JP5816072B2 - バーチャルサラウンドレンダリングのためのスピーカアレイ - Google Patents
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Description
(1.発明の分野)
本発明は、バーチャルスピーカサウンドシステムに関する。より具体的には、後部サラウンドチャネルをレンダリングする、デジタル信号処理およびスピーカアレイに関する。
一般的には、いくつかのスピーカのみによってサラウンドサウンドを再生することは、空間強調技術を採用している。聴取者の前に配列されたいくつかのラウドスピーカからサラウンドサウンドを再生することを可能にする空間強調技術は、現在多くの異なる納入業者から入手可能である。そのような用途の例は、マルチメディアモニターまたはラップトップの中へ一体化された小さな変換器を用いてレンダリングする、ホームシアターシステム(後部スピーカが設置される必要がない)、サラウンド映画およびコンピュータゲームにおける3Dサウンド再生を含む。通常、頭部を大きく動かすことすら許容しない非常に狭いスイートスポット、強力な画像化、軸外れの音調のひずみ、聴取者が頭部の向きを変えたときに感じられる位相性および耳の圧力のような明らかな問題が生じるので、傾聴体験は全く説得力がない。
上記を考慮すると、デジタル信号プロセッサが提供されることによってステレオまたはサラウンドオーディオ信号を処理し、バーチャルサラウンドを聴取者の前に配列されたスピーカのみを用いてレンダリングし、頭部の動きにエラー強さがあり、先行アプローチよりも優れた低い軸外れの調子を有する、バーチャルサラウンドサウンドという結果になる。デジタル信号プロセッサは、スピーカアレイと、クロスオーバー回路一次頭部関連フィルタを採用することによって延長されたステレオ正面チャネルの幅および深さを有する後部サラウンドチャネルと、アップミクシングマトリックスと、遅延線のアレイとに対してレンダリングし、早期反射を生成する。上で言及された特徴および下で説明される特徴は、それぞれ示された組み合わせでのみ用いられ得るが、他の組み合わせまたは単独でも発明の範囲から逸脱せずに用いられ得ることは、理解されるべきである。
(項目1)
バーチャルサウンドレンダリングオーディオデバイスであって、
該バーチャルサウンドレンダリングオーディオデバイスは、
アップミキサーであって、該アップミキサーは、第一の複数のオーディオチャネル信号を受信し、アップミクシングされた出力信号および関連する出力サラウンド信号を生成する、アップミキサーと、
サラウンドレンダラーであって、該サラウンドレンダラーは、第二の複数のオーディオチャネル信号を受信し、該第二の複数のオーディオ信号は、それぞれ、関連する出力サラウンド信号に結合され、複数の変換器信号を生成し、該第二の複数の変換器信号のうちの少なくとも一部分は、各々、関連するアップミクシングされた出力信号に結合される、サラウンドレンダラーと
を含む、バーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目2)
上記第一の複数のオーディオチャネル信号は、少なくとも左チャネル信号と、右チャネル信号と、中央チャネル信号とを含む、上記項目に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目3)
上記中央チャネル信号は、上記右チャネル信号と上記左チャネル信号との両方に結合される、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオシステム。
(項目4)
上記アップミキサーは、ステレオ幅調節セクションおよび距離調節セクションを含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目5)
上記ステレオ幅調節セクションは、第一の負の交差係数パラメータを含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目6)
上記ステレオ幅調節セクションは、上記関連する出力サラウンド信号に関連付けられた第二の負の交差係数パラメータをさらに含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目7)
上記ステレオ幅調節セクションは、上記アップミキサーにおいて受信された上記複数のオーディオチャネル信号の各々に関連付けられたシェルフフィルタをさらに含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目8)
上記距離調節セクションは、上記出力信号および関連する出力サラウンド信号の各々に関連付けられた遅延パラメータを含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目9)
上記遅延の各々は、それぞれの振幅パラメータを有する、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目10)
上記サラウンドレンダラーは、分離され、かつ、低域フィルタおよび高域フィルタを通過した上記出力サラウンド信号の各々をさらに含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目11)
第一の複数のコンバイナをさらに含み、該第一の複数のコンバイナは、第一の低域フィルタの出力から、他の低域フィルタの各々からの遅延された出力を減算する、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目12)
第二の複数のコンバイナをさらに含み、該第二の複数のコンバイナは、第一の高域フィルタの出力から、上記高域フィルタの各々からのクロストークキャンセラー出力を減算する、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目13)
上記クロストークキャンセラーのクロスオーバー周波数は、500Hzから2000Hzの範囲である、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
(項目14)
バーチャルサラウンドレンダリングの方法であって、
該方法は、
第一の複数のオーディオチャネル信号をアップミキサーにおいて受信するステップと、
該第一の複数のオーディオチャネル信号の受信に応答して、アップミクシングされた出力信号および関連する出力サラウンド信号を生成するステップと、
第二の複数のオーディオチャネル信号をサラウンドレンダラーにおいて受信するステップと、
該サラウンドレンダラーにおける該第二の複数のオーディオチャネル信号の受信に応答して、該第二の複数のオーディオチャネル信号の各々を、関連する出力サラウンド信号に結合するステップと、
