專利名稱：耳間時(shí)間延遲恢復(fù)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理音頻數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，更具體地涉及用于恢復(fù)立體聲或其它多通 道音頻數(shù)據(jù)的耳間時(shí)間延遲(interaural time delay)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)音頻數(shù)據(jù)被處理以生成合成音頻時(shí)，通常使用混音器來(lái)混合這樣的音頻數(shù)據(jù)， 混音器利用聲像電位器(panning potentiometer)或模擬聲像電位器功能的其它系統(tǒng)或裝 置。聲像電位器可以用于將單個(gè)輸入通道分配至兩個(gè)或更多個(gè)輸出通道，例如左和右立體 聲輸出，從而模擬在相對(duì)于聽(tīng)眾的最左位置和最右位置之間的空間位置。然而，這樣的聲像 電位器通常不會(huì)加入在現(xiàn)場(chǎng)表演中通常存在的耳間時(shí)間差。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了用于耳間時(shí)間延遲恢復(fù)的系統(tǒng)和方法，其基于兩個(gè)或更多個(gè) 音頻數(shù)據(jù)通道的相對(duì)幅度，在這些音頻數(shù)據(jù)通道之間加入與所估計(jì)的耳間延遲相對(duì)應(yīng)的時(shí) 間延遲。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了用于處理音頻數(shù)據(jù)的設(shè)備。該設(shè)備包括耳間 時(shí)間延遲校正系數(shù)單元，用于接收多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道并生成耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)，諸如 在這多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道包括不具有相關(guān)聯(lián)的耳間時(shí)間延遲的聲像數(shù)據(jù)的情況下。耳間時(shí)間 延遲校正系數(shù)插入單元根據(jù)耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)修改這多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道，以便加入所 估計(jì)的耳間時(shí)間延遲來(lái)改善音頻質(zhì)量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀下面結(jié)合附圖的具體描述之后，將進(jìn)一步理解本發(fā)明的 優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)越特征，以及其它重要方面。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于耳間時(shí)間校正的系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于檢測(cè)特定頻帶的左通道音頻數(shù)據(jù)和右 通道音頻數(shù)據(jù)的峰值差的系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于平滑耳間時(shí)間差和水平(level)差的系 統(tǒng)的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于處理音頻數(shù)據(jù)以引入耳間時(shí)間或水平 差的方法的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于耳間時(shí)間延遲校正的系統(tǒng)的示意圖；以 及圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于控制與聲像控制設(shè)置相關(guān)聯(lián)的耳間時(shí) 間延遲的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下面的描述中，整個(gè)說(shuō)明書和附圖中相同的部件分別用相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)標(biāo) 注。繪制的附圖可能不是成比例的，并且為了簡(jiǎn)潔清楚，某些部件可能被示出為概括或示例 性形式，并可能用商業(yè)代號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)。圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于耳間時(shí)間校正的系統(tǒng)100的示意圖。