TW439051B - Low bit-rate spatial coding method and system - Google Patents

Description

43905V， i A7 -----------B7 五、發明説明（) ~~ '

技術領I 本發明大體上係有關於欲供人類聽賞之多維度音場 的記錄、傳輸、及重現技術；且詳言之，本發明係有關 於針對感知編碼系統、編碼器和其解碼器、及其所用方 法的創新改良技術，而其中的經編碼信號係由—複合音 訊信號與一方向性向量予以承載者。本發明特別適用於 需要極低位元率之系統。 發钥背景_ 、美國專利第 5,583,962、5,632,005、及 5,633,981 號 已揭示供音訊信號用的兩種減少位元率感知編碼系統， 其中分別名為第I型”和“第ϋ型”；該等美國專利 第 5,583,962、5,632，〇05、及 5,633,981 號之内容因而分 別整個併供本文參考。依據該兩種系統所根據之基礎原 理’一個編碼器會響應於輸入音訊信號流產生頻率副帶 信號’而該等副帶大致相當於人耳之臨界頻帶。 于該等專利所述第I型系統之編碼器中，各個音訊 t號流在有足夠數目之位元可用時，係獨立地受編碼； 而在位元短缺時，某些副帶或全部副帶中之信號成分則 被組合為一個複合信號與多個比例因數，其中每一個比 例因數各自對應於一個輸入音訊信號流，且每一比例因 數係根據各個音訊信號流中之諸副帶信號成分的某些大 小而得。第I型解碼器依照該複合信號和諸比例因數重 組出原始彳§號流之一種表現内容。故比起將每一音訊信 _____ I:\JUNE\Dolby\ME2025.mP.d 伞離从咖11 g|家料（CNS ) A4規格（210χ 297公查） (請先閱讀背面之注意事項κίκ寫本頁) •-'° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 43 905 Μ, Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 號流均獨立地予以編碼的—個專用分立系統，此種第t 型系統便可提供一種位元節省效果或編碼增益。此種第 I型系統係用於AC，3編碼架構中，而此種AC_3架構 即為杜比數位感知編碼系統的基礎，且在此種杜比數位 感知編碼系統中有5 ‘ 1個音訊聲道（即左、中、右、左 ϊ哀繞、右環繞、及—個有限帶寬副低音揚聲器聲道）被 編碼成為一種縮減位元率資料流。 而于該等專利所述第Π型系統之編碼器中，各個音 訊信號流在有足夠數目之位元可用時，係獨立地受編碼 ，而在位元短缺時’某些副帶或全部副帶中之信號成分 則被組合為一個複合信號與一或多個方向性向量，此等 方向性向量指出該等音訊信號流所代表之一個音場的一 或夕個主要方向。此種第π型系統之解碼器依照該複合 信號和該-或多個方向性向量重組出原始信號流代表之 該音場的-種表現内容。故比起將每一音訊信號流均獨 立地予以編碼的-個專用分統、以及須使複合信號 與供每一音訊旮號流用之諸比例因數相關聯的該種第工 型系統來，此種第π型“便可提供—種位元節省效果 或編碼增益。 該等專利中所述之第I與Π型系統可在多種方面下 加以調適。其可調適性的一種層面為，一或多個頻率副 帶可在某些時候m立’，模式運作，使得該頻率 副帶中之諸音訊信號流的所有副帶成分各別獨立地被編 碼與解碼，而例如一個位元短缺的狀況即會使得在一特 Μ張尺度^中關家標準（CNS) A4规格（2丨0X297^ I:\JUNE\Do|by\ME2025.TMP.d( ---------1------IT------^ (請先聞讀背面之-Γ-注意事項\ 寫本頁) 4 3 9051 Α7 Β7 五、發明説明（ 之諸音訊信號流的諸副帶成分依據該種第 II方式或該種第！[型方式進行編碼。 在一或多個頻率副帶内調適性地從第j型操作模 到第fl型操作模式來回變換的技術’亦屬已知者。此種 已知配置正是馬克.富蘭克林.戴維斯於1997年7月 Μ曰所申請之美國專利申請案第〇8/895,496號‘用 於以低位元率編碼及解碼多個音訊頻道的方法與^置” 一案的技術内容。由於第Π型方式所需位元數較第、型 方式為少，故其中之短期間的位元短缺現象可藉著採用 第Π型編碼與解碼架構而加以克服。 請 λ 閲 讀 背 1¾ 寫 本 頁 裝 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 合 社 印 製 發明概要 收本發明係有關於第型編碎技術、編碼器和其解碼 器，且係有關於可讓此等解碼器有利地受利用的幾種環 境。詳言之，本發明係針對第π型編碼器、解碼器之新 技術層面，且亦針對前述美國專利第5,5 83,962、 5,63 2,005、及5,633,981號未曾揭示之解碼器環境。 而雖然本文所揭露之諸特定實施例均係有關於所用編碼 器與解碼器最好為專用型第Π型裝置且採用一個單一方 向性向量的一種第Η型系統之一簡化型態，但本發明主 體所在之對第Π型編碼技術所作改良的某些層面，亦可 運用於包括前述美國專利第5,583,962、5,632,〇〇5、 及5,633,981號所述適應性配置的一些更複雜型第玎 型系統，以及可運用於諸如前述共同待審戴維斯申請案 I_—_________ I:\JUNE\Dolby\ME2025.TMP. d 本纸張尺度適用t國國家標準（CNS ) Α4Ϊ見格（210^31------ 訂 線 Α7 Β7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X 消 費 合 η 社 印 製 五、發明説明（ 所述系統的—種適應性第I型/第Π型系統。在該簡化 單一方向性向量型第Π型編碼器中之編碼技術利用到方 ^性向量而來的空間特性，使吾人聯想到它可稱為—種 空間編碼器，；故在本文全篇巾，前述美國專利第 5’583,962、5,63 2s〇〇5、及 5,633,9S1 號之第 η 型編 碼系統的該單一向量型系統，即以“空間編碼”系統名 之。 本案發明人相信，在—段足夠短的時間區間内，在 少數幾個毫秒的等級下，人耳只可聽到在一臨界頻帶内 來自一單一方向的聲音，即使在有落在該臨界頻帶内各 具不同頻率而來自多個方向之一些聲音出現時亦然。因 此，對於方向性向量可在一段足夠短時間區間内改變之 系統而言，在一個空間編碼器内具現之第^型系統的該 基本單一方向性向量型態，即適於呈現音場，縱使其不 能連續地及同時地重現全部多個聲道亦然。此一效果已 用概念方式繪示於第1圖中；亦即，縱使在一副帶内之 聲音實際上係來自所有揚聲器丨〇2至丨丨〇，但聽賞者 ιοί卻感知到該副帶内之聲音係來自位於揚聲器1〇2與 1 〇 4之間的點1 1 1。 此 單方向效應帶有和習知“加總局部化 (summing I〇calization)”效應類似之某些表面類似 性。根據該加總局部化效應，如同布勞爾特所述（簡斯 .布勞爾特所著“空間聽賞：人類聲音局部化之精祌物 理學”’美國麻州劍橋市MIT出版社，i 997年修訂版 ---------------- I：V*UNE\D〇lby\ME202： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS M4規格（210/297公|1 ---------^------V------^ (請先閲讀背面之注意事項孑〜寫本頁) —443 bu 5 l. A7 B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項孑4·寫本頁) :發出在彼此之某一幅度内及在彼此之某一時間内穿 一二調信號之二或更多個音源，會令人產生-個單一 幻象ϋ的感受；此特別可參見布勞爾特該文之第… 、2”、與2 72頁。依據布勞爾特之該文，當一對初括 同調信號變得愈來愈不同調時，聽賞者即漸漸可察覺出 個別信號；此可特別參見布勞爾特該文之第24〇與⑷ 頁。然而’根據本案發明人所提出之單一方向效應，當 多個信號間在頻率上之分隔程度縮減到—個臨界頻帶以 内’且時間區間足夠短時，聽賞者感知它們發自不同方 向的能力亦告減低。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本案發明人察覺，時間區間之短縮程度與可能在時 間區間縮短時需要（參見本案英文說明書第21頁之論 述）之額外位元率需求（由於較高的取樣率）二者之間 有種折衷情形。因此，對於取樣率低於針對單—方 向效應之最佳值的一個極低位元率系統，于某些信號狀 況下，即可能在多方向多信歆聽賞者感知力上和在聲音 配置精癌度上發生某些敎。然❿，所造成之重現效果 卻有可能提供一種令人愉悦且可接受的多方向性聽賞經 驗。本發明即特別適用於和位元率極端有限而諸如例如 透過網際網路之音訊系統的傳輸或記錄系統配合使用。 本發明之一個層面係植基於察覺到，空間編碼技術 在過去所被感受到的一些缺點（主要為一種‘‘信號潛沒 效應），事實上在該空間編碼技術係被運用于聽賞者 係可預知地位於一預定聽賞區域内的一種聲音重現配置 I:\JUNE\Dolby\ME2025TMP.c 3( 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210x297公瘙） 43 90^1 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 中時’竟然變為優點。本發明特別適用於一或二位聽賞 者係可預知地仅於可如下文針對第2、3、與4圖所解 釋地名之為“空間編碼悅耳點”之處的聽賞環境中。空 間編碍技術在此一聽賞區域内產生一個無人為成份音場 的能力，乃為一項出乎意料的結果。于該空間編碼悅耳 點處’信號潛沒效應即不會為一位或多位聽賞者在心理 聲波學之層面上予以感知；故即能得到穩定而正常之音 場。 第2圖顯示出一位聽賞者202位於一個可預知聽賞 區域中’此區域係為在一種典型的“環繞音效”播放配 置之左（206)、中（208)、右（210)、左環繞（212) '與 右環繞（2 1 4 )等五個揚聲器内側的一個理想化大致圓形 空間編碼悦耳點2 0 4。 在個人電腦（“多媒體”）音響系統中，通常只使 用兩個揚聲器，即靠近或鄰接電腦監視器設置之左與右 揚聲器（以及可依意願選擇力σ設之一個副低音揚聲器， 而此副低音揚聲器可設置於稍遠處，諸如放置在地板上 ;惟在本文之論述中’此副低音揚聲器則被省略掉）。 該兩揚聲器形成一個相當小的最佳聽賞區域。第3圖顯 不出一位聽賞者3 0 2位於在兩側設有左（3 〇 8)與右 (310)揚聲器之一個電腦監視器306的前方之一塊可預 知聽賞區域（即一塊理想化空間編碼悅耳點3 〇 4 )内。 較複雜之電腦音響系統則可依第2圖之配置的方式採用 兩個以上的揚聲器（其中之電腦監視器將擺置於與中間 i:\JUNE\Dolby\ME2025TMP.d 裝------訂------線 f請先閲讀背面之注意事項,¾寫本頁〕 尽紙很凡度通用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公差） 五 發明説明（ A7 B7 經 部 智 慈 財 產 局 消 費 合 h 社 印 製 揚聲器相同之位置，介於左與右揚聲器之間）。 忠插Γ對揚聲器安置在螢幕兩側的某些電視機亦會形 =的小範圍最佳聽t區域。第4圖顯示出—位聽賞 Mg & &於—塊可預知聽賞區域内，而該可預知聽賞區 =近一〜映像管412設有左(408)與右(41。)内建 《彳電視機406前方的-個理想化空間編碼 兄點404。較複雜之電視音響系統則可依第2圖之配 f的方式採用兩個以上的揚聲器；例如，電視機可具有 聲器；：機殼内的左、中、與右揚聲器’或者’該等揚 聲器可隨同環繞音效揚聲器均位於電視機機殼外部。 杜比AC.3系統與許多其它系統並未充分利用電腦 ’電視日響系統前方之可預知聽賞者位置，故而在此等 環境令即形成位元的浪費。儘管空間編碼技術特別適用 於諸如f 1、2、肖3圊所顯示者的一些環境中，但應 知空間編碼技術同樣亦能適用於較大環境下，因為可瞭 解的是，當揚聲ϋ間之間㈣大時，可預知聽f區域之 大小亦隨之増大；空間編碼技術亦可適用於較大環境， 即使在只于短暫位元渴求時間區間内被使用時對於在可 預知聽賞區域之外的聽賞者亦然。 在使用一個空間編碼器的一種簡化 統（亦即只使用一個單一方向性向量的一種；二= )中，只有足夠之資訊須被傳輸來滿足位於一可預知聽 賞區域或空間編碼悦耳點中之聽賞者：絲毫不必如習知 A C - 3系統所做般地提供為了重建例如與五個輸入聲道 "7；-—--------------- I:\JUN£\D〇lby\ME2025 TMP 本紙張尺度適财國财擗（CNS) A’〖齡（21();<297公|) ----____

