físicos) crea una impresión de las propiedades acústicas del espacio circundante y los eventos de sonido que se producen. La impresión auditiva percibida en un campo de sonido específico puede ser modelada (por lo menos parcialmente) considerando tres tipos diferentes de señales: El sonido directo, las reflexiones iniciales y las reflexiones difusas. Estas señales contribuyen a la formación de una imagen auditiva espacial percibida.

El sonido directo indica las ondas de cada evento de sonido que llega primero al oyente directamente desde una fuente de sonido sin alteraciones. Es característico de la fuente de sonido y proporciona la información menos comprometida sobre la dirección de incidencia del evento de sonido. Los puntos de referencia primarios para estimar la dirección de una fuente de sonido en el plano horizontal son las diferencias entre las señales de entrada del oído izquierdo y derecho del oído, a saber las diferencias interaurales de tiempo (ITD, según sus siglas en inglés) y las diferencias interaurales de nivel (ILD, según sus siglas en inglés). Posteriormente, una multitud de reflexiones del sonido directo llegan a los oídos desde distintas direcciones y con distintos tiempos y niveles de retardo relativos. Con un tiempo de retardo creciente, en relación con el sonido directo, la densidad de las reflexiones aumenta hasta que constituyen un agrupamiento estadístico.

El sonido reflejado contribuye a la percepción a distancia y a la impresión auditiva espacial, que se compone de, por lo menos, dos componentes: ancho aparente de la fuente (ASW, según sus siglas en inglés) y envolvente de oyente (LEV, según sus siglas en inglés). El ancho de fuente aparente (ASW) se define como una ampliación del ancho aparente de una fuente de sonido y se determina principalmente por las reflexiones iniciales laterales. El envolvente de oyente (LEV) se refiere al sentido del oyente de estar envuelto por el sonido y se determina principalmente por las reflexiones que llegan tarde. El objetivo de la reproducción electroacústica de sonido estereofónico consiste en evocar la percepción de una imagen auditiva espacial agradable. Esto puede tener una referencia natural o arquitectónica (por ejemplo, la grabación de un concierto en una sala) o puede ser un campo de sonido que no existe en realidad (por ejemplo, la música electroacústica).

Desde el campo de la acústica de las salas de concierto, es bien sabido que - para obtener un campo de sonido subjetivamente agradable - es importante un sentido fuerte de impresión auditiva espacial, siendo el envolvente de oyente (LEV) una parte integral. La capacidad de las configuraciones de altavoces de reproducir un campo de sonido envolvente a través de la reproducción de un campo de sonido difuso es de interés. En un campo de sonido sintético no es posible reproducir todas las reflexiones que ocurren naturalmente utilizando transductores dedicados. Esto es especialmente cierto para las reflexiones difusas posteriores. Las propiedades de sincronización y nivel de las reflexiones difusas pueden simularse utilizando señales “reverberadas” como alimentación de altavoces. Si aquellas están suficientemente no correlacionadas, el número y la localización de los altavoces utilizados para la reproducción determinan si el campo de sonido se percibe como difuso. El objetivo consiste en evocar la percepción de un campo de sonido continuo, difuso utilizando solo un número discreto de transductores. Es decir, la creación de campos de sonido en donde no se puede estimar la dirección de llegada del sonido y, especialmente, no se puede localizar ningún transductor.

Las reproducciones de sonido estereofónico tienen como objetivo evocar la percepción de un campo de sonido continuo, utilizando solo un número discreto de transductores. Las características más deseadas son la estabilidad direccional de fuentes localizadas y la representación realista del entorno auditivo circundante. La mayoría de los formatos utilizados en la actualidad para almacenar o transportar grabaciones estereofónicas están basados en canales. Cada canal transmite una señal que está destinada a ser reproducida por un altavoz asociado en una posición específica. Una imagen auditiva específica se diseña durante el proceso de grabación o de mezcla. Esta imagen se recrea con precisión si la configuración del altavoz utilizado para la reproducción se asemeja a la configuración de destino para la que se diseñó la grabación.

Los sistemas de sonido envolvente comprenden una pluralidad de altavoces. Los sistemas comunes de sonido envolvente pueden comprender, por ejemplo, cinco altavoces. Si el número de canales transmitidos es menor que el número de altavoces, surge la cuestión de qué señales se han de proporcionar a qué altavoces. Por ejemplo, un sistema de sonido envolvente puede comprender cinco altavoces, mientras se transmite una señal estéreo que tiene dos canales transmitidos. Por otra parte, incluso si una señal envolvente está disponible, la señal envolvente disponible puede tener menos canales que el número de altavoces de un sistema de sonido envolvente de un usuario. Por ejemplo, una señal envolvente que tiene 5 canales envolventes puede estar disponible, mientras que el sistema de sonido envolvente destinado a reproducir la señal envolvente puede tener, por ejemplo, 9 altavoces.

En particular, en los sistemas de sonido envolvente para automóviles, el sistema de sonido envolvente puede comprender una pluralidad de altavoces, por ejemplo, 9 altavoces. Algunos de estos altavoces pueden estar dispuestos en una posición horizontal con respecto al asiento de un oyente en tanto que otros altavoces pueden estar dispuestos en una posición elevada con respecto al asiento del oyente. Puede ser necesario emplear algoritmos de mezcla ascendente para generar canales adicionales a partir de los canales disponibles de la señal de entrada. Con respecto a un sistema de sonido envolvente que tiene una pluralidad de altavoces horizontales y una pluralidad de altavoces elevados, el problema particular que surge es qué porciones de sonido han de ser reproducidas por los altavoces elevados y qué porciones de sonido han de ser reproducidas por los altavoces horizontales. El documento US 2009/198356 A1 muestra un aparato para generar una señal de salida según el preámbulo de la reivindicación 1. El documento WO 2010/027882 A1 muestra un sistema de sonido envolvente que incluye altavoces de altura además de los altavoces estéreo estándar. Las señales de altavoz de altura se calculan por la operación de matriz.

El objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un concepto mejorado que proporciona un aparato para generar una señal de salida que tiene, por lo menos, dos canales. El objetivo de la presente invención se soluciona mediante un aparato según la reivindicación 1, mediante un método según la reivindicación 4 y mediante un medio legible por ordenador según la reivindicación 7.

La presente invención se basa en la conclusión de que una descomposición de señales de audio en componentes perceptualmente distintos es necesaria para la modificación, mejora, reproducción adaptativa y codificación perceptual de señales de alta calidad. Los componentes perceptualmente distintos de señales a partir de señales de entrada que tienen dos o más canales de entrada deberían manipularse y/o extraerse.

Según la presente invención, se proporciona un aparato para generar una señal de salida que tiene, por lo menos, dos canales de salida a partir de una señal de entrada que tiene, por lo menos, dos canales de entrada según la reivindicación 1. La reivindicación 4 proporciona un método correspondiente para generar una señal de salida que tiene, por lo menos, dos canales de salida a partir de una señal de entrada que tiene, por lo menos, un canal de entrada. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones adicionales. Otro tema descrito en la siguiente descripción ya que las realizaciones solo se consideran como tal si también entran dentro del alcance de las reivindicaciones. De otro modo, presentan una enseñanza adicional para entender la invención.

La presente invención se basa en otra conclusión de que un descomponedor de sonido ambiental/directo, una unidad de modificación de sonido ambiental y una unidad de combinación pueden emplearse para generar canales de salida descompuestos, modificados o combinados a partir de, por lo menos, dos canales de entrada de una señal de entrada. Cada uno de los canales de la señal de entrada es descompuesto por el descomponedor de sonido ambiental/directo en una señal ambiental de un grupo de señales de sonido ambiental y en una señal directa de un grupo de señales directas. Por lo tanto, el grupo de señales de sonido ambiental y el grupo de señales directas juntos representan las características de sonido de los canales de señales de entrada. Por ello, una cierta cantidad de la porción de señales de sonido ambiental de un canal puede ser emitida a un altavoz determinado en tanto que, por ejemplo, otro altavoz puede recibir la cantidad restante de la porción de señales de sonido ambiental del canal más la porción de señales directas. Por consiguiente, puede ser posible dirigir la cantidad de porciones de señales de sonido ambiental de una señal de entrada que se introduce en un primer altavoz y la cantidad de porciones de señales de sonido ambiental de la señal de entrada que se introduce junto con las porciones de señales directas de la señal de entrada en un segundo altavoz.

Según una realización, el descomponedor de sonido ambiental/directo descompone los canales de la señal de entrada para formar un grupo de señales de sonido ambiental que comprende porciones de señales de sonido ambiental de los canales de la señal de entrada y en un grupo de señales directas que comprende porciones de señales directas de los canales de señales de entrada. En dicha realización, las señales de sonido ambiental del grupo de señales de sonido ambiental y las señales directas del grupo de señales directas representan distintos componentes de señales de los canales de señales de entrada.

En una realización, una señal proviene de una señal de sonido ambiental del grupo de señales de sonido ambiental por filtrado, modificación de ganancia o descorrelación de la señal de sonido ambiental del grupo de señales de sonido ambiental. Asimismo, una señal puede provenir de una señal directa del grupo de señales directas por filtrado, modificación de ganancia o descorrelación de la señal directa del grupo de señales directas.

En una realización adicional, se proporciona un primer modificador de ganancia ambiental, en el que el modificador de ganancia ambiental está adaptado para la modificación de ganancia de una señal de sonido ambiental del grupo de señales de sonido ambiental o una señal derivada de una señal de sonido ambiental del grupo de señales de sonido ambiental para obtener una señal modificada de sonido ambiental de ganancia. La unidad de combinación de esta realización está adaptada para combinar la señal modificada de sonido ambiental de ganancia y una señal directa del grupo de señales directas o una señal derivada de una señal directa del grupo de señales directas para obtener la señal de combinación como la segunda señal de salida. Ambas señales que se combinan por la unidad de combinación pueden haber sido generadas a partir del mismo canal de la señal de entrada. Por consiguiente, en una realización de este tipo, es posible generar un canal de salida con todos los componentes de señales que ya han estado contenidos en el canal de entrada, pero en donde ciertos componentes de señales, por ejemplo, los componentes de las señales de sonido ambiental han sido modificados por el modificador de ganancia ambiental proporcionando, de este modo, un canal de salida con una cierta característica de componentes de señales modificados por el modificador de ganancia.

En otra realización, la unidad de modificación de sonido ambiental comprende un descorrelador, un segundo modificador de ganancia y/o una unidad de filtro. La unidad de filtro puede ser un filtro de paso bajo. Por lo tanto, la unidad de modificación puede proporcionar un canal de salida por descorrelación, modificación de ganancia y/o filtrado, por ejemplo, filtrado de paso bajo de una señal del grupo de señales de sonido ambiental. En una realización, el grupo de señales de sonido ambiental puede comprender porciones de señales de sonido ambiental de los canales de la señal de entrada. De este modo puede ser posible modificar porciones de señales de sonido ambiental del canal de la señal de entrada.

En una realización adicional, la unidad de modificación de sonido ambiental modifica una pluralidad de canales de entrada de la señal de entrada según el concepto descrito anteriormente para obtener una pluralidad de señales modificadas.

