[發明專利]為3D音頻提供增強的導引降混性能的裝置及方法

有效

• 申請號: 201380058866.1
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN104782145B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 阿爾內·博爾蘇姆;斯特凡·施賴納;哈拉爾德·富克斯;米夏埃爾·克拉茨;伯恩哈德·格里爾;塞巴斯蒂安·沙勒
• 申請（專利權）人: 弗勞恩霍夫應用研究促進協會
• 主分類號: H04S3/00
• 分類號: H04S3/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 梁麗超,陳鵬

技術領域

本發明涉及一種音頻信號處理，特別是涉及一種裝置及方法能實現增強的降混(downmix)，特別是用于實現3D音頻的增強的導引降混性能。

背景技術

日益增多的擴音器被使用來達到聲音的空間再生。當傳統的環繞音效再生(如5.1系統)被限制于單一平面時，新的通道格式與升級的擴音器一起已被納入3D音頻再生的領域。

需要再生于擴音器上的信號過去習慣于直接對應于特定的擴音器，并可以離散或參數的方式儲存及傳送。可以說，對于這種格式而言，該等信號對應于一音效再生系統，該系統已清楚定義擴音器的數量及位置。據此，在傳送或儲存一音頻信號之前，就需要對該再生格式有一定的了解。

然而，已有不在此原則中的一些例外。例如，多通道音頻信號(例如5個環繞音效通道或例如，5.1環繞音效通道)必需被降混以在雙通道的立體擴音器的設定之上再生，因此也就存在一些規則以將5環繞通道再生于具有雙擴音器的立體聲系統。

此外，當立體聲通道被引入時，就需要一規則以通過單一單聲道擴音器再生成兩立體聲通道的音頻內容。

既然格式的數量以及需要設定擴音器位置的機會越來越多，就使得在傳送或儲存之前考慮再生系統的擴音器設定顯得更為不可能。據此，就有需要將輸入音頻信號適配到實際的擴音器設定。

有不同的方法可用于將環繞音效降混至雙通道立體聲。仍廣泛使用的是通常稱作ITU降混的具有靜態降混系數的時域降混[5]。其他時域降混技術－部分使用動態調整的降混系數－應用于矩陣環繞技術的編碼器(encoders of matrix surround techniques)[6]，[7]。

在[3]中，公開了直接音源混合于被降混至雙通道立體全景(stereo panorama)的后通道，可能由于屏蔽(masking)或者另外掩蔽的其他音源而無法被分別出來。

在空間音頻編碼(SAC)技術發展的過程中，頻率選擇性的降混算法作為編碼器之一部分而被介紹[8]，[9]。特別的是，當將能量等化(energy equalization)應用于所得到的聲音通道時，可降低聲音彩色化(sound colorization)并維持音源定位的聲級平衡及穩定性。能量等化也應用于其他降混系統中[9]，[10]，[12]。

在后通道只包含環境音效(如混響)的情況中，環境影響(如混響、寬敞影響)的減少可在ITU降混中通過減弱多通道信號的后通道得到解決[5]。若后通道也包含直接音效(direct sound)，那這樣的減弱是不合適的，因為后通道的直接部分也會在降混中被減弱。因此，就需要一種更高級的環境減弱算法。

音頻編譯碼器(如AC-3、HE-AAC)可提供在音頻串流上傳送所謂的元數據(metadata)的裝置(means，手段)，其包含用于從5音頻通道降混到2音頻通道(立體聲)的降混系數。在所得到的立體聲信號中，被選擇音頻通道的數量(如中間、后通道)通過傳送的增益值來控制。雖然這些系數可能為時間變量，但其通?？稍谝怀绦?program，節目)的項目的期間內維持恒定。

應用于“Logic7”矩陣系統中的解決方案是引進一信號調適方法，其在只有后通道被完全認定為環境因素(ambience)的情況下才會減弱后通道，這可以通過比較前通道與后通道的功率而達到。此方法有一假設，即當后通道只包含環境因素時，其功率顯著較前通道的功率小。并且當前通道的功率相較于后通道越大時，后通道在降混的過程中被減少的功率越多。上述假設在一些環繞產生(surround productions)，特別是帶著標準內容(classical content)的情況下可為真，但該假設對于其他信號則為假。

因此，將更容易理解，設想提供一種音頻信號處理的改進的概念。

發明內容

本發明之一目的在于提供一種音頻信號處理的改進的概念。本發明的目的通過依據權利要求1的一種裝置、通過依據權利要求13的一種系統、通過依據權利要求14的一種方法以及通過依據權利要求15的一種計算機程序而達到。