用于控制三維多層揚(yáng)聲器安排的方法和用于在聽眾區(qū)回放三維聲音的設(shè)備的制造方法
【專利說明】用于控制三維多層揚(yáng)聲器安排的方法和用于在聽眾區(qū)回放 三維聲音的設(shè)備
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于控制三維多層揚(yáng)聲器安排的方法和用于在聽眾區(qū)回放三維 聲音的設(shè)備。
[0002] WO 2011/160850 Al披露了一種用于改變音頻場景的設(shè)備，該設(shè)備包括一個方向 確定器和一個音頻場景處理設(shè)備。該音頻場景包括至少一個音頻對象，該至少一個音頻對 象具有一個音頻信號和相關(guān)聯(lián)元數(shù)據(jù)。該方向確定器基于該音頻對象的元數(shù)據(jù)來相對于一 個參考點(diǎn)確定該音頻對象的一個位置的一個方向。此外，該音頻場景處理裝置基于一個已 確定的方向函數(shù)和該音頻對象位置的確定的方向來處理該音頻信號、從該音頻信號中得到 的一個處理過的音頻信號、或該音頻對象的元數(shù)據(jù)。
[0003] 本發(fā)明的一個目的在于，提供一種用于控制三維多層揚(yáng)聲器安排的改進(jìn)方法和一 種用于在聽眾區(qū)回放三維聲音的改進(jìn)設(shè)備。
[0004] 這個目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法和根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備來實(shí) 現(xiàn)的。
[0005] 從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的多個有利實(shí)施例。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于控制三維多層揚(yáng)聲器安排的方法，該三維多層揚(yáng)聲 器安排包括安排在彼此間隔開的多個揚(yáng)聲器層中的多個揚(yáng)聲器。根據(jù)本發(fā)明，該方法包 括：
[0007] -提供有待從指派給一個聲音的一個三維源位置回放的該聲音的一個聲音信息， 其中該源位置是相對于該多層揚(yáng)聲器安排中的一個參考點(diǎn)來限定的，
[0008] -從該源位置提取一個二維源位置并且使用一個二維計(jì)算器來計(jì)算多個層特定揚(yáng) 聲器系數(shù)，以便將該聲音定位在該二維源位置處，
[0009] -將一個豎直聲相（pan)或該3D源位置送入一個多層計(jì)算器中，從而獲得每個層 的一個層增益因子，
[0010]-將這些層增益因子與這些對應(yīng)層特定揚(yáng)聲器系數(shù)相乘，從而獲得用作這些揚(yáng)聲 器回放該聲音的多個單獨(dú)增益的多個揚(yáng)聲器系數(shù)。
[0011] 因此，該聲源的定位是通過由二維計(jì)算器和多層計(jì)算器將三維計(jì)算分成多個二維 計(jì)算來簡化的。
[0012] 在這些揚(yáng)聲器層平面內(nèi)的二維源位置可以通過將源位置投影到每個揚(yáng)聲器層中 獲得。
[0013] 在一個示例性實(shí)施例中，這些揚(yáng)聲器層被安排成彼此平行且平行于一個聽眾區(qū)。 因此，簡化了該計(jì)算。然而，這些揚(yáng)聲器層的非平行對齊是可能的。
[0014] 在一個示例性實(shí)施例中，該參考點(diǎn)被限定在聽眾區(qū)內(nèi)，例如，在該聽眾區(qū)的中心。 因此，該聽眾區(qū)可以被限定為大約處于聽眾耳朵的水平的一個層。
[0015] 在一個示例性實(shí)施例中，這些揚(yáng)聲器層中的至少一個揚(yáng)聲器層內(nèi)的這些揚(yáng)聲器被 安排為一個揚(yáng)聲器多邊形或?qū)影j(luò)多邊形（layer envelope polygon)。揚(yáng)聲器多邊形通 過以下方式形成：安排多個揚(yáng)聲器以使得這些揚(yáng)聲器中的至少一個子集形成該多邊形的頂 點(diǎn)或拐角，該多邊形可以是三角形、正方形、梯形、環(huán)形、星形，或其可以具有一個不同的規(guī) 則或不規(guī)則的形狀。揚(yáng)聲器多邊形允許任意限定一個聲源在該揚(yáng)聲器多邊形的平面內(nèi)的位 置，只要在該揚(yáng)聲器多邊形中的這些揚(yáng)聲器的形狀或幾何學(xué)設(shè)置已被控制這些揚(yáng)聲器回放 該聲音的一個控制單元所知即可。
