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TW202137780A - 用於處理一多通道輸入音訊信號之系統、方法及非暫時性電腦可讀媒體 - Google Patents

用於處理一多通道輸入音訊信號之系統、方法及非暫時性電腦可讀媒體 Download PDF

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Abstract

本發明揭示一種音訊系統，其將一多通道輸入音訊信號處理成用於左及右揚聲器之一立體聲信號，同時保留該輸入音訊信號之聲場之空間感。該多通道輸入音訊信號包含：一第一左右通道對，其包含一左輸入通道及一右輸入通道；及一第二左右通道對，其包含一左周邊輸入通道及一右周邊輸入通道。可將子頻帶空間處理應用於該第一左右通道對及該第二左右通道對。將一第一串音處理應用於該第一左右通道對以產生第一串音處理通道。將一第二串音處理應用於該第二左右通道對以產生第二串音處理通道。自該第一串音處理通道及該第二串音處理通道產生一左輸出通道及一右輸出通道。該串音處理可包含串音消除或串音模擬。

Description

用於處理一多通道輸入音訊信號之系統、方法及非暫時性電腦可讀媒體
本發明之實施例大體上係關於音訊信號處理領域，且更特定言之，本發明之實施例係關於空間增強多通道音訊。
環繞聲係指使用圍繞一聽眾定位之揚聲器使包含多個通道之一音訊信號聲音再現。例如，5.1環繞聲使用六個通道用於一前揚聲器、左及右揚聲器、一副低音揚聲器及左後(或「環繞」)及右後揚聲器。在另一實例中，7.1環繞聲藉由將5.1環繞聲組態之左後及右後揚聲器分離成四個單獨揚聲器(諸如一左環繞揚聲器、一右環繞揚聲器、一左後環繞揚聲器及一右後環繞揚聲器)來使用八個通道。多通道音訊信號之音訊通道可與一角位置相關聯，角位置與將音訊通道輸出至之揚聲器之位置對應。因此，當將音訊信號輸出至不同位置處之揚聲器時，多通道音訊信號允許一聽眾感知聲場之一空間感。然而，當將用於環繞聲之多通道音訊信號輸出至立體聲(例如左及右)揚聲器或頭戴式揚聲器時，空間感會消失。
實施例係關於將一(例如環繞聲)多通道輸入音訊信號處理成用於左及右揚聲器之一立體聲輸出信號，同時保留或增強該多通道輸入音訊信號之聲場之空間感。該處理尤其導致其中將音訊信號之各通道感知為源自相同或類似方向以宛如音訊信號呈現於一環繞聲系統(例如5.1、7.1等等)上之一收聽體驗。
在一些實例實施例中，接收包含一左輸入通道、一右輸入通道、一左周邊輸入通道及一右周邊輸入通道之一多通道輸入音訊信號。對該左輸入通道、該右輸入通道、該左周邊輸入通道及該右周邊輸入通道執行一子頻帶空間處理以產生空間增強通道。該子頻帶空間處理可包含增益調整該左輸入通道、該右輸入通道、該左周邊輸入通道及該右周邊輸入通道之中子頻帶分量及側子頻帶分量。對該等空間增強通道執行串音處理以產生一左串音處理通道及一右串音處理通道。自該左串音處理通道產生一左輸出通道且自該右串音處理通道產生一右輸出通道。該串音處理可包含串音消除或串音模擬。
該左周邊通道及該右周邊通道可包含一左環繞輸入通道及一右環繞輸入通道及/或一左環繞後輸入通道及一右環繞後輸入通道。該多通道輸入音訊信號可進一步包含可與該串音處理之該輸出組合之一中心通道及一低頻通道。
在一些實施例中，對左通道及右通道之對應對之各者執行該子頻帶空間處理。例如，可藉由以下步驟來執行子頻帶空間處理：增益調整該左輸入通道及該右輸入通道之該等中子頻帶分量及該等側子頻帶分量；增益調整該左周邊輸入通道及該右周邊輸入通道之該等中子頻帶分量及該等側子頻帶分量；及將該左輸入通道、該右輸入通道、該左周邊輸入通道及該右周邊輸入通道之該等經增益調整中子頻帶分量及該等經增益調整側子頻帶分量組合成一左組合通道及一右組合通道。對該左組合通道及該右組合通道執行該串音處理以產生該等輸出通道。