請 閱 讀， 背 面 之 ί主 I 項 rI裝 頁I 訂 線 4 3 V' |^ -*~~~---- B7 五、發明説明（） ~~ ' -— 相同之=部五個聲道所需的全部資訊。如此即致使所需 t幅減少·因此’本空間 '㈣器在不必把在可預知 ^賞區域中于任何時刻均不能聽見的任何信號加以編碼 本狀況下’便極為合用；此簡化系統即使對例如兩位聽 者亦可發揮效用，只要他們互相靠近且在該可立 置内。 A7 經濟部智慧財J-身員工消費合作社印製 ^ 一簡化處理技術之該“信號潛沒”副作用係為， ，若聽賞者移出該可預知區域幼-隻耳朵貼近任何特 定1聲器’則在音響節目内容改變時，聲音即會時而出 現時而消失—_此即謂信號潛沒作用（發自某一特定揚 ，器之信號可能“潛沒”或遭發自其它聲道之信號所調 逢）°此作用正如單簧管演奏家們所熟知者，他們為聽 眾人奏出的陪靜樂音一遇有伸縮喇c八猛奏時即會聽不見 ，而要在他們再度於空檔間不受干擾地顯現時才 又神奇 地重現其美妙樂音。雖然此—副作用在聽賞者分散於整 個室内（而非在諸如帛3圖所示之一個相當小的空間編 碼悅耳點内）的大聽眾規模商業性戲院與家庭劇院環境 中a令人無法接受，惟此作用對於位在一個可預知聽賞 區域内的一或兩位聽賞者卻屬良性而不會覺得不妥的。 但疋，如同前文所述，空間編碼技術（于某些情況下）仍 可適用於聽賞者分散於整個室内的大聽眾規模商業性戲 院與豕庭劇院環境中，亦即，只要它係只在短暫的時間 區間内，諸如例如在位元極為欠缺的狀況下，才被使用 即可。空間編碼技術的信號潛沒副作用在該種可預知 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!0X29^i^ I：VTUNE\Dolb3rtM£2〇25.TMP.d (請先閱讀背面之注意事項,4、寫本頁) .裝·

'1T 線 A7 B7 五、發明説明（） 貧區域内並不會被察覺，因此即容許編碼器之位元需求 限制於欲在該區域内產生可令人愉悅之聽賞印象效果所 (请先閱讀背面之注意事項再4寫本頁) 唯絕對高要的程度即足》而雖然並不打算提供“直線 帶增益”之結果，但在具有良好局部化處理與最少人工 涉入之二間編碼悅耳點内會感受到良好、合於實際、令 人愉快的效果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 為增強一組二揚聲器電腦或電視音響重現配置之環 繞音效’宜運用具有聲波串擾（或串饋）消除器之一種 “空間化器”，將經解碼空間編碼器信號“空間化，’。 當過去透過傳統裝置在兩揚聲器上呈現時，立體素材通 常產生一些聲像，而此等聲像會被限制於該等揚聲器本 身及它們之間的空間上；此效應係源於發自各個揚聲器 之聲波信號會串饋到位於電腦監視器前方之聽賞者的遠 端耳朵。藉著施加環繞聲道信號給聲波串擾消除器，並 把經處理之信號與主左及右信號加總’便可在只使用兩 只設置於前方之揚聲器時，敖使聽賞者獲得有環繞音效 資訊自聽賞者後方或侧邊之虛擬揚聲器位置發出的感受 (而左與右聲道信號則仍照其原樣地自實際揚聲器位置 發出）。 聲波串擾消除器之筆始大體上要歸功於美國貝爾電 話實驗室的B . S ·阿塔爾與曼弗瑞德·施若德二人（ 請參見例如美國專利第3,23 6,949號；故該專利之内 容將整個併供本文參考）。如同施若德與阿塔爾原先所 述地’聲波串饋效應可藉著從相對立之揚聲器引入一個· I:VTUNE\Dolb>^E2025.TMP.ii ^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4说格（210X 297公 Λ 3 9〇5\座. Α7 ____B7 五、發明説明（） "~ (請先閱讀背面之注意事項声\寫本頁) 適當消除信號，而予以緩和。而由於該消除信號本身亦 會聲波性地發生串饋’故它亦必須以發自原始發出之揚 聲器的一個合適信號來加以消除，諸如此類。 第5 A圖係為顯示出具有一組音訊串擾消除網路之 空間化器的一種型態之一幅功能方塊圖。其中接收五個 音訊輸入信號’諸如杜比數位A C - 3系統中的左、中、 右、左環繞、與右環繞信號。此等輸入係分別施加到可 依意願選擇加設之五個直流阻隔濾波器5 〇 2、5 〇 4、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 〇6、508、及510。在左、中、與右輸入線上的三個 可依意願選擇加設之延遲器512、514、與516具有和 串擾消除網路5 2 0中萬一存有的任何時間廷遲相當的時 間延遲量：通常’除非該網路520包括有例如振幅壓縮 器/限制器’否則網路5 2 0中並無任何時間延遲，且延 遲器512、514、與516會被省略。于此實例中，供至 消除網路5 2 0之輸入係為左環繞與右環繞輪入；此消除 網路5 2 0的一組簡化實施例蔣會參照第5 c圖之實施例 來描述。現在請再度參見第5 A圖，其中一個第一線性 相加求和器5 2 2接收經延遲左聲道音訊信號流，一個第 二線性相加求和器5 2 4接收經延遲右聲道音訊信號流， 經延遲中聲道音訊信號流施加到求和器5 2 2與求和器 5 2 4，來自網路5 2 0之經處理左環繞聲道音訊信號流亦 施加到求和器5 2 2，來自網路5 2 0之經處理右環繞聲道 曰訊k號流亦施加到求和器5 2 4。只有左與右環繞聲道 音訊信號流受該消除網路處理；左與右前聲道分別被加 I；VJUNE\D〇lbyVME2025.TMP.d ι ( cns ) ) 43 9〇5\4 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 到經消除網路處理之左與右環繞聲道，令聲道則未經任 何額外處理而同相地加到左與右輸出。 第5 A圖之配置亦可運用於有諸如杜比環繞 (Dolby Surround)型或杜比環繞專業邏輯（D〇lby Surround Pro Logic)型解碼器所提供者的四個輸入信 號（左、令、與右聲道、和一個單一環繞聲道）的狀況 。于此狀況下，該單一環繞聲道應被解相關成為兩個假 立體聲信號，此二假立體聲信號則接著被施加到消除器 之二輸入端β利用移相方式的一種簡單假立體聲轉換技 術可採用於此’使其中—信號和另—信號異相；至於許 夕其匕假立體聲轉換技術已為業界所知，於此不贅。 第5 Β圖顯不出第5Α圖之空間化器的額外替換型 態:在第5Β圖中，左與右前方聲道藉著在方塊526中 進行部分逆相位混合處理，而予以稍微加寬；此種逆相 位混合以加寬視在立體“級”之技術，係為業界熟知之 技術作為另一種選擇，中聲道可被消除，以使因中聲 道信號各被每-個耳朵聽了兩遍…其中—次係來自近 端揚聲器而另一次則來自遠端揚聲器_ _而引起之賦色 (C〇l〇ratlon)效應降至最低。若不想要用一個另外的消 除器之實施型態，中聲道聲波亊饋信號可藉著把它們施 加至該環繞聲道串擾消除網路，而予以消除。因此，申 聲道信號分別透過線性相加求和器526與5 28混合到 左環繞與右環繞輸入信號中，供至串擾消除網路5 2 〇。 第5 C圖係為顯示出可用於第5厶圖或第5 B圖 (請先閱讀背面之注意事項户^寫本頁} 裝------訂 本紙張尺度_ t _ SiiTcNS ) A4iXti ( 2iOX297i^y I:\JUNE\Doiby\ME2025.TMP.d 線------------------ 經濟部智慧財羞局員工消費合作社印製 A7 ---— _— B7 五、發明説明（) ~~ ~ '— 配置中之-簡單聲波串擾消除器的幾個基本元件之一幅 功能方塊圖；除此之外，吾人當然亦可採用其它較複雜 之消除n。此圖中所示各延遲器53G舆532，對於相對 於I、賞者以+/-15度角（第丄圖之電腦監視器環境和 第2圖之電視環境所用的典❹幻設置於前方之揚聲 器，，常延遲大約140微秒；而各個濾波器534與 53 6簡單地具一個與頻率不相依之衰減因數κ，通常約 為"。各個串饋腳53 8肖54〇之輪入係以一種交又聲 道負回授配置自一個相加求和器（分別為542與5“） 之輸出取得（各腳在各自之求和器減掉），以如上文所 解說地產生各個先前消除器信號之一消除器。此乃為極 易於以數位化型式實現的一種簡單聲波串擾消除器：只 含兩個加法、兩個乘法、及供該等延遲器用之一對6樣 本環式緩衝益。較佳地，若被採用的話，此聲波串擾消 除器係以軟體予以數位式地施行，且在與第3圓中之該 監視器306相聯結之一部個人電腦上、或是在設於第4 圖之電視機406内的一個微處理機上即時地執行。 依據本發明，一個編碼器產生代表欲被重現之音場 和一個方向性向量或“轉向控制信號，，的一個複合音訊 資訊信號。此複合音訊資訊信號具有被分成許多副帶的 頻率頻譜’而該等副帶最好與人耳之臨界頻帶相當：該 轉向控制信號具有和該音場在各個副帶中之主要方向相 關的一個成分。 雖然本發明可用類比或數位技術或甚至是此等類比 本紙乐尺度適用中囷國家標準（CNS) A4規格（加χ297公❸ I：ViUNEVD〇lby\ME2025.TMF.d 1 .丨"I,~~I Μ------IT------^---- (請先閲讀背面之注意事項再/.焉本頁) ' . 4 3 90&1 - A7 B7 五、發明説明（ 與數位技術之混成配置來實施，但本發明較方便的是用 數位技術來實施，且下文揭示之較佳實施例因而係以數 位實施型態為例來說明。

請 f 先ί 閱 I 讀- 背 面 f 之J 注 I Ί ?丨丨 I裝 頁I …在本發明之-組實施例t，_個編碼器接收多個音 Λ仏號机各信號流代表一個輸入聲道以及各該輸入聲 道之局4化特性，解碼ϋ接收_個經編瑪信號以及針對 各個輸出聲道之聲音轉換器的位置或虛擬位χ，並為各 輸出聲逗產生-信號流’俾儘可能料地重;見由該等輸 入聲道信號所代表之音場。由於本發明之空間編碼架構 係以在任一剎那只有來自一個單一方向之聲音會被聽到 的前提為基礎，故解碼器在任—刹那便無需施加_個信

