【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
根據本專利技術的實施例涉及用于音頻渲染的音頻處理器、系統、方法和計算機程序，例如，使用追蹤設備的用戶自適應揚聲器渲染。
技術介紹
1、使用揚聲器進行音頻再現的一個普遍問題是，通常只有在一個或很小范圍內的聽者位置再現才是最佳的。更糟糕的是，當聽者改變位置或移動時，音頻再現的質量會發生很大變化。當聆聽位置的變化遠離最佳點時，誘發的空間聽覺圖像是不穩定的。立體聲圖像塌縮到最近的揚聲器中。
2、以前的文獻已經解決了該問題，包括[1]通過追蹤聽者的位置并調整增益和延遲來補償與最佳聆聽位置的偏差。[2]示出了對如何適應使用的揚聲器的空間輻射特征進行了擴展。聽者追蹤也與串音消除(xtc)一起使用，例如參見[3]。xtc要求對聽者的定位極其精確，因此聽者追蹤幾乎是必不可少的。
3、以前用于揚聲器信號的聽者位置可控的延遲調節/補償方法，需要平緩和精確的追蹤數據以控制可變延遲線(vdl，variabledelay?line)，從而調節揚聲器信號延遲。然而，在實際應用中，聽者的移動可能是高度動態的，可能包含突然的方向變化。此外，位置數據的獲取可能會因追蹤誤差、時間抖動、過慢或不規則的位置更新率而受到影響。
4、因此，希望設計一種涉及延遲調整方案的概念，該方案是穩健的，能夠考慮到高度動態或非精確的追蹤數據輸入，最大限度地減少由于動態延遲調整造成的感知偽音。
5、該目標是通過獨立權利要求的主題來實現的。
6、有利的實施例是從屬權利要求的主題。
技術實現思路p>
1、已發現，通過平滑和精確的聽者追蹤數據來控制可變延遲線(vdl)并非總是可用的。然而，基于非最優的聽者位置信息確定的延遲可能會導致音頻再現中的偽音。因此，本專利技術的目的是提供一種感知上高質量的延遲調整/補償，延遲調整/補償考慮到現實世界的聽者運動可能是高度動態的，可能包含突然的方向變化，并且位置數據的獲取可能因追蹤誤差、時間抖動和緩慢的位置更新率而受影響。通過在延遲處理時使用聽者位置的修正版本或由延遲處理確定的修正中間值，可以克服此困難。本專利技術的基本實施例的想法是，可以對輸入的聽者追蹤數據-或派生值進行修正，如控制、限制、平滑或縮放，以避免自適應渲染中的偽音。這是基于這樣的認識，即修正可以減少聽者位置信息或基于聽者信息確定的延遲的可變性/噪聲。使用修正的延遲處理的控制，避免或至少減少了延遲過快和錯誤變化，從而減少偽音，即使是非常關鍵的聲音材料，如音調(高頻正弦音調、音高管、鐘琴)。這使得即使在現實世界中，聽者的移動具有高度動態和突然的方向變化，也能夠進行聽者自適應延遲處理。因此，在聆聽由一組揚聲器基于控制的延遲處理得到的信號或參數再現的聲音時，聽者可以在一個大的“最佳區域”(而不是最佳點)內移動，并在該大的區域內體驗穩定的聲場。
2、相應地，實施例涉及通過生成渲染參數來執行音頻渲染的音頻處理器，渲染參數確定從音頻信號得到由一組揚聲器再現的揚聲器信號。音頻處理器被配置為執行延遲處理，以便根據聽者位置確定用于從音頻信號生成用于揚聲器的揚聲器信號的延遲。例如，由延遲處理確定的每個延遲可與其中一個揚聲器相關聯，例如，音頻處理器可被配置為確定每個揚聲器的延遲，根據該延遲能得到各自揚聲器信號的延遲。此外，音頻處理器被配置為通過修正開始延遲處理所基于的聽者位置的版本或基于聽者位置的延遲處理所確定的任何中間值來控制延遲處理，從而減少由于延遲的變化而導致的音頻再現中的偽音。
3、可以通過調整、平滑、剪裁或縮放聽者位置的版本來修正聽者位置的版本，例如聽者的坐標、聽者與一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的距離、聽者的速度、聽者的加速度或前一個聽者位置與當前聽者位置之間的位置變化。
4、延遲處理基于聽者位置而確定的任何中間值可以通過調整、平滑、剪裁或縮放中間值來修正。中間值可以是中間延遲值。例如，對于一組揚聲器中的揚聲器，可以計算聽者與揚聲器之間的距離，然后將該距離轉換為中間延遲值。可替代地，中間值可以是延遲的時間變化率，例如中間延遲值的時間變化率，或例如延遲的時間變化率的變化率，例如中間延遲值的時間變化率的變化率。
5、聽者位置可以通過指示再現空間中聽者位置的坐標例如追蹤數據來定義，例如聽者身體的位置、聽者頭部的位置或聽者耳朵的位置。例如，聽者位置可以用笛卡兒坐標、球坐標或柱坐標來描述。除了聽者的絕對位置之外，聽者位置還可能表示聽者的相對位置，例如相對于一組揚聲器組中的參考揚聲器或相對于一組揚聲器中的每個揚聲器或相對于再現空間內的最佳點或相對于再現空間內的任何其他預定位置。
6、聽者的速度、聽者的加速度、聽者位置到一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的距離的時間變化率，以及聽者位置到一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的距離的時間變化率的變化率，可以表示聽者位置的不同版本。
7、最佳點可描述揚聲器之間的焦點，在該焦點，聽者可以感知揚聲器再現的聲音，例如混音器希望聽到的聲音。最佳點可以定義再現空間內的位置，在該位置處，由一組揚聲器發出的所有波陣面同時到達。最佳點也可以稱為參考聆聽點。
8、根據實施例，音頻處理器被配置為通過