在一些實施例中，對組合左通道及右通道執行該子頻帶空間處理。例如，該子頻帶空間處理可包含：將該左輸入通道及該左周邊輸入通道組合成一左組合通道；將該右輸入通道及該右周邊輸入通道組合成一右組合通道；及增益調整該左組合通道及該右組合通道之中子頻帶分量及側子頻帶分量以產生一左空間增強通道及一右空間增強通道。對該左空間增強通道及該右空間增強通道執行該串音處理以產生該等輸出通道。
在一些實施例中，將一雙耳濾波器應用於該等輸入通道之至少一部分。例如，將一雙耳濾波器應用於該等周邊輸入通道以調整與該等周邊輸入通道相關聯之角位置。在一些實施例中，將一雙耳濾波器應用於任何輸入通道以適當調整與包含該左輸入通道或該右輸入通道之該輸入通道相關聯之該等角位置。
一些實施例可包含一種用於處理一多通道輸入音訊信號之系統。該系統包含電路系統，其經組態以：接收包含複數個左右通道對之該多通道輸入音訊信號，該複數個左右通道對之一第一左右通道對包含一左輸入通道及一右輸入通道，該複數個左右通道對之一第二左右通道對包含一左周邊輸入通道及一右周邊輸入通道；將一第一串音處理應用於該第一左右通道對以產生第一串音處理通道；將一第二串音處理應用於該第二左右通道對以產生第二串音處理通道；及自該等第一串音處理通道及該等第二串音處理通道產生一左輸出通道及一右輸出通道。
在一些實施例中，該電路系統進一步經組態以：將一第一子頻帶空間處理應用於該第一左右通道對，該第一子頻帶空間處理包含增益調整該左輸入通道及該右輸入通道之中間分量及側分量；及將一第二子頻帶空間處理應用於該第二左右通道對，該第二子頻帶空間處理包含增益調整該左周邊輸入通道及該右周邊輸入通道之中間分量及側分量。
一些實施例可包含一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存程式碼，該程式碼在由一處理器執行時引起該處理器：接收包含複數個左右通道對之一多通道輸入音訊信號，該複數個左右通道對之一第一左右通道對包含一左輸入通道及一右輸入通道，該複數個左右通道對之一第二左右通道對包含一左周邊輸入通道及一右周邊輸入通道；將一第一串音處理應用於該第一左右通道對以產生第一串音處理通道；將一第二串音處理應用於該第二左右通道對以產生第二串音處理通道；及自該等第一串音處理通道及該等第二串音處理通道產生一左輸出通道及一右輸出通道。
在一些實施例中，該電腦可讀媒體進一步包含程式碼，其引起該處理器：將一第一子頻帶空間處理應用於該第一左右通道對，該第一子頻帶空間處理包含增益調整該左輸入通道及該右輸入通道之中間分量及側分量；及將一第二子頻帶空間處理應用於該第二左右通道對，該第二子頻帶空間處理包含增益調整該左周邊輸入通道及該右周邊輸入通道之中間分量及側分量。
一些實施例可包含一種用於處理一多通道輸入音訊信號之方法。該方法可包含由一電路系統：接收包含複數個左右通道對之該多通道輸入音訊信號，該複數個左右通道對之一第一左右通道對包含一左輸入通道及一右輸入通道，該複數個左右通道對之一第二左右通道對包含一左周邊輸入通道及一右周邊輸入通道；將一第一串音處理應用於該第一左右通道對以產生第一串音處理通道；將一第二串音處理應用於該第二左右通道對以產生第二串音處理通道；及自該等第一串音處理通道及該等第二串音處理通道產生一左輸出通道及一右輸出通道。