II 號給兩個以上的聲音轉換器。經編碼之資訊針對每一副 帶包括有所有輸人聲道的—個總合表現内容；此總合表 現内容包含有代表淨整體音場準位的一個複合音訊資訊 信號、以及包含供該音場用之局部化資訊的一個轉向控 線 制信號；該局部化資訊在本支中係稱為—個淨方向性向 量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 u于解碼胃中，其狀況亦為只有一個方向獲得位元， 是以在每一臨界頻帶内，於每一時間區間内只有— 個呈現聲道獲得位元（當音場方向恰與呈現聲道方 致時，-個呈現聲道即屬適當足夠；否則，即需兩個2 現聲道才能定出音場方向）。 本發明之一個層面係針對用以把代表—個音場之交 個音訊信號流編碼成一個經編碼信號及把此經編碼俨= ^ 氏張尺度 i賴帽辟鮮（CNS〉Α4· ( 21Qx29^g----^^Iby^EaOiS.TMP.d Α39〇5\；ί s Α39〇5\；ί s 經濟部智#.?財產局員工消費合作社印製 本紙張尺賴财關家辟（CNS) A4規格（ 21〇ϋ 公 W5) A7 ---—-—__B7 五、發明説明（） ~~-- :碼的-種低位元率空間編碑系統；此系統包括有一個 '，扁碼器與一個解碼器該編碼器包含有： 響應於該等夕個音訊信號流產生多個副帶信號的一 個副帶信號產生器’各副帶信號代表該等音訊信號流中 之個個別信號流的一個個別頻率副帶； 、產生-個複合信號的—個信號結合器，該複合信號 代表諸個別頻率副帶中之諸副帶信號的組合； 為該複合信號產生一個轉向控制信號供指出諸個別 副帶中之音場的主要方向之_個音場方向檢測器： 、 —個編碼器與位元分配器，用於藉由對該複合信號 /、該轉向控制佗號分配位元而產生經編碼資訊；以及 把該經編碼資訊組合成一個經編碼信號的一個格式 化器。 該解碼器包含有： 自該經編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號的 一個解格式化器； 響應於該複合信號與該轉向控制信號導出諸副帶信 號的一個反副帶產生器； 插述該解碼器之輸出聲道數目與連接於該等個別輸 出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的一個資訊輸 入’其中有三或更多個輸出聲道；以及 于任何剎那響應於該等副帶信號與重現資訊在不多 於兩個輸出聲道中產生一個音訊信號流的一個信號產生 器。 I:\iUNE\DolbyVME2025.TMP.' 裝------訂------線 (请先閱讀背面之注意事項异4寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） '~'~ 本發明之另一層面係針對用以把代表一個音場之多 個音訊信號流編碼成一個經編碼信號、把此經編碼信號 解碼、以及重現該音場之一種聽覺上相似型態的一種低 位疋率空間編碼系統；此系統包括有一個編碼器與一個 解碼器。該編碼器包含有： 響應於該等多個音訊信號流產生多個副帶信號的_ 個副帶信號產生器，各副帶信號代表該等音訊信號流中 之一個個別信號流的一個個別頻率副帶； 產生一個複合信號的一個信號結合器，該複合信號 、 代表各個頻率副帶中之諸副帶信號的組合； 為該複合信號產生一個轉向控制信號供指出各個副 帶中之音場的主要方向之一個音場方向檢測器； 一個編碼器與位元分配器’用於藉由對該複合信號 與該轉向控制仏號分配位元而產生經編碼資訊；以及 把該經編碼資訊組合成一個經編螞信號的一個格式 化器。 該解碼器包含有： 自該經編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號的 一個解格式化器； 響應於該複合信號與該轉向控制信號導出諸副帶信 號的一個反副帶產生器； 描述該解碼器之輪出聲道數目與連接於該等個別輸 出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的一個資訊輸 入；以及 _ I:\JUNE\Dolby\ME2025.TMP.d 本紙&尺度_ f 關家轉~7c：ns 297yt6-----' -----^-------^------ir------線 (請先閱讀背面之注意事項声4寫本頁) Α7 Β7 經濟部智慧財產局員X消費合作社印製 五、發明説明（） 響應於該等副帶信號與重現資訊在一或更多個輸出 聲道中產生一個音訊信號流的一個信號產生器。 該系統更包含有： 多個聲音轉換器，耦合於該解碼器之該等輸出聲道 ’並配置成可對位於一個空間編碼悅耳點聽賞區域内的 一或多位聽賞者產生該音場的一種聽覺上相似型態。 本發明之再一個層面係針對供使用於一種低位元率 空間編碼系統中的一種解碼器，用以藉著以下動作把自 代表一個音場之多個音訊信號流導出的一個經編碼信號 解碼：響應於該等多個音訊信號流產生多個副帶信號， 各副帶信號代表該等音訊信號流中之一個個別信號流的 一個個別頻率副帶；產生代表諸個別頻率副帶中之諸副 帶信號的组合之一個複合信號；為該複合信號產生一個 轉向控制信號供指出諸個別副帶中之音場的主要方向； 藉由對該複合信號與該轉向控制信號分配位元而產生經 編碼資訊；以及把該經編碼資訊組合成一個經編碼信號 。該解碼器包含有： 自該經編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號的 一個解格式化器； 響應於該複合k號與該轉向控制信號導出諸副帶信 號的一個反副帶產生器； 描述該解碼器之輸出聲道數目與連接於該等個別輸 出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的一個資訊輸 入’其中有三或更多個輸出聲道；以及 泛禮 兩中困通贫 ift. ! \ Α λ 4^sr ί Ί 1 Λ ΰ "7 jV in] \ I:\JUNE\DoIby\ME2025.TMP.d -------^---^------1T------it (請先閱讀背面之注意事項乒4寫本頁) - 一 干 w U. A7 ______________B7 ___ 五、發明説明（） 于任何剎那響應於該等副帶信號與重現資訊在不多 (請先閱讀背面之注意事項再<舄本頁) 於兩個輸出聲道中產生—個音訊信號流的一個信號產生 器。 本發明之又一層面係針對供使用於一種低位元率空 間編碍系統中的一種解碼器及重現系統，用以藉著以下 動作把自代表一個音場之多個音訊信號流導出的一個經 編碼信號解碼及重現：響應於該等多個音訊信號流產生 多個副帶信號’各副帶信號代表該等音訊信號流中之一 個個別信號流的一個個別頻率副帶；產生代表諸個別頻 率副帶中之諸副帶信號的組合之一個複合信號；為該複 合信號產生一個轉向控制信號供指出諸個別副帶中之音 場的主要方向；藉由對該複合信號與該轉向控制信號分 配位元而產生經編碼資訊；以及把該經編碼資訊組合成 一個經編碼信號。該解碼器及重現系統包含有： 自該經編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號的 一個解格式化器； - 響應於該複合信號與該轉向控制信號導出諸副帶信 號的一個反副帶產生器； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 描述該解碼器之輸出聲道數目與連接於該等個別輸 出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的一個資訊輸 入；以及 響應於該等副帶信號與重現資訊在一或更多個輸出 聲道中產生一個音訊信號流的一個信號產生器；以及 多個聲音轉換器，耦合於該解碼器之該等輸出聲道 _____ I：UUNE\Doib^ME2025.TMP.d 氏张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇χ297公---- 4^^051 . A7 I _________B7 五、發明説明（） 一 *-一^ ’並配置成可對位於-個空間編碼悅耳點聽賞區域内的 *夕位聽賞者產生該音場的一種聽覺上相似型態。 (请先聞讀背面之注意事項/各寫本") 纟#月及其諸較佳實施例的各項特徵將會在以下之 「本發明之詳細描述」段落中及在附圖中更料地闡明 卜 邏式簡介 第1圖係為續示出龄賞由多個呈現聲道產生之一音 場但感.知聲音係來自某—點的一位人士的一幅概念圖。 L 第2圖係為一位聽賞者位於落在一組五具揚聲器“ 環繞音效重現配置之間的一個理想化空間編碼悦耳點 處的一幅平面示意圖。 第3圖係為一位聽賞者位於落在側邊具有揚聲器之 一部電腦監視器前方的—個理想化空間編碼悅耳點處的 一幅平面示意圖。 第4圖係為一位聽賞者位於落在映像管附近有揚聲 器之一部電視機前方的一個理想化空間編碼悅耳點處的 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 i 一幅平面示意圖。 第5 A圖係為採用一組聲波串擾消除器之一個空間 化器的一幅功能方塊圖β 第5 β圖係為採用一組聲波串擾消除器之一個經修 改空間化器的一幅功能方塊圖。 第5 C圖係為依據習知技術構成之一組簡單四埠聲 波串擾消除器的一幅功能方塊圖。 I:UUNE\D〇lby\ME2025.TMP.<j 本紙張又度適「用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297?釐^ 一 ^ Α7 Β7 五、發明説明（） 第6圖係為顯示出空間編碼及解碼架構的一幅概念 方塊圖。 第7圖係為繪示出一個副帶編碼器之基本結構的一 幅功能方塊圖。 第8圖係為繪示出一個副帶解碼器之基本結構的一 幅功能方塊圖。 第9圖係為繪示出本發明與副帶編碼技術相關之基 本結構的一幅功能方塊圖。 第.1〇圖係為繪示出本發明與副帶解碼技術相關之 基本結構的一幅功能方塊圖。 第11圖係為具有五個呈現聲道之一套重現系統的 三維假設性圖形示意圖。 第12Α圖係為配合一種可預知播放環境運作之一 個空間解碼器的一幅概要功能方塊圖。 第12Β @係、為配合另一種可預知播放環境運作之 一個空間解碼器的一幅概要g能方塊圖。 ----：---:---^------ΐτ------.^ V (請先閱讀背面之注意事項#心寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 1 111 204 208 212 302 立件參考標號符號說^ 聽賞者 點 空間編碼悦耳點 中揚聲器 左環繞揚聲器 聽賞者

1()2_ι ίο揚聲器 202 聽賞者 左揚聲器 右揚聲器 右環繞揚聲器 空間編碼悅耳I 206 2 1 〇 214 304 I：UUNE\Dolby\ME2025.TMP.d 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 439〇5' 五、發明説明（） 306 電腦監視器 j 1 0 右揚聲.器 4 0 4 空間編碼悅耳點 408 左内建式揚聲器 412 映像管 512-516 延遲器 5 2 2-528 求和器 530-532延遲器 538-540串饋腳 6 02 輸入聲道 604-60 6 程序 6 12 程序 6 14 輸出聲道 710 濾波器排組 730 編碼器 810 解格式化器 8 3 0 轉換器 850 轉換器 90 1 輸入路徑 904 粗略準位量化器 910、1004位元集群 914-918輸出路徑 1 0 0 2適應性位元分配計算器 3 0 8 左揚聲器 402 聽賞者 406 電視機 410 右内建式揚聲器 5 0 2 - 5 1 0 濾波器 520 串擾消除網路 5 2 6 逆相位混合處理方埦 5 3 4 - 5 3 6濾波器 542-544 求泮〇器 603 路徑 6 0 8 - 6 1 0 路徑 613 路徑 700 取樣器 720 取樣器 740 格式化器 820 解碼器 840 反濾波器排組 Ch 1-Ν聲道 902 視在方向及複合信號 產生器 9 0 8 適應性位元分配器 912 量化器 1 0 0 6解量化器 1 0 0 8 - 1 0 1 2 路徑 ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 I 1 pill tun nf— m —«ϋ 0¾ 、-** (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) I:\JUNE\DoIby\ME2025.TMPj 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) 見格（210X297&¥) A7 B7 五、發明説明（ 10 14反視在方向與複合信 1 0 1 6路徑 1 2 0 8空間解碼器 1212左揚聲器 1 2 1 6空間編碼悅耳點 1218左揚聲器 1 222右揚聲器 1226右環繞揚聲器 1 2 3 0聽賞者 號產生器 1202-1206輸入路徑 1 2 1 0空間化器 1214右揚聲器 1217聽賞者 1 220中揚聲器 1 224左環繞揚聲器 1 2 2 8空間編碼悅耳點 (讀先閱讀背面之注意事項*办寫本頁) 裝— 之詳細描述 第6圖仏為第π型編碼系統之一組實施例的一幅概 〜示心圖其中，包含程序604與606的一個編碼器 由來自一個副帶編碼胃（參見第7圖）的多個輸入聲道 602接收代表-個音場的_些副帶信號，並自路徑 接收有關該音場如何對映到j該輸入聲道之情形的資訊 。