TWI776222B - 具有解相關分量之音訊濾波器組 - Google Patents

具有解相關分量之音訊濾波器組 Download PDF

Info

Publication number
TWI776222B
TWI776222B TW109129987A TW109129987A TWI776222B TW I776222 B TWI776222 B TW I776222B TW 109129987 A TW109129987 A TW 109129987A TW 109129987 A TW109129987 A TW 109129987A TW I776222 B TWI776222 B TW I776222B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
frequency
domain
component
gain
audio signals
Prior art date
Application number
TW109129987A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202115716A (zh
Inventor
大衛 Ｓ 麥格拉斯
Original Assignee
美商杜拜研究特許公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商杜拜研究特許公司 filed Critical 美商杜拜研究特許公司
Publication of TW202115716A publication Critical patent/TW202115716A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI776222B publication Critical patent/TWI776222B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/02—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic of the matrix type, i.e. in which input signals are combined algebraically, e.g. after having been phase shifted with respect to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H21/00—Adaptive networks
    • H03H21/0012—Digital adaptive filters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S5/00—Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation 
    • H04S5/005—Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation  of the pseudo five- or more-channel type, e.g. virtual surround

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

一種多輸入、多輸出音訊程序經實施為用於一音訊濾波器組中以將一組頻域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸出音訊信號之一線性系統。自一個輸入至一個輸出之一轉移函數定義為一頻率相依增益函數。在一些實施方案中，該轉移函數包含實質上定義為一頻率相依增益的一直接分量及具有頻率變化群組相位回應之一或多個解相關分量。該轉移函數由一組副頻帶函數所形成，其中各副頻帶函數由包含直接分量及一或多個解相關分量的一組對應分量轉移函數所形成。

