NL1029844C2

NL1029844C2 - Werkwijze, inrichting en computerleesbaar medium om een 2-kanaalvirtueelgeluid weer te geven gebaseerd op de luisteraarpositie.

Info

Publication number: NL1029844C2
Application number: NL1029844A
Authority: NL
Inventors: Sun-Min Kim; Joon-Hyun Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2007-07-06
Also published as: NL1029844A1; US20060062410A1; KR101118214B1; CN1753577A; US7860260B2; CN1753577B; KR20060026730A

Description

Titel: Werkwijze, inrichting en computerleesbaar medium om een 2- kanaalvirtueelgeluid weer te geven gebaseerd op de luisteraarpositie.

Kruisreferentie naar gerelateerde aanvragen

[0001] Deze aanvrage roept prioriteit in van de Koreaanse octrooiaanvrage Nr. 2004-75580, ingediend op 21 september 2004 bij het Koreaanse Bureau voor de Intellectuele eigendom, welke hierin door referentie in het geheel is 5 opgenomen.

Achtergrond van de uitvinding 1. Gebied van de uitvinding

[0002] Het onderhavige algemene inventieve concept heeft betrekking op 10 een virtueelgeluidsweergavesysteem en meer in het bijzonder, op een werkwijze om een virtueel geluid weer te geven en een inrichting om een 2-kanaalvirtueelgeluid uit een 5.1 kanaal(of 7.1 kanaal of meer)geluid weer te geven gebruik makend van een twee-kanaalluidsprekersysteem.

15 2. Beschrijving van de stand van de techniek

[0003] Een virtueelgeluidsweergavesysteem kan kenmerkend hetzelfde surroundgeluidseffect verschaffen als gedemoduleerd in een 5.1 kanaalsysteem gebruik makend van slechts twee luidsprekers.

20 [0004] Een technologie gerelateerd aan het conventionele virtueelgeluidsweergavesysteem wordt geopenbaard in WO 99/49574 (PCT/AU99/00002, ingediend op 6 januari 1999, genaamd Audio signaal verwerkingmethode en inrichting). In de geopenbaarde technologie wordt een meerkanaalaudiosignaal gedownmixed naar een 2-kanaalaudiosignaal 25 met gebruikmaking van een hoofdgerelateerde overdrachtsfunctie (HRTF).

102 98 44 2

[0005] Fig. 1 is een blokschema dat het conventionele virtueelgeluidsweergavesysteem illustreert. Verwijzend naar figuur 1, wordt een 5.1 kanaalaudiosignaal ingevoerd. Het 5.1 kanaalaudiosignaal omvat een linksvoorkanaal 2, een rechtsvoorkanaal, een middenvoorkanaal, een 5 linkersurroundkanaal, een rechtersurroundkanaal, en een lage-frequency (LFE) kanaal 13. Linker en rechter impulsresponsiefuncties worden op elk kanaal toegepast. Daarom wordt een linksvoor impulsresponsiefunctie 4 voor een linkeroor geconvolueerd met een linksvoorsignaal 3 ten opzichte van het linksvoorkanaal 2 in een convolutiebewerking 6. De linksvoor 10 impulsresponsiefunctie 4 gebruikt de hoofdgerelateerde overdrachtsfunctie als een impulsresponsie die in een ideaal spijkerpatroon wordt ontvangen door het linkeroor uitgevoerd door een linksvoorkanaalluidspreker, die is gepositioneerd op een ideale positie. Een uitgangssignaal 7 van de convolutiebewerking 6 wordt gemixed in een linkerkanaalsignaal 10 voor 15 koptelefoons. Op een zelfde wijze wordt met een convolutiebewerking 8 een linksvoor impulsresponsiefunctie 5 voor een rechteroor geconvolueerd met het linksvoorsignaal 3 om een uitgangssignaal 9 dat wordt gemixed met een rechterkanaalsignaal 11 te generen. Daarom vereist de opstelling van figuur 1 12 convolutiebewerkingen voor het 5.1 kanaalaudiosignaal. Uiteindelijk 20 als de signalen die in het 5.1 kanaal audiosignaal zijn inbegrepen, worden weergegeven als 2-kanaalsignalen door het combineren van overdrachtsfuncties en het downmixen, is het mogelijk om hetzelfde surroundgeluidseffect te verkrijgen als wanneer de signalen het 5.1 kanaalaudiosignaal worden weergegeven als meerkanaalsignalen.

25

[0006] Desondanks heeft een systeem voor het ontvangen van een 5.1 kanaal(of 7.1 kanaal)geluidsinvoer en voor het weergeven van virtueel geluid met gebruikmaking van een 2-kanaalluidsprekersysteem, een nadeel door dat, aangezien de hoofdgerelateerde overdrachtsfunctie wordt bepaald 30 ten opzichte van een vooraf bepaalde luisteraarpositie binnen het 2- 10 2 98 44 3 kanaalluidsprekersysteem, een stereofonische gewaarwording aangrijpend afneemt als een luisteraar zich buiten de vooraf bepaalde luisterpositie bevindt.

