[發(fā)明專(zhuān)利]音頻設(shè)備及其音頻提供方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480019359.1
• 申請(qǐng)日: 2014-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105075293B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫尚模;金善民;趙炫;金正壽
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H04S5/02
• 分類(lèi)號(hào): H04S5/02;H04R5/02
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11286
• 代理人: 韓明星,曾世驍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種音頻設(shè)備及其音頻提供方法，具體地講，涉及一種通過(guò)使用位于同一平面上的多個(gè)揚(yáng)聲器來(lái)產(chǎn)生和提供給予高度感的虛擬音頻的音頻設(shè)備及其音頻提供方法。

背景技術(shù)

隨著視頻和聲音處理技術(shù)的發(fā)展，已大量生產(chǎn)圖像和聲音品質(zhì)高的內(nèi)容。需要圖像和聲音品質(zhì)高的內(nèi)容的用戶(hù)期望逼真的視頻和音頻，因此，已積極開(kāi)展關(guān)于3維(3D)視頻和3D音頻的研究。

3D音頻是這樣的技術(shù)：多個(gè)揚(yáng)聲器位于水平面上的不同位置，并輸出相同的音頻信號(hào)或不同的音頻信號(hào)，以使用戶(hù)能夠感知到空間感。然而，真實(shí)的音頻在水平面上的各個(gè)位置被提供，還在不同的高度被提供。因此，需要開(kāi)發(fā)用于有效地再現(xiàn)在不同的高度被提供的音頻信號(hào)的技術(shù)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1a所示，音頻信號(hào)通過(guò)與第一高度相應(yīng)的音色轉(zhuǎn)換濾波器(例如，頭相關(guān)傳輸濾波器(HRTF)校正濾波器)被濾波，多個(gè)音頻信號(hào)通過(guò)復(fù)制濾波后的音頻信號(hào)被產(chǎn)生。多個(gè)增益應(yīng)用單元分別基于分別與將輸出產(chǎn)生的多個(gè)音頻信號(hào)的多個(gè)揚(yáng)聲器相應(yīng)的增益值，來(lái)對(duì)該產(chǎn)生的多個(gè)音頻信號(hào)進(jìn)行放大或衰減，放大或衰減后的聲音信號(hào)分別通過(guò)相應(yīng)的揚(yáng)聲器被輸出。因此，可通過(guò)使用位于同一平面上的多個(gè)揚(yáng)聲器來(lái)產(chǎn)生給予高度感的虛擬音頻。

然而，在現(xiàn)有技術(shù)的虛擬音頻信號(hào)產(chǎn)生方法中，最佳聽(tīng)音位置很窄，因此，在通過(guò)系統(tǒng)真實(shí)地再現(xiàn)音頻的情況下，其性能是有限的。也就是說(shuō)，在現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1b中所示，由于僅在一點(diǎn)(例如，位于中央的區(qū)域0)對(duì)音頻進(jìn)行最優(yōu)化和渲染，因此用戶(hù)在除了那一點(diǎn)以外的區(qū)域(例如，位于中央左側(cè)的區(qū)域X)無(wú)法正常地聽(tīng)到給予高度感的虛擬音頻信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明提供了一種音頻設(shè)備及其音頻提供方法，其中，由于通過(guò)使用延時(shí)值，多個(gè)虛擬音頻信號(hào)形成具有平面波的聲場(chǎng)，用戶(hù)能夠在各個(gè)區(qū)域聽(tīng)到虛擬音頻信號(hào)。

此外，本發(fā)明提供了一種基于將從其產(chǎn)生虛擬音頻信號(hào)的音頻信號(hào)的聲道類(lèi)型，基于根據(jù)頻率的不同的增益值的音頻設(shè)備及其音頻提供方法，其中，通過(guò)所述音頻設(shè)備及其音頻提供方法，用戶(hù)能夠在各個(gè)區(qū)域聽(tīng)到虛擬音頻信號(hào)。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一方面，提供了一種由音頻設(shè)備執(zhí)行的音頻提供方法，其中，所述音頻提供方法包括：接收包括多個(gè)聲道的音頻信號(hào)；通過(guò)將具有所述多個(gè)聲道之中給予高度感的聲道的音頻信號(hào)施加到濾波器來(lái)產(chǎn)生將分別被輸出到多個(gè)揚(yáng)聲器的多個(gè)虛擬音頻信號(hào)，其中，濾波器將所述音頻信號(hào)處理為具有高度感；將組合增益值和延時(shí)值應(yīng)用于所述多個(gè)虛擬音頻信號(hào)，使得通過(guò)所述多個(gè)揚(yáng)聲器分別被輸出的所述多個(gè)虛擬音頻信號(hào)形成具有平面波的聲場(chǎng)；通過(guò)所述多個(gè)揚(yáng)聲器分別輸出應(yīng)用了組合增益值和延時(shí)值的所述多個(gè)虛擬音頻信號(hào)。

所述產(chǎn)生將分別被輸出到多個(gè)揚(yáng)聲器的多個(gè)虛擬音頻信號(hào)的步驟可包括：將濾波后的音頻信號(hào)復(fù)制為與所述多個(gè)揚(yáng)聲器的數(shù)量相應(yīng)；將與所述多個(gè)揚(yáng)聲器中的每一個(gè)揚(yáng)聲器相應(yīng)的平移增益值應(yīng)用于通過(guò)所述復(fù)制而獲得的多個(gè)音頻信號(hào)中的每一個(gè)音頻信號(hào)，使得濾波后的音頻信號(hào)具有虛擬的高度感，從而產(chǎn)生所述多個(gè)虛擬音頻信號(hào)。

所述應(yīng)用步驟可包括：將與所述多個(gè)揚(yáng)聲器之中的用于實(shí)現(xiàn)具有平面波的聲場(chǎng)的至少兩個(gè)揚(yáng)聲器相應(yīng)的虛擬音頻信號(hào)乘以組合增益值；將延時(shí)值應(yīng)用于與所述至少兩個(gè)揚(yáng)聲器相應(yīng)的虛擬音頻信號(hào)。

所述應(yīng)用步驟可包括：將增益值0應(yīng)用于與所述多個(gè)揚(yáng)聲器之中的除了所述至少兩個(gè)揚(yáng)聲器以外的揚(yáng)聲器相應(yīng)的音頻信號(hào)。

所述應(yīng)用步驟可包括：將延時(shí)值應(yīng)用于分別與所述多個(gè)揚(yáng)聲器相應(yīng)的所述多個(gè)虛擬音頻信號(hào)；將應(yīng)用了延時(shí)值的所述多個(gè)虛擬音頻信號(hào)乘以最終增益值，其中，最終增益值通過(guò)將平移增益值與組合增益值相乘來(lái)獲得。

將音頻信號(hào)處理為具有高度感的濾波器可以是頭相關(guān)傳輸濾波器(HRTF)。

所述分別輸出應(yīng)用了組合增益值和延時(shí)值的所述多個(gè)虛擬音頻信號(hào)的步驟可包括：將與特定聲道相應(yīng)的虛擬音頻信號(hào)和具有所述特定聲道的音頻信號(hào)相混合，以通過(guò)與所述特定聲道相應(yīng)的揚(yáng)聲器輸出通過(guò)所述混合而獲得的音頻信號(hào)。