複数の変換器信号を生成するステップであって、該複数の変換器信号のうちの少なくとも一部分は、各々、関連するアップミクシングされた出力信号に結合される、ステップと
を含む、方法。
(項目15)
上記第一の複数のオーディオチャネル信号の受信は、少なくとも左チャネル信号と、右チャネル信号と、中央チャネル信号とを受信することを含む、上記項目に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
(項目16)
上記中央チャネル信号を上記右チャネル信号と上記左チャネル信号との両方に結合することを含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
(項目17)
上記アップミキサーは、ステレオ幅調節セクションおよび距離調節セクションを含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
(項目18)
第一の負の交差係数パラメータを、上記幅調節セクション内で上記第一の複数のオーディオチャネル信号に適用することを含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
(項目19)
上記ステレオ幅調節セクションは、上記関連する出力サラウンド信号に関連付けられた第二の負の交差係数パラメータを適用することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
(項目20)
上記ステレオ幅調節セクションは、シェルフフィルタに関連付けられた上記アップミキサーにおいて受信された上記複数のオーディオチャネル信号の各々にフィルタをかけることをさらに含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
(項目21)
上記距離調節セクションは、上記出力信号および関連する出力サラウンド信号の各々を遅延パラメータによって遅延させることを含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
(項目22)
上記遅延の各々は、それぞれの振幅パラメータを有する、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
(項目23)
上記サラウンドレンダラーは、低域フィルタおよび高域フィルタを通して分離された後の上記出力サラウンド信号の各々をフィルタにかけることをさらに含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
(項目24)
第一の複数のコンバイナを用いて、第一の低域フィルタの出力から他の低域フィルタの各々からの遅延された出力を減算することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
(項目25)
第二の複数のコンバイナを用いて、第一の高域フィルタの出力から上記高域フィルタの各々からのクロストークキャンセラー出力を減算することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリング。
(項目26)
上記クロストークキャンセラーのクロスオーバー周波数は、500Hzから2000Hzの範囲である、上記項目のいずれかに記載のバーチャルサラウンドレンダリング。
それぞれ周波数バンドにおいて両耳間時間差限局性および両耳間レベル差限局性刺激に類似し、ファントム画像化および過剰な調子を避ける、一次頭部関連モデルを採用する2方向アプローチによるバーチャルサラウンドサウンドの生成のためのアプローチおよびデバイスが用いられた。
以下の例示的実装の説明は、例示の目的のみのために与えられ、限定的意味において取られるべきではないことが理解されるべきである。図面において示される機能ブロック、モジュールまたはユニットの例の区分は、それらの機能ブロック、モジュールまたはユニットが必ず物理的に別個のユニットとして実装されることを示していると解釈されるべきでない。示されるか、または説明される機能的ブロック、モジュールまたはユニットは、別個のユニット、回路、チップ、関数、モジュールまたは回路要素として実装され得る。1つ以上の機能的ブロックまたはユニットは、また、共通の回路、チップ、回路要素またはユニットに実装され得る。
LP,HP=二次BWセクション、fc=800Hz
g1=−3.0、
HD=遅延d1の周波数応答=4サンプル、
g2=0.7、
HC=一次低域、ft=3.5kHzである。
g1・LP・(1−g2・HD)+HP・(1−HC)である。
g1・LP・(1−g2・HD)・(1+HD1)/2+HP・(1−HC)につながる。
202 デジタル信号プロセッサ(DSP)
206 メモリ
208 アナログ−デジタル(A/D)コンバーター
210 クロック
214 デジタル−アナログ(D/A)コンバーター
Claims (26)
- バーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイスであって、
該バーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイスは、
アップミキサーであって、該アップミキサーは、第一の複数のオーディオチャネル信号を受信し、アップミクシングされた出力信号および関連する出力サラウンド信号を生成する、アップミキサーと、
サラウンドレンダラーであって、該サラウンドレンダラーは、第二の複数のオーディオチャネル信号を受信し、該第二の複数のオーディオ信号は、それぞれ、関連する出力サラウンド信号に結合され、複数の変換器信号を生成し、該複数の変換器信号のうちの少なくとも一部分は、各々、関連するアップミクシングされた出力信号に結合される、サラウンドレンダラーと
