TW201513686A - 用以將第一及第二輸入通道映射到至少一輸出通道之裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

用以將一輸入通道組態之一第一輸入通道及一第二輸入通道映射到一輸出通道組態之至少一個輸出通道之一裝置，其中各個輸入通道及各個輸出通道具有一方向其中一相聯結的揚聲器係相對於一中心收聽者位置定位，其中該裝置係經組配以將該第一輸入通道映射到該輸出通道組態之一第一輸出通道。該裝置係進一步經組配以執行下列中之至少一者：a)將該第二輸入通道映射到該第一輸出通道，包含藉施用一等化濾波器及一解相關濾波器中之至少一者至該第二輸入通道而處理該第二輸入通道，及b)儘管下述事實該第二輸入通道之一方向與該第一輸出通道之一方向間之一角偏差係小於該第二輸入通道與該第二輸出通道之一方向間之一角偏差及/或小於該第二輸入通道之該方向與該第三輸出通道之該方向間之一角偏差，藉該等第二與第三輸出通道間之汰選將該第二輸入通道映射到該等第二與第三輸出通道。

Description

用以將第一及第二輸入通道映射到至少一輸出通道之裝置及方法
本案係有關於將第一及第二輸入通道映射到至少一個輸出通道之裝置及方法，及更明確言之，適合用在不同揚聲器通道組態間之一格式轉換的裝置及方法。
空間音訊編碼工具為業界眾所周知且已經標準化，例如MPEG環繞標準。空間音訊編碼始於多個原先輸入，例如5或7個輸入通道，係藉其在一再生配置中的位置識別，例如識別為一左聲道、一中聲道、一右聲道、一左環繞聲道、一右環繞聲道、及一低頻加強(LFE)聲道。一空間音訊編碼器可從原先通道導出一或多個下混通道，此外，可推衍空間線索相關的參數資料，諸如通道同調值、通道間相位差、通道間時間差等中的通道間位準差。該等一或多個下混通道與指示該等空間線索之參數邊帶資訊一起發射給一空間音訊解碼器用以解碼該等下混通道及相聯結的參數資料以最終獲得輸出通道，其為原先輸入通道之近似版本。於輸出配置中之通道位置可固定，例如5.1格 式、7.1格式等。
又，空間音訊對象編碼工具為技藝界眾所周知且經標準化，例如MPEG SAOC標準(SAOC=空間音訊對象編碼)。與始於原先通道的空間音訊編碼相反，空間音訊對象編碼始於非自動專用於某些渲染再生配置的音訊對象。反而該等音訊對象於再生場景的位置具有彈性且可由使用者設定，例如藉將某些渲染資訊輸入空間音訊對象編碼解碼器內。另外或此外，渲染資訊可以額外邊帶資訊或母資料傳輸；渲染資訊可包括於再生配置中某個音訊對象欲放置之位置之資訊(例如隨著時間之經過)。為了獲得某個資料壓縮，多個音訊對象係使用SAOC編碼器編碼，其從該等輸入對象藉根據某個下混資訊，經由下混該等對象而計算一或多個傳送通道。又復，SAOC編碼器計算表示對象間線索的參數邊帶資訊，諸如對象層級差異(OLD)、對象同調值等。如同於SAC(SAC=空間音訊編碼)，對象間參數資料係針對個別時間/頻率拼貼塊計算。針對音訊信號之某個訊框(例如1024或2048樣本)，考慮多個頻帶(例如24、32或64頻帶)，因此針對各個訊框及各個頻帶提供參數資料。舉例言之，當一塊音訊有20訊框及當各個訊框被區分為32頻帶時，時間/頻率拼貼塊之數目為640。
期望再生格式亦即輸出通道組態(輸出揚聲器組態)可與輸入通道組態不同，其中輸出通道數目與輸入通道數目不同。因此，可能要求格式轉換以將該輸入通道組態之該等輸入通道映射到該輸出通道組態之該等輸出通道。
本發明之一目的係提出一種許可更明確言之，在不同揚聲器通道組態之一格式轉換之情況下改良聲音再生之裝置及方法。
此一目的係藉如請求項1之裝置及如請求項12之方法達成。
本發明之實施例提出一種用以將一輸入通道組態之一第一輸入通道及一第二輸入通道映射到一輸出通道組態之至少一個輸出通道之裝置，其中各個輸入通道及各個輸出通道具有其中一相聯結的揚聲器係相對於一中心收聽者位置定位的一方向，其中該裝置係經組配以：將該第一輸入通道映射到該輸出通道組態之一第一輸出通道；及下列中之至少一者a)將該第二輸入通道映射到該第一輸出通道，包含藉施用一等化濾波器及一解相關濾波器中之至少一者給該第二輸入通道而處理該第二輸入通道；及b)儘管實際上該第二輸入通道之一方向與該第一輸出通道之一方向間之一角偏差係小於該第二輸入通道之一方向與該第二輸出通道間之一角偏差及/或小於該第二輸入通道之該方向與該第三輸出通道之該方向間之一角偏差，藉由該等第二及第三輸出通道間之汰選將該第二輸入通道映射到該等第二及第三輸出通道。
本發明之實施例提出一種用以將一輸入通道組態之一第一輸入通道及一第二輸入通道映射到一輸出通道 組態之至少一個輸出通道之方法，其中各個輸入通道及各個輸出通道具有其中一相聯結的揚聲器係相對於一中心收聽者位置定位的一方向，該方法包含：將該第一輸入通道映射到該輸出通道組態之一第一輸出通道；及下列中之至少一者a)將該第二輸入通道映射到該第一輸出通道，包含藉施用一等化濾波器及一解相關濾波器中之至少一者給該第二輸入通道而處理該第二輸入通道；及b)儘管實際上該第二輸入通道之一方向與該第一輸出通道之一方向間之一角偏差係小於該第二輸入通道之一方向與該第二輸出通道間之一角偏差及/或小於該第二輸入通道之該方向與該第三輸出通道之該方向間之一角偏差，藉由該等第二及第三輸出通道間之汰選將該第二輸入通道映射到該等第二及第三輸出通道。
本發明之實施例係基於發現若使用一種辦法其係設計試圖保有映射到至少一個輸出通道之至少兩個輸入通道之空間分集，則即便於從多個輸入通道至較少數輸出通道之一下混方法之情況下仍可達成改良音訊再生。依據本發明之實施例，此點係藉將一等化濾波器及一解相關濾波器中之至少一者處理映射到相同輸出通道的該等輸入通道中之一者達成。於本發明之實施例中，此點係藉使用二輸出通道針對該等輸入通道中之一者生成一幻影源達成，其中之至少一者具有與該輸入通道之一角偏差係大於從該輸入通道至另一輸出通道之一角偏差。
於本發明之實施例中，施加一等化濾波器至該第二輸入通道且係經組配以升壓該第二輸入通道之一頻譜部分，其已知給予收聽者聲音來自該第二輸入通道位置之一相對應位置的印象。於本發明之實施例中，第二輸入通道之一仰角可大於該輸入通道映射到的該等一或多個輸出通道之一仰角。例如，與第二輸入通道相聯結的一揚聲器可在高於一水平收聽者平面之一位置，而與一或多個輸出通道相聯結的揚聲器可在該水平收聽者平面中之一位置。該等化濾波器係經組配以升壓於7kHz至10kHz之一頻率範圍的該第二通道之一頻譜部分。藉此方式處理該第二輸入通道，一收聽者可被給予聲音來自一高位之印象，即便其實際上並非來自一高位亦復如此。
