基于對象的音頻的虛擬渲染的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年8月31日提交的美國臨時優(yōu)先權申請No. 61/695, 944的優(yōu)先 權，該申請的全部內容通過引用并入此。
技術領域
[0003] 一種或多種實現(xiàn)總體涉及音頻信號處理，更具體地，涉及基于對象的音頻的虛擬 渲染和均衡。
【背景技術】
[0004] 背景部分中所討論的主題不應僅由于其在背景部分中被提及而被假定為現(xiàn)有技 術。類似地，在背景部分中提及的或者與背景部分的主題相關聯(lián)的問題不應被假定為以前 已經(jīng)在現(xiàn)有技術中被認識到。背景部分中的主題僅表示不同方法，這些方法本身也可以是 發(fā)明。
[0005] 空間音頻通過揚聲器對的虛擬渲染通常涉及立體聲雙耳信號的創(chuàng)建，該立體聲雙 耳信號然后被饋送通過串音消除器以產(chǎn)生左揚聲器信號和右揚聲器信號。雙耳信號表示到 達收聽者的左耳和右耳的期望聲音，并且被合成以模擬三維（3D)空間中的特定音頻場景， 該特定音頻場景可能包含在不同位置處的大量源。串音消除器試圖消除或減小立體聲擴音 器回放中固有的自然串音，以使得雙耳信號的左聲道基本上僅被遞送到收聽者的左耳，右 聲道基本上僅被遞送到收聽者的右耳，從而保留雙耳信號的意圖。通過這樣的渲染，音頻對 象被"虛擬地"放置在3D空間中，這是因為擴音器不必物理地位于所渲染的聲音看似是從 其發(fā)出的點處。
[0006] 串音消除器的設計基于從揚聲器到收聽者的耳朵的音頻傳輸?shù)哪Ｐ汀D1例示了 目前已知的用于串音消除器的音頻傳輸模型。信號\和S!^表示從左揚聲器104和右揚聲 器106發(fā)送的信號，信號^和e1；表示到達收聽者102的左耳和右耳的信號。每個耳朵信號 被建模為左揚聲器信號和右揚聲器信號之和，每個揚聲器信號被單獨的線性時不變傳遞函 數(shù)H濾波，該傳遞函數(shù)H對從每個揚聲器到該耳朵的聲學傳輸進行建模。這四個傳遞函數(shù) 108通常使用頭部相關傳遞函數(shù)（HRTF)來進行建模，這些HRTF根據(jù)所假定的相對于收聽者 102的揚聲器布置被選擇。通常，HRTF是表征耳朵如何從空間中的點接收聲音的響應；用于 兩個耳朵的HRTF對可以用于合成看似從空間中的特定點發(fā)出的雙耳聲音。
[0007] 圖1中所描繪的模型可以寫成如下的矩形方程形式：
【主權項】
1. 一種用于虛擬渲染基于對象的音頻的方法，包括： 將對象信號和相應的對象信號位置應用于雙耳濾波器對以產(chǎn)生雙耳信號，其中，所述 對象信號和所述對象信號位置與所述基于對象的音頻的音頻對象相關聯(lián)； 將所述雙耳信號乘以平移系數(shù)以產(chǎn)生縮放雙耳信號，所述平移系數(shù)是基于所述對象信 號位置而計算的； 在多個串音消除器之間平移從所述雙耳濾波器對產(chǎn)生的所述雙耳信號，其中，串音消 除器之間的所述平移由與每個音頻對象相關聯(lián)的位置控制； 對所述縮放雙耳信號求和；和 將串音消除處理應用于求和的縮放雙耳信號以產(chǎn)生用于通過揚聲器對回放的揚聲器 信號對。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述雙耳濾波器對利用所述對象信號在三維空 間中相對于收聽區(qū)域中的收聽者的期望位置的頭部相關傳遞函數(shù)（HRTF)對。
3. -種用于虛擬渲染基于對象的音頻的方法，包括： 將雙耳濾波器函數(shù)對應用于一個或多個對象信號中的每個對象信號以產(chǎn)生各自的雙 耳信號，其中，每個雙耳濾波器根據(jù)各自的對象信號的對象位置被選擇； 基于對象位置計算用于每個對象信號的多個平移系數(shù)，其中，所述多個平移系數(shù)中的 每個平移系數(shù)乘以各自的雙耳信號以產(chǎn)生多個縮放雙耳信號； 將用于所述多個平移系數(shù)中的每個平移系數(shù)的相應的縮放雙耳信號求和以產(chǎn)生多個 和信號；和 將串音消除處理應用于所述多個和信號中的每個和信號以產(chǎn)生用于通過各自的揚聲 器對輸出的揚聲器信號對。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述雙耳濾波器函數(shù)對利用所述對象信號在三 維空間中相對于收聽區(qū)域中的收聽者的期望位置的頭部相關傳遞函數(shù)（HRTF)對，并且進 一步其中，所述對象信號的至少一部分包括時變對象。
