JP2021073817A - 不一致のトランスオーラルラウドスピーカシステムのためのエンハンスド仮想ステレオ再生 - Google Patents

Abstract

【課題】周波数応答、出力パワー、指向性等、不一致のスピーカを調整する。【解決手段】モバイルデバイスは、イヤピーススピーカおよびマイクロラウドスピーカを含み得る。オーディオ処理システムは、入力オーディオ信号を低周波数信号および高周波数信号に分離するクロスオーバネットワークを含み得る。サブバンド空間処理およびｂ−チェイン処理は、高周波数信号に適用されて入力信号を空間エンハンスメントし不一致のスピーカ用の入力信号を調整する。低周波数信号は、低周波数共振器信号を生成するためのパラメトリックバンドパスフィルタおよび第１のゲインと、低周波数パススルー信号を生成するための第２のゲインとを使用して処理される。処理された低周波数信号は、処理された高周波数信号の左チャネル、右チャネルのうちの１つとの組合せによりマイクロラウドスピーカに提供される。【選択図】図２

Description

本明細書に記載の主題は、オーディオ処理に関し、より詳細には、不一致のトランスオーラル（transaural）ラウドスピーカのためのエンハンスド仮想ステレオ再生（enhanced virtual stereo reproduction）のための構成および動作に関する。

オーディオ信号は、聴取者が音場内で空間感覚を知覚することを可能にすることができる。しかし、多くの非理想的な構成のステレオレンダリングシステム（stereo rendering system）は、いくらか乃至著しく不一致のドライバを使用しており、それらは周波数応答、出力パワー、指向性、またはそれらの任意の組合せによって不釣り合いである。１つのそのような一般的な例示的なシステムは、ステレオオーディオプレイバックが可能な、しかし１０００Ｈｚ未満の低周波数減衰を有する、帯域制限されたイヤピースドライバに対して直交して発音する（fire）「広帯域」マイクロラウドスピーカ（“broad-band” micro-loudspeaker）を１つだけ使用するモバイル電話またはタブレットとすることができる。音場内の空間感覚は、オーディオ信号が不一致のドライバを使用して再生されるとき、失われ、または歪まされ得る。

実施形態は、周波数応答、出力パワー、指向性、またはそれらの任意の組合せによっていくらか乃至著しく不一致のドライバを使用する非理想的な構成のステレオレンダリングシステムのための仮想ステレオオーディオ再生（virtual stereo audio reproduction）（本明細書では「ＶＳ−Ｘ」と称される）を提供することに関する。

いくつかの実施形態では、オーディオ処理システムが、クロスオーバネットワークと、高周波数プロセッサ（high frequency processor）と、低周波数プロセッサ（low frequency processor）とを含む。クロスオーバネットワークは、入力オーディオ信号を低周波数信号と高周波数信号とに分離する。高周波数プロセッサは、入力信号を空間エンハンスメント（spatially enhance）し、不一致のスピーカのために入力信号を調整するように、サブバンド空間処理（subband spatial processing）およびＢチェイン（b-chain）処理を高周波数信号に適用する。低周波数プロセッサは、低周波数共振器信号（low frequency resonator signal）を生成するように、パラメトリックバンドパスフィルタ（parametric band-pass filter）および第１のゲインを低周波数信号に適用し、低周波数パススルー信号（low frequency passthrough signal）を生成するように、第２のゲインを低周波数信号に適用する。コンバイナが、低周波数出力信号を左スピーカのための高周波数出力信号の左チャネルまたは右スピーカのための高周波数出力信号の右チャネルの１つと組み合わせることによって出力信号を生成する。たとえば、左スピーカが右スピーカより低い周波数を扱う場合には、低周波数出力信号が左スピーカに供給される。別の例では、右スピーカが左スピーカより低い周波数を扱う場合には、低周波数出力信号が右スピーカに供給される。

いくつかの実施形態は、プロセッサによって実行されたとき、入力オーディオ信号を低周波数信号と高周波数信号とに分離し、左スピーカと右スピーカとの間の非対称を調整するために高周波数信号にＢチェイン処理を適用して、高周波数出力信号を生成し、パラメトリックバンドパスフィルタおよび第１のゲインを低周波数信号に適用して、低周波数共振器信号を生成し、第２のゲインを低周波数信号に適用して、低周波数パススルー信号を生成し、低周波数共振器信号を低周波数パススルー信号と組み合わせることによって低周波数出力信号を生成し、低周波数出力信号を左スピーカのための高周波数出力信号の左チャネルまたは右スピーカのための高周波数出力信号の右チャネルの１つと組み合わせることによって、出力信号を生成するようにプロセッサを構成する命令を記憶する非一時的なコンピュータ可読媒体を含む。

いくつかの実施形態は、入力オーディオ信号を処理する方法を含む。この方法は、コンピューティングシステムによって、入力オーディオ信号を低周波数信号と高周波数信号とに分離することと、左スピーカと右スピーカとの間の非対称を調整するためにＢチェイン処理を高周波数信号に適用して、高周波数出力信号を生成することと、パラメトリックバンドパスフィルタおよび第１のゲインを低周波数信号に適用して、低周波数共振器信号を生成することと、第２のゲインを低周波数信号に適用して、低周波数パススルー信号を生成することと、低周波数共振器信号を低周波数パススルー信号と組み合わせることによって低周波数出力信号を生成することと、低周波数出力信号を左スピーカのための高周波数出力信号の左チャネルまたは右スピーカのための高周波数出力信号の右チャネルの１つと組み合わせることによって出力信号を生成することとを含む。

いくつかの実施形態による非理想的オーディオレンダリング（non-ideal audio rendering）を有するモバイルデバイスの一例の図である。 いくつかの実施形態によるオーディオ処理システムの概略ブロック図である。 いくつかの実施形態による空間エンハンスメントプロセッサの概略ブロック図である。 いくつかの実施形態によるサブバンド空間プロセッサの概略ブロック図である。 いくつかの実施形態によるクロストーク補償（crosstalk compensation）プロセッサの概略ブロック図である。 いくつかの実施形態によるクロストークキャンセル（crosstalk cancellation）プロセッサの概略ブロック図である。 いくつかの実施形態によるＢチェインプロセッサの概略ブロック図である。 いくつかの実施形態による、入力オーディオ信号の仮想ステレオオーディオ再生（ＶＳ−Ｘ）処理のための工程のフローチャートである。 いくつかの実施形態による、ＶＳ−Ｘ処理後の図１に示されているモバイルデバイスの知覚される音場の一例の図である。 いくつかの実施形態によるコンピュータシステムの概略ブロック図である。

これらの図および詳細な説明は、例示のためだけに様々な非限定的な実施形態について説明する。

次に、それらの例が添付の図面に例示されている実施形態を詳細に参照する。以下の詳細な説明では、様々な記載の実施形態を十分に理解してもらうために、多数の特定の詳細について述べられている。しかし、記載の実施形態は、これらの特定の詳細なしに実施され得る。他の例では、周知の方法、手順、構成要素、回路、およびネットワークは、実施形態の態様を不必要にわかりにくくしないように、詳細に述べられていない。

例示的な実施形態は、周波数応答、出力パワー、指向性、またはそれらの任意の組合せによってなど、いくらか乃至著しく不一致のドライバを使用する非理想的な構成のステレオレンダリングシステムのための仮想ステレオオーディオ再生（本明細書では「ＶＳ−Ｘ」と称される）を提供することに関する。ＶＳ−Ｘは、そのような非理想的な構成のステレオレンダリングシステム上で知覚される空間サウンドステージ（sound stage）を復元およびエンハンスメントするように設計されたオーディオ信号処理アルゴリズムである。ＶＳ−Ｘシステムの主な役割は、ラウドスピーカ間のタイムアライメントおよび周波数応答の非対称に、聴取者の頭部のすぐ前の理想的な場所に知覚的に位置決めされた安定した非空間像（non-spatial image）（たとえば、ステレオミックスにおける声およびベースギター）を生み出すように対処することである。それはまた、安定した対称的な空間像（たとえば、ステレオミックスにおけるバランスのとれた左／右成分など）を生み出す助けとなる。さらに、システムにおける上記非対称を補正することによって、サブバンド空間処理およびクロストークキャンセルなどサウンドステージエンハンスメント技法を介して高められた没入感を与える機会を提供する。最適にチューニングされたＶＳ−Ｘシステムの結果は、理想的な聴取者「スイートスポット」から知覚されたとき、エンハンスメントされた空間没入型（spatially immersive）トランスオーラル音場である。

図１は、いくつかの実施形態による非理想的オーディオレンダリングを有するモバイルデバイス１００の一例である。モバイルデバイス１００は、左スピーカ１１０Ｌ（または、１１０_L）および右スピーカ１１０Ｒ（または、１１０_R）を含む。スピーカ１１０Ｌおよびスピーカ１１０Ｒは、不釣り合いである。たとえば、スピーカ１１０Ｌは、１０００Ｈｚ未満のかなりの低周波数減衰を有するイヤピースドライバであり得る。スピーカ１１０Ｒは、５５０から１０００Ｈｚ未満の低周波数および中域周波数エネルギーをレンダリングすることが可能な「広帯域」マイクロラウドスピーカであり得る。さらに、スピーカ１１０Ｒは、スピーカ１１０Ｌよりも出力パワーを有し、スピーカ１１０Ｌに対して直交して発音している。スピーカ１１０Ｌおよびスピーカ１１０Ｒは、周波数応答、出力パワー、指向性、またはそれらの任意の組合せの点で聴取者１４０に対して不釣り合いであり得る。

例示的なオーディオ処理システム
図２は、いくつかの例示的な実施形態によるオーディオ処理システム２００の概略ブロック図である。オーディオ処理システム２００は、周波数応答、出力パワー、指向性、またはそれらの任意の組合せの点での左スピーカ１１０Ｌと右スピーカ１１０Ｒとの間の不釣り合いを補償する。オーディオ処理システム２００は、左入力チャネルＸＬ（または、Ｘ_L）および右入力チャネルＸＲ（または、Ｘ_R）を含む入力オーディオ信号Ｘを受け取り、左スピーカ１１０Ｌのための左出力チャネルＯＬ（または、Ｏ_L）および右スピーカ１１０Ｒのための右出力チャネルＯＲ（または、Ｏ_R）を含む出力オーディオ信号Ｏを生成する。