Description

具有解相關分量之音訊濾波器組
本發明實質涉及音訊信號處理，且特定言之涉及其中處理一組一或多個頻域輸入音訊信號以建立一組新的一或多個頻域輸出音訊信號之音訊信號處理。
在音訊信號處理中，通常將一組輸入音訊信號轉換成一組新的音訊輸出信號，其中輸出音訊信號的數量可與輸入音訊信號的數量相同或更多。例如，一環繞聲系統可使用一線性矩陣運算將兩個輸入音訊信號(例如，立體音訊信號)轉換為五個輸出音訊信號。線性矩陣運算將一矩陣應用於輸入音訊信號，矩陣包含可依據時間或頻率而變化之係數。當輸入音訊信號經歷解相關處理時，線性矩陣運算亦可判定輸出音訊信號之一協方差。
一種多輸入、多輸出音訊程序經實施為用於一音訊濾波器組中以將一組頻域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸出音訊信號之一線性系統。自一個輸入至一個輸出之一轉移函數定義為一頻率相依增益函數。在一些實施方案中，該轉移函數包含實質上定義為一頻率相依增益的一直接分量及具有頻率變化群組相位回應之一或多個解相關分量。該轉移函數由一組副頻帶函數所形成，其中各副頻帶函數由包含直接分量及一或多個解相關分量的一組對應分量轉移函數所形成。
在一些實施方案中，一種將一組頻域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸出音訊信號之方法包括：使用一或多個處理器運算各頻域輸出音訊信號作為經濾波之頻域輸入音訊信號之一和，其中用於濾波該等頻域輸入音訊信號之各濾波器的特徵在於該頻域輸入音訊信號之一各自副頻帶頻率範圍內的一複數增益函數，其中由一複合頻域增益向量判定該等頻域輸入音訊信號對該頻域輸出音訊信號的比重，且該複合頻域增益向量藉由以下獲得：使用該一或多個處理器運算一組分量頻域增益向量，其中該等分量頻域增益向量中之至少一者係藉由用具有經修改的頻率回應之額外分量頻域增益向量來擴充該分量頻域增益向量以建立一解相關效應而形成的一解相關分量頻域增益向量；以及使用該一或多個處理器對該等分量頻域增益向量求和以形成該複合頻域增益向量。
在一些實施方案中，藉由將該等分量頻域向量之該至少一者按比例調整一分量增益值而形成該解相關分量頻域增益向量。
在一些實施方案中，該等分量頻域增益向量之一或多者包含在該副頻帶頻率範圍內變化的一相位回應，藉此提供在該副頻帶頻率上實質上恆定之一群組延遲，且其中若該群組延遲中之一波動足夠小使得對於一聽者而言在感知上不明顯，則該群組延遲實質上恆定。
在一些實施方案中，該等分量頻域增益向量之一或多者包含在該副頻帶頻率範圍內變化的一相位回應，從而提供在該副頻帶頻率範圍內變化的一群組延遲以提供該解相關效應。
在一些實施方案中，該解相關分量頻域增益向量藉由使該分量頻域增益向量乘以一解相關函數而形成。
在一些實施方案中，一種具有解相關分量之音訊濾波器組包括：一轉換器，其經組態以將一組時域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸入音訊信號；及一線性混頻器，其經組態以將該組頻域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸出音訊信號，其中各頻域輸出音訊信號係經濾波的頻域輸入音訊信號之一和，其中用於濾波該等頻域輸入音訊信號的各濾波器之特徵在於該頻域輸入音訊信號之一各自副頻帶頻率範圍內的一複數增益函數，且該等頻域輸入音訊信號對該頻域輸出音訊信號的比重藉由一複合頻域增益向量判定。
在一些實施方案中，該複合頻域增益向量藉由以下獲得：運算一組分量頻域增益向量，其中該等分量頻域增益向量之至少一者係藉由用具有經修改之頻率回應的額外分量頻域增益向量而擴充該分量頻域增益向量以對該頻域輸出音訊信號建立一解相關效應而形成之一解相關分量頻域增益向量；對該等分量頻域增益向量求和，以形成該複合頻域增益向量。
在一些實施方案中，藉由將該等分量頻域向量之該至少一者按比例調整一分量增益值而形成該解相關分量頻域增益向量。
在一些實施方案中，該等分量頻域增益向量之一或多者包含在該副頻帶頻率範圍內變化的一相位回應，藉此提供在該副頻帶頻率上大致恆定之一群組延遲，且其中若該群組延遲中之一波動足夠小使得對於一聽者而言在感知上不明顯，則該群組延遲大致恆定。
在一些實施方案中，該等分量頻域增益向量之一或多者包含在該副頻帶頻率範圍內變化的一相位回應，從而提供在該副頻帶頻率範圍內變化的一群組延遲以對該頻域輸出音訊信號提供該解相關效應。
在一些實施方案中，該解相關分量頻域增益向量藉由使該分量頻域增益向量乘以一解相關函數而形成。
在一些實施方案中，一種基於濾波器組之音訊系統包括：一轉換器，其經組態以將一組時域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸入音訊信號；及一線性混頻器，其經組態以將該組頻域輸入信號轉換為一組頻域輸出信號，該線性混頻器包含提供一頻率相依增益函數之加權係數，該頻率相依增益函數包含定義為一頻率相依增益的一直接分量及具有一頻率變化群組相位回應的一或多個解相關分量，該頻率相依增益由一組副頻帶函數所形成，其中各副頻帶函數由包含一直接分量及一或多個解相關分量之一組對應分量轉移函數所形成。