5 Samenvatting van de uitvinding

[0007] Het onderhavige algemene inventieve concept verschaft een werkwijze voor het weergeven van een 2-kanaalvirtueelgeluid en een inrichting om een optimaal stereogeluid te genereren door het meten van een luisteraarpositie en het compenseren van uitgangsniveaus en 10 tijdvertragingwaarden van twee luidsprekers als een luisteraar zich buiten een vooraf bepaalde luisteraarpositie bevindt (i.e., een meest effectieve positie).

[0008] Aanvullende aspecten en voordelen van het onderhavige algemene 15 inventieve concept zullen deels worden verstrekt in de beschrijving die volgt en zullen deels duidelijk zijn vanuit de beschrijving, of kunnen worden geleerd door gebruik van het algemene inventieve concept.

[0009] Het voorgaande en/of andere aspecten en voordelen van het 20 onderhavige algemene inventieve concept kunnen worden bereikt door het verschaffen van een werkwijze voor het weergeven van een virtueel geluid dat het genereren van een 2-kanaalvirtueelgeluid uit een meerkanaal geluid omvat, het meten van een luisteraarpositie ten opzichte van twee luidsprekers, het generen van een luisteraarpositiecompensatiewaarde door 25 het berekenen van uitgangsniveaus en tijdvertragingen van de twee luidsprekers gebaseerd op de waargenomen luisteraarpositie, en het compenseren van uitgangswaarden van het gegenereerde 2-kanaalvirtueelgeluid gebaseerd op de luisteraarpositiecompensatiewaarde.

102 98 44 4

[0010] Het voorgaande en/of andere aspecten en voordelen van het onderhavige algemene inventieve concept kunnen ook worden bereikt door het verschaffen van een virtueelgeluidsweergaveinrichting die een virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule omvat voor het verwerken van een 5 meerkanaalgeluidsstroom tot 2-kanaalvirtueelgeluidssignalen, en een luisteraarpositiecompensator om een luisteraarpositiecompensatiewaarde te berekenen gebaseerd op een luisteraarpositie en om niveaus en tijdvertragingen van de 2-kanaalvirtueelgeluidssignalen te compenseren die zijn verwerkt door de virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule. De 10 luisteraarpositiecompensator kan een luisteraarpositiesensor omvatten om een hoek en een afstand van de luisteraarpositie ten opzichte van een middenpositie van twee luidsprekers te meten, een luisteraarpositiecompensatiewaardecalculator om uitgangsniveaus en tijdvertragingen van de twee luidsprekers te berekenen, gebaseerd op de 15 hoek en de afstand tussen de luisteraarpositie en de middenpositie van de twee luidsprekers gemeten door de luisteraarpositiesensor, en een luisteraarpositiecompensatieverwerkingmodule om de 2-kanaalvirtueelgeluidssignalen te compenseren, die zijn gebaseerd op de uitgangsniveaus en tijdvertragingen van de twee luidsprekers berekend 20 door de luisteraarpositiecompensatiewaardecalculator.

Korte beschrijving van de tekeningen

[0011] Deze en/of andere aspecten en voordelen van het onderhavige algemene inventieve concept zullen duidelijk worden en meer gemakkelijk 25 worden gewaardeerd uit de volgende beschrijving van de uitvoeringsvormen, genomen in combinatie met de begeleidende tekeningen, waarin:

[0012] Fig. 1 een blokschema is dat een conventioneel 30 virtueelgeluidsweergavesysteem illustreert; 102 98 44 5

[0013] Fig. 2 een blokschema is, dat een virtueelgeluidsweergaveinrichting volgens een uitvoeringsvorm van het onderhavige algemene inventieve concept is;

[0014] Fig. 3 een gedetailleerd blokschema is, dat een 5 virtueelgeluidssignaalverwerkingsmodule van de virtueelgeluidsweergaveinrichting van Fig. 2 illustreert;

[0015] Fig. 4 een stroomschema is, dat een werkwijze voor het weergeven van een virtueel geluid gebaseerd op een luisteraarpositie illustreert volgens een uitvoeringsvorm van het onderhavige algemene inventieve concept; en 10 [0016] Fig. 5 een schema is dat de geometrie van de twee luidsprekers en een luisteraar illustreert.

Gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen [ 0017] Verwijzing wordt nu in detail gemaakt naar de uitvoeringsvormen 15 van het onderhavige algemene inventieve concept, waarvan voorbeelden worden geïllustreerd in de bijgaande tekeningen, waarin dezelfde verwijzingscijfers steeds naar dezelfde elementen verwijzen. De uitvoeringsvormen worden hieronder beschreven om het onderhavige algemene inventieve concept uit te leggen onder verwijzing naar de figuren.

20

[0018] Fig. 2 is een blokschema dat een virtueelgeluidsweergaveinrichting illustreert volgens een uitvoeringsvorm van het onderhavige inventieve concept.

25 [0019] Verwijzend naar fig. 2, omvat de virtueelgeluidsweergaveinrichting een virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule 210, een luisteraarpositiesensor 230, een luisteraarpositiecompensatiewaardecalculator 240, en een luisteraarpositiecompensatiewaardeverwerkingmodule 220.

30 102 98 44 6

[0020] De virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule 210 converteert een 5.1 kanaal (of 7.1 kanaals, of meer) meerkanaalaudiostroom naar 2-kanaalaudiogegevens, welke een stereofonische gewaarwording aan de luisteraar verschaffen.