5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，所述基于對象的音頻包括傳統(tǒng)內容，所述傳統(tǒng)內 容被配置用于在包括按所定義的環(huán)繞聲配置設置的揚聲器陣列的環(huán)繞聲系統(tǒng)中回放，并且 其中，所述傳統(tǒng)內容的固定聲道位置包括所述一個或多個對象信號的各自對象。
6. -種虛擬渲染基于對象的音頻以用于在具有多個揚聲器對的收聽區(qū)域中回放的方 法，包括： 通過將雙耳濾波器函數(shù)對應用于一個或多個對象信號中的每個對象信號來產(chǎn)生用于 每個對象信號的雙耳信號； 在多個串音消除器處理之間平移所述雙耳信號以產(chǎn)生每個雙耳信號的串音消除的輸 出；以及 將所述串音消除的輸出發(fā)送到所述多個揚聲器對的相應揚聲器對。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述一個或多個對象信號中的每個對象信號是 時變信號，并且每個對象信號與三維空間中的位置相關聯(lián)。
8. 根據(jù)權利要求7所述的方法，其中，所述平移步驟由與所述對象信號相關聯(lián)的位置 控制。
9. 根據(jù)權利要求8所述的方法，其中，應用于對象信號的所述雙耳濾波器函數(shù)對是基 于與所述對象信號相關聯(lián)的位置的。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其中，所述雙耳濾波器函數(shù)對利用對象信號在三維空 間中相對于收聽區(qū)域中的收聽者的期望位置的頭部相關傳遞函數(shù)（HRTF)對之一。
11. 根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述平移步驟由平移函數(shù)執(zhí)行，所述平移函數(shù) 被配置為以將各個對象信號的期望位置傳遞到收聽區(qū)域中的多個收聽者中的每個收聽者 的方式將所述多個對象信號中的每個對象信號分發(fā)給所述多個揚聲器對中的每個揚聲器 對。
12. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其中，所述多個揚聲器對包括在揚聲器外殼內的多個 驅動器陣列。
13. 根據(jù)權利要求12所述的方法，其中，所述多個驅動器包括一個或多個前發(fā)射驅動 器、一個或多個側發(fā)射驅動器、以及一個或多個向上發(fā)射驅動器。
14. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，所述對象信號的期望位置包括感知上在收聽 者上方的位置，并且其中，對象信號由下列之一回放：物理地置于收聽者上方的揚聲器、以 及被配置為使聲波朝向收聽區(qū)域的天花板投射以便向下反射到收聽者的向上發(fā)射驅動器。
15. -種用于在收聽環(huán)境下通過多個揚聲器對虛擬渲染基于對象的音頻的系統(tǒng)，包 括： 接收器級，所述接收器級接收多個對象信號； 多個雙耳濾波器，被配置為將雙耳濾波器函數(shù)對應用于一個或多個對象信號中的每個 對象信號以產(chǎn)生各自的雙耳信號，其中，對象信號的至少一部分包括時變對象，并且其中， 每個雙耳濾波器根據(jù)各自的對象信號的對象位置被選擇； 多個平移電路，被配置為基于對象位置計算用于每個對象信號的多個平移系數(shù)，其中， 所述多個平移系數(shù)中的每個