オーディオ処理システム２００は、低周波数プロセッサ２０４および高周波数プロセッサ２０６に結合されているクロスオーバネットワーク２０２を含む。クロスオーバネットワーク２０２は、左入力チャネルＸＬおよび右入力チャネルＸＲを受け取り、低周波数チャネルおよび高周波数チャネルを生み出す。たとえば、クロスオーバネットワーク２０２は、左チャネルＬＦＬ（または、ＬＦ_L）および右チャネルＬＦＲ（または、ＬＦ_R）を含む低周波数（ＬＦ）チャネルと、左チャネルＨＦＬ（または、ＨＦ_L）および右チャネルＨＦＲ（または、ＨＦ_R）を含む高周波数（ＨＦ）チャネルとを生み出すフィルタを含む。左チャネルＬＦＬは、左入力チャネルＯＬの低周波数部分から生成され、右チャネルＬＦＲは、右入力チャネルＯＲの低周波数部分から生成される。左チャネルＬＦＬおよび右チャネルＬＦＲは、まとめて低周波数信号２０８を形成する。左チャネルＨＦＬおよび右チャネルＨＦＲは、まとめて高周波数信号２１０を形成する。

低周波数信号２０８は、低周波数プロセッサ２０４によって処理され、高周波数信号２１０は、高周波数プロセッサ２０６によって処理される。したがって、オーディオ処理システム２００は、低周波数信号２０８を、相手側の高周波数信号２１０とは独立に並列に処理する。

所与のステレオオーディオシステムの非理想的な性質を仮定すると、デバイス１００が「スイートスポット」という有利な地点から空間没入型音場をレンダリングしていると聴取者１４０が知覚することができるかは、スピーカ１１０Ｌとスピーカ１１０Ｒを共に組み合わせて使用することができる中域周波数および高周波数のオーディオ帯域の処理に依存する。そのために、高周波数プロセッサ２０６は、サブバンド空間エンハンスメント、Ｂチェイン処理、等化フィルタリング、および増幅を高周波数信号２１０に対して実施する。

高周波数プロセッサ２０６は、空間エンハンスメントプロセッサ２２２、Ｂチェインプロセッサ２２４、高周波数（ＨＦ）等化（ＥＱ）フィルタ２２６、および高周波数ゲイン２２８を含む。空間エンハンスメントプロセッサ２２２は、左チャネルＨＦ_Lおよび右チャネルＨＦ_Rを受け取り、これらのチャネルを処理して、左空間エンハンスメント済みチャネルＡ_Lおよび右空間エンハンスメント済みチャネルＡ_Rを含む空間エンハンスメント済み信号Ａを生成する。いくつかの実施形態では、空間エンハンスメントプロセッサ２２２は、高周波数信号２０８（左チャネルＨＦ_Lおよび右チャネルＨＦ_Rを含む）のミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することを含むサブバンド空間処理を適用する。空間エンハンスメントプロセッサ２２２は、クロストーク補償およびクロストークキャンセルをさらに実施してもよい。空間エンハンスメントプロセッサ２２２に関する追加の詳細は、図３、図４、図５、および図６に関連して下記で論じる。

Ｂチェインプロセッサ２２４は、空間エンハンスメントプロセッサ２２２に結合されている。本明細書で使用される「Ｂチェイン処理」は、周波数応答、出力パワー、指向性などの点で少なくとも２つのスピーカ（たとえば、左スピーカおよび右スピーカ）の不釣り合いを調整するオーディオ信号の処理を指す。Ｂチェインプロセッサ２２４は、スピーカ１１０_Lとスピーカ１１０_Rとの間の不釣り合いを調整する。とりわけ、Ｂチェインプロセッサ２２４は、スピーカ１１０_Lおよびスピーカ１１０_Rと聴取者の頭部との間の全体的な時間遅延差、スピーカ１１０_Lおよびスピーカ１１０_Rと聴取者の頭部との間の信号レベルの（知覚された客観的な）差、ならびにスピーカ１１０_Lおよびスピーカ１１０_Rと聴取者の頭部との間の周波数応答差を調整することができる。Ｂチェインプロセッサ２２４は、左空間エンハンスメント済みチャネルＡ_Lおよび右空間エンハンスメント済みチャネルＡ_Rを受け取り、スピーカ１１０_Lとスピーカ１１０_Rとの間の様々な不釣り合いを調整し、左チャネルＢ_Lおよび右チャネルＢ_Rを生成する。Ｂチェインプロセッサ２２４に関する追加の詳細は、図７に関連して下記で論じる。

ＨＦ ＥＱフィルタ２２６は、Ｂチェインプロセッサ２２４に結合されている。ＨＦ ＥＱフィルタ２２６は、左チャネルＢ_Lおよび右チャネルＢ_Rを受け取り、左チャネルＢ_Lおよび右チャネルＢ_Rの相対レベルおよび周波数応答を調整する。ＨＦ ＥＱフィルタ２２６は、高周波数信号と低周波数信号との間のミックスのバランスをとる際に追加の柔軟性を提供するために使用することができる。いくつかの実施形態では、ＨＦ ＥＱフィルタ２２６は省略される。いくつかの実施形態では、ＨＦ ＥＱフィルタ２２６の機能がＢチェインプロセッサ２２４に一体化される。たとえば、ＮバンドパラメトリックＥＱ７０２は、ＨＦ ＥＱフィルタ２２６の機能を実施するように構成されることがあり得る。

ＨＦゲイン２２８は、ＨＦ ＥＱフィルタ２２６に結合されている。ＨＦゲイン２２８は、ＨＦ ＥＱフィルタ２２６の出力を受け取り、低周波数信号に対する高周波数信号の全体的な信号レベル、および低周波数プロセッサ２０４を通るその信号経路を調整する。いくつかの実施形態では、異なるゲインが、ＨＦゲイン２２８によって高周波数信号の左チャネルおよび右チャネルに与えられる。ＨＦゲイン２２８の出力は、高周波数プロセッサ２０６の出力を表し、左高周波数出力チャネルＨＦＯ_Lおよび右高周波数出力チャネルＨＦＯ_Rを含む。左チャネルＨＦＯ_Lおよび右チャネルＨＦＯ_Rは、低周波数プロセッサ２０４による処理に続いて低周波数信号２０８と組み合わされる空間エンハンスメント済みのトランスオーラル像を表す。

低周波数プロセッサ２０４は、安定した非空間像（たとえば、中央定位の（center-panned）要素）と、十分なパンチおよびボディとを、知覚される全体的な音場に提供するが、空間エンハンスメント済みのトランスオーラル像の効果を劣化させてマスクし得る過剰な低周波数エネルギーを回避する。低周波数プロセッサ２０４は、コンバイナ２１２、低周波数（ＬＦ）ブースト共振器（boost resonator）２１４、ＬＦブーストゲイン２１６、ＬＦパススルーゲイン２１８、およびコンバイナ２２０を含む。コンバイナ２１２は、クロスオーバネットワーク２０２に結合されており、左チャネルＬＦ_Lおよび右チャネルＬＦ_Rを受け取る。コンバイナ２１２は、ＬＦブースト共振器２１４およびＬＦパススルーゲイン２１８にさらに結合されている。ＬＦブースト共振器２１４は、ＬＦブーストゲイン２１６に結合されている。ＬＦブーストゲイン２１６およびＬＦパススルーゲイン２１８は、コンバイナ２２０に結合されている。

コンバイナ２１２は、左チャネルＬＦ_Lと右チャネルＬＦ_Rを組み合わせ、低周波数信号２０８（図２における「ＬＦＳ」としても示されている）を生成する。いくつかの実施形態では、極性反転、ヒルベルト変換、またはオールパスフィルタ（Allpass filter）など位相調整は、コンバイナ２１２による組合せの前に、左チャネルＬＦ_Lおよび右チャネルＬＦ_Rに適用されて、クロスオーバネットワーク２０２内のフィルタによって導入される位相を補償することがあり得る。

組合せに続いて、低周波数信号２０８は、処理のために、２つの並列低周波数経路（parallel low frequency path）、すなわちＬＦブースト共振器２１４およびＬＦブーストゲイン２１６を含む共振器経路（resonator path）と、ＬＦパススルーゲイン２１８を含むパススルー経路（passthrough path）とに分割される。ＬＦブースト共振器２１４は、パラメトリック低周波数バンドパスフィルタ（parametric low-frequency band-pass filter）であることがあり、ＬＦブーストゲイン２１６は、ＬＦブースト共振器２１４の出力にゲインまたは減衰を与える。共振器経路は、ミックス内の低／中域周波数トランジェント（frequency transient）（たとえば、キックドラムおよびベースギターのアタック）または低／中域周波数スペクトルの他の標的となる部分が知覚的に浮き出すようにバスをエンハンスメントする。加えて、共振器経路は、最適な性能のために、所与のシステムの「広帯域」マイクロラウドスピーカ（たとえば、スピーカ１１０_R）の周波数応答特性に適するように低周波数信号２０８をさらに調節することがあり得る。共振器経路は、低周波数共振器信号ＬＦＲをもたらす。

パススルー経路では、ＬＦパススルーゲイン２１８は、エンハンスされていない低周波数信号２０８が主に中域周波数および高周波数のトランスオーラル音場に対して有し得る負の影響を最小限に抑えるために十分に、全体的な低周波数信号帯域を減衰させる一方、ステレオミックスが「力なく」響くのを防止するために、依然として十分に広い低周波数エネルギーを提供する。パススルー経路は、低周波数パススルー信号ＬＦＰをもたらす。

コンバイナ２２０は、低周波数共振器信号ＬＦＲと低周波数パススルー信号ＬＦＰとを組み合わせて、低周波数出力信号ＬＦＯを生成する。たとえば、コンバイナ２２０は、信号ＬＦＲと信号ＬＦＰとを合計して、信号ＬＦＯを生成する。コンバイナ２２０は、低周波数を再生することが可能な適切なマイクロラウドスピーカに信号ＬＦＯを経路設定するように、マイクロラウドスピーカに結合され得る。

