基于對(duì)象的音頻的虛擬渲染的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年8月31日提交的美國臨時(shí)優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)No. 61/695, 944的優(yōu)先 權(quán)，該申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用并入此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 一種或多種實(shí)現(xiàn)總體涉及音頻信號(hào)處理，更具體地，涉及基于對(duì)象的音頻的虛擬 渲染和均衡。
【背景技術(shù)】
[0004] 背景部分中所討論的主題不應(yīng)僅由于其在背景部分中被提及而被假定為現(xiàn)有技 術(shù)。類似地，在背景部分中提及的或者與背景部分的主題相關(guān)聯(lián)的問題不應(yīng)被假定為以前 已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中被認(rèn)識(shí)到。背景部分中的主題僅表示不同方法，這些方法本身也可以是 發(fā)明。
[0005] 空間音頻通過揚(yáng)聲器對(duì)的虛擬渲染通常涉及立體聲雙耳信號(hào)的創(chuàng)建，該立體聲雙 耳信號(hào)然后被饋送通過串音消除器以產(chǎn)生左揚(yáng)聲器信號(hào)和右揚(yáng)聲器信號(hào)。雙耳信號(hào)表示到 達(dá)收聽者的左耳和右耳的期望聲音，并且被合成以模擬三維（3D)空間中的特定音頻場(chǎng)景， 該特定音頻場(chǎng)景可能包含在不同位置處的大量源。串音消除器試圖消除或減小立體聲擴(kuò)音 器回放中固有的自然串音，以使得雙耳信號(hào)的左聲道基本上僅被遞送到收聽者的左耳，右 聲道基本上僅被遞送到收聽者的右耳，從而保留雙耳信號(hào)的意圖。通過這樣的渲染，音頻對(duì) 象被"虛擬地"放置在3D空間中，這是因?yàn)閿U(kuò)音器不必物理地位于所渲染的聲音看似是從 其發(fā)出的點(diǎn)處。
[0006] 串音消除器的設(shè)計(jì)基于從揚(yáng)聲器到收聽者的耳朵的音頻傳輸?shù)哪Ｐ汀D1例示了 目前已知的用于串音消除器的音頻傳輸模型。信號(hào)\和S!^表示從左揚(yáng)聲器104和右揚(yáng)聲 器106發(fā)送的信號(hào)，信號(hào)^和e1；表示到達(dá)收聽者102的左耳和右耳的信號(hào)。每個(gè)耳朵信號(hào) 被建模為左揚(yáng)聲器信號(hào)和右揚(yáng)聲器信號(hào)之和，每個(gè)揚(yáng)聲器信號(hào)被單獨(dú)的線性時(shí)不變傳遞函 數(shù)H濾波，該傳遞函數(shù)H對(duì)從每個(gè)揚(yáng)聲器到該耳朵的聲學(xué)傳輸進(jìn)行建模。這四個(gè)傳遞函數(shù) 108通常使用頭部相關(guān)傳遞函數(shù)（HRTF)來進(jìn)行建模，這些HRTF根據(jù)所假定的相對(duì)于收聽者 102的揚(yáng)聲器布置被選擇。通常，HRTF是表征耳朵如何從空間中的點(diǎn)接收聲音的響應(yīng)；用于 兩個(gè)耳朵的HRTF對(duì)可以用于合成看似從空間中的特定點(diǎn)發(fā)出的雙耳聲音。
[0007] 圖1中所描繪的模型可以寫成如下的矩形方程形式：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于虛擬渲染基于對(duì)象的音頻的方法，包括： 將對(duì)象信號(hào)和相應(yīng)的對(duì)象信號(hào)位置應(yīng)用于雙耳濾波器對(duì)以產(chǎn)生雙耳信號(hào)，其中，所述 對(duì)象信號(hào)和所述對(duì)象信號(hào)位置與所述基于對(duì)象的音頻的音頻對(duì)象相關(guān)聯(lián)； 將所述雙耳信號(hào)乘以平移系數(shù)以產(chǎn)生縮放雙耳信號(hào)，所述平移系數(shù)是基于所述對(duì)象信 號(hào)位置而計(jì)算的； 在多個(gè)串音消除器之間平移從所述雙耳濾波器對(duì)產(chǎn)生的所述雙耳信號(hào)，其中，串音消 除器之間的所述平移由與每個(gè)音頻對(duì)象相關(guān)聯(lián)的位置控制； 對(duì)所述縮放雙耳信號(hào)求和；和 將串音消除處理應(yīng)用于求和的縮放雙耳信號(hào)以產(chǎn)生用于通過揚(yáng)聲器對(duì)回放的揚(yáng)聲器 信號(hào)對(duì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述雙耳濾波器對(duì)利用所述對(duì)象信號(hào)在三維空 間中相對(duì)于收聽區(qū)域中的收聽者的期望位置的頭部相關(guān)傳遞函數(shù)（HRTF)對(duì)。