於本發明之實施例中，該第二輸入通道係藉施用一等化濾波器處理，該等化濾波器經組配以處理該第二輸入通道以補償由該第二輸入通道與該第二輸入通道所映射之該等一或多個輸出通道之不同方向所造成的音色差。如此，由在錯誤位置的一揚聲器所再生之該第二輸入通道之音色可經操控使得一使用者可獲得該聲音源自於接近原先位置亦即第二輸入通道位置之另一位置的印象。
於本發明之實施例中，一解相關濾波器係施加至該第二輸入通道。施加一解相關濾波器至該第二輸入通道也給予收聽者由該第一輸出通道再生的聲音信號源自於位在該輸入通道組態中之不同位置的不同輸入通道之印象。舉例言之，該解相關濾波器可經組配以將頻率相依性衰減 及/或隨機化相位導入該第二輸入通道。於本發明之實施例中，該解相關濾波器可為一混疊濾波器經組配以將混疊信號部分導入該第二輸入通道，使得一收聽者可獲得透過該第一輸出通道再生之聲音信號源自於不同位置之印象。於本發明之實施例中，該解相關濾波器可經組配以以一指數衰減雜訊序列卷積該第二輸入通道以模擬該第二輸入通道中之漫反射。
於本發明之實施例中，等化濾波器及/或解相關濾波器之係數係基於一特定收聽室的一經度量之雙耳室脈衝響應(BRIR)設定或基於有關室聲學之實驗知識(其也考慮一特定收聽室)設定。如此，該個別處理以便將該等輸入通道之空間分集列入考慮可經由特定場景調適，諸如特定收聽室，其中該等信號欲利用該輸出通道組態再生。
10、30、50、60‧‧‧裝置
12、14、34、38、40‧‧‧輸入通道
16、36、42、44‧‧‧輸出通道
18、52、62‧‧‧方塊
20、22、24‧‧‧線圖
32‧‧‧濾波器
46、64‧‧‧加法器方塊
100、200‧‧‧3D音訊解碼器
102‧‧‧預渲染器/混合器電路
104、204‧‧‧通道信號
106‧‧‧對象信號
108‧‧‧對象母資料
110‧‧‧信號
112‧‧‧空間音訊對象編碼(SAOC)編碼器
114‧‧‧SAOC傳送通道
116‧‧‧統一語音及音訊編碼(USAC)編碼器
118、214‧‧‧信號空間音訊對象編碼光譜分布(SAOC-SI)
120、208‧‧‧對象信號
122‧‧‧預渲染對象信號
124‧‧‧OAM編碼器
126、212‧‧‧壓縮對象母資料資訊
128‧‧‧壓縮輸出信號MP4
202、220‧‧‧USAC解碼器
206、218、222‧‧‧預渲染對象信號
210‧‧‧SAOC傳送通道信號
216‧‧‧對象渲染器
224‧‧‧對象母資料(OAM)解碼器
226‧‧‧混合器
228‧‧‧通道信號
230‧‧‧32通道揚聲器
232‧‧‧格式轉換電路
234‧‧‧5.1揚聲器系統
236‧‧‧雙耳渲染器
238‧‧‧耳機
240‧‧‧下混器
242‧‧‧控制器
244、246、248‧‧‧信號
300‧‧‧水平收聽者平面
302‧‧‧前中心方向
304‧‧‧後中心方向
306‧‧‧虛擬線
400‧‧‧映射規則之優先排序集合
402‧‧‧映射規則選擇器
404‧‧‧輸入通道組態
406‧‧‧輸出通道組態
408‧‧‧擇定之映射規則
410‧‧‧評估器
412‧‧‧推衍之下混(DMX)係數
414‧‧‧下混矩陣
420‧‧‧信號處理單元
422‧‧‧處理器
424‧‧‧記憶體
426‧‧‧輸入介面
428‧‧‧輸出介面
1200-1208‧‧‧頻帶
CC‧‧‧中聲道、中置水平揚聲器
ECC‧‧‧架高中置揚聲器
LC‧‧‧左聲道、左揚聲器
LFC‧‧‧低頻加強聲道
LRC‧‧‧右環繞聲道
LSC‧‧‧左環繞聲道
P‧‧‧中心收聽者位置
RC‧‧‧右聲道、右揚聲器
x1-4‧‧‧方向
α‧‧‧方位角
β‧‧‧仰角
現在參考附圖解釋本發明之實施例，附圖中：圖1顯示一3D音訊系統之一3D音訊編碼器之一綜覽；圖2顯示一3D音訊系統之一3D音訊解碼器之一綜覽；圖3顯示用以具現可於圖2之3D音訊解碼器中具現之一格式轉換器之一實施例；圖4顯示一揚聲器組態之一示意頂視圖；圖5顯示另一揚聲器組態之一示意後視圖；圖6a及6b顯示用以將第一及第二輸入通道映射到一輸出通道之一裝置之示意圖；圖7a及7b顯示用以將第一及第二輸入通道映射到數個 輸出通道之一裝置之示意圖；圖8顯示用以將一第一及第二輸入通道映射到一個輸出通道之一裝置之一示意圖；圖9顯示用以將第一及第二輸入通道映射到不同輸出通道之一裝置之一示意圖；圖10顯示用以將一輸入通道組態之輸入通道映射到一輸出通道組態之輸出通道之一信號處理單元之一方塊圖；圖11顯示一信號處理單元；及圖12為一略圖顯示所謂的布勞爾特帶。
在以細節描述本發明辦法之實施例之前，給定其中可具現本發明辦法之一3D音訊編解碼系統之綜論。
圖1及2顯示依據實施例一3D音訊系統之演算法方塊圖。更明確言之，圖1顯示一3D音訊編碼器100之綜覽。該音訊編碼器100於一預渲染器/混合器電路102其可選擇性地設置接收輸入信號，更明確言之，多個輸入通道提供多個通道信號104、多個對象信號106及相對應對象母資料108給該音訊編碼器100。藉預渲染器102處理之該等對象信號106(參考信號110)可提供給一SAOC編碼器112(SAOC=空間音訊對象編碼)。該SAOC編碼器112生成提供給一USAC編碼器116(USAC=統一語音及音訊編碼)之輸入。此外，該信號SAOC-SI 118(SAOC-SI=SAOC邊帶資訊)也提供給USAC編碼器116之輸入。該USAC編碼器116進一步從該預渲染器/混合器直接接收對象信號120以及通道信號及預渲 染對象信號122。對象母資料資訊108係施用至一OAM編碼器124(OAM=對象母資料)提供經壓縮之對象母資料資訊126給USAC編碼器。基於前述輸入信號，該USAC編碼器116生成一壓縮輸出信號MP4，如於128顯示。
圖2顯示該3D音訊系統之一3D音訊解碼器200。由圖1之音訊編碼器100所產生的編碼信號128(MP4)係於音訊解碼器200更特別於USAC解碼器202接收。該USAC解碼器202將所接收信號128解碼成通道信號204、預渲染對象信號206、對象信號208、及SAOC傳送通道信號210。又復，經壓縮之對象母資料資訊212及信號SAOC-SI 214係藉USAC解碼器輸出。該等對象信號208係供給一對象渲染器216輸出經渲染之對象信號218。該等SAOC傳送通道信號210係供給SAOC解碼器220輸出經渲染之對象信號222。該經壓縮之對象母資料資訊212係供給OAM解碼器224輸出個別控制信號給對象渲染器216及SAOC解碼器220用以產生經渲染之對象信號218及經渲染之對象信號222。該解碼器進一步包含一混合器226，如圖2顯示，接收該等輸入信號204、206、218及222用以輸出該等通道信號228。如於230指示，該等通道信號可直接輸出給一揚聲器，例如32聲道揚聲器。另外，該等信號228可供給一格式轉換電路232，接收指示該等通道信號228欲被轉換方式之一再生布局信號作為一控制輸入。於圖2描繪之該實施例中，假設轉換係欲以信號可供給5.1揚聲器系統之方式達成，如於234指示。又，通道信號228欲供給一雙耳渲染器236產生兩個輸 出信號，例如用於耳機如於238指示。