本文揭示之其他實施方案係關於一種系統、設備及電腦可讀媒體。所揭示實施方案之細節在以下附圖及描述中闡述。其他特徵、目標及優點將從描述、附圖及發明專利申請範圍變得顯而易見。
本文揭示之特定實施例提供以下優點之一或多者。所揭示之實施方案將解相關處理整合至音訊濾波器組中，因此容許使用一單一線性混頻器將輸入音訊信號映射至輸出音訊信號，導致比使用多個線性混頻器執行解相關處理之習知音訊濾波器組更低之延遲。
相關申請案之交叉參考
此申請案主張2019年9月3日申請之美國臨時申請案第62/895,096號之優先權，該案以引用的方式併入本文中。
在下列實施方式中，陳述許多特定細節以提供對各種所描述實施例之一透徹理解。一般技術者將瞭解可在無此等具體細節之情況下實踐各種描述之實施方案。在其他例項中，並未詳細描述熟知方法、程序、組件及電路以免不必要混淆該等實施例之態樣。下文將描述若干特徵，其等可各彼此獨立使用，或與其他特徵的任何組合使用。命名法
如本文使用，術語「包含」及其變體將解讀為意指「包含，但不限於」之開放術語。術語「或」將解讀為「及/或」，除非上下文另有明確指示。術語「基於」將被解讀為「至少部分基於」。術語「一個實例實施方案」及「一實例實施方案」應被解讀為「至少一個實例實施方案」。術語「另一實施方案」將被解讀為「至少一個其他實施方案」。術語「經判定」、「判定(determines、determining)」將被解讀為獲得、接收、運算(computing)、計算(calculating)、估計、預測或導出。另外，在以下描述及發明申請專利範圍中，除非另外定義，否則本文中使用之全部技術及科學術語具有如熟習本發明所屬之技術者通常所理解之相同定義。系統綜述
圖1繪示根據一或多項實施例之其中濾波一組輸入音訊信號以產生一組音訊輸出信號之線性混頻系統100。可(例如)在一音訊濾波器組中實施系統100。一音訊濾波器組包含將一輸入音訊信號分離為多個頻率副頻帶之輸入音訊信號的一帶通濾波器陣列。在所展示之實例中，線性混頻系統100包含一組濾波器101及求和器102。N個輸入信號(X1 …XN )藉由濾波器101組處理且藉由求和器102求和，以產生M個輸出信號(Y1 …YM )。線性混頻系統100可在頻域輸入及頻域輸出信號方面如下定義：
Figure 02_image001
,                          [1]
Figure 02_image003
[2]
Figure 02_image005
.   [3]
根據方程式[3]，頻域輸出音訊信號
Figure 02_image007
經形成為經濾波之頻域輸入音訊信號
Figure 02_image009
之一和，其中頻域輸入音訊信號
Figure 02_image011
對
Figure 02_image013
之比重根據以下藉由複合頻域向量
Figure 02_image015
判定：
Figure 02_image017
.                    [4]
出於以下論述之目的，G (f )將稱為一實例複合頻域增益向量，且此項應理解為指代方程式[3]及[4]中使用之複合頻域增益向量
Figure 02_image019
之任一者。
圖2繪示根據一或多項實施例之一濾波器之一所欲頻率回應曲線。一實例複合頻域增益向量之一所欲頻率回應可藉由建立平滑函數之一程序而產生，如圖2所展示，其中依據頻率之濾波器增益20根據控制頻率fc 1 、fc 2 …及對應分量增益值w 1 ,w 2 …之一預定義組定義。例如，由分量增益值w 2 設定頻率fc2 之一濾波器的增益21，如圖2所展示。圖2中所展示之頻率回應係藉由對若干預定義分量頻域增益向量之加權和達成。
圖3繪示根據一或多項實施例之一組濾波器組頻率回應，其中參考頻帶2H 0,2 (f )之回應300。此等預定義分量頻域增益向量之頻率回應在下文中稱為分量頻域增益向量H0,b (f )，b
Figure 02_image021
[1…B ]，其中B 係頻帶數量(例如，在圖3之實例中，B =5)，且分量頻域增益向量之各者具有呈一時域脈衝回應之形式之一替代性表示h 0,b (n )。
在一實施例中，一所欲濾波器回應於(見圖2)可由預定義濾波器組回應之一加權和形成。此可表達為一時域或頻域求和：
Figure 02_image023
.                  [5]
在一些實施方案中，分量頻域增益向量組用具有經修改之頻率回應之額外分量頻域增益向量H0,b (f )擴充，以建立一解相關效應。經擴充之分量頻域增益向量組在下文中稱為解相關分量頻域增益向量，其等用以下命名法表示：