En otra realización se proporciona un aparato para generar una señal de salida que tiene, por lo menos, cuatro canales de salida a partir de una señal de entrada que tiene, por lo menos, dos canales de entrada. El aparato comprende un extractor de sonido ambiental que está adaptado para extraer, por lo menos, dos señales de sonido ambiental con porciones de señales de sonido ambiental a partir de, por lo menos, dos canales de entrada. Asimismo, el aparato comprende una unidad de modificación de sonido ambiental que está adaptada para modificar las por lo menos dos señales de sonido ambiental para obtener, por lo menos, una primera señal modificada de sonido ambiental y una segunda señal modificada de sonido ambiental. Adicionalmente, el aparato comprende, por lo menos, cuatro altavoces. Dos altavoces de por lo menos cuatro altavoces están colocados en primeras alturas en un entorno de escucha con respecto a un oyente. Dos altavoces adicionales de por lo menos cuatro altavoces están colocados en segundas alturas en un entorno de escucha con respecto a un oyente, en donde las segundas alturas son diferentes de las primeras alturas. La unidad de modificación de sonido ambiental está adaptada para introducir la primera señal modificada de sonido ambiental como un tercer canal de salida en un primer altavoz de los otros dos altavoces. Además, la unidad de modificación de sonido ambiental está adaptada para introducir la segunda señal modificada de sonido ambiental como un cuarto canal de salida en un segundo altavoz de los otros dos altavoces. Asimismo, el aparato para generar una señal de salida está adaptado para introducir el primer canal de entrada con porciones de señales directas y de sonido ambiental como un primer canal de salida en un primer altavoz colocado en las primeras alturas. Adicionalmente, el extractor de sonido ambiental está adaptado para introducir el segundo canal de entrada con porciones de señales directas y de sonido ambiental como un segundo canal de salida en un segundo altavoz colocado en las segundas alturas.

A continuación se describen las realizaciones preferidas de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 ilustra un diagrama de bloques de un aparato según una realización;

La figura 2 representa un diagrama de bloques de un aparato según una realización adicional;

La figura 3 muestra un diagrama de bloques de un aparato según otra realización;

La figura 4 ilustra un diagrama de bloques de un aparato según una realización adicional;

La figura 5 ilustra un diagrama de bloques de un aparato según otra realización;

La figura 6 muestra un diagrama de bloques de un aparato según otra realización;

La figura 7 representa un diagrama de bloques de un aparato según una realización adicional.

La figura 8 ilustra un arreglo de altavoz de una realización.

La figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra un descomponedor de sonido ambiental/directo que emplea un mezclador descendente según una realización;

La figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra una aplicación de un descomponedor de sonido ambiental/directo que tiene un número de por lo menos tres canales de entrada que utiliza un analizador con una curva de correlación dependiente de la frecuencia previamente calculada según una realización;

La figura 11 ilustra una aplicación preferida adicional de un descomponedor de sonido ambiental/directo con un procesamiento de dominio de la frecuencia para la mezcla descendente, análisis y procesamiento de señales según una realización;

La figura 12 ilustra una curva de correlación dependiente de la frecuencia previamente calculada a modo de ejemplo de una curva de referencia para el análisis indicado en la figura 9 o la figura 10 para un descomponedor de sonido ambiental/directo según una realización;

La figura 13 ilustra un diagrama de bloques que muestra un procesamiento adicional con el fin de extraer componentes independientes para un descomponedor de sonido ambiental/directo según una realización;

La figura 14 ilustra un diagrama de bloques que aplica un mezclador descendente como un generador de señales de análisis para un descomponedor de sonido ambiental/directo según una realización;

La figura 15 ilustra un diagrama de flujo para indicar un modo de procesamiento en el analizador de señales de la figura 9 o la figura 10 para un descomponedor de sonido ambiental/directo según una realización;

Las figuras 16a a 16e ilustran diferentes curvas de correlación dependientes de la frecuencia previamente calculada que pueden ser utilizadas como curvas de referencia para varias configuraciones diferentes con distintos números y posiciones de fuentes de sonido (tales como altavoces) para un descomponedor de sonido ambiental/directo según una realización;

La figura 1 ilustra un aparato según una realización. El aparato consta de un descomponedor de sonido ambiental/directo 110. El descomponedor de sonido ambiental/directo 110 está adaptado para descomponer dos canales de entrada 142, 144 de una señal de entrada de modo tal que cada uno de por lo menos los dos canales de entrada 142, 144 está descompuesto en señales de sonido ambiental 152, 154 de un grupo de señales de sonido ambiental y en señales directas 162, 164 de un grupo de señales directas. En otras realizaciones, el descomponedor de sonido ambiental/directo 110 está adaptado para descomponer más de dos canales de entrada.

Además, el aparato de la realización ilustrada en la figura 1 comprende una unidad de modificación de sonido ambiental 120. La unidad de modificación de sonido ambiental 120 está adaptada para modificar una señal de sonido ambiental 152 del grupo de señales de sonido ambiental para obtener una señal modificada de sonido ambiental 172 como un primer canal de salida para un primer altavoz. En otras realizaciones, la unidad de modificación de sonido ambiental 120 está adaptada para modificar una señal derivada de una señal del grupo de señales de sonido ambiental. Por ejemplo, una señal del grupo de señales de sonido ambiental puede ser filtrada, modificada por el modificador de ganancia o descorrelacionada y luego transferida a la unidad de modificación de sonido ambiental 120 como una señal derivada de una señal del grupo de señales de sonido ambiental. En realizaciones adicionales, la unidad de modificación de sonido ambiental 120 puede combinar dos o más señales de sonido ambiental para obtener una o más señales de sonido ambiental modificadas.

Además, el aparato de la realización ilustrada en la figura 1 comprende una unidad de combinación 130. La unidad de combinación 130 está adaptada para combinar una señal de sonido ambiental 152 del grupo de señales de sonido ambiental y una señal directa 162 del grupo de señales directas como un segundo canal de salida para un segundo altavoz. En otras realizaciones, la unidad de combinación 130 está adaptada para combinar una señal derivada de una señal de sonido ambiental del grupo de señales de sonido ambiental y/o una señal derivada de una señal directa del grupo de señales directas. Por ejemplo, una señal de sonido ambiental y/o una señal directa puede ser filtrada, modificada por el modificador de ganancia o descorrelacionada y luego podría ser transferida a una unidad de combinación 130. En una realización, la unidad de combinación puede estar adaptada para combinar la señal de sonido ambiental 152 y la señal directa 162 agregando ambas señales. En otra realización, la señal de sonido ambiental 152 y la señal directa 162 se pueden combinar formando una combinación lineal de las dos señales 152, 162.

En la realización ilustrada en la figura 1, la señal de sonido ambiental 154 y la señal directa 164 resultantes de la descomposición del segundo canal de entrada son emitidas sin modificación como canales de salida adicionales de la señal de salida. Sin embargo, en otras realizaciones, las señales 154, 164 también pueden ser procesadas por la unidad de modificación 120 y/o la unidad de combinación 130.

En las realizaciones, la unidad de modificación 120 y la unidad de combinación 130 pueden estar adaptadas para comunicarse entre sí como se ilustra por la línea de puntos 135. Dependiendo de esta comunicación, la unidad de modificación 120 puede modificar sus señales de sonido ambiental recibidas, por ejemplo la señal de sonido ambiental 152, dependiendo de las combinaciones realizadas por la unidad de combinación 130, y/o la unidad de combinación 130 puede combinar sus señales recibidas, por ejemplo, la señal 152 y la señal 162, dependiendo de las modificaciones realizadas por la unidad de modificación 120.

La realización de la figura 1 se basa en la idea de que una señal de entrada se descompone en porciones de señales de sonido ambiental y directas, que posiblemente las porciones de señales modificadas son modificadas y emitidas a un primer conjunto de altavoces y que una combinación de las porciones de señales directas y las porciones de señales de sonido ambiental de la señal de entrada son emitidas a un segundo conjunto de altavoces.

Por ello, en una realización, por ejemplo, una cierta cantidad de las porciones de señales de sonido ambiental de un canal puede ser emitida a un altavoz determinado en tanto que, por ejemplo, otro altavoz recibe la cantidad restante de las porciones de señales de sonido ambiental del canal más la porción de señales directas. Por ejemplo, la unidad de modificación de sonido ambiental puede modificar por el modificador de ganancia la señal de sonido ambiental 152 multiplicando sus amplitudes por 0,7 para generar un primer canal de salida. Asimismo, la unidad de combinación puede combinar la señal directa 162 y la porción de señal de sonido ambiental para generar un segundo canal de salida, en donde las porciones de señales de sonido ambiental se multiplican por el factor 0,3. Por ello, la señal modificada de sonido ambiental 172 y la señal de combinación 182 dan como resultado:

señal 172 = 0,7 ■ porción de señal de sonido ambiental de la señal 142

señal 182 = 0,3 ■ porción de señal de sonido ambiental de la señal 142 porción de señal directa de la señal 142

Por lo tanto, la figura 1 está, entre otras cosas, basada en la idea de que todas las porciones de señales de una señal de entrada pueden ser emitidas a un oyente, que por lo menos un canal solo puede comprender una cierta cantidad de las porciones de señales de sonido ambiental de un canal de entrada y que un canal adicional puede comprender una combinación de la parte restante de las porciones de señales de sonido ambiental del canal de entrada y las porciones de señales directas del canal de entrada.

La figura 2 ilustra un aparato según una realización adicional que ilustra más detalles. El aparato comprende un descomponedor de sonido ambiental/directo 210, una unidad de modificación de sonido ambiental 220 y una unidad de combinación 230 que tiene una funcionalidad similar a las unidades correspondientes del aparato ilustrado en la realización de la figura 1. El descomponedor de sonido ambiental/directo 210 comprende una primera unidad descomponedora 212 y una segunda unidad descomponedora 214. La primera unidad descomponedora descompone un primer canal de entrada 242 de una señal de entrada del aparato. El primer canal de entrada 242 se descompone en una primera señal de sonido ambiental 252 de un grupo de señales de sonido ambiental y en una primera señal directa 262 de un grupo de señales directas. Además, la segunda unidad descomponedora 214 descompone un segundo canal de entrada 244 de la señal de entrada en una segunda señal de sonido ambiental 254 del grupo de señales de sonido ambiental y en una segunda señal directa 264 del grupo de señales directas. Las señales de sonido ambiental y directas descompuestas se procesan de manera similar como en el aparato de la realización ilustrada en la figura 1. En las realizaciones, la unidad de modificación 220 y la unidad de combinación 230 pueden estar adaptadas para comunicarse entre sí como se ilustra por la línea de puntos 235.

La figura 3 ilustra un aparato para generar una señal de salida según una realización adicional. Una señal de entrada que comprende tres canales de entrada 342, 344, 346 se introduce en un descomponedor de sonido ambiental/directo 310. El descomponedor de sonido ambiental/directo 310 descompone el primer canal de entrada 342 para obtener una primera señal de sonido ambiental 352 de un grupo de señales de sonido ambiental y una primera señal directa 362 de un grupo de señales directas. Asimismo, el descomponedor descompone el segundo canal de entrada 344 en una segunda señal de sonido ambiental 354 del grupo de señales de sonido ambiental y en una segunda señal directa 364 del grupo de señales directas. Adicionalmente, el descomponedor 310 descompone el tercer canal de entrada 346 en una tercera señal de sonido ambiental 356 del grupo de señales de sonido ambiental y en una tercera señal directa 366 del grupo de señales directas. En otras realizaciones, el número de canales de entrada de la señal de entrada del aparato no está limitado a tres canales, pero puede ser cualquier número de canales de entrada, por ejemplo, cuatro canales de entrada, cinco canales de entrada o nueve canales de entrada. En las realizaciones, la unidad de modificación 320 y la unidad de combinación 330 pueden estar adaptadas para comunicarse entre sí como se ilustra por la línea de puntos 335.