圖1及2描繪之編碼/解碼系統可基於MPEG-D USAC編解碼器用於通道信號及對象信號之編碼(參考信號104及106)。為了提高編碼大量對象之效率，可使用MPEG SAOC技術。三個型別之渲染器可執行下列工作：渲染對象至通道，渲染通道至耳機，或渲染通道至一不同揚聲器設備(參考圖2，元件符號230、234及238)。當對象信號明確地發射或使用SAOC參數式編碼時，相對應於對象母資料資訊108係經壓縮(參考信號126)及多工化為3D音訊位元串流128。
圖1及2顯示針對總體3D音訊系統之演算法方塊，容後詳述。
該預渲染器/混合器102可選擇性地設置以在編碼之前將一通道加對象輸入場景轉換成一通道場景。功能上而言其係與預渲染器/混合器相同，容後詳述。期望對象之預渲染以確保在該編碼器輸入之一決定性信號熵，其基本上係與同時作用態對象信號之數目獨立無關。藉由對象之預渲染，無需傳輸對象母資料。離散對象信號係經渲染至該編碼器經組配以使用的該通道布局。針對各個通道該等對象之權值係得自該相聯結的對象母資料(OAM)。
該USAC編碼器116為針對揚聲器通道信號、離散對象信號、對象下混信號及預渲染信號之核心編解碼器。其係基於MPEG-D USAC技術。其係基於輸入通道及對象分派之幾何及語義資訊而產生通道及對象映射資訊。此一映 射資訊描述輸入通道及對象係映射到USAC-通道元件，類似成對通道元件(CPE)、單通道元件(SCE)、低頻加強(LFE)及通道四元組元件(QCE)，及CPE、SCE及LFE、及相對應資訊發送至解碼器。全部額外酬載例如SAOC資料114、118或對象母資料126被考慮於編碼器速率控制。取決於渲染器之速率/失真要求及互動要求，對象的編碼係以多種方式為可能。下列對象編碼變化係屬可能：
●預渲染對象：於編碼之前，對象信號係經預渲染及混合至22.2通道信號。接續編碼鏈瞭解22.2通道信號。
●離散對象波形：對象係呈單聲道波形供給編碼器。除了通道信號之外，編碼器使用單通道元件(SCE)以發送對象。解碼對象係在接收器端經預渲染及混合。壓縮對象母資料資訊係發送至接收器/渲染器。
●參數對象波形：對象性質及其彼此之關係係利用SAOC參數描述。對象信號之下混係以USAC編碼。參數資訊係併肩發送。取決於對象之數目及總資料速率，選擇下混通道之數目。壓縮對象母資料資訊係發送至SAOC渲染器。
用於對象信號之SAOC編碼器112及SAOC解碼器220可基於MPEG SAOC技術。基於少數發射通道及額外參數資料，系統能夠重建、修正及渲染多個音訊對象，諸如OLD、對象間同調(IOC)、下混增益(DMG)。比較個別發射全部對象所要求的資料速率，該額外參數資料具有顯著較低的資料速率，使得編碼極有效率。SAOC編碼器112取 對象/通道信號作為輸入單聲道波形，及輸出參數資訊(其壓縮成3D音訊串流128)及SAOC傳送通道(其係使用單通道元件編碼及發射)。SAOC解碼器220從解碼SAOC傳送通道210及參數資訊214重建對象/通道信號，及基於再生布局、解壓縮對象母資料資訊及選擇性地，基於使用者互動資訊而產生輸出音訊場景。
提出對象母資料編解碼器(參考OAM編碼器124及OAM解碼器224)使得針對各個對象，載明該等對象於3D空間的幾何位置及體積之相聯結的母資料係於時間及空間藉對象性質的量化而有效地編碼。壓縮對象母資料cOAM 126係發射至接收器200作為邊帶資訊。
對象渲染器216利用壓縮對象母資料以根據給定再生格式產生對象波形。各個對象根據其母資料經渲染至某個輸出通道218。此方塊之輸出係由部分結果之和產生。若以通道為基礎之內容以及離散/參數對象兩者經解碼，在輸出所得波形228之前，或在饋至後處理器模組諸如雙耳渲染器236或揚聲器渲染器模組232之前，以通道為基礎之波形及經渲染之對象波形係藉混合器226混合。
雙耳渲染器模組236產生多通道音訊材料之雙耳下混，使得各個輸入通道係以虛擬音源表示。處理係於正交鏡象濾波器排組(QMF)域中逐一訊框進行，及雙耳化係基於所度量之雙耳室脈衝響應。
揚聲器渲染器232在發射的通道組態228與期望的再生格式間轉換。也可稱作「格式轉換器」。格式轉換器 進行轉換成較少數輸出通道，亦即產生下混。
格式轉換器232之一可能具現係顯示於圖3。於本發明之實施例中，信號處理單元為此種格式轉換器。格式轉換器232又稱揚聲器渲染器，藉將發射器(輸入)通道組態之發射器(輸入)通道映射到該期望的再生格式之(輸出)通道(輸出通道組態)而在發射器通道組態與期望的再生格式間轉換。格式轉換器232通常進行轉換成較少數輸出通道，亦即進行下混(DMX)方法240。下混器240其較佳地於QMF域操作，接收混合器輸出信號228及輸出揚聲器信號234。可提供組配器242又稱控制器，其接收下列信號作為控制輸入，一指示混合器輸出布局(輸入通道組態)之一信號246，亦即決定由混合器輸出信號228表示之資料布局，及指示期望再生布局(輸出通道組態)之信號248。基於此一資訊，控制器242較佳自動地針對輸入及輸出格式之給定組合生成下混矩陣，及將此等矩陣應用至下混器240。格式轉換器232許可標準揚聲器組態以及許可具有非標準揚聲器位置之隨機組態。
本發明之實施例係有關於揚聲器渲染器232之具現，亦即用以具現揚聲器渲染器232之功能部分之裝置及方法。
現在參考圖4及5。圖4顯示表示5.1格式之一揚聲器組態，包含六個揚聲器表示一左聲道LC、一中聲道CC、一右聲道RC、一左環繞聲道LSC、一右環繞聲道LRC及一低頻加強聲道LFC。圖5顯示另一個揚聲器組態包含表示一 左聲道LC、一中聲道CC、一右聲道RC及一架高中聲道ECC的揚聲器。
後文中，不考慮低頻加強聲道，原因在於與該低頻加強聲道相聯結的揚聲器(重低音喇叭)之正確位置並不重要。
聲道係排列在相對於一中心收聽者位置P之特定方向。各個聲道之方向係由方位角α及仰角β定義，參考圖5。方位角表示聲道於水平收聽者平面300且可表示個別聲道相對於前中心方向302之方向。如圖4可知，前中心方向302可定義為收聽者位在該中心收聽者位置P之推定觀看方向。後中心方向304包含相對於前中心方向300為180度方位角。在前中心方向與後中心方向間之該前中心方向左側的全部方位角係在該前中心方向之左側上，及在前中心方向與後中心方向間之該前中心方向右側的全部方位角係在該前中心方向之右側上。位在一虛擬線306前方的揚聲器為前揚聲器，該虛擬線係正交於前中心方向302且通過中心收聽者位置P，及位在虛擬線306後方的揚聲器為後揚聲器。於5.1格式中，聲道LC之方位角α為向左30度，CC之α為0度，RC之α為向右30度，LSC之α為向左110度，及RSC之α為向右110度。