Figure 02_image025
.                    [6] 其中B 係副頻帶之數量且L 係解相關函數之數量。
藉由應用方程式[7]所展示的方程式[5]之一修改形式，此擴充分量頻域增益向量可用於一基於濾波器組之音訊處理系統中，以產成一複合頻域增益向量：
Figure 02_image027
.               [7]
圖4繪示根據一或多項實施例之一典型分量頻域增益向量之一帶通回應。在所展示實例中，分量頻域增益向量H 0,b (f )具有通常在總頻率範圍之一特定副頻帶範圍內主導之一量值回應401，且群組延遲402在副頻帶範圍內實質上恆定。當濾波器用於處理一音訊信號時，若群組延遲中的波動足夠小使得對一聽者感知上不顯著，則群組延遲被視為實質上恆定。
圖5繪示根據一或多項實施例之具有隨頻率顯著變化之群組延遲的一副頻帶濾波器之頻率回應。一解相關分量頻域增益向量之頻率回應(諸如Hl ,b (f ) (l
Figure 02_image029
)展現在副頻帶頻率範圍內變化之一群組延遲502，且其中藉由解相關分量頻域增益向量Hl ,b (f ) (l
Figure 02_image029
濾波之輸入音訊信號感知為自藉由分量頻域增益向量H 0,b (f )濾波之輸入音訊信號解相關。
技術中已知如何建立具有在一較寬頻率範圍內變化之不同群組延遲之頻率回應，以建立一經感知解相關效應。在一實施例中，一已知解相關頻率回應可藉由應用一量值回應501調適以形成一解相關分量頻域增益向量。在一實施例中，一已知解相關函數Dl (f ) (l
Figure 02_image021
[1…L ])用於運算一組B解相關分量頻域增益向量：
Figure 02_image031
.             [8]
圖6繪示根據一或多項實施例之用於使用一直接混頻矩陣及一或多個解相關混頻矩陣混頻一輸入信號以產生一輸出信號的一系統600。給定一組L已知解相關函數Dl (f ) (l
Figure 02_image021
[1…L ])，一N通道輸入信號(X)藉由系統600處理，以產生一M通道輸出信號(Y)。在此實例中，繪示一個副頻帶(例如，頻帶b)之處理，其中將一N通道輸入601(X)應用於直接線性混頻矩陣602(C )(例如，一M×N矩陣)，以產生M通道直接信號603。N通道輸入601亦由線性混頻器610(Ql )(例如，一KL × N矩陣)處理以產生通過一KL 解相關濾波器612(Dl )組的一組KL 通道611，其等之各者應用一頻率回應D L (f )以產生KL 通道信號613，KL 通道信號613接著由線性混頻器614(Pl )(例如一M × KL 矩陣)重新混頻，以產生M通道解相關分量信號615。接著對M通道直接信號603與M通道解相關分量信號(例如，解相關分量信號(615))求和，以產生M通道輸出602(Y)。
在此實施例中，藉由用一單一組加權係數
Figure 02_image033
替換線性混頻矩陣C 、Q 1 …Q L 及P 1 …P L 的函數而實施圖6所展示之處理的一替代方案。根據一實施例，且返回參考方程式[4]，輸出通道Ym (f)可根據以下產生：
Figure 02_image035
,
Figure 02_image037
.           [9]
方程式[9]可在一基於濾波器組之音訊處理系統中實施，其中濾波器之數量係(L +1) xB ，而非已知在此項技術者中使用的B 濾波器。此擴大的濾波器組可進一步視為如先前所知之B 濾波器，其中新增對應於L個不同解相關函數的L xB 個濾波器。
在一些實施方案中，方程式[9]實施為一音訊濾波器組，其包含經組態以將一組時域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸入音訊信號
Figure 02_image039
(f)之一轉換器(例如，一快速傅立葉變換)，且一線性混頻器(實施矩陣乘法運算)經組態以實施
Figure 02_image041
以將該組頻域輸入音訊信號
Figure 02_image039
(f)轉換為一組頻域輸出音訊信號
Figure 02_image043
。各頻域輸出音訊信號係經濾波之頻域輸入音訊信號之一和，且用於濾波頻域輸入音訊信號之各濾波器的特徵在於頻域輸入音訊信號之一各自副頻帶頻率範圍內之一複數增益函數。由一複合頻域增益向量判定頻域輸入音訊信號對頻域輸出音訊信號的比重。
在一些實施方案中，方程式[9]實施為一音訊濾波器組系統，其包含經組態以將一組時域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸入音訊信號
Figure 02_image039
(f)之一轉換器(例如，一快速傅立葉變換)，且一線性混頻器(用於實施乘法運算之和之軟體及硬體)經組態以實施
Figure 02_image041
以將該組頻域輸入音訊信號