3. -種用于虛擬渲染基于對(duì)象的音頻的方法，包括： 將雙耳濾波器函數(shù)對(duì)應(yīng)用于一個(gè)或多個(gè)對(duì)象信號(hào)中的每個(gè)對(duì)象信號(hào)以產(chǎn)生各自的雙 耳信號(hào)，其中，每個(gè)雙耳濾波器根據(jù)各自的對(duì)象信號(hào)的對(duì)象位置被選擇； 基于對(duì)象位置計(jì)算用于每個(gè)對(duì)象信號(hào)的多個(gè)平移系數(shù)，其中，所述多個(gè)平移系數(shù)中的 每個(gè)平移系數(shù)乘以各自的雙耳信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)縮放雙耳信號(hào)； 將用于所述多個(gè)平移系數(shù)中的每個(gè)平移系數(shù)的相應(yīng)的縮放雙耳信號(hào)求和以產(chǎn)生多個(gè) 和信號(hào)；和 將串音消除處理應(yīng)用于所述多個(gè)和信號(hào)中的每個(gè)和信號(hào)以產(chǎn)生用于通過各自的揚(yáng)聲 器對(duì)輸出的揚(yáng)聲器信號(hào)對(duì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述雙耳濾波器函數(shù)對(duì)利用所述對(duì)象信號(hào)在三 維空間中相對(duì)于收聽區(qū)域中的收聽者的期望位置的頭部相關(guān)傳遞函數(shù)（HRTF)對(duì)，并且進(jìn) 一步其中，所述對(duì)象信號(hào)的至少一部分包括時(shí)變對(duì)象。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述基于對(duì)象的音頻包括傳統(tǒng)內(nèi)容，所述傳統(tǒng)內(nèi) 容被配置用于在包括按所定義的環(huán)繞聲配置設(shè)置的揚(yáng)聲器陣列的環(huán)繞聲系統(tǒng)中回放，并且 其中，所述傳統(tǒng)內(nèi)容的固定聲道位置包括所述一個(gè)或多個(gè)對(duì)象信號(hào)的各自對(duì)象。
6. -種虛擬渲染基于對(duì)象的音頻以用于在具有多個(gè)揚(yáng)聲器對(duì)的收聽區(qū)域中回放的方 法，包括： 通過將雙耳濾波器函數(shù)對(duì)應(yīng)用于一個(gè)或多個(gè)對(duì)象信號(hào)中的每個(gè)對(duì)象信號(hào)來產(chǎn)生用于 每個(gè)對(duì)象信號(hào)的雙耳信號(hào)； 在多個(gè)串音消除器處理之間平移所述雙耳信號(hào)以產(chǎn)生每個(gè)雙耳信號(hào)的串音消除的輸 出；以及 將所述串音消除的輸出發(fā)送到所述多個(gè)揚(yáng)聲器對(duì)的相應(yīng)揚(yáng)聲器對(duì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)對(duì)象信號(hào)中的每個(gè)對(duì)象信號(hào)是 時(shí)變信號(hào)，并且每個(gè)對(duì)象信號(hào)與三維空間中的位置相關(guān)聯(lián)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述平移步驟由與所述對(duì)象信號(hào)相關(guān)聯(lián)的位置 控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，應(yīng)用于對(duì)象信號(hào)的所述雙耳濾波器函數(shù)對(duì)是基 于與所述對(duì)象信號(hào)相關(guān)聯(lián)的位置的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述雙耳濾波器函數(shù)對(duì)利用對(duì)象信號(hào)在三維空 間中相對(duì)于收聽區(qū)域中的收聽者的期望位置的頭部相關(guān)傳遞函數(shù)（HRTF)對(duì)之一。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述平移步驟由平移函數(shù)執(zhí)行，所述平移函數(shù) 被配置為以將各個(gè)對(duì)象信號(hào)的期望位置傳遞到收聽區(qū)域中的多個(gè)收聽者中的每個(gè)收聽者 的方式將所述多個(gè)對(duì)象信號(hào)中的每個(gè)對(duì)象信號(hào)分發(fā)給所述多個(gè)揚(yáng)聲器對(duì)中的每個(gè)揚(yáng)聲器 對(duì)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述多個(gè)揚(yáng)聲器對(duì)包括在揚(yáng)聲器外殼內(nèi)的多個(gè) 驅(qū)動(dòng)器陣列。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)或多個(gè)前發(fā)射驅(qū)動(dòng) 器、一個(gè)或多個(gè)側(cè)發(fā)射驅(qū)動(dòng)器、以及一個(gè)或多個(gè)向上發(fā)射驅(qū)動(dòng)器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述對(duì)象信號(hào)的期望位置包括感知上在收聽 者上方的位置，并且其中，對(duì)象信號(hào)由下列之一回放：物理地置于收聽者上方的揚(yáng)聲器、以 及被配置為使聲波朝向收聽區(qū)域的天花板投射以便向下反射到收聽者的向上發(fā)射驅(qū)動(dòng)器。
15. -種用于在收聽環(huán)境下通過多個(gè)揚(yáng)聲器對(duì)虛擬渲染基于對(duì)象的音頻的系統(tǒng)，包 括： 接收器級(jí)，所述接收器級(jí)接收多個(gè)對(duì)象信號(hào)； 多個(gè)雙耳濾波器，被配置為將雙耳濾波器函數(shù)對(duì)應(yīng)用于一個(gè)或多個(gè)對(duì)象信號(hào)中的每個(gè) 對(duì)象信號(hào)以產(chǎn)生各自的雙耳信號(hào)，其中，對(duì)象信號(hào)的至少一部分包括時(shí)變對(duì)象，并且其中， 每個(gè)雙耳濾波器根據(jù)各自的對(duì)象信號(hào)的對(duì)象位置被選擇； 多個(gè)平移電路，被配置為基于對(duì)象位置計(jì)算用于每個(gè)對(duì)象信號(hào)的多個(gè)平移系數(shù)，其中， 所述多個(gè)平移系數(shù)中的每個(gè)