[發明專利]用于修改立體聲信號的立體聲像的音頻信號處理裝置和方法

有效

• 申請號: 201580079157.0
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN107534823B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 尤爾根·蓋革;彼得·格羅舍
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04S1/00
• 分類號: H04S1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種用于修改立體聲信號的立體聲像的音頻信號處理裝置。該裝置包括：平移指數修改器(202)，用于將頻帶寬度內的立體聲信號時頻段的至少所有平移指數代入映射函數；第一平移增益確定器(602)，用于基于所述修改的平移指數為所述第一和第二音頻信號的時頻信號段確定修改的平移增益；重平移器(606)，用于根據所述修改的平移增益與在時頻上與所述修改的平移增益對應的所述第一和第二音頻信號的平移增益之間的比值重平移所述立體聲信號。

技術領域

本發明涉及音頻信號處理領域，尤其涉及對立體聲信號的立體聲像的修改，包括修改所述立體聲像的寬度。

背景技術

有已知的幾種方案可用來修改(尤其是增加)立體聲信號的感知空間寬度/立體聲像。

一個立體音加寬方法族依賴于可在時域完成的簡單線性處理。特別地，立體聲信號對能被轉化為一個中間(兩聲道之和)和一個邊(聲道差值)信號。然后，邊信號與中間信號的比值增加，該轉化恢復為去獲得立體聲對，達到增加立體聲寬度的效果。即便立體聲寬度在理論上也能被擴展至超過揚聲器跨度，這些方法主要還是被歸入“內部”立體聲修改方法。這些方法的計算復雜度雖然很低，但也有若干缺點。聲源在立體聲階段不僅被重新分布了，還進行了不同的光譜加權。即，通過加寬過程修改立體聲信號的光譜內容，使得音頻質量降低，例如，混響(包括在邊信號中)電平提高，或中心平移源(如聲音)電平降低。歐洲專利0677235B1和美國專利6507657B1中能找到這些方法的例子。

立體聲加寬的另一種方法是串音消除(crosstalk cancellation，簡稱CTC)，可被歸入“外部”立體聲修改。CTC的目的在于將立體聲寬度增大至超過揚聲器跨度角，換言之，虛擬地增大揚聲器跨度角。為達到此目的，這些方法通過過濾立體聲信號來嘗試取消左揚聲器到右耳的路徑，反之亦然。然而，這類方法不能克服信號的局限性，如，當信號不使用全立體階段時的局限性。進一步地，CTC引入了著色偽影(即光譜失真)，惡化了聽覺體驗。另外，CTC只作用于相對小的最佳聽音地點，意味著只能在小的聽音區域獲得期望效果。美國專利6928168B2中有CTC的一個例子。

發明內容

本發明的目的在于修改包括第一和第二音頻信號的立體聲信號的立體聲像。

該目的通過獨立權利要求的特征實現。結合從屬權利要求、說明書和附圖，具體實現形式顯而易見。

根據第一方面，本發明涉及一種用于修改包括第一和第二音頻信號的立體聲信號的立體聲像的音頻信號處理裝置。所述音頻信號處理裝置包括：平移指數修改器，用于將頻帶寬度內的立體聲信號時頻段的至少所有平移指數代入映射函數，從而提供修改的平移指數。所述至少所有平移指數描繪所述立體聲信號時頻段的平移位置。

所述裝置還包括：第一平移增益確定器，用于基于所述修改的平移指數為所述第一和第二音頻信號的時頻信號段確定修改的平移增益；重平移器，用于根據所述修改的平移增益與在時頻上與所述修改的平移增益對應的所述第一和第二音頻信號的平移增益之間的比值重平移所述立體聲信號，進而提供重平移的立體聲信號。此處使用的平移增益在例如其都包括同一時頻分箱或時頻段的值時相互對應。

因此，通過重新分布立體聲信號的光譜能量來修改該立體聲信號的立體聲像。有了該技術，相比未修改的立體聲信號可能具有加寬了或縮小的立體聲像的重平移的立體聲信號不包括不想要的偽影或光譜失真。

在根據第一方面的音頻信號處理裝置的第一種實現方式中，所述平移指數修改器用于將所述至少所有平移指數代入非線性映射函數。

在根據第一方面的音頻信號處理裝置的第二種實現方式中，所述映射函數基于S形函數。

非線性映射函數(包括S形映射函數)可包括感知驅動的曲線，例如人物定位分辨率的降低，其聲源更多地向立體聲像的邊平移而不是向中心平移。所述函數也可以避免立體聲像內的聲源集群。