一聲道之仰角β定義水平收聽者平面300與該中心收聽者位置與該聲道相聯結的揚聲器間之一虛擬連接線之方向間之夾角。於圖4之組態中，全部揚聲器係排列於水平收聽者平面300內部，及因此全部仰角皆為零。於圖5中， 聲道ECC之仰角β可為30度。恰位在中心收聽者位置上方的揚聲器將具有90度仰角。排列於水平收聽者平面300下方的揚聲器具有負仰角。於圖5中，OC具有一方向x1，CC具有一方向x2，RC具有一方向x3，及ECC具有一方向x4。
於空間之一特定聲道的位置，亦即與(特定聲道)相聯結的揚聲器位置係藉方位角、仰角及揚聲器距中心收聽者位置之距離給定。須注意「揚聲器位置」一詞經常係由熟諳技藝人士藉只述及方位角及仰角描述。
概略言之，於不同揚聲器聲道組態間之一格式轉換係作為映射多個輸入通道至多個輸出通道之下混方法進行，其中輸出通道數目通常小於輸入通道數目，及其中輸出通道位置可與輸入通道位置不同。一或多個輸入通道可一起混合成相同輸出通道。同時，一或多個輸入通道可於多於一個輸出通道上渲染。此種從輸入通道映射到輸出通道典型地係由一集合之下混係數決定，或另外調配成一下混矩陣。下混係數之選擇顯著影響所能達成的下混輸出聲音品質。不良選擇可能導致輸入聲音場景的不平衡混合或不佳空間再生。
各個聲道具有與其相聯結的一音訊信號欲藉該相聯結的揚聲器再生。教示一特定聲道經處理(諸如藉施用一係數，藉施用一等化濾波器或藉施用一解相關濾波器處理)表示與此一聲道相聯結的該相對應音訊信號係經處理。於本案之脈絡中，「等化濾波器」一詞表示涵蓋施加一等化至該信號的任何手段，使得達成該信號部分之一頻率 相依性加權。舉例言之，一等化濾波器可經組配以施加頻率相依性增益係數至該信號之頻帶。於本案之脈絡中，「解相關濾波器」一詞表示涵蓋施加一解相關至該信號的任何手段，諸如藉導入頻率相依性延遲及/或隨機相位至該信號。舉例言之，一解相關濾波器可經組配以施用頻率相依性延遲係數至該信號之頻帶及/或施用隨機相位係數至該信號。
於本發明之實施例中，將一輸入通道映射到一或多個輸出通道包括針對該輸入通道所映射的各個輸出通道，施用至少一個欲施用係數至該輸入通道。該至少一個係數可包括欲施用至與該輸入通道相聯結的該輸入信號之一增益係數，亦即一增益值、及/或欲施用至與該輸入通道相聯結的該輸入信號之一延遲係數，亦即一延遲值。於本發明之實施例中，映射可包括針對該等輸入通道之不同頻帶施用頻率選擇係數，亦即不同係數。於本發明之實施例中，將該等輸入通道映射到該等輸出通道包括從該等係數產生一或多個係數矩陣。各個矩陣界定針對該輸出通道組態之各個輸出通道欲施用至該輸入通道組態之各個輸入通道之一係數。針對該輸入通道不映射其上的該等輸出通道，於該係數矩陣中之個別係數將為零。於本發明之實施例中，可產生針對增益係數及延遲係數之分開係數矩陣。於本發明之實施例中，於該等係數為頻率選擇性之情況下，可產生針對各個頻帶之一係數矩陣。於本發明之實施例中，映射可進一步包括施加所推衍係數至與該等輸入通 道相聯結的輸入信號。
為了獲得良好下混係數，專家(例如音效工程師)可將其專業知識列入考慮，手動調諧該等係數。另一項可能係藉處理各個輸入通道作為一虛擬音源，而針對輸入及輸出組態之一給定組合自動地推衍下混係數，該虛擬音源於空間之位置係藉與該特定通道相聯結的於空間中之位置，亦即與該特定輸入通道相聯結的於空間中之揚聲器位置給定。各個虛擬音源可藉一通用汰選演算法再生，例如於2D之切線法則汰選，或於3D之向量基底幅值汰選(VBAP)，參考V.Pulkki：「使用向量基底幅值汰選之虛擬音源定位」，音訊工程學會期刊，45卷456-466頁1997年。針對輸入及輸出組態之一給定組合，數學亦即自動推衍下混係數之另一提議已由A.Ando做出：「於再生聲場中維持聲音之物理性質的多通道聲音信號之對話」，IEEE於音訊、語音及語文處理之會議紀錄，第19卷第6期2011年8月。
據此，既有下混辦法主要係基於下混係數推衍之三個策略。第一策略係在相同的或可相媲美的方位角將捨棄輸入通道直接映射到輸出通道。仰角偏移被忽略。舉例言之，若高度層係不存在於輸出通道組態，則常見實務係直接渲染高度通道，而水平通道係在相同的或可相媲美的方位位置。第二策略係使用通用汰選演算法，其藉導入幻影源於捨棄輸入通道之位置，處理該等輸入通道為虛擬音源且保有方位資訊。仰角偏移被忽略。於技藝界方法現況中，汰選只用於在期望輸出位置，例如在期望方位角並無 可用輸出揚聲器。第三策略係就實驗、藝術或聽覺心理意義，結合專家知識以推導最佳下混係數。可使用不同策略之分開或組合應用。
本發明之實施例提供技術解決方案，許可改良或最佳化下混方法，使得比較不利用本解決方案之情況，能夠獲得更高品質之下混輸出信號。於實施例中，於不施用所提示之方案時，於下混期間將喪失輸入通道組態特有的空間分集之情況下，該解決方案可改良下混品質。
為了達成此項目的，本發明之實施例許可保留該輸入通道組態所特有的且不藉直捷下混(DMX)辦法所保留的空間分集。於下混情況下，其中聲道數目減少，本發明之實施例主要針對減少分集及封包損耗，其暗示性地出現在當從較高通道數目映射到較低通道數目時。
發明人認知，取決於特定組態，一輸入通道組態之特性空間分集及空間封包經常於該輸出通道組態中顯著減少或完全喪失。又復，於輸入組態中若聽覺事件同時從數個揚聲器再生，則其於輸出組態中獲得更加同調、濃縮及聚焦。如此可能導致感官上更有壓力的空間印象，其顯然經常比輸入通道組態更令人不愉悅。本發明之實施例針對首次在輸出通道組態中明確地保留空間分集。比起使用原先輸入通道揚聲器組態，本發明之實施例目標針對保有一聽覺事件之知覺位置儘可能地接近。
據此，本發明之實施例提供將與一輸入通道組態的不同揚聲器相聯結的及因而包含一空間分集的一第一輸 入通道與一第二輸入通道映射到至少一個輸出通道之一特定辦法。於本發明之實施例中，相對於水平收聽者平面，該等第一及第二輸入通道係在不同仰角。如此，第一輸入通道與第二輸入通道間之仰角偏差可列入考慮而使用該輸出通道組態之揚聲器改良聲音再生。
於本案之脈絡中，分集可描述如下。一輸入通道組態之不同揚聲器結果導致從揚聲器至耳朵諸如位在位置P的收聽者耳朵之不同聲道。有多個直接聲路及多個間接聲路，又稱反射或混疊，其係從分集收聽室激勵產生，及其增加額外解相關及音色改變給從不同揚聲器位置知覺的信號。聲道可藉BRIR完全模型化，BRIR乃各個收聽室之特徵。輸入通道組態之收聽經驗係強力取決於不同輸入通道及分集BRIR之一特性組合，其係相對應於特定揚聲器位置。如此，分集及封包源自於分集信號修正，分集信號修正係藉收聽室特性地施用至全部揚聲器信號。