在一些實施例中，該方法進一步包含由該電路系統：將一第一子頻帶空間處理應用於該第一左右通道對，該第一子頻帶空間處理包含增益調整該左輸入通道及該右輸入通道之中間分量及側分量；及將一第二子頻帶空間處理應用於該第二左右通道對，該第二子頻帶空間處理包含增益調整該左周邊輸入通道及該右周邊輸入通道之中間分量及側分量。
本說明書中所描述之特徵及優點並非包含全部，且特定言之，一般技術者將鑑於圖式、說明書及申請專利範圍來明白諸多額外特徵及優點。此外，應注意，本說明書中所使用之語言已主要基於可讀性及指導性來選擇且未被選擇用於界限或限定發明標的。
附圖及以下描述係關於僅供說明之較佳實施例。應注意，將易於自以下討論認識到，本文中所揭示之結構及方法之替代實施例係可在不背離本發明之原理之情況下採用之可行替代例。
現將詳細參考本發明之若干實施例，其等之實例係繪示於附圖中。應注意，在可行之情況下，類似或相同元件符號可用於附圖中且可指示類似或相同功能。附圖描繪實施例僅供說明。熟習技術者將易於自以下描述認識到，可在不背離本文中所描述之原理之情況下採用本文中所繪示之結構及方法之替代實施例。 實例環繞立體聲及實例音訊系統
本文中所討論之音訊系統提供用於輸出至立體聲(例如左及右)揚聲器之多通道環繞聲音訊信號之串音處理及空間增強。信號處理導致在多通道環繞聲音訊信號中編碼之聲場之空間感保留或增強。使用多揚聲器環繞聲系統達成之空間感尤其使用立體聲揚聲器達成。
圖1繪示根據一實施例之一環繞立體聲音訊再現系統100之一實例。系統100係向一聽眾140提供音訊信號再現之一7.1環繞聲系統之一實例。系統100包含一左揚聲器110L、一右揚聲器110R、一中心揚聲器115、一副低音揚聲器125、一左環繞揚聲器120L、一右環繞揚聲器120R、一左環繞後揚聲器130L及一右環繞揚聲器130R。中心揚聲器115及副低音揚聲器125可定位於聽眾140之前面，其界定0°之一前向軸。左揚聲器110L可以相對於前向軸之-20°至-30°之間的一角度定位，且右揚聲器110R可以相對於前向軸之20°至30°之間的一角度定位。左環繞揚聲器120L可以相對於前向軸之-90°至-110°之間的一角度定位，且右環繞揚聲器120R可以相對於前向軸之90°至110°之間的一角度定位。左環繞後揚聲器130L可以相對於前向軸之-135°至-150°之間的一角度定位，且右環繞揚聲器130R可以相對於前向軸之135°至150°之間的一角度定位。系統100可經組態以接收包含用於揚聲器110、115、120及130及副低音揚聲器125之各者之通道之一音訊信號。多個揚聲器及其位置配置提供提供可由聽眾140感知之聲場之一空間感。如下文將更詳細討論，音訊系統可經組態以將用於環繞聲系統100之一多通道輸入音訊信號處理成用於左揚聲器及右揚聲器(例如揚聲器110L及110R)之一增強立體聲信號，其使用多通道音訊信號來再現或模擬由環繞聲系統100產生之聲場之空間感。
圖2繪示根據一實施例之一音訊系統200之一實例。音訊系統200接收包含一左輸入通道201A、一右輸入通道210B、一中心輸入通道210C、一低頻輸入通道210D、一左環繞輸入通道210E、一右環繞輸入通道210F、一左環繞後輸入通道210G及一右環繞後輸入通道210H之一輸入音訊信號。