Figure 02_image039
(f)轉換為一組頻域輸出音訊信號
Figure 02_image043
。線性混頻器包含提供一頻率相依增益函數的加權係數(元素
Figure 02_image019
)，該頻率相依增益函數包含定義為一頻率相關增益的一直接分量及具有一頻率變化之群組相位回應的一或多個解相關分量。頻率相依增益由一組副頻帶函數所形成，其中各副頻帶函數由包含一直接分量及一或多個解相關分量的一組對應分量轉移函數所形成。實例程序
圖7係根據一或多項實施例之將一組頻域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸出音訊信號之一實例程序700的一流程圖。可(例如)藉由參考圖8描述之系統800實施程序700。
程序700將各頻域輸出音訊信號運算為經濾波之頻域輸入音訊信號之一和，各經濾波之頻域輸入音訊信號在一各自副頻帶頻率範圍內定義一複數增益函數，其中由一複合頻域增益向量判定頻域輸入音訊信號對頻域輸出音訊信號的比重(701)。
程序700藉由運算一組分量頻域增益向量來獲得複合頻域增益向量繼續進行(702)。分量頻域增益向量中之至少一者係藉由用具有經修改頻率回應之額外分量頻域增益向量來擴充分量頻域增益向量以建立一解相關效應而形成的一解相關分量頻域增益向量。
程序700藉由對分量頻域增益向量求和以形成複合頻域增益向量繼續進行(703)。實例系統架構
圖8展示適用於實施本發明之實例實施例之一實例系統800之一方塊圖。系統800包含一或多個伺服器電腦或任何用戶端裝置，包含但不限於：呼叫伺服器、使用者設備、會議室系統、家庭影院系統、虛擬實境(VR)設備及沉浸式內容接收裝置。系統800包含任何消費裝置，包括但不限於：智慧型手機、平板電腦、可穿戴電腦、車載電腦、遊戲機、環繞聲系統、資訊亭等。
如展示，系統800包含一中央處理單元(CPU) 801，其能夠根據儲存在(例如)一唯讀記憶體(ROM) 802中之一程式或從(例如)一儲存單元808載入一隨機存取記憶體(RAM) 803之一程式執行各種程序。在RAM 803中，視需要，亦儲存當CPU 801執行各種程序時所需之資料。CPU 801、ROM 802及RAM 803經由一匯流排804而彼此連接。一輸入/輸出(I/O)介面805亦連接至匯流排804。
以下組件經連接至I/O介面805：一輸入單元806，其可包含一鍵盤、一滑鼠或類似者；一輸出單元807，其可包含諸如一液晶顯示器(LCD)的一顯示器及一或多個揚聲器；儲存單元808，其包含一硬碟或另一合適儲存裝置；及一通信單元809，其包含一網路介面卡，諸如一網路卡(例如，有線或無線)。
在一些實施方案中，輸入單元806包含在不同位置(取決於主機裝置)中能夠擷取各種格式之音訊信號(例如，單聲道、立體聲、空間、沉浸式及其他合適格式)的一或多個麥克風。
在一些實施方案中，輸出單元807包含具有各種數量個揚聲器之系統。輸出單元807(取決於主機裝置之能力)可呈現各種格式之音訊信號(例如，單聲道、立體聲、沉浸式、雙耳及其他合適格式)。
通信單元809經組態以與其他裝置通信(例如，經由一網路)。一磁碟機810亦視需要連接至I/O介面805。一可移除式媒體811(例如一磁碟、一光碟、一磁光碟、一快閃隨身碟或另一合適可移除式媒體)安裝於磁碟機810上，使得將自其讀取之一電腦程式視需要安裝至儲存單元808中。熟習此項技術者將理解，儘管系統800描述為包含上述組件，但在實際應用中，可新增、删除及/或替換此等組件之一些，且所有此等修改或更改皆落於本發明之範疇內。
根據本發明之實例實施例，上文描述之程序可實施為電腦軟體程式或在一電腦可讀儲存媒體上實施。例如，本發明之實施例包含一電腦程式產物，其包含在一機器可讀媒體上有形地體現之一電腦程式，該電腦程式包含用於執行方法之程式碼。在此等實施例中，電腦程式可經由通信單元809自網路下載且安裝，及/或自可移除式媒體811安裝，如在圖8中展示。
一般言之，可在硬體或專用電路(例如，控制電路)、軟體、邏輯或其等之任何組合中實施本發明之各種實例實施例。例如，上文論述之單元可由控制電路(例如，與圖8之其他組件組合之一CPU)執行，因此，控制電路可執行本發明中描述的動作。一些態樣可在硬體中實施，而其他態樣可在可藉由一控制器、微處理器或其他運算裝置(例如，控制電路)執行之韌體或軟體中實施。雖然本發明之實例實施例之各種態樣繪示且描述為方塊圖、流程圖或使用一些其他圖示繪示且描述，但將瞭解，本文中描述之方塊、設備、系統、技術或方法可在(如非限制性實例)硬體、軟體、韌體、專用電路或邏輯、通用硬體或控制器或其他運算裝置或其等之一些組合中實施。
另外，在流程圖中展示之各種方塊可視為方法步驟及/或由電腦程式碼之操作所導致之操作及/或經建構以實行(若干)相關聯功能之複數個耦合邏輯電路元件。例如，本發明之實施例包含一電腦程式產物，其包含在一機器可讀媒體上有形地體現之一電腦程式，該電腦程式含有經組態以執行上文描述之方法之程式碼。