系 統(tǒng)100可以由硬件、軟件、或硬件和軟件的適當(dāng)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且可以是運(yùn)行在數(shù)字信號(hào)處 理平臺(tái)上的一個(gè)或多個(gè)軟件系統(tǒng)。如在此所使用的，“硬件”可以包括分立器件的組合、集成 電路、專用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列、或其它適當(dāng)硬件。如在此所使用的，“軟件”可以包 括一個(gè)或多個(gè)對(duì)象、代理、線程、代碼行、子例程、單獨(dú)的軟件應(yīng)用程序、以兩個(gè)或更多個(gè)軟 件應(yīng)用程序運(yùn)行或在兩個(gè)或更多個(gè)處理器上運(yùn)行的兩行或更多行代碼或其它適當(dāng)軟件結(jié) 構(gòu)、或其它適當(dāng)軟件結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，軟件可以包括以通用軟件應(yīng)用程序運(yùn)行 的一行或多行代碼或其它適當(dāng)軟件結(jié)構(gòu)，諸如操作系統(tǒng)，以及以專用軟件應(yīng)用程序運(yùn)行的 一行或多行代碼或其它適當(dāng)軟件結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)100包括低延遲濾波器組102和104，其分別接收左通道音頻時(shí)間信號(hào)和右 通道音頻時(shí)間信號(hào)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，低延遲濾波器組102和104能夠以采樣頻率 接收音頻數(shù)據(jù)的一系列采樣，以及能夠基于預(yù)定數(shù)量的采樣來(lái)處理采樣到的音頻數(shù)據(jù)。低 延遲濾波器組102和104被用來(lái)確定在一個(gè)時(shí)間段期間多個(gè)頻帶的峰值幅度之間的時(shí)間延 遲。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，頻帶的數(shù)量可能與bark數(shù)量、等效矩形帶寬(ERB)或其它適 當(dāng)?shù)囊纛l數(shù)據(jù)心理聲學(xué)頻帶有關(guān)，因此低延遲濾波器組102和104的總輸出數(shù)量等于每個(gè) 輸入采樣的bark數(shù)量或ERB數(shù)量。類似地，過(guò)采樣可以被用來(lái)減少產(chǎn)生音頻偽像(audio artifacts)的可能性，例如通過(guò)使用多個(gè)濾波器，其中每個(gè)濾波器用于每個(gè)頻帶的多個(gè)相 應(yīng)子帶之一(從而為每個(gè)相關(guān)聯(lián)的頻帶產(chǎn)生多個(gè)子帶)，或者以其它適當(dāng)?shù)姆绞?。通道延遲檢測(cè)器106從低延遲濾波器組102和104接收輸入，并且確定用于多個(gè) 頻帶中每個(gè)頻帶的差校正系數(shù)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，通道延遲檢測(cè)器106可以生成要 添加到頻域信號(hào)的相位差的量，以便例如在左通道和右通道之間產(chǎn)生時(shí)間差，從而將耳間 時(shí)間延遲插入到已經(jīng)使用了聲像但是不包括相關(guān)聯(lián)的時(shí)間延遲的信號(hào)中。在一個(gè)示例性實(shí) 施例中，音頻數(shù)據(jù)可以使用聲像電位器來(lái)混音，以使得輸入通道具有在立體聲數(shù)據(jù)的最左 通道和最右通道之間的明顯的空間位置，或者可以使用其它適當(dāng)方式，包括存在兩個(gè)以上 通道的情況。盡管這樣的聲像定位可以被用來(lái)模擬空間位置、移動(dòng)或其它效果，但是與現(xiàn)場(chǎng) 音頻數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的耳間時(shí)間延遲無(wú)法通過(guò)這樣的聲像定位來(lái)重建。例如，當(dāng)聲音源位于聽(tīng) 眾的左側(cè)時(shí)，在聽(tīng)眾的左耳接收到來(lái)自該源的音頻信號(hào)的時(shí)間與聽(tīng)眾的右耳接收到該音頻 信號(hào)的時(shí)間之間將存在時(shí)間延遲。同樣地，當(dāng)聲音源從聽(tīng)眾的左側(cè)移動(dòng)到聽(tīng)眾的右側(cè)時(shí)，相 關(guān)聯(lián)的時(shí)間延遲在聲音源位于聽(tīng)眾正前方時(shí)將降低為零，然后將相對(duì)于右耳增加。使用簡(jiǎn) 單的聲像電位器來(lái)模擬空間位置或移動(dòng)不能創(chuàng)建這些相關(guān)聯(lián)的時(shí)間延遲，而這樣的相關(guān)聯(lián) 的時(shí)間延遲可以使用通道延遲檢測(cè)器106來(lái)建模并插入到立體聲或其它多通道音頻信號(hào) 中。