[0016] 在一個示例性實(shí)施例中，該二維計(jì)算器確定這些單獨(dú)揚(yáng)聲器的這些層特定揚(yáng)聲器 系數(shù)考慮到了對應(yīng)揚(yáng)聲器層中的一個幾何學(xué)揚(yáng)聲器設(shè)置（geometrical speaker setup)。
[0017] 在一個示例性實(shí)施例中，該多層計(jì)算器確定這些層增益因子考慮到了對應(yīng)揚(yáng)聲器 層中的該幾何學(xué)揚(yáng)聲器設(shè)置以及這些揚(yáng)聲器層相對于彼此和相對于該參考點(diǎn)的位置。
[0018] 在本方法的一個實(shí)施例中，首先提供源位置的該豎直聲相，由此限定源的一個相 對高度。在這種情況下，源的絕對高度是取決于實(shí)際的揚(yáng)聲器設(shè)置。在另一個示例性實(shí)施例 中，該多層計(jì)算器包括一個步驟，在該步驟中，使用該三維源位置來計(jì)算該聲源的豎直聲相 從而將對應(yīng)揚(yáng)聲器層中的該幾何學(xué)揚(yáng)聲器設(shè)置以及這些揚(yáng)聲器層相對于彼此和相對于該 參考點(diǎn)的位置考慮在內(nèi)。因此，該方法的后續(xù)步驟得以簡化，因?yàn)樗鼈兛梢韵嗤绞綀?zhí)行， 而不管該源位置的輸入格式如何。
[0019] 在一個示例性實(shí)施例中，這些揚(yáng)聲器層中的至少一個揚(yáng)聲器層包括作為有多個揚(yáng) 聲器的一個安排的一個揚(yáng)聲器段，從投影到對應(yīng)揚(yáng)聲器層中的該參考點(diǎn)的角度看，該揚(yáng)聲 器段僅覆蓋一個有限的開度角。此類揚(yáng)聲器段出現(xiàn)在常規(guī)的多層揚(yáng)聲器安排中，例如，出現(xiàn) 在典型地具有處于一個電影院屏幕的底部的一個下前揚(yáng)聲器陣列或揚(yáng)聲器段的電影院或 家庭娛樂環(huán)境中。這些揚(yáng)聲器限定了多層安排中具有一個非閉合揚(yáng)聲器多邊形或環(huán)形的一 個下層，該下層可稱為揚(yáng)聲器段。為了在這種設(shè)置中定位該聲源的高度，將會使用具有處于 未覆蓋角范圍內(nèi)的多個揚(yáng)聲器的一個相鄰層中的這些揚(yáng)聲器。為了這個目的，該多層計(jì)算 器可以包括一個步驟，在該步驟中，如果該源位置位于該開度角外并且位于一個相鄰的融 合角外，那么對具有一個揚(yáng)聲器多邊形的一個相鄰揚(yáng)聲器層設(shè)定一個最后豎直聲相，該融 合角被定義為在該開度角與該相鄰揚(yáng)聲器層中的位于此開度角外的第一揚(yáng)聲器之間的角 度，其中如果該源位置位于該融合角內(nèi)，那么該最終豎直聲相會在具有該揚(yáng)聲器段的該層 與具有該揚(yáng)聲器多邊形的相鄰揚(yáng)聲器層之間融合，其中如果該源位置位于該開度角內(nèi)，那 么跳過這個步驟。隨后，將該最終豎直聲相用作這些后續(xù)計(jì)算中的豎直聲相。
[0020] 在一個示例性實(shí)施例中，該多層計(jì)算器包括利用一個層增益映射器計(jì)算這些層增 益因子（GwkLGui)的一個步驟，其中選擇了具有在該源位置（SP)下方的一個下層（Nd 和在該源位置上方的一個上層（Nui)的一對相鄰層，其中如果該源定位在這些揚(yáng)聲器多邊 形中的一個揚(yáng)聲器多邊形內(nèi)，那么對該豎直聲相OO進(jìn)行圓整，其中一個水平比率（r)是 通過等式
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于控制=維多層揚(yáng)聲器安排（1)的方法，該=維多層揚(yáng)聲器安排包括安排在彼此 間隔開的多個揚(yáng)聲器層（U，Li，L_i)中的多個揚(yáng)聲器（2)，該方法包括： -提供有待從指派給一個聲音的一個=維源位置（P巧回放的該聲音的一個聲音信息， 其中該源位置（P巧是相對于該多層揚(yáng)聲器安排（1)內(nèi)的一個參考點(diǎn)（R巧來限定的， -從該源位置（S巧提取一個二維源位置（SPc)并且使用一個二維計(jì)算器來計(jì)算多個 層特定揚(yáng)聲器系數(shù)（SCu^D，SCh2D，S片CL2D)，W便將該聲音定位在該二維源位置（SPxY)處， -將一個豎直聲相（化）或該3D源位置（S巧送入一個多層計(jì)算器中，從而獲得每個層 (L〇,Li丄1)的一個層增益因子（gL。，gu，gL-i)， -將該些層增益因子（扭。，抗1，gL-1)與該