JP5995300B2 - 複数のパラメトリック・オーディオ・ストリームを発生するための装置及び方法、並びに複数のラウドスピーカ信号を発生するための装置及び方法 - Google Patents
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Description
qi(α)=a+b cos(α+Θi) (1)
但し、aおよびbは所望の指向性パターンを得るために変更することが可能な乗数を示し、αは方位角を示し、Θiは録音空間のi番目のセグメントの好ましい方向を示す。例えば、aは0から1までの範囲内にあり、bは−1から1までの範囲内にある。
qi(α)=0.5+0.5 cos(α+Θi) (1a)
を印加するように構成することができ、一方で、第1のレンダリングユニット730−1の第2の乗算器804は、第1のレンダリングユニット730−1によって拡散サブストリーム812を得るために、第1のセグメントの第1のパラメトリック・オーディオ・ストリーム725−1のセグメントオーディオ信号W1へ第2の重み係数805
を印加するように構成することができる。さらに、第2のレンダリングユニット730−2は、第1の乗算器806と第2の乗算器808とを備えることができる。例えば、第2のレンダリングユニット730−2の第1の乗算器806は、第2のレンダリングユニット730−2によって直接音ストリーム814を得るために、第2のセグメントの第2のパラメトリック・オーディオ・ストリーム725−2のセグメントオーディオ信号W2へ第1の重み係数807
を印加するように構成することができ、一方で、第2のレンダリングユニット730−2の第2の乗算器808は、第2のレンダリングユニット730−2によって拡散サブストリーム816を得るために、第2のセグメントの第2のパラメトリック・オーディオ・ストリーム725−2のセグメントオーディオ信号W2へ第2の重み係数809
を印加するように構成することができる。実施形態において、第1および第2のレンダリングユニット730−1、730−2の第1および第2の重み係数803、805、807、809は、対応する拡散性パラメータΨiから導出される。実施形態によれば、第1のレンダリングユニット730−1は利得係数乗算器811と脱相関処理ブロック813と結合ユニット832とを備えることができ、第2のレンダリングユニット730−2は利得係数乗算器815と脱相関処理ブロック817と結合ユニット834とを備えることができる。例えば、第1のレンダリングユニット730−1の利得係数乗算器811は、ブロック822によるベクトルベース振幅パンニング(VBAP:vector base amplitude panning)演算から得られる利得係数を、第1のレンダリングユニット730−1の第1の乗算器802により出力される直接音サブストリーム810へ印加するように構成することができる。さらに、第1のレンダリングユニット730−1の脱相関処理ブロック813は、脱相関/利得演算を、第1のレンダリングユニット730−1の第2の乗算器804の出力における拡散サブストリーム812へ適用するように構成することができる。さらに、第1のレンダリングユニット730−1の結合ユニット832は、第1のセグメントのセグメントラウドスピーカ信号735−1を得るために、利得係数乗算器811から得られる信号と脱相関処理ブロック813から得られる信号を結合するように構成することができる。例えば、第2のレンダリングユニット730−2の利得係数乗算器815は、ブロック824によるベクトルベース振幅パンニング(VBAP)演算から得られる利得係数を、第2のレンダリングユニット730−2の第1の乗算器806により出力される直接音サブストリーム814へ印加するように構成することができる。さらに、第2のレンダリングユニット730−2の脱相関処理ブロック817は、脱相関/利得演算を、第2のレンダリングユニット730−2の第2の乗算器808の出力における拡散サブストリーム816へ適用するように構成することができる。さらに、第2のレンダリングユニット730−2の結合ユニット834は、第2のセグメントのセグメントラウドスピーカ信号735−2を得るために、利得係数乗算器815から得られる信号と脱相関処理ブロック817から得られる信号を結合するように構成することができる。
bW(α)=1 (2)
bX(α)=cos(α) (3)
bY(α)=sin(α) (4)
bU(α)=cos(2α) (5)
bV(α)=sin(2α) (6)
ここで、αは方位角を示す。対応するBフォーマット信号(例えば、図8の入力105)は、W(m,k)、X(m,k)、Y(m,k)、U(m,k)およびV(m,k)で示され、mおよびkは各々、時間および周波数指数を表す。ここで、i番目のセクタに関連づけられたセグメントマイクロフォン信号は、指向性パターンqi(α)を有するものとする。よって次には(例えば、ブロック110によって)、次式で表すことができる指向性パターンを有する追加的なマイクロフォン信号115、Wi(m,k)、Xi(m,k)、Yi(m,k)を決定することができる。
bWi(α)=qi(α) (7)
bXi(α)=qi(α)cos(α) (8)
bYi(α)=qi(α)sin(α) (9)
Wi(m,k)=0.5W(m,k)+0.5X(m,k) (10)
Xi(m,k)=0.25W(m,k)+0.5X(m,k)+0.25U(m,k) (11)
Yi(m,k)=0.5Y(m,k)+0.25V(m,k) (12)
を計算することによって、i番目のセクタに関連づけられたDOAパラメータθiを決定することができる。ここで、Re{A}は複素数Aの実数部を示し、*は複素共役を示す。さらに、ρ0は空気の密度であり、cは音速である。例えば単位ベクトルei(m、k)によって表される望ましいDOA推定θi(m、k)は、次式によって得ることができる。