在本發明之內容背景中，一機器/電腦可讀媒體可為任何有形媒體，其可含有或儲存供一指令執行系統、設備或裝置使用或與其等連接之一程式。機器/電腦可讀媒體可為一機器/電腦可讀信號媒體或一機器/電腦可讀儲存媒體。一機器/電腦可讀媒體可為非暫時性的且可包含(但不限於)一電子、磁性、光學、電磁、紅外線、或半導體系統、設備、或裝置或前文之任何適當組合。機器/電腦可讀儲存媒體之更特定實例將包含：具有一或多個導線之一電連接；一可攜式電腦磁片；一硬碟；RAM；ROM；一可擦除可程式化唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)；一光纖；一可攜式光碟唯讀記憶體(CD-ROM)；一光學儲存裝置；一磁性儲存裝置；或前文之任何適當組合。
可用一或多種程式設計語言之任何組合撰寫用於執行本發明之方法之電腦程式碼。此等電腦程式碼可經提供至一通用電腦、專用電腦、或具有控制電路之其他可程式化資料處理設備之一處理器，使得當藉由電腦或其他可程式化資料處理設備之處理器執行時該等程式碼使流程圖及/或方塊圖中指定之功能/操作被實施。程式碼可完全在一電腦上，部分在電腦上(作為一獨立套裝軟體)，部分在電腦上且部分在一遠端電腦上或完全在遠端電腦或伺服器上執行或分散於一或多個遠端電腦及/或伺服器。
雖然此文件包含許多特定實施方案細節，但此等細節不應視為對所主張之範疇之限制，而應視為可針對特定實施例之特徵之描述。本說明書中在單獨實施例之內容脈絡中描述之某些特徵亦可在一單一實施例中組合實施。相反地，在一單一實施例之內容背景中描述之各種特徵亦可單獨地或以任何適合子組合在多個實施例中實施。再者，儘管上文可將特徵描述為以特定組合起作用且即使最初如此主張，但在一些情況中，來自所主張組合之一或多個特徵可自組合中刪去，且所主張組合可關於一子組合或一子組合之變體。在附圖中描繪之邏輯流程不必要求所展示之特定順序或連續順序來達成所要結果。另外，可提供其他步驟，或可從所描述流程消除步驟，且可將其他組件新增至所描述系統或從所描述系統移除其他組件。因此，其他實施方案在以下發明申請專利範圍之範疇內。
20:濾波器增益 21:增益 100:線性混頻系統 101:濾波器 102:求和器 300:回應 401:量值回應 402:群組延遲 501:量值回應 502:群組延遲 600:系統 601:N通道輸入 602:直接線性混頻矩陣/直接線性混頻矩陣 603:M通道直接信號 610:線性混頻器 611:KL 通道 612:KL 解相關濾波器 613:KL 通道信號 614:線性混頻器 615:M通道解相關分量信號 700:程序 701:步驟 702:步驟 704:步驟 800:系統 801:中央處理單元(CPU) 802:唯讀儲存器(ROM) 803:隨機存取記憶體(RAM) 804:匯流排 805:輸入/輸出(I/O)介面 806:輸入單元 807:輸出單元 808:儲存單元 809:通信單元 810:磁碟機 811:可移除式媒體
在圖式中，為便於描述，展示諸如表示裝置、單元、指令塊及資料元件的示意性元件之特定配置或順序。然而，熟習此項技術者應理解，附圖中之示意性元件之特定順序或配置並不意味著需要一特定處理之順序或序列，或分開之處理。此外，在一圖中包含一示意性元件並不意味著在所有實施例中需要此元件，或在一些實施方案中，由此元素表示之特徵可不包含在其他元件中或與其他元件組合。
此外，在圖式中，在使用諸如實線或虛線或箭頭之連接元件來繪示兩個或兩個以上其他示意性元件之間的一連接、關係或關聯的情況下，無任何此等連接元素並不意味著可不存在任何連接、關係或關聯。換言之，在圖式中未展示元件之間的一些連接、關係或關聯，以免模糊本發明。另外，為便於繪示，使用一單一連接元件來表示元件之間的多個連接、關係或關聯。例如，在一連接元件表示信號、資料或指令的一通信的情況下，熟習此項技術者應理解，此元件表示可需要之一個或多個信號路徑來影響通信。
圖1繪示根據一或多項實施例之使用一濾波器陣列濾波以產生一組音訊輸出信號的一組輸入音訊信號。
圖2繪示根據一或多項實施例之一所欲頻率回應曲線。
圖3繪示根據一或多項實施例之一組濾波器組頻率回應。
圖4繪示根據一或多項實施例之一典型分量頻域增益向量之一帶通回應。
圖5繪示根據一或多項實施例之具有隨頻率顯著變化之群組延遲的一副頻帶濾波器之頻率回應。
圖6繪示根據一或多項實施例之用於使用一直接混頻矩陣及一或多個解相關混頻矩陣混頻一輸入信號以建立一輸出信號的一已知方法。
圖7係根據一或多項實施例之將一組頻域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸出音訊信號之一實例程序的一流程圖。
圖8展示根據一或多項實施例之適用於實施參考圖1至圖7描述的特徵及程序之一系統之一方塊圖。
各種圖式中使用之相同元件指示相同元件。
100:線性混頻系統
101:濾波器
102:求和器