5

[0021] De luisteraar kan een meerkanaalstereofonischeffect ontdekken van het geluid dat is weergegeven door de virtueelgeluidsverwerkingmodule 210. Desondanks kan de luisteraar, wanneer de luisteraar van de vooraf bepaalde luisteraarpositie (i.e. de meest effectieve positie) af gaat, een 10 achteruitgang in de stereofonische gewaarwording ontdekken.

[0022] Daarom kan volgens uitvoeringsvormen van het onderhavige algemene inventieve concept, wanneer de luisteraar van de vooraf bepaalde luisteraarpositie af gaat, een optimaal stereogeluid worden gegenereerd 15 door het meten van een luisteraarpositie en het compenseren van uitgangsniveaus en tijdvertragingwaarden door de virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule 210 naar twee luidsprekers 250 en 260 (i.e. een linker luidspreker en een rechter luidspreker). Dat wil zeggen dat de luisteraarpositiesensor 230 een hoek en een afstand van een 20 luisteraarpositie meet ten opzichte van een middenpositie van de twee luidsprekers 250 en 260.

[0023] De luisteraarpositiecompensatiewaardecalculator 240 calculeert de uitgangsniveaus en tijdvertragingwaarden van de twee luidsprekers 250 en 25 260, gebaseerd op de hoek en de afstand tussen de luisteraarpositie waargenomen door de luisteraarpositiesensor 230, en de middenpositie van de twee luidsprekers 250 en 260.

[0024] De luisteraarpositiecompensatiewaardeverwerkingmodule 220 30 compenseert de 2-kanaalvirtueelgeluidssignalen, verwerkt door de 102 98 44 7 virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule 210 door een optimale waarde geschikt voor de luisteraarpositie gebruik makend van de uitgangsniveaus en de tijdvertragingwaarden van de twee luidsprekers 250 en 260, berekend door de luisteraarpositiecompensatiewaardecalculator 240. Met andere 5 woorden, de luisteraarpositiecompensatiewaardeverwerkingmodule 220 past de uitgangsniveaus en de tijdvertragingwaarden aan, die zijn ontvangen van het virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule 210 volgens invoer van de luisteraarpositiecompensatiewaardecalculator 240.

10 [0025] Tenslotte wordt de 2-kanaalvirtueelgeluidssignalenuitvoer uitgevoerd door de luisteraarpositiecompensatiewaardeverwerkingmodule 220 naar de linker en rechter luidsprekers 250 en 260.

[0026] Fig. 3 is een gedetailleerd blokschema dat de 15 virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule 210 van fig. 2 illustreert.

[0027] Verwijzend naar fig. 3, wordt het virtueel surroundfilter 320 wordt ontworpen door het gebruikmaken van een hoofdgerelateerde overdrachtsfunctie (HRTF) en genereert geluidsbeelden van de linker en 20 rechterzijde van een luisteraar vanuit linker en rechter surroundkanaalgeluidssignalen Ls en Rs. Een virtueel achterfilter 330 genereert geluidsbeelden van linker- en rechterachterzijden van de luisteraar vanuit linker- en rechterachterkanaalgeluidssignalen Lb en Rb. Een geluidsbeeld verwijst naar een locatie van waaruit de luisteraar 25 waarneemt dat een geluid ontstaat binnen een twee- of driedimensionaal geluidsveld. Een versterking- en vertragingcorrectiefilter 310 compenseert versterking- en vertragingwaarden van linker-, midden-, LFE-, en rechterkanaalgeluidssignalen voor een verandering in versterking en vertraging geïnduceerd in de linker surround Ls, rechter surround R$, 30 rechter achter Rb, en linker achter Lb kanaalgeluidssignalen door het 102 98 44 8 virtueel surroundfilter 320 en respectievelijk het achter filter 330. Het virtueel surroundfilter 320 en het virtueel achterfilter 330 voeren elk een linker signaal en een rechter virtueel signaal uit die worden toegevoegd bij de geluidssignalenuitvoer door het versterking- en vertragingcorrectiefilter 5 310 en uitgevoerd door linker en rechter luidsprekers 380 en respectievelijk 390. De linker en rechter virtueelgeluidssignalenuitvoer van het virtuele surroundfilter 320 en het virtuele achterfilter 330 worden aan elkaar toegevoegd door eerste en tweede toevoegers 360 en respectievelijk 370. Verder worden de toegevoegde linker en rechter virtuele geluidssignalen 10 uitgevoerd door de eerste en tweede toevoegers 360 en 370 en worden daarna toegevoegd aan de geluidssignalenuitvoer van het versterking- en vertragingcorrectiefilter 310 door derde en vierde toevoegers 340 en 350 en uitgevoerd naar linker en rechter luidsprekers 380 en respectievelijk 390.

15 [0028] Fig. 3 illustreert het verwerken van een virtueelgeluidssignaal van 7.1 kanalen. Als een 5.1 kanaalgeluid wordt verwerkt, aangezien waarden van de linker- en rechterachterkanaalgeluidssignalen Lb en Rb zijn voor het 5.1 kanaalgeluid, wordt het virtueel achterfilter 330 niet gebruikt en/of kan worden weggelaten.

20

[0029] Fig. 4 is een stroomschema dat een werkwijze voor het weergeven van een virtueel geluid illustreert, gebaseerd op een luisteraarpositie volgens een uitvoeringsvorm van het onderhavige algemene inventieve concept.