図１に戻ると、たとえば、スピーカ１１０Ｌは、１０００Ｈｚ未満のかなりの低周波数減衰を有するイヤピースドライバであり得る一方、スピーカ１１０Ｒは、５５０Ｈｚまでの低周波数および中域周波数エネルギーをレンダリングすることが可能な「広帯域」マイクロラウドスピーカであり得る。ここで、低周波数出力信号ＬＦＯは、マイクロラウドスピーカ１１０Ｒに経路設定され、イヤピーススピーカ１１０Ｌには経路設定されない。左高周波数出力チャネルＨＦＯＬは、出力チャネルＯＬとして左スピーカ１１０Ｌに伝送される。右高周波数出力チャネルＨＦＯＲは、低周波数出力信号ＬＦＯと組み合わされ、右スピーカ１１０Ｒに伝送される出力チャネルＯＲを生成する。スピーカ１１０Ｌがスピーカ１１０Ｒより低い周波数を扱う例では、低周波数出力信号ＬＦＯは、スピーカ１１０Ｒの代わりにスピーカ１１０Ｌに経路設定されることがあり得る。

例示的な空間エンハンスメントプロセッサ
図３は、いくつかの実施形態による空間エンハンスメントプロセッサ２２２の概略ブロック図である。空間エンハンスメントプロセッサ２２２は、入力オーディオ信号を空間エンハンスメントし、空間エンハンスメント済みオーディオ信号に対してクロストークキャンセルを実施する。そのために、空間エンハンスメントプロセッサ２２２は、左高周波数チャネルＨＦＬおよび右高周波数チャネルＨＦＲを含む高周波数信号２１０を受け取る。

空間エンハンスメントプロセッサ２２２は、入力チャネルＨＦ_Lおよび入力チャネルＨＦ_Rを処理することによって、左空間エンハンスメント済みチャネルＡ_Lおよび右空間エンハンスメント済みチャネルＡ_Rを含む空間エンハンスメント済み信号Ａを生成する。出力オーディオ信号Ａは、クロストーク補償およびクロストークキャンセルを有する高周波数信号２１０の空間エンハンスメント済みオーディオ信号である。図３には示されていないが、空間エンハンスメントプロセッサ２２２は、クロストークキャンセルプロセッサ３６０からの出力オーディオ信号Ａを増幅し、信号Ａを、出力チャネルＡ_Lおよび出力チャネルＡ_Rを音に変換するラウドスピーカ１１０_Lおよび１１０_Rなど出力デバイスに供給する増幅器をさらに含み得る。

空間エンハンスメントプロセッサ２２２は、サブバンド空間プロセッサ３０５、クロストーク補償プロセッサ３４０、コンバイナ３５０、およびクロストークキャンセルプロセッサ３６０を含む。空間エンハンスメントプロセッサ２２２は、入力チャネルＨＦ_Lおよび入力チャネルＨＦ_Rのクロストーク補償およびサブバンド空間処理を実施し、サブバンド空間処理の結果をクロストーク補償の結果と組み合わせ、次いで、組み合わされた信号に対してクロストークキャンセルを実施する。

サブバンド空間プロセッサ３０５は、空間周波数帯域ディバイダ３１０、空間周波数帯域プロセッサ３２０、および空間周波数帯域コンバイナ３３０を含む。空間周波数帯域ディバイダ３１０は、入力チャネルＨＦ_Lおよび入力チャネルＨＦ_Rと、空間周波数帯域プロセッサ３２０とに結合されている。空間周波数帯域ディバイダ３１０は、左入力チャネルＨＦ_Lおよび右入力チャネルＨＦ_Rを受け取り、入力チャネルを、空間（または、「サイド」）成分Ｘ_sおよび非空間（または、「ミッド」）成分Ｘ_mへと処理する。たとえば、空間成分Ｘ_sは、左入力チャネルＨＦ_Lと右入力チャネルＨＦ_Rとの間の差に基づいて生成することができる。非空間成分Ｘ_mは、左入力チャネルＨＦ_Lと右入力チャネルＨＦ_Rとの和に基づいて生成することができる。空間周波数帯域ディバイダ３１０は、空間成分Ｘ_sおよび非空間成分Ｘ_mを空間周波数帯域プロセッサ３２０に供給する。

空間周波数帯域プロセッサ３２０は、空間周波数帯域ディバイダ３１０および空間周波数帯域コンバイナ３３０に結合されている。空間周波数帯域プロセッサ３２０は、空間成分Ｘ_sおよび非空間成分Ｘ_mを空間周波数帯域ディバイダ３１０から受け取り、受け取られた信号をエンハンスメントする。具体的には、空間周波数帯域プロセッサ３２０は、空間成分Ｘ_sからエンハンスメント済み空間成分Ｅ_sを、また非空間成分Ｘ_mからエンハンスメント済み非空間成分Ｅ_mを生成する。

たとえば、空間周波数帯域プロセッサ３２０は、サブバンドゲインを空間成分Ｘ_sに適用し、エンハンスメント済み空間成分Ｅ_sを生成し、サブバンドゲインを非空間成分Ｘ_mに適用し、エンハンスメント済み非空間成分Ｅ_mを生成する。いくつかの実施形態では、空間周波数帯域プロセッサ３２０は、追加としてまたは代替として、サブバンド遅延を空間成分Ｘ_sに提供し、エンハンスメント済み空間成分Ｅ_sを生成し、サブバンド遅延を非空間成分Ｘ_mに提供し、エンハンスメント済み非空間成分Ｅ_mを生成する。サブバンドゲインおよび／または遅延は、空間成分Ｘ_sおよび非空間成分Ｘ_mの異なる（たとえば、ｎ個の）サブバンドに対して異なることが可能であり、または（たとえば、２つ以上のサブバンドに対して）同じであることが可能である。空間周波数帯域プロセッサ３２０は、空間成分Ｘ_sおよび非空間成分Ｘ_mの異なるサブバンドについてゲインおよび／または遅延を互いに対して調整して、エンハンスメント済み空間成分Ｅ_sおよびエンハンスメント済み非空間成分Ｅ_mを生成する。次いで、空間周波数帯域プロセッサ３２０は、エンハンスメント済み空間成分Ｅ_sおよびエンハンスメント済み非空間成分Ｅ_mを空間周波数帯域コンバイナ３３０に供給する。

空間周波数帯域コンバイナ３３０は、空間周波数帯域プロセッサ３２０に結合され、コンバイナ３５０にさらに結合される。空間周波数帯域コンバイナ３３０は、空間周波数帯域プロセッサ３２０からエンハンスメント済み空間成分Ｅｓおよびエンハンスメント済み非空間成分Ｅｍを受け取り、エンハンスメント済み空間成分Ｅｓおよびエンハンスメント済み非空間成分Ｅｍを、左エンハンスメント済みチャネルＥＬ（または、Ｅ_L）および右エンハンスメント済みチャネルＥＲ（または、Ｅ_R）に組み合わせる。たとえば、左エンハンスメント済みチャネルＥＬは、エンハンスメント済み空間成分Ｅｓとエンハンスメント済み非空間成分Ｅｍとの和に基づいて生成することができ、右エンハンスメント済みチャネルＥＲは、エンハンスメント済み非空間成分Ｅｍとエンハンスメント済み空間成分Ｅｓとの差に基づいて生成することができる。空間周波数帯域コンバイナ３３０は、左エンハンスメント済みチャネルＥＬおよび右エンハンスメント済みチャネルＥＲをコンバイナ３５０に供給する。

クロストーク補償プロセッサ３４０は、クロストークキャンセルにおけるスペクトル欠陥（spectral defect）またはアーチファクトを補償するためにクロストーク補償を実施する。クロストーク補償プロセッサ３４０は、入力チャネルＨＦＬおよび入力チャネルＨＦＲを受け取り、クロストークキャンセルプロセッサ３６０によって実施されるエンハンスメント済み非空間成分Ｅｍおよびエンハンスメント済み空間成分Ｅｓの後続のクロストークキャンセルにおけるアーチファクトを補償するための処理を実施する。いくつかの実施形態では、クロストーク補償プロセッサ３４０は、フィルタを適用することによって非空間成分Ｘｍおよび空間成分Ｘｓ上にエンハンスメントを実施して、左クロストーク補償チャネルＺＬ（または、Ｚ_L）および右クロストーク補償チャネルＺＲ（または、Ｚ_R）を含むクロストーク補償信号Ｚを生成することがあり得る。他の実施形態では、クロストーク補償プロセッサ３４０は、非空間成分Ｘｍ上にだけエンハンスメントを実施することがあり得る。

コンバイナ３５０は、左エンハンスメント済みチャネルＥＬを左クロストーク補償チャネルＺＬと組み合わせて左エンハンスメント済み補償チャネルＴＬ（または、ＴＬ）を生成し、右エンハンスメント済みチャネルＥＲを右クロストーク補償チャネルＺＲと組み合わせて右エンハンスメント済み補償チャネルＴＲ（または、ＴＲ）を生成する。コンバイナ３５０は、クロストークキャンセルプロセッサ３６０に結合され、左エンハンスメント済み補償チャネルＴＬおよび右エンハンスメント済み補償チャネルＴＲをクロストークキャンセルプロセッサ３６０に供給する。

クロストークキャンセルプロセッサ３６０は、左エンハンスメント済み補償チャネルＴＬおよび右エンハンスメント済み補償チャネルＴＲを受け取り、チャネルＴＬ、ＴＲに対してクロストークキャンセルを実施して、左空間エンハンスメント済みチャネルＡＬ（または、Ａ_L）および右空間エンハンスメント済みチャネルＡＲ（または、Ａ_R）を含む空間エンハンスメント済み信号Ａを生成する。

サブバンド空間プロセッサ３０５に関する追加の詳細は、図４に関連して下記で論じ、クロストーク補償プロセッサ３４０に関する追加の詳細は、図５に関連して下記で論じ、クロストークキャンセルプロセッサ３６０に関する追加の詳細は、図６に関連して下記で論じる。

図４は、いくつかの実施形態によるサブバンド空間プロセッサ３０５の概略ブロック図である。サブバンド空間プロセッサ３０５は、空間周波数帯域ディバイダ３１０、空間周波数帯域プロセッサ３２０、および空間周波数帯域コンバイナ３３０を含む。空間周波数帯域ディバイダ３１０は、空間周波数帯域プロセッサ３２０に結合され、空間周波数帯域プロセッサ３２０は、空間周波数帯域コンバイナ３３０に結合される。

空間周波数帯域ディバイダ３１０は、左入力チャネルＨＦＬおよび右入力チャネルＨＦＲを受け取り、これらの入力を空間成分Ｘｓおよび非空間成分Ｘｍに変換するＬ／Ｒ−Ｍ／Ｓコンバータ（L/R to M/S converter）４０２を含む。空間成分Ｘｓは、左入力チャネルＸＬおよび右入力チャネルＸＲを減算することによって生成され得る。非空間成分Ｘｍは、左入力チャネルＸＬおよび右入力チャネルＸＲを加算することによって生成され得る。