現在給予保留一輸入通道組態之空間分集的下混辦法需要之論理。一輸入通道組態可運用比一輸出通道組態更多個揚聲器，或可使用不存在輸出揚聲器組態中之至少一者揚聲器。僅為了用於例示目的，如圖5顯示，一輸入通道組態可運用揚聲器LC、CC、RC、ECC，而一輸出通道組態只可運用揚聲器LC、CC、RC，亦即不運用揚聲器ECC。因此，該輸入通道組態可使用比該輸出通道組態更多個回放層。舉例言之，該輸入通道組態可提供水平(LC、CC、RC)及高度(ECC)揚聲器，而該輸出通道組態只可提供 水平(LC、CC、RC)揚聲器。因此，於輸出通道組態於下混情況下，從揚聲器到耳朵的聲道數目係減少。更明確言之，由於在輸出通道組態中缺乏不同再生層，故3D(例如22.2)至2D(例如5.1)下混(DMX)最受影響。相對於分集及封包，使用輸出通道組態以達成相似收聽經驗的自由度減少及因而受限制。本發明之實施例提供下混辦法，其改良一輸入通道組態之空間分集的保留，其中所描述之裝置及方法並不限於任何特定種類之下混辦法，而可應用於各種脈絡及應用。
後文中，參考圖5顯示之特定景況描述本發明之實施例。但所描述之問題及解決方案容易調整適應具有類似狀況的其它景況。不喪失一般性，假設下列輸入及輸出通道組態：
輸入通道組態：四個揚聲器LC、CC、RC及ECC在位置x1=(α1,β1)，x2=(α2,β1)，x3=(α3,β1)及x4=(α4,β2)，其中α2 α4或α2=α4。
輸出通道組態：三個揚聲器在位置x1=(α1,β1)，x2=(α2,β1)及x3=(α3,β1)，亦即下混中捨棄於位置x4的揚聲器。α表示方位角及β表示仰角。
如前文解釋，直捷DMX辦法將優先排序方向性方位資訊之保留而只忽略任何仰角偏差。如此，來自位置x4的揚聲器ECC之信號將單純發送至位置x2的揚聲器CC。但如此進行時特性喪失。首先，在再生位置x2及x4特性上施加的因不同BRIR所致之音色差異喪失。其次，在不同位置 x2及x4再生之輸入信號的空間分集喪失。第三，因從位置x2及x4至收聽者耳朵的不同聲音傳播路徑所致之輸入信號之特性解相關喪失。
本發明之實施例藉針對下混方法分開地或組合地施用此處解釋之策略，保有或模擬所描述特性中之一或多者。
圖6a及6b顯示示意圖用以解釋具現一策略之裝置10，其中一第一輸入通道12及一第二輸入通道14係映射到相同輸出通道16，其中該第二輸入通道之處理係藉施用一等化濾波器及一解相關濾波器中之至少一者至該第二輸入通道執行。此項處理係藉方塊18指示於圖6a。
熟諳技藝人士顯然易知於本案中解釋及描述之裝置可利用經組配及/或規劃以獲得所描述功能之個別電腦或處理器具現。另外，該等裝置可具現為其它程式規劃硬體結構，諸如可現場程式規劃閘陣列等。
圖6a中之第一輸入通道12可與於方向x2的中置揚聲器CC相聯結，及第二輸入通道14可與於位置x4的架高中置揚聲器ECC相聯結(分別呈中聲道組態)。輸出通道16可與於位置x2的中置揚聲器ECC相聯結(呈輸出通道組態)。圖6b例示於位置x4與揚聲器相聯結的通道14係映射到於位置x2與揚聲器CC相聯結的第一輸出通道16，及此映射包含第二輸入通道14之處理18，亦即與第二輸入通道14相聯結的音訊信號之處理。第二輸入通道之處理包含施用等化濾波器及解相關濾波器中之至少一者至該第二輸入通道 以保有於輸入通道組態中第一與第二輸入通道間之不同特性。於實施例中，等化濾波器及/或解相關濾波器可經組配以保留有關因不同BRIR所致之音色差異之特性，其係特性施用在與第一及第二輸入通道相聯結的不同揚聲器位置x2及x4。於實施例中，等化濾波器及/或解相關濾波器可經組配以保留輸入信號之空間分集，其係在不同位置再生，使得第一及第二輸入通道之空間分集維持可知覺，儘管實際上第一及第二輸入通道係映射到相同輸出通道亦復如此。
於本發明之實施例中，一解相關濾波器係經組配以保有從與該等第一及第二輸入通道相聯結的不同揚聲器位置到該收聽者耳朵，因不同聲音傳播路徑所致之輸入信號之特性解相關。
於本發明之實施例中，若其係下混至於位置x2的揚聲器CC，則一等化濾波器施用至第二輸入通道，亦即與於位置x4之第二輸入通道相聯結的音訊信號。該等化濾波器補償不同聲道之音色變化，且可基於實驗專家知識及/或度量BRIR資料等推衍。舉例言之，推定輸入通道組態提供90度仰角的上帝之聲(VoG)通道。若輸出通道組態只提供於一層的揚聲器而VoG通道被捨棄，例如使用5.1輸出組態，則簡單直捷辦法係分派VoG通道給全部輸出揚聲器以保有至少於甜蜜點的該VoG通道之方向資訊。但因不同BRIR故，原先VoG揚聲器被知覺為相當不同。藉由在分派給全部輸出揚聲器之前施用一專用等化濾波器至該VoG通道，可補償音色差異。
於本發明之實施例中，該等化濾波器可經組配以執行該相對應輸入通道之一頻率相依性加權以將有關音訊信號之方向知覺的聽覺心理發現列入考慮。此等發現之一實施例乃所謂布勞爾特帶，表示方向決定帶。圖12顯示代表所辨識的音訊信號之一特定方向之機率的三個曲線20、22及24。如從曲線20可知，來自上方的音訊信號可以高機率於7kHz至10kHz間之一頻帶1200中辨識。如從曲線22可知，來自後方的音訊信號可以高機率於約0.7kHz至約2kHz間之一頻帶1202中及於約10kHz至約12.5kHz間之一頻帶1204中辨識。如從曲線24可知，來自前方的音訊信號可以高機率於約0.3kHz至0.6kHz間之一頻帶1206中及於約2.5kHz至約5.5kHz間之一頻帶1208中辨識。
於本發明之實施例中，該等化濾波器係經組配以利用此項辨識。換言之，該等化濾波器可經組配以施用較高增益係數(升壓)給頻帶，當比較其它頻帶時，該等頻帶已知可給予一使用者聲音來自特定方向的印象。更明確言之，當比較第二輸入通道的其它頻譜部分時，於一輸入通道係映射到較低輸出通道之情況下，於7kHz至10kHz之範圍間之該頻帶1200之該輸入通道的一頻譜部分可經升壓，使得收聽者可獲得相對應信號源自於高位之印象。同理，如圖12顯示，該等化濾波器可經組配以升壓第二輸入通道的其它頻譜部分。舉例言之，當一輸入通道係映射到配置於較為向前位置的一輸出通道時頻帶1206及1208可經升壓，及當一輸入通道係映射到配置於較為向後位置的一輸 出通道時頻帶1202及1204可經升壓。
於本發明之實施例中，該裝置係經組配以施用一解相關濾波器至該第二輸入通道。舉例言之，一解相關/混疊濾波器可施用至與該第二輸入通道相聯結的(與於位置x4的一揚聲器相聯結的)該輸入信號，若係下混至於位置x2的一揚聲器。此種解相關/混疊濾波器可推衍自BRIR度量或有關室內聲學等之實驗知識。若該輸入通道係映射到多個輸出通道，則該濾波信號可於多個揚聲器上再生，於該處針對各個揚聲器可施用不同濾波器。該(等)濾波器也可只模型化早期反射。