類似地，通道延遲檢測(cè)器106也可以用于校正耳間水平差，諸如在左通道和右通 道之間存在時(shí)間延遲但是不存在相關(guān)聯(lián)的幅度差的情況下。例如，音頻處理可能使得與進(jìn) 行過(guò)聲像定位的音頻信號(hào)相關(guān)聯(lián)的水平改變，從而已經(jīng)準(zhǔn)確記錄有左通道和右通道之間的相關(guān)聯(lián)的時(shí)間延遲的音頻信號(hào)仍然會(huì)使得左通道聲音水平和右通道聲音水平不反映現(xiàn)場(chǎng) 音頻信號(hào)。通道延遲檢測(cè)器106還可以或可作為替換地被用于建模并將相關(guān)聯(lián)的水平校正 系數(shù)插入到立體聲或其它多通道音頻信號(hào)中。通道延遲檢測(cè)器106輸出多個(gè)M校正系數(shù)，其被用于將耳間時(shí)間差或水平差插入 多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道中。校正系數(shù)的數(shù)量可以小于利用過(guò)采樣來(lái)平滑感知頻帶中的變化的低 延遲濾波器組102或104的輸出的數(shù)量。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，感知頻帶以三倍于帶寬 的頻率被采樣，N將等于M的三倍。系統(tǒng)100包括延遲108和110，其接收左和右時(shí)變音頻通道信號(hào)，并且將這些信號(hào) 延遲一定量，該量對(duì)應(yīng)于經(jīng)過(guò)低延遲濾波器組102和104和通道延遲檢測(cè)器106的延遲減 去由補(bǔ)零Hann窗(zero-padded Hann window) 112禾Π 114以及快速傅里葉變換器116和 118產(chǎn)生的延遲。補(bǔ)零Harm窗112和114用一定量來(lái)修改左和右通道的時(shí)變音頻信號(hào)，從而產(chǎn)生 Hann窗修改信號(hào)。補(bǔ)零Harm窗112和114可以被用于防止在所處理的信號(hào)中產(chǎn)生不連續(xù)， 這種不連續(xù)可能生成相移變化，導(dǎo)致在所處理的音頻數(shù)據(jù)中生成音頻偽像?？梢粤硗馐褂?或可替換地使用其它類型的Harm窗或其它適當(dāng)處理來(lái)防止不連續(xù)?？焖俑道锶~變換器116和118將時(shí)域左和右通道音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為頻域數(shù)據(jù)。在 一個(gè)示例性實(shí)施例中，快速傅里葉變換器116和118接收時(shí)域信號(hào)的預(yù)定數(shù)量的時(shí)間采樣 (其被補(bǔ)零Harm窗112和114修改以增加采樣的數(shù)量)，并且生成該時(shí)域信號(hào)的相應(yīng)數(shù)量 的頻率分量。相移插入120接收來(lái)自快速傅里葉變換器116和118的快速傅里葉變換數(shù)據(jù)，并 基于從通道延遲檢測(cè)器106接收到的校正系數(shù)來(lái)在信號(hào)中插入相移，例如通過(guò)修改單個(gè)頻 率窗口(frequency bin)或頻率窗口組的傅里葉變換數(shù)據(jù)的實(shí)部和虛部分量而不修改每 個(gè)窗口或窗口組的相關(guān)聯(lián)的幅度。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，相移可以與由通道延遲檢測(cè)器 106確定的電子通道之間的角度差相關(guān)，從而主通道的相位提前該角度差的一半，而次通道 的相位滯后該角度差的一半?？焖俑道锶~逆變換器122和IM接收來(lái)自相移插入120的相移后的頻域信號(hào)，并 對(duì)該信號(hào)執(zhí)行快速傅里葉逆變換以生成時(shí)變信號(hào)。左和右通道時(shí)變信號(hào)然后被分別提供 至重疊相加(overlap add) 1 和128，其對(duì)信號(hào)執(zhí)行重疊相加操作以解釋(account for) 補(bǔ)零Harm窗112和114的處理。重疊相加1 和1 輸出信號(hào)至移位相加寄存器130和 132，其輸出移位的時(shí)間信號(hào)Lide(t)和Ride (t)。在操作中，系統(tǒng)100使得包括不具有相關(guān)聯(lián)的耳間時(shí)間差的聲像的信號(hào)能夠被補(bǔ) 償，從而插入耳間時(shí)間差。因此，系統(tǒng)100恢復(fù)通常會(huì)出現(xiàn)在音頻信號(hào)中的耳間時(shí)間差，從 而改進(jìn)音頻質(zhì)量。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于檢測(cè)特定頻帶的左和右通道音頻數(shù)據(jù) 的峰值差的系統(tǒng)200的示意圖。系統(tǒng)200可以被用于檢測(cè)音頻數(shù)據(jù)的各個(gè)單獨(dú)頻帶的左通 道數(shù)據(jù)和右通道數(shù)據(jù)之間的峰值，并且為每個(gè)頻帶生成校正系數(shù)。