通道210E、210F、210G及210H係用於環繞揚聲器之周邊通道之實例。周邊通道可包含除左輸入通道及右輸入通道之外的通道。周邊通道可包含諸如左右對、或前後對或其他對配置之通道對。例如，當由環繞立體聲音訊再現系統100輸出輸入音訊信號時，左環繞揚聲器120L接收左環繞輸入通道210E，右環繞揚聲器120R接收右環繞輸入通道210F，左環繞後揚聲器130L接收左環繞後輸入通道210G，且右環繞後揚聲器130R接收右環繞後輸入通道210H。在一些實施例中，輸入音訊信號具有更少或更多周邊通道。例如，用於一5.1環繞聲系統之一音訊輸入信號可包含僅兩個周邊通道，諸如可輸出至左環繞揚聲器及右環繞揚聲器之左環繞輸入通道及右環繞輸入通道。類似地，左揚聲器110L可接收左輸入通道210A，右揚聲器110R可接收右輸入通道210B，中心揚聲器115可接收中心輸入通道210C，且副低音揚聲器125可接收低頻輸入通道210D。輸入音訊信號在由環繞立體聲音訊再現系統100輸出時提供聲場之一空間感。
音訊系統200接收輸入音訊信號且產生包含一左輸出通道290L及一右輸出通道290R之一輸出信號。音訊系統200可組合輸入音訊信號之輸入通道，且可進一步提供諸如子頻帶空間處理及串音消除之增強以產生輸出音訊信號。左輸出通道290L可經提供至一左揚聲器且右輸出通道290R可經輸出至一右揚聲器。輸出音訊信號使用左揚聲器及右揚聲器(例如左揚聲器110L及右揚聲器110R)提供聲場之一空間感，其通常藉由使用包含多個(例如周邊)揚聲器之一環繞聲系統輸出輸入音訊信號來達成。
音訊系統200包含增益215A、215B、215C、215D、215E、215F、215G及215H、子頻帶空間處理器230A、230B及230C、一高擱架式濾波器220、一分頻器240、雙耳濾波器250A、250B、250C及250D、一左通道組合器260A、一右通道組合器260B、一串音消除處理器270、一左通道組合器260C、一右通道組合器260D及一輸出增益280。
增益215A至215H之各者可接收一各者輸入通道210A至210H，且可將一增益應用於一輸入通道210A至210H。增益215A至215H可不同以相對於彼此調整輸入通道之增益，或可相同。在一些實施例中，將正增益應用於左及右周邊輸入通道210E、210F、210G及210H，且將一負增益應用於中心通道210C。例如，增益215A可應用一0 db增益，增益215B可應用一0 dB增益，增益215C可應用一-3 dB增益，增益215D可應用一0 db增益，增益215E可應用一3 dB增益，增益215F可應用一3 dB增益，增益215G可應用一3 dB增益，且增益215H可應用一3 dB增益。
增益215A及增益215B耦合至子頻帶空間處理器230。類似地，增益215E及215F耦合至子頻帶空間處理器230B，且增益215G及215H耦合至子頻帶空間處理器230C。子頻帶空間處理器230A、230B及230C各將子頻帶空間處理應用於對應左及右通道對。
各子頻帶空間處理器230藉由增益調整一左輸入通道及右輸入通道之中子頻帶分量及側子頻帶分量來對左輸入通道及右輸入通道執行子頻帶空間處理以產生左空間增強通道及右空間增強通道。子頻帶空間處理器230A對左輸入通道及右輸入通道執行子頻帶空間處理，而其他子頻帶空間處理器230B及230C各對對應左周邊通道及右周邊通道執行子頻帶空間處理。取決於輸入音訊信號中之周邊通道之數目，音訊系統200可包含更多或更少子頻帶空間處理器。在一些實施例中，無左/右對應物之通道(諸如中心輸入通道210C、低頻輸入通道210D或其他類型之通道，諸如後中心、頭頂中心等等)可略過SBS處理。
子頻帶空間處理器230B耦合至雙耳濾波器250A及250B。子頻帶空間處理器230B將一左空間增強通道提供至雙耳濾波器250A，且將一右空間增強通道提供至雙耳濾波器250B。類似地，子頻帶空間處理器230C耦合至雙耳濾波器250C及250D。子頻帶空間處理器230C將一左空間增強通道提供至雙耳濾波器250C，且將一右空間增強通道提供至雙耳濾波器250D。關於一子頻帶空間處理器230之額外細節展示於圖3中且將在下文討論。
