JP6934979B2 - オーディオ再生のためのオーディオ音場表現をレンダリングするための方法および装置 - Google Patents
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Description
3Dについては O3D=(N+1)2 (6)
によって、2Dのみの記述についてはO2D=2N+1によって与えられる。係数bn mはラウドスピーカーによるのちの再生のためにある時間サンプルtのオーディオ情報を含む。これらは記憶または送信されることができ、よってデータ・レート圧縮の対象である。係数の単独の時間サンプルはO3D個の要素をもつベクトルb(t)
w=Db (9)
によって記述できる(非特許文献10)。ここで、w∈RL×1はL個のスピーカー信号の時間サンプルを表わし、デコード行列は
Ψ=USVH (12)
を計算することである。ここで、
E=bHb (14)
によって与えられ、空間領域における対応するエネルギーは
D=VUH (16)
によって提案されている。ここで、式(13)からの^付きのSは^S=Iとなるよう強制されており、よって式(16)では落とすことができる。積DHD=UVHVUH=Iであり、比^E/Eは1になる。この設計方法の恩恵は、空間的なパンが、知覚されるラウドネスにおけるゆらぎをもたない、均一な空間的音印象を保証するエネルギー保存である。この設計の欠点は、指向性の精度の損失および非対称的な、非規則的なスピーカー位置についての強いラウドスピーカー・ビーム・サイドローブである(図8〜図9参照)。本発明は、この欠点を克服できる。
1 0の値をもつGを生成(すなわちGを初期化)
2 for すべてのs=1…S
3 {
4 単位動径を想定して、位置[1,Ωs T]Tを囲む三つのスピーカーl1,l2,l3を見出し、
5 Lt=デカルト座標でのspherical_to_cartesian(R)を計算。
6 仮想源位置s=(sinΘscosφs,sinΘssinφs,cosΘs)Tを構築。
7 g=(gl1,gl2,gl3)Tとして、g=Lt -1sを計算
8 利得を規格化:g=g/‖g‖2
9 Gの関係する要素Gl,sをgの要素で充填:
Gl1,s=gl1、Gl2,s=gl2、Gl3,s=gl3
10 }。
〔態様1〕
オーディオ再生のための高次アンビソニックス音場表現をレンダリングする方法であって、
・受領されたHOA時間サンプルb(t)をバッファリングする段階(31)であって、M個のサンプルおよび時間インデックスμの諸ブロックが形成される、段階と;
・前記係数B(μ)をフィルタリングして周波数フィルタリングされた係数
・該周波数フィルタリングされた係数を、デコード行列Dを使って空間領域にレンダリングする段階(33)であって、空間的信号W(μ)が得られる段階と;
・前記空間的信号W(μ)をバッファリングおよびシリアル化して、L個のチャネルについての時間サンプルw(t)が得られる段階(34)と;
・L個のチャネルのそれぞれについて個々に時間サンプルw(t)を遅延線において遅延させる段階(35)であって、L個のデジタル信号(355)が得られる段階と;
・前記L個のデジタル信号(355)をデジタル‐アナログ変換して増幅する段階(36)であって、L個のアナログ・ラウドスピーカー信号(365)が得られる段階とを含んでおり、
前記レンダリングする段階(33)の前記デコード行列(D)は、目標スピーカーの所与の配置に対してレンダリングするためであり、
・目標スピーカーの数(L)およびそれらのスピーカーの位置
・前記受領されたHOA時間サンプルb(t)に従って前記HOA次数(N)に関係した球面モデリング格子の位置
・前記球面モデリング格子の位置および前記スピーカーの位置から混合行列(G)を生成する段階(41)と;
・前記球面モデリング格子
・前記モード行列の、エルミート転置された混合行列(G)との積の、
・前記第一のデコード行列を平滑化係数
方法。
〔態様2〕
前記平滑化は、L≧O3Dであれば第一の平滑化方法を使い、L<O3Dであれば異なる第二の平滑化方法を使い、ここで、O3D=(N+1)2であり、次いでスケーリングされる平滑化されたデコード行列
〔態様3〕
前記第二の平滑化方法において、重み付け係数
〔態様4〕
前記カイザー窓がK=KaiserWindow(len,width)に従って得られ、len=2N+1、width=2Nであり、ここで、Kはカイザー窓公式
〔態様5〕
前記第一のデコード行列
〔態様6〕
前記第一のデコード行列
〔態様7〕
前記第一の平滑化方法において、前記重み付け係数
〔態様8〕
前記遅延線が異なるラウドスピーカー距離を補償する、態様1ないし7のうちいずれか一項記載の方法。
〔態様9〕
オーディオ再生のための高次アンビソニックス音場表現をレンダリングする装置であって、
・受領されたHOA時間サンプルb(t)をバッファリングする第一のバッファ(31)であって、M個のサンプルおよび時間インデックスμの諸ブロックが形成される、バッファと;
・前記係数B(μ)をフィルタリングして周波数フィルタリングされた係数
・該周波数フィルタリングされた係数を、デコード行列(D)を使って空間領域にレンダリングするレンダリング処理ユニット(33)と;
・前記空間的信号W(μ)をバッファリングおよびシリアル化して、L個のチャネルについての時間サンプルw(t)が得られる第二のバッファおよびシリアル化器(34)と;
