JP2016518049A - 任意n角形のメッシュとして編成されたスピーカーを用いたオーディオレンダリング - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2013年5月28日に申請された米国仮特許出願第61/805977号に対して優先を主張し、その全体を本明細書において参照により援用する。
(a)メッシュを決定するステップであって、該メッシュの面Fiが凸状のN角形であり、上記N角形の頂点の位置がラウドスピーカーの配置に対応し、iは範囲1≦i≦Mの中のインデックスであり、Mは2より大きい整数であり、上記面Fiの各々は、Ni個の辺を有する凸状の多角形であり、Niは2より大きいいずれかの整数であり、Niは上記面の少なくとも1つについて3より大きい、ステップと、
(b)上記メッシュの一連の面上へのソース配置の一連の投影を決定し、上記一連の面のうちの上記メッシュの各面の頂点の位置に配置が対応するラウドスピーカーの各サブセットについて、一組の利得を決定するステップと、
を含む。
(a)ソース配置の各々について、メッシュ上へのソース配置の投影を含むメッシュの交差面を決定し、これにより各上記交差面について、交差面の頂点に位置が一致するスピーカーのサブセットを決定するステップと、
(b)上記オーディオプログラムのオーディオサンプルに利得を適用することによりスピーカーフィードが生成され、かつスピーカーの上記サブセットが上記スピーカーフィードにより駆動されるとき、スピーカーの上記サブセットに対応するソース配置から出ていると知覚されるサウンドをスピーカーの上記サブセットが出すことになるように、スピーカーの各上記サブセットについて、上記利得を決定するステップと、
を含む。典型的に、上記方法は、スピーカーの各上記サブセットについての一組のスピーカーフィードを生成するステップをさらに含み、スピーカーのサブセットについてステップ(b)において決定される利得を、上記オーディオプログラムのオーディオサンプルに適用することを含む。
(a)ソース配置の各々について、上記メッシュ上へのソース配置の投影を含む上記メッシュの交差面を決定するステップであって、これにより各上記交差面について、交差面の頂点に位置が一致するスピーカーのサブセットを決定する、ステップと、
(b)スピーカーの各上記サブセットについて、利得を決定するステップと、
(c)スピーカーの上記サブセットがスピーカーフィードにより駆動されるとき、スピーカーの上記サブセットに対応するソース配置から出ていると知覚されるサウンドをスピーカーの上記サブセットが出すことになるように、スピーカーの各上記サブセットについて、一組のスピーカーフィードを生成するステップであって、スピーカーの上記サブセットについてステップ(b)において決定された利得を上記オーディオプログラムのオーディオサンプルに適用することを含む、ステップと、
を含む。
請求項を含む本開示全体にわたって、信号又はデータ「上で」操作を行う(例えば、信号又はデータに対してフィルタリングする、スケーリングする、変換する、又は利得を適用する)という表現は広い意味において使用されて、信号又はデータに直接、あるいは信号又はデータの処理されたバージョンに(例えば、信号への操作の実行の前に予備的なフィルタリング又は前処理を受けている信号のバージョンに)操作を行うことを表す。
スピーカー及びラウドスピーカーは、同意語として使用されて何らかのサウンドを出す変換器を表す。この定義は、複数の変換器(例えば、ウーファ及びツイーター)として実施されたラウドスピーカーを含む;
スピーカーフィード:ラウドスピーカーに直接適用されるオーディオ信号、又は増幅器及びラウドスピーカーに直列に適用されるべきオーディオ信号;
チャネル(又は「オーディオチャネル」):モノラルオーディオ信号。この信号は、典型的には、所望の位置又は名目的位置でラウドスピーカーに直接信号を印加することと等価な方法で、レンダリングされる。所望の位置は、物理的ラウドスピーカーと典型的に同様に静的であってもよく、動的であってもよい;
オーディオプログラム:一組の1つ又は複数のオーディオチャネル(少なくとも1つのスピーカーチャネル及び/又は少なくとも1つのオブジェクトチャネル)、さらに場合により、関連するメタデータ(例えば、所望の空間オーディオ表現を記述するメタデータ);
スピーカーチャネル(又は「スピーカーフィードチャネル」):指定されたラウドスピーカー(所望の位置又は名目的位置で)と関連する、又は、定義されたスピーカー構成内の指定されたスピーカーゾーンと関連するオーディオチャネル。スピーカーチャネルは、指定されたラウドスピーカー(所望の位置又は名目的位置で)、又は指定されたスピーカーゾーンのスピーカーに直接オーディオ信号を印加することと等価な方法で、レンダリングされる;