25

[0030] Verwijzend naar fig. 4, worden de 2-kanaalstereogeluidssignalen gegenereerd uit meerkanaalgeluidssignalen, gebruik makend van een virtueelgeluidsbewerkingsalgoritme in bewerkingen 420 en 440.

30 [0031] Een luisteraarpositie wordt gemeten in bewerking 410.

102 98 44 9

[0032] Een afstand r en hoek Θ van de luisteraarpositie ten opzichte van een middenpositie van twee luidsprekers worden gemeten in bewerking 430. Zoals is geïllustreerd in fig. 5, refereert de middenpositie van de twee 5 luidsprekers aan een positie die zich halverwege tussen de twee luidsprekers bevindt. Dus zoals is geïllustreerd in fig. 5, als de middenpositie van de twee luidsprekers is gepositioneerd aan de rechterzijde van de luisteraarpositie, is de hoek Θ positief, en als de middenpositie van de twee luidsprekers is gepositioneerd aan de linkerzijde 10 van de luisteraarpositie dan is de hoek Θ negatief. Een verscheidenheid aan werkwijzen voor het meten van de luisteraarpositie kan worden gebruikt bij de uitvoeringsvormen van het onderhavige algemene inventieve concept. Bijvoorbeeld kunnen een irisdetectiemethode en/of een spraakbronlokalisatiemethode worden gebruikt. Aangezien deze methoden 15 bekend zijn en niet het voornaamst zijn in de uitvoeringsvormen van het onderhavige algemene inventieve concept, zullen gedetailleerde beschrijvingen daarvan niet worden verschaft.

[0033] Uitgangsniveaus en tijdvertragingwaarden van de twee luidsprekers 20 die corresponderen met de luisteraarpositiecompensatiewaarden worden berekend gebaseerd op de afstand r en de hoek Θ tussen de waargenomen luisteraarpositie en de middenpositie van de twee luidsprekers in bewerking 450. Alhoewel enkele van de uitvoeringsvormen van het onderhavige algemene inventieve concept een luisteraarpositie bepalen ten opzichte van 25 het midden van twee luidsprekers, kan de luisteraarpositie op alternatieve wijze worden bepaald ten opzichte van ander punten in het luidsprekersysteem. Bijvoorbeeld kan de luisteraarpositie worden bepaald ten opzichte van één van de twee luidsprekers.

102 98 44 10

[0034] Een afstand rl tussen een linker luidspreker en de luisteraarpositie en een afstand r2 tussen een rechter luidspreker en de luisteraarpositie worden gegeven door vergelijking 1: 5 [Vergelijking 1] n = Vrj + d2-2rdsinö,r2 = VivTdT+^rdsïnö

[0035] Hierin verwijst r naar de afstand tussen de luisteraarpositie en de middenpositie van de twee luidsprekers. In een geval waarbij het moeilijk 10 kan zijn om een werkelijke afstand te verkrijgen, kan worden aangenomen dat r een vooraf bepaalde waarde is. Bijvoorbeeld kan worden aangenomen dat de vooraf bepaalde waarde 3 meter is. d verwijst naar een afstand tussen de middenpositie van de twee luidsprekers en een van de twee luidsprekers.

15 [ 0036] Een uitgangsniveauversterking g kan worden verkregen voor twee gevallen gebaseerd op een model in het vrije veld en een model in het nagalm veld. Wanneer een luisterruimte een vrij veld benadert (i.e., waarin een geluid niet neigt tot echoën), dan wordt de uitgangsniveauversterking g 20 weergegeven door vergelijking 2: [Vergelijking 2] n g= — r ï 25 [0037] Wanneer de luisterruimte niet het vrije veld benadert (i.e., waarin een geluid neigt tot echoën of galmen), wordt de uitgangsniveauversterking g gegeven door vergelijking 3 die gebruik maakt van een totaal gemiddelde vierkantsdrukformule van een direct en galmend geluidsveld: 102 8 4 11 [Vergelijking 3] _ r, Α + 16πτ2 S r2\ A + 16m\2 5 [0038] Hierin verwijst A naar een totaal geluidsabsorptie (absorptiegebied), en een waarde van A hangt af van de karakteristieken van de luisterruimte. Dienovereenkomstig in een geval waarin het moeilijk is om het absorptievermogen van de luisterruimte te bepalen, kan A worden verkregen door het maken van aannames. Bijvoorbeeld wanneer wordt 10 aangenomen dat de grootte van een kamer 3*8*5m3 is en een gemiddelde absorptiecoëfficiënt 0.3 is, dan wordt aangenomen dat A 47.4m2 is. Op alternatieve wijze kunnen de karakteristieken van de luisterruimte vooraf experimenteel worden bepaald. Een tijdvertraging Δ gegenereerd door verscheidenheid van de afstanden tussen de luisteraarpositie en de twee 15 luidsprekers, wordt berekend door gebruik te maken van vergelijking 4: [Vergelijking 4] Δ = int eger^^—— c 20 [0039] Hierin verwijst Fs naar een schakelfrequentie, c naar een geluidssnelheid, en integer verwijst naar een functie om af te ronden naar het dichtstbijzijnde gehele getal.