圖8顯示包含一濾波器32，其可表示一等化濾波器或一解相關濾波器之一裝置30之示意圖。裝置30接收多個輸入通道34及輸出多個輸出通道36。該輸入通道34表示一輸入通道組態，及該等輸出通道36表示一輸出通道組態。如圖8中顯示，一第三輸入通道38係直接映射到一第二輸出通道42及一第四輸入通道40係直接映射到一第三輸出通道44。該第三輸入通道38可為與左揚聲器LC相聯結的一左聲道。該第四輸入通道40可為與右揚聲器RC相聯結的一右聲道。該第二輸出通道42可為與左揚聲器LC相聯結的一左聲道，及該第三輸出通道44可為與右揚聲器RC相聯結的一右聲道。該第一輸入通道12可為與中置揚聲器CC相聯結的該中置水平聲道，及第二輸入通道14可為與架高中聲道ECC相聯結的高度中聲道。濾波器32係施用至第二輸入通道14，亦即高度中聲道。濾波器32可為解相關或混疊濾波 器。於濾波之後，該第二輸入通道係路徑安排至水平中置揚聲器，亦即在位置x2與揚聲器CC相聯結的第一輸出通道16。如此，輸入通道12及14兩者映射到第一輸出通道16，如圖8中方塊46指示。於本發明之實施例中，該第一輸入通道12及該第二輸入通道14之經處理版本可於方塊46添加，及供給與輸出通道16相聯結的該揚聲器，亦即於所描述實施例中之中置水平揚聲器CC。
於本發明之實施例中，濾波器32可為一解相關或一混疊濾波器以便當存在有兩個分開聲道時模型化知覺的額外室內效應。解相關作用可具有額外效果，藉此通知可減少DMX抵銷假影。於本發明之實施例中，濾波器32可為一等化濾波器且可經組配以進行音色等化。於本發明之其它實施例中，可施用一解相關濾波器及一混疊濾波器以在下混該架高揚聲器之信號之前應用音色等化及解相關。於本發明之實施例中，濾波器32可經組配以組合兩項功能，亦即音色等化及解相關。
於本發明之實施例中，該解相關濾波器可具現為一混疊濾波器將混疊導入該第二輸入通道內。於本發明之實施例中，該解相關濾波器可經組配以使用一指數衰減雜訊序列卷積該第二輸入通道。於本發明之實施例中，任何解相關濾波器皆可使用，其將第二輸入通道解相關以給一收聽者保有該印象，來自於該第一輸入通道及該第二輸入通道之信號係源自於位在不同位置的揚聲器。
圖7a顯示依據另一實施例一種裝置50之一示意 圖。該裝置50係經組配以接收第一輸入通道12及第二輸入通道14。該裝置50係經組配以將第一輸入通道12直接映射到第一輸出通道16。該裝置50係進一步經組配以藉由在第二與第三輸出通道間其可為第二輸出通道42及第三輸出通道44間汰選而產生一幻影源。此係藉方塊52指示於圖7a。如此，產生具有方位角相對應於第二輸入通道之方位角的一幻影源。
當考慮圖5中之場景時，該第一輸入通道12可與水平中置揚聲器CC相聯結，該第二輸入通道14可與架高中置揚聲器ECC相聯結，該第一輸出通道16可與中置揚聲器CC相聯結，該第二輸出通道42可與左揚聲器LC相聯結，及該第三輸出通道44可與右揚聲器RC相聯結。因而於圖7a顯示之實施例中，藉於位置x1及x3之揚聲器的汰選替代直接施用相對應信號給在位置x2的揚聲器，一幻影源置於位置x2。如此，儘管實際上有另一個揚聲器在位置x2，其係比位置x1及x3更接近位置x4，但進行於位置x1及x3之揚聲器的汰選。換言之，參考圖7b，儘管實際上個別通道42、44與通道14間之方位角偏差△α係大於通道14與16間之方位角偏差其為0度，但進行於位置x1及x3之揚聲器的汰選。藉此，藉針對原先分派給該相對應輸入通道之該信號使用在位置x2之一分開揚聲器，及在相同位置之一幻影源，保有由位在位置x2及x4之揚聲器所導入的空間分集。幻影源之信號相對應於該原先輸入通道組態之位在位置x4之揚聲器的信號。
圖7b示意顯示藉汰選52在位置x1及x3間之揚聲 器，該輸入通道與位在位置x4之揚聲器的映射。
於圖7a及7b描述之實施例中，假設一輸入通道組態提供包括一高度中置揚聲器及一水平中置揚聲器的一高度及水平層。又復，假設輸出通道組態只提供包括一水平中置揚聲器及左及右水平揚聲器之一水平層，其可在水平中置揚聲器位置實現一幻影源。如圖中解釋，於通用直捷辦法中，高度中置輸入通道係以水平中置輸出揚聲器再生。取而代之，依據所描述之本發明之實施例，高度中置輸入通道係蓄意地在水平左及右輸出揚聲器間汰選。如此，該輸入通道組態之高度中置揚聲器及該水平中置揚聲器之該空間分集係藉使用水平中置揚聲器及由該高度中置輸入通道饋入之一幻影源而保留。
於本發明之實施例中，除了汰選之外，可施用一等化濾波器以補償因不同BRIR所致之可能音色變化。
具現該汰選辦法之一裝置60之一實施例係顯示於圖9。於圖9中，該等輸入通道及輸出通道相對應於圖8顯示之該等輸入通道及輸出通道，及刪除其重複說明。如圖9中以方塊62顯示，裝置60係經組配以藉在該第二及第三輸出通道42及44間汰選而產生一幻影源。
於本發明之實施例中，汰選可使用常用汰選演算法達成，諸如通用汰選演算法，例如於2D之切線法則汰選，或於3D之向量基底幅值汰選，參考V.Pulkki：「使用向量基底幅值汰選之虛擬音源定位」，音訊工程學會期刊，45卷456-466頁1997年，此處無需以進一步細節描述。施用的汰 選規則之汰選增益決定當映射輸入通道至輸出通道時施用的增益。所得個別信號係加至該等第二及第三輸出通道42及44，參考圖9之加法器方塊64。如此，第二輸入通道14藉汰選映射到該等第二及第三輸出通道42及44以產生於位置x2之一幻影源，該第一輸入通道12係直接映射到第一輸出通道16，及第三及第四輸入通道38及40也直接映射到該等第二及第三輸出通道42及44。
於替代實施例中，方塊62可經修正以除了汰選功能之外額外提供等化濾波器之功能。因此，除了藉汰選辦法保留空間分集之外，可補償因不同BRIR所致之可能音色變化。
圖10顯示用以產生一DMX矩陣之系統，其中可實施本發明。系統包含描述輸出入通道映射圖之規則集合，方塊400，及基於規則之集合400，選擇用於一輸入通道組態404及一輸出通道組態組合406之一給定組合的最適當規則。該系統可包含一適當介面以接收輸入通道組態404及輸出通道組態406上之資訊。輸入通道組態界定存在於一輸入配置之通道，其中各個輸入通道具有相聯結的方向或位置。輸出通道組態界定存在於輸出配置中之通道，其中各個輸出通道具有相聯結的方向或位置。選擇器402供應所選規則408給一評估器410。評估器410接收所選規則408及評估所選規則408以根據該等所選規則408推衍DMX係數412。一DMX矩陣414可從所推衍的下混係數產生。評估器410可經組配以從下混係數推衍下混矩陣。評估器410可接 收輸入通道組態及輸出通道組態上之資訊，諸如輸出配置幾何形狀上之資訊(例如通道位置)及輸入配置幾何形狀上之資訊(例如通道位置)，及當推衍下混係數時將該資訊列入考慮。如圖11顯示，該系統可於一信號處理單元420具現，包含經規劃或組配作為選擇器402及評估器410之一處理器422，及經組配以儲存映射規則之集合400之至少部分。映射規則之另一部分可由處理器不存取儲存於記憶體422之該等規則檢查。任一個情況下，該等規則係提供給處理器以執行所描述之方法。信號處理單元可包括用以接收與輸入通道相聯結的輸入信號228之一輸入介面426及用以輸出與輸出通道相聯結的輸出信號234之一輸出介面428。