9、對以下一項或多項：
10、聽者位置，
11、聽者的速度，
12、聽者朝向一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的速度，
13、聽者的加速度，
14、聽者朝向一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的加速度，
15、聽者位置到一組揚聲器中的一個或多個揚聲器之間的距離，
16、聽者位置到一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的距離的時間變化率，
17、聽者位置到一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的距離的時間變化率的變化率，
18、一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的延遲，
19、一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的延遲的時間變化率，以及
20、一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的延遲的時間變化率的變化率，
21、進行以下一項或多項處理來執行對延遲處理的控制：
22、平滑
23、剪裁，以及
24、用具有單調遞減斜率的單調遞增函數進行縮放。
25、例如，聽者位置的版本可以通過平滑、剪裁和/或縮放聽者位置、聽者的速度、聽者朝向一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的速度、聽者的加速度、聽者朝向一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的加速度、聽者位置到一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的距離、聽者位置到一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的距離的時間變化率，和/或聽者位置到一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的距離的時間變化率的變化率來修正?；诼犝呶恢猛ㄟ^延遲處理所確定的中間值可以通過平滑、剪裁和/或縮放延遲(例如中間延遲值)來修正，例如，一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的中間延遲值、一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的延遲時間變化率，和/或一組揚聲器中的一個或多個揚聲器的延遲時間變化率的變化率。
26、這種修正能夠限制或控制聽者位置或本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于通過生成渲染參數(100)執行音頻渲染的音頻處理器(10)，渲染參數確定了從音頻信號(18)得到要由一組揚聲器(14)再現的揚聲器信號(12)，音頻處理器被配置為：
2.根據權利要求1所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為通過以下來執行延遲處理的控制：
3.根據權利要求1或2所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為執行延遲處理，以便延遲(51)補償揚聲器(14)之間的聽者-至-揚聲器距離(44)的變化。
4.根據權利要求1至3中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為執行延遲處理，以便聽者位置(31)成為相對于一組揚聲器(14)的聲學或感知意義上的最佳點。
5.根據權利要求1至4中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為執行增益調整，以便基于聽者位置(31)確定用于從音頻信號(18)生成揚聲器(14)的揚聲器信號(12)的增益(41)。
6.根據權利要求1至5中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為通過
7.根據權利要求6所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為執行增益調整，以便聽者位置(31)成為相對于一組揚聲器(14)的聲學或感知意義上的最佳點。
8.根據權利要求1至7中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中一組揚聲器(14)歸屬于一個或多個揚聲器層(15)，以及音頻處理器(10)被配置為：
9.根據權利要求1至8中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中一組揚聲器(14)歸屬于一個或多個揚聲器層(15)，以及音頻處理器(10)被配置為：