[0040] In bewerking 460 worden de gecompenseerde 2-25 kanaalstereogeluidssignalen gegenereerd door het aanpassen van de virtuele 2-kanaalstereogeluidssignalen om de uitgangsniveaus en de tijdvertragingwaarden die in bewerking 450 zijn berekend te weerkaatsen.

102 98 44 12

[0041] In bewerking 470 wordt een 2-kanaalstereogeluid, gebaseerd op de luisteraarpositie, gerealiseerd. Dus zelfs als de luisteraar zich buiten de vooraf bepaalde luisteraarpositie (i.e. de meest effectieve positie) bevindt, zal de stereofonische gewaarwording geproduceerd door de 5 virtueelgeluidsverwerkingmodule 210 (zie Fig. 2) niet achteruitgaan. De luisteraarpositie en de karakteristieken van de luisterruimte zijn kenmerkend niet weerkaatst in de hoofdgerelateerde overdrachtsfunctie die is gebruikt voor het bewerken van het virtueel geluidssignaal. Desondanks gebruiken de uitvoeringsvormen van het onderhavige algemene inventieve 10 concept een luisteraarpositiecompensatiewaarde die de luisteraarpositie en de karakteristieken van de luisterruimte weerkaatst om een stereogeluid weer te geven dat is geoptimaliseerd voor een specifieke luisteraarpositie. Aangezien het moeilijk is om effectief een werkelijke luisterruimte in ware tijd modelleren, kunnen benaderingswaarden worden berekend door gebruik 15 te maken van de hierboven beschreven procedures.

[0042] Daarom worden uitgangswaarden die zijn verwerkt met gebruikmaking van het virtueelgeluidsverwerkingalgoritme gecompenseerd om geschikt te worden voor de luisteraarpositie gebruik makend van de 20 luisteraarpositiecompensatiewaarde. In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld kan, wanneer de gemeten hoek Θ tussen de luisteraarpositie en de middenpositie van de twee luidsprekers positief is, alleen een linkerkanaalwaarde Xl van de uitgangswaarden worden gecompenseerd, en een rechterkanaalwaarde Xr kan niet worden 25 gecompenseerd, zoals beschreven in vergelijking 5: [Vergelijking 5] y* (»)=**(«) 102 98 44 13

[0043] Als de gemeten hoek Θ negatief is, kan alleen de rechterkanaalwaarde Xr van de uitgangswaarden worden gecompenseerd, en de linkerkanaalwaarde Xl kan niet worden gecompenseerd zoals beschreven in vergelijking 6: 5 [Vergelijking 6] **(«). yR(»h - **(*-Δ) U;

[0044] Daarom wordt wanneer een rechterkanaaluitgangswaarde Yr en een 10 linkerkanaaluitgangswaarde Yl worden weergegeven door de twee luidsprekers, een geoptimaliseerd stereogeluid, dat geschikt is voor de luisteraarpositie, gegenereerd.

[0045] De werkwijze van fig. 4 kan herhaaldelijk worden uitgevoerd om een 15 virtueel geluid voor herhaaldelijke veranderingen in de luisteraarpositie te compenseren. Met andere woorden, de luisteraarpositie kan doorlopend worden gemeten in de bewerking 410 om te bepalen of een verandering in de luisteraarpositie is voorgekomen. Op een zelfde wijze kan het virtueel stereogeluid doorlopend worden gegenereerd uit het 20 ingangsmeerkanaalgeluid in de bewerkingen 420 en 440. Dus als een verandering in de luisteraarpositie wordt gemeten in de bewerking 410, kan het virtuele stereo geluid, dat is gegenereerd in operatie 440, worden gecompenseerd door het uitvoeren van de bewerkingen, 430, 450, 460 en 470.

25

[00046] Bovendien moet worden begrepen dat, ondanks dat verschillende uitvoeringsvormen van het onderhavige algemene inventieve concept verwijzen naar een 'luisteraarpositie', het virtueel geluid op alternatieve wijze kan worden ontvangen op een geluidsontvangstpositie waar het geluid 1029844 14 kan worden ontvangen en gedemoduleerd. Bijvoorbeeld kan het virtueel geluid worden gedemoduleerd, opgenomen, getest etc. door een apparaat op de geluidsontvangstpositie.

5 [0047] Uitvoeringsvormen van het onderhavige algemene inventieve concept kun worden geschreven als computerprogramma's, opgeslagen op computerleesbare opnamemedia, en gelezen en uitgevoerd door computers. Voorbeelden van zulke computerleesbare opnamemedia omvatten magnetische opslagmedia, e.g., ROM, floppy disks, harddisks, etc., optische 10 opnamemedia, e.g., Cd-rom's, DVDs, etc. en opslagmedia zoals draaggolven, e.g. transmissie over het Internet. De computerleesbare opnamemedia kunnen ook worden gedistribueerd over een netwerk of een gekoppeld computersysteem teneinde de computerleesbare code op te slaan en uit te voeren op een gedecentraliseerde manier.