雙耳濾波器250A、250B、250C及250D之各者應用描述聽眾將自其感知輸入通道之聲音之目標源位置之一頭部相關傳遞函數(HRTF)。各雙耳濾波器接收一輸入通道且藉由應用一HRTF來產生一左及右輸出通道，HRTF調整與輸入通道相關聯之一角位置。角位置可包含在一X-Y「方位」平面中相對於聽眾140界定之一角度(如圖1中所展示)，且可進一步包含在Z軸上界定之一角度，諸如用於一立體混響信號或含有旨在呈現於相對於聽眾140之X-Y平面上方或下方之信號之一基於通道之格式。例如，雙耳濾波器250A可經組態以基於左環繞輸入通道210E與左環繞揚聲器120L相對於前向軸之-90°至-110°之間的角度(在X-Y平面中界定)相關聯來應用一濾波器。雙耳濾波器250B可經組態以基於右環繞輸入通道210F與右環繞揚聲器120L相對於前向軸之90°至110°之間的角度相關聯來應用一濾波器。雙耳濾波器250C可經組態以基於左環繞後輸入通道210G與左環繞後揚聲器130L相對於前向軸之-135°至-150°之間的角度相關聯來應用一濾波器。雙耳濾波器250D可經組態以基於右環繞後輸入通道210H與後揚聲器130R相對於前向軸之135°至150°之間的角度相關聯來應用一濾波器。在一些實施例中，可完全略過雙耳處理以保持通道間頻譜均勻性。可自音訊系統200省略雙耳濾波器250A、250B、250C及250D之一或多者。然而，雙耳濾波器250A、250B、250C及250D可用於增強空間成像。在一些實施例中，雙耳濾波可應用於除周邊輸入通道之外的通道。例如，一雙耳濾波器可應用於自子頻帶空間處理器230A輸出之左空間增強通道及右空間增強通道之各者以調整不同左輸出揚聲器位置及右輸出揚聲器位置。在另一實例中，若輸入音訊信號包含與其他揚聲器位置(即，頭頂、後中心等等)相關聯之通道，則雙耳處理可應用於其他輸入通道。就此而言，雙耳處理可應用於左輸入通道210A、右輸入通道210B、中心輸入通道210C或低頻輸入通道210D之一或多者。在一些實施例中，不應用HRTF，且可略過或自系統200省略雙耳濾波器250A、250B、250C及250D之一或多者。
一實例雙耳濾波器可由方程式1界定：
Figure 02_image001
方程式(1) 其中So 及Si 分別為輸出信號及輸入信號。自變數θ編碼Si 及So 中各通道之角度。值z係一任意複數(吾人之其解係一函數)編碼頻率。因此，H(θ,z)係角度θ及z兩者之一函數以返回可在可能源自一人體計測資料庫之一傳遞函數集合之間選擇或內插之一傳遞函數(本身為z之一函數)。在此表示法中，若期望多通道處理，則角度θ及依據z而變化之S及H(θ)可評估為向量。在此情況中，S(z)及H(θ,z)中之各係數對應於一不同通道，而θ中之各係數使一角度與各通道相關聯。
在一些實施例中，輸入音訊信號係界定一聲場之一與揚聲器無關之表示之一立體混響音訊信號。立體混響音訊信號可經解碼為一環繞聲系統之一多通道音訊信號。通道可與包含聽眾上方或下方之位置之各個位置處之揚聲器位置相關聯。一雙耳濾波器可應用於立體混響音訊信號之各解碼輸入通道以調整解碼輸入音訊通道之相關聯位置。
在一些實施例中，在子頻帶空間處理之前執行雙耳濾波。例如，可將一雙耳濾波器應用於輸入通道之一或多者以適當調整與通道相關聯之角位置。針對各左右輸入通道對，可組合雙耳濾波器之左輸出通道，且可組合雙耳濾波器之右輸出通道，且可將子頻帶空間處理應用於組合左通道及右通道。在一些實施例中，將雙耳濾波器應用於中心輸入通道210C或低頻輸入通道210D。在一些實施例中，將雙耳濾波器應用於除低頻輸入通道210D之外的各輸入通道。