空間周波数帯域プロセッサ３２０は、非空間成分Ｘｍを受け取り、サブバンドフィルタのセットを適用して、エンハンスメント済み非空間サブバンド成分Ｅｍを生成する。また、空間周波数帯域プロセッサ３２０は、空間サブバンド成分Ｘｓを受け取り、サブバンドフィルタのセットを適用して、エンハンスメント済み非空間サブバンド成分Ｅｍを生成する。サブバンドフィルタは、ピークフィルタ、ノッチフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、ローシェルフフィルタ、ハイシェルフフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ（bandstop filter）、および／またはオールパスフィルタの様々な組合せを含むことができる。

いくつかの実施形態では、空間周波数帯域プロセッサ３２０は、非空間成分Ｘｍのｎ個の周波数サブバンドの各々に対するサブバンドフィルタと、空間成分Ｘｓのｎ個の周波数サブバンドの各々に対するサブバンドフィルタとを含む。ｎ＝４個のサブバンドの場合、たとえば、空間周波数帯域プロセッサ３２０は、サブバンド（１）のためのミッドＥＱ（mid-equalization）フィルタ４０４（１）と、サブバンド（２）のためのミッドＥＱフィルタ４０４（２）と、サブバンド（３）のためのミッドＥＱフィルタ４０４（３）と、サブバンド（４）のためのミッドＥＱフィルタ４０４（４）とを含む非空間成分Ｘｍのための一連のサブバンドフィルタを含む。各ミッドＥＱフィルタ４０４は、非空間成分Ｘｍの周波数サブバンド部分にフィルタを適用し、エンハンスメント済み非空間成分Ｅｍを生成する。

空間周波数帯域プロセッサ３２０は、サブバンド（１）のためのサイドＥＱ（side equalization）フィルタ４０６（１）と、サブバンド（２）のためのサイドＥＱフィルタ４０６（２）と、サブバンド（３）のためのサイドＥＱフィルタ４０６（３）と、サブバンド（４）のためのサイドＥＱフィルタ４０６（４）とを含む空間成分Ｘｓの周波数サブバンドのための一連のサブバンドフィルタをさらに含む。各サイドＥＱフィルタ４０６は、空間成分Ｘｓの周波数サブバンド部分にフィルタを適用して、エンハンスメント済み空間成分Ｅｓを生成する。

非空間成分Ｘｍおよび空間成分Ｘｓのｎ個の周波数サブバンドの各々は、広範囲の周波数に対応し得る。たとえば、周波数サブバンド（１）は、０から３００Ｈｚに対応することがあり、周波数サブバンド（２）は、３００から５１０Ｈｚに対応することがあり、周波数サブバンド（３）は、５１０から２７００Ｈｚに対応することがあり、周波数サブバンド（４）は、２７００Ｈｚからナイキスト周波数に対応し得る。いくつかの実施形態では、ｎ個の周波数サブバンドは、臨界帯域（critical band）の統合されたセットである。臨界帯域は、多種多様な音楽ジャンルからのオーディオサンプルのコーパスを使用して決定され得る。２４個のバーク尺度臨界帯域（Bark scale critical band）にわたるミッド成分からサイド成分の長期平均エネルギー比（long term average energy ratio）が、これらのサンプルから決定される。次いで、同様の長期平均比（long term average ratio）を有する連続的な周波数帯域が、臨界帯域のセットを形成するように、共にグループ化される。周波数サブバンドの範囲、ならびに周波数サブバンドの数は、調整可能であり得る。

いくつかの実施形態では、ミッドＥＱフィルタ４０４またはサイドＥＱフィルタ４０６は、式１によって定義される伝達関数を有するバイカッドフィルタ（biquad filter）を含み得る。

ただし、ｚは複素変数である。このフィルタは、式２によって定義される直接形態Ｉトポロジ（direct form I topology）を使用して実装され得る。

ただし、Ｘは、入力ベクトル、Ｙは出力である。いくつかのプロセッサについては、それらの最大ワード長および飽和挙動（最大ワード長）に応じて、他のトポロジが利益を有する可能性がある。

次いで、バイカッドは、実数値の入力および出力を有する任意の２次フィルタを実装するために使用することができる。離散時間フィルタを設計するために、連続時間フィルタが設計され、双一次変換を介して離散時間に変換される。さらに、中心周波数および帯域幅における結果として生じるシフトの補償が、周波数ワーピング（frequency warping）を使用して達成されることがあり得る。

たとえば、ピーキングフィルタが式３によって定義されるＳ平面伝達関数（S-plane transfer function）を含み得る。

ただし、ｓは複素変数であり、Ａはピークの振幅であり、Ｑはフィルタ「品質」（

としてカノニカルに導出される）である。デジタルフィルタ係数は、

であり、ただし、ω₀は、ラジアンでのフィルタの中心周波数であり、

である。

空間周波数帯域コンバイナ３３０は、ミッド成分およびサイド成分を受け取り、それらの成分の各々にゲインを適用し、ミッド成分およびサイド成分を左チャネルおよび右チャネルに変換する。たとえば、空間周波数帯域コンバイナ３３０は、エンハンスメント済み非空間成分Ｅｍおよびエンハンスメント済み空間成分Ｅｓを受け取り、エンハンスメント済み非空間成分Ｅｍおよびエンハンスメント済み空間成分Ｅｓを左空間エンハンスメント済みチャネルＥＬおよび右空間エンハンスメント済みチャネルＥＲに変換する前にグローバルなミッドおよびサイドゲインを実施する。

より具体的には、空間周波数帯域コンバイナ３３０は、グローバルミッドゲイン４０８と、グローバルサイドゲイン４１０と、グローバルミッドゲイン４０８およびグローバルサイドゲイン４１０に結合されたＭ／Ｓ−Ｌ／Ｒコンバータ４１２とを含む。グローバルミッドゲイン４０８は、エンハンスメント済み非空間成分Ｅｍを受け取り、ゲインを適用し、グローバルサイドゲイン４１０は、エンハンスメント済み空間成分Ｅｓを受け取り、ゲインを適用する。Ｍ／Ｓ−Ｌ／Ｒコンバータ４１２は、グローバルミッドゲイン４０８からエンハンスメント済み非空間成分Ｅｍを受け取り、グローバルサイドゲイン４１０からエンハンスメント済み空間成分Ｅｓを受け取り、これらの入力を左エンハンスメント済みチャネルＥＬおよび右エンハンスメント済みチャネルＥＲに変換する。

図５は、いくつかの実施形態によるクロストーク補償プロセッサ３４０の概略ブロック図である。クロストーク補償プロセッサ３４０は、左入力チャネルＨＦＬおよび右入力チャネルＨＦＲを受け取り、これらの入力チャネルに対してクロストーク補償を適用することによって、左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。クロストーク補償プロセッサ３４０は、Ｌ／Ｒ−Ｍ／Ｓコンバータ５０２、ミッド成分プロセッサ５２０、サイド成分プロセッサ５３０、およびＭ／Ｓ−Ｌ／Ｒコンバータ５１４を含む。

クロストーク補償プロセッサ３４０は、入力チャネルＨＦＬおよびＨＦＲを受け取り、左クロストーク補償チャネルＺＬおよび右クロストーク補償チャネルＺＲを生成するために前処理を実施する。チャネルＺＬ、ＺＲは、クロストークキャンセルまたはシミュレーションなどクロストーク処理におけるアーチファクトを補償するために使用され得る。Ｌ／Ｒ−Ｍ／Ｓコンバータ５０２は、左チャネルＨＦＬおよび右チャネルＨＦＲを受け取り、入力チャネルＸＬ、ＸＲの非空間成分Ｘｍおよび空間成分Ｘｓを生成する。左チャネルおよび右チャネルは、左チャネルおよび右チャネルの非空間成分を生成するために合計され、左チャネルおよび右チャネルの空間成分を生成するために減算され得る。

ミッド成分プロセッサ５２０は、ｍ個のミッドフィルタ５４０（ａ）、５４０（ｂ）から５４０（ｍ）など複数のフィルタ５４０を含む。ここで、ｍ個のミッドフィルタ５４０の各々は、非空間成分Ｘｍおよび空間成分Ｘｓのｍ個の周波数帯域の１つを処理する。ミッド成分プロセッサ５２０は、非空間成分Ｘｍを処理することによってミッド補償チャネルＺｍを生成する。いくつかの実施形態では、ミッドフィルタ５４０は、シミュレーションを通じたクロストーク処理と共に非空間成分Ｘｍの周波数応答プロット（frequency response plot）を使用して構成される。さらに、周波数応答プロットを解析することによって、クロストーク処理のアーチファクトとして生じる、所定の閾値（たとえば、１０ｄＢ）を超える周波数応答プロットにおけるピークまたは谷などスペクトル欠陥を推定することができる。これらのアーチファクトは、主に、遅延され反転された対側（contralateral）信号をそれらの対応する同側（ipsilateral）信号とクロストーク処理において合計することに起因し、それによりコムフィルタのような周波数応答を最終的にレンダリングされる結果に事実上導入する。ミッドクロストーク補償チャネルＺｍは、推定されたピークまたは谷を補償するためにミッド成分プロセッサ５２０によって生成されることができ、ｍ個の周波数帯域の各々は、ピークまたは谷に対応する。具体的には、特定の遅延、フィルタリング周波数、およびクロストーク処理において適用されるゲインに基づいて、ピークおよび谷は、周波数応答において上下にシフトし、スペクトルの特定の領域におけるエネルギーの可変の増幅および／または減衰を引き起こす。ミッドフィルタ５４０の各々は、ピークおよび谷の１つまたは複数を調整するように構成され得る。