En la realización de la figura 3, una unidad de modificación de sonido ambiental 320 modifica la primera señal de sonido ambiental 352 del grupo de señales de sonido ambiental para obtener una primera señal modificada de sonido ambiental 372. Además, la unidad de modificación de sonido ambiental 320 modifica la segunda señal de sonido ambiental 354 del grupo de señales de sonido ambiental para obtener una segunda señal modificada de sonido ambiental 374. En realizaciones adicionales, la unidad de modificación de sonido ambiental 320 puede combinar la primera señal de sonido ambiental 352 y la segunda señal de sonido ambiental 354 para obtener una o más señales de sonido ambiental modificadas. Asimismo, en la realización de la figura 3, la primea señal directa 362 del grupo de señales directas es introducida en una unidad de combinación 330 junto con la primera señal de sonido ambiental 352 del grupo de señales de sonido ambiental. Las señales directas y de sonido ambiental 362, 352 se combinan por la unidad de combinación 330 para obtener una señal de combinación 382. En la realización de la figura 3, la unidad de combinación combina la primera señal directa 362 del grupo de señales directas y la primera señal de sonido ambiental 352 del grupo de señales de sonido ambiental. En otras realizaciones, la unidad de combinación 330 puede combinar cualquier otra señal directa del grupo de señales directas con cualquier otra señal de sonido ambiental del grupo de señales de sonido ambiental. Por ejemplo, la segunda señal directa 364 del grupo de señales directas se puede combinar con la segunda señal de sonido ambiental 354 del grupo de señales de sonido ambiental. En otra realización, la segunda señal directa 364 del grupo de señales directas se puede combinar con la tercera señal de sonido ambiental 356 del grupo de señales de sonido ambiental. En otras realizaciones, la unidad de combinación 330 puede combinar más de una señal directa del grupo de señales directas y más de una señal de sonido ambiental del grupo de señales de sonido ambiental para obtener una o más señales de combinación.

En la realización de la figura 3, la primera señal modificada de sonido ambiental 372 es emitida como un primer canal de salida de una señal de salida. La señal de combinación 382 es emitida como un segundo canal de salida de la señal de salida. La segunda señal modificada de sonido ambiental 374 es emitida como un tercer canal de salida de la señal de salida. Además, la tercera señal de sonido ambiental 356 del grupo de señales de sonido ambiental y la segunda y tercera señal directa 364, 366 del grupo de señales directas son emitidas como un cuarto, quinto y sexto canal de salida de la señal de salida. En otras realizaciones, una o la totalidad de las señales 356, 364, 366 no puede ser emitida en absoluto, sino que puede descartarse.

La figura 4 ilustra un aparato según una realización adicional. El aparato difiere del aparato ilustrado en la figura 1 ya que comprende además un modificador de ganancia ambiental 490. El modificador de ganancia ambiental 490 modifica una señal de sonido ambiental 452 de un grupo de señales de sonido ambiental para obtener una señal modificada de sonido ambiental 492 que se introduce en una unidad de combinación 490. La unidad de combinación 430 combina la señal modificada por el modificador de ganancia 492 con una señal directa 462 de un grupo de señales directas para obtener una señal de combinación 482 como una señal de salida del aparato. La modificación de ganancia puede variar según el tiempo. Por ejemplo, en un primer punto en el tiempo, una señal es modificada por un modificador de ganancia con un primer factor de modificación de ganancia en tanto que en un segundo punto diferente en el tiempo, una señal es modificada por el modificador de ganancia con un segundo factor de modificación de ganancia diferente.

La modificación de ganancia en el modificador de ganancia 490 se puede llevar a cabo multiplicando las amplitudes de la señal de sonido ambiental 452 con un factor <1 para reducir el peso de la señal de sonido ambiental 452 en la señal de combinación 482. Esto permite agregar una cierta cantidad de las porciones de señales de sonido ambiental de una señal de entrada a la señal de combinación 482, en tanto que las porciones ambientales restantes de la señal de entrada pueden ser emitidas como una señal modificada de sonido ambiental 472.

En realizaciones alternativas, el factor de multiplicación puede ser >1 para aumentar el peso de la señal de sonido ambiental 452 en la señal de combinación 482 que es generada por la unidad de combinación 430. Esto permite aumentar las porciones de señales de sonido ambiental y crear una impresión de sonido diferente para el oyente.

Mientras que en la realización ilustrada en la figura 4, solamente una señal de sonido ambiental es introducida en el modificador de ganancia ambiental 490, en otras realizaciones, más de una señal de sonido ambiental puede ser modificada por el modificador de ganancia ambiental 490. El modificador de ganancia luego modifica las señales de sonido ambiental recibidas e introduce las señales de sonido ambiental modificadas en la unidad de combinación 430.

En otras realizaciones, la señal de entrada comprende más de dos canales que se introducen en el descomponedor de sonido ambiental/directo 410. En consecuencia, el grupo de señales de sonido ambiental comprende entonces más de dos señales de sonido ambiental y también el grupo de señales directas comprende más de dos señales directas. Correspondientemente, más de dos canales también pueden ser introducidos en el modificador de ganancia 490 para la modificación de ganancia. Por ejemplo, tres, cuatro, cinco o nueve canales de entrada pueden ser introducidos en el modificador de ganancia ambiental 490. En las realizaciones, la unidad de modificación 420 y la unidad de combinación 430 pueden estar adaptadas para comunicarse entre sí como se ilustra por la línea de puntos 435.

La figura 5 ilustra una unidad de modificación de sonido ambiental según una realización. La unidad de modificación de sonido ambiental comprende un descorrelador 522, un modificador de ganancia 524 y una unidad de filtro de paso bajo 526.

En la realización de la figura 5, una primera 552, una segunda 554 y una tercera 556 señal de sonido ambiental es introducida en el descorrelador 522. En otras realizaciones, un número diferente de señales puede ser introducido en el descorrelador 522, por ejemplo, una señal de sonido ambiental o dos, cuatro, cinco o nueve señales de sonido ambiental. El descorrelador 522 descorrelaciona cada una de las señales de sonido ambiental introducidas 552, 554, 556 para obtener las señales descorrelacionadas 562, 564, 566, respectivamente. El descorrelador 522 de la realización de la figura 5 puede ser cualquier tipo de descorrelador, por ejemplo, un filtro de todo paso reticulado o un filtro de todo paso de Respuesta Infinita al Impulso (IIR, según sus siglas en inglés).

Las señales descorrelacionadas 562, 564, 566 luego son introducidas en el modificador de ganancia 524. El modificador de ganancia modifica la ganancia de cada una de las señales introducidas 562, 564, 566 para obtener las señales modificadas por el modificador de ganancia 572, 574, 576, respectivamente. El modificador de ganancia 524 puede estar adaptado para multiplicar las amplitudes de las señales introducidas 562, 564, 566 por un factor para obtener las señales modificadas por el modificador de ganancia. La modificación de ganancia en el modificador de ganancia 524 puede variar según el tiempo. Por ejemplo, en un primer punto en el tiempo, una señal es modificada por un modificador de ganancia con un primer factor de modificación de ganancia en tanto que en un segundo punto diferente en el tiempo, una señal es modificada por el modificador de ganancia con un segundo factor de modificación de ganancia diferente.

Posteriormente, las señales modificadas por el modificador de ganancia 572, 574, 576 son introducidas en una unidad de filtro de paso bajo 526. La unidad de filtro de paso bajo 526 filtra por paso bajo cada una de las señales modificadas por el modificador de ganancia 572, 574, 576 para obtener las señales modificadas 582, 584, 586, respectivamente. En tanto que la realización de la figura 5 emplea una unidad de filtro de paso bajo 526, otras realizaciones pueden aplicar otras unidades, por ejemplo, filtros selectivos de frecuencia o ecualizadores.

La figura 6 ilustra un aparato según una realización adicional. El aparato genera una señal de salida que tiene nueve canales, por ejemplo, cinco canales Lh, Rh, Ch, LSh, RSh para altavoces dispuestos horizontalmente y cuatro canales Le, Re, LSe, RSe para altavoces elevados, a partir de una señal de entrada que tiene cinco canales de entrada. Los canales de entrada de la señal de entrada comprenden un canal izquierdo L, un canal derecho R, un canal central C, un canal envolvente izquierdo LS y un canal envolvente derecho RS.

Los cinco canales de entrada L, R, C, LS, RS son introducidos en un descomponedor de sonido ambiental/directo 610. El descomponedor de sonido ambiental/directo 610 descompone la señal izquierda L en una señal de sonido ambiental La de un grupo de señales de sonido ambiental y en una señal directa Ld de un grupo de señales directas. Asimismo, el descomponedor de sonido ambiental/directo 610 descompone la señal de entrada R en una señal de sonido ambiental Ra de un grupo de señales de sonido ambiental y en una señal directa Rd de un grupo de señales directas. Además, el descomponedor de sonido ambiental/directo 610 descompone una señal envolvente izquierda LS en una señal de sonido ambiental LSa de un grupo de señales de sonido ambiental y en una señal directa LSd de un grupo de señales directas. Asimismo, el descomponedor de sonido ambiental/directo 610 descompone la señal envolvente derecha RS en una señal de sonido ambiental RSa del grupo de señales de sonido ambiental y en una señal directa RSd del grupo de señales directas.

El descomponedor de sonido ambiental/directo 610 no modifica la señal central C. En cambio, la señal C es emitida como un canal de salida Ch sin modificación.

El descomponedor de sonido ambiental/directo 610 introduce la señal de sonido ambiental La en una primera unidad de descorrelación 621, que descorrelaciona la señal La. El descomponedor de sonido ambiental/directo 610 también transfiere la señal de sonido ambiental a una primera unidad de modificación de ganancia 691 de un primer modificador de ganancia. La primera unidad de modificación de ganancia 691 modifica la ganancia de la señal La e introduce la señal modificada por el modificador de ganancia en una primera unidad de combinación 631. Adicionalmente, la señal Ld es introducida por el descomponedor de sonido ambiental/directo 610 en la primera unidad de combinación 631. La primera unidad de combinación 631 combina la señal modificada por el modificador de ganancia La y la señal directa Ld para obtener un canal de salida Lh.

Asimismo, el descomponedor de sonido ambiental/directo 610 introduce las señales Ra, LSa y RSa en una segunda 692, una tercera 693 y una cuarta 694 unidad de modificación de ganancia de un primer modificador de ganancia. La segunda 692, una tercera 693 y una cuarta 694 unidad de modificación de ganancia modifican la ganancia de las señales recibidas Ra, LSa y RSa, respectivamente. La segunda 692, la tercera 693 y la cuarta 694 unidad de modificación de ganancia luego transfieren las señales modificadas por el modificador de ganancia a una segunda 632, una tercera 633 y una cuarta 634 unidad de combinación, respectivamente. Asimismo, el descomponedor de sonido ambiental/directo 610 introduce la señal Rd en la unidad de combinación 632, introduce la señal LSd en la unidad de combinación 633 e introduce la señal RSd en la unidad de combinación 634, respectivamente. Las unidades de combinación 632, 633, 634 luego combinan las señales Rd, LSd , RSd con las señales modificadas por el modificador de ganancia Ra, LSa, RSa, respectivamente, para obtener los canales de salida respectivos Rh, LSh, RSh.