ここで、gは適切なスケーリング係数を示し、E{ }は期待値演算子であり、|| || はベクトルノルムを示す。拡散性パラメータΨi(m,k)は、平面波のみが存在し、かつこれが純粋な拡散音場の場合における値以下の正の値をとれば、ゼロであることが分かる。一般に、類似の挙動を示す拡散性、即ち直接音のみに対して0を与え、かつ完全な拡散音場に対して1に近似する拡散性に対しては、代替のマッピング関数を定義することができる。
但し、
ここで、jは虚数単位、kは波数、rおよびφは極座標系を定義する半径および方位角、Jm(・)は第一種のm次ベッセル関数、
は極座標(r、φ)上で測定される圧力信号のフーリエ級数の係数である。
Claims (14)
- 録音空間における録音から得られる入力空間オーディオ信号(105)から複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θi,Ψi,Wi)を発生するための装置(100)であって、
前記入力空間オーディオ信号(105)から少なくとも2つの入力セグメントオーディオ信号(115)(Wi,Xi,Yi,Zi)を発生するためのセグメンタ(110)と、
前記複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θ i ,Ψ i ,W i )が各々、前記少なくとも2つの入力セグメントオーディオ信号(115)(W i ,X i ,Y i ,Z i )の成分(W i )と、対応するパラメトリック空間情報(θ i ,Ψ i )とを含むように、前記複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θi,Ψi,Wi)を得るために、前記少なくとも2つの入力セグメントオーディオ信号(115)(Wi,Xi,Yi,Zi)の各々についてパラメトリック・オーディオ・ストリームを発生するための発生器(120)と、を備え、
前記セグメンタ(110)は、前記少なくとも2つの入力セグメントオーディオ信号(115)(Wi,Xi,Yi,Zi)を前記録音空間の対応するセグメント(Segi)に依存して発生するように構成されており、前記録音空間の前記セグメント(Seg i )は、各々、二次元(2D)平面内または三次元(3D)空間内の方向の部分集合を表し、前記セグメント(Seg i )は互いに異なっており、
前記パラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θ i ,Ψ i ,W i )の各々の前記パラメトリック空間情報(θ i ,Ψ i )は、到来方向(DOA)パラメータ(θ i )および/または拡散性パラメータ(Ψ i )を含んでいる装置(100)。 - 前記録音空間の前記セグメント(Segi)は、各々、関連の指向性尺度によって特徴づけられている請求項1に記載の装置(100)。
- 該装置(100)は、前記入力空間オーディオ信号(105)を得るために、音場録音を実行するように構成され、
前記セグメンタ(110)は、目的の全角度範囲を前記録音空間の前記セグメント(Segi)に分割するように構成され、
前記録音空間の前記セグメント(Segi)は、各々、前記目的の全角度範囲より少ない角度範囲にわたっている請求項1又は2に記載の装置(100)。 - 前記入力空間オーディオ信号(105)は全方向性信号(W)および複数の異なる指向性信号(X,Y,Z,U,V)を含む請求項1から3のいずれか一項に記載の装置(100)。
- 前記セグメンタ(110)は、前記録音空間の前記セグメント(Segi)に依存するミキシング演算を用いて、前記全方向性信号(W)および前記複数の異なる指向性信号(X,Y,Z,U,V)から、前記少なくとも2つの入力セグメントオーディオ信号(115)(Wi,Xi,Yi,Zi)を発生するように構成されている請求項1から4のいずれか一項に記載の装置(100)。
- 前記セグメンタ(110)は前記録音空間の前記セグメント(Segi)毎の指向性パターン(305)(qi(α))を用いるように構成され、
前記指向性パターン(305)(qi(α))は前記少なくとも2つの入力セグメントオーディオ信号(115)(Wi,Xi,Yi,Zi)の指向性を示す請求項1から5のいずれか一項に記載の装置(100)。 - 前記指向性パターン(305)(qi(α))は、
qi(α)=a+b cos(α+Θi)
によって与えられ、
aおよびbは望ましい指向性パターン(305)(qi(α))を得るために変更される乗数を示し、
αは方位角を示し、Θは前記録音空間のi番目のセグメントの好ましい方向を示す請求項6に記載の装置(100)。 - 前記発生器(120)は、前記対応するパラメトリック空間情報(θi,Ψi)を得るために、前記少なくとも2つの入力セグメントオーディオ信号(115)(Wi,Xi,Yi,Zi)の各々に対してパラメトリック空間解析を実行するように構成されている請求項1から7のいずれか一項に記載の装置(100)。
- パラメトリック信号表現領域における前記複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θi,Ψi,Wi)を変更するための変更器(910)をさらに備え、
前記変更器(910)は、前記パラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θi,Ψi,Wi)のうちの少なくとも1つを、対応する変更制御パラメータ(905)を用いて変更するように構成されている請求項1から8のいずれか一項に記載の装置(100)。 - 複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θi,Ψi,Wi)から複数のラウドスピーカ信号(525)(L1,L2,…)を発生するための装置(500)であって、前記複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θ i ,Ψ i ,W i )の各々はセグメントオーディオ成分(W i )と、対応するパラメトリック空間情報(θ i ,Ψ i )とを含み、前記パラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θ i ,Ψ i ,W i )の各々の前記パラメトリック空間情報(θ i ,Ψ i )は到来方向(DOA)パラメータ(θ i )および/または拡散性パラメータ(Ψ i )を含んでおり、