サイド成分プロセッサ５３０は、ｍ個のサイドフィルタ５５０（ａ）、５５０（ｂ）から５５０（ｍ）など複数のフィルタ５５０を含む。サイド成分プロセッサ５３０は、空間成分Ｘｓを処理することによってサイドクロストーク補償チャネルＺｓを生成する。いくつかの実施形態では、クロストーク処理による空間成分Ｘｓの周波数応答プロットを、シミュレーションを通じて得ることができる。周波数応答プロットを解析することによって、クロストーク処理のアーチファクトとして生じる、所定の閾値（たとえば、１０ｄＢ）を超える周波数応答プロットにおけるピークまたは谷などのスペクトル欠陥を推定することができる。サイドクロストーク補償チャネルＺｓは、推定されたピークまたは谷を補償するためにサイド成分プロセッサ５３０によって生成することができる。具体的には、特定の遅延、フィルタリング周波数、およびクロストーク処理において適用されるゲインに基づいて、ピークおよび谷は、周波数応答において上下にシフトし、スペクトルの特定の領域におけるエネルギーの可変の増幅および／または減衰を引き起こす。サイドフィルタ５５０の各々は、ピークおよび谷の１つまたは複数を調整するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ミッド成分プロセッサ５２０およびサイド成分プロセッサ５３０は、異なる数のフィルタを含むことがあり得る。

いくつかの実施形態では、ミッドフィルタ５４０およびサイドフィルタ５５０は、式４によって定義される伝達関数を有するバイカッドフィルタを含み得る。

ただし、ｚは複素変数であり、ａ₀、ａ₁、ａ₂、ｂ₀、ｂ₁、およびｂ₂は、デジタルフィルタ係数である。そのようなフィルタを実装するための１つの方法は、式５によって定義される直接形態Ｉトポロジである。

ただし、Ｘは入力ベクトルであり、Ｙは出力である。それらの最大ワード長および飽和挙動に応じて、他のトポロジが使用されることがあり得る。

次いで、実数値の入力および出力を有する２次フィルタを実装するために、バイカッドを使用することができる。離散時間フィルタを設計するために、連続時間フィルタが設計され、次いで、双一次変換を介して離散時間に変換される。さらに、中心周波数および帯域幅における結果として生じるシフトは、周波数ワーピングを使用して補償され得る。

たとえば、ピーキングフィルタは、式６によって定義されるＳ平面伝達関数を有し得る。

ただし、ｓは複素変数であり、Ａはピークの振幅であり、Ｑはフィルタ「品質」であり、デジタルフィルタ係数は、

によって定義される。ただし、ω₀はラジアンでのフィルタの中心周波数であり、

である。さらに、フィルタ品質Ｑは、式７によって定義され得る。

ただし、Δｆは帯域幅であり、ｆ_cは、中心周波数である。

Ｍ／Ｓ−Ｌ／Ｒコンバータ５１４は、ミッドクロストーク補償チャネルＺｍ（または、Ｚｍ）およびサイドクロストーク補償チャネルＺｓ（または、Ｚｓ）を受け取り、左クロストーク補償チャネルＺＬ（または、ＺＬ）および右クロストーク補償チャネルＺＲ（または、ＺＲ）を生成する。一般に、ミッドチャネルおよびサイドチャネルは、ミッド成分およびサイド成分の左チャネルを生成するために合計されることがあり、ミッドチャネルおよびサイドチャネルは、ミッド成分およびサイド成分の右チャネルを生成するために減算され得る。

図６は、いくつかの実施形態によるクロストークキャンセルプロセッサ３６０の概略ブロック図である。クロストークキャンセルプロセッサ３６０は、コンバイナ３５０から左エンハンスメント済み補償チャネルＴＬ（または、Ｔ_L）および右エンハンスメント済み補償チャネルＴＲ（または、Ｔ_R）を受け取り、チャネルＴＬ、ＴＲに対してクロストークキャンセルを実施して、左出力チャネルＡＬ（または、Ａ_L）および右出力チャネルＡＲ（または、Ａ_R）を生成する。

クロストークキャンセルプロセッサ３６０は、帯域内外ディバイダ６１０と、インバータ６２０およびインバータ６２２と、対側推定器６３０および対側推定器６４０と、コンバイナ６５０およびコンバイナ６５２と、帯域内外コンバイナ６６０とを含む。これらの構成要素は、共に動作し、入力チャネルＴＬ、ＴＲを帯域内成分および帯域外成分に分割し、帯域内成分に対してクロストークキャンセルを実施して、出力チャネルＡＬ、ＡＲを生成する。

入力オーディオ信号Ｔを異なる周波数帯域成分に分割することによって、および選択的な成分（たとえば、帯域内成分）に対してクロストークキャンセルを実施することによって、他の周波数帯域における劣化を未然に防ぎつつ、クロストークキャンセルを、特定の周波数帯域について実施することができる。入力オーディオ信号Ｔを異なる周波数帯域に分割することなしにクロストークキャンセルが実施される場合、そのようなクロストークキャンセル後のオーディオ信号は、低い周波数（たとえば、３５０Ｈｚ未満）、より高い周波数（たとえば、１２０００Ｈｚ超）、または両方の非空間成分および空間成分においてかなりの減衰または増幅を示し得る。大多数の影響のある空間キューがある帯域内（たとえば、２５０Ｈｚから１４０００Ｈｚの間）についてクロストークキャンセルを選択的に実施することによって、ミックス内のスペクトルにわたって、特に非空間成分内のバランスのとれた全体的なエネルギーを保持することができる。

帯域内外（in-out band）ディバイダ６１０は、入力チャネルＴＬ、ＴＲをそれぞれ帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎ、ＴＲ，Ｉｎ（または、Ｔ_L,In、Ｔ_R,In）および帯域外チャネルＴＬ，Ｏｕｔ、ＴＲ，Ｏｕｔ（または、Ｔ_L,Out、Ｔ_R,Out）に分離する。特に、帯域内外ディバイダ６１０は、左エンハンスメント済み補償チャネルＴＬを左帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎおよび左帯域外チャネルＴＬ，Ｏｕｔに分割する。同様に、帯域内外ディバイダ６１０は、右エンハンスメント済み補償チャネルＴＲを右帯域内チャネルＴＲ，Ｉｎおよび右帯域外チャネルＴＲ，Ｏｕｔに分離する。各帯域内チャネルは、たとえば、２５０Ｈｚから１４ｋＨｚを含む周波数範囲に対応するそれぞれの入力チャネルの一部分を包含し得る。この周波数帯域の範囲は、たとえば、スピーカパラメータに従って、調整可能であり得る。

インバータ６２０および対側推定器６３０は、共に動作し、左帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎによる対側音成分を補償するために、左対側キャンセル成分ＳＬを生成する。同様に、インバータ６２２および対側推定器６４０は、共に動作し、右帯域内チャネルＴＲ，Ｉｎによる対側音成分を補償するために、右対側キャンセル成分ＳＲを生成する。

１つの手法では、インバータ６２０は、帯域内チャネルＴＲ，Ｉｎを受け取り、受け取られた帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎの極性を反転し、反転された帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎ’を生成する。対側推定器６３０は、反転された帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎ’（または、Ｔ_L,In’）を受け取り、フィルタリングを通じて対側音成分に対応する反転された帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎ’の一部分を抽出する。フィルタリングは反転された帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎ’に対して実施されるので、対側推定器６３０によって抽出された部分は、対側音成分に帰する帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎの一部分の逆になる。したがって、対側推定器６３０によって抽出された部分は、左対側キャンセル成分ＳＬになり、これを、相手側の帯域内チャネルＴＲ，Ｉｎに加えて、帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎによる対側音成分を低減することができる。いくつかの実施形態では、インバータ６２０および対側推定器６３０は、異なる順序で実装される。

インバータ６２２および対側推定器６４０は、帯域内チャネルＴＲ，Ｉｎに関して同様の動作を実施し、右対側キャンセル成分ＳＲを生成する。したがって、その詳細な説明は、話を簡単にするために本明細書では省略される。

１つの例示的な実装では、対側推定器６３０は、フィルタ６３２、増幅器６３４、および遅延ユニット６３６を含む。フィルタ６３２は、反転された入力チャネルＴＬ，Ｉｎ’を受け取り、フィルタリング機能を通じて対側音成分に対応する反転帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎ’の一部分を抽出する。例示的なフィルタ実装は、５０００から１００００Ｈｚの間で選択された中心周波数および０．５から１．０の間で選択されたＱを有するノッチハイシェルフフィルタである。デシベルでのゲイン（ＧｄＢ）は、式８から導出され得る。
Ｇ_dB＝−３．０−ｌｏｇ_1.333（Ｄ） 式（８）
ただし、Ｄは、サンプルにおける、たとえば、４８ＫＨｚのサンプリングレートでの遅延ユニット６３６による遅延量である。代替の実装は、５０００から１００００Ｈｚの間で選択されたコーナー周波数および０．５から１．０の間で選択されたＱを有するローパスフィルタである。さらに、増幅器６３４は、抽出された部分を対応するゲイン係数_GL,Inで増幅し、遅延ユニット６３６は、遅延関数Ｄに従って増幅器６３４からの増幅された出力を遅延させて、左対側キャンセル成分Ｓ_Lを生成する。対側推定器６４０は、フィルタ６４２と、増幅器６４４と、反転された帯域内チャネルＴ_R,In’に対して同様の動作を実施して、右対側キャンセル成分Ｓ_Rを生成する遅延ユニット６４６とを含む。１つの例では、対側推定器６３０、６４０は、下記の式に従って、左対側キャンセル成分Ｓ_L、および右対側キャンセル成分Ｓ_Rを生成する。
ＳＬ＝Ｄ［Ｇ_L,In＊Ｆ［Ｔ_L,In’］］ 式（９）
ＳＲ＝Ｄ［Ｇ_R,In＊Ｆ［Ｔ_R,In’］］ 式（１０）
ただし、Ｆ［］は、フィルタ関数であり、Ｄ［］は、遅延関数である。

クロストークキャンセルの構成は、スピーカパラメータによって決定することができる。１つの例では、フィルタ中心周波数、遅延量、増幅器ゲイン、およびフィルタゲインは、聴取者に対する２つのスピーカ１１０Ｌ、１１０Ｒ間に形成される角度に従って決定することができる。いくつかの実施形態では、スピーカ角度間の値が、他の値を補間するために使用される。

コンバイナ６５０は、右対側キャンセル成分ＳＲを左帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎに組み合わせて、左帯域内補償チャネルＵＬを生成し、コンバイナ６５２は、左対側キャンセル成分ＳＬを右帯域内チャネルＴＲ，Ｉｎに組み合わせて、右帯域内補償チャネルＵＲを生成する。帯域内外コンバイナ６６０は、左帯域内補償チャネルＵＬを帯域外チャネルＴＬ，Ｏｕｔと組み合わせて、左出力チャネルＡＬを生成し、右帯域内補償チャネルＵＲを帯域外チャネルＴＲ，Ｏｕｔと組み合わせて、右出力チャネルＡＲを生成する。