系統(tǒng)200包括Hilbert包絡(luò)(Hilbert envelope) 202和204，其接收左和右時(shí)域信 號(hào)并生成這些信號(hào)的預(yù)定頻帶的Hilbert包絡(luò)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，與系統(tǒng)100的快 速傅里葉變換器116和118所處理的相比，Hilbert包絡(luò)202可以對(duì)較少數(shù)量的時(shí)域采樣進(jìn)行操作，因此使得系統(tǒng)200能夠迅速生成校正系數(shù)，并且避免可能由于將時(shí)間通道時(shí)域 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻域以生成相關(guān)聯(lián)的校正系數(shù)而引起的額外延遲。峰值檢測(cè)器206和208分別接收左和右通道Hilbert包絡(luò)，并且確定每個(gè)信號(hào)的 峰值幅度和該峰值幅度的相關(guān)聯(lián)的時(shí)間。峰值和時(shí)間數(shù)據(jù)然后被提供給幅度和時(shí)間差檢測(cè) 器210，其確定對(duì)于相應(yīng)的峰值幅度，是否存在時(shí)間差。如果幅度和時(shí)間差檢測(cè)器210確定 在峰值幅度時(shí)間之間不存在相應(yīng)的差，則可以使用耳間時(shí)間差校正214，以便通過(guò)比較左和 右通道峰值幅度的幅度值來(lái)確定要插入到頻域音頻數(shù)據(jù)中的校正系數(shù)角Τωκ。在一個(gè)示例 性實(shí)施例中，校正系數(shù)角Τωκ可以通過(guò)確定atan2 (左通道幅度，右通道幅度)減去45度的 角來(lái)確定。類似地，其它適當(dāng)?shù)奶幚砜梢员挥脕?lái)確定校正系數(shù)角。適當(dāng)?shù)拈撝狄部梢员粦?yīng) 用，以使得當(dāng)峰值幅度值之間存在小的時(shí)間差時(shí)能夠生成校正系數(shù)角。在左和右通道數(shù)據(jù)的峰值之間存在時(shí)間差但幅度相等的情況下，可以使用耳間水 平差校正212。在該示例性實(shí)施例中，幅度可以通過(guò)校正系數(shù)Laffi來(lái)調(diào)節(jié)，從而給予具有領(lǐng) 先的音頻峰值的通道較高的值，以及給予具有落后的音頻峰值的通道較低的值，例如，通過(guò) 從滯后通道減去Laffi，增加0. 5女Laffi至領(lǐng)先通道并且從滯后通道減去0. 5女Laffi，或者以其 它適當(dāng)方式。耳間水平差校正212還可以使用閾值，以便確立當(dāng)高于其值時(shí)則施加水平校 正的閾值時(shí)間差，以及當(dāng)?shù)陀谄渲禃r(shí)不施加水平校正的閾值時(shí)間差。在操作中，可以利用系統(tǒng)200生成左和右信號(hào)的時(shí)間和水平差校正系數(shù)，從而為 具有左或右聲像但是沒(méi)有相關(guān)聯(lián)的時(shí)間差的信號(hào)生成耳間時(shí)間差校正系數(shù)，以及為存在耳 間時(shí)間差但是不存在相關(guān)聯(lián)的聲像幅度的信號(hào)生成水平校正。圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于平滑耳間時(shí)間和水平差的系統(tǒng)300的示 意圖。系統(tǒng)300包括耳間時(shí)間和水平差校正單元302至306，其分別生成用于不同頻帶的耳 間時(shí)間和/或水平差校正系數(shù)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述頻帶可以是bark、ERB或其它 適當(dāng)心理聲學(xué)的頻帶的一些部分，從而系統(tǒng)300可以被用于基于心理聲學(xué)頻帶的子分量生 成用于該心理聲學(xué)頻帶的單個(gè)校正系數(shù)。時(shí)間平滑單元308至312被用于分別對(duì)來(lái)自耳間時(shí)間或水平差校正系統(tǒng)302至 306的輸出進(jìn)行時(shí)間平滑。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，時(shí)間平滑單元308至312可以接收來(lái)自 耳間時(shí)間和水平差校正單元302至306的輸出序列，并且可以存儲(chǔ)該序列的預(yù)定數(shù)量的采 樣，從而使得連續(xù)采樣之間的變化能夠被平均，或以其它方式被平滑。頻帶平滑單元314接收來(lái)自耳間時(shí)間或水平差校正單元302至306的每個(gè)耳間時(shí) 間或水平差校正系數(shù)，并且對(duì)這些耳間時(shí)間或水平差校正系數(shù)進(jìn)行平滑。在一個(gè)示例性實(shí) 施例中，在bark或ERB頻帶已經(jīng)被分成三個(gè)的情況下，頻帶平滑314可以平均該相關(guān)聯(lián)的 頻帶的三個(gè)頻率校正系數(shù)，可以確定加權(quán)平均，可以使用時(shí)間上被平滑的系數(shù)，或者可以執(zhí) 行其它適當(dāng)?shù)钠交幚?。