程序604將該等信號結合成一個複合音訊資訊信號， 並沿路徑608將它送出。程彳6〇6建立代表音場視在 方向的一個轉向控制信號，並沿路徑010將它送出。包 含程序612的一個解碼器從路徑6〗3接收和輸出聲道 數目與呈現系統中之輸出聲道聲音轉換器的實際或虛擬 空間組態有關之資訊、自路徑6 〇 8與6丨〇接收一個複 合聲道信號、以及沿輸出聲道6M產生用於呈現該音場 的一些輸出信號。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4ί^|. ( 210X297^7 tr 線 經濟部智慧財產局員工消賢合作社印製 I:\JUNE\Dolby\ME2025,TMP.d x 439051 - A7 ----—__B7 五、發明説明（） (請先閱讀背面之注意事項萝咎寫本頁) 在此空間編碼器之一些實際應用例中’送至該編碼 器之資訊係為代表多個輸入聲道的一些信號流。此編碼 器係與希望的被重現音場有關；因此，它必須收到關於 那些輪入聲道欲如何與該音場相關的資訊。例如，在具 有由大致標準化揚聲器位置產生之左、十、右、左環繞 、與右環繞重現機能之一組五聲道音源的狀況中，淨方 向性向量可從欲被施加到那些揚聲器位置的五聲道信號 中推導出來。 接收到有關播放或呈現環境之資訊的一個空間編碼 解碼器，可利用該淨方向性向量產生一組信號，供期望 之五聲道播放或呈現之用，或是供使用不同數目聲道及 /或揚聲器位置的另一播放或呈現環境之用。譬如，該 複合音訊資訊信號與淨方向性向量可針對一個二揚聲器 電腦監視器環境來解碼。如同上文所討論者，解碼架構 可包括一個“空間化器” ’使得所生成之呈現結果提供 了不限於該二揚聲器及其間兑空間的一個音場之心理聲 波學效果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明並不侷限於和用以產生多個輸入聲道之任何 特足架構、或疋用以捕捉或重新產生一些音場的任何特 疋架構配合運用而已；本發明可接受任何一組多個輸入 聲道之集合作為編碼器的一種輸入，只要它們帶有定義 這些輸入聲道之製作者希望它們如何產生一個音場，例 如定義它們相對於聽賞者之期望方向，所需之資訊即可 ;本編碼器會把那個資訊與那些聲音聲道轉譯成一個複 I：\JUNE\t»otby\M£2〇25.1'MP.d ϊ« 本紙乐尺度通用中國國家標率（CMS ) A4規格（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 合音訊資訊信號和一個淨方向性向量轉向控制信號，使 得解碼器可提供產生和播玫或呈現設備與環境之能力相 當的最佳可能音場之一組呈現聲道，作為輸出。解碼器 產生之聲道數目係由呈現系統之特性決定，且因而不必 然等於輸入聲道數目。 本發明適用於以多種習知技術中之任一種技術實現 的一些副帶編碼器。其中一種較佳之實施型態是使用一 種變換技術者’特別是使用依據所謂的時域混疊消除 (Time Domain Aliasing Cancellation; TDAC)技 術之一種時域對頻域變換技術者；此可參閱普林森及布 雷德里所著以時域混疊消除技術為基礎之分析/合成 渡波器排組設計” ’ IEEE聲波、語音、信號處理技術 論艾集（IEEE Trans, on Acoust.，Speech，Signal v〇l. ASSP-34，1 9 86,第 1153 至 1161 頁。 而運用TDAC變換技術的變換編碼器/解碼器系統的 一種實例，可參見美國專利窠5，1 〇 9，4 1 7號，故該專 利之敘述内容將整個併供本文參考。 如第7圖所示的典型單一聲道副帶編碼架構包含： 以濾波器排組7 1 0將一組輸入信號流8 1 0分割成多個 副帶、由編碼器730將副帶資訊轉換成一些量化碼字、 以格式化器740將諸量化碼字組合成適於傳輸或儲存的 一種型式。若濾波器排組係以一些數位濾波器或離散變 換式實現之，則輸入信號在由濾波器排組執行濾波之前 ’會由取樣器加以取樣及數位化；而若濾波器排組係以 I:UUNE\DoibylME2025.TMPTd>c 本紙張尺度家標準（CNS ) A4規格（210X297公^ ) ^ ^^ H ί 訂 n ^ ^ 4 · (請先閲讀背面之注意事項歹^·寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ -些類比渡波器實現’則該等副帶信號可由取樣器72〇 予以取樣及數減，俾龍㈣m進行餘編碼處理

。于一種層面中，本發明俜右M , t A 月保有關於供多個資訊頻道用的 編碼器73G;例如，第6圖中之各該輸人如即構成施 加予編瑪器7 3 0的副帶資訊β 典型的單—聲道數位副帶解碼架構，如第8圖所示 地’包含由解格式化器810分解經格式化的諸碼字、由 解碼器820將副帶資訊復原1及由反渡波器排組84〇 把副帶資訊併入-個單一聲道信號内。倘若該反遽波器 排組840係以-些類比渡波器所構成，且信號經數位編 喝’則㈣帶資訊在由反濾波⑽組進㈣波之前，會 先由轉換器830予以轉換成類比型態' ;而若該反濾波器 排組840係以-些數㈣波器或離散變換式來具現，則 數位信號會由轉換H 8 50予以轉換成類比型態、。于另一 層面下’本發㈣針對供多個資訊聲道用的解碼器82〇 而設計。 '' 副帶轉向程序把來自—或多個聲道之一些副帶頻譜 成分結合成一個複合信號。針對該副帶的此一複合表示 型態取代由該複合聲道副帶所代表的該等個別聲道副帶 頻譜成分，被傳送或記錄下來，有兩種等效方法可供形 成一個複合聲道，採用其中任一種方法均會得到相同結 果；一種方法是先對每一聲道施用帶内遮罩準則’以藉 由消除對被遮罩信號成分進行編碼之需要，而縮減各聲 道所需之位疋數目，以及接著，把該等經縮減位元之聲 本紙張尺度it;fl + @1國家標辈（CNS ) A4規格（2ΐ"0'Χ297公父） I:UUN™〇iby\ME20i5.TMP,d) —. ；^ 1 裝 H 訂 ~~ 線 (請先閱讀背面之注$項再贫寫本頁) 4 3 9〇5t , ^ι A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X 消 f 合 作 社 印 製 i紙張尺度適用中^^^^ ) M規格（2i〇x297# 五、發明説明（ 道結合起來形成一個複合信號；另—種方法（下文會更 誶細加以描述）是，先把諸原始聲道信號結合起來形成 複合信號，以及接著對該複合信號施用帶内遮罩準則， 俾藉由消除對被遮罩信號成分進行編碼之需要，而縮減 位兀數目。據信，於上述任一種方法的狀況中所生成之 複合信號，是相同或大致相同的。而于這兩種狀況中， 本空間編碼器將兩種型態之遮罩技術列入採用之考慮— -在所生成複合聲道内之交叉聲道遮罩以及帶内遮罩。 職是之故，本發明打算要涵蓋採用這兩種複合信號形成 方法中之任一者的實施態樣。 轉向控制信號（或淨方向性向量）代表來自所有聲 道之諸頻譜成分的視在主要方向。 依據本發明針對數位編碼技術所作的教示觀念，代 表諸頻譜成分的一些數值被量化成多個碼字，其中，可 變數目之位元可適應性地從一組位元集群被分派給至少 某些該等碼字。此一位元分i動作係根據某些副帶中之 量化誤差，是否會因為目前信號内容而使信號編碼品質 降低至比其它副帶中之量化誤差更大的程度；詳言之， 會有較多位元被指派予在量化雜訊比其它副帶中之量化 雜訊更不易發生心理聲波學遮罩效應的一些副帶内的諸 頻譜成分。 依據本發明針對解碼技術所作的教示觀念，反轉向 處理利用轉向控制信號自信複合聲道回復諸被轉向聲道 的一種表示型態。由於依據本發明構成的空間編碼體系 * I HI . ...... In、一5J- ! : 11...... 1 -I - - 11 (請先閲讀背面之注意事項孑4'寫本頁j 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 4 3^51;, Α7 ___-_____B7 五、發明説明（) ~--— 使用單-個方向性向量，且基於—位聽賞者在任何刹那 只會聽到來自一個方向之聲音的基本原理，故便只有— 或兩個聲道須被產生來供呈現於_個特定呈現系統上。 針對解碼器所用之聲道數係受呈現系統之特性所支配， 且因而不必然等於輪入聲道數目。 再依據本發明針對數位解碼技術所作的教示觀念’ 大致類似力編碼過程期間所用纟的一帛適應性位元分配 程序會被執行，以建立被指派予各個量化碼字的位元數 目；此資訊係供用於重建諸副帶頻譜成分。 1 第9圖係為一個空間編碼編碼器（亦即一個簡化的 單向星苐型編碼器）的一幅概要功能方塊圖。此編 碼器可用多種類比與數位編碼技術來構成；較方便地， 本發明係使用數位技術來具現，且因而本文所揭露之諸 實施例均以數位式具現實施型態為例來進行說明。 這些數位式具現實施型態可採用適應性位元分配技 術’以下所描述之一組較佳貪施例乃揭露適應性位元分 配與副帶轉向二技術觀念，惟應知，本發明之空間編碼 技術的數位具現實施型態同樣亦可配合非適應性的位元 分配架構來運用。 參照第9圖’在輸入路徑9 0 1上針對多個輸入聲道 1至Ν中之每一聲道的諸副帶信號成分，由一個視在方 向及複合信號產生器902予以處理，以建立一個視在方 向轉向控制信號與一個複合信號。此處理程序亦接收指 出音源音場如何對映在各該輸入聲道上的音源資訊（即 I:\JUNE\Dolby\ME2025.TMP.d 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A#規格（21〇χ 297公釐） I----：---^-------玎------線 (請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印¾ 五、發明説明（ 田V對各聲道彳5號之期望空間方向的資訊）；此音源 貝訊和重現資訊可以有變化地為永久性或是可接受規劃 者。該編碼器可包括有有關音源及/或播放環境的一些 水久性指令，或者，這些指令可從此編碼器外部透過第 9圖所示之輪入路徑來提供。從該等副帶輸入信號與音 源資訊，可推導出代表音源音場的一個複合音訊資訊信 號；且成一個單一方向性向量型式並包含有針對該音場 之局部化資訊的一個轉向控制信號，亦從該等副帶輸入 信號與音源資訊中推導出來。 自產生器方塊902輸出之複合信號亦被施加到一個 粗略準位量化器904，此粗略準位量化器9〇4將該單一 複合聲道之副帶頻譜資訊予以量化。一個適應性位元分 配器9 0 8響應於由該粗略準位量化器9 〇 4收到之粗略 量化資訊、與自一組位元集群91〇收到之可供分配位元 數目’而把一些位元分配給各個副帶。一個量化器912 適應性地響應於該複合信號、該粗略準位量化器之輸出 、及該適應性位元分配器之輸出，而把複合信號頻譜資 訊量化成一些經量化碼字。