オブジェクトチャネル:オーディオソース(オーディオ「オブジェクト」と呼ばれることがある)によって出されるサウンドを表すオーディオチャネル。典型的には、オブジェクトチャネルは、パラメトリックオーディオソース記述を決定する。ソース記述は、(時間の関数としての)ソースにより出されるサウンドと、時間の関数としてのソースの見かけ上の位置(例えば、3D空間座標)と、さらに場合により、ソースを特徴付ける少なくとも1つの付加パラメータ(例えば、見かけ上のソースのサイズ又は幅)とを決定することができる;
オブジェクトベースのオーディオプログラム:一組の1つ又は複数のオブジェクトチャネル(さらに場合により、少なくとも1つのスピーカーチャネルを含む)と、さらに場合により、所望の空間オーディオ表現を記述する関連するメタデータと(例えば、オブジェクトチャネルによって示されるサウンドを出すオーディオオブジェクトの軌跡を表すメタデータ)を含むオーディオプログラム;
レンダリング:オーディオプログラムを1つ又は複数のスピーカーフィードに変換する処理、又はオーディオプログラムを1つ又は複数のスピーカーフィードに変換して、1つ又は複数のラウドスピーカーを用いてスピーカーフィードをサウンドに変換する処理(後者の場合、本明細書では、そのレンダリングをラウドスピーカー「による」レンダリングと呼ぶことがある)。所望の位置の物理的ラウドスピーカーに信号を直接印加することによって、オーディオチャネルを(所望の位置「で」)自明にレンダリングすることができる。あるいは、このような自明なレンダリングに(リスナーにとって)実質的に等価であるように設計された様々な仮想化技術の1つを用いて、1つ又は複数のオーディオチャネルをレンダリングすることができる。この後者の場合、各オーディオチャネルは、通常所望の位置とは異なる既知の位置にあるラウドスピーカーに適用すべき1つ又は複数のスピーカーフィードへと変換することができる。そうすると、フィードに応答してラウドスピーカーによって出されるサウンドは、所望の位置から出ていると知覚されることになる。このような仮想化技術の例は、ヘッドホン(例えば、ヘッドホン着用者に対して最高7.1チャネルのサラウンドサウンドをシミュレートするドルビーヘッドホン処理を用いる)を介したバイノーラルレンダリング及び波動場合成を含む。
本発明についての多くの実施形態が技術的に可能である。これらを実施する方法は、本開示から当業者に明らかになるであろう。本発明システム、方法及び媒体の実施形態は、図6、図7、図8、図9、図10、図11及び図12を参照して記載される。
(a)ソース配置の各々について、上記メッシュ上へのソース配置の投影を含む上記メッシュの交差面を決定するステップであって、これにより、各上記交差面について、交差面の頂点に位置が一致するスピーカーのサブセットを決定する、ステップと、
(b)スピーカーの上記サブセットから出されるサウンドを対応するソース配置から出ていると知覚させるように、スピーカーの各上記サブセットについてのスピーカーフィードに適用すべき利得を決定するステップと、
を含む。
(a)3Dメッシュを決定するステップであって、該メッシュの面Fiが凸状のN角形であり、N角形の頂点の位置がラウドスピーカーの配置に対応し、iは範囲1≦i≦Mの中のインデックスであり、Mは2より大きい整数であり、面Fiの各々は、Ni個の辺を有する凸状の多角形であり、Niは2より大きいいずれかの整数であり、Niは面の少なくとも1つについて3より大きい(上記の3Dメッシュは、頂点がスピーカーの配置に対応する多面体である)、ステップと、
(b)3Dメッシュの頂点の一連の頂点サブセットを決定し(上記の頂点サブセットの各々は、面が凸状のN角形であって頂点がスピーカーのサブセットの配置に対応する多面体を決定するか、あるいは、3Dメッシュの多角形面の1つを決定する)、サブセットの各々は、ソース配置の1つを囲み(取り囲み)、あるいは仮定されるリスナー位置からソース配置の1つへの線が交わる多角形面であり又は該多角形面を含み、さらに、3Dメッシュの頂点の一連の頂点サブセットのうちの一頂点サブセットの頂点の位置に配置が対応するラウドスピーカーの各サブセットについての一組の利得を決定するステップと、
を含む。
サウンドパンニングは、サウンドソースがラウドスピーカーのアレイによる再生のための軌跡に沿って移動することを示すオーディオレンダリングプロセスであり、通常のオーディオプログラムレンダリングの重要なコンポーネントである。一般的な場合、ラウドスピーカーは任意に位置づけることができる。ゆえに、ラウドスピーカーが広範なラウドスピーカー位置を有することができて、パンニングプロセスにおけるラウドスピーカー配置を正しく把握するやり方でサウンドパンニングを実施することが望ましい。理想的に、パンニングは、任意数の任意に位置づけられたスピーカーを含むいずれのラウドスピーカーアレイについてもラウドスピーカーの位置を正しく把握している。
