[发明专利]音频信号处理装置和方法

说明书

本发明涉及音频信号处理装置和方法，例如音频信号下混装置(105)，用于使用下混矩阵D将包括多个输入声道(113)的输入音频信号处理成包括多个主输出声道(123)和至少一个辅助输出声道(125)的输出音频信号，其中所述下混矩阵D包括用于提供所述多个主输出声道(123)的主下混矩阵DU和用于提供所述至少一个辅助输出声道(125)的辅助下混矩阵DW。所述音频信号下混装置(105)包括辅助下混矩阵确定器(107)和处理器(109)。所述辅助下混矩阵确定器(107)用于通过以下操作确定所述辅助下混矩阵DW：计算由所述输入音频信号的所述多个输入声道(113)定义的协方差矩阵COV的多个特征向量；为所述协方差矩阵COV的所述多个特征向量中的至少一个特征向量确定所述至少一个特征向量与由所述主下混矩阵DU的列定义的向量之间的子空间角；基于所述子空间角和预设阈值角θMIN从所述多个特征向量中选择至少一个特征向量；以及通过所述至少一个选定的特征向量来定义所述辅助下混矩阵DW的至少一列。所述处理器(109)用于使用所述下混矩阵D将所述输入音频信号处理成所述输出音频信号。

技术领域

本发明涉及音频信号处理装置和方法。具体地，本发明涉及用于对音频信号进行下混和上混的音频信号处理装置和方法。

背景技术

声音编码、传输、记录、混合和再现的技术一直是数十年来的研发主题。从单声道技术开始，多声道音频技术已逐渐发展到立体声、四声道、5.1声道等。与传统的单声道或立体声音频相比，多声道音频给终端用户带来了全新的的聆听体验，因此越来越吸引音频制作者。

为了成功实现多声道音频，可以在支持包括任意数量的记录声道Q的子集M的传统播放设备的基础上，再现多声道音频。播放设备中M个再现声道，如扬声器或耳机，的子集可以根据用户需求而变化。当用户切换其设备，例如从立体声切换到5.1声道或从立体声切换到任何3个扬声器设备时，可能发生这种情况。

在传统播放设备上再现多声道音频的传统方式是通过使用固定的下混矩阵来将Q声道音频输入信号下混到仅具有M个声道的音频输出信号中。可以在发送器或接收器侧进行，这受到立体声、5.1声道和7.1声道等普遍可用内容格式的约束。到目前为止，如果没有事先的再现布局信息，任何播放设备都不可能以最佳和灵活的方式支持任意数量的输出声道，也不会向记录设备进行反馈，例如，即插即用立体声到3.0声道，立体声到8.2声道等。

因此，需要一种改良的音频信号处理装置和方法，特别是一种实现音频输出信号的自适应再现的改良的音频信号处理装置和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的音频信号处理装置和方法，特别是一种实现音频输出信号的自适应再现的改进的音频信号处理装置和方法。

该目的通过独立权利要求的主题实现。更多实施方式在从属权利要求、描述内容和附图中提供。

根据第一方面，本发明涉及一种音频信号下混装置，用于使用下混矩阵D将包括多个输入声道的输入音频信号处理成包括多个主输出声道和至少一个辅助输出声道的输出音频信号，其中所述下混矩阵D包括用于提供所述多个主输出声道的主下混矩阵D_U和用于提供所述至少一个辅助输出声道的辅助下混矩阵D_W。所述音频信号下混装置包括辅助下混矩阵确定器，所述辅助下混矩阵确定器用于通过以下操作确定所述辅助下混矩阵D_W：计算由所述输入音频信号的所述多个输入声道定义的协方差矩阵COV的多个特征向量；为所述协方差矩阵COV的所述多个特征向量中的至少一个特征向量确定所述至少一个特征向量与由所述主下混矩阵D_U的列定义的向量之间的子空间角；基于所述子空间角和预设阈值角θ_MIN从所述多个特征向量中选择至少一个特征向量；以及通过所述至少一个选定的特征向量来定义所述辅助下混矩阵D_W的至少一列。所述音频信号下混装置还包括处理器，所述处理器用于使用所述下混矩阵D将所述输入音频信号处理成所述输出音频信号。

因此，提供了一种改进的音频信号处理装置，从而实现了音频输出信号的自适应再现。