頻帶平滑314為每個(gè)頻帶生成單個(gè)相位校正系數(shù)。在操作中，系統(tǒng)300基于時(shí)間、頻率、時(shí)間和頻率、或其它適當(dāng)基礎(chǔ)，為耳間時(shí)間或 水平差校正系數(shù)執(zhí)行平滑，其中，通過(guò)分析左和右通道音頻數(shù)據(jù)以檢測(cè)不具有相關(guān)聯(lián)的水 平或時(shí)間差的聲像設(shè)置，從而生成耳間時(shí)間或水平差校正系數(shù)。因此，系統(tǒng)300通過(guò)確保耳 間時(shí)間或水平差校正系數(shù)之間的變化不會(huì)迅速地改變，來(lái)幫助避免產(chǎn)生音頻偽像。圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于處理音頻數(shù)據(jù)以引入耳間時(shí)間或水平 差的方法400的示意圖。方法400在402開(kāi)始，確定左和右幅度包絡(luò)。在一個(gè)示例性實(shí)施
7例中，Hilbert包絡(luò)檢測(cè)器或其它適當(dāng)系統(tǒng)可以被用于確定頻帶的峰值的幅度、與該峰值相 關(guān)聯(lián)的時(shí)間、以及其它適當(dāng)數(shù)據(jù)。方法然后進(jìn)行到404。在404，檢測(cè)幅度包絡(luò)中的峰值以及峰值的相關(guān)聯(lián)的時(shí)間。在一個(gè)示例性實(shí)施例 中，諸如幅度檢測(cè)器之類的簡(jiǎn)單的峰值檢測(cè)器可以被用于檢測(cè)出現(xiàn)峰值處的相關(guān)聯(lián)的時(shí)間 間隔。方法進(jìn)行到406。在406，確定在左和右通道數(shù)據(jù)的峰值之間是否存在時(shí)間差。在一個(gè)示例性實(shí)施 例中，時(shí)間差可以包括相關(guān)聯(lián)的緩沖，從而，如果峰值之間的時(shí)間小于預(yù)定量，則確定不存 在時(shí)間差。如果確定存在時(shí)間差，從而不需要耳間時(shí)間延遲恢復(fù)，則方法進(jìn)行到408，確定 在兩個(gè)信號(hào)的幅度之間是否存在水平差。如果確定存在水平差，則方法進(jìn)行到410。否則， 方法進(jìn)行到412，校正左和右通道音頻數(shù)據(jù)之間的水平。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，領(lǐng)先的通 道幅度可以被保留不改變，而落后的通道幅度被減小與領(lǐng)先和落后通道之間的差相關(guān)的系 數(shù)，或者可以使用其它適當(dāng)處理。如果確定在左和右通道峰值幅度值之間不存在時(shí)間差，則方法進(jìn)行到414，在此， 水平差被轉(zhuǎn)換為相位校正角。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，相位校正角可以通過(guò)從atan2(左 通道幅度，右通道幅度)減去45度來(lái)確定，或者可以使用其它適當(dāng)關(guān)系。方法然后進(jìn)行到 416，相位差被分配至左和右通道。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該分配可以通過(guò)等分該相位差 來(lái)執(zhí)行，從而使這些通道提前和滯后相同量。另外，在適當(dāng)時(shí)，可以使用加權(quán)差，或者可以使 用其它適當(dāng)處理。方法然后進(jìn)行到418。在418，平滑左和右通道相位校正角之間的差。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該差可以 按時(shí)間平滑、基于鄰近通道的相位校正角來(lái)平滑、或以其它適當(dāng)方式來(lái)平滑。方法然后進(jìn)行 到 420。在420，差校正系數(shù)被應(yīng)用于音頻信號(hào)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，可以在頻域中加 上與時(shí)間差相對(duì)應(yīng)的相位差，例如使用周知的通過(guò)在頻域中加上或減去相關(guān)聯(lián)的相移來(lái)在 時(shí)間信號(hào)中加上或減去時(shí)間差的方法。類似地，也可以使用其它的適當(dāng)處理。在操作中，方法400使得耳間相位或幅度校正系數(shù)能夠被確定并應(yīng)用于多個(gè)音頻 數(shù)據(jù)通道。盡管示出了兩個(gè)示例性通道，但是在適當(dāng)時(shí)，更多音頻數(shù)據(jù)通道也可以被處理， 諸如在5. 1音響系統(tǒng)、7. 1音響系統(tǒng)或其它適當(dāng)音響系統(tǒng)中，增加耳間相位或幅度校正系數(shù) 至音頻數(shù)據(jù)。圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于耳間時(shí)間延遲校正的系統(tǒng)500的示意 圖。