Además, el descomponedor de sonido ambiental/directo 610 introduce la señal La en una primera unidad de descorrelación 621, en la que la señal de sonido ambiental La es descorrelacionada. La primera unidad de descorrelación 621 luego transfiere la señal descorrelacionada L^a en una quinta unidad de modificación de ganancia 625 de un segundo modificador de ganancia, en el que la señal de sonido ambiental descorrelacionada L^a es modificada por el modificador de ganancia. A continuación, la quinta unidad de modificación de ganancia 625 transfiere la señal modificada de sonido ambiental por el modificador de ganancia L^a en una primera unidad de filtro de paso bajo 635, en donde la señal modificada de sonido ambiental por el modificador de ganancia es filtrada de paso bajo para obtener una señal de sonido ambiental filtrada de paso bajo Le como un canal de salida de la señal de salida del aparato.

Del mismo modo, el descomponedor de sonido ambiental/directo 610 transfiere las señales R^a, LS^a y RS^a a una segunda 622, tercera 623 y cuarta 624 unidad de descorrelación que descorrelacionan las señales de sonido ambiental recibidas, respectivamente. La segunda, tercera y cuarta unidad de descorrelación 622, 623, 624 respectivamente transfieren las señales de sonido ambiental descorrelacionadas a una sexta 626, séptima 627 y octava 628 unidad de modificación de ganancia de un segundo modificador de ganancia, respectivamente. La sexta, séptima y octava unidad de modificación de ganancia 626, 627, 628 modifican la ganancia de las señales descorrelacionadas y transfieren las señales modificadas por el modificador de ganancia a una segunda 636, tercera 637 y cuarta 638 unidad de filtro de paso bajo, respectivamente. La segunda, tercera y cuarta unidad de filtro de paso bajo 636, 637, 638 filtran por paso bajo las señales modificadas por el modificador de ganancia, respectivamente, para obtener señales de salida filtradas de paso bajo Re, LSe y RSe como canales de salida de la señal de salida del aparato.

En una realización, una unidad de modificación puede comprender la primera, segunda, tercera y cuarta unidad de descorrelación 621, 622, 623, 624, la quinta, sexta, séptima y octava unidad de modificación de ganancia 625, 626, 627, 628 y la primera, segunda, tercera y cuarta unidad de filtro de paso bajo 635636, 637, 638. Una unidad de combinación conjunta puede comprender la primera, segunda, tercera y cuarta unidad de combinación 631, 632, 633, 634.

En la realización de la figura 6, el descomponedor 610 descompone los canales de entrada en señales de sonido ambiental L^a , R^a , LS^a y RS^a que constituyen el grupo de señales de sonido ambiental y en señales directas L^d, R^d, LS^d y RS^d que constituyen el grupo de señales directas.

La figura 7 ilustra un diagrama de bloques de un aparato según una realización. El aparato comprende un extractor de sonido ambiental 710. Una señal de entrada que consta de cinco canales L, R, C, LS, RS se introduce en un extractor de sonido ambiental 710. El extractor de sonido ambiental 710 extrae una porción ambiental del canal L como un canal ambiental L^a e introduce el canal ambiental L^a en una primera unidad descorreladora 721. Asimismo, el extractor de sonido ambiental 710 extrae porciones ambientales de los canales R, LS, RS como canales de sonido ambiental R^a, LS^a, RS^a e introduce los canales de sonido ambiental R^a , LS^a , RS^a en una segunda, tercera y cuarta unidad descorreladora 722, 723, 724, respectivamente. El procesamiento de las señales de sonido ambiental continúa en la primera, segunda, tercera y cuarta unidad descorreladora 721, 722, 723, 724, en la que las señales de sonido ambiental L^a, R^a, LS^a, RS^a están descorrelacionadas. Las señales de sonido ambiental descorrelacionadas luego son modificadas por el modificador de ganancia en la primera, segunda, tercera y cuarta unidad de modificación de ganancia 725, 726, 727, 728, respectivamente. Posteriormente, las señales de sonido ambiental modificadas por el modificador de ganancia se transfieren a la primera, segunda, tercera y cuarta unidad de filtro de paso bajo 729, 730, 731, 732, en las que las señales de sonido ambiental modificadas por el modificador de ganancia son filtradas por el filtro de paso bajo, respectivamente. Posteriormente, las señales de sonido ambiental son emitidas como un primer, segundo, tercer y cuarto canal de salida Le, Re, LSe, RSe de la señal de salida, respectivamente.

La figura 8 ilustra un arreglo de altavoces, en el que cinco altavoces 810, 820, 830, 840, 850 están colocados en primeras alturas en un entorno de escucha con respecto a un oyente, y en el que los altavoces 860, 870, 880, 890 están colocados en segundas alturas en un entorno de escucha con respecto a un oyente, siendo las segundas alturas distintas de las primeras alturas.

Los cinco altavoces 810, 820, 830, 840, 850 están dispuestos horizontalmente, es decir, están dispuestos horizontalmente con respecto a la posición de un oyente. Los otros cuatro altavoces 860, 870, 880, 890 están elevados, es decir, están dispuestos de tal modo que están elevados con respecto a la posición de un oyente. En otras realizaciones, los altavoces 810, 820, 830, 840, 850 están dispuestos horizontalmente, en tanto que los otros cuatro altavoces 860, 870, 880, 890 se bajan, es decir, están dispuestos de tal modo que están bajos con respecto a la posición de un oyente. En realizaciones adicionales, uno o más de los altavoces están dispuestos horizontalmente, uno o más de los altavoces están elevados y uno o más de los altavoces están bajos con respecto a la posición de un oyente.

En una realización, un aparato de la realización ilustrada en la figura 6 genera una señal de salida que comprende nueve canales de salida, introduce los cinco canales de salida Lh, Rh, Ch, LSh, RSh de la realización de la figura 6 en los altavoces dispuestos horizontalmente 810, 820, 830, 840, 850, respectivamente, e introduce los cuatro canales de salida Le, Re, LSe, RSe de la realización de la figura 6 en los altavoces elevados 860, 870, 880, 890, respectivamente.

En una realización adicional, un aparato de la realización ilustrada en la figura 7 genera una señal de salida que comprende nueve canales de salida, introduce los cinco canales de salida L, R, C, LS, RS de la realización de la figura 7 en los altavoces dispuestos horizontalmente 810, 820, 830, 840, 850, respectivamente, e introduce los cuatro canales de salida Le, Re, LSe, RSe de la realización de la figura 6 en los altavoces elevados 860, 870, 880, 890, respectivamente.

En una realización, se proporciona un aparato para generar una señal de salida. La señal de salida tiene por lo menos cuatro canales de salida. Además, la señal de salida se genera a partir de una señal de entrada que tiene por lo menos dos canales de entrada. El aparato comprende un extractor de sonido ambiental que está adaptado para extraer, por lo menos, dos señales de sonido ambiental con porciones de señales de sonido ambiental a partir de, por lo menos, dos canales de entrada. El extractor de sonido ambiental está adaptado para introducir el primer canal de entrada con porciones de señales directas y de sonido ambiental como un primer canal de salida en un primer altavoz dispuesto horizontalmente. Asimismo, el extractor de sonido ambiental está adaptado para introducir el segundo canal de entrada con porciones de señales directas y de sonido ambiental como el segundo canal de salida en un segundo altavoz dispuesto horizontalmente. Además, el aparato comprende una unidad de modificación de sonido ambiental. La unidad de modificación de sonido ambiental está adaptada para modificar las por lo menos dos señales de sonido ambiental para obtener, por lo menos, una primera señal modificada de sonido ambiental y una segunda señal modificada de sonido ambiental. Adicionalmente, la unidad de modificación de sonido ambiental está adaptada para introducir la primera señal modificada de sonido ambiental como un tercer canal de salida en un primer altavoz elevado. Asimismo, la unidad de modificación de sonido ambiental está adaptada para introducir la segunda señal modificada de sonido ambiental como un cuarto canal de salida en un segundo altavoz elevado. En realizaciones adicionales, la unidad de modificación de sonido ambiental puede combinar una primera señal de sonido ambiental y una segunda señal de sonido ambiental para obtener una o más señales de sonido ambiental modificadas.

En una realización, una pluralidad de altavoces está ubicada en un vehículo de motor, por ejemplo, en un automóvil. La pluralidad de altavoces está ubicada como altavoces dispuestos horizontalmente y como altavoces elevados. Un aparato según una de las realizaciones descriptas anteriormente se emplea para generar canales de salida. Los canales de salida que solo comprenden la señal de sonido ambiental se introducen en los altavoces elevados. Los canales de salida que son las señales de combinación que comprenden porciones de señales directas y de sonido ambiental se introducen en los altavoces dispuestos horizontalmente.

En las realizaciones, uno, algunos o todos los altavoces elevados y/o dispuestos horizontalmente pueden estar inclinados.

A continuación se describen configuraciones posibles de un descomponedor de sonido ambiental/directo según las realizaciones.

En el estado de la técnica se conocen varios descomponedores y métodos de descomposición que están adaptados para descomponer una señal de entrada que tiene dos canales en dos señales de sonido ambiental y dos señales directas. Véase, por ejemplo:

C. Avendano y J.-M. Jot, “A frequency-domain approach to multichannel upmix,” Journal of the Audio Engineering Society, vol. 52, N.° 7/8, páginas 740-749, 2004.

C. Faller, “Multiple-loudspeaker playback of stereo signals,” Journal of the Audio Engineering Society, vol. 54, N.° 11, páginas 1051-1064, noviembre de 2006.

J. Usher and J. Benesty, “Enhancement of spatial sound quality: A new reverberation-extraction audio upmixer,” IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, vol. 15, N.° 7, páginas 2141-2150, septiembre de 2007.

A continuación y con respecto a las figuras 9 a 16e, se presenta un descomponedor de sonido ambiental/directo, el cual descompone una señal que tiene un número de canales de entrada en componentes de señal de sonido ambiental y directa.

La figura 9 ilustra un descomponedor de sonido ambiental/directo para descomponer una señal de entrada 10 que tiene un número de por lo menos tres canales de entrada o, en general, n canales de entrada. Estos canales de entrada se introducen en un mezclador descendente 12 para mezclar en forma descendente la señal de entrada para obtener una señal reducida 14, en la que el mezclador descendente 12 está dispuesto para mezclar en forma descendente de modo que un número de canales de mezcla descendente de la señal reducida 14, indicado como "m", es por lo menos dos y menor que el número de canales de entrada de la señal de entrada 10. Los canales de mezcla descendente m se introducen en un analizador 16 para analizar la señal reducida para obtener un resultado de análisis 18. El resultado del análisis 18 se introduce en un procesador de señales 20, en donde el procesador de señales está dispuesto para procesar la señal de entrada 10 o una señal derivada de la señal de entrada por un derivador de señales 22 utilizando el resultado del análisis, en el que el procesador de señales 20 está configurado para aplicar los resultados del análisis a los canales de entrada o a los canales de la señal 24 derivada de la señal de entrada para obtener una señal descompuesta 26.

