作分成兩個(gè)部分31、32。第一部分(被稱為空間平移器31)是時(shí)變的并且利用對(duì)象位置 33。第二部分(揚(yáng)聲器解碼器32)利用固定矩陣解碼并且基于定制的揚(yáng)聲器位置34被配置。 在運(yùn)兩個(gè)處理塊之間,音頻對(duì)象場(chǎng)景被表示為K聲道中間空間格式(ISF)35。多個(gè)音頻對(duì)象 (K = K = Ni)可W通過各個(gè)空間平移器處理,空間平移器的輸出被加總在一起來形成ISF 信號(hào)35,使得一個(gè)K聲道ISF信號(hào)集合可W包含Ni個(gè)對(duì)象的疊加。
[0034] 空間平移器31不被給予關(guān)于回放揚(yáng)聲器的位置的詳細(xì)信息。然而,假設(shè)是由被限 制在多個(gè)水平或?qū)拥囊幌盗械?虛擬揚(yáng)聲器'的位置W及在每個(gè)水平或?qū)觾?nèi)的近似分布構(gòu) 成的。
[0035] 雖然空間平移器不被給予關(guān)于回放揚(yáng)聲器的位置的詳細(xì)信息,但是經(jīng)常會(huì)存在一 些合理的假設(shè),運(yùn)些假設(shè)可W關(guān)于可能的揚(yáng)聲器數(shù)量和可能的那些揚(yáng)聲器的分布被做出。
[0036] 結(jié)果得到的回放體驗(yàn)的質(zhì)量(即它如何密切地匹配圖2的音頻對(duì)象平移器)可W或 者通過增加 ISF中的聲道的數(shù)量K或者通過收集更多的關(guān)于最可能的回放揚(yáng)聲器布置的知 識(shí)而改善。特別地,在一實(shí)施例中,揚(yáng)聲器仰角被分成多個(gè)平面。
[0037] 期望的合成聲場(chǎng)可W被認(rèn)為是從圍繞收聽者的任意的方向發(fā)出的一系列聲音事 件。聲音事件的位置可W被認(rèn)為被限定在收聽者在中屯、處的球體的表面上。聲場(chǎng)格式(諸如 高階立體混響聲)W使得允許聲場(chǎng)進(jìn)一步擅染在(幾乎是)任意的揚(yáng)聲器陣列之上的方式被 限定。然而,預(yù)計(jì)的典型的回放系統(tǒng)很可能在揚(yáng)聲器的仰角被固定在3個(gè)平面(耳朵高度平 面、天花板平面和地板平面)中的意義上被約束。因此,理想球面聲場(chǎng)的概念可W被修改,其 中聲場(chǎng)由位于圍繞收聽者的球形的表面上的各種高度處的環(huán)中的聲音對(duì)象構(gòu)成。
[003引例如,在圖4中示出了環(huán)的一個(gè)運(yùn)種布置40,具有頂點(diǎn)環(huán)41、上層環(huán)42、中間層環(huán)43 和下環(huán)44。如果必要的話,出于完整的目的,還可W包括在球形的底部處的附加環(huán)(Nadir, 其也是點(diǎn),嚴(yán)格來說不是環(huán))。此外,在其它實(shí)施例中可W存在額外的或更少數(shù)量的環(huán)。 [0039]圖5示出了 W堆疊環(huán)格式具有四個(gè)環(huán)51-54的一種形式的揚(yáng)聲器布置50。該布置被 表示為:BH9.5.0.1,其中四個(gè)數(shù)字表示分別在中間、上、下和頂點(diǎn)環(huán)中的揚(yáng)聲器聲道的數(shù) 量。多聲道束中的聲道的總數(shù)將等于運(yùn)四個(gè)數(shù)字的和(因此BH9.5.0.1格式包含15個(gè)聲道)。
[0040] 利用全部四個(gè)環(huán)的另一示例格式是BH15.9.5.1。對(duì)于運(yùn)個(gè)格式,聲道命名和順序 將如下:[M1,M2,. . .M15,U1,U2. . .U9,L1,L2,..丄5,Z1],其中聲道被布置在環(huán)中(按M、U、L、 Z順序),并且在每個(gè)環(huán)內(nèi)它們按基本升序簡(jiǎn)單地編號(hào)。因此,每個(gè)環(huán)可W被認(rèn)為被圍繞環(huán)均 勻地展開的一組標(biāo)稱揚(yáng)聲器聲道填充。因此,每個(gè)環(huán)中的聲道對(duì)應(yīng)于特定的解碼角度,從將 對(duì)應(yīng)于Oo方位角(正前方)的聲道1開始并且沿逆時(shí)鐘方向的順序計(jì)數(shù)(因此聲道2將是中屯、 的左邊,從收聽者的觀點(diǎn))。因此,聲道n的方位角為:(n-l)/N X 360° (其中N是該環(huán)中的聲 道的數(shù)量,并且n在從1到N的范圍中)。
[0041] 輸出虛擬揚(yáng)聲器信號(hào)可W被稱為"標(biāo)稱揚(yáng)聲器信號(hào)",運(yùn)是因?yàn)樗鼈兛雌饋硐裰付?被解碼到特別的揚(yáng)聲器布置的信號(hào),但是它們也可W在揚(yáng)聲器解碼器中重新利用到可替代 的揚(yáng)聲器布局。