系統(tǒng)500使得耳間時(shí)間延遲能夠在混音之前被補(bǔ)償，從而生成更準(zhǔn)確反映與在相關(guān)聯(lián) 的物理位置處產(chǎn)生的聲源相關(guān)聯(lián)的耳間時(shí)間延遲的聲像控制輸出。系統(tǒng)500包括左通道可變延遲502、右通道可變延遲504以及聲像控制506，其每 一個(gè)都可以以硬件、軟件、或硬件和軟件的適當(dāng)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且可以是在數(shù)字信號(hào)處理平 臺(tái)上運(yùn)行的一個(gè)或多個(gè)軟件系統(tǒng)。聲像控制506允許用戶選擇聲像設(shè)置以將時(shí)變的音頻數(shù) 據(jù)輸入分配給左通道信號(hào)和右通道信號(hào)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，聲像控制506可以包括 針對(duì)虛擬左位置和虛擬右位置之間的多個(gè)相關(guān)聯(lián)的位置設(shè)置中每一個(gè)的相關(guān)聯(lián)的時(shí)間延 遲值。在該示例性實(shí)施例中，聲像控制506可以在最左、中心或最右位置被選擇的情況下， 禁用可變延遲控制，因?yàn)閷?duì)于這些設(shè)置不需要延遲。對(duì)于在聲像控制506的最左、中心或最 右之間的設(shè)置，可以生成與為位于相關(guān)聯(lián)的位置的聲源生成的耳間時(shí)間延遲相對(duì)應(yīng)的延遲
聲像控制506也可以包括活動(dòng)(active)聲像調(diào)整特征，其使得用戶能夠選擇活動(dòng) 聲像調(diào)整，例如在用戶打算從左向右或從右向左調(diào)整聲像時(shí)。在該示例性實(shí)施例中，可以為 最左或最右聲像控制506設(shè)置提供時(shí)間延遲，從而使得用戶在聲像控制506設(shè)置從最左或 最右設(shè)置移開(kāi)時(shí)能夠調(diào)整音頻輸入的聲像而不生成音頻偽像，否則，時(shí)間延遲將從用于最 左或最右設(shè)置的零延遲跳到用于鄰近最左或最右設(shè)置的聲像控制506設(shè)置的最大延遲值。左通道可變延遲502和右通道可變延遲504可以使用系統(tǒng)100的耳間時(shí)間延遲校 正系數(shù)插入單元或以其它適當(dāng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在操作中，系統(tǒng)500使得當(dāng)音頻通道在兩個(gè)輸出通道(例如，左通道和右通道、或 其它適當(dāng)通道)之間調(diào)整聲像時(shí)能夠加入耳間時(shí)間延遲。系統(tǒng)500在不需要時(shí)間延遲的情 況下能夠禁用設(shè)置的時(shí)間延遲。圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于控制與聲像控制設(shè)置相關(guān)聯(lián)的耳間時(shí) 間延遲的方法600的流程圖。方法600在602開(kāi)始，接收諸如用戶所選擇的通道的時(shí)域音 頻通道數(shù)據(jù)。該方法然后進(jìn)行到604，檢測(cè)聲像控制設(shè)置。聲像控制可以是電位器、虛擬聲 像控制、或其它適當(dāng)控制。方法然后進(jìn)行到606。在606，確定是否需要聲像延遲設(shè)置。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，可以禁用預(yù)定聲像 控制位置的聲像延遲，所述預(yù)定聲像控制位置諸如最左、最右、或中心位置。在另一示例性 實(shí)施例中，可以為最左或最右位置生成聲像延遲，例如在用戶已選擇了聲像控制設(shè)置以允 許用戶在最左和最右位置之間活動(dòng)地調(diào)整聲像的情況下，從而避免當(dāng)聲像控制從最右或最 左位置離開(kāi)時(shí)在生成時(shí)間延遲中的不連續(xù)性。如果確定不需要聲像延遲，方法進(jìn)行到612， 否則方法進(jìn)行到608。在608，基于聲像控制設(shè)置計(jì)算延遲量。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，可以在聲像控制 處于最左或最右位置時(shí)生成最大時(shí)間延遲，例如在已選擇了活動(dòng)聲像調(diào)整的情況下。類似 地，在已經(jīng)選擇了固定聲像設(shè)置時(shí)，對(duì)于最左或最右設(shè)置不需要時(shí)間延遲(因?yàn)闆](méi)有為相 對(duì)的通道生成相關(guān)聯(lián)的信號(hào))。對(duì)于最右和最左位置設(shè)置之間的聲像控制設(shè)置，與它們之間 的位置處的時(shí)間延遲相對(duì)應(yīng)的時(shí)間延遲被計(jì)算，該時(shí)間延遲隨著聲像控制位置接近中心位 置而減小。方法然后進(jìn)行到610。在610，計(jì)算出的延遲被應(yīng)用到一個(gè)或多個(gè)可變延遲。