左通道組合器260A耦合至子頻帶空間處理器230A及雙耳濾波器250A、250B、250C及250D。左通道組合器260A接收子頻帶空間處理器230A及雙耳濾波器250A、250B、250C及250D之左輸出通道，且將此等通道組合成一左組合通道。右通道組合器260B亦耦合至子頻帶空間處理器230A及雙耳濾波器250A、250B、250C及250D。右通道組合器260B接收子頻帶空間處理器230A及雙耳濾波器250A、250B、250C及250D之右輸出通道，且將此等通道組合成一右組合通道。
串音消除處理器270接收左輸入通道及右輸入通道且執行一串音消除以產生左串音消除通道及右串音消除通道。串音消除處理器耦合至左通道組合器260A以接收一左組合通道，且耦合至右通道組合器260B以接收一右組合通道。此處，由串音消除處理器270處理之左組合通道及右組合通道表示混音左對應輸入通道及右對應輸入通道。關於串音消除處理器270之額外細節展示於圖4中且將在下文討論。
高擱架式濾波器220接收中心輸入通道210C且應用一高頻擱架或峰值濾波器。高擱架式濾波器220在中心輸入通道210C上提供一「揚音(voice-lift)」。在一些實施例中，略過或自音訊系統200省略高擱架式濾波器220。高擱架式濾波器220可衰減或放大高於一轉角頻率之頻率。高擱架式濾波器220耦合至左通道組合器260C及右通道組合器260D。在一些實施例中，高擱架式濾波器220由一750 Hz轉角頻率、一+3 dB增益及0.8 Q因數界定。高擱架式濾波器220 (諸如)藉由將中心輸入通道分離成兩個單獨左中心通道及右中心通道來產生一左中心通道及一右中心通道作為輸出。
分頻器240接收低頻輸入通道210D，且將低頻輸入通道210D分離成左低頻通道及右低頻通道。分頻器240耦合至左通道組合器260C及右通道組合器260D，且將左低頻通道提供至左通道組合器260C及將右低頻通道提供至右通道組合器260D。
左通道組合器260C耦合至串音消除處理器270、高擱架式濾波器220及分頻器240。左通道組合器260C自串音消除處理器270接收左串音通道、自高擱架式濾波器220接收左中心通道及自分頻器240接收左低頻通道，且將此等通道組合成一左輸出通道。
右通道組合器260D耦合至串音消除處理器270、高擱架式濾波器220及分頻器240。右通道組合器260D自串音消除處理器270接收右串音通道、自高擱架式濾波器220接收右輸出通道及自分頻器240接收右低頻通道，且將此等通道組合成一右輸出通道。
在一些實施例中，來自高擱架式濾波器220之左中心通道及來自分頻器240之左低頻通道與來自子頻帶空間處理器230A之左空間增強通道及雙耳濾波器250A、250B、250C及250D之左輸出通道由左通道組合器260A組合以產生左組合通道。類似地，來自高擱架式濾波器220之右輸出通道及來自分頻器240之右低頻通道與來自子頻帶空間處理器230A之右空間增強通道及雙耳濾波器250A、250B、250C及250D之右輸出通道由右通道組合器260B組合以產生右組合通道。將左組合通道及右組合通道輸入至串音消除處理器270中。此處，中心通道及低頻通道接受串音消除操作。可省略左通道組合器260C及右通道組合器260D。在一些實施例中，中心通道或低頻通道之一者接受串音消除操作。