Claims (13)

  1. 一種將一組頻域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸出音訊信號之方法，該方法包括：使用一或多個處理器運算各頻域輸出音訊信號作為經濾波之頻域輸入音訊信號之一和，其中用於濾波該等頻域輸入音訊信號之各濾波器的特徵在於該頻域輸入音訊信號之一各自副頻帶頻率範圍內的一複數增益函數，其中由一複合頻域增益向量判定該等頻域輸入音訊信號對該頻域輸出音訊信號的比重，且該複合頻域增益向量藉由以下獲得：使用該一或多個處理器運算一組分量頻域增益向量，其中該等分量頻域增益向量中之至少一者係藉由用具有經修改的頻率回應之額外分量頻域增益向量來擴充該分量頻域增益向量以建立一解相關效應而形成的一解相關分量頻域增益向量；及使用該一或多個處理器對該等分量頻域增益向量求和以形成該複合頻域增益向量。
  2. 如請求項1之方法，其中藉由將該等分量頻域向量之該至少一者按比例調整一分量增益值而形成該解相關分量頻域增益向量。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該等分量頻域增益向量之一或多者包含在該副頻帶頻率範圍內變化的一相位回應，藉此提供在該副頻帶頻率上實質上恆定之一群組延遲。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該等分量頻域增益向量之一或多者包含在該副頻帶頻率範圍內變化的一相位回應，藉此提供在該副頻帶頻率範圍內變化的一群組延遲以提供該解相關效應。
  5. 如請求項1或2之方法，其中該解相關分量頻域增益向量藉由使該分量頻域增益向量乘以一解相關函數而形成。
  6. 一種用於音訊信號處理之系統，其包括：一或多個處理器；及一非暫時性電腦可讀媒體，其儲存指令，該等指令在藉由該一或多個處理器執行之後使該一或多個處理器執行請求項1至5之任一者之方法之操作。
  7. 一種非暫時性、電腦可讀媒體，其儲存指令，該等指令在藉由一或多個處理器執行之後使該一或多個處理器執行請求項1至5之任一者之方法之操作。
  8. 一種具有解相關分量之音訊濾波器組，其包括：一轉換器，其經組態以將一組時域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸入音訊信號；及一線性混頻器，其經組態以將該組頻域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸出音訊信號，其中各頻域輸出音訊信號係經濾波的頻域輸入 音訊信號之一和，其中用於濾波該等頻域輸入音訊信號的各濾波器之特徵在於該頻域輸入音訊信號之一各自副頻帶頻率範圍內的一複數增益函數，且該等頻域輸入音訊信號對該頻域輸出音訊信號的比重藉由一複合頻域增益向量判定，其中該複合頻域增益向量藉由以下獲得：運算一組分量頻域增益向量，其中該等分量頻域增益向量中之至少一者係藉由用具有經修改的頻率回應之額外分量頻域增益向量來擴充該分量頻域增益向量以建立對該頻域輸出音訊信號之一解相關效應而形成的一解相關分量頻域增益向量；及對該等分量頻域增益向量求和以形成該複合頻域增益向量。
  9. 如請求項8之音訊濾波器組，其中藉由將該等分量頻域向量之該至少一者按比例調整一分量增益值而形成該解相關分量頻域增益向量。
  10. 如請求項8之音訊濾波器組，其中該等分量頻域增益向量之一或多者包含在該副頻帶頻率範圍內變化的一相位回應，藉此提供在該副頻帶頻率上大致恆定之一群組延遲。
  11. 如請求項8之音訊濾波器組，其中該等分量頻域增益向量之一或多者包含在該副頻帶頻率範圍內變化的一相位回應，藉此提供在該副頻帶頻率範圍內變化的一群組延遲以對該頻域輸出音訊信號提供該解相關效應。
  12. 如請求項8之音訊濾波器組，其中該解相關分量頻域增益向量藉由使 該分量頻域增益向量乘以一解相關函數而形成。
  13. 一種基於濾波器組之音訊系統，其包括：一轉換器，其經組態以將一組時域輸入音訊信號轉換為一組頻域輸入音訊信號；及一線性混頻器，其經組態以將該組頻域輸入信號轉換為一組頻域輸出信號，其中該線性混頻器包含提供一頻率相依增益函數之加權係數，該頻率相依增益函數包含定義為一頻率相依增益的一直接分量及具有一頻率變化群組相位回應的一或多個解相關分量，且其中該頻率相依增益由一組副頻帶函數所形成，其中各副頻帶函數由包含一直接分量及一或多個解相關分量之一組對應分量轉移函數所形成。
TW109129987A 2019-09-03 2020-09-02 具有解相關分量之音訊濾波器組 TWI776222B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962895096P 2019-09-03 2019-09-03
US62/895,096 2019-09-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202115716A TW202115716A (zh) 2021-04-16
TWI776222B true TWI776222B (zh) 2022-09-01