15

[0048] Zoals hierboven beschreven, volgens de uitvoeringsvormen van het onderhavige algemene inventieve concept, zelfs als de luisteraar naar 5.1 kanaal (of 7.1 kanaal of meer) geluid, gebruik makend van 2* kanaalluidsprekers luistert, kan de luisteraar dezelfde stereofonische 20 gewaarwording opmerken als wanneer hij naar een meerkanaalluidsprekersysteem luistert. Daarom kan de luisteraar genieten van DVDs die zijn gecodeerd in 5.1 kanalen (of 7.1 kanalen of meer) gebruik makend van slechts een conventioneel 2-kanaalluidsprekersysteem zonder additionele luidsprekers aan te schaffen. Bovendien neemt de stereofonische 25 gewaarwording in een conventioneel virtueel geluidssysteem dramatisch af als de luisteraar van de specifieke luisteraarpositie binnen het 2-kanaals luidsprekersysteem af gaat. Desalniettemin kan de luisteraar door het gebruik maken van werkwijzen, systemen, inrichtingen en computerleesbare opnamemedia van het onderhavige algemene inventieve 10 2 9 8 44 15 concept, een optimale stereofonische gewaarwording opmerken ongeacht of de luisteraarpositie verandert.

[0049] Ondanks dat een aantal uitvoeringsvormen van het onderhavige 5 algemene inventieve concept is getoond en beschreven, zullen de vakmannen zich realiseren dat wijzigingen binnen deze uitvoeringsvormen kunnen worden gemaakt zonder af te wijken van de principes en het karakter van het onderhavige inventieve concept, waarvan het kader is gedefinieerd in de bijgevoegde conclusies en hun equivalenten.

10 102 98 44

Claims

1. Werkwijze voor het weergeven van een virtueel geluid, waarbij de werkwijze omvat: het generen van een 2-kanaalvirtueelgeluid uit een meerkanaalgeluid; 5 het waarnemen van een luisteraarpositie ten opzichte van twee luidsprekers; het generen van een luisteraarpositiecompensatiewaarde door het berekenen van uitgangniveaus en tijdvertragingen van de twee luidsprekers gebaseerd op de waargenomen luisteraarpositie; en 10 het compenseren van de uitgangswaarden van het gegenereerde 2- kanaalvirtueelgeluid gebaseerd op de gegenereerde luister aarp ositiecompensatie waarde.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het waarnemen van de 15 luisteraarpositie het meten van een hoek en een afstand van de luisteraarpositie ten opzichte van een middenpositie van de twee luidsprekers omvat.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de hoek positief is als de 20 middenpositie van de twee luidsprekers is gepositioneerd aan de rechterzijde van de luisteraarpositie, en de hoek negatief is als de middenpositie van de twee luidsprekers is gepositioneerd aan de linkerzijde van de luisteraarpositie.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het generen van de luisteraarpositiecompensatiewaarde het berekenen van de uitgangsniveaus en de tijdvertragingen van de twee luidsprekers gebaseerd op de afstand en 1029844 de hoek tussen de luisteraarpositie en de middenpositie van de twee luidsprekers omvat.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de uitgangsniveaus en de 5 tijdvertragingen van de twee luidsprekers worden berekend door een van de volgenden: r. n (ÏÏ7Ï6^~ Fs(rx-r2) g = ~’OÏ 8 ~ r2\ A+16w,2 en A= in^eger ~ 10 waarin r, = Vn + d2-2rdsin05/*2 = -s/n + & + 2rdsinö , A verwijst naar een totale geluidsabsorptie in een luisterruimte, F8 verwijst naar een schakelfrequentie, c verwijst naar een geluidssnelheid, r verwijst naar een afstand tussen de luisteraarpositie en de middenpositie van de twee 15 luidsprekers, Θ verwijst naar een hoek tussen de luisteraarpositie en de middenpositie van de twee luidsprekers, en d verwijst naar een helft van een afstand tussen de twee luidsprekers.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin het compenseren van de 20 uitgangswaarden van het gegenereerde 2-kanaalvirtueelgeluid het aanpassen van niveaus en tijdvertragingen van het gegenereerde virtueel geluid omvat om deze geschikt te maken voor de luisteraarpositie gebaseerd op de gegenereerde luisteraarpositiecompensatiewaarde.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarin een linker kanaal niveauwaarde Xl van het virtuele geluid wordt gecompenseerd door 102 98 44 als de gemeten hoek Θ positief is , en een rechter kanaal niveauwaarde Xr wordt uitgevoerd zoals deze is, en de rechter kanaal niveauwaarde Xr van het virtuele geluid wordt gecompenseerd door ( Λ yi M=(n)> yR M = - \s) 5 als de gemeten hoek Θ negatief is, en de linker kanaal niveauwaarde Xl wordt uitgevoerd zoals deze is.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin: 10 het generen van het 2-kanaalvirtueelgeluid uit het meerkanaalgeluid het doorlopend genereren van het 2-kanaals virtuele geluid omvat; het waarnemen van de luisteraarpositie ten opzichte van de twee luidsprekers het doorlopend waarnemen van de luisteraarpositie ten 15 opzichte van de twee luidsprekers omvat; en het genereren van de luisteraarpositiecompensatiewaarde het berekenen van de uitgangsniveaus en de tijdvertragingen van de twee luidsprekers omvat, gebaseerd op de waargenomen luisteraarpositie wanneer een verandering in de luisteraarpositie wordt waargenomen. 20

9. Werkwijze voor het weergeven van een virtueel geluid, waarbij de werkwijze omvat: het produceren van een virtueel geluid in een luidsprekersysteem; en 25 het aanpassen van het geproduceerde virtueel geluid volgens de verandering in de luisteraarpositie wanneer een luisteraar van positie verandert binnen het luidsprekersysteem.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij: <02 98 44 het produceren van een virtueel geluid het creëren van een geluidsbeeld op een vooraf bepaalde luisteraarpositie omvat; en het aanpassen van het geproduceerde virtueel geluid het creëren van een geluidsbeeld op een werkelijke luisteraarpositie omvat die verschilt 5 van de vooraf bepaalde luisteraarpositie.

11. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij het aanpassen van het virtueel geluid het handhaven van een stereofonisch geluid omvat ongeacht de luisteraarpositie. 10

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij het luidsprekersysteem een eerste luidspreker en een tweede luidspreker omvat, en het produceren van het virtueel geluid omvat: het ontvangen van een aantal kanaalsignalen corresponderend met 15 een meerkanaalluidsprekersysteem; en het bepalen van een eerste virtueel geluidssignaal dat door de eerste luidspreker wordt uitgevoerd en een tweede virtueel geluidssignaal dat door de tweede luidspreker wordt uitgevoerd volgens één of meer hoofdgerelateerde overdrachtsfuncties die afhangen van een vooraf bepaalde 20 luisteraarpositie binnen het luidsprekersysteem.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij het aanpassen van het virtueel geluid omvat: het waarnemen van een luisteraarpositie ten opzichte van de eerste 25 en tweede luidsprekers; en het aanpassen van tenminste één van de eerste en tweede virtuele signalen volgens de waargenomen luisteraarpositie. 102 98 44

14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij het aanpassen van het tenminste ene van de eerste en tweede virtuele signalen omvat het aanpassen van tenminste één van: een versnelling van de tenminste ene van de eerste en tweede 5 virtuele signalen; en een vertraging van de tenminste ene van de eerste en tweede virtuele signalen.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij de versnelling van de 10 tenminste ene van de eerste en tweede virtuele signalen wordt aangepast volgens: fi g = ~ r» als de karakteristieken van een luisterruimte worden bepaald om een vrij 15 ruimteveld te benaderen; en _ r, Ia + 1 ójvrl ^ r2 yA + lónr* als de karakteristieken van de luisterruimte worden bepaald om niet een vrij ruimteveld te benaderen, waarin ri een afstand is tussen de eerste 20 luidspreker en de luisteraarpositie, r2 een afstand is tussen de tweede luidspreker en de luisteraarpositie, en A een geluidsabsorptiecoëfficiënt is.

16. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij de vertraging van de tenminste ene van de eerste en tweede virtuele signalen wordt aangepast 25 volgens: c 102 98 44 waarin Fs een schakelfrequentie representeert, ri een afstand is tussen de eerst luidspreker en de luisteraarpositie, r2 een afstand is tussen de tweede luidspreker en de luisteraarpositie, c een geluidssnelheid is en I integer | een functie is die afrondt naar het dichtstbijzijnde hele getal. 5

17. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij het aanpassen van het virtueel geluid omvat: het waarnemen van een luisteraarpositie in het luidsprekersysteem; 10 het selecteren van een luidspreker die zich het meest dichtbij de luisteraarpositie bevindt; en het aanpassen van een virtueel signaal van de geselecteerde luidspreker volgens: Y(n)= gxx(n-A) 15 waarin x(n) het virtueel signaal is, g een aangepaste versterkingsfactor is, Δ een aangepaste vertragingswaarde is en Y(n) een aangepast uitgangsvirtueelsignaal is.

18. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij het produceren van het 20 virtuele geluid in het luidsprekersysteem omvat één van: het produceren van tweekanaalsignalen die het virtueel geluid van een 5.1 kanaalsignaal hebben; en het produceren van tweekanaalsignalen die het virtuele geluid van een 7.1 kanaalsignaal hebben. 25

19. Werkwijze voor het reproduceren van een virtueel geluid terwijl een stereofonisch geluid behouden blijft ongeacht de positie waar het geluid wordt ontvangen, waarbij de werkwijze omvat: 102 98 44 het bepalen van virtuele geluidssignalen om ten minste drie kanaalsignalen weer te geven in een tweeluidsprekersysteem volgens één of meer hoofd gerelateerde overdrachtsfuncties die zijn bepaald op een meest effectieve positie van het tweeluidsprekersysteem; en 5 het toepassen van een positiespecifiekecompensatiefactor om rekening te houden met de afstand tussen de meest effectieve positie van het tweeluidsprekersysteem en een positie waar het geluid wordt ontvangen.