部分規則400可經設計使得信號處理單元420具現本發明之一實施例。將一輸入通道映射到一或多個輸出通道之規則實施例係給定於表1。
針對個別通道於表1中使用的標記解譯如下：符號「CH」表示「通道」。符號「M」表示「水平收聽者平面」，亦即0度仰角。此乃於正常2D配置諸如立體聲或5.1中揚聲器所在平面。符號「L」表示較低平面，亦即仰角<0度。符號「U」表示較高平面，亦即仰角>0度，諸如30度作為3D配置中之上揚聲器。符號「T」表示頂通道，亦即90度仰角，又名「上帝之聲」通道。位在標記M/L/U/T中之一者後方為用於左(L)或右(R)之一標記接著為方位角。舉例言之，CH_M_L030及CH_M_R030表示習知立體聲配置之左及右通道。各通道之方位角及仰角指示於表1，但LFE通道及最末空白通道除外。
表1顯示一規則矩陣，其中一或多個規則係與各個輸入通道(來源通道)相聯結。如從表1可知，各個規則界定該輸入通道欲映射到其上的一或多個輸出通道(目的地通道)。此外，各個規則定義於其第3欄的增益值G。各個規則進一步定義一EQ指數指示是否欲施用一等化濾波器，及若是則欲施用哪個等化濾波器(EQ指數1至4)。輸入通道之映射到一個輸出通道係以表1第3欄給定之增益G進行。輸入通道之映射到2輸出通道(指示於第2欄)係藉在二輸出通道間施用汰選進行，其中從施用汰選法則所得的汰選增益g1及g2額外乘以個別規則給定之增益(表1第3欄)。特定規則適用頂通道。根據第一規則，頂通道係映射到上平面之全部輸出通道，以ALL_U指示，及根據第二(較低優先排序)規 則，頂通道係映射到水平收聽者平面之全部輸出通道，以ALL_M指示。
當考慮表1中指示之規則時，定義通道CH_U_000映射到左及右通道之規則表示本發明之一實施例之一具現。此外，定義欲施用等化之規則表示本發明之實施例之具現。
如由表1可知，若架高輸入通道係映射到一或多個較低通道則等化濾波器1至4中之一者。基於表2列舉之標準化中心頻率及基於表3給定之參數可決定等化器增益值GEQ如下。
GEQ係由每個頻帶k及等化器指數e之增益值組成。五個預先界定的等化器為不同峰濾波器之組合。如由表3可知，等化器GEQ,1、GEQ,2、及GEQ,5包括單一峰濾波器，等化器GEQ,3包括三個峰濾波器，及等化器GEQ,4包括兩個峰濾波器。各個等化器為一或多個峰濾波器與增益之串級： 於該處band(k)為載明於表2頻帶j之標準化中心頻率，f s 為取樣頻率，及函數peak( )係用於負G 及否則
等化器之參數係載明於表3。於如上方程式1及2中，b係由band(k).fs/2給定，Q係由針對個別峰濾波器(1至n)之PQ給定，G係由針對個別峰濾波器之Pg給定，及f係由針對個別峰濾波器之Pf給定。
舉個實施例，針對具有指數4等化器之等化器增益值GEQ,4係以取自表3列中之濾波參數計算。表3列舉針對GEQ,4之峰濾波器的兩個參數集合，亦即針對n=1及n=2之參數集合。該等參數為峰頻率Pf以Hz表示，峰濾波品質因數PQ，於峰頻率施加的增益Pg(以dB表示)，及施加至兩個峰濾波器級聯(針對參數針對n=1及n=2之濾波器級聯)之總增益g，以dB表示。
如此
如上陳述之等化器定義獨立地針對各個頻帶k定 義零相位增益GEQ,4。各頻帶k係以其標準化中心頻率band(k)載明，於該處0<=band<=1。注意標準化中心頻率band=1相對應於未經標準化頻率fs/2，於該處fs標示取樣頻率。因此band(k).fs/2標示頻帶k之未經標準化中心頻率，以Hz表示。
如此業已描述可用於本發明之實施例中的不同等化濾波器。但顯然此等等化濾波器之描述只為了例示目的及其它等化濾波器或解相關濾波器可用於其它實施例。
表4顯示具有與其相聯結的個別方位角及仰角之通道實施例。
於本發明之實施例中，兩個目的地通道間之汰選可藉應用切線法則幅值汰選達成。於汰選來源通道至第一及第二目的地通道中，針對第一目的地通道計算增益係數G1及針對第二目的地通道計算增益係數G2： G1=(表4中增益欄之值)*g1，及G2=(表4中增益欄之值)*g2。
增益g1及g2係藉以下述方式施用切線法則幅值汰選計算：
●展開來源目的地通道方位角為正。
●目的地通道之方位角為α1及α2(參考表4)。
●來源通道之方位角(汰選目標)為αsrc。
●
●
●α=(α center -α src )．sgn(α 2-α 1)
●，具有
於其它實施例中，可應用不同的汰選法則。
原則上，本發明之實施例針對於輸入通道組態利用改變通道映射圖及於輸出通道組態中利用信號修正而模型化較多個聲道。比較直捷辦法，該等辦法常報告為比較輸入通道組態更加空間壓縮、較少分集及較少封包，藉採用本發明之實施例可改良空間分集及總體收聽經驗且令人更愉悅。
換言之，於本發明之實施例中，於下混應用中將二或多個輸入通道一起混合，其中一處理模組施用至該等輸入信號中之一者以保有從原先輸入通道至收聽者耳朵之不同傳輸路徑的不同特性。於本發明之實施例中，處理模 組可涉及修正信號特性之濾波器，例如等化濾波器或解相關濾波器。等化濾波器特別可以分派給該濾波器之不同仰角補償輸入通道之不同音色之損耗。於本發明之實施例中，處理模組可路由該等輸入信號中之至少一者到多個輸出揚聲器以產生到收聽者之不同傳輸路徑，如此保留該等輸入通道之空間分集。於本發明之實施例中，濾波及路由修正可分開地或組合地施用。於本發明之實施例中，處理模組輸出可於一或多個揚聲器上再生。
雖然已經以裝置之脈絡描述若干面向，但顯然此等面向也表示相對應方法之描述，於該處一方塊或裝置相對應於一方法步驟或一方法步驟之一特性件。同理，以一方法步驟之脈絡描述的面向也表示一相對應裝置之一相對應方塊或項目或特性件之描述。部分或全部方法步驟可藉(或使用)硬體裝置執行，例如微處理器、可規劃電腦或電子電路。於若干實施例中，最要緊之方法步驟中之某一或多個可藉此種裝置執行。於本發明之實施例中，此處描述的方法係經處理器具現或經電腦具現。
取決於某現具現要求，本發明之實施例可於硬體或軟體具現。該具現可使用非過渡儲存媒體執行，諸如數位儲存媒體，例如軟碟、DVD、藍光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或快閃記憶體具有電子式可讀取控制信號儲存其上，其與一可規劃電腦系統協作(或能夠協作)，使得執行個別方法。因此，數位儲存媒體可為電腦可讀取。