該装置(500)は、
前記複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θi,Ψi,Wi)から複数の入力セグメントラウドスピーカ信号(515)を、録音空間の対応するセグメント(Seg i )に依存するように生成するためのレンダラ(510)と、
前記複数のラウドスピーカ信号(525)(L1,L2,…)を得るために、前記入力セグメントラウドスピーカ信号(515)を結合するためのコンバイナ(520)と、を備え、
前記録音空間の前記セグメント(Seg i )は、各々、二次元(2D)平面内または三次元(3D)空間内の方向の部分集合を表し、
前記セグメント(Seg i )は互いに異なっており、
前記レンダラ(510)は、前記複数の入力セグメントラウドスピーカ信号(515)を得るために、前記セグメントオーディオ成分(W i )の各々を前記対応するパラメトリック空間情報(505)(θ i ,Ψ i )を用いて表現するように構成されている装置(500)。 - 録音空間における録音から得られる入力空間オーディオ信号(105)から複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θi,Ψi,Wi)を発生するための方法であって、
前記入力空間オーディオ信号(105)から少なくとも2つの入力セグメントオーディオ信号(115)(Wi,Xi,Yi,Zi)を発生するステップと、
前記複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θ i ,Ψ i ,W i )が各々、前記少なくとも2つの入力セグメントオーディオ信号(115)(W i ,X i ,Y i ,Z i )の成分(W i )と、対応するパラメトリック空間情報(θ i ,Ψ i )とを含むように、前記複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θi,Ψi,Wi)を得るために、前記少なくとも2つの入力セグメントオーディオ信号(115)(Wi,Xi,Yi,Zi)の各々についてパラメトリック・オーディオ・ストリームを発生するステップと、を含み、
前記少なくとも2つの入力セグメントオーディオ信号(115)(Wi,Xi,Yi,Zi)を発生するステップは前記録音空間の対応するセグメント(Segi)に依存するように行われ、前記録音空間の前記セグメント(Seg i )は、各々、二次元(2D)平面内または三次元(3D)空間内の方向の部分集合を表し、前記セグメント(Seg i )は互いに異なっており、
前記パラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θ i ,Ψ i ,W i )の各々の前記パラメトリック空間情報(θ i ,Ψ i )は、到来方向(DOA)パラメータ(θ i )および/または拡散性パラメータ(Ψ i )を含んでいる方法。 - 複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θi,Ψi,Wi)から複数のラウドスピーカ信号(525)(L1,L2,…)を発生するための方法であって、前記複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θ i ,Ψ i ,W i )の各々はセグメントオーディオ成分(W i )と、対応するパラメトリック空間情報(θ i ,Ψ i )とを含み、前記パラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θ i ,Ψ i ,W i )の各々の前記パラメトリック空間情報(θ i ,Ψ i )は到来方向(DOA)パラメータ(θ i )および/または拡散性パラメータ(Ψ i )を含んでおり、
該方法は、
前記複数のパラメトリック・オーディオ・ストリーム(125)(θi,Ψi,Wi)から複数の入力セグメントラウドスピーカ信号(515)を、録音空間の対応するセグメント(Seg i )に依存するように生成するステップと、
前記複数のラウドスピーカ信号(525)(L1,L2,…)を得るために、前記入力セグメントラウドスピーカ信号(515)を結合するステップと、を含み、
前記録音空間の前記セグメント(Seg i )は、各々、二次元(2D)平面内または三次元(3D)空間内の方向の部分集合を表し、
前記セグメント(Seg i )は互いに異なっており、
前記複数の入力セグメントラウドスピーカ信号(515)を生成するステップは、前記複数の入力セグメントラウドスピーカ信号(515)を得るために、前記セグメントオーディオ成分(W i )の各々を前記対応するパラメトリック空間情報(505)(θ i ,Ψ i )を用いて表現するように行われる方法。 - コンピュータ上でコンピュータプログラムが実行されると請求項11に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
- コンピュータ上でコンピュータプログラムが実行されると請求項12に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
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