En la figura 9, el número de canales de entrada es n, el número de canales de mezcla descendente es m, el número de canales obtenidos es L y el número de canales de salida es igual a L, cuando la señal derivada en lugar de la señal de entrada es procesada por el procesador de señales. Alternativamente, cuando el derivador de señales 22 no existe, entonces la señal de entrada es procesada directamente por el procesador de señales y entonces el número de canales de la señal descompuesta 26 indicado como "L" en la figura 9 será igual a n. Por lo tanto, la figura 9 ilustra dos ejemplos diferentes. Un ejemplo no tiene el derivador de señales 22 y la señal de entrada se aplica directamente al procesador de señales 20. El otro ejemplo es que el derivador de señales 22 se aplica y, entonces, la señal derivada 24 en lugar de la señal de entrada 10 es procesada por el procesador de señales 20. El derivador de señales puede ser, por ejemplo, un mezclador de canal de audio tal como un mezclador ascendente para generar más canales de salida. En este caso, L sería mayor que n. En otra realización, el derivador de señales podría ser otro procesador de audio que realiza la ponderación, retardo o cualquier otra acción a los canales de entrada y, en este caso, el número de canales de salida de L del derivador de señales 22 sería igual al número n de canales de entrada. En una aplicación adicional, el derivador de señales podría ser un mezclador descendente que reduce el número de canales desde la señal de entrada a la señal derivada. En esta aplicación, se prefiere que el número L sea aún mayor que el número m de canales mezclados en forma descendente.

El analizador se emplea para analizar la señal reducida con respecto a los componentes perceptualmente distintos. Estos componentes perceptualmente distintos pueden ser componentes independientes en los canales individuales, por una parte, y componentes dependientes, por otra parte. Los componentes de señales alternativos a analizar son componentes directos, por una parte, y componentes de sonido ambiental, por otra parte. Existen muchos otros componentes que se pueden separar, tales como los componentes de voz de los componentes de música, los componentes de ruido de los componentes de voz, los componentes de ruido de los componentes de música, los componentes de ruido de alta frecuencia con respecto a los componentes de ruido de baja frecuencia, en señales de altura tonal múltiple los componentes proporcionados por los diferentes instrumentos, etc.

La figura 10 ilustra otro aspecto de un descomponedor de sonido ambiental/directo, en donde el analizador se aplica para utilizar una curva de correlación previamente calculada dependiente de la frecuencia 16. Por lo tanto, el descomponedor de sonido ambiental/directo 28 comprende el analizador 16 para analizar una correlación entre dos canales de una señal de análisis idéntica a la señal de entrada o relacionada con la señal de entrada, por ejemplo, mediante una operación de mezcla descendente tal como se ilustra en el contexto de la figura 9. La señal de análisis analizada por el analizador 16 tiene por lo menos dos canales de análisis, y el analizador 16 está configurado para utilizar una curva de correlación previamente calculada dependiente de la frecuencia como una curva de referencia para determinar el resultado del análisis 18. El procesador de señales 20 puede funcionar de la misma manera descrita en el contexto de la figura 9 y está configurado para procesar la señal de análisis o una señal derivada de la señal de análisis por un derivador de señales 22, en donde el derivador de señales 22 puede ser aplicado de manera similar a lo descrito en el contexto del derivador de señales 22 de la figura 9. Alternativamente, el procesador de señales puede procesar una señal, a partir de la cual se deriva la señal de análisis y el procesamiento de señales utiliza el resultado del análisis para obtener una señal descompuesta. Por consiguiente, en la realización de la figura 10 la señal de entrada puede ser idéntica a la señal de análisis y, en este caso, la señal de análisis también puede ser una señal estéreo que tiene solo dos canales, como se ilustra en la figura 10. Alternativamente, la señal de análisis se puede derivar de una señal de entrada por cualquier tipo de procesamiento, tal como por mezcla descendente como se describe en el contexto de la figura 9, o por cualquier otro procesamiento tal como la mezcla ascendente o similar. Adicionalmente, el procesador de señales 20 puede ser útil para aplicar el procesamiento de señales a la misma señal que ha sido introducida en el analizador o el procesador de señales puede aplicar un procesamiento de señales a una señal, a partir del cual la señal de análisis se ha derivado tal como se indica en el contexto de la figura 9, o el procesador de señales puede aplicar un procesamiento de señales a una señal que se ha derivado de la señal de análisis tal como por mezcla ascendente o similar.

Por lo tanto, existen distintas posibilidades para el procesador de señales y todas estas posibilidades son ventajosas debido a la operación única del analizador que utiliza una curva de correlación previamente calculada dependiente de la frecuencia como una curva de referencia para determinar el resultado del análisis.

A continuación se describen otras realizaciones. Cabe destacar que, tal como se describe en el contexto de la figura 10, incluso se considera el uso de una señal de análisis de dos canales (sin una mezcla descendente). Tal como se describió en los distintos aspectos en el contexto de la figura 9 y en la figura 10, que se pueden utilizar juntos o como aspectos separados, la mezcla descendente puede ser procesada por el analizador o una señal de dos canales, que probablemente no ha sido generada por una mezcla descendente, puede ser procesada por el analizador de señales utilizando la curva de referencia previamente calculada. En este contexto, cabe destacar que la descripción posterior de aspectos de aplicación se puede aplicar a ambos aspectos ilustrados esquemáticamente en la figura 9 y en la figura 10, incluso cuando ciertas características solo se han descrito para un aspecto más que para ambos. Si, por ejemplo, se considera la figura 11, queda claro que las características de dominio de la frecuencia de la figura 11 se describen en el contexto del aspecto ilustrado en la figura 9, pero es evidente que una transformada de tiempo/frecuencia como se describe a continuación con respecto a la figura 11 y la transformada inversa también pueden implementarse en la aplicación en la figura 10, que no tiene un mezclador descendente, pero que tiene un analizador especificado que utiliza una curva de correlación previamente calculada dependiente de la frecuencia.

Particularmente, el convertidor de tiempo/frecuencia se colocaría para convertir la señal de análisis antes de introducir la señal de análisis en el analizador, y el convertidor de frecuencia/tiempo se colocaría en la salida del procesador de señales para convertir la señal procesada nuevamente en el dominio de tiempo. Cuando existe un derivador de señales, el convertidor de tiempo/frecuencia podría ser colocado en una entrada del derivador de señales de modo que el derivador de señales, el analizador y el procesador de señales funcionen todos en el dominio de la frecuencia/sub-banda. En este contexto, la frecuencia y sub-banda básicamente significan una porción en la frecuencia de una representación de frecuencia.

Asimismo queda claro que el analizador en la figura 9 puede aplicarse de muchas maneras diferentes pero, en una realización, este analizador es también implementado como el analizador descrito en la figura 10, es decir, como un analizador que utiliza una curva de correlación previamente calculada dependiente de la frecuencia como una alternativa al filtrado de Wiener o cualquier otro método de análisis.

En la figura 11, un procedimiento de mezcla descendente se aplica a una señal de entrada arbitraria para obtener una representación de dos canales. Se realiza un análisis en el dominio de tiempo-frecuencia y se calculan las máscaras de ponderación que se multiplican con la representación de tiempo frecuencia de la señal de entrada, tal como se ilustra en la figura 11.

En la imagen, T/F indica una transformada de tiempo frecuencia, normalmente una Transformada de Fourier de Tiempo Corto (STFT, según sus siglas en inglés). iT/F indica la transformada inversa respectiva.

[x¹(n),L, xw(n)] son las señales de entrada del dominio de tiempo, en donde n es el índice de tiempo.

[X¹ (m,i),L, X ^N (m,i)] indican los coeficientes de la descomposición de frecuencia, en donde m es el índice de tiempo de descomposición e i es el índice de frecuencia de descomposición.

[ D (m , i ) , D 2 (m , i ) ] son los dos canales de la señal reducida.

“ Wtes la ponderación calculada. \Y1( jn , i \ ... , Y N (jn ,i') '\ son las descomposiciones de frecuencia ponderadas de cada canal. Hj(i) son los coeficientes de mezcla descendente, los cuales pueden ser de valor real o de valor complejo y los coeficientes pueden ser constantes en el tiempo o variables en el tiempo. Por lo tanto, los coeficientes de mezcla descendente pueden ser solo constantes o filtros tales como filtros HRTF, filtros de reverberación o filtros similares.

Yj (m , i ) = W j (m , i )• X j (m , i) , en donde j = ( l , 2 , ..., N ) (2)

En la figura 11 se describe la aplicación de la misma ponderación a todos los canales.

Yj (m , i ) = W (m , i )• X j (m , i ) (3)

[yi(n),...,YN(n)] son las señales de salida de dominio de tiempo que comprenden los componentes de la señal extraída. (La señal de entrada puede tener un número arbitrario de canales (N), producido para una configuración de altavoces de reproducción arbitraria de destino. La mezcla descendente puede incluir HRTF para obtener señales de entrada del oído, simulación de filtros auditivos, etc. La mezcla descendente también puede llevarse a cabo en el dominio de tiempo).

En una realización, la diferencia entre una correlación de referencia (A lo largo de este texto, el término correlación se utiliza como sinónimo de similitud inter-canal y, por lo tanto, también puede incluir las evaluaciones de los cambios de tiempo, para los que generalmente se utiliza el término coherencia).

El término similitud incluye la correlación y la coherencia, en donde en un sentido estrictamente matemático, la correlación se calcula entre dos señales sin un cambio de tiempo adicional y la coherencia se calcula por el cambio de las dos señales en el tiempo/fase de modo que las señales tienen una correlación máxima y la correlación real sobre la frecuencia se calcula entonces con el cambio aplicado de tiempo/fase. En el presente contexto se considera que los términos similitud, correlación y coherencia significan lo mismo, es decir, un grado cuantitativo de similitud entre dos señales, por ejemplo, en donde un valor absoluto superior de la similitud significa que las dos señales son más similares y un valor absoluto inferior de la similitud significa que las dos señales son menos similares.

Incluso si se evalúan los cambios de tiempo, el valor resultante puede tener un signo. (Comúnmente se define que la coherencia solo tiene valores positivos) en función de la frecuencia ( crey ( a ) ), y se calcula la correlación real

de la señal de entrada reducida ( csi ( a ) ). Dependiendo de la desviación de la curva real desde la curva de referencia se calcula un factor de ponderación para cada baldosa de tiempo-frecuencia, indicando si comprende componentes dependientes o independientes. La ponderación de tiempo-frecuencia obtenida indica los componentes independientes y ya se puede aplicar a cada canal de la señal de entrada para producir una señal multicanal (número de canales iguales al número de canales de entrada), incluyendo partes independientes que pueden ser percibidas como distintas o difusas.

La curva de referencia se puede definir de diferentes maneras. Los ejemplos son:

• Curva de referencia teórica ideal para un campo de sonido difuso bi o tridimensional idealizado que comprende componentes independientes.

• La curva ideal alcanzable con la configuración de referencia de altavoces de destino para la señal de entrada dada (por ejemplo, La configuración estéreo estándar con ángulos de azimut (± 30 ° ) o la configuración estándar

de cinco canales según ITU-R BS.775 con los ángulos de azimut ( 0 ° ,± 30 ° ,± 110°) )).

