[发明专利]利用编码和最大长度级序列的用于立体声和环绕声的音频信号去相关

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及2010年2月1日提交的名称为“Decorrelating Audio Signals For Stereophonic And Surround Sound Using Coded And Maximum-length-class Sequences(利用编码和最大长度级序列对用于立体声和环绕声的音频信号去相关)”的美国临时申请No.61/337,209并要求其优先权，该申请的内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及音频信号处理领域，且更为具体地，涉及用于利用编码序列来产生去相关的音频信号的方法和装置。

背景技术

人们已经熟知音频信号的去相关。通常，音频信号的去相关包括将音频信号变换成多个信号。每个变换信号听起来与原始音频信号基本上相同，但是具有不同的波形且彼此之间具有降低的相关度(例如，低互相关性）。变换信号之间的低互相关性使得听众感受到包围和空间浸没的感觉。通常，听众的包围和空间浸没称为空间感（spaciousness）。

音频信号的去相关通常包括音频再现，例如立体声和多声道环绕声的再现（例如，5.1声道和7.1声道环绕声的再现）。在常规去相关技术中，低互相关的信号通常用于再造空间感的感觉。然而，常规信号可能会引入音质着色（timbre coloration，因为随机相位信号之间的互相关性在频谱上可能不是基本上平坦的）。常规技术实施起来计算成本也较高。因此，期望提供一种不会引入着色且计算成本低的用于音频信号去相关的装置和方法。

发明内容

本发明被实施为处理音频信号的方法。所述方法包括产生伪随机序列和产生所述伪随机序列的至少一个逆（reciprocal），使得所述所述至少一个逆基本上与所述伪随机序列去相关。所述伪随机序列和所述所述至少一个逆形成序列集合。所述方法还包括将音频信号与所述序列集合卷积以产生对应数量的输出信号并将所述数量的输出信号提供给对应数量的扬声器。

本发明还被实施为一种音频信号处理装置。所述音频信号处理装置包括配置为产生伪随机序列的编码序列发生器和信号去相关器。所述信号去相关器配置为产生所述伪随机序列的至少一个逆使得所述所述至少一个逆基本上与所述伪随机序列去相关。所述伪随机序列和所述所述至少一个逆形成序列集合。信号去相关器通过所述序列集合来修正音频信号以产生对应数量的输出信号。

本发明还被实施为一种处理音频信号的系统。所述系统包括配置为接收输入音频信号和产生至少三声道的输出信号的解码器。所述系统还包括配置为接收输入音频信号和产生彼此基本上去相关的至少两个伪随机序列的音频信号处理装置。所述音频信号处理装置通过所述至少两个伪随机序列来修正输入音频信号以产生至少两个去相关的信号。

附图说明

结合附图通过以下详细说明来理解本发明。需要强调的是，根据常见的做法，附图中的各部件不是按比例绘制的。相反，为了清楚，各部件的尺寸可以任意地扩大或减小。此外，在附图中，相同的数字标记用于代表同样的部件。附图中包括以下图：

图1是示出了根据本发明的一个实施例的产生去相关的音频信号的示例性音频信号处理装置的功能框图；

图2是示出了包括在图1示出的音频信号处理装置中的示例编码序列发生器的功能框图；

图3是由图2中示出的示例编码序列发生器产生的最大长度序列(maximum length sequence，MLS)的示例相位谱图；

图4是MLS序列的示例的自相关的示例和图1中的示例性音频信号处理装置产生的互逆MLS对之间的示例互相关性的图；

图5是示出了根据本发明的一个实施例的包括在图1的音频信号处理装置中的示例性信号去相关器的功能框图；

图6是示出了根据本发明的一个实施例的示例性空间成形（Spatial Shaping）发生器的功能框图；

图7是示出了根据本发明的另一实施例的处理音频信号的示例性系统的功能框图；

图8是示出了根据本发明的一个实施例的处理音频信号的示例性方法的流程图；

图9是示出了用于测试使用示例性去相关方法和常规去相关方法去相关的音频信号的空间感的实验设置的功能框图；以及

图10是示出了使用示例性去相关方法和常规去相关方法去相关的音频信号的空间感的概率的图。

具体实施方式