したがって、左出力チャネルＡＬは、対側音に帰する帯域内チャネルＴＲ，Ｉｎの一部分の逆に対応する右対側キャンセル成分ＳＲを含み、右出力チャネルＡＲは、対側音に帰する帯域内チャネルＴＬ，Ｉｎの一部分の逆に対応する左対側キャンセル成分ＳＬを含む。この構成では、右耳に到達する右出力チャネルＡＲに従ってスピーカ１１０Ｒによって出力される同側音成分の波面は、左出力チャネルＡＬに従ってラウドスピーカ１１０Ｌによって出力される対側音成分の波面をキャンセルすることができる。同様に、左耳に到達する左出力チャネルＡＬに従ってスピーカ１１０Ｌによって出力される同側音成分の波面は、右出力チャネルＡＲに従ってスピーカ１１０Ｒによって出力される対側音成分の波面をキャンセルすることができる。したがって、対側音成分を低減し、空間検出可能性（spatial detectability）をエンハンスメントすることができる。

Ｂチェインプロセッサ
図７は、いくつかの実施形態によるＢチェインプロセッサ２２４の概略ブロック図である。Ｂチェインプロセッサ２２４は、スピーカ整合プロセッサ７４０、および遅延ゲインプロセッサ７５０を含む。スピーカ整合プロセッサ２５０は、左増幅器７０４および右増幅器７０６に結合されたＮバンド等化器（ＥＱ）７０２を含む。遅延ゲインプロセッサ７５０は、左増幅器７１２に結合された左遅延器７０８と、右増幅器７１４に結合された右遅延器７１０とを含む。

図１を参照して、聴取者１４０の向きがスピーカ１１０Ｌおよびスピーカ１１０Ｒによって生成される理想的な空間像の中央（たとえば、対称的な整合された等距離のラウドスピーカが与えられた、サウンドステージの仮想的な横方向中央）に向かって固定されていると仮定すると、理想的なレンダリングされた空間像と現実のレンダリングされた空間像との間の変形関係は、（ａ）１つのスピーカと聴取者１４０との間の全体的な時間遅延が別のスピーカのものと異なること、（ｂ）１つのスピーカと聴取者１４０との間の（知覚された客観的な）信号レベルが別のスピーカのものと異なること、および（ｃ）１つのスピーカと聴取者１４０との間の周波数応答が別のスピーカのものと異なることに基づいて述べることができる。

Ｂチェインプロセッサ２２４は、遅延、信号レベル、および周波数応答の上記の相対差を補正し、聴取者１４０（たとえば、頭部位置）および／またはレンダリングシステムが理想的に構成されたかのように、復元された理想に近い空間像をもたらす。

図７に戻ると、Ｂチェインプロセッサ２２４は、入力として、左エンハンスメント済みチャネルＡＬおよび右エンハンスメント済みチャネルＡＲを含むオーディオ信号Ａを空間エンハンスメントプロセッサ２２２から受け取る。オーディオ信号Ａが空間非対称を有していない場合、または他の不規則性がシステム内に存在しない場合、空間エンハンスメントプロセッサ２２２は、劇的にエンハンスメントされたサウンドステージを聴取者１４０に提供する。しかし、図１における不釣り合いのスピーカ１１０Ｌおよびスピーカ１１０Ｒによって例示されるように非対称がシステムに存在する場合、Ｂチェインプロセッサ２２４は、非理想的な条件下でエンハンスメント済みサウンドステージを保持するために適用され得る。

理想的な聴取者／スピーカ構成は左右のスピーカと頭部との距離が整合している１対のラウドスピーカを含むが、多数の現実世界のセットアップは、これらの基準を満たしておらず、妥協したステレオリスニング体験に帰着する。モバイルデバイスは、たとえば、制限された帯域幅（たとえば、１０００〜８０００Ｈｚ周波数応答）を有する正面に面するイヤピースラウドスピーカと、直交して（下向きまたは横向きに）面するマイクロラウドスピーカ（たとえば、２００〜２００００Ｈｚ周波数応答）とを含み得る。ここで、スピーカシステムは、オーディオドライバ性能特性（たとえば、信号レベル、周波数応答など）が異なり、スピーカの向きが平行でないために「理想的な」聴取者の位置に対するタイムアライメントが不一致であるので、二重の意味において不一致である。別の例は、ステレオデスクトップラウドスピーカシステムを使用する聴取者がラウドスピーカも自分自身も理想的な構成に配置しない場合である。したがって、Ｂチェインプロセッサ２２４は、各チャネルの特性のチューニングを供給し、関連のシステム特有の非対称に対処し、より知覚的に魅力のあるトランスオーラルサウンドステージをもたらす。

空間エンハンスメント処理またはいくつかの他の処理がステレオ入力信号Ｘに適用され、理想的に構成されたシステム（すなわち、スイートスポット内の聴取者、整合され対称的に配置されたラウドスピーカなど）の仮定の下でチューニングされた後、スピーカ整合プロセッサ７４０は、大多数のモバイルデバイスの場合のように整合されたスピーカ対を提供しないデバイスのための実用的なラウドスピーカバランシングを提供する。スピーカ整合プロセッサ７４０のＮバンドパラメトリックＥＱ７０２は、左エンハンスメント済みチャネルＡ_Lおよび右エンハンスメント済みチャネルＡ_Rを受け取り、チャネルＡ_LおよびチャネルＡ_Rの各々に等化を適用する。

いくつかの実施形態では、ＮバンドＥＱ７０２は、ローシェルフフィルタおよびハイシェルフフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ、ピーク−ノッチフィルタ、またはローパスフィルタおよびハイパスフィルタなど様々なＥＱフィルタタイプを提供する。たとえば、ステレオ対内の１つのラウドスピーカが理想的な聴取者スイートスポットから離れるように角度付けられている場合、そのラウドスピーカは、聴取者スイートスポットからの著しい高周波数減衰を示すことになる。ＮバンドＥＱ７０２の１つまたは複数の帯域を、スイートスポットから観察されたときの高周波数エネルギーを（たとえば、ハイシェルフフィルタを介して）復元するためにそのラウドスピーカチャネルに対して適用し、他方の前向きのラウドスピーカの特性に近い整合を達成することができる。別のシナリオでは、両ラウドスピーカが正面に面しているがそれらの１つが非常に異なる周波数応答を有する場合には、ＥＱチューニングを左右両チャネルに適用し、それらの２つの間でスペクトルバランスをとることができる。そのようなチューニングを適用することは、対象のラウドスピーカを「回転」させて、他方の前向きのラウドスピーカの向きを整合させることと等しくすることができる。いくつかの実施形態では、ＮバンドＥＱ７０２は、独立に処理されるｎ個の帯域の各々に対するフィルタを含む。帯域の数は変わり得る。いくつかの実施形態では、帯域の数は、サブバンド空間処理のサブバンドに対応する。

いくつかの実施形態では、スピーカの非対称は、スピーカの特定のセットについて事前定義されることがあり、既知の非対称がＮバンドＥＱ７０２のパラメータを選択するためのバイアスとして使用される。別の例では、スピーカの非対称は、テストオーディオ信号を使用し、スピーカによって信号から生成される音を記録し、記録された音を解析することによってなど、スピーカをテストすることに基づいて決定され得る。

左増幅器７０４は、左チャネルを受け取るようにＮバンドＥＱ７０２に結合され、右増幅器７０６は、右チャネルを受け取るようにＮバンドＥＱ７０２に結合される。増幅器７０４および増幅器７０６は、一方または両方のチャネルに対して出力ゲインを調整することによって、ラウドスピーカのラウドネスレンジ能力およびダイナミックレンジ能力の非対称に対処する。これは、リスニング位置からのラウドスピーカ距離におけるラウドネスオフセットのバランスをとるために、また非常に異なる音圧レベル（ＳＰＬ）出力特性を有する不一致のラウドスピーカ対のバランスをとるために特に有用である。

遅延ゲインプロセッサ７５０は、スピーカ整合プロセッサ７４０の左出力チャネルおよび右出力チャネルを受け取り、それらのチャネルの１つまたは複数に時間遅延およびゲインまたは減衰を適用する。そのために、遅延ゲインプロセッサ７５０は、スピーカ整合プロセッサ７４０から左チャネル出力を受け取り、時間遅延を適用する左遅延器７０８と、左チャネルにゲインまたは減衰を適用して左出力チャネルＢＬを生成する左増幅器７１２とを含む。遅延ゲインプロセッサ７５０は、スピーカ整合プロセッサ７４０から右チャネル出力を受け取り、時間遅延を適用する右遅延器７１０と、ゲインまたは減衰を右チャネルに適用して右出力チャネルＢＲを生成する右増幅器７１４とをさらに含む。上記で論じたように、スピーカ整合プロセッサ７４０は、理想的な聴取者「スイートスポット」の有利な地点から左／右空間像のバランスを知覚的にとり、その位置からの各ドライバについてのバランスのとれたＳＰＬおよび周波数応答を提供することに重点を置き、実際の構成に存在する時間ベースの非対称を無視する。このスピーカ整合が達成された後、遅延ゲインプロセッサ７５０は、タイムアライメントを行い、さらに、レンダリング／リスニングシステムにおける実際の物理的な非対称（たとえば、中央を外れた頭部位置および／または不等のラウドスピーカと頭部との距離）が与えられた特定の聴取者頭部位置からの空間像のバランスを知覚的にとる。

遅延ゲインプロセッサ７５０によって適用される遅延およびゲイン値は、直交して向けられたラウドスピーカを使用するモバイル電話、または、たとえばホームシアターサウンドバーなどスピーカの正面における理想的なリスニングスイートスポットから横方向にオフセットされた聴取者など、静的なシステム構成に対処するように設定され得る。

また、遅延ゲインプロセッサ７５０によって適用される遅延およびゲイン値は、物理的な移動をゲームプレイの成分として使用するゲーミングシナリオ（たとえば、ゲーミングまたは人工現実システム（artificial reality system）用など深度カメラを使用する位置追尾）において生じ得るような聴取者の頭部とラウドスピーカとの間の空間関係を変化させることに基づいて動的に調整されることがあり得る。いくつかの実施形態では、オーディオ処理システムは、カメラ、光センサ、近接センサ、またはスピーカに対する聴取者の頭部の場所を決定するために使用されるいくつかの他の好適なデバイスを含む。ユーザの頭部の決定された場所は、遅延ゲインプロセッサ７５０の遅延およびゲイン値を決定するために使用され得る。

