JP6251809B2 - サウンドステージ拡張用の装置及び方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2013年12月13日出願の米国仮特許出願第61/916,009号及び2014年4月22日出願の米国仮特許出願第61/982,778号の優先権を主張し、それらの仮出願は、参照によって本明細書で援用される。
本発明は、一般にデジタルオーディオ信号の処理に関する。特に本発明は、サウンドステージ拡張用の技術に関する。
サウンドステージは、ステレオ場面の左端と右端の間で知覚される距離である。ステレオイメージは、サウンドステージを占めるように思われるファントムイメージを含む。優れたステレオイメージは、自然な聴取環境を伝達するために必要とされる。平坦で狭いステレオイメージは、全ての音を一方向から来るように知覚させ、従って音は、モノラルに思われる。
プロセッサによって実行可能な命令を備えた非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が、デジタルオーディオ入力信号の右及び左チャンネル内の中央成分、サイド成分、及び周囲成分を識別する。中央成分及びサイド成分から空間比率が決定される。デジタルオーディオ入力信号は、前処理信号を形成するために、空間比率に基づいて調整される。再帰的なクロストークキャンセル処理が、クロストークキャンセル信号を形成するために、前処理信号に対して実行される。クロストークキャンセル信号の中央成分は、デジタルオーディオ出力を生成するために、後処理動作において再調整される。
本発明は、添付の図面に関連して書かれた以下の詳細な説明に関連して、より完全に理解されよう。
図1は、本発明の実施形態に従って構成されたデジタル消費者電子装置100を示す。装置100は、バス114を介して接続される中央処理装置110及び入力/出力装置112などの標準的なコンポーネントを含む。入力/出力装置112は、キーボード、マウス、タッチディスプレイ、スピーカ等を含んでも良い。ネットワーク(図示せず)への接続性を提供するために、ネットワークインターフェース回路116もまた、バス114に接続される。ネットワークは、有線及び無線ネットワークの任意の組み合わせであっても良い。
によって計算され、この式で、LT及びHTは、許容可能な空間比率用の低及び高閾値である。α及びβの両方は、rに基づいたスカラー調整係数である。より具体的には、α及びβは、rから固定線形変換を介して計算され、その結果、全ての項は、互いに関係する。Gは、結果としてのチャネルの振幅がその入力と同じであることを保証する正の利得係数である。計算は、Rightチャネルに対して同じである。
Left(n)=Left(n)−AL*Right(n−DL)
Right(n)=Right(n)−AR*Left(n−DR)
によって計算することができ、この式で、減衰を表すAは、正のスカラー係数であり、Dは、遅延係数であり、nは、時間領域における所与のサンプルのインデックスである。一実施形態において、パラメータは、ハードウェアの物理的構成と一致するように最適化することができる。例えば、非対称スピーカ又はアンバランスな音強度を備えた消費者電子装置に対して、係数は、2つのチャネル間で異なることができる。減衰及び遅延時間は、任意のタイプの消費者電子装置スピーカ構成に適合するように構成することができる。
によって計算することができる。この式で、rは、前に計算された空間比率であり、Tは、知覚閾値である。閾値の値は、コンテンツタイプに基づいている。例えば、映画は、対話用に強い中央イメージを必要とするが、ゲームは、そうではない。一実施形態において、閾値は、0.05から0.95まで変更される。rは、Mid信号が、出されているオーディオ(例えば主な対話)において重要な役割をする場合に、Tより大きい。r及びTの比較がまた、前処理状態408で計算された元の空間比率を考慮することに留意されたい。αは、rに関する正のスカラー係数である。Cは、出力処理信号が、原入力信号と同じラウドネスであることを保証する別の利得係数である。同じプロセスはまた、Rightチャネルに適用される。再び、このプロセスは、先行技術よりも中央イメージを安定させ、一方でサイド成分における拡幅効果を維持する。出力信号のステージ幅は、手動で調整することができる。前述の中央及びサイドグラフィカルユーザインターフェースは、この趣向を確立するために用いられても良い。例えば、100%の幅(100%のサイド音に対する好み)は、音が、背後又は右から耳に届くような十分な効果/幅を表す。
Claims (21)
- プロセッサによって実行可能な命令を備えた非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、
デジタルオーディオ入力信号の右及び左チャネル内の主成分、及び周囲成分を識別するための命令、
前記デジタルオーディオ入力信号の前記主成分及び前記周囲成分から空間比率を決定するための命令、
選択された閾値に従って、前記主成分及び前記周囲成分のバランスを保つために、前記空間比率を前記選択された閾値と比較することにより、前処理信号を形成するために、前記空間比率に基づいて前記デジタルオーディオ入力信号を調整するための命令、
クロストークキャンセル信号を形成するために、前記前処理信号に対して再帰的なクロストークキャンセル処理を実行するための命令、
前記クロストークキャンセル信号の前記主成分を再調整するための命令、を含む、コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記主成分を再調整するための前記命令が、前記空間比率を利用する、請求項1に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
- 再帰的なクロストークキャンセルを実行するための前記命令が、頭部伝達関数処理なしに、第1のチャネルから第2のチャネルにキャンセル信号を追加し、且つ前記第2のチャネルから前記第1のチャネルにキャンセル信号を追加する命令を含む、請求項1に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
