[發明專利]轉換音頻信號的音頻設備及其方法

有效

• 申請號: 201310109417.7
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103369453B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 田相培;金善民;金正壽
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04S5/00
• 分類號: H04S5/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 王艷嬌,薛義丹

本申請要求于2012年12月17日提交到韓國知識產權局的第10-2012-0147621號韓國專利申請的優先權和2012年3月30日提交到美國專利商標局的美國臨時申請的利益，這些申請的公開通過引用全部包含于此。

技術領域

示例性實施例的多個方面涉及一種轉換音頻信號的音頻設備及其方法，更具體地講，提供一種用于將二維(2D)音頻信號轉換為具有高度分量的三維(3D)音頻信號的音頻設備及其轉換音頻信號的方法。

背景技術

存在各種聲道的音頻信號(例如，2.1聲道音頻信號、5.1聲道音頻信號等)來向用戶提供音頻信號。諸如2.1聲道音頻信號或5.1聲道音頻信號的音頻信號基于與用戶的耳朵相同的高度來形成二維(2D)聲場以提供給用戶。

在3D圖像市場增長的同時，具有高度分量的三維(3D)音頻已被發展以為即將到來的超高清晰度TV(UHDTV)時代而準備。例如，已經開發了具有各種高度聲場的音頻信號(例如，22.2聲道音頻信號)。具體地講，22.2聲道音頻信號具有用于產生與人的耳朵相同的高度的聲場的10個音頻聲道、用于產生高于人的耳朵的聲場的9個音頻聲道以及用于產生低于人的耳朵的聲場的3個音頻聲道和2個低聲道。由于這樣的22.2聲道音頻信號，音頻設備再現3D環繞聲場。

然而，大多數音頻內容是形成2D聲場的音頻信號(如，2.1聲道音頻信號或5.1聲道音頻信號)。

因此，需要將形成2D聲場的音頻信號轉換為3D音頻信號以向用戶提供具有3D效果的3D環繞聲場的方法。

發明內容

示例性實施例至少解決上面的問題和/或缺點以及上面沒有描述的其他缺點。另外，示例性實施例不被要求克服上述的缺點，而且示例性實施例可不克服上述任何問題。

示例性實施例提供一種轉換音頻信號的音頻設備及其方法，其中，所述音頻設備用于估計具有多個聲道的音頻信號的源，并基于估計的源的位置，將接收的音頻信號的源置于具有高度分量的三維(3D)位置中，以向用戶提供具有高度分量的3D音頻信號。

根據示例性實施例的一方面，提供一種轉換音頻設備的音頻信號的方法，所述方法包括：接收包括多個聲道的第一音頻信號；比較所述多個聲道的音頻信號，來估計第一音頻信號的源位置；基于估計的源位置，將第一音頻信號的源定位到具有高度分量的3D位置；基于定位的源將第一音頻信號轉換為包括所述多個聲道和與所述多個聲道具有不同的高度的至少一個聲道的第二音頻信號；輸出第二音頻信號。

所述方法還可包括：將所述多個聲道的音頻信號中的每個音頻信號轉換為頻域，其中，可將轉換為頻域的所述多個聲道的音頻信號的能量和所述聲道的相關性中的至少一個進行比較，來估計第一音頻信號的源位置。

響應于估計的源位置存在于由輸出所述多個聲道的多個揚聲器形成的二維(2D)平面內，可將第一音頻信號的源定位到3D位置。

可將存在于由所述多個揚聲器形成的2D平面內的源位置可定位到由所述多個揚聲器和輸出至少一個聲道的至少一個揚聲器形成的3D立體空間的表面。

第一音頻信號可通過使用所述多個揚聲器的位置信息和所述至少一個揚聲器的位置信息被轉換為第二音頻信號。

輸出所述多個聲道的多個揚聲器可被定位在平面上，輸出所述至少一個聲道的所述至少一個揚聲器可被定位在與輸出所述多個聲道的所述多個揚聲器具有不同的高度的平面上。

將第一音頻信號轉換為第二音頻信號的步驟可包括：響應于音頻設備的屏幕高于收聽者的頭部的位置，按收聽者觀看屏幕的中心的角度移動3D立體空間的中心軸，以校正所述多個揚聲器的位置信息和所述至少一個揚聲器的位置信息。

估計第一音頻信號的源位置的步驟可包括：將轉換為頻域的所述多個聲道的音頻信號的能量和所述多個聲道的相關性中的至少一個進行比較，來確定第一音頻信號的源位置的運動。

響應于第一音頻信號的源具有大于或等于預設值的運動，根據第一音頻信號的源的運動軌跡，可第一音頻信號的源位置定位到3D位置。

根據另一示例性實施例的一方面，提供一種音頻設備，包括：接收器，接收包括多個聲道的第一音頻信號；源位置估計器，比較所述多個聲道的音頻信號，來估計第一音頻信號的源位置；音頻信號轉換器，基于估計的源位置，將第一音頻信號的源定位到具有高度分量的3D位置，并基于定位的源，將第一音頻信號轉換為包括所述多個聲道和與所述多個聲道具有不同的高度的至少一個聲道的第二音頻信號；輸出部分，輸出第二音頻信號。