Claims (30)
- 少なくとも1つのソースを示すオーディオプログラムをレンダリングする方法であって、一連のソース配置を含む軌跡に沿って前記ソースをスピーカーのアレイにパンさせるためのスピーカーフィードを生成することを含み、当該方法は、
(a)メッシュを決定するステップであって、前記メッシュの面Fiが凸状のN角形であり、前記N角形の頂点の位置がスピーカーの配置に対応し、iは範囲1≦i≦Mの中のインデックスであり、Mは2より大きい整数であり、前記面Fiの各々は、Ni個の辺を有する凸状の多角形であり、Niは2より大きいいずれかの整数であり、Niは前記面のうち少なくとも1つについて3より大きい、ステップと、
(b)前記メッシュの一連の面上へのソース配置の一連の投影を決定し、前記一連の面のうちの前記メッシュの各面の頂点の位置に配置が対応するスピーカーの各サブセットについて、一組の利得を決定するステップと、
を含む、方法。 - ステップ(a)は、
初期メッシュを決定するステップであって、前記初期メッシュの面が三角形面であり、該三角形面の頂点の位置がスピーカーの配置に対応する、ステップと、
前記初期メッシュの三角形面のうち少なくとも2つを、非三角形の凸状のN角形である少なくとも1つの置換面で置換するステップであって、これにより前記メッシュを生成する、ステップと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記メッシュの面は、少なくとも1つの三角形面と少なくとも1つの四角形面とを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記メッシュの面は、少なくとも1つの三角形面と少なくとも1つの平面の四角形面とを含む、請求項1に記載の方法。
- スピーカーの前記各サブセットについてスピーカーフィードを生成するステップ、をさらに含み、スピーカーの前記サブセットについてステップ(b)において決定された利得を前記オーディオプログラムのオーディオサンプルに適用することを含む、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも1つのソースを示すオーディオプログラムをレンダリングする方法であって、メッシュとして編成されると仮定されたスピーカーのアレイを用いて、一連のソース配置を含む軌跡に沿って前記ソースをパンすることを含み、前記メッシュの面Fiが凸状のN角形であり、前記N角形の頂点の位置がスピーカーの配置に対応し、iは範囲1≦i≦Mの中のインデックスであり、Mは2より大きい整数であり、前記面Fiの各々は、Ni個の辺を有する凸状の多角形であり、Niは2より大きいいずれかの整数であり、Niは前記面のうち少なくとも1つについて3より大きく、当該方法は、
(a)ソース配置の各々について、前記メッシュ上へのソース配置の投影を含む前記メッシュの交差面を決定するステップであって、これにより各前記交差面について、交差面の頂点に位置が一致するスピーカーのサブセットを決定する、ステップと、
(b)前記オーディオプログラムのオーディオサンプルに利得を適用することによりスピーカーフィードが生成され、かつスピーカーの前記サブセットが前記スピーカーフィードにより駆動されるとき、スピーカーの前記サブセットに対応するソース配置から出ていると知覚されるサウンドをスピーカーの前記サブセットが出すことになるように、スピーカーの各前記サブセットについて、前記利得を決定するステップと、
を含む、方法。 - スピーカーの各前記サブセットについての一組のスピーカーフィードを生成するステップ、をさらに含み、スピーカーの前記サブセットについてステップ(b)において決定された利得を前記オーディオプログラムのオーディオサンプルに適用することを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記メッシュの面の各々は凸状の平面の多角形であり、ステップ(b)は、
ソース配置についての交差面の頂点に関して、ソース配置の各前記投影の一般化された重心座標を決定するステップ
を含む、請求項6に記載の方法。 - スピーカーの各前記サブセットについてステップ(b)において決定される利得は、スピーカーの前記サブセットに対応する交差面の頂点に関する、ソース配置の投影の前記一般化された重心座標である、請求項8に記載の方法。