・L個のチャネルのそれぞれについて個々に時間サンプルw(t)を遅延させる遅延線を有する遅延ユニット(35)と;
・前記L個のデジタル信号を変換および増幅してL個のアナログ・ラウドスピーカー信号が得られるD/A変換器および増幅器(36)とを有しており、
前記レンダリング処理ユニット(33)は前記デコード行列(D)を得るためのデコード行列計算ユニットを有し、前記デコード行列計算ユニットは、
・目標スピーカーの数(L)を取得する手段およびそれらのスピーカーの位置
・球面モデリング格子位置
・前記球面モデリング格子の位置および前記スピーカーの位置から混合行列(G)を生成する第一の処理ユニット(141)と;
・前記球面モデリング格子
・前記モード行列の、エルミート転置された混合行列(G)との積の、
・前記行列U、Vから
・前記第一のデコード行列を平滑化係数
装置。
〔態様10〕
前記レンダリング処理ユニット(33)は、前記デコード行列(D)を前記HOA音場表現に適用する手段であって、デコードされたオーディオ信号が得られる手段を有する、態様9記載の装置。
〔態様11〕
前記レンダリング処理ユニット(33)は、前記デコード行列をのちの使用のために記憶する手段を有する、態様9または10記載の装置。
〔態様12〕
前記平滑化およびスケーリング・ユニット(145)は、L≧O3Dであれば第一の平滑化方法に従って動作し、L<O3Dであれば異なる第二の平滑化方法に従って動作し、ここで、O3D=(N+1)2であり、次いでスケーリングされて平滑化されスケーリングされたデコード行列(D)を得る平滑化されたデコード行列
〔態様13〕
前記第二の平滑化方法において、重み付け係数
〔態様14〕
前記第一のデコード行列
〔態様15〕
実行可能命令を記憶しているコンピュータ可読媒体であって、前記命令はコンピュータに、オーディオ再生のためのオーディオ音場表現をデコードする方法であって、
・受領されたHOA時間サンプルb(t)をバッファリングする段階(31)であって、M個のサンプルおよび時間インデックスμの諸ブロックが形成される、段階と;
・前記係数B(μ)をフィルタリングして周波数フィルタリングされた係数
・該周波数フィルタリングされた係数を、デコード行列Dを使って空間領域にレンダリングする段階(33)であって、空間的信号W(μ)が得られる段階と;
・前記空間的信号W(μ)をバッファリングおよびシリアル化して、L個のチャネルについての時間サンプルw(t)が得られる段階(34)と;
・L個のチャネルのそれぞれについて個々に時間サンプルw(t)を遅延線において遅延させる段階(35)であって、L個のデジタル信号(355)が得られる段階と;
・前記L個のデジタル信号(355)をデジタル‐アナログ変換して増幅する段階(36)であって、L個のアナログ・ラウドスピーカー信号(365)が得られる段階とを含んでおり、
前記レンダリングする段階(33)の前記デコード行列(D)は、目標スピーカーの所与の配置に対してレンダリングするためであり、
・目標スピーカーの数(L)およびそれらのスピーカーの位置
・前記受領されたHOA時間サンプルb(t)に従って前記HOA次数(N)に関係した球面モデリング格子
・前記球面モデリング格子の位置および前記スピーカーの位置から混合行列(G)を生成する段階と;
・前記球面モデリング格子
・前記モード行列の、エルミート転置された混合行列(G)との積の、
・前記行列U、Vから第一のデコード行列
・前記第一のデコード行列を平滑化係数
方法を実行させるものである、コンピュータ可読媒体。
Claims (4)
- 音または音場の高次アンビソニックス(HOA)表現をデコードする方法であって、
混合行列Gおよびモード行列
前記平滑化されたデコード行列は、第一のデコード行列
^付きのSは恒等行列または修正された対角行列である打ち切りされたコンパクトな特異値分解行列であり、前記修正された対角行列は特異値要素をもつ前記対角行列に基づいて、ある閾値以上の特異値要素を1で置き換え、前記閾値未満の特異値要素を0で置き換えることによって決定され、各特異値要素についての前記閾値の値は各特異値要素の値に依存する、段階と;
前記平滑化されたデコード行列に基づいて、前記HOA音場表現の係数を周波数領域から空間領域にレンダリングする段階とを含む、
方法。 - 空間的信号Wをバッファリングおよびシリアル化する段階であって、複数のチャネルについての時間サンプルw(t)が得られる段階と;
前記チャネルのそれぞれについて個々に時間サンプルw(t)を遅延線において遅延させる段階であって、対応するデジタル信号が得られる段階とをさらに含み、
前記遅延線が異なるラウドスピーカー距離を補償する、
請求項1記載の方法。 - 請求項1記載の方法をコンピュータに実行させる実行可能命令を記憶している非一時的なコンピュータ可読媒体。
- オーディオ再生のための音または音場の高次アンビソニックス(HOA)表現をデコードする装置であって、
前記HOA音場表現の係数をデコードするよう構成されたデコーダを有しており、前記デコーダは:
混合行列Gおよびモード行列
前記平滑化されたデコード行列は、第一のデコード行列
前記モード行列のエルミート転置された混合行列GHとの積のコンパクトな特異値分解が
前記平滑化されたデコード行列に基づいて、前記HOA音場表現の係数を周波数領域から空間領域にレンダリングするよう構成されたレンダラーとを含む、
装置。
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