[0042] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,在可替代的實(shí)施例中,一層中的虛擬揚(yáng)聲器聲道可W通 過可逆的矩陣運(yùn)算變換成多個(gè)'替代的'音頻聲道,使得原始的虛擬揚(yáng)聲器聲道可W通過逆 矩陣映射而從'替代的'聲道恢復(fù)。在本領(lǐng)域中已知一個(gè)運(yùn)種'替代的'聲道格式為B格式(更 具體地,水平B格式)。在本說明書中,對(duì)于多組虛擬揚(yáng)聲器的期望的特性的許多提及會(huì)相同 地應(yīng)用于B格式信號(hào)。
[0043] 因此中間揚(yáng)聲器格式可W通過下面的特征表征:
[0044] 1)使用2個(gè)或更多個(gè)環(huán)來編碼空間音頻場(chǎng)景,其中不同的環(huán)表示聲場(chǎng)的不同的空 間分離的分量;其中根據(jù)可重新利用的平移曲線,音頻對(duì)象在環(huán)內(nèi)平移,并且使用不可重新 利用的平移曲線(下面定義運(yùn)些術(shù)語)在環(huán)之間平移音頻對(duì)象;
[0045] 2)其中基于它們的縱軸分離"不同空間分離的分量"(即作為垂直堆疊的環(huán))。
[0046] 3)提供W中間虛擬揚(yáng)聲器聲道的形式的在每個(gè)環(huán)內(nèi)的聲場(chǎng)元素的發(fā)送,或W空間 頻率分量(諸如B格式信號(hào))的形式的在每個(gè)環(huán)內(nèi)的聲場(chǎng)元素的發(fā)送;
[0047] 5)通過將表示環(huán)的片段的預(yù)計(jì)算的子矩陣縫合在一起,對(duì)于每個(gè)環(huán)產(chǎn)生解碼矩 陣;
[0048] 6)故意是'稀疏'的預(yù)計(jì)算的子矩陣,W避免LF構(gòu)建問題;
[0049] 7)如果在第一環(huán)中不存在揚(yáng)聲器,則將聲音從一個(gè)環(huán)重新定向到另一環(huán);
[0050] 實(shí)施例依賴'可重新利用的'和'不可重新利用的'揚(yáng)聲器平移的方面?;胤抨嚵兄?的每個(gè)揚(yáng)聲器的位置可W根據(jù)如下表示:(x,y,z)坐標(biāo)(運(yùn)是每個(gè)揚(yáng)聲器相對(duì)于接近陣列的 中屯、的候選收聽位置的位置)。此外,(x,y,z)向量可W轉(zhuǎn)換為單位向量,W便將每個(gè)揚(yáng)聲器 位置有效地投影到單位球體的表面上:
[005]] 揚(yáng)聲器位置:
'1)
[00對(duì)揚(yáng)聲器單位向量:
(式2)
[0053]參考圖6,考慮其中音頻對(duì)象62被順序地平移通過多個(gè)揚(yáng)聲器(例如63,64)(其中 收聽者61意圖體驗(yàn)移動(dòng)通過依次穿過每個(gè)揚(yáng)聲器的軌跡的音頻對(duì)象62的錯(cuò)覺)的情形,不 失一般性,可W假設(shè)運(yùn)些揚(yáng)聲器的單位向量沿著水平面中的環(huán)布置,使得音頻對(duì)象的位置 可W被定義為其方位角4的函數(shù)。在圖6的布置中,音頻對(duì)象62角度d)穿過揚(yáng)聲器A、B和C (其中運(yùn)些揚(yáng)聲器分別W方位角&A、4b和定位)。
[0054]音頻對(duì)象平移器(諸如圖2中示出的)將使用作為角度(1)的函數(shù)的揚(yáng)聲器增益典型 地平移音頻對(duì)象到每個(gè)揚(yáng)聲器。圖7示出了可W由音頻對(duì)象平移器使用的典型的平移曲線, 例如71。圖7所示出的平移曲線具有運(yùn)樣的特性:當(dāng)音頻對(duì)象被平移到與物理揚(yáng)聲器位置重 合的位置時(shí),重合的揚(yáng)聲器被用來排除全部其它揚(yáng)聲器,并且當(dāng)音頻對(duì)象被平移到位于兩 個(gè)揚(yáng)聲器位置之間的角度4時(shí),只有運(yùn)兩個(gè)揚(yáng)聲器是有效的,因此提供揚(yáng)聲器陣列之上的 音頻信號(hào)的'擴(kuò)展'的最小量。圖7所示出的平移曲線的運(yùn)些特性暗示平移曲線表現(xiàn)出高水 平的'分立性'。在該上下文中,'分立性'指的是約束在一個(gè)揚(yáng)聲器和其最近鄰之間的區(qū)域 中的平移曲線能量的部分。因此,對(duì)于揚(yáng)聲器B:
[0化日]分立性:
(式3)
[0化6]因此,dB<l。當(dāng)dB=l時(shí),對(duì)于揚(yáng)聲器B的平移曲線僅在(I)A和(I)C(分別為揚(yáng)聲器A和 C的角位置)之間的區(qū)域中被全部約束(空間地巧Ij非零。
[0057]相反,在圖8中示出可替代的一組平移曲線80。運(yùn)些平移曲線不表現(xiàn)出上面描述的 '分立性'特性(即dB含1),但是它們表現(xiàn)出一個(gè)重要的特性:平移曲線是空間地平滑的,使 得它們被約束在空間頻率中,從而滿足奈奎斯特采樣定理。
[005引例如,每個(gè)平移曲線(諸如圖8中的81)可W被認(rèn)為通過具有F項(xiàng)(在該示例中F = 9) 的傅里葉級(jí)數(shù)來形成:
[0059] gainA( 4 ) = c〇+ci*cos( 4 )+si*sin( 4 )+C2*cos(2* 4 )+S2*sin(2* 4 )+C3*cos(3* 4 )+S3*sin(3*<