[发明专利]用于创造音频系统中的邻近音响效果的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种邻近音响效果的创造，并且更具体地，涉及用于创造音频系统中的邻近音响效果的设备和方法。

背景技术

本申请涉及基于通道的环绕声音频再现和基于对象的场景渲染的技术现状。存在用放置于所谓的最佳听音位置周围的多个扬声器再现音频的几个环绕声系统。最佳听音位置是收听者(listener)为了获得最佳音频内容空间感而应该处于的位置。像那样工作的最受欢迎的系统是常规的5.1或7.1系统，具有以圆形或球形方式放置于收听者周围的5个或7个扬声器和低频音效通道。供给扬声器的音频信号是生产过程期间通过混频器创造的(例如，电影原声带)或例如，在互动的游戏场景中实时生成的。

现有技术环绕声系统几乎能够产生位于相对于位于系统的最佳听音位置的收听者的几乎任何方向的声音。用现有的5.1或7.1环绕声不可能再现的是收听者在离他的头很近的地方感知的听觉事件。像波场合成(WFS)或高阶高保真立体声(HOA)系统的几个其他空间音频技术能够产生所谓的聚焦源(focused source)，该聚焦源能够使用大量的扬声器以在相对于发言人的可引导位置集中声能来创造邻近效果。

具体地，在现有技术中，几个算法用于将听觉事件放置在收听者周围。与常规的环绕声系统相比，使用更大数量的扬声器的波场合成系统能够将听觉事件安置在外部甚至在室内[1、2]。安置在室内的源通常被称为“聚焦源”，因为它们被计算为在位于扬声器阵列内的指定位置集中声能。典型的WFS系统包括收听者周围的扬声器的阵列。然而，所需扬声器的量通常非常大，导致使用具有小扬声器驱动器的昂贵的扬声器面板。

与使用WFS聚焦源具有类似特点的另一种再现聚焦源的方法是高阶高保真立体声(Higher Order Ambisonics，HOA)[3]。

在[4]中，描述了通过对于所有扬声器使用单独计算的延迟、利用多个扬声器将声音引导至具体空间点的装置。也存在一种被称为“时间反转镜”[5]的方法，其通过增大聚焦点与其邻近地区之间的声级的差值来优化聚焦源的效果。

在现有技术中，WFS系统与常规的但更大更有力的扬声器结合以能够将WFS提供的高分辨率的声源定位与典型的现场扩音(PA)系统能够提供的强大的声级结合。在[6]中，描述了WFS系统与附加大单个扬声器的组合，其中附加扬声器旨在声级方面支持WFS系统。在这两个系统之间的延迟被设置为使得WFS扬声器的声音在附加扬声器的声音之前到达收听者位置。这是为了利用优先效果为进行的；收听者将根据具有较高定位分辨率的WFS系统的声音定位声源，同时附加扬声器将有助于在不明显影响声源的定位感知的情况下增大感知的音量。

虽然由于需要大量的独立扬声器所以在家使用完整的WFS系统是不可行的，但包含多个扬声器的条形声箱(sound bar)是可行的并可用于回放聚焦源。

然而，虽然WFS能够再现几种类型的音频对象(例如，点源和平面波[1])，在家通常不需要为远方的源进行高分辨率的定位。

发明内容

应当理解，设想将会提供用于创造邻近音响效果的改善构思。

本发明的目的是提供一种用于创造邻近音响效果的改善构思。本发明的目的通过根据权利要求1的设备、根据权利要求40的系统、根据权利要求41的编码模块、根据权利要求42的系统、根据权利要求43的音响系统、根据权利要求44的方法和根据权利要求45的计算机程序解决。

提供一种用于驱动音响系统的扬声器的设备。音响系统包括基本系统的至少两个扬声器和聚焦系统的至少三个扬声器。基本系统和聚焦系统的每个扬声器在环境中具有位置。

设备包括用于提供基本系统音频通道的基本通道供应器(basic channel provider)以驱动基本系统的扬声器。

此外，设备包括用于提供聚焦系统音频通道以驱动聚焦系统的扬声器的聚焦源渲染器。聚焦源渲染器被配置为基于聚焦系统的扬声器的位置并基于聚焦点的位置计算聚焦系统的扬声器的多个延迟值。此外，聚焦源渲染器被配置为基于多个延迟值并基于聚焦音频基带信号为聚焦系统中至少多个扬声器生成至少三个聚焦组音频通道以提供聚焦系统音频通道。