- 少なくとも1つのソースを示すオーディオプログラムをレンダリングする方法であって、メッシュとして編成されたスピーカーのアレイを用いて、一連のソース配置を含む軌跡に沿って前記ソースをパンすることを含み、前記メッシュの面は凸状のN角形であり、Nは面ごとに変動することができ、Nは前記メッシュの少なくとも1つの面について3より大きく、前記N角形の頂点の位置がスピーカーの配置に対応し、前記メッシュは仮定されるリスナー配置を囲み、当該方法は、
(a)ソース配置の各々について、前記メッシュ上へのソース配置の投影を含む前記メッシュの交差面を決定するステップであって、これにより各前記交差面について、交差面の頂点に位置が一致するスピーカーのサブセットを決定する、ステップと、
(b)スピーカーの各前記サブセットについて、利得を決定するステップと、
(c)スピーカーの前記サブセットがスピーカーフィードにより駆動されるとき、スピーカーの前記サブセットに対応するソース配置から出ていると知覚されるサウンドをスピーカーの前記サブセットが出すことになるように、スピーカーの各前記サブセットについて、一組のスピーカーフィードを生成するステップであって、スピーカーの前記サブセットについてステップ(b)において決定された利得を前記オーディオプログラムのオーディオサンプルに適用することを含む、ステップと、
を含む、方法。 - 前記メッシュの面の各々は凸状の平面の多角形であり、ステップ(b)は、
ソース配置についての交差面の頂点に関して、ソース配置の各前記投影の一般化された重心座標を決定するステップ
を含む、請求項10に記載の方法。 - スピーカーの各前記サブセットについてステップ(b)において決定される利得は、スピーカーの前記サブセットに対応する交差面の頂点に関する、ソース配置の投影の前記一般化された重心座標である、請求項11に記載の方法。
- 少なくとも1つのソースと該ソースについての軌跡とを示すオーディオプログラムをレンダリングするシステムであって、スピーカーのアレイを用いて前記軌跡に沿って前記ソースをパンするためのスピーカーフィードを生成することを含み、前記軌跡は一連のソース配置を含み、当該システムは、
メッシュを決定するように構成された処理サブシステムであって、前記メッシュの面Fiが凸状のN角形であり、前記N角形の頂点の位置がスピーカーの配置に対応し、iは範囲1≦i≦Mの中のインデックスであり、Mは2より大きい整数であり、前記面Fiの各々は、Ni個の辺を有する凸状の多角形であり、Niは2より大きいいずれかの整数であり、Niは前記面のうち少なくとも1つについて3より大きく、前記処理サブシステムは、前記オーディオプログラムを示すデータを受信するように結合され、前記オーディオプログラムを示すデータに応答して前記メッシュの一連の面上へのソース配置の一連の投影を決定し、前記一連の面のうちの前記メッシュの各面の頂点の位置に配置が対応するスピーカーの各サブセットについて、一組の利得値を決定するように構成される、処理サブシステムと、
前記オーディオプログラムを示すデータと前記利得値とに応答して前記スピーカーフィードを生成するように結合され、構成されたスピーカーフィード生成サブシステムと、
を含む、システム。 - 前記処理サブシステムは、
初期メッシュを決定し、前記初期メッシュの面が三角形面であり、該三角形面の頂点の位置がスピーカーの配置に対応し、
前記初期メッシュの三角形面のうち少なくとも2つを、非三角形の凸状のN角形である少なくとも1つの置換面で置換し、これにより前記メッシュを生成する
ように構成される、請求項13に記載のシステム。 - 前記メッシュの面は、少なくとも1つの三角形面と少なくとも1つの四角形面とを含む、請求項13に記載のシステム。
- 前記メッシュの面は、少なくとも1つの三角形面と少なくとも1つの平面の四角形面とを含む、請求項13に記載のシステム。
- 少なくとも前記処理サブシステムはオーディオデジタルシグナルプロセッサとして実施される、請求項13に記載のシステム。
- 前記処理サブシステムは、前記オーディオプログラムを示すデータに応答して前記利得値を生成するようにプログラムされた汎用目的プロセッサである、請求項13に記載のシステム。
- 少なくとも1つのソースを示すオーディオプログラムをレンダリングするシステムであって、一連のソース配置を含む軌跡に沿ってスピーカーのアレイに前記ソースをパンさせるためのスピーカーフィードを生成することを含み、スピーカーの前記アレイは、メッシュとして編成されると仮定され、前記メッシュの面Fiが凸状のN角形であり、前記N角形の頂点の位置がスピーカーの配置に対応し、iは範囲1≦i≦Mの中のインデックスであり、Mは2より大きい整数であり、前記面Fiの各々は、Ni個の辺を有する凸状の多角形であり、Niは2より大きいいずれかの整数であり、Niは前記面のうち少なくとも1つについて3より大きく、当該システムは、