• La curva ideal para la configuración realmente presente de altavoces (las posiciones reales se podrían medir o conocer a través de la entrada de usuario. La curva de referencia se puede calcular suponiendo la reproducción de señales independientes sobre los altavoces dados).

• La potencia de tiempo corto dependiente de la frecuencia real de cada canal de entrada puede ser incorporada en el cálculo de la referencia.

Dada una curva de referencia dependiente de la frecuencia ( c ^ ( a ) ) se puede definir un umbral superior ( chi ( a )

) y un umbral inferior ( clo ( a ) ) (véase la figura 12). Las curvas de umbral pueden coincidir con la curva de

referencia (c ref ( a ) = chl ( a ) = clo ( a ) ) o se pueden definir suponiendo los umbrales de detectabilidad, o se pueden obtener en forma heurística.

Si la desviación de la curva real desde la curva de referencia se encuentra dentro de los límites propuestos por los umbrales, el intervalo real obtiene una ponderación que indica los componentes independientes. Por encima del umbral superior o por debajo del umbral inferior, el intervalo se considera dependiente. Esta indicación puede ser binaria o gradual (es decir, sigue una función de decisión blanda). En particular, si el umbral superior e inferior coincide con la curva de referencia, la ponderación aplicada está directamente relacionada con la desviación de la curva de referencia.

Con referencia a la figura 11, el número de referencia 32 ilustra un convertidor de tiempo/frecuencia que puede ser aplicado como una transformada de Fourier de tiempo corto o como cualquier tipo de banco de filtros que genera señales de sub-bandas tales como un banco de filtros QMF o similar. Independientemente de la aplicación detallada del convertidor de tiempo/frecuencia 32, la salida del convertidor de tiempo/frecuencia es, para cada canal de entrada xi un espectro para cada período de tiempo de la señal de entrada. Por lo tanto, el procesador de tiempo/frecuencia 32 puede ser implementado para tomar siempre un bloque de muestras de entrada de una señal de canal individual y para calcular la representación de frecuencia tal como un espectro de FFT que tiene líneas espectrales que se extienden desde una frecuencia inferior a una frecuencia superior. Entonces, para un bloque de tiempo siguiente se realiza el mismo procedimiento de modo que, al final, se calcula una secuencia de espectros de tiempo corto para cada señal del canal de entrada. Se dice que un cierto rango de frecuencias de un cierto espectro relacionado con un cierto bloque de muestras de entrada de un canal de entrada es una "baldosa de tiempo/frecuencia" y, preferentemente, el análisis en el analizador 16 se realiza sobre la base de estas baldosas de tiempo/frecuencia. Por lo tanto, el analizador recibe, como una entrada para una baldosa de tiempo/frecuencia, el valor espectral a una primera frecuencia para un determinado bloque de muestras de entrada del primer canal de mezcla descendente D¹ y recibe el valor para la misma frecuencia y el mismo bloque (en el tiempo) del segundo canal de mezcla descendente D².

Entonces, como por ejemplo se ilustra en la figura 15, el analizador 16 se configura para determinar (80) un valor de correlación entre los dos canales de entrada por sub-banda y el bloque de tiempo, es decir, un valor de correlación para una baldosa de tiempo/frecuencia. A continuación, el analizador 16 recupera, en la realización ilustrada con respecto a la figura 10 o la figura 12, un valor de correlación (82) para la sub-banda correspondiente desde la curva de correlación de referencia. Cuando, por ejemplo, la sub-banda es la sub-banda indicada como 40 en la figura 12, entonces el paso 82 da como resultado el valor 41 que indica una correlación entre -1 y 1, y el valor 41 es entonces el valor de correlación recuperado. Luego, en el paso 83, el resultado para la sub-banda que utiliza el valor de correlación determinado desde el paso 80 y el valor de correlación recuperado 41 obtenido en el paso 82 se realiza llevando a cabo una comparación y la decisión subsiguiente o se realiza calculando una diferencia real. El resultado puede ser, como se describió anteriormente, un resultado binario que indica que la baldosa de tiempo/frecuencia real considerada en la señal de mezcla descendente/análisis tiene componentes independientes. Esta decisión se tomará, cuando el valor de correlación determinado realmente (en el paso 80) es igual al valor de correlación de referencia o es bastante próximo al valor de correlación de referencia.

Sin embargo, cuando se determina que el valor de correlación determinado indica una correlación absoluta superior al valor de correlación de referencia, entonces se determina que la baldosa de tiempo/frecuencia en consideración comprende componentes dependientes. Por lo tanto, cuando la correlación de una baldosa de tiempo/frecuencia de la señal de mezcla descendente o análisis indica un valor de correlación absoluto superior a la curva de referencia, entonces se puede decir que los componentes de esta baldosa de tiempo/frecuencia son dependientes entre sí. Sin embargo, cuando se indica que la correlación está muy cerca de la curva de referencia, entonces se puede decir que los componentes son independientes. Los componentes dependientes pueden recibir un primer valor de ponderación tal como 1 y los componentes independientes pueden recibir un segundo valor de ponderación tal como 0. Preferentemente, como se ilustra en la figura 12, los umbrales altos y bajos que están separados de la línea de referencia se utilizan con el fin de proporcionar un mejor resultado que es más adecuado que el uso de la curva de referencia sola.

Además, con respecto a la figura 12, cabe destacar que la correlación puede variar entre -1 y 1. Una correlación que tiene un signo negativo indica adicionalmente un desplazamiento de fase de 180° entre las señales. Por lo tanto, también podrían aplicarse otras correlaciones que solo se extienden entre 0 y 1, en las cuales la parte negativa de la correlación se hace simplemente positiva.

La forma alternativa de calcular el resultado es calcular realmente la distancia entre el valor de correlación determinado en el bloque 80 y el valor de correlación recuperado obtenido en el bloque 82 y determinar luego una métrica entre 0 y 1 como un factor de ponderación basado en la distancia. Mientras que la primera alternativa (1) en la figura 15 solo da como resultado valores de 0 o 1, la posibilidad (2) da como resultado valores entre 0 y 1 y, en algunas aplicaciones, son preferidos.

El procesador de señales 20 en la figura 11 se ilustra como multiplicadores y los resultados del análisis son solo un factor de ponderación determinado que se transmite desde el analizador al procesador de señales tal como se ilustra en 84 en la figura 15 y se aplica luego a la baldosa de tiempo/frecuencia correspondiente de la señal de entrada 10. Cuando, por ejemplo, el espectro considerado realmente es el vigésimo espectro en la secuencia de espectros y cuando el intervalo de frecuencia considerado realmente es el 5o intervalo de frecuencia de este vigésimo espectro, entonces la baldosa de tiempo/frecuencia se puede indicar como (20, 5) en donde el primer número indica el número del bloque en el tiempo y el segundo número indica el intervalo de frecuencia en este espectro. Luego, el resultado del análisis para la baldosa de tiempo/frecuencia (20, 5) se aplica a la baldosa de tiempo/frecuencia correspondiente (20, 5) de cada canal de la señal de entrada en la figura 11 o, cuando un derivador de señales ilustrado en la figura 9 se aplica a la baldosa de tiempo/frecuencia correspondiente de cada canal de la señal derivada.

A continuación se describe más detalladamente el cálculo de una curva de referencia. Sin embargo, para la presente invención, no es básicamente importante cómo se obtiene la curva de referencia. Puede ser una curva arbitraria o, por ejemplo, valores en una tabla de consulta que indican una relación ideal o deseada de las señales de entrada Xj en la señal de mezcla descendente D o, y en el contexto de la figura 10 en la señal de análisis. La siguiente derivación es a modo de ejemplo.

La difusión física de un campo de sonido puede ser evaluada por un método introducido por Cook et al. (Richard K. Cook, R. V. Waterhouse, R. D. Berendt, Seymour Edelman, y Jr. M.C. Thompson, “Measurement of correlation coefficients in reverberant sound fields,” Journal Of The Acoustical Society Of America, vol. 27, N.° 6, páginas 1072-1077, noviembre de 1955), utilizando el coeficiente de correlación ( r ) de la presión de sonido de estado estacionario de ondas planas en dos puntos separados espacialmente, tal como se ilustra en la siguiente ecuación (4)

en donde p x (n ) y p 2 (n ) son las mediciones de presión de sonido en dos puntos, n es el índice de tiempo e < • > indica el promedio del tiempo. En un campo de sonido de estado estacionario se pueden obtener las siguientes relaciones:

(para campos de sonido tridimensionales) y (5)

^{r { k , d ) = J 0(k d )} (para campos de sonido bidimensionales), (6)

en donde d es la distancia entre los dos puntos de medición y A es el número de onda, siendo X la longitud de onda. (La curva de referencia física r ( k , d ) ya se puede utilizar como c re^ . para el procesamiento posterior).

Una medida para la difusión perceptual de un campo de sonido es el coeficiente de correlación cruzada interaural ( p ), medido en un campo de sonido. La medición de p implica que la distancia entre los sensores de presión (respectivamente, los oídos) es fija. Al incluir esta restricción, r se convierte en una función de la frecuencia con la frecuencia en radianes O = k c , en donde c es la velocidad del sonido en el aire. Asimismo, las señales de presión se diferencian de las señales de campo libre consideradas anteriormente debido a la reflexión, difracción y los efectos de curvatura causados por el pabellón de la oreja, cabeza y torso del oyente. Esos efectos, importantes para la audición espacial, son descritos por las funciones de transferencia relacionadas con la cabeza (HRTF, según sus siglas en inglés). Teniendo en cuenta estas influencias, las señales de presión resultantes en las entradas del oído son p L (n , o ) y p R (n , íO) . Para el cálculo se pueden utilizar los datos medidos de HRTF o se pueden obtener aproximaciones utilizando un modelo analítico (por ejemplo, Richard O. Duda y William L. Martens, “Range dependence of the response of a spherical head model,” Journal Of The Acoustical Society Of America, vol. 104, N.° 5, páginas 3048-3058, noviembre de 1998).

Debido a que el sistema auditivo humano actúa como un analizador de frecuencias con una selectividad de frecuencia limitada, también se puede incorporar esta selectividad de frecuencia. Se supone que los filtros auditivos se comportan como filtros de pasos de banda superpuestos. En la explicación del ejemplo siguiente se utiliza un enfoque de banda crítica para aproximar esos pasos de banda superpuestos por los filtros rectangulares. El ancho de banda rectangular equivalente (ERB, según sus siglas en inglés) se puede calcular como una función de la frecuencia central (Brian R. Glasberg y Brian C. J. Moore, "Derivation of auditory filter shapes from notched-noise data", Hearing Research, vol. 47, páginas 103-138, 1990). Teniendo en cuenta que el procesamiento binaural sigue el filtrado auditivo, p tiene que calcularse para canales de frecuencia separados, obteniéndose las siguientes señales de presión dependientes de la frecuencia

b ( a )

1 pa-—1—-P R ( n ,a ) I ^b {l ) P r (n , a ) d a , (8)

b ( a ) _{Ja —}

2

en donde los límites de integración son dados por los límites de la banda crítica según la frecuencia central real o). Los factores 1/b (w) se pueden utilizar o no en las ecuaciones (7) y (8).