10.根據權利要求9中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為，如果所需的音頻信號的聲源位置(1042)位于一個或多個揚聲器層(15)之下，使用第一均衡函數執行音頻信號(18)的頻譜整形，第一均衡函數模擬底部聲音的音色，和/或，如果所需的音頻信號的聲源位置(1042)位于一個或多個揚聲器層(15)之上，使用第二均衡函數執行音頻信號(18)的頻譜整形，第二均衡函數模擬頂部聲音的音色。
11.根據前述權利要求中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為：
12.根據前述權利要求中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為：
13.根據前述權利要求中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為：
14.根據權利要求13所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為通過對以下一項或多項：
15.根據前述權利要求中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為根據控制信息控制延遲處理，并根據控制信息執行修正。
16.根據權利要求2、12和14中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為從控制信息得到以下一項或多項：
17.根據權利要求15或16所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為從比特流中得到控制信息。
18.根據權利要求15或16所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為從比特流的邊信息得到控制信息，并從比特流解碼音頻信號(18)。
19.一種用于通過生成渲染參數(100)進行音頻渲染的方法，渲染參數確定了從音頻信號(18)得到要由一組揚聲器(14)再現的揚聲器信號(12)，所述方法包括：
20.一種具有程序代碼的計算機程序(或存儲所述計算機程序的數字存儲介質)，當所述程序在計算機上執行時，程序代碼指示所述計算機執行根據權利要求19所述的方法。
21.根據前述權利要求中任何一項所述的比特流(或存儲所述比特流的數字存儲介質)。
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種用于通過生成渲染參數(100)執行音頻渲染的音頻處理器(10)，渲染參數確定了從音頻信號(18)得到要由一組揚聲器(14)再現的揚聲器信號(12)，音頻處理器被配置為：
2.根據權利要求1所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為通過以下來執行延遲處理的控制：
3.根據權利要求1或2所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為執行延遲處理，以便延遲(51)補償揚聲器(14)之間的聽者-至-揚聲器距離(44)的變化。
4.根據權利要求1至3中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為執行延遲處理，以便聽者位置(31)成為相對于一組揚聲器(14)的聲學或感知意義上的最佳點。
5.根據權利要求1至4中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為執行增益調整，以便基于聽者位置(31)確定用于從音頻信號(18)生成揚聲器(14)的揚聲器信號(12)的增益(41)。
6.根據權利要求1至5中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為通過對每個揚聲器使用滾降增益補償函數(42)來執行增益調整，滾降增益補償函數用于將各揚聲器的聽者-至-揚聲器距離(44)映射到各揚聲器的聽者-至-揚聲器距離補償增益(46)。
7.根據權利要求6所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為執行增益調整，以便聽者位置(31)成為相對于一組揚聲器(14)的聲學或感知意義上的最佳點。
8.根據權利要求1至7中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中一組揚聲器(14)歸屬于一個或多個揚聲器層(15)，以及音頻處理器(10)被配置為：
9.根據權利要求1至8中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中一組揚聲器(14)歸屬于一個或多個揚聲器層(15)，以及音頻處理器(10)被配置為：
10.根據權利要求9中任何一項所述的音頻處理器(10)，其中音頻處理器(10)被配置為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：薩沙·迪施，文?！ゑR茲曼揚，馬文·特呂姆珀，馬蒂亞斯·吉依爾，于爾根·赫勒，克里斯托夫·法樂，馬庫斯·施密特，
申請(專利權)人：弗勞恩霍夫應用研究促進協會，
類型：發明
國別省市：
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