依據本發明之若干實施例包含具有電子式可讀 取控制信號之一資料載體，該等控制信號能夠與一可規劃電腦系統協作，使得執行此處描述之方法中之一者。
一般而言，本發明之實施例可具現為具有一程式碼之電腦程式產品，當該電腦程式產品係在一電腦上跑時該程式碼被操作用以執行此處描述之方法中之一者。該程式碼例如可儲存於一機器可讀取載體上。
其它實施例包含儲存於一機器可讀取載體上用以執行此處描述之方法中之一者之該電腦程式。
換言之，因此，本發明方法之又一實施例為具有一程式碼之電腦程式，當該電腦程式係在一電腦上跑時該程式碼用以執行此處描述之方法中之一者。
因此，本發明方法之又一實施例為一資料載體(或一數位儲存媒體、或一電腦可讀取媒體)包含紀錄於其上之用以執行此處描述之方法中之一者的該電腦程式。該資料載體、該數位儲存媒體或紀錄媒體為典型地具體有形及/或非過渡。
因此，本發明方法之又一實施例為一資料串列或一信號序列表示用以執行此處描述之方法中之一者的該電腦程式。該資料串列或該信號序列例如可經組配以透過一資料通訊連接例如透過網際網路傳送。
又一實施例包含一處理構件例如一電腦或一可規劃邏輯裝置經規劃、組配、或調適以執行此處描述之方法中之一者。
又一實施例包含一電腦其上安裝有該電腦程式 以執行此處描述之方法中之一者。
依據本發明之又一實施例包含一裝置或一系統經組配以將用以執行此處描述之方法中之一者的一電腦程式傳送(例如電子式或光學式)給一接收器。該接收器例如可為一電腦、一行動裝置、一記憶體裝置等。該裝置或系統例如可包含一檔案伺服器用以將該電腦程式傳送給該接收器。
於若干實施例中，可規劃邏輯裝置(例如可現場程式規劃閘陣列)可用以執行此處描述之方法之部分或全部功能。於若干實施例中，一可現場程式規劃閘陣列可與一微處理器協作以執行此處描述之方法中之一者。一般而言，該等方法較佳係藉任一種硬體裝置進行。
前述實施例僅用於例示本發明之原理。須瞭解此處描述之配置及細節之修正及變化將為熟諳技藝人士所顯然易知。因此意圖本發明僅由緊接之申請專利範圍各項之範圍所限而非由藉著描述及解釋此處實施例所呈示之特定細節所限。
400‧‧‧映射規則之優先排序集合
402‧‧‧映射規則選擇器
404‧‧‧輸入通道組態
406‧‧‧輸出通道組態
408‧‧‧所選映射規則
410‧‧‧評估器
412‧‧‧經推衍之下混係數
414‧‧‧下混(DMX)矩陣

Claims (15)

  1. 一種用以將一輸入通道組態之一第一輸入通道及一第二輸入通道映射到一輸出通道組態之至少一個輸出通道之裝置，其中各個輸入通道及各個輸出通道具有其中一相聯結的揚聲器係相對於一中心收聽者位置定位的一方向，其中該裝置係經組配以：將該第一輸入通道映射到該輸出通道組態之一第一輸出通道；及下列中之至少一者a)將該第二輸入通道映射到該第一輸出通道，包含藉施用一等化濾波器及一解相關濾波器中之至少一者給該第二輸入通道而處理該第二輸入通道；及b)儘管實際上該第二輸入通道之一方向與該第一輸出通道之一方向間之一角偏差係小於該第二輸入通道之一方向與該第二輸出通道間之一角偏差及/或小於該第二輸入通道之該方向與該第三輸出通道之該方向間之一角偏差，藉由該等第二及第三輸出通道間之汰選將該第二輸入通道映射到該等第二及第三輸出通道。
  2. 如請求項1之裝置，其中該等角偏差為於水平收聽者平面中之方位角偏差。
  3. 如請求項1或2之裝置，其中該等第一及第二輸入通道具有相對於一水平收聽者平面之不同仰角。
  4. 如請求項1至3中任一項之裝置，其經組配以將該第二輸入通道映射到該等第二及第三輸出通道包含於該等第二及第三輸出通道間汰選，及此外，藉施用一等化濾波器及一解相關濾波器中之至少一者給該第二輸入通道以處理該第二輸入通道。
  5. 如請求項1至4中任一項之裝置，其經組配以施用一等化濾波器至該第二輸入通道，其中該等化濾波器係經組配以當比較該第二輸入通道之其它頻譜部分時升壓該第二輸入通道之一頻譜部分，其已知給予該收聽者聲音來自該第二輸入通道之該位置的一相對應位置之該印象。
  6. 如請求項5之裝置，其中該第二輸入通道之一方向具有一仰角大於該第二輸入通道所映射到之該等一或多個輸出通道之一仰角，及其中該等化濾波器係經組配以升壓於7kHz至10kHz之一頻率範圍的該第二通道之一頻譜部分。
  7. 如請求項1至6中任一項之裝置，其中該等化濾波器係經組配以處理該第二輸入通道以補償由該第二輸入通道與該第二輸入通道所映射到之該等一或多個輸出通道之不同方向所造成的音色差。
  8. 如請求項1至7中任一項之裝置，其經組配以施用一解相關濾波器至該第二輸入通道，其中該解相關濾波器係經組配以將頻率相依性衰減及/或隨機化相位導入該第二輸入通道內。
  9. 如請求項1至8中任一項之裝置，其經組配以施用一解相 關濾波器至該第二輸入通道，其中該解相關濾波器為一混疊濾波器。
  10. 如請求項1至9中任一項之裝置，其經組配以施用一解相關濾波器至該第二輸入通道，其中該解相關濾波器係經組配以使用一指數衰減雜訊序列卷積該第二輸入通道。
  11. 如請求項1至10中任一項之裝置，其經組配以一等化濾波器及一解相關濾波器中之該至少一者之係數係基於一特定收聽室之一經度量之雙耳室脈衝響應設定及基於有關室聲學之實驗知識設定。
  12. 一種用以將一輸入通道組態之一第一輸入通道及一第二輸入通道映射到一輸出通道組態之至少一個輸出通道之方法，其中各個輸入通道及各個輸出通道具有其中一相聯結的揚聲器係相對於一中心收聽者位置定位的一方向，該方法包含：將該第一輸入通道映射到該輸出通道組態之一第一輸出通道；及下列中之至少一者a)將該第二輸入通道映射到該第一輸出通道，包含藉施用一等化濾波器及一解相關濾波器中之至少一者給該第二輸入通道而處理該第二輸入通道；及b)儘管實際上該第二輸入通道之一方向與該第一輸出通道之一方向間之一角偏差係小於該第二輸入通道之一方向與該第二輸出通道間之一角偏差及/或小於該第二輸入通道之該方向與該第三 輸出通道之該方向間之一角偏差，藉由該等第二及第三輸出通道間之汰選將該第二輸入通道映射到該等第二及第三輸出通道。
  13. 如請求項12之方法，其中該等角偏差為於水平收聽者平面中之方位角偏差。
  14. 如請求項12或13之方法，其中該等第一及第二輸入通道具有相對於一水平收聽者平面之不同仰角，該方法包含施用一等化濾波器至該第二輸入通道，其中該等化濾波器係經組配以當比較該第二輸入通道之其它頻譜部分時升壓該第二輸入通道之一頻譜部分，其已知給予該收聽者聲音來自該第二輸入通道之該位置的一相對應位置之該印象。
  15. 一種電腦程式，其當在一電腦或一處理器上跑時用以執行如請求項12至14中任一項之方法。
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