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，延 遲被加到左通道或右通道之一，或者可以使用其它適當(dāng)?shù)难舆t設(shè)置。在另一示例性實(shí)施例 中，可以使用系統(tǒng)100的耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單元或以其它適當(dāng)方式加入延遲。方 法然后進(jìn)行到612。在612，確定是否有其它音頻通道數(shù)據(jù)需要處理，例如，通過(guò)確定在數(shù)據(jù)緩沖器中 是否存在其它數(shù)據(jù)采樣，或通過(guò)其它適當(dāng)方式。如果需要其它的數(shù)據(jù)處理，方法返回至602， 否則方法進(jìn)行到614并結(jié)束。在操作中，方法600允許基于聲像控制設(shè)置生成耳間時(shí)間延遲。方法600通過(guò)使 用聲像控制使得聲音位置能夠以比沒(méi)有進(jìn)行時(shí)間校正的在左通道和右通道之間的簡(jiǎn)單聲 像定位更接近實(shí)際聲音源位置的方式被模擬。盡管在此已經(jīng)描述了本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人 員還應(yīng)該理解，在不背離所附權(quán)利要求的范圍和精神的情況下，能夠?qū)υ撓到y(tǒng)和方法進(jìn)行各種替換和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于處理音頻數(shù)據(jù)的設(shè)備，包括耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)單元，用于接收多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道并生成耳間時(shí)間延遲校正系 數(shù)；以及耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單元，用于根據(jù)所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)，修改所述多 個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)單元包括低延遲濾波 器組，用于接收音頻數(shù)據(jù)通道并為預(yù)定的頻帶生成作為時(shí)間的函數(shù)的幅度包絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)單元包括峰值檢測(cè) 器，用于接收音頻數(shù)據(jù)通道并為預(yù)定的頻帶生成峰值幅度值和相關(guān)聯(lián)的時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)單元包括時(shí)間差檢測(cè) 器，用于接收預(yù)定頻帶的多個(gè)通道中每個(gè)通道的峰值幅度值和相關(guān)聯(lián)的時(shí)間，并生成耳間 差校正數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)單元包括耳間時(shí)間差 校正單元，用于接收所述耳間差校正數(shù)據(jù)，并生成用于所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單 元的時(shí)間校正系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單元包括延遲單 元，用于將音頻數(shù)據(jù)通道延遲與所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)單元的延遲相關(guān)的量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單元包括Harm窗 單元，用于接收音頻數(shù)據(jù)通道并將Harm窗應(yīng)用到所述音頻數(shù)據(jù)通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單元包括相移插 入單元，用于在多個(gè)頻域音頻通道信號(hào)中插入相移。
9.一種用于處理音頻數(shù)據(jù)的方法，包括確定多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道中每個(gè)通道的峰值幅度；檢測(cè)與所述峰值幅度相關(guān)聯(lián)的延遲；以及如果檢測(cè)到的延遲小于閾值，在兩個(gè)或更多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道之間插入延遲。