オーディオ解析ルーチンは、Ｂチェインプロセッサ２２４を構成するために使用される適切なスピーカ間遅延およびゲインを提供することができ、タイムアライメントされ知覚的にバランスのとれた左／右ステレオ像（stereo image）をもたらす。いくつかの実施形態では、そのような解析方法からの測定可能なデータがない場合、直感的な手動ユーザ制御、またはコンピュータビジョンもしくは他のセンサ入力を介した自動制御を、下記の式１１および式１２によって定義されるマッピングを使用して達成することができる。

ただし、ｄｅｌａｙＤｅｌｔａおよび遅延は、ミリ秒単位であり、ゲインはデシベル単位である。遅延およびゲインの列ベクトルは、それらの第１の成分が左チャネルに、それらの第２の成分が右に関係すると仮定する。したがって、ｄｅｌａｙＤｅｌｔａ≧０は、左スピーカ遅延が右スピーカ遅延以上であることを示し、ｄｅｌａｙＤｅｌｔａ＜０は、左スピーカ遅延が右スピーカ遅延未満であることを示す。

いくつかの実施形態では、減衰をチャネルに適用する代わりに、等しい量のゲインが反対のチャネルに適用され、またはゲインの組合せが一方のチャネルに、減衰が他方のチャネルに適用され得る。たとえば、ゲインは、左チャネルに対する減衰ではなく、左チャネルに適用され得る。モバイル、デスクトップＰＣおよびコンソールゲーミング、ならびにホームシアターのシナリオに起こるような近接場のリスニングに対して、聴取者の位置と各ラウドスピーカとの間の距離デルタは、十分に小さいものであり、したがって、聴取者の位置と各ラウドスピーカとの間のＳＰＬデルタが十分に小さいものであり、その結果、上記のマッピングのどれも、トランスオーラル空間像を成功裏に復元するように働くことになり、一方、理想的な聴取者／スピーカ構成に比べて全体的な許容可能なラウドサウンドステージ（loud sound stage）を維持する。

例示的なオーディオシステム処理
最適にチューニングされたオーディオ処理システム２００（「ＶＳ−Ｘシステム」とも称される）の結果は、理想的な聴取者「スイートスポット」から知覚して、エンハンスメントされた空間没入型トランスオーラル音場（spatially immersive transaural sound field）であり、主に５００〜１０００Ｈｚを超える空間エネルギーを含むが、全帯域の音楽的（または、映画的など）リスニング体験の知覚を提供するように「広帯域」マイクロラウドスピーカを介してレンダリングされる十分に低い周波数エネルギーを有する。

サブバンド空間処理（または、他の空間エンハンスメント処理）を含むＶＳ−Ｘを使用すると、および両スピーカのために適切な増幅を仮定すると、不一致の非理想的な角度のスピーカを有するモバイルデバイスを、従来のモノプレイバックデバイスから、認識された正面発音（front-firing）の没入型ステレオデバイスに変換することができる。

図８は、いくつかの実施形態による、入力オーディオ信号の仮想ステレオオーディオ再生（ＶＳ−Ｘ）処理のための工程８００のフローチャートである。工程８００については、オーディオ処理システム２００によって実施されるものとして論じられるが、他のタイプのコンピューティングデバイスまたは回路が使用されることがあり得る。工程８００は、より少ないステップ、または追加のステップを含むことがあり、ステップは、異なる順で実施されることがあり得る。

オーディオ処理システム２００（たとえば、クロスオーバネットワーク２０２）は、入力オーディオ信号を低周波数信号および高周波数信号に分離する（８０５）。

オーディオ処理システム２００（たとえば、高周波数プロセッサ２０６）は、サブバンド空間処理を高周波数信号に適用する（８１０）。サブバンド空間処理を適用することは、高周波数出力信号を生成するために、高周波数信号のミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することを含み得る。サブバンド空間処理は、高周波数信号のための音場の空間感覚をエンハンスメントする。サブバンド空間処理は、クロストーク補償およびクロストークキャンセルをさらに含み得る。

オーディオ処理システム２００（たとえば、高周波数プロセッサ２０６）は、スピーカ１１０Ｌとスピーカ１１０Ｒとの間の非対称を調整するために、Ｂチェイン処理を高周波数信号に適用する（８１５）。Ｂチェイン処理は、スピーカ１１０Ｌとスピーカ１１０Ｒとの間の遅延、信号レベル、または周波数応答の相対差を補正し、聴取者１４０（たとえば、頭部位置）および／またはレンダリングシステムが理想的に構成されているかのように、復元された理想に近い空間像を有する高周波数出力信号をもたらす。いくつかの実施形態では、オーディオ処理システム２００は、リスニング位置について周波数応答、タイムアライメント、および信号レベルの左スピーカと右スピーカとの間の非対称を決定する。オーディオ処理システム２００は、周波数応答における非対称を調整するために高周波数信号にＮバンド等化を適用し、タイムアライメントにおける非対称を調整するために高周波数信号に遅延を適用し、信号レベルにおける非対称を調整するために高周波数信号にゲインを適用することによって、高周波数出力信号の左チャネルおよび高周波数出力信号の右チャネルを生成する。

オーディオ処理システム２００（たとえば、高周波数プロセッサ２０４）は、高周波数信号の右チャネルに対して高周波数信号の左チャネルを調整するために等化フィルタを適用し、低周波数信号に対して高周波数信号を調整するために高周波数信号にゲインを適用する（８２０）。たとえば、ＨＦ ＥＱフィルタ２２６は、等化フィルタを適用し、ＨＦゲイン２２８は、を適用する。

オーディオ処理システム２００（たとえば、低周波数プロセッサ２０４）は、パラメトリックバンドパスフィルタおよびゲインを低周波数信号に適用する（８２５）。たとえば、ＬＦブースト共振器２１４は、パラメトリックバンドパスフィルタを含み得る。フィルタは、中域／低周波数スペクトルの１つまたは複数の標的となる部分をエンハンスメントし得る。また、フィルタは、処理低周波数信号を受け取ることになる「広帯域」マイクロラウドスピーカの周波数応答に基づいて低周波数信号を調整し得る。さらに、ＬＦブーストゲイン２１６は、ゲインをフィルタの出力に適用して、低周波数共振器信号を生成する。

オーディオ処理システム２００（たとえば、低周波数プロセッサ２０４）は、低周波数パススルー信号を生成するために低周波数信号にゲインを適用する（８３０）。たとえば、ＬＦパススルーゲイン２１８は、全体的な低周波数信号帯域を減衰する。

オーディオ処理システム（たとえば、低周波数プロセッサ２０４）は、低周波数出力信号を生成するために、低周波数共振器信号を低周波数パススルー信号と組み合わせる（８３５）。

オーディオ処理システム２００は、低周波数出力信号を高周波数出力信号の左チャネルまたは高周波数出力信号の右チャネルのうちの１つに組み合わせる（８４０）。たとえば、低周波数出力信号は、デバイス１００の「広帯域」マイクロラウドスピーカ１１０Ｒなど不釣り合いのスピーカシステムにおいて低周波数再生を扱うことがより可能なスピーカに供給される。さらに、低周波数出力信号は、デバイス１００のイヤピーススピーカ１１０Ｌなど低周波数再生を扱うことがそれほど可能でない別のスピーカには供給されない。

したがって、オーディオ処理システムは、左出力チャネルおよび右出力チャネルを含む出力信号を生成する。左出力チャネルは、高周波数出力信号の左チャネルを含み、右出力チャネルは、高周波数出力信号の右チャネルを含む。さらに、左出力チャネルまたは右出力チャネルのうちの１つは、不釣り合いのスピーカシステムにおいてより低い周波数を扱うことがより可能なスピーカのための低周波数出力信号を含む。

ステップの工程８００は、様々な順で実施されてよい。たとえば、高周波数信号を処理するためのステップ８１０、８１５、および８２０は、低周波数信号を処理するためのステップ８２５、８３０、および８３５と並列に行うことがあり得る。さらに、ステップ８２５およびステップ８３０は、低周波数信号に対して並列に行うことがあり得る。

図９は、いくつかの実施形態による、ＶＳ−Ｘ処理後の図１に示されているモバイルデバイス１００の知覚される音場の一例である。オーディオ処理システム２００からの左出力チャネルＯ_Lは、左スピーカ１１０_Lに供給されており、オーディオ処理システム２００からの右出力チャネルＯ_Rは、右スピーカ１１０_Rに供給されている。不釣り合いの左スピーカ１１０_Lおよび右スピーカ１１０_Rから結果として生じる音場は、整合された仮想スピーカ１２０_Lおよび仮想スピーカ１２０_Rから発せられているように聴取者１４０によって知覚される。

例示的なコンピューティングシステム
本明細書に記載のシステムおよび処理は、埋め込まれた電子回路または電子システムにおいて具体化され得ることに留意されたい。システムおよび処理はまた、１つまたは複数の処理システム（たとえば、デジタル信号プロセッサ）およびメモリ（たとえば、プログラムされた読出し専用メモリまたはプログラム可能なソリッドステートメモリ）を含むコンピューティングシステム、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）もしくはフィールドプログラマブル−ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路などいくつかの他の回路内で具体化され得る。

図１０は、１つの実施形態によるコンピュータシステム１０００の一例を示す。オーディオ処理システム２００は、システム１０００上で実装され得る。チップセット１００４に結合された少なくとも１つのプロセッサ１００２が示されている。チップセット１００４は、メモリコントローラハブ１０２０および入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラハブ１０２２を含む。メモリ１００６およびグラフィクスアダプタ１０１２がメモリコントローラハブ１０２０に結合され、ディスプレイデバイス１０１８がグラフィクスアダプタ１０１２に結合されている。記憶デバイス１００８、キーボード１０１０、ポインティングデバイス１０１４、およびネットワークアダプタ１０１６がＩ／Ｏコントローラハブ１０２２に結合されている。コンピュータ１０００の他の実施形態は、異なるアーキテクチャを有する。たとえば、メモリ１００６は、いくつかの実施形態では、プロセッサ１００２に直接結合される。