輸出增益280耦合至左通道組合器260C及右通道組合器260D。輸出增益280將一增益應用於來自左通道組合器260C之左輸出通道，且將一增益應用於來自右通道組合器260D之右輸出通道。輸出增益280可將相同增益應用於左輸出通道及右輸出通道，或可應用不同增益。輸出增益280輸出表示音訊系統200之輸出信號之通道之左輸出通道290L及右輸出通道290R。 實例子頻帶空間處理器
圖3繪示根據一實施例之一子頻帶空間處理器230之一實例。子頻帶空間處理器230係音訊系統200之子頻帶空間處理器230A、230B或230C之一實例。子頻帶空間處理器230包含一空間頻帶分頻器340、一空間頻帶處理器345及一空間頻帶組合器350。空間頻帶分頻器340耦合至空間頻帶處理器345，且空間頻帶處理器345耦合至空間頻帶組合器350。
空間頻帶分頻器340包含一L/R轉M/S轉換器312，其接收一左輸入通道XL 及一右輸入通道XR 且將此等輸入轉換成一空間分量Xm 及非空間分量Xs 。可藉由使左輸入通道XL 與右輸入通道XR 相減來產生空間分量Xs 。可藉由使左輸入通道XL 與右輸入通道XR 相加來產生非空間分量Xm 。
空間頻帶處理器345接收非空間分量Xm 且應用一組子頻帶濾波器以產生增強非空間子頻帶分量Em 。空間頻帶處理器345亦接收空間子頻帶分量Xs 且應用一組子頻帶濾波器以產生增強非空間子頻帶分量Em 。子頻帶濾波器可包含峰值濾波器、陷波濾波器、低通濾波器、高通濾波器、低擱架式濾波器、高擱架式濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器及/或全通濾波器之各種組合。
在一些實施例中，空間頻帶處理器345包含用於非空間分量Xm 之n個子頻帶之各者之一子頻帶濾波器及用於空間分量Xs 之n個子頻帶之各者之一子頻帶濾波器。例如，針對n=4個子頻帶，空間頻帶處理器345包含用於非空間分量Xm 之一系列子頻帶濾波器，其包含用於子頻帶(1)之一中等化(EQ)濾波器362(1)、用於子頻帶(2)之一中EQ濾波器362(2)、用於子頻帶(3)之一中EQ濾波器362(3)及用於子頻帶(4)之一中EQ濾波器362(4)。各中EQ濾波器362將一濾波器應用於非空間分量Xm 之一子頻帶部分以產生增強非空間分量Em 。
空間頻帶處理器345進一步包含用於空間分量Xs 之子頻帶之一系列子頻帶濾波器，其包含用於子頻帶(1)之一側等化(EQ)濾波器364(1)、用於子頻帶(2)之一側EQ濾波器364(2)、用於子頻帶(3)之一側EQ濾波器364(3)及用於子頻帶(4)之一側EQ濾波器364(4)。各側EQ濾波器364將一濾波器應用於空間分量Xs 之一子頻帶部分以產生增強空間分量Es 。
非空間分量Xm 及空間分量Xs 之n個子頻帶之各者可與一頻率範圍對應。例如，子頻帶(1)可對應於0 Hz至300 Hz，子頻帶(2)可對應於300 Hz至510 Hz，子頻帶(3)可對應於510 Hz至2700 Hz，且子頻帶(4)可對應於2700 Hz至奈奎斯特(Nyquist)頻率。在一些實施例中，n個子頻帶係臨界頻帶之一合併組。可使用來自各種音樂類型之音訊樣本之一語料庫來判定臨界頻帶。自樣本判定24個巴克(Bark)尺度臨界頻帶上之中間分量與側分量之一長期平均能量比。接著，將具有類似長期平均比之連續頻帶分組在一起以形成臨界頻帶組。子頻帶之範圍及子頻帶之數目可為可調整的。
在一些實施例中，中EQ濾波器362或側EQ濾波器364可包含具有由以下方程式2界定之一傳遞函數之一雙二階濾波器：
Figure 02_image003
方程式(2) 其中z係一複變數。可使用由以下方程式3界定之一直接形式I拓撲來實施濾波器：
Figure 02_image005
方程式(3) 其中X係輸入向量，且Y係輸出。其他拓撲可有益於某些處理器，其取決於處理器之最大字長及飽和行為。