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中確定多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道中每個(gè)通道的幅度包絡(luò) 包括確定所述多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道中每個(gè)通道的預(yù)定頻帶的幅度包絡(luò)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中確定多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道中每個(gè)通道的幅度包絡(luò) 包括用Hilbert包絡(luò)單元處理所述多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道中每個(gè)通道的預(yù)定頻帶。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中檢測(cè)與每個(gè)幅度包絡(luò)的峰值相關(guān)聯(lián)的延遲包括 將和一個(gè)通道的峰值幅度相關(guān)聯(lián)的時(shí)間與和第二通道的峰值幅度相關(guān)聯(lián)的時(shí)間進(jìn)行比較。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括基于峰值幅度生成所插入的延遲。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括基于峰值幅度生成所插入的延遲，其包括通過(guò) 確定atan2(peakl，peak2)減去45度來(lái)生成所插入的延遲，其中atan2是兩變量反正切函 數(shù)，得到角度輸出，peakl是第一峰值幅度的值，peak2是第二峰值幅度的值。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中如果檢測(cè)到的延遲小于閾值，則在兩個(gè)或更多個(gè) 音頻數(shù)據(jù)通道之間插入延遲包括將所述音頻數(shù)據(jù)通道從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域；將所插入的延遲轉(zhuǎn)換為相移值；在頻域中，將所述相移值的第一部分加到第一音頻數(shù)據(jù)通道；以及 在頻域中，從第二音頻數(shù)據(jù)通道中減去所述相移值的第二部分。
16.一種用于處理音頻數(shù)據(jù)的設(shè)備，包括用于接收多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道并生成耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)的裝置；以及 耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單元，用于根據(jù)所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)，修改所述多 個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單元包括用 于根據(jù)所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)，修改所述多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單元包括用 于將音頻數(shù)據(jù)通道延遲與所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)單元的延遲相關(guān)的量的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單元包括用于 接收音頻數(shù)據(jù)通道并將Harm窗應(yīng)用到所述音頻數(shù)據(jù)通道的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單元包括用于 在多個(gè)頻域音頻通道信號(hào)中插入相移的裝置。
全文摘要
一種用于處理音頻數(shù)據(jù)的設(shè)備，包括耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)單元，用于接收多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道并生成耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)。耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)插入單元，用于根據(jù)所述耳間時(shí)間延遲校正系數(shù)，修改所述多個(gè)音頻數(shù)據(jù)通道。
文檔編號(hào)H04R5/00GK102144405SQ200980134440
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2009年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
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