在此應先指出，雖然下文會 描述一種合適的演繹法則，但可供編碼器根據來適應性 地分配位元的演繹法則，對本發明來說並非唯一。量化 器9 1 2亦會把該轉向控制信號量化；然後，此量化器 912即沿著路徑914_918分別提供轉向資訊經量化 碼字、及粗略量化資訊等等作為輸出。 第10圖係為一種空間編碼解碼器的一幅概要功能 ------- *^JUNE\Dolby^iE2〇25.TMP,d 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210父297公¥) 裝------訂------線 (讀先E讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（ 方塊圖。其中’―個適應性位元分配計算器⑽2 於自編碼器輸出川收到之粗略量化資訊、盘自 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局負工消費合作社印掣 疋集群1GG4收到之可供分配位元數目，而建立起在量 化期間分配予各個碼字之位元數目；—個解量 1006響應於自編碼器輪出916收到之諸經量化碼字' 自編碼器輸出918收到之粗略量化資訊、及自該適應性 位元分配計算器1 002收到之位元分配資訊，而把‘編 碼器輸出914收到的該轉向控制信號解量化，及回復頻 譜成分資訊，並在其輸出處提供單一方向性向量資訊於 路徑1 008上、提供複合聲道副帶指數樣本於線路 10丨0上、以及提供複合聲道頻譜成分於路徑1〇12上 。此等輸出皆施加到一個反視在方向與複合信號產生器 1014，而此反視在方向與複合信號產生器1〇14另亦接 收描述期望之輸出聲道數及連接至該等輸出聲道之轉換 器（諸如揚聲器）位置或虛擬位置的重現資訊：此重現 資訊可以是永久性的，或是寸規劃性的。本解碼器可包 括有有關播放環境的一些永久性指令，或者，此等指令 可從本解碼器外部透過如第10圖中所示者的一條輸入 路徑來提供。產生器10〗4響應於在路徑1〇〇8_1〇12 上收到之轉向與複合頻譜資訊而重建諸副帶，而在有一 組副帶信號與方向性向量被收到之各個時間區間内，為 副T頻谱資sfl之一或兩個聲道提供完整的一組副帶；且 其中每一聲道代表標示為Ch I .......、Ch N之一組路 徑1 0 1 6中的一些部分。在該時間區.間内只為各個副帶 I:\J〇NE\Dolby\ME2025.TMP.d 表紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公父〉 A7 —一 _B7 五、發明説明（） (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 致動一個或兩個聲道，即足以在每一副帶内重現來自一 個單一方向之聲音；換言之，相對於任何特定副帶，在 母個時間區間期間内，將只有—個或兩個聲道有作用。 本發明之較佳實施例針對和編碼與解碼技術有關之 態樣會在以下之段落中更詳細地敘述：而本發明之其他 可替換實施例與結構則分散在本文中描述。 再度參見第9圖，其中繪示了 一個第n型副帶編碼 器，由此圖可見，視在方向與複合信號產生器9〇2沿著 路徑9 0 1接收多個聲道之副帶資訊。倘若諸副帶塊組係 ^ 由諸如離散傅立葉轉換（Discrete Fourier Transform; DFT)的一種離散轉換程序所推導出來， 各個副帶便將會包含有一個或更多個離散轉換係數。針 對一個2 0 k Η z帶寬信號的一種特定副帶配置使用一個 5 1 2點轉換程序、以及4 8 k Η ζ的一個輸入信號取樣率 ;諸副帶大致對應於耳朵的臨界頻帶。當然，其他的副 帶分組方式、取樣率 '和轉g長度’亦可採用，而仍不 會偏離本發明之範圍。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 如同上文所論述者，相信在有足夠短的時間區間之 情形下’該單一方向效應即會發生。在48 kHz取樣率 和5 1 2點轉換的狀況下，各個轉換塊組即具有大約1 〇 毫秒的一個時間區間（在一種TDAC轉換的狀況下， 由於TDAC轉換程序中所固有的塊組對塊組平均作用 ’這一個時間區間即只是一個近似值）；因此，一連串 的複合副帶信號即每隔大約1 〇毫秒產生。每一複合塊 I：\JUNE\BolbyVME2025,TMP.c ιχ: 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2|〇><297公·^) 4 3 30511¾ A7 B7 \ 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 五、發明説明（ ，、且可有一個單一方向性向量與它相關聯，或者，可替換 成讓一些方向性向量比塊組週期更頻繁或略不頻繁地以 一種規律方式產生；作為另一種替換型式，一或更多個 額外之方向性向量，可只在有大於某一臨界值（例如大 於30度）之遷移現象發生於主要方向上時，才于一個 塊組週期内產生。本案發明人經實驗後發現，具有大約 1〇宅秒之塊組長度且在每一塊組週期内有一個單一方 向性向量的一個τ D A C轉換型系統，即可提供令人愉 悦之音樂重現播放感受。 該視在方向與複合信號產生器程序把來自多個聲道 之頻譜成分結合起來，以形成一個複合信號聲道副帶， 而使必須被量化與傳送之頻譜成分數目減少。攜載著關 於音場在一個時間區間内之視在方向（一個單一方向） 的資訊之一個轉向控制信號’會隨著經編碼之諸複合聲 道頻譜成分被傳送’以讓接收到的解量化器可為一或兩 個聲道回復足以供一次單一芳向重現動作運用的諸頻譜 成分。此處應知，大體上，從該複合聲道與單一方向控 制信號所回復之諸頻譜成分，與一個接收器自一些分立 聲道所解碼產生的諸頻譜成分或是自一個複合聲道與針 對每一聲道之一些比例因數（如同第I型系統中所用者 )所解碼產生的諸頻譜成分，並非全同。 因只將一複合聲道副帶與附隨之單一方向向量編碼 ’而非（如同在該種第I型系統中所作地）將多個分立 聲道之多個副帶或是一個複合聲道副帶與多個聲道比例 I:\JUNE\Dolby\ME2025.TMP.d 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297&^ ) ---^：--裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再楨寫本頁) 90 3 4 A7 五、 發明説明（） 因數加以編碼，而節省下來的諸位元，即可由適應性位 π分配程序用來例如分配給一些其他副帶，以及可由量 化器用來量化該轉向控制信號。 在一或多個聲道中之諸副帶的諸頻譜成分會被結合 起來。依據前述之美國專利第5,583,962、5,632,〇〇5 、及5 ’ 6 3 3，9 8 1號，一種較佳方法係把複合副帶中之 各個頻譜成分值設定為等於諸被轉向聲道中之諸相對應 頻譜成分值的平均，而一些替換性方法則可以形成諸被 轉向聲道中之諸頻譜成分值的一些其他線性組合或是一 ^ 些加權和。 轉向控制尨號代表該複合聲道甲之諸副帶成分的基 本空間方向（亦即主要空間方向）。依據屬本發明主體 之第Π型系統的簡化型態，在各個時間區間0 ,有一個 基本方法會組構出只代表針對複合信號中之各個副帶的 基本或主要空間方向的一個單一向量。 而此基本方法的概念則可參考第η圖來作較佳的 瞭解，其中該圖係繪示出包含五個呈現聲道的一組 重現系統。相當於諸輸人聲道之—的這些呈現聲道中: 每一個，各代表位於一個單位球體表面上的一個揚聲器 ;預期聽賞者位在此球體中心區域處，其中—個聲道標 示為RF ’而此聲道RF對聽f者的視在方 : 向量厉來表示。 根據此基本編碼方法，轉向控制信號向量f表示針對 複合信號副帶7之音場主方向（主要方向）；此處，雖 r紙張从5^國國家標準(CNS) i格(2ΐοχ29Ί-----!!!2〇25.ΤΜΡ. --------^---种衣------ir------.^ f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 3 d b Ο b 1 .-,. A7 ^^ ------一__B7 五、發明説明（） — ~-- 然笛卡兒（直角）座標系統即為—種較佳的方向表示型 態’但諸如極座標的其它表示型態亦可獲採用，而仍不 致偏離本發明之精神。久細磁^+ ^各個聲道的方向性向量依準位予 以加權，轉向控制信號即可表示如下： ^ = ΣΜ·,/ ΰ7ί=Ζ7;·.〇7 ,!, 其中，西,.=針對聲道;·之方向性單位向量， Μ.，;.=針對聲道/中之副帶7.計算所得之準位， s =輸入聲道總數， 2=針對副帶y之轉向控制信號向量， 亙==針對所有輪入聲道的方向性單位向量，以及 針對所有輸入聲道中之副帶y計算所得之準 位。 有關可用於本發明中之-個第辽型編碼器的進一步 細節，已列述於前揭美_專利第5,5 83 962、 5,63 2,005、及5,63 3,9 8 1號中，於此不贅。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 ^^^1 n^^#· I —tv-—— ml ------1 ^^^1 I (請先開讀背面之注意事項再填寫本頁) 于第10圊所示空間編碼解碼器中，反視在方向鱼 複合信號產生器1(M4響應於分別從路徑1〇〇8至1〇12 收到之一轉向控制信號、多個粗略量化準位、以及多個 頻譜成分值’而重組（重建）出該複合頻道之一個單一 方向表示型態。 如同上文所解說者’第η型編碼技術創新内容採用 -種方向性向量型態之轉向控制信號。而為了能近似於 _ ^ ^ I:\JUNE\DoibyyWE2025.TMP. 本紙張尺度用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210X297^ ) 〜-------1 a ^ 9 Ο 51 Λ,. A7 B7 i 五、發明説明（ 被編碼信號之方向’重組（重建）程序即須慮及解瑪地 點所女裝之揚聲器數目與位置a為此，針對每一聲道， 之方向向量如,乃被提供來作為輸入到該反視在方向與 複合信號產生器1 〇 1 4的重現資訊；而較佳地，該重組 (重建）程序係只為一個或兩個呈現聲道產生頻譜成分 ’而其中該-個$兩個呈現聲道係指丨以得料有由該 轉向控制信號表示之複合信號副帶之空間方位的一個音 場者。 把刖述之方程式（1 )應用到本呈現系統上，則轉向 控制信號可以表示為： (2)

