專利名稱：用于產(chǎn)生向下兼容的音頻格式的方法
用于產(chǎn)生向下兼容的音頻格式的方法在無線電廣播、互聯(lián)網(wǎng)和家庭領(lǐng)域中，目前除了兩個聲道立體聲和單聲道之外，也支持5. 1音頻格式的輸入。通過增加可用的音頻格式，因此也增加聲頻制作費用，也就是記錄和混合成相應的音頻格式的費用。同樣地，必須保證相對于播放裝置的兼容性，以便它們能與聲道的數(shù)量無關(guān)地仍然播放任意的音頻格式，所述聲道能夠播放所述相應的音頻格式。其中一種可能性是發(fā)射具有最大數(shù)量聲道的音頻格式并且如有必要通過將信號在接收機側(cè)自動轉(zhuǎn)換成具有較少數(shù)量聲道的音頻格式(自動向下混合)。已經(jīng)在聲頻制作中也可以以所有的格式制作材料，并且所述材料被同時發(fā)射(聯(lián)播)。在這種情況下，每個音頻格式都能分開地產(chǎn)生。然而，這種混合方式要求相當大的制作費用。在大多數(shù)情況下，在此需要額外的人力、明顯更多的時間耗費或者多組設(shè)備(例如，在直播傳輸?shù)那闆r下)。因此，由此合成的制作規(guī)模幾乎難以接受?？晒┻x擇地-如上述方法中那樣-能進行自動向下混合。這種用于自動轉(zhuǎn)換的方法已經(jīng)存在，但必需進一步改進，以便對于盡可能寬的頻譜的原始材料提供質(zhì)量令人滿意的結(jié)果。自動向下混合法能粗略地分成主動(active)法和被動(passive)法。主動法根據(jù)基礎(chǔ)原料適應于自動變換，其中被動法與信號無關(guān)地工作。已知的被動向下混合法是無線電廣播基準ITU-R BS. 775的基礎(chǔ)并在

圖1中說明?；?個聲道的音頻格式具有下列聲道-左聲道(L)-右聲道(R)-中心聲道(C)-左后側(cè)聲道(Ls)-右后側(cè)聲道(Rs)，已知的向下混合法設(shè)計用來通過衰減功能50，60或70使中心聲道(C)，及左后側(cè)聲道(Ls)和右后側(cè)聲道(Rs)的電平各降低_3dB。對_3dB，降低的中心聲道通過加和功能 10或20分配給左聲道和右聲道，而形成第一加和信號(輸出加和功能10)和第二加和信號 (輸出加和功能20)。對_3dB，降低的后面和右后側(cè)信號(Ls)和(Rs)的電平通過加和功能 30和40分配給第一和第二加和信號并形成所需的雙聲道音頻格式的左和右聲道(L' 0) 和(R' 0)。對主動法來說，圖1的方框圖的加和功能對加和的聲頻信號的性能進行檢驗，并在校正的情況下以便避免不想要的聲結(jié)果。因此，Coding Technology公司提出一種向下混合算法，該算法基于圖1的ITU(國際電信聯(lián)盟)向下混合，分析觀個頻帶/部分頻帶中所有加和信號的能量程度并與5聲道音頻格式進行比較。這樣能量程度的增加和減少能通過校正所實施的部分頻帶中的振幅確定和補償。這樣能限制音色通過梳狀濾波效應的變化。 校正只進行到合理水平，因為后綴(Suffixing)信號會產(chǎn)生無限的校正因子。在用向下混合算法的地方，Coding Technology公司能在雙聲道音頻格式的最終左和右聲道之間產(chǎn)生隱含聲源的偏移和尤其是與5聲道聲材料中隱含聲源的原始位置無關(guān)。為了減少隱含聲源的這種偏移，Lexicon公司提出了方法Logic 7，此處在向下混合附近也有向上混合的可能性。多聲道聲音能向下混合到單聲及主體聲信號。另外能例如從立體聲向下混合中解碼高達8個聲道。因此中心聲道向下混合的份額通過可變系數(shù)控制，且此處部分右后側(cè)聲道和左后側(cè)聲道采用另外的系數(shù)。對左聲道來說，將左后側(cè)聲道的 0.91份額與右后側(cè)聲道的-0.38份數(shù)一起使用。因此進行右聲道的混合。用這種方法，兩個后面聲道的電平保持不變。盡管面偏移(faCeShift)90°，稍后兩個后聲道與左和右聲道分開也是可行的。但從面偏移的梳狀濾波效應不能用方法Logic 7控制時起，音調(diào)改變。本發(fā)明的目的是大量補償隱含聲源的偏移、相干的信號部分和不相干的信號部分之間電平差的改變、及音調(diào)改變。上述目的的解決方案由按照權(quán)利要求1的特征得出。下面本發(fā)明的思想是當形成第一(L')加和信號和第二(R')加和信號時，用左聲道(L)和右聲道(R)的k個采樣值分別進行重疊時間窗口的譜值的動態(tài)校正。另外當形成第三和第四加和信號時，用第一(L')加和信號和第二(R')加和信號的k個采樣值分別進行重疊時間窗口的譜值的動態(tài)校正。借助于在圖2-6中所示的實施例其中之一進一步說明本發(fā)明。它示出圖2是用于實施本發(fā)明的方法的裝置的總體的方框圖；圖3-6是設(shè)置用于分析和校正模塊的功能的流程圖。在圖2中所示的方框圖類似于圖1的方框圖構(gòu)成，但有顯著的差別是在用于形成第一和第二加和信號L'和R'的加和功能100和200中以及在用于形成雙聲道音頻格式的左信號Likt和右信號Rikt的加和功能300和400中，除了加和之外，還進行分析和校正 1-4。實施將中心信號C及右后側(cè)信號Rs和左后側(cè)信號Ls的電平在方框圖2中與圖1的方框圖一致地通過衰減功能50，60或70下降例如_3dB。然而，不同于_3dB的衰減也是可以考慮的，尤其是根據(jù)5聲道源信號的類型或內(nèi)容。在圖2的分析和校正方框100，200，300和400的功能結(jié)構(gòu)對于方框100借助于圖 3，對于方框200借助于圖4，對于方框300借助于圖5，和對于方框400借助于圖6來進行說明。圖3中所示的方框100設(shè)定首先例如通過FFT (快速傅里葉變換)101輸入側(cè)的左信號L和中心信號C轉(zhuǎn)換成譜值。將所形成的譜值l(k)、c(k)在加和功能102中累加。 譜值的絕對值緊接著在下面通過判定菱形方框103根據(jù)它們評價它是否大于額定值 Asoll, !(k).額定值A(chǔ)st5llil (k)根據(jù)下面公式求得
權(quán)利要求
1.用于產(chǎn)生向下兼容的音頻格式的方法，尤其是由多聲道音頻格式、尤其是5聲道音頻格式制成具有右聲道(Rikt)和左聲道(Likt)的雙聲道音頻格式，所述5聲道音頻格式具有下列聲道-左聲道(L) -右聲道00 -中心聲道(C) -左后側(cè)聲道(Ls) -右后側(cè)聲道(Rs)， 其中-使中心聲道(C)的電平降低(例如-3dB)-將電平已降低的中心聲道(C)分配到左聲道(L)上，以便形成第一加和信號(L') -使左后側(cè)聲道(Ls)的電平降低(例如_3dB)，-將電平已降低的左后側(cè)聲道(Ls)分配到第一加和信號上，以便形成第三加和信號， 該第三加和信號對應于雙聲道音頻格式的左聲道(Lim)-將電平已降低的中心聲道(C)分配到右聲道(R)上，以便形成第二加和信號(R')， -使右后側(cè)聲道(Rs)的電平降低(例如_3dB)-將電平已降低的右后側(cè)聲道(Rs)分配到第二加和信號上，以便形成第四加和信號， 該第四加和信號對應于雙聲道音頻格式的右聲道(Rikt)，其特征在于，當形成第一加和信號(L')和第二加和信號(R')時，分別用左聲道(L) 和右聲道(R)的k個采樣值進行重疊時間窗口的譜值的動態(tài)校正，當形成第三加和信號和第四加和信號時，分別用第一加和信號(L')和第二加和信號道(R')的k個采樣值進行重疊時間窗口的譜值的動態(tài)校正，在左聲道(L)和右聲道(R)的譜值的各次動態(tài)校正之前，將各個譜值之和與額定值 (As。u，其中As。u e R)進行比較，所述額定值從下面關(guān)系式得到
全文摘要
為了將多聲道音頻格式尤其是5聲道音頻格式轉(zhuǎn)換成向下可兼容的音頻格式，尤其是轉(zhuǎn)換成具有右聲道和左聲道的雙聲道音頻格式，所述5聲道音頻格式具有下列聲道左聲道(L)、右聲道(R)、中心聲道(C)、右后側(cè)聲道(LS)和右后側(cè)聲道(RS)，按照ITU-R BS.775提出下列步驟降低中心聲道(C)的電平(例如-3dB)，將電平已降低的中心聲道(C)分配到左聲道(L)上，以便形成第一加和信號(L)；降低左后側(cè)聲道(LS)的電平(例如-3dB)，將電平已降低的左后側(cè)聲道(LS)分配到第一加和信號上，以便形成與雙聲道音頻格式的左聲道(LIRT)相對應的第三加和信號，將電平已降低的中心聲道(C)分配到右聲道(R)上，以便形成第二加和信號(R′)；降低右后側(cè)聲道(RS)的電平(例如-3dB)，將電平已降低的右后側(cè)聲道(RS)分配到第二加和信號上，以便形成與雙聲道音頻格式的右聲道(RIRT)相對應的第四加和信號。為了盡可能補償隱含聲源的偏移、在相干的和不相干的信號分量和音色變化之間電平差的變化，本發(fā)明規(guī)定當形成第一加和信號(L′)和第二加和信號(R′)時，分別用左聲道(L)和右聲道(R)的k個采樣值進行重疊時間窗口的譜值動態(tài)校正；當形成第三加和信號和第四加和信號時，分別用第一加和信號(L′)和第二加和信號道(R′)的k個采樣值進行重疊時間窗口的譜值的動態(tài)校正；在左聲道(L)和右聲道(R)的譜值的各次動態(tài)校正之前，將各個譜值之和與額定值(Asoll，其中Asoll∈R)進行比較。
文檔編號H04S3/00GK102217330SQ200980144785
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
發(fā)明者B·魯諾, G·施脫爾, J·戴格默勒, J·格羅, M·凱爾, M·林克 申請人:無線電技術(shù)研究學院有限公司