記憶デバイス１００８は、ハードドライブ、コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＤＶＤ、またはソリッドステートメモリデバイスなど１つまたは複数の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含む。メモリ１００６は、プロセッサ１００２によって使用されるプログラムコード（または、ソフトウェア）およびデータを保持する。プログラムコードは、プロセッサ１００２によって実行可能な１つまたは複数の命令であり得る。たとえば、メモリ１００６は、プロセッサ１００２によって実行されたとき、工程８００など本明細書で論じられている機能をプロセッサ１００２に実行させる、または実行するようにプロセッサ１００２を構成する命令を記憶し得る。ポインティングデバイス１０１４は、データをコンピュータシステム１０００に入力するために、キーボード１０１０と組み合わせて使用される。グラフィクスアダプタ１０１２は、画像および他の情報をディスプレイデバイス１０１８上に表示する。いくつかの実施形態では、ディスプレイデバイス１０１８は、ユーザの入力および選択を受け取るためのタッチ画面機能を含む。ネットワークアダプタ１０１６は、コンピュータシステム１０００をネットワークに結合する。コンピュータ１０００のいくつかの実施形態は、図１０に示されているものとは異なるおよび／または他の構成要素を有する。たとえば、コンピュータシステム１０００は、ディスプレイデバイス、キーボード、および他の構成要素のないサーバであることがあり、または他のタイプの入力デバイスを使用することがあり得る。

追加の考慮事項
開示されている構成は、いくつかの利益および／または利点を有し得る。たとえば、音場の空間感覚を保存またはエンハンスメントしながら、入力信号を不一致のラウドスピーカに出力することができる。スピーカが不一致のであるとき、または聴取者がスピーカに対して理想的なリスニング位置にいないときでさえ、高品質リスニング体験を達成することができる。

本開示を読めば、当業者なら、本明細書において開示される原理原則の追加の代替実施形態を常に理解するであろう。したがって、特定の実施形態および応用例について例示され記載されているが、開示されている実施形態は、本明細書で開示されているまさにその構造および構成要素に限定されないことを理解されたい。当業者には明らかな様々な修正、変更、および変形が、本明細書に記載の範囲から逸脱することなしに、本明細書で開示されている方法および装置の配置、動作、および詳細になされ得る。

本明細書に記載のステップ、動作、または処理のどれも、１つまたは複数のハードウェアまたはソフトウェアモジュールを用いて、単独で、または他のデバイスとの組合せで実施または実装され得る。１つの実施形態では、ソフトウェアモジュールは、記載のステップ、動作、または処理のいずれかまたはすべてを実施するためにコンピュータプロセッサによって実行することができるコンピュータプログラムコードを含むコンピュータ可読媒体（たとえば、非一時的なコンピュータ可読媒体）を含むコンピュータプログラム製品で実装される。

１００ モバイルデバイス
１１０Ｌ 左スピーカ
１１０Ｒ 右スピーカ
１２０Ｌ 仮想スピーカ
１２０Ｒ 仮想スピーカ
１４０ 聴取者
２００ オーディオ処理システム
１０００ コンピュータシステム

Claims (30)

1. 入力オーディオ信号を処理するためのシステムであって、
   低周波数信号および高周波数信号に前記入力オーディオ信号を分離し、
   前記低周波数信号にバンドパスフィルタを適用して、低周波数共振器信号を生成し、
   前記低周波数信号にゲインを適用して、低周波数パススルー信号を生成し、
   前記低周波数パススルー信号と前記低周波数共振器信号を組み合わせることにより低周波数出力信号を生成し、
   左スピーカのための前記高周波数信号の左チャネルまたは右スピーカのための前記高周波数信号の右チャネルのうちの１つと前記低周波数出力信号を組み合わせることにより出力信号を生成する
   ように構成された処理回路
   を備えたことを特徴とするシステム。
2. 前記処理回路は、
   前記高周波数信号にＮバンド等化を適用して、リスニング位置に対する周波数応答における非対称を調整することと、
   前記高周波数信号に遅延を適用して、前記リスニング位置に対するタイムアライメントにおける非対称を調整することと、または
   前記高周波数信号に別のゲインを適用して、前記リスニング位置に対する信号レベルにおける非対称を調整することと
   のうちの少なくとも１つに基づいて、前記左スピーカおよび前記右スピーカの間の非対称を調整するために前記高周波数信号にｂ−チェイン処理を適用するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記処理回路は、
   前記高周波数信号の前記右チャネルに関して前記高周波数信号の前記左チャネルを調整するために等化フィルタを適用し、
   前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも１つに別のゲインを適用して、前記低周波数信号に関して前記高周波数信号を調整する
   ようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記処理回路は、前記高周波数信号のミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することによって、前記高周波数信号にサブバンド空間処理を適用するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 前記処理回路は、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも１つにＮバンド等化を適用するようにさらに構成されることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 前記処理回路は、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも１つに遅延を適用するようにさらに構成されることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
7. 前記処理回路は、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの１つに別のゲインを適用するようにさらに構成されることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
8. 前記バンドパスフィルタは、マイクロラウドスピーカの周波数応答特性に従って前記低周波数信号を調整することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
9. 前記バンドパスフィルタは、前記低周波数信号の周波数スペクトルの１つまたは複数の部分をエンハンスメントすることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
10. 前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの１つは、イヤピーススピーカであり、
    前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの別の１つは、マイクロラウドスピーカであり、
    前記低周波数出力信号は、前記マイクロラウドスピーカに供給されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
11. 格納されたプログラムコードを含む非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記プログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサにより実行されると、
    低周波数信号および高周波数信号に入力オーディオ信号を分離し、
    前記低周波数信号にバンドパスフィルタを適用して、低周波数共振器信号を生成し、
    前記低周波数信号にゲインを適用して、低周波数パススルー信号を生成し、
    前記低周波数パススルー信号と前記低周波数共振器信号を組み合わせることにより低周波数出力信号を生成し、
    左スピーカのための前記高周波数信号の左チャネルまたは右スピーカのための前記高周波数信号の右チャネルのうちの１つと前記低周波数出力信号を組み合わせることにより出力信号を生成する
    ように前記少なくとも１つのプロセッサを構成することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な媒体。
12. 前記プログラムコードは、
    リスニング位置に対する周波数応答における非対称を調整するための前記高周波数信号へのＮバンド等化の適用、
    前記リスニング位置に対するタイムアライメントにおける非対称を調整するための前記高周波数信号への遅延の適用、または
    前記リスニング位置に対する信号レベルにおける非対称を調整するための前記高周波数信号への別のゲインの適用
    のうちの少なくとも１つに基づいて、前記左スピーカおよび前記右スピーカの間の非対称を調整するために前記高周波数信号にｂ−チェイン処理を適用するように前記少なくとも１つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
13. 前記プログラムコードは、
    前記高周波数信号の前記右チャネルに関して前記高周波数信号の前記左チャネルを調整するために等化フィルタを適用し、
    前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも１つに別のゲインを適用して、前記低周波数信号に関して前記高周波数信号を調整する
    ように前記少なくとも１つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
14. 前記プログラムコードは、前記高周波数信号のミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することによって、前記高周波数信号にサブバンド空間処理を適用するように前記少なくとも１つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
15. 前記プログラムコードは、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも１つにＮバンド等化を適用するように前記少なくとも１つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項１４に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
16. 前記プログラムコードは、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも１つに遅延を適用するように前記少なくとも１つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項１４に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
17. 前記プログラムコードは、前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの１つに別のゲインを適用するように前記少なくとも１つのプロセッサをさらに構成することを特徴とする請求項１４に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
18. 前記バンドパスフィルタは、マイクロラウドスピーカの周波数応答特性に従って前記低周波数信号を調整することを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
19. 前記バンドパスフィルタは、前記低周波数信号の周波数スペクトルの１つまたは複数の部分をエンハンスメントすることを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
20. 前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの１つは、イヤピーススピーカであり、
    前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの別の１つは、マイクロラウドスピーカであり、
    前記低周波数出力信号は、前記マイクロラウドスピーカに供給されることを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
21. 入力オーディオ信号を処理する方法であって、コンピュータシステムによって、
    低周波数信号および高周波数信号に前記入力オーディオ信号を分離するステップと、
    前記低周波数信号にバンドパスフィルタを適用して、低周波数共振器信号を生成するステップと、
    前記低周波数信号にゲインを適用して、低周波数パススルー信号を生成ステップと、
    前記低周波数パススルー信号と前記低周波数共振器信号を組み合わせることにより低周波数出力信号を生成するステップと、
    左スピーカのための前記高周波数信号の左チャネルまたは右スピーカのための前記高周波数信号の右チャネルのうちの１つと前記低周波数出力信号を組み合わせることにより出力信号を生成するステップと
    を備えることを特徴とする方法。
22. 前記高周波数信号にＮバンド等化を適用して、リスニング位置に対する周波数応答における非対称を調整するステップと、
    前記高周波数信号に遅延を適用して、前記リスニング位置に対するタイムアライメントにおける非対称を調整するステップと、または
    前記高周波数信号に別のゲインを適用して、前記リスニング位置に対する信号レベルにおける非対称を調整するステップと
    のうちの少なくとも１つに基づいて、前記左スピーカおよび前記右スピーカの間の非対称を調整するために前記高周波数信号にｂ−チェイン処理を適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. 前記高周波数信号の前記右チャネルに関して前記高周波数信号の前記左チャネルを調整するために等化フィルタを適用するステップと、
    前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも１つに別のゲインを適用して、前記低周波数信号に関して前記高周波数信号を調整するステップと
    をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
24. 前記高周波数信号のミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することによって、前記高周波数信号にサブバンド空間処理を適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
25. 前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも１つにＮバンド等化を適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. 前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの少なくとも１つに遅延を適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
27. 前記サブバンド空間処理に続いて、前記高周波数信号の前記左チャネルまたは前記右チャネルのうちの１つに別のゲインを適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
28. 前記バンドパスフィルタは、マイクロラウドスピーカの周波数応答特性に従って前記低周波数信号を調整することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
29. 前記バンドパスフィルタは、前記低周波数信号の周波数スペクトルの１つまたは複数の部分をエンハンスメントすることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
30. 前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの１つは、イヤピーススピーカであり、
    前記左スピーカまたは前記右スピーカのうちの別の１つは、マイクロラウドスピーカであり、
    前記低周波数出力信号は、前記マイクロラウドスピーカに供給されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。

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