Si una de las mediciones de presión de sonido está adelantada o retardada por una diferencia de tiempo independiente de la frecuencia, se puede evaluar la coherencia de las señales. El sistema auditivo humano es capaz de hacer uso de dicha característica de alineación del tiempo. Por lo general, la coherencia interaural se calcula en ± 1 ms. Dependiendo de la potencia de procesamiento disponible, los cálculos se pueden aplicar utilizando solo el valor de retardo cero (para baja complejidad) o la coherencia con un adelanto y retardo de tiempo (en caso de alta complejidad). A lo largo del presente documento no se hace distinción entre ambos casos.

El comportamiento ideal se logra considerando un campo de sonido difuso ideal, el cual puede ser idealizado como un campo de ondas que se compone de ondas planas no correlacionadas, con igual fuerza, que se propagan en todas las direcciones (es decir, una superposición de un número infinito de ondas planas propagantes con relaciones de fase aleatoria y direcciones de propagación distribuidas en forma uniforme). Una señal emitida por un altavoz se puede considerar una onda plana para un oyente ubicado suficientemente lejos. Este supuesto de onda plana es común en la reproducción estereofónica a través de altavoces. Por lo tanto, un campo de sonido sintético reproducido por altavoces consiste en ondas planas contributivas desde un número limitado de direcciones.

Dada una señal de entrada con N canales, producida para la reproducción en una configuración con posiciones de altavoces \ / , l ² , l 3 l ^N ]. (En el caso de una sola configuración de reproducción horizontal, lⁱ indica el ángulo de azimut. En el caso general, l¡ = (azimut, elevación) indica la posición del altavoz con relación a la cabeza del oyente. Si la configuración presente en la sala de escucha difiere de la configuración de referencia, l¡ puede representar alternativamente las posiciones de los altavoces de la configuración de reproducción real). Con esta información se puede calcular una curva de referencia de coherencia interaural p ^ . para una simulación de campo difuso para esta configuración bajo el supuesto de que las señales independientes se introducen en cada uno de los altavoces. La potencia de la señal aportada por cada canal de entrada en cada baldosa de tiempofrecuencia puede estar incluida en el cálculo de la curva de referencia. En el ejemplo de aplicación, p n^ se utiliza

como cref.

Distintas curvas de referencia como ejemplos de curvas de referencia dependientes de la frecuencia o curvas de correlación se ilustran en las figuras 16a a 16e para un número distinto de fuentes de sonido en distintas posiciones de las fuentes de sonido y distintas orientaciones de la cabeza, como se indica en las figuras (IC = coherencia interaural).

A continuación, el cálculo de los resultados del análisis descrito en el contexto de la figura 15 sobre la base de las curvas de referencia se describe más detalladamente.

El objetivo consiste en obtener una ponderación que es igual a 1, si la correlación de los canales de mezcla descendente es igual a la correlación de referencia calculada bajo el supuesto de señales independientes que se reproducen desde todos los altavoces. Si la correlación de la mezcla descendente es igual a 1 o -1, la ponderación derivada debería ser 0, indicando que no hay componentes independientes. Entre esos casos extremos, la ponderación debería representar una transición razonable entre la indicación como independiente (W=1) o completamente dependiente (W=0).

Dada la curva de correlación de referencia c ^rey ( a ) y la estimación de la correlación/coherencia de la señal de

entrada real reproducida a través de la configuración de reproducción real ( csi ( a ) ) (csg es la correlación,

coherencia resp. de la mezcla descendente) se puede calcular la desviación de csi ( a ) de crey ( a ) . Esta desviación (que incluye probablemente un umbral superior e inferior) se asigna al rango [0;1] para obtener una ponderación ( W ( m , i ) ) que se aplica a todos los canales de entrada para separar los componentes independientes.

El ejemplo siguiente ilustra una asignación posible cuando los umbrales se corresponden con la curva de referencia:

La magnitud de la desviación (indicada como A ) de la curva real csi a partir de la referencia cre^ . es dada por

A(®)=l Csg (®) - ^Cref (®)l ⁽⁹⁾

Dado que la correlación /coherencia está acotada entre [-1;+1], la desviación máxima posible hacia 1 o -1 para cada frecuencia está dada por

A+ ^{( a ) = 1} - ^{c ref} (a) (10)

^{A -} (a) = ^{C ref ( a )} + ¹ (11)

De este modo se obtiene la ponderación para cada frecuencia a partir de

Considerando la dependencia del tiempo y la resolución de frecuencia limitada de la descomposición de frecuencia, los valores de ponderación se obtienen de la siguiente manera (Aquí se da el caso general de una curva de referencia que puede cambiar a través del tiempo. Una curva de referencia independiente del tiempo (es decir, Cref ( i )) también es posible):

A(m, i)

1 Csig K i) > Cref K i) ,

A+ (m, i)

W (m, i) = < (13)

A(m, i)

1

A_ (m, i) Cs,g K i ) < Cref K 0

Dicho procesamiento puede llevarse a cabo en una descomposición de frecuencia con coeficientes de frecuencia agrupados a sub-bandas perceptualmente motivadas por razones de complejidad computacional y para obtener filtros con respuestas más cortas al impulso. Asimismo podrían aplicarse filtros de nivelación y pueden aplicarse funciones de compresión (es decir, distorsionando la ponderación de una manera deseada, introduciendo adicionalmente valores mínimos y/o máximos de ponderación).

La figura 13 ilustra una aplicación adicional, en la que se aplica el mezclador descendente utilizando HRTF y filtros auditivos según la ilustración. Asimismo, la figura 13 ilustra adicionalmente que los resultados del análisis emitidos por el analizador 16 son los factores de ponderación para cada intervalo de tiempo/frecuencia, y el procesador de señales 20 está ilustrado como un extractor para la extracción de componentes independientes. Entonces, la salida del procesador 20 es, nuevamente, N canales, pero cada canal ahora solo incluye los componentes independientes y ya no incluye componentes dependientes. En esta aplicación, el analizador calcularía las ponderaciones de modo que, en la primera aplicación de la figura 15, un componente independiente recibiría un valor de ponderación de 1 y un componente dependiente recibiría un valor de ponderación de 0. Entonces, las baldosas de tiempo/frecuencia en los canales N originales procesadas por el procesador de 20 que tienen componentes dependientes se fijarían a 0.

En la otra alternativa en donde hay valores de ponderación entre 0 y 1 en la figura 15, el analizador calcularía la ponderación de modo que una baldosa de tiempo/frecuencia que tiene una pequeña distancia a la curva de referencia recibiría un valor alto (más cercano a 1), y una baldosa de tiempo/frecuencia que tiene una gran distancia a la curva de referencia recibiría un factor de ponderación pequeño (más cercano a 0). En la siguiente ponderación ilustrada, por ejemplo, en la figura 11 a 20, los componentes independientes entonces se amplificarían en tanto que los componentes dependientes se atenuarían.

Sin embargo, cuando el procesador de señales 20 no se implementa para extraer los componentes independientes, sino para extraer los componentes dependientes, entonces las ponderaciones se asignarían en sentido contrario de modo que, cuando la ponderación se realiza en los multiplicadores 20 ilustrados en la figura 11, los componentes independientes están atenuados y los componentes dependientes están amplificados. Por lo tanto, cada procesador de señales puede aplicarse para extraer los componentes de la señal, ya que la determinación de los componentes de la señal realmente extraídos se determina por la asignación real de valores de ponderación.

La figura 14 representa una variante del concepto general. La señal de entrada de canal N se introduce a un generador de señales de análisis (ASG, según sus siglas en inglés). La generación de la señal de análisis de canal M puede incluir, por ejemplo, un modelo de propagación desde los canales/altavoces a los oídos u otros métodos indicados tales como la mezcla descendente a lo largo del presente documento. La indicación de los distintos componentes se basa en la señal de análisis. Las máscaras que indican los distintos componentes se aplican a las señales de entrada (extracción A/extracción D (20a, 20b)). Las señales de entrada ponderadas se pueden procesar posteriormente (post A/post D (70a, 70b) para producir señales de salida con carácter específico, en donde en este ejemplo los designadores "A" y "D" se han elegido para indicar que los componentes a extraer pueden ser "Sonido Ambiente" y "Sonido Directo".

Según una realización, se proporciona un aparato para generar una señal de salida que tiene por lo menos cuatro canales de salida a partir de una señal de entrada que tiene por lo menos dos canales de entrada. El aparato comprende:

Un extractor de sonido ambiental 710 que está adaptado para extraer por lo menos dos señales de sonido ambiental con porciones de señales de sonido ambiental a partir de por lo menos dos canales de entrada,

una unidad de modificación de sonido ambiental 120; 220; 320; 420 que está adaptada para modificar las por lo menos dos señales de sonido ambiental para obtener por lo menos una primera señal de sonido ambiental modificada y una segunda señal de sonido ambiental modificada,

por lo menos cuatro altavoces, en los que dos altavoces de los por lo menos cuatro altavoces están colocados en primeras alturas en un entorno de escucha con respecto a un oyente, en el que dos altavoces adicionales de los por lo menos cuatro altavoces están colocados en segundas alturas en un entorno de escucha con respecto a un oyente, siendo las segundas alturas distintas de las primeras alturas,

en el que la unidad de modificación de sonido ambiental está adaptada para introducir la primera señal de sonido ambiental modificada como un tercer canal de salida en un primer altavoz de los por lo menos dos altavoces adicionales y en el que la unidad de modificación de sonido ambiental está adaptada para introducir la segunda señal de sonido ambiental modificada como un cuarto canal de salida en un segundo altavoz de los por lo menos dos altavoces adicionales y en el que el aparato para generar una señal de salida está adaptado para introducir en el primer canal de entrada porciones de señales directas y de sonido ambiental como un cuarto canal de salida en un primer altavoz dispuesto horizontalmente y en el que el extractor de sonido ambiental está adaptado para introducir el segundo canal de entrada con porciones de señales directas y de sonido ambiental como un segundo canal de salida en un segundo altavoz dispuesto horizontalmente.

En una realización particular, la unidad de modificación de sonido ambiental puede, por ejemplo, estar configurada para no introducir porciones de señales directas en los dos altavoces adicionales o, además de porciones de señales de sonido ambiental, para introducir solo porciones de señales directas en los dos altavoces adicionales que están atenuados con respecto al componente de señal directa alimentado en los dos altavoces.

Según otra realización, se proporciona un método para generar una señal de salida que tiene por lo menos cuatro canales de salida para por lo menos cuatro altavoces a partir de una señal de entrada que tiene por lo menos dos canales de entrada. Dos altavoces de los por lo menos cuatro altavoces están colocados en primeras alturas en un entorno de escucha con respecto a un oyente, en el que dos altavoces adicionales de los por lo menos cuatro altavoces están colocados en segundas alturas en un entorno de escucha con respecto a un oyente, siendo las segundas alturas superiores a las dos primeras alturas. El método comprende:

- Extraer por lo menos dos señales de sonido ambiental con porciones de señales de sonido ambiental a partir de los por lo menos dos canales de entrada.

- Modificar las por lo menos dos señales de sonido ambiental para obtener una primera señal de sonido ambiental modificada y una segunda señal de sonido ambiental modificada para por lo menos cuatro altavoces.