を含む、バーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。 - 前記第一の複数のオーディオチャネル信号は、少なくとも左チャネル信号と、右チャネル信号と、中央チャネル信号とを含む、請求項1に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- 前記中央チャネル信号は、前記右チャネル信号と前記左チャネル信号との両方に結合される、請求項2に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- 前記アップミキサーは、ステレオ幅調節セクションおよび距離調節セクションを含む、請求項1に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- 前記ステレオ幅調節セクションは、第一の負の交差係数パラメータを含む、請求項4に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- 前記ステレオ幅調節セクションは、前記関連する出力サラウンド信号に関連付けられた第二の負の交差係数パラメータをさらに含む、請求項5に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- 前記ステレオ幅調節セクションは、前記アップミキサーにおいて受信された前記複数のオーディオチャネル信号の各々に関連付けられたシェルフフィルタをさらに含む、請求項5に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- 前記距離調節セクションは、前記出力信号および関連する出力サラウンド信号の各々に関連付けられた遅延パラメータを含む、請求項4に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- 前記遅延パラメータの各々は、それぞれの振幅パラメータを有する、請求項8に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- 前記サラウンドレンダラーは、分離され、かつ、低域フィルタおよび高域フィルタを通過した前記出力サラウンド信号の各々をさらに含む、請求項1に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- 第一の複数のコンバイナをさらに含み、該第一の複数のコンバイナは、第一の低域フィルタの出力から、他の低域フィルタの各々からの遅延された出力を減算する、請求項10に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- 第二の複数のコンバイナをさらに含み、該第二の複数のコンバイナは、第一の高域フィルタの出力から、第二の複数の低域フィルタの各々からの出力を減算する、請求項10に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- 前記第二の複数の低域フィルタは、クロストークキャンセラーの一部であり、該クロストークキャンセラーのクロスオーバー周波数は、500Hzから2000Hzの範囲である、請求項12に記載のバーチャルサラウンドレンダリングオーディオデバイス。
- バーチャルサラウンドレンダリングの方法であって、
該方法は、
第一の複数のオーディオチャネル信号をアップミキサーにおいて受信するステップと、
該第一の複数のオーディオチャネル信号の受信に応答して、アップミクシングされた出力信号および関連する出力サラウンド信号を生成するステップと、
第二の複数のオーディオチャネル信号をサラウンドレンダラーにおいて受信するステップと、
該サラウンドレンダラーにおける該第二の複数のオーディオチャネル信号の受信に応答して、該第二の複数のオーディオチャネル信号の各々を、関連する出力サラウンド信号に結合するステップと、
複数の変換器信号を生成するステップであって、該複数の変換器信号のうちの少なくとも一部分は、各々、関連するアップミクシングされた出力信号に結合される、ステップと
を含む、方法。 - 前記第一の複数のオーディオチャネル信号の受信は、少なくとも左チャネル信号と、右チャネル信号と、中央チャネル信号とを受信することを含む、請求項14に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
- 前記中央チャネル信号を前記右チャネル信号と前記左チャネル信号との両方に結合することを含む、請求項15に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
- 前記アップミキサーは、ステレオ幅調節セクションおよび距離調節セクションを含む、請求項14に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
- 第一の負の交差係数パラメータを、前記ステレオ幅調節セクション内で前記第一の複数のオーディオチャネル信号に適用することを含む、請求項17に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
- 前記ステレオ幅調節セクションは、前記関連する出力サラウンド信号に関連付けられた第二の負の交差係数パラメータを適用することをさらに含む、請求項18に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
- 前記ステレオ幅調節セクションは、関連付けられたシェルフフィルタを用いて、前記アップミキサーにおいて受信された前記複数のオーディオチャネル信号の各々にフィルタをかけることをさらに含む、請求項18に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
- 前記距離調節セクションは、前記出力信号および関連する出力サラウンド信号の各々を遅延パラメータによって遅延させることを含む、請求項17に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
- 前記遅延パラメータの各々は、それぞれの振幅パラメータを有する、請求項21に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
- 前記サラウンドレンダラーは、低域フィルタおよび高域フィルタを通して分離された後の前記出力サラウンド信号の各々にフィルタをかけることをさらに含む、請求項14に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
- 第一の複数のコンバイナを用いて、第一の低域フィルタの出力から他の低域フィルタの各々からの遅延された出力を減算することをさらに含む、請求項23に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
- 第二の複数のコンバイナを用いて、第一の高域フィルタの出力から第二の複数の低域フィルタの各々からの出力を減算することをさらに含む、請求項23に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
- 前記第二の複数の低域フィルタは、クロストークキャンセラーの一部であり、該クロストークキャンセラーのクロスオーバー周波数は、500Hzから2000Hzの範囲である、請求項25に記載のバーチャルサラウンドレンダリングの方法。
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