20. Een virtueelgeluidsweergaveinrichting, die omvat: een virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule om een meerkanaalgeluidsstroom te bewerken naar 2-kanaalvirtueelgeluidssignalen; en een luisteraarpositiecompensator om de luisteraarpositie -15 compensatiewaarde te berekenen gebaseerd op een luisteraarpositie en om uitgangs niveaus en tijdvertragingen te compenseren van de 2-kanaalvirtueelgeluidssignalen die zijn verwerkt door de virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule gebaseerd op de berekende luiste raarpositiecompensatiewaarde. 20

21. De inrichting volgens conclusie 20, waarbij de luisteraarpositiecompensator omvat: een luisteraarpositiesensor om een hoek en een afstand van de luisteraarpositie ten opzichte van een middenpositie van de twee 25 luidsprekers te meten; een luisteraarpositiecompensatiewaardecalculator om uitgangsniveaus en tijdvertragingen van de twee luidsprekers te berekenen gebaseerd op de afstand en de hoek tussen de luisteraarpositie en de middenpositie van de twee luidsprekers waargenomen door de 30 luisteraarpositiesensor; en 102 98 44 een luisteraarpositiecompensatieverwerkingmodule om de 2-kanaalvirtueelgeluidssignalen gebaseerd op de uitgangsniveaus en de tijdvertragingen van de twee luidsprekers te compenseren, gebaseerd op de uitgangsniveaus en de tijdvertragingen van de twee luidsprekers berekend 5 door de luisteraarpositiecompensatiewaardecalculator.

22. Inrichting om een virtueel geluid weer te geven, die omvat: een virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule om een virtueel geluid in een luidsprekersysteem te produceren; en 10 een luisteraarpositiecompensatiemodule om het geproduceerde virtuele geluid bij te werken volgens de luisteraarpositieverandering, wanneer een luisteraar van positie verandert binnen het luidsprekersysteem.

23. Inrichting volgens conclusie 22, waarbij de luisteraarpositiecompensatiemodule een stereofonisch geluid behoudt ongeacht de luisteraarpositie.

24. Inrichting volgens conclusie 23, waarbij: 20 het luidsprekersysteem een eerste luidspreker en een tweede luidspreker omvat; en de virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule omvat: een ingangsmodule om een aantal kanaalsignalen te ontvangen die corresponderen met een meerkanaalluidsprekersysteem; en 25 een of meer virtuele geluidsfilters om een eerste virtueelgeluidssignaal te bepalen om door de eerste luidspreker te worden uitgevoerd en een tweede virtueelgeluidssignaal om te worden uitgevoerd door de tweede luidspreker volgens een of meer hoofdgerelateerde overdrachtsfuncties die van een vooraf bepaalde luisteraarpositie binnen het 30 luidsprekersysteem afhangen. 102 98 44

25. Inrichting volgens conclusie 24,waarbij de luisteraarpositiecompensatiemodule omvat: een luisteraarpositiesensor om een luisteraarpoeitie waar te nemen 5 ten opzichte van de eerste en tweede luidsprekers; en een luisteraarpositiecompensatiewaardecalculator om een compensatiewaarde te berekenen om tenminste één van de eerste en tweede virtuele signalen aan te passen volgens de waargenomen luisteraarpositie, waarbij de luisteraarpositie wordt gedefinieerd door een hoek en een afstand 10 van een punt tussen de eerste en de tweede luidsprekers.

26. Inrichting volgens conclusie 25, waarbij de compensatiewaarde de tenminste één van de eerste en tweede virtuele signalen aanpast door het aanpassen van tenminste een van; 15 een versterking van de tenminste ene van de eerste en tweede virtuele signalen volgens de luisteraarpositie en karakteristieken van een luisterruimte; en een vertraging van de tenminste ene van de eerste en tweede virtuele signalen volgens de luisteraarpositie en karakteristieken van een 20 luisterruimte.

27. Inrichting volgens conclusie 22, waarbij de luisteraarpositiecompensatiemodule het virtueel geluid bijwerkt door het waarnemen van een luisteraarpositie in het luidsprekersysteem, het 25 selecteren van een luidspreker die zich het dichtst bij de luisteraarpositie bevindt, en het aanpassen van een virtueel signaal van de geselecteerde luidspreker volgens Y{n)= gx x(n- Δ), waarbij x(n) het virtueel signaal is, g een aangepaste versterkingsfactor is, Δ een aangepaste vertragingswaarde is, en Y(n) een aangepast uitgangsvirtueelsignaal is. 102 98 4

28. Een luidsprekersysteem, die omvat: een virtueelgeluidssignaalverwerkingmodule om een virtueel geluid te produceren; en 5 een geluidsontvangstpositiecompensatiemodule om het geproduceerde virtueel geluid aan te passen wanneer een geluidsontvangstpositie verandert volgens de geluidsontvangstpositieverandering.

29. Computerleesbaar medium dat een uitvoerbare code heeft om een virtueel geluid weer te geven, waarbij het medium omvat: een eerste code om een 2-kanaals virtueel geluid te genereren uit een meerkanaalgeluid; een tweede code om een luisteraarpositie waar te nemen ten 15 opzichte van twee luidsprekers; een derde code om een luisteraarpositiecompensatiewaarde te genereren door het berekenen van uitgangsniveaus en tijdvertragingen van de twee luidsprekers gebaseerd op de waargenomen luisteraarpositie; en een vierde code om de uitgangswaarden van het gegenereerde 2-20 kanaalvirtueelgeluid te compenseren gebaseerd op de gegenereerde luisteraarpositiecompensatiewaarde.

30. Computerleesbaar medium dat een uitvoerbare code heeft om een virtueel geluid weer te geven, waarbij het medium omvat: 25 een eerste code om een virtueel geluid in een luidsprekersysteem te produceren; en een tweede code om het geproduceerde virtueel geluid bij te werken wanneer een luisteraar van positie verandert binnen het luidsprekersysteem volgens de luisteraarpositieverandering. 30 102 98 44