Vj = Y,L Ot DOj = LO i DO 其中，DO,.=針對呈現聲道/·之方向性單位向量， 針對聲道，·中之副帶以十算所得之準位， S =呈現聲道總數， 6=針對副帶）之轉向控制信號向量， 經 濟 部 中 央 標 準 扃 Ά X 消 費 合 作 社 印 % 針對所有呈現聲道的方向性單位向量，以石 义〇/=針對所有呈現聲道中之副帶）計算所得之与 位。 經計算得到之諸準位_受到的一項額外限制為 該呈現糸統所產生之音場的響度（音量）應'等於原始省 場的響度；更詳言t，每一個办向量均受到—項限帝 ，而使得針對每由呈❹誠生之音場的響度或 本紙法尺度適用中賴家標準（CMS ) A4規格（210X297//^) (諳先閲讀背面之注意事項再褚寫本頁} I：WNE\Dolby\ME2025,^ 40 A7 B7 ti 經濟部中央樣隼局貝工消费合作社印製 五、發明説明（ 總準位等於原始音場中之副帶的準位。 有關可用於本發明中之一個第Π型解碼器的進一步 細節，已列述於前揭美國專利第5 5 83,962 = 5,6 32,005、及 5,633,98 1 號中，於此不資。’ 、 第12A圖係為配合一個可預知播放環境操作之一 個空間解碼器的一幅概要功能方塊圖。其中，分別ρ著 輸入路徑1 202、1204、及1 206送來的轉向^訊：= 化碼字、及粗略量化資訊，均被施加到一個空間解碼= 1 20 8 ;.此等輸入信號可利用包括例如有線與無線傳輸 技術、磁性媒體、及光學媒體在内的多種傳輸或儲存技 術當中的任一種技術，來輸送到該空間解碼器。如同上 文所解說者，諸輸入信號係依照單一向量型態之第立型 系統接受編碼。而解碼器1 2 0 8將提供四或五個輸出信 號，此等輸出信號可利用一個聲波串擾消除器予以施加 到一個可依意願加設的空間化器1 2丨〇。此空間化器 1210之特定具現型態並無特·別限制，其幾種適當之配 置型態已參照第5A、5B、與5C圖描述過。若有一個 空間化器被採用於其中，則空間化器】2 i 〇輸出即（透 過圖上未示出的一些合適放大與耦接機構）而施加到左 與右揚聲器丨212、及1214,否則，解碼器12〇8之輸 出即透過圖上未示出的合適放大與耦接機構施加到此等 左與右揚聲器。而以例如第3圖或第4圖所示方式設置 之此等揚聲器，即會產生一個長橢圓形空間編碼悦耳點 1216(圖上僅以理想狀況示出），供聽賞者i2i7坐 本紙俵尺度賴 > Α4%;^ 2]()χ 297^^ ------II--;--扣衣------II------^ <{讀先閲讀背面之注意事項再^'窍本頁} I:UUNE\Dolby\ME2〇a5.TMP.d 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 斗S分051 ' 4 〇 i^Q 5 1 - ' A7 -________B7 五、發明説明（） U中聽賞。又，若空間化器i 2〗0被採用於其中，則它 亦可依意願成為解碼器1208的一個整體部分。 第1 2 B圖係為配合另—種可預知播放環境操作之 一個空間解碼器的一幅概要功能方塊圖。其中，分別沿 ，輸入路徑1202、1204、及1 206送來的轉向資訊、 量化碼字 '及粗略量化資訊，均如同苐12A圖之配置 被施加到一個空間解碼器12〇8 ;而此第Ϊ2Β圖配置型 態的不同之處在於，其播放環境係為一種標準五揚聲器 環繞音效配置型態；于此狀況下，即不需要空間化器。 而來自空間解碼器1 20 8之輸出即該等五個揚聲器_一 左（1218)、中（1220)、右（1222)、左環繞（1224)、與 右環繞（1226)揚聲器，而產生可併聽賞者123〇坐在其 中聽賞的一個圓形空間編碼悦耳點！ 2 2 8 (圖上僅以理 想狀況示出）。 最後應知，本發明及其各層面概念的其他變化和修 正型態的具現實施方式，均將可為熟於此技者明顯看出 ，且本發明因而並不侷限於上文所描述之該等特定實施 例而已《職是之故，本發明即希望能涵蓋落在本文所揭 不及請求之基礎根基技術原理的真正精神與範圍内之任 何及所有種種修正、變化、或等效型態。 本紙張尺度制辟（CNS ) A4規格（210:<297公分） I:VUNE\Doiby\ME2025.TMRd T r- ϊί 訂—---*--線 (請先聞讀背面之注意事項再瑣寫本頁)

Claims (1)

1. 439〇5\ Zj C8 —! _____D8 六、申請專利範圍 ^ 丨-：低：元率空間編碼系统，用以把代表一個音場之多 :固曰訊m編碼成—個經編碼信號及把該經編碼信號 n 1 ϋ n ! i 11— .: .if (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁} -解碼’該系統包括有—個 個，為碼器與一個解碼器，該編碼 器包含有： 用以響應於該等多個音句 _ 3 niUs唬流產生多個副帶信號的 裝置，各W1]帶信號代表該等立^ ^ 士 π X寻g訊化唬流中之一個個別信 號流的一個個別頻率副帶， :以產生—個複合信號的裝置’而該複合信號係指代 表諸個別頻率副帶中之諸副帶信號的組合者， 、為“複口 號產生—個轉向控制信號供指出諸個 別副帶中之該音場的主要方向之裝置， 用以藉由對該複合信號與該轉向控制信號分配位元而 產生經編碼資訊的裝置，以及 用以把該經編瑪資訊組合成一個經編碼信號的裝置； 以及 該解碼器包含有： 用以自該經編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號 的裝置， 經濟部中央搮隼局負工消费合作社印策 用以響應於該複合信號與該轉向控制錢導出諸副帶 信號的裝置， 用以供應描述該解碼器之輸出聲道數目與連接於該等 :別輸出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的重現 資訊之裝置，其中係有三或更多個輸出聲道，以及 本紙法尺度速用中國囷家標率（CNS ) A4洗格（2丨0X297公釐） 經濟部中央樣準局員工消費合作社印31 ‘ A8 BS C8 -1— -------— D8_ ____ 六、申請專利範圍 用以于任何剎那響應於該等副帶信號與重現資訊在不 多於兩個輪出聲道中產生一個音訊信號流的裝置。 2 · —種低位兀率空間編碼系統，用以把代表一個音場之多 個音㈣U編碼成__個經編碼信號、把該經編碼信號 解碼乂及f現該音場之一種聽覺上相似㉟態；該系統 包括有一個編碼器與一個解碼器，該編碼器包含有： 用以響應於該等多個音訊信號流產生多個副帶信號的 裝置，各釗可仏號代表該等音訊信號流中之一個個別信 號流的一個個別頻率副帶， 用以產生一個複合信號的裝置，而該複合信號係指代 表各個頻率副帶中之諸副帶信號的組合者， 用以為該複合信號產生一個轉向控制信號供指出各個 副帶中之該音場的主要方向之裝置， 用以藉由對該複合信號與該轉向控制信號分配位元而 產生經編蜗資訊的裝置，以及 用以把該經編碼資訊組合成一個經編碼信號的裝置； 以及 該解碼器包含有： 用以自該經編碼k號導出該複合信號與轉向控制信號 的裝置； 用以響應於該複合信號與該轉向控制信號導出諸副帶 信號的裝置； 用以供應描述該解碼器之輸出聲道數目與連接於該等 本紙張尺度逍用f國国家梯準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） I n n n u n I I I n I u T t— I n _ I I \ 、1i··· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟邨智慧財產/¾員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 個別輸出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的重現 資訊之裝置；以及 用以響應於該等副帶信號與重現資訊在一或更多個輸 出聲道中產生一個音訊信號流的裝置； 且更包含有： 多個聲音轉換器’耦合於該解碼器之該等輸出聲道， 並配置成可對位於一個空間編碼悦耳點聽賞區域内的一 或多位聽賞者產生該音場的一種聽覺上相似型態。 3 .如申吻專利範圍第2項所述之低位元率空間編碼系統， 其中係有三個或更多個輸出聲道，且該用以響應於該等 副帶信號與重現資訊在一或更多個輸出聲道中產生一個 音讯信號流的裝置，係于任何剁那在不多於兩個輸出聲 道中產生一個音訊信號流。 4·如申請專利範圍第1或2項所述之低位元率空間編碼系 統’其中更包含有一個空間化器，該空間化器包括有用 以處理該等輸出聲道中之諸音訊信號流的一個聲波串饋 消除器’該空間化器為具有音訊信號流的數目減少之輸 出聲這提供了一些特性，而此等特性使它們在耦接到— 些聲音轉換器時能提供與有原始數目之輸出聲道麵接到 較大數目聲音轉換器時能產生者相類似之音場聽覺感受 效果。 5 _如申請專利範圍第1或2項所述之低位元率空間編碼系 統’其中該轉向控制信號包含有供各個副帶用的—個方 3 又i適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇x 297公釐) ------- ------------ .取----------χ__π----------. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) U ^ Jy 4 5 J ΰ ο Η A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 向性向量。 6 ’如申晴專利範圍第1或2項所述之低位元率空間編妈系 統’其中該個別頻率副帶具有和人類聽覺系統的一個個 別臨界頻帶相當之一個帶寬。 7.如申請專利範圍第1或2項所述之低位元率空間編碼系 統’其中該等位元係依據心理聲波學原理來分配。 8 ·如申請專利範圍第2項所述之低位元率空間編碼系統， 其中該解竭器更包含有一個空間化器，該空間化器包括 有用以處理該等輸出聲道中之諸音訊信號流的一個聲波 串饋消除器，藉此，在該空間編碼悅耳點聽賞區域内產 生之該音場的該聽覺上相似型態，即能造成一種廣場或 是環繞音效音場的感受。 9 一種用於一低位元率空間编碼系統中，用 以藉著以下動作把自代表一個音場之多個音訊信號流導 出的一個經編碼信號解碼：響應於該等多個音訊信號流 產生多個副帶信號’各副帶信號代表該等音訊信號流令 之一個個別信號流的一個個別頻率副帶：產生代表諸個 別頻率《彳V中之諸副帶信號的組合之一個複合信號；為 該複合信號產生一個轉向控制信號供指出諸個別副帶中 之該音場的主要方向：藉由對該複合信號與該轉向控制 g號分配位元而產生經編碼資訊；以及把該經編碼資訊 組合成一個經編碼信號；該解碼器包含有： 用以自該經編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號 4 ' 本紙張尺度適用中國國私仏準（CNS)A4規格do χ 297公愛） I I — — 1 - ^ · 1 I I I I I - ---I I I ---. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〇51 4 A8 B8 C8 DS 六、申請專利範圍 的裝置， 用以響應於該複合信號與該輟 信號的裝置； ^亥轉向控制信號導出諸副帶 用以供應插述該解碼器之輸出聲道數目與連接於該等 個別輸以道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的重現 資訊之裝置，其中有三或更多個輸出聲道；以及 用以于任何剎那響應於該等副帶信號與重現資訊在不 多於兩個輸出聲道中產生一個音訊信號流的裝置。 10· 立元率空問總— ^Ai_，用以藉著以下動作把自代表—個音場之多 個音訊信號&導出的一個經編碼信號解碼及重現：響 應於該等多個音訊信號流產生多個副帶信號，各副帶 信號代表該等音訊信號流中之-個個別信號流的—個 個別頻率副帶’’產生代表諸個別頻率副帶_之諸副帶 信號的組合之一個複合信號；為該複合信號產生一個 轉向控制信號供指出諸個別副帶中之該音場的主要方 向，藉由對該複合信號與該轉向控制信號分配位元而 產生經編碼資訊；以及把該經編碼資訊組合成一個經 編碼信號；該解碼器及重現系統包含有： 用以自該經編碼#號導出该複合信號與轉向控制作 號的裝置； 用以響應於該複合信號與該轉向控制信銳導出諸副 帶信號的裝置； 各紙張尺度適用+關家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱） 衣----.----訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A8B8C8D8 1 2 4390¾'-. — ~~~~· 六、申請專利範圍 以供應描述該解碼器之輸出聲 耸個如认，* 山束逼數目與連接於該 另J輪出聲道的諸整立鍊拖哭 重現資…位置或虛擬位置的 置現貝汛之裝置；以及 用以響應於該等副帶信號與重 ^ ^ ^ 认 貝sTL在一或更多個 剧聋k中產生一個音訊信號流的裝置；以及 ，夕個聲音轉換器，耦合於該解碼器之該等輸出聲道 、-己置成可對位於一個空間編碼悅耳點聽賞區域内 ，或多位聽員者產生該音場的一種聽覺上相似型態 〇 κ如申請專利範圍第10項所述之祕現系统， 其中係有三個或更多個輸出聲道，且該用以響應於該 等《丨可L號與重現資訊在一或更多個輸出聲道中產生 一個音訊信號流的裝置’係于任何剎那在不多於兩個 輸出聲道中產生一個音訊信號流。 如申凊專利範圍第9或1 0項所述之解碼器或解碼器 ’其中更包含有一個空間化器，該空間化 器包括有用以處理該等輸出聲道中之諸音訊信號流的 一個聲波串饋消除器，該空間化器為具有音訊信號流 的數目減少之輸出聲道提供了一些特性，而此等特性 使它們在耦接到一些聲音轉換器時能提供與有原始數 目之輸出聲道耦接到較大數目聲音轉換器時能產生者 相類似之音場聽覺感受效果。 如申請專利範圍第9或1 0項所述之解碼器成解瑪器 本紙張又度適用中關家標準（CNS)A4規格咖χ挪公髮） n —I ^1 n n i n* n- . m .n «^1 n n 一.OJ i 1^1 m I i 1 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 3 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 其令該轉向控制信號包含有供 用的一個方向性向量。 岣τ 如:請專利㈣所述之 ，其中該個別頻率副帶具有和人類聽 統的一個個別臨界頻帶相當之一個帶寬。 ’、 如申請專利範圍第9或10項所述之星 及"I現系Ί，其中該等位元係依據心理聲波學原理來 分配。 如申請專利範㈣1〇項所述之 其中該解碼器更包含有一個空間化器，該空間化器包 括有用以處理該等輸出聲道中之諸音訊信號流的一個 聲波幸饋消除器，藉此，在該空間編碼悅耳點聽賞區 域内產生之該音場的該聽覺上相似型態，即能造成一 種廣場或是環繞音效音場的感受。 -種低位元率空間編碼系統，用以把代表一個音場之 多個音訊信號流編碼成一個經編碼信號及把該經編碼 信號解碼；該系統包括有一個編碼器與一個解碼器， 該編碼益包含有： 響應於該等多個音訊信E流產生多個副帶信號的一 個副帶信號產生器，各副帶信號代表該等音訊信號流 中之一個個別g號流的一個個別頻率副帶， 產生一個複合信號的一個信號結合器，該複合信號 代表諸個別頻率副帶中之諸副帶信號的組合， 14 16 17. 么 -----訂---------線- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準 (CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） ϋ 5 1 Α8 Β8 C3 D8 申請專利範圍 為該複合信號產生一個轉向控制信號供指出諸個別 副帶中之該音場的主要方向之一個音場方向檢測器， —個編碼器與位元分配胃，用於藉由對該複合信號 〃該轉向控制彳5號分配位元而產生經編碼資訊，以及 把該經編碼資訊組合成—個經編碼信號的一個格 化器； α 該解碼器包含有： 自該經編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號的 一個解格式化器， 響應於該複合信號與該轉向控制信號導出諸副帶信 號的一個反副帶產生器， ° 描述該解碼器之輸出聲道數目與連接於該等個別輸 出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的一個資訊 輸入’其中有三或更多個輸出聲道，以及 于任何剎那響應於該等副帶信號與重現資訊在不多 於兩個輸出聲道中產生—個音訊信號流的一個信號產 生器。 一種低位元率空間編碼系統，用以把代表一個音場之 多個音讯彳S號流編碼成一個經編碼信號、把該經編碼 化號解瑪、以及重現該音場之一種聽覺上相似型態； 該系統包括有一個編碼器與一個解碼器，該編碼器包 含有： 響應於該等多個音訊信號流產生多個副帶信號的一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I — ϋ ,- -I tt +^ n n n n ^-aJJ n t—· n n I f琦先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 18. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部中央標隼局貞工消費合作社印製 <4 ^ ^ U 5 1 . A8 B8 C8 .__ D8 六、申請專利範圍 個副帶信號產生器，各副帶信號代表該等音訊信號流 中之一個個別信號流的一個個別頻率副帶， 產生一個複合信號的一個信號結合器，該複合信號 代表各個頻率副帶中之諸副帶信號的組合， 為該複合信號產生一個轉向控制信號供指出各個副 f中之该音場的主要方向之一個音場方向檢測器， 一個編碼器與位元分配器，用於藉由對該複合信號 與該轉向控制信號分配位元而產生經編碼資訊，以及 把該經編碼資訊組合成—個經編碼信號的一個格式 化器； $ 該解碼器包含有： 自該經編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號的 一個解格式化器， 響應於該複合信號與該轉向控制信號導出諸副帶信 號的一個反副帶產生器， 拖述該解碼器之輸出聲道數目與連接於該等個別輸 出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的一個資訊 輸入，以及 響應於該等副帶信號與重現資訊在一或更多個輪出 聲道中產生一個音訊信號流的—個信號產生器； 且更包含有： 多個聲音轉換器，耦合於該解碼器之該等輸出聲道 ，並配置成可對位於—個空間編碼悅耳點聽賞區域内 本紙張尺度通用中國國尽樣準（CNS ) A4洗格(210^297-^¾ ----------^— (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 r 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4^ 3051 as B8 C8 六、申請專利範圍 的一或多位聽賞者產生該音場的一種聽覺上相似型態 〇 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項所述之低位元率空間編碼系 統’其中係有三個或更多個輸出聲道，且該信號產生 器係于任何剎那在不多於兩個輸出聲道中產生一個音 訊信號流。 20.如申請專利範圍第17或18項所述之低位元率空間編 碼系統’其中更包含有一個空間化器，該空間化器包 括有用以處理該等輸出聲道中之諸音訊信號流的一個 聲波串饋消除器，該空間化器為具有音訊信號流的數 目減少之輸出聲道提供了一些特性，而此等特性使它 們在耦接到一些聲音轉換器時能提供與有原始數目之 輸出聲道耦接到較大數目聲音轉換器時能產生者相類 似之音場聽覺感受效果。 2 1 ·如申請專利範圍第丨7或丨8項所述之低位元率空間編 碼系統，其中該轉向控制信號包含有供各個副帶用的 '一個方向性向量。 2 2 .如申請專利範圍第丨7或丨8項所述之低位元率空間編 碼系統，其中該個別頻率副帶具有和人類聽覺系統的 一個個別臨界頻帶相當之一個帶寬。 2 3 .如申請專利範圍第丨7或丨8項所述之低位元率空間編 碼系統，其中該等位元係依據心理聲波學原理來分配 本紙浪尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4说格（210x29·?公釐） (請先閲讀背面之注意事項存填寫本頁) 裝. -" 4 A8 B8 C8 D8 Μ濟部中央標嗥局員工消斧合作社印製 六、申請專利範圍 2 4 .如申請專利範圍第1 8項所述之低位元率空間編瑪系 統’其中該解碼器更包含有一個空間化器，該空間化 器包括有用以處理該等輸出聲道中之諸音訊信號流的 —個聲波串饋消除器，藉此，在該空間編碼悅耳點聽 賞區域内產生之該音場的該聽覺上相似型態，即能造 成一種廣場或是環繞音效音場的感受。 一種麼’供使用於一低位元率空問媼見系统中， 用以藉著以下動作把自代表一個音場之多個音訊信號 流導出的一個經編碼信號解碼：響應於該等多個音訊 信號流產生多個副帶信號，各副帶信號代表該等音訊 信號流中之一個個別信號流的一個個別頻率副帶，·產 生代表諸個別頻率副帶中之諸副帶信號的組合之一個 複合信號；為該複合信號產生一個轉向控 出諸個別副帶中之該音場的主要方向；藉由對該複合 “唬與該轉向控制信號分配位元而產生經編碼資訊； 以及把該經編碼資訊組合成一個經編碼信號；該解碼 器包含有： h丄u L號導出該複合信號與轉向控制信號的 一個解格式化器； ，應於a複合k號與該轉向控制信號導出諸副帶信 號的一個反副帶產生哭. 描述該解碑u * ^ -f ^ ^ w出聲道數目與連接於該等個別輸 出聲、的諸聲音轉換器 兴益之位置或虛擬位置的一個資訊 25 (請先S1I背面之注意事項再填寫本育) -裝. 、ar 良紙铁尺度適用中國圏家標準（( 21 Ox 29*7 公釐） ABCD 43 9051 六、申請專利範圍 輸入’其中有三或更多個輸出聲道；以及 于任何剎那響應於該等副帶信號與重現資訊在不多 於兩個輪出聲道中產生一個音訊信號流的一個信號產 生器。 26· 一種遊器及重現系統，供使用於一低位元率空間編 碼系統1，用以藉著以下動作把自代表一個音場之多 個音訊信號流導出的一個經編碼信號解碼及重現：響 應於該等多個音訊信號流產生多個副帶信號，各副帶 信號代表該等音訊信號流中之一個個別信號流的一個 個別頻率副帶；產生代表諸個別頻率副帶中之諸副帶 信號的組合之一個複合信號；為該複合信號產生一個 轉向控制信號供指出諸個別副帶中之該音場的主要方 向，藉由對該複合信號與該轉向控制信號分配位元而 產生經編碼潰訊；以及把該經編碼資訊組合成一個經 編碼信號；該解碼器及重現系統包含有： 自該經編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號的 一個解格式化器； 響應於5玄複合"fg號與該轉向控制信號導出諸副帶作 號的一個反副帶產生器； 描述該解碼器之輸出聲道數目與連接於該等個別輸 出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的一個資訊 輸入；以及 響應於該等副帶信號與重現資訊在—或更多個輸出 本紙法尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（2丨0X297公釐） [ I I I n —i n 訂 I— I! i I ir (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部t央標隼局員工消費合作社印策 43 90 51 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 聲道中產生一個音訊信號流的一個信號產生器；以及 多個聲音轉換器，耦合於該解碼器之該等輸出聲道 ，並配置成可對位於一個空間編碼悦耳點聽賞區域内 的一或多位聽賞者產生該音場的一種聽覺上相似型態 G 27. 如申请專利範圍第26項所述之解碼器及畲規_絲， 其中係有三個或更多個輪出聲道，且該信號產生器係 于任何剎那在不多於兩個輪出聲道中產生一個音訊信 號流。 28. 