- Introducir la primera señal de sonido ambiental modificada como un tercer canal de salida en un primer altavoz de los dos altavoces adicionales.

- Introducir la segunda señal de sonido ambiental modificada como un cuarto canal de salida en un segundo altavoz de los dos altavoces adicionales.

- Introducir el primer canal de entrada con porciones de señales directas y de sonido ambiental como un primer canal de salida en un primer altavoz dispuesto horizontalmente. E:

- Introducir el segundo canal de entrada con porciones de señales directas y de sonido ambiental como un segundo canal de salida en un segundo altavoz dispuesto horizontalmente.

Según una realización adicional, se proporciona un programa informático para llevar a cabo el método descrito anteriormente, cuando el programa informático es ejecutado por un ordenador o procesador.

Aunque algunos aspectos han sido descritos en el contexto de un aparato, es evidente que estos aspectos representan también una descripción del método correspondiente, en donde un bloque o dispositivo corresponde a un paso del método o una característica de un paso del método. En forma análoga, los aspectos descritos en el contexto de un paso del método también representan una descripción de un bloque o elemento o característica correspondiente de un aparato respectivo.

La señal descompuesta de la invención se puede almacenar en un medio de almacenamiento digital o se puede transmitir en un medio de transmisión tal como un medio de transmisión inalámbrico o un medio de transmisión por cable tal como Internet.

Dependiendo de determinados requisitos de aplicación, las realizaciones de la invención se pueden implementar en hardware o en software. La implementación se puede llevar a cabo utilizando un medio de almacenamiento digital, por ejemplo un disco flexible, un DVD, un CD, una memoria ROM, una memoria PROM, una memoria EPROM, una memoria EEPROM o una memoria FLASH, que tienen señales de control de lectura electrónica almacenadas en los mismos, cuyas señales cooperan (o son capaces de cooperar) con un sistema informático programable de forma tal que el método respectivo se realice.

Algunas realizaciones según la invención comprenden un portador de datos no transitorio o tangible que tiene señales de control de lectura electrónica, las cuales son capaces de cooperar con un sistema informático programable, de tal manera que se aplique uno de los métodos descritos en el presente documento.

En general, las realizaciones de la presente invención se pueden implementar como un producto de programa informático con un código de programa, cuyo código de programa es operativo para llevar a cabo uno de los métodos cuando el producto de programa informático se ejecuta en un ordenador. El código del programa se puede almacenar, por ejemplo, en un portador legible por ordenador.

Otras realizaciones comprenden el programa informático para llevar a cabo uno de los métodos descritos en el presente documento, almacenados en un portador legible por ordenador.

En otras palabras, una realización del método es, por lo tanto, un programa informático que tiene un código de programa para llevar a cabo uno de los métodos descritos en el presente documento, cuando el programa informático se ejecuta en un ordenador.

Otra realización de los métodos es, por lo tanto, un portador de datos (o un medio de almacenamiento digital o un medio legible por ordenador) que comprende, grabado en el mismo, el programa informático para llevar a cabo uno de los métodos descritos en el presente documento.

Otra realización del método es, por lo tanto, una corriente de datos o una secuencia de señales que representan el programa informático para llevar a cabo uno de los métodos descritos en el presente documento. La corriente de datos o la secuencia de señales, por ejemplo, puede estar configurada para ser transferida a través de una conexión de comunicación de datos, por ejemplo, a través de Internet.

Una realización adicional comprende un medio de procesamiento, por ejemplo, un ordenador o un dispositivo lógico programable, configurado o adaptado para llevar a cabo uno de los métodos descritos en el presente documento.

Una realización adicional comprende un ordenador que tiene el programa informático instalado en el mismo para llevar a cabo uno de los métodos descritos en el presente documento.

En algunas realizaciones, un dispositivo lógico programable (por ejemplo, una matriz de puerta programable de campo) se puede utilizar para llevar a cabo algunas o todas las funcionalidades de los métodos descritos en el presente documento. En algunas realizaciones, una matriz de puerta programable de campo puede cooperar con un microprocesador para llevar a cabo uno de los métodos descritos en el presente documento. En general, los métodos se llevan a cabo preferentemente por cualquier aparato de hardware.

Las realizaciones anteriormente descritas son simplemente ilustrativas de los principios de la presente invención. Se entiende que las modificaciones y variaciones de los arreglos y los detalles descritos en el presente documento serán evidentes para otros expertos en la materia. Es la intención, por lo tanto, de que la invención esté limitada solamente por el alcance de las reivindicaciones inminentes de la patente y no por los detalles específicos presentados a modo de descripción y explicación de las realizaciones del presente documento.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   Aparato para generar una señal de salida que tiene, por lo menos, dos canales de salida a partir de una señal de entrada que tiene, por lo menos, un canal de entrada, en el que el aparato comprende: un extractor de sonido ambiental (710) que está adaptado para extraer por lo menos una señal de sonido ambiental con porciones de señales de sonido ambiental a partir del por lo menos un canal de entrada, una unidad de modificación de sonido ambiental (120; 220; 320; 420) que está adaptada para modificar la por lo menos una señal de sonido ambiental para obtener por lo menos una primera señal de sonido ambiental modificada, y

   por lo menos dos altavoces,

   en el que el aparato para generar una señal de salida está adaptado para introducir la primera señal de sonido ambiental modificada en el segundo altavoz y en el que el aparato para generar una señal de salida está adaptado para introducir en el primer canal de entrada porciones de señales directas y de sonido ambiental en el primer altavoz,

   caracterizado por un primer altavoz de los por lo menos dos altavoces colocado a una primera altura en un entorno de escucha con respecto a un oyente y un segundo altavoz de los por lo menos dos altavoces colocado a una segunda altura en un entorno de escucha con respecto a un oyente, siendo la segunda altura distinta de la primera altura.

   Aparato según la reivindicación 1,

   en el que la señal de salida tiene por lo menos cuatro canales de salida,

   en el que la señal de entrada tiene por lo menos dos canales de entrada,

   en el que el aparato está configurado para generar la señal de salida que tiene los por lo menos cuatro canales de salida a partir de la señal de entrada que tiene los por lo menos dos canales de entrada, en el que el extractor de sonido ambiental (710) está adaptado para extraer por lo menos dos señales de sonido ambiental con porciones de señales de sonido ambiental a partir de los por lo menos dos canales de entrada,

   en el que la unidad de modificación de sonido ambiental (120; 220; 320; 420) está adaptada para modificar las por lo menos dos señales de sonido ambiental para obtener por lo menos una primera señal de sonido ambiental modificada

   y una segunda señal de sonido ambiental modificada,

   y en el que el aparato comprende los por lo menos cuatro altavoces, en el que el primer altavoz es uno de los dos primeros altavoces de los por lo menos cuatro altavoces y en el que el segundo altavoz es uno de los dos segundos altavoces de los por lo menos cuatro altavoces,

   en el que los dos primeros altavoces están colocados en la primera altura en el entorno de escucha con respecto al oyente,

   en el que los dos segundos altavoces están colocados en la segunda altura en el entorno de escucha con respecto al oyente,

   en el que el aparato para generar una señal de salida está adaptado para introducir la primera señal de sonido ambiental modificada como un tercer canal de salida en uno de los dos segundos altavoces y en el que el aparato para generar una señal de salida está adaptado para introducir la segunda señal de sonido ambiental modificada como un cuarto canal de salida en otro de los dos segundos altavoces, y en el que el aparato para generar una señal de salida está adaptado para introducir en uno de los por lo menos dos canales de entrada porciones de señales directas y de sonido ambiental como un primer canal de salida en uno de los dos primeros altavoces, siendo un primer altavoz dispuesto horizontalmente y en el que el aparato para generar una señal de salida está adaptado para introducir en otro de los por lo menos dos canales de entrada porciones de señales directas y de sonido ambiental como un segundo canal de salida en otro de los dos primeros altavoces, estando un segundo altavoz dispuesto horizontalmente.

   3. Aparato según la reivindicación 2, en el que el aparato para generar una señal de salida está configurado para no introducir porciones de señales directas en los dos segundos altavoces o para introducir porciones de señales directas en los dos segundos altavoces que están atenuados con respecto al componente de señal directa introducido en los dos primeros altavoces.

   4. Método para generar una señal de salida de un aparato que tiene por lo menos dos canales de salida a partir de una señal de entrada que tiene por lo menos un canal de entrada, en el que el aparato comprende un primer altavoz de por lo menos dos altavoces colocados a una primera altura en un entorno de escucha con respecto a un oyente y el segundo altavoz de los por lo menos dos altavoces colocado a una segunda altura en un entorno de escucha con respecto al oyente, siendo la segunda altura distinta de la primera altura, en el que el método comprende:

   extraer por lo menos una señal de sonido ambiental con porciones de señales de sonido ambiental a partir del por lo menos un canal de entrada,

   modificar la por lo menos una señal de sonido ambiental para obtener por lo menos una primera señal de sonido ambiental modificada, e

   introducir la primera señal de sonido ambiental modificada en el segundo altavoz e introducir en el primer canal de entrada porciones de señales directas y de sonido ambiental en el primer altavoz.

   5. Método según la reivindicación 4,

   en el que la señal de salida tiene por lo menos cuatro canales de salida, en el que la señal de entrada tiene por lo menos dos canales de entrada,

   en el que el método comprende un paso de generación de la señal de salida que tiene los al menos cuatro canales de salida a partir de la señal de entrada que tiene los al menos dos canales de entrada,

   en el que el método comprende un paso de extracción de las por lo menos dos señales de sonido ambiental con porciones de señales de sonido ambiental a partir de los por lo menos dos canales de entrada,

   en el que el método comprende un paso de modificar las por lo menos dos señales de sonido ambiental para obtener la por lo menos primera señal de sonido ambiental modificada y una segunda señal de sonido ambiental modificada,

   en el que el primer altavoz es uno de los dos primeros altavoces de los por lo menos cuatro altavoces y en el que el segundo altavoz es uno de los dos segundos altavoces de los por lo menos cuatro altavoces, en el que los dos primeros altavoces están colocados a la primera altura en el entorno de escucha con respecto al oyente, en el que los dos segundos altavoces están colocados a la segunda altura en el entorno de escucha con respecto al oyente,

   en el que el método comprende el paso de introducir la primera señal de sonido ambiental modificada como un tercer canal de salida en uno de los dos segundos altavoces y en el que el método comprende el paso de introducir la segunda señal de sonido ambiental modificada como un cuarto canal de salida en otro de los dos segundos altavoces, y

   en el que uno de los por lo menos dos canales de entrada con porciones de señales directas y de sonido ambiental se introduce como un primer canal de salida en uno de los dos primeros altavoces, estando un primer altavoz dispuesto horizontalmente, y en el que otro de los por lo menos dos canales de entrada con porciones de señales directas y de sonido ambiental se introduce como un segundo canal de salida en otro de los dos primeros altavoces, estando un segundo altavoz dispuesto horizontalmente.

   6. Método según la reivindicación 5, en el que no se introducen porciones de señales directas en los dos segundos altavoces o en el que las porciones de señales directas se introducen en los dos segundos altavoces que están atenuados con respecto al componente de señal directa introducido en los dos primeros altavoces.

   7. Medio legible por ordenador que comprende un programa informático para realizar el método según la reivindicación 4, cuando el programa informático es ejecutado por un ordenador o procesador.