[發明專利]用于音頻再現的子帶空間和串擾消除

有效

• 申請號: 201780018313.1
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN108886650B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 扎卡里·塞爾迪斯;詹姆斯·特蕾西;艾倫·克雷默
• 申請（專利權）人: 云加速360公司
• 主分類號: H04R3/04
• 分類號: H04R3/04;H04R3/12;H04R5/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;張維克

本文的實施方式主要在用于產生具有增強的空間可檢測性和減少的串擾干擾的聲音的系統、方法和非暫態計算機可讀介質的背景下進行描述。音頻處理系統接收輸入音頻信號，并且對輸入音頻信號執行音頻處理以生成輸出音頻信號。在所公開的實施方式的一方面，音頻處理系統將輸入音頻信號劃分成不同的頻帶，并且針對每個頻帶相對于輸入音頻信號的非空間分量增強輸入音頻信號的空間分量。

相關申請的交叉引用

本發明根據35U.S.C.§119(e)要求于2016年1月18日提交的題為”Sub-BandSpatial and Cross-Talk Cancellation Algorithm for Audio Reproduction”的第62/280,119號共同未決的美國臨時專利申請以及于2016年1月29日提交的題為“Sub-BandSpatial and Cross-Talk Cancellation Algorithm for Audio Reproduction”的第62/388,366號共同未決的美國臨時專利申請的優先權，所有上述申請文件的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開內容的實施方式一般地涉及音頻信號處理領域，并且更特別地，涉及串擾干擾減少和空間增強。

背景技術

立體聲聲音再現涉及編碼和再現包含聲場的空間特性的信號。立體聲聲音使得收聽者能夠感知聲場中的空間感。

例如，在圖1中，位于固定位置處的兩個揚聲器110A和110B將立體聲信號轉換成聲波，該聲波被朝向收聽者120引導以產生從各個方向聽到的聲音的印象。在例如圖1所示的常規的近場揚聲器裝置中，在左耳125_L與右耳125_R之間略微延遲以及存在由收聽者120的頭部引起濾波的情況下，在收聽者120的左耳125_L和右耳125_R兩者處接收由兩個揚聲器110產生的聲波。由兩個揚聲器生成的聲波產生串擾干擾，這可能妨礙收聽者120確定虛擬聲源160的感知空間位置。

發明內容

音頻處理系統基于揚聲器的參數和收聽者相對于揚聲器的位置自適應地產生具有增強的空間可檢測性和減少的串擾干擾的用于再現的兩個或更多個輸出聲道。音頻處理系統將雙聲道輸入音頻信號應用于多個音頻處理流水線，所述多個音頻處理流水線自適應地控制收聽者感知在揚聲器的物理邊界之外呈現的音頻信號的聲場擴展程度以及在所擴展的聲場內的聲音分量的位置和強度。音頻處理流水線包括用于處理雙聲道輸入音頻信號(例如，用于左聲道揚聲器的音頻信號和用于右聲道揚聲器的音頻信號)的聲場增強處理流水線和串擾消除處理流水線。

在一個實施方式中，聲場增強處理流水線在執行串擾消除處理之前對輸入音頻信號進行預處理以提取空間分量和非空間分量。預處理調整輸入音頻信號的空間分量和非空間分量中能量的強度和平衡。空間分量對應于兩個聲道之間的非相關部分(“側面分量”)，而非空間分量對應于兩個聲道之間的相關部分(“中間分量”)。聲場增強處理流水線還使得能夠控制輸入音頻信號的空間分量和非空間分量的音色和頻譜特性。

在所公開的實施方式的一方面，聲場增強處理流水線通過將輸入音頻信號的每個聲道劃分成不同的頻率子帶并且在每個頻率子帶中提取空間分量和非空間分量來對輸入音頻信號執行子帶空間增強。然后，聲場增強處理流水線獨立地調整每個頻率子帶中的空間分量或非空間分量中的一個或更多個中的能量，并且調整空間分量和非空間分量中的一個或更多個分量的頻譜特性。通過根據不同的頻率子帶劃分輸入音頻信號以及通過針對每個頻率子帶相對于非空間分量調整空間分量的能量，經子帶空間增強的音頻信號在被揚聲器再現時獲得更好的空間定位。相對于非空間分量調整空間分量的能量可以通過將空間分量調整第一增益系數、將非空間分量調整第二增益系數或通過前述二者來執行。