如申請專利範圍第25或26項所述之解碼器或解瑞聚 及重現系絲,，其中更包含有一個空間化器，該空間化 益包括有用以處理該等輸出聲道中之諸音訊信號流的 一個聲波串饋消除器，該空間化器為具有音訊信號流 的數目減少之輸出聲道提供了一些特性，而此等特性 使它們在耗接到一些聲音轉換器時能提供與有原始數 目之輪出聲道耦接到較大數目聲音轉換器時能產生者 相類似之音場聽覺感受效果。 2 9.如申請專利範圍第25或26項所述之解碼器或解磘装 ’其中該轉向控制信號包含有供各個副帶 用的一個方向性向量。 30_如申請專利範圍第25或26湞所述之解碼器或解礁^ ’其中該個別頻率副帶具有和人類聽覺系 統的一個個別臨界頻帶相當之一個帶寬。 ___ 1 3 本紙張尺度適用中x 297-i¥i-— ------------- ^ --------^ --------I 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 43 9051 . as B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 3 1 .如申請專利範圍第2 5或2 6珀所述之解碼器或|| 承重現系Α ’其中該等位元係依據心理聲波學原理來 分配。 32，如申請專利範圍第26頊所述之解碼器及重現^^ , 其中該解碼器更包含有一個空間化器，該空間化器包 括有用以處理該等輸出聲道中之諸音訊信號流的—個 聲波串饋消除器，藉此，在該空間編碼悅耳點聽賞區 域内產生之該音場的該聽覺上相似型態，即能造成一 種廣場或是環繞音效音場的感受。 33. —種低位元率空間編碼方法，用以把代表一個音場之 多個音訊信號流編碼成一個經編碼信號及把該經編碼 信號解碼；該方法包括有編碼程序與解碼程序’該編 碼程序包含有： 審應於泫等多個骨訊信號流產生多個副帶信號，各 副帶信號代表該等音訊信號流中之一個個別信號流的 一個個別頻率副帶， 產生代表諸個別頻率副帶中之諸副帶信號的組合之 一個複合信號， 為該複合信號產生—個轉向控制信號供指出諸個別 副帶中之該音場的主要方向， 藉由對該複合信號與該轉向控制信號分配位元而產 生經編碼資訊，以及 把該經編碼資訊組合成—個經編碼信號：以及 14 - ϋΐ尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格-公 --------- π--------訂---I-----線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 439051 S___ 六、申請專利範圍 該解碼程序包含有： 自該經編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號， 響應於該複合信號與該轉向控制信號導出諸副帶信 號， 供應描述解碼器之輸出聲道數目與連接於該等個別 輸出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的重現資 訊’其中係有三或更多個輸出聲道，以及 于任何剎那響應於該等副帶信號與重現資訊在不多 於兩個輪出聲道中產生一個音訊信號流。 34_ —種低位元率空間編碼方法，用以把代表一個音場之 多個音訊信號流編碼成一個經編碼信號、把該經編碼 仏號解碼以及重現該音場之一種聽覺上相似型態； 該方法包括有-個編碼程序與—個解碼程序，該編碼 程序包含有： 響應於該等多個音訊信號流產生多個副帶信號，各 副帶信號代表該等音訊信號流中之一個個別信號流的 一個個別頻率副帶， 產生代表各個頻率副帶中之諸㈣《的組合之-個複合信號， 為該複合信號產生-個轉向控制信號供指出各個副 帶中之遠音場的主要方向， 藉由對該複合信號與該轉向控制信號分配位元而產 生經編碼資訊，以及 n rl> .^1 n n ^ · n n .^1 ] 一&' I n I I n I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 297 公fp

   4 3 S Ο 5 1 丨一- 六、申請專利範圍 ' 把該經編碼資訊组合成一個經編碼信號；以及 該解碼程序包含有： 自，經編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號； ，響應於該複合信號與該轉向控制信號導出諸副帶信 说； 供應描述解碼^之輸㈣道數目與連接於該等個別 輸出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的重現資 訊；以及 響應於μ等副帶信號與重現資訊在一或更多個輸出 聲道中產生一個音訊信號流； 且更包含有： 將孩等輸出聲道耦接至多個聲音轉換器，該等聲音 轉換器係配置成可對位於一個空間編碼悅耳點聽賞區 域内的一或多位聽賞者產生該音場的—種聽覺上相似 型態。 3 5 ·如申請專利範圍第3 4項所述之低位元率空間編碼方 法’其中係有三個或更多個輸出聲道，且該響應於該 等副帶信號與重現資訊在一或更多個輸出聲道中產生 個音訊彳g號流的步驟’係于任何刹那在不多於兩個 輸出聲道中產生一個音訊信號流。 3 6 .如申請專利範圍第3 3或3 4項所述之低位元率空間編 碼方法’其中更包含有以—個空間化器處理該等輸出 聲道中之諸音訊信號流，該空間化器包括有一個聲波 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210：< 297公;g ) ^--------訂---------線| (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I,. I,. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 43^Q5i : I -----—i____ 六、申請專利範圍 串饋消除器，該處理動作為具有音訊信號流的數目減 少之輸出聲道提供了 _些特性，而此等特性使它們在 輕接到-些聲音轉換器時能提供與有原始數目之輸出 聲道Μ接到較大數目聲音轉換器時能產生者相類似之 音場聽覺感受效果。 α如中請專利範圍第33或34項所述之低位元率空間編 碼方法纟中5亥轉向控制信號包含有供各個副帶用的 一個方向性向量。 38·如中請專利範圍第33或34項所述之低位元率空間編 碼方法纟中該個別頻率副帶具有和人類聽覺系統的 —個個別臨界頻帶相當之一個帶寬。 39.如中請專利範圍第33或34項所述之低位元率空間編 碼方法，其中該等位元係依據心理聲波學原理來分配 40.如申請專利範圍第34項所述之低位元率空間編碼方 法’其中該解碼程序更包含有以一個空間化器處理該 等輸出聲道令之諸音訊信號流，該空間化器包括有-個聲波串饋消除器，藉此，在該空間編碼悅耳點聽賞 區域内產生之該音場的該聽覺上相似型態’即能造成 一種廣場或是環繞音效音場的感受。 41· 一種編元率空間編礁i解碼方_ 支，用以藉著以下動作把自代表一個音場之多個音訊 信號流導出的-個經編碼信號解碼：響應於該等多個 1--------^--------- (請先閱讀背面之;1意事項再填寫本頁) 本紙張尺度剌+關家標準（CNS)a!"規格（21〇_ 297公釐） 058899 ABCD 43 9051 六、申請專利範圍 曰說化號流產生多個副| > ^ μ帶信唬’各副帶信號代表該等 音訊信號流中之—伽你| t? | & 個別仏號流的一個個別頻率副帶 ，產生代：諸個別頻率副帶中之諸副帶信號的組合之 -個複合信號；為該複合信號產生_個轉向控制信號 供指出諸個別副帶中之兮立ιθ ^ 朮甲之該音場的主要方向；藉由對該 複合信號與該轉向控制信號分配位元而產生經編碼資 訊；以及把該經編竭資訊組合成-個經編碼信號；該 方法包含有： 自該經編碼錢導出該複合錢與轉向控制信號； 響應於該複合信號與該轉向控制信號導出諸副帶信 號； 供應描述解碼器之輸出聲道數目與連接於該等個別 輸出聲道的諸聲音轉換器之位置或虛擬位置的重現資 訊，其中有三或更多個輸出聲道；以及 于任何剎那響應於該等副帶信號與重現資訊在不多 於兩個輸出聲道中產生一個音訊信號流。 42· 一種1碼A·重現，其係為一低位元率空間編碼式 盤碼&重現方法_，用以藉著以下動作把自代表一個音 %之多個音όίΐ k咸流導出的一個經編碑信號解碼及重 現：響應於該等多個音訊信號流產生多個副帶信號， 各副帶信號代表該等音訊信號流中之一個個別信號流 的一個個別頻率副帶；產生代表諸個別頻率副帶中之 諸副帶信號的組合之一個複合信號；為該複合信號產 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------訂---------線— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^05 J AS B8 CS D8 43^05] .. 11 六、申請專利範圍 生-個轉向控制信號供指出諸個別副帶令之談 主要方向；與由料分人 心a %的 稭由對該複合信號與該轉向 位元而產生經編牌〜 符门控制唬分配 一個經編碼贿似线^/訊組合成 編碼信號導出該複合信號與轉向控制信號； 號響應於該複合信號與該轉向控制信號導出諸副帶信 ^掠述解碼器之輸出聲道數目與連接於該等個別 輸出聲道的諸聲音韓換薄 轉換益之位置或虛擬位置的重現資 訊；以及 、 響應於該等副帶信號與重現#訊在—或更多個輸出 聲道中產生一個音訊信號流；以及 將夕個聲g轉換器耦合於該解碼器之該等輸出聲道 ’該等聲音轉換器係'酉己置成彳對位於一個空間編碼悦 耳點聽賞區域内的一或多位聽賞者產生該音場的一種 聽覺上相似型態。 43 經濟部中央標隼局負工消费合作社印製 如申清專利範圍第4 2項所述之方法，其中係有三個 或更多個輸出聲道，且該響應於該等副帶信號與重現 資Λ在一或更多個輸出聲道中產生—個音訊信號流的 步驟’係于任何刹那在不多於兩個輸出聲道中產生一 個音訊信號流。 44.如申請專利範圍第4][或42項所述之方法，其中更包 含有以一個空間化器處理該等輸出聲道中之諸音訊信 1 9 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) ΑΊ坑格（210Χ297公釐〉 43^051 A8 B3 C8 D8 六、申請專利範圍 號机該空間化器包括有一個聲波串饋消除器，該處 理動作為具有音訊信號流的數目減少之輸出聲道提供 了 些特性’而此等特性使它們在麵接到一些聲音轉 換器時能提供與有原始數目之輸出聲道耦接到較大數 目聲音轉換器時能產生者相類似之音場聽覺感受效果 0 45.如申睛專利範圍第41或42項所述之方法，其中該轉 向控制信號包含有供各個副帶用的一個方向性向量。 46·如申請專利範圍第41或42項所述之方法，其中該個 別頻率副帶具有和人類聽覺系統的一個個別臨界頻帶 相當之一個帶寬。 4 7 .如申請專利範圍第4 i或4 2項所述之方法，其中該等 位元係依據心理聲波學原理來分配。 48.如申請專利範圍第42項所述之方法，其中更包含有 以一個空間化器處理該等輸出聲道中之諸音訊信號流 ，該空間化器包括有一個聲波串饋消除器，藉此，在 該空間編碼悅耳點聽賞區域内產生之該音場的該聽覺 上相似型態，即能造成一種廣場或是環繞音效音場的 感受。 \\BMTPENT002\CHiNESE\chtng\b07S21.doc 2 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (諦先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^· J— Ϊ n i τ 1 ] i n ϊ Ϊ H ϊ J—- t I - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製