- コンピュータ実行方法であって、
1つ以上のプロセッサと、前記1つ以上のプロセッサにより実行される1つ以上のプログラムモジュールを記憶するためのメモリとを有するコンピュータデバイスにおいて、
デジタルオーディオ入力信号の右及び左チャネル内の主成分、及び周囲成分を識別することと、
前記デジタルオーディオ入力信号の前記主成分及び前記周囲成分から空間比率を決定することと、
選択された閾値に従って、前記主成分及び前記周囲成分のバランスを保つために、前記空間比率を前記選択された閾値と比較することにより、前処理信号を形成する
ために、前記空間比率に基づいて前記デジタルオーディオ入力信号を調整することと、
クロストークキャンセル信号を形成するために、前記前処理信号に対して再帰的なクロストークキャンセル処理を実行することと、
前記クロストークキャンセル信号の前記主成分を再調整することと、を含む、方法。 - 前記クロストークキャンセル信号の前記主成分は、前記空間比率を用いて再調整される、請求項4に記載の方法。
- 再帰的なクロストークキャンセルを実施する前記ステップは、頭部伝達関数処理なしに、第1のチャネルから第2のチャネルにキャンセル信号を追加し、且つ前記第2のチャネルから前記第1のチャネルにキャンセル信号を追加することをさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記第2のチャネルのための前記キャンセル信号は、前記クロストークキャンセル信号を出すためのデバイスの定義済みの物理的構成に基づく減衰及び時間遅延した第1のチャネルである、請求項6に記載の方法。
- 主成分及び周囲成分を識別するための前記ステップは、
前記デジタルオーディオ入力信号の前記左チャネル及び前記右チャネルから中間信号及びサイド信号を生成することと、
前記中間信号及び前記サイド信号内の前記主成分及び前記周囲成分を識別するために前記中間信号及び前記サイド信号に関するスペクトル解析結果を比較することと、をさらに含む、請求項4に記載の方法。 - 対応する信号における各主成分及び各周囲成分を特定するために、前記中間信号及び前記サイド信号のそれぞれが分析される、請求項8に記載の方法。
- 前記クロストークキャンセル信号の前記主成分を再調整する前記ステップは、前記空間比率が定義済みの閾値を超える場合に前記クロストークキャンセル信号の前記左チャネル及び前記右チャネルに前記中間信号を追加することをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 前記空間比率は、前記デジタルオーディオ入力信号内の前記主成分及び前記周囲成分のエネルギ分布を表す、請求項4に記載の方法。
- 前記選択された閾値は、許容可能な空間比率範囲を定義し、前記空間比率が前記許容可能な空間比率範囲外にある場合には前記デジタルオーディオ入力信号が調整される、請求項4に記載の方法。
- 1つ以上のプロセッサと、
メモリと、
前記メモリに記憶され前記1つ以上のプロセッサにより実行される1つ以上のプログラムモジュールと、を含み、前記1つ以上のプログラムモジュールは、
デジタルオーディオ入力信号の右及び左チャネル内の主成分、及び周囲成分を識別することと、
前記デジタルオーディオ入力信号の前記主成分及び前記周囲成分から空間比率を決定することと、
選択された閾値に従って、前記主成分及び前記周囲成分のバランスを保つために、前記空間比率を前記選択された閾値と比較することにより、前処理信号を形成するために、前記空間比率に基づいて前記デジタルオーディオ入力信号を調整することと、
クロストークキャンセル信号を形成するために、前記前処理信号に対して再帰的なクロストークキャンセル処理を実行することと、
前記クロストークキャンセル信号の前記主成分を再調整することと、のための命令をさらに含む、コンピュータデバイス。 - 前記クロストークキャンセル信号の前記主成分は、前記空間比率を用いて再調整される、請求項13に記載のコンピュータデバイス。
- 再帰的なクロストークキャンセルを実施することは、頭部伝達関数処理なしに、第1のチャネルから第2のチャネルにキャンセル信号を追加し、且つ前記第2のチャネルから前記第1のチャネルにキャンセル信号を追加することをさらに含む、請求項13に記載のコンピュータデバイス。
- 前記第2のチャネルのための前記キャンセル信号は、前記クロストークキャンセル信号を出すためのデバイスの定義済みの物理的構成に基づく減衰及び時間遅延した第1のチャネルである、請求項15に記載のコンピュータデバイス。
- 主成分及び周囲成分を識別することは、
前記デジタルオーディオ入力信号の前記左チャネル及び前記右チャネルから中間信号及びサイド信号を生成することと、
前記中間信号及び前記サイド信号内の前記主成分及び前記周囲成分を識別するために前記中間信号及び前記サイド信号に関するスペクトル解析結果を比較することと、をさらに含む、請求項13に記載のコンピュータデバイス。 - 対応する信号における各主成分及び各周囲成分を特定するために、前記中間信号及び前記サイド信号のそれぞれが分析される、請求項17に記載のコンピュータデバイス。
- 前記クロストークキャンセル信号の前記主成分を前記再調整することは、前記空間比率が定義済みの閾値を超える場合に前記クロストークキャンセル信号の前記左チャネル及び前記右チャネルに前記中間信号を追加することをさらに含む、請求項17に記載のコンピュータデバイス。
- 前記空間比率は、前記デジタルオーディオ入力信号内の前記主成分及び前記周囲成分のエネルギ分布を表す、請求項13に記載のコンピュータデバイス。
- 前記選択された閾値は、許容可能な空間比率範囲を定義し、前記空間比率が前記許容可能な空間比率範囲外にある場合には前記デジタルオーディオ入力信号が調整される、請求項13に記載のコンピュータデバイス。
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