前記オーディオプログラムを示すデータを受信するように結合され、ソース配置の各々について、前記メッシュ上へのソース配置の投影を含む前記メッシュの交差面を決定し、これにより各前記交差面について、交差面の頂点に位置が一致するスピーカーのサブセットを決定するように構成された処理サブシステムであって、前記処理サブシステムは、スピーカーの各前記サブセットについての利得値を決定するようにさらに構成される、処理サブシステムと、
前記利得値とソース配置の各々に対応する前記オーディオプログラムのオーディオサンプルを示すデータとを受信するように結合され、前記オーディオプログラムのオーディオサンプルを示すデータと前記利得値とに応答して前記スピーカーフィードを生成するように構成されたスピーカーフィード生成サブシステムであって、スピーカーの各前記サブセットについての利得値により決定される利得をソース配置の前記各々に対応する前記オーディオサンプルに適用することを含む、スピーカーフィード生成サブシステムと、
を含む、システム。 - 前記メッシュの面の各々は凸状の平面の多角形であり、前記処理サブシステムは、ソース配置についての交差面の頂点に関して、ソース配置の各前記投影の一般化された重心座標を決定するように構成される、請求項19に記載のシステム。
- スピーカーの各前記サブセットについての利得値は、スピーカーの前記サブセットに対応する交差面の頂点に関する、ソース配置の投影の前記一般化された重心座標である、請求項20に記載のシステム。
- 前記メッシュの面は、少なくとも1つの三角形面と少なくとも1つの四角形面とを含む、請求項19に記載のシステム。
- 少なくとも前記処理サブシステムはオーディオデジタルシグナルプロセッサとして実施される、請求項19に記載のシステム。
- 前記処理サブシステムは、前記オーディオプログラムを示すデータに応答して前記利得値を生成するようにプログラムされた汎用目的プロセッサである、請求項19に記載のシステム。
- 少なくとも1つのソースを示すオーディオプログラムをレンダリングするシステムであって、一連のソース配置を含む軌跡に沿ってスピーカーのアレイに前記ソースをパンさせるためのスピーカーフィードを生成することを含み、スピーカーの前記アレイは、メッシュとして編成されると仮定され、前記メッシュの面が凸状のN角形であり、Nは面ごとに変動することができ、Nは前記メッシュの少なくとも1つの面について3より大きく、前記N角形の頂点の位置がスピーカーの配置に対応し、前記メッシュは仮定されるリスナー配置を囲み、当該システムは、
前記オーディオプログラムを示すデータを受信するように結合され、ソース配置の各々について、前記メッシュ上へのソース配置の投影を含む前記メッシュの交差面を決定し、これにより各前記交差面について、交差面の頂点に位置が一致するスピーカーのサブセットを決定するように構成された処理サブシステムであって、前記処理サブシステムは、スピーカーの各前記サブセットについての利得値を決定するようにさらに構成される、処理サブシステムと、
前記利得値とソース配置の各々に対応する前記オーディオプログラムのオーディオサンプルを示すデータとを受信するように結合され、前記オーディオプログラムのオーディオサンプルを示すデータと前記利得値とに応答して前記スピーカーフィードを生成するように構成されたスピーカーフィード生成サブシステムであって、スピーカーの各前記サブセットについての利得値により決定される利得をソース配置の前記各々に対応する前記オーディオサンプルに適用することを含む、スピーカーフィード生成サブシステムと、
を含む、システム。 - 前記メッシュの面の各々は凸状の平面の多角形であり、前記処理サブシステムは、ソース配置についての交差面の頂点に関して、ソース配置の各前記投影の一般化された重心座標を決定するように構成される、請求項25に記載のシステム。
- スピーカーの各前記サブセットについての利得値は、スピーカーの前記サブセットに対応する交差面の頂点に関する、ソース配置の投影の前記一般化された重心座標である、請求項26に記載のシステム。
- 前記メッシュの面は、少なくとも1つの三角形面と少なくとも1つの四角形面とを含む、請求項25に記載のシステム。
- 少なくとも前記処理サブシステムはオーディオデジタルシグナルプロセッサとして実施される、請求項25に記載のシステム。
- 前記処理サブシステムは、前記オーディオプログラムを示すデータに応答して前記利得値を生成するようにプログラムされた汎用目的プロセッサである、請求項25に記載のシステム。
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