Family

ID=74853442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109129987A TWI776222B (zh) 2019-09-03 2020-09-02 具有解相關分量之音訊濾波器組

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20240114306A1 (zh)
EP (1) EP4026123A4 (zh)
JP (1) JP2022546552A (zh)
KR (1) KR20220054412A (zh)
CN (1) CN114303395A (zh)
AR (1) AR119889A1 (zh)
AU (1) AU2020340956A1 (zh)
BR (1) BR112022003131A2 (zh)
CA (1) CA3150449A1 (zh)
IL (1) IL290390A (zh)
MX (1) MX2022002320A (zh)
TW (1) TWI776222B (zh)
WO (1) WO2021046136A1 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030108214A1 (en) * 2001-08-07 2003-06-12 Brennan Robert L. Sub-band adaptive signal processing in an oversampled filterbank
TW201419265A (zh) * 2012-09-24 2014-05-16 Samsung Electronics Co Ltd 訊框錯誤隱藏方法以及音訊解碼方法
US20160198281A1 (en) * 2013-09-17 2016-07-07 Wilus Institute Of Standards And Technology Inc. Method and apparatus for processing audio signals

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3273455B2 (ja) * 1994-10-07 2002-04-08 日本電信電話株式会社 ベクトル量子化方法及びその復号化器
ES2906088T3 (es) * 2006-01-27 2022-04-13 Dolby Int Ab Filtración eficiente con un banco de filtros modulado complejo
US9088855B2 (en) * 2006-05-17 2015-07-21 Creative Technology Ltd Vector-space methods for primary-ambient decomposition of stereo audio signals
JP4871894B2 (ja) * 2007-03-02 2012-02-08 パナソニック株式会社 符号化装置、復号装置、符号化方法および復号方法
GB2467668B (en) * 2007-10-03 2011-12-07 Creative Tech Ltd Spatial audio analysis and synthesis for binaural reproduction and format conversion
TWI444989B (zh) * 2010-01-22 2014-07-11 Dolby Lab Licensing Corp 針對改良多通道上混使用多通道解相關之技術

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030108214A1 (en) * 2001-08-07 2003-06-12 Brennan Robert L. Sub-band adaptive signal processing in an oversampled filterbank
TW201419265A (zh) * 2012-09-24 2014-05-16 Samsung Electronics Co Ltd 訊框錯誤隱藏方法以及音訊解碼方法
US20160198281A1 (en) * 2013-09-17 2016-07-07 Wilus Institute Of Standards And Technology Inc. Method and apparatus for processing audio signals

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021046136A1 (en) 2021-03-11
EP4026123A1 (en) 2022-07-13
BR112022003131A2 (pt) 2022-05-17
CA3150449A1 (en) 2021-03-11
TW202115716A (zh) 2021-04-16
CN114303395A (zh) 2022-04-08
IL290390A (en) 2022-04-01
AU2020340956A1 (en) 2022-03-24
KR20220054412A (ko) 2022-05-02
MX2022002320A (es) 2022-04-06
EP4026123A4 (en) 2023-09-27
US20240114306A1 (en) 2024-04-04
JP2022546552A (ja) 2022-11-04
AR119889A1 (es) 2022-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7139409B2 (ja) 少なくとも一つのフィードバック遅延ネットワークを使ったマルチチャネル・オーディオに応答したバイノーラル・オーディオの生成
JP7183467B2 (ja) 少なくとも一つのフィードバック遅延ネットワークを使ったマルチチャネル・オーディオに応答したバイノーラル・オーディオの生成
KR20180075610A (ko) 사운드 스테이지 향상을 위한 장치 및 방법
KR101779731B1 (ko) 업믹서에서의 적응적 확산 신호 생성
EP3920557A1 (en) Loudspeaker control
TWI776222B (zh) 具有解相關分量之音訊濾波器組
JP7270836B2 (ja) 音響心理学的周波数範囲拡張のための非線形適応フィルタバンク
CN110115050B (zh) 一种用于产生声场的装置和方法
Morgenstern et al. Theory and investigation of acoustic multiple-input multiple-output systems based on spherical arrays in a room
WO2017143003A1 (en) Processing of microphone signals for spatial playback
US10341802B2 (en) Method and apparatus for generating from a multi-channel 2D audio input signal a 3D sound representation signal
EP3488623B1 (en) Audio object clustering based on renderer-aware perceptual difference
US20220394408A1 (en) All-pass network system for colorless decorrelation with constraints
Franck et al. Optimization-based reproduction of diffuse audio objects
CN116076090A (zh) 具有全向声元素的矩阵编码立体声信号
Brunnström et al. Sound zone control for arbitrary sound field reproduction methods
WO2022047078A1 (en) Matrix coded stereo signal with periphonic elements
Adams Low-Order State-Space Models of Head-Related Transfer Function Arrays

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent