034]用以獲取形成噪聲覆蓋范圍的房間或者裝置的脈沖響應的脈沖響應傳感器是基于“去卷積”。它使用通過已知信號(此處表示為f(t))的系統(tǒng)激勵。此類信號是這樣的:如果在所述信號上施加變換(去卷積函數(shù))，結(jié)果就是狄拉克函數(shù)。
[0035]所述去卷積函數(shù)是這樣被選取的，使得對于激勵信號f (t)和任意函數(shù)h(t):
[0036]G[f (t) ] = δ (t)
[0037]G[f (t) ~k h (t) ] = G[h (t) ] ~k f (t) = G[f (t) ] ~k h (t)
[0038]利用該去卷積函數(shù)，系統(tǒng)的脈沖響應信號從系統(tǒng)對與所述狄拉克脈沖不同的激勵信號的響應生成的。
[0039]在聽時，用于捕捉脈沖響應的信號的類型聽起來像是高斯噪聲或者“白噪聲”。激勵序列通過確定性算法生成并且是周期性的(對于本申請而言，周期是幾秒或者數(shù)十秒)并且形成偽隨機信號。
[0040]這樣的序列通過線性反饋移位寄存器(LFSR)生成。此類寄存器結(jié)構(gòu)(所述寄存器結(jié)構(gòu)的階數(shù)是由寄存器的數(shù)量決定的)是這樣的:在其周期內(nèi)，它將產(chǎn)生對于它的階數(shù)而言所有可能的二進制數(shù)值(如果該結(jié)構(gòu)是4階的，2"的數(shù)值是可能的)。此類序列作為“最大長度序列(MLS，Maximum Length Sequence) ”被本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉:在相同的數(shù)值不重復兩次的情況下二進制數(shù)字的最長可能序列。
[0041 ] MLS的最初的流行是基于去卷積方法的簡易性。
[0042]實際上，所述MLS信號是這樣的:對于它的去卷積，被稱為哈達瑪變換的變換可以被使用，所述哈達瑪變換簡化了計算并且具有計算機使用很少資源計算的優(yōu)勢。
[0043]另一個激勵信號解決方案是基于所謂的“對數(shù)掃描”或者“指數(shù)掃描”技術(shù)，正如名稱所示的那樣，其對應于偏移正弦(shifting sinus)，該偏移正弦的頻率按照指數(shù)定律與時間相關(guān)。這意味著相比于在低頻處，所述偏移在高頻處更加快，并且因此，它的頻率是粉紅噪聲(由于較少的時間被使用，在高頻處較少的能量被釋放)。
[0044]測量可以以兩種途徑進行去卷積。第一種在返回時間域之前利用頻率域的通道來執(zhí)行計算。第二種包括不定期地將記錄的信號與時間上返回的激勵信號進行卷積處理:
[0045]h (t) = r (t) * s (T_t)
[0046]其中T是掃描時程。
[0047]通過該過程，兩個優(yōu)勢顯現(xiàn)了:
[0048]-完全拒絕了系統(tǒng)的非線性失真并且沒有打擾系統(tǒng)的線性脈沖響應的測量；
[0049]-所述方法容忍微小的音視頻分割:在兩個機器沒有由時鐘進行同步的情況下，掃描可以從裝置處被廣播并且可以由另一個裝置記錄。
[0050]在本發(fā)明中，三個噪聲覆蓋范圍或者脈沖響應被捕獲，其對應著:
[0051]-收聽手段(例如頭戴式受話器)的噪聲覆蓋范圍；
[0052]-均衡器的噪聲覆蓋范圍；
[0053]-參考聲音空間的噪聲覆蓋范圍。
[0054]這些脈沖響應中的每個均利用比回放設備的標稱采樣頻率高的高采樣率從參考信號捕獲。
[0055]例如，在大于500毫秒，優(yōu)選地在1秒至2秒之間的長時間，房間覆蓋范圍3從白噪聲中被獲取，從而每個揚聲器產(chǎn)生6兆字節(jié)文件。對應于脈沖響應的文件然后被無損壓縮(例如ZIP壓縮)以及被加密。
[0056]耳機1 (或者一系列揚聲器)的覆蓋范圍利用具有大約200毫秒，優(yōu)選地在100毫秒和500毫秒之間的持續(xù)時間的白信號或者粉信號以同樣的方式被獲取。
[0057]對于每個均衡器設置，均衡器2的覆蓋范圍利用具有大約200毫秒，優(yōu)選地在100毫秒和500毫秒之間的持續(xù)時間的白信號或者粉信號以同樣的方式被獲取。
[0058]這三個脈沖響應文件1至3以及音頻信號的數(shù)字文件4經(jīng)歷基于通過快速傅立葉變換FFT的處理的卷積處理5。
[0059]為了減少計算時間，步驟6被執(zhí)行，這使得基于回放設備的特性以及如果恰當，基于聽眾的感覺特征而動態(tài)地重新計算左右覆蓋范圍成為可能。例如，一種使得改變虛擬空間位置成為可能的調(diào)整手段是可獲取的。在這種設定下的改變控制從通過變形如下內(nèi)容而初始地提供的覆蓋范圍計算新的一對噪聲覆蓋范圍:
[0060]-考慮了中心虛擬揚聲器以及用于右揚聲器和左揚聲器的兩個覆蓋范圍；
[0061]-左/右覆蓋范圍被實時地重新計算以移動聲音點。
[0062]該功能可以通過陀螺儀傳感器被控制以創(chuàng)建基于用戶移動的聲音點的動態(tài)移動。
[0063]這使得能夠相對于頭部實時地將語音居于中心。
【主權(quán)項】
1.一種用于回放數(shù)字音頻信號的聲音的方法，其特征在于，過采樣的步驟被執(zhí)行，所述過采樣的步驟包括:從以頻率F采樣的信號產(chǎn)生以頻率NXF采樣的信號，其中N對應于大于1的整數(shù)；以及，對與參考聲音空間的音響范圍的獲取相對應的以頻率NXF進行采樣的第一數(shù)字文件、與參考回放裝備的噪聲覆蓋范圍的獲取相對應的以頻率NXF進行采樣的第二數(shù)字文件、與均衡器的噪聲覆蓋范圍的獲取相對應的以頻率NXF進行采樣的第三數(shù)字文件、以及與所述過采樣的音頻文件對應的第四文件施加卷積處理，然后作為結(jié)果得到的數(shù)字分組經(jīng)歷以與收聽裝備的工作頻率相對應的采樣頻率F/Μ進行的數(shù)字變換處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于回放數(shù)字音頻信號的聲音的方法，其特征在于，所述方法包括重新計算與所述參考聲音空間的所述噪聲覆蓋范圍相對應的所述文件以改變所述噪聲覆蓋范圍的空間通道之間的平衡的附加步驟。
【專利摘要】一種用于回放數(shù)字音頻信號的聲音的方法。該方法包括過采樣的步驟，所述過采樣的步驟包括：從以頻率F采樣的信號產(chǎn)生以頻率N×F采樣的信號，其中N對應于大于1的整數(shù)；以及，對與參考聲音空間的音響范圍的獲取相對應的以頻率N×F進行采樣的第一數(shù)字文件、與參考回放裝備的噪聲覆蓋范圍的獲取相對應的以頻率N×F進行采樣的第二數(shù)字文件、與均衡器的噪聲覆蓋范圍的獲取相對應的以頻率N×F進行采樣的第三數(shù)字文件、以及與所述過采樣的音頻文件對應的第四文件施加卷積處理，然后作為結(jié)果得到的數(shù)字分組經(jīng)歷以與收聽裝備的工作頻率相對應的采樣頻率F/M進行的數(shù)字變換處理。
【IPC分類】H04S7/00
【公開號】CN105308989
【申請?zhí)枴緾N201480029770
【發(fā)明人】J-L·奧萊斯, F·羅塞
【申請人】J-L·奧萊斯, F·羅塞
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2014年4月9日
【公告號】CA2909580A1, EP2987339A1, US20160080882, WO2014170580A1