接著，可使用雙二階來實施具有實值輸入及輸出之任何二階濾波器。為設計一離散時間濾波器，設計一連續時間濾波器且經由一雙線性變換將其變換成離散時間。此外，可使用頻率翹曲來達成對中心頻率及頻寬之任何所得移位之補償。
例如，一峰值濾波器可包含由以下方程式4界定之一S平面傳遞函數：
Figure 02_image007
方程式(4) 其中s係一複變數，A係峰值之振幅，且Q係濾波器之「品質」(通常導出為：
Figure 02_image009
)。數位濾波器係數係：
Figure 02_image011
Figure 02_image013
Figure 02_image015
Figure 02_image017
Figure 02_image019
Figure 02_image021
其中ω0 係濾波器之中心頻率(以弧度為單位)且
Figure 02_image023
。
空間頻帶組合器350接收中間分量及側分量，將增益應用於分量之各者，且將中間分量及側分量轉換成左通道及右通道。例如，空間頻帶組合器350接收增強非空間分量Em 及增強空間分量Es ，且在將增強非空間分量Em 及增強空間分量Es 轉換成左空間增強通道EL 及右空間增強通道ER 之前執行全域中增益及側增益。
更具體而言，空間頻帶組合器350包含一全域中增益322、一全域側增益324及耦合至全域中增益322及全域側增益324之一M/S轉L/R轉換器326。全域中增益322接收增強非空間分量Em 且應用一增益，且全域側增益324接收增強空間分量Es 且應用一增益。M/S轉L/R轉換器326接收來自全域中增益322之增強非空間分量Em 及來自全域側增益324之增強空間分量Es ，且將此等輸入轉換成左空間增強通道EL 及右空間增強通道ER 。 實例串音消除處理器
圖4繪示根據一實例實施例之一串音消除處理器270。串音消除處理器270自左通道組合器260A接收一左通道(例如左空間增強通道EL )作為輸入及自右通道組合器260B接收一右通道(例如右空間增強通道ER )作為輸入，且對通道(左通道及右通道)執行串音消除以產生左輸出通道OL 及右輸出通道OR 。
串音消除處理器270包含一帶內帶外分頻器410、反相器420及422、對側估計器430及440、組合器450及452及一帶內帶外組合器460。此等組件一起操作以將輸入通道TL 、TR 劃分成帶內分量及帶外分量，且對帶內分量執行一串音消除以產生輸出通道OL 、OR 。
藉由將輸入音訊信號E劃分成不同頻帶分量且藉由對選擇性分量(例如帶內分量)執行串音消除，可對一特定頻帶執行串音消除，同時避免其他頻帶降級。若執行串音消除而不將輸入音訊信號E劃分成不同頻帶，則此串音消除之後的音訊信號可展現低頻(例如低於350 Hz)、較高頻(例如高於12000 Hz)或兩者之非空間及空間分量之顯著衰減或放大。藉由對帶內(例如，在250 Hz至14000 Hz之間)選擇性執行串音消除(其中存在絕大多數有效空間線索)，可跨混合頻譜保持一平衡總能量，尤其在非空間分量中。
帶內帶外分頻器410將輸入通道EL 、ER 分別分離成帶內通道EL ,In 、ER,In 及帶外通道EL,Out 、ER,Out 。特定言之，帶內帶外分頻器410將左增強補償通道EL 劃分成一左帶內通道EL,In 及一左帶外通道EL,Out 。類似地，帶內帶外分頻器410將右增強補償通道ER 分離成一右帶內通道ER,In 及一右帶外通道ER,Out 。各帶內通道可涵蓋對應於包含(例如) 250 Hz至14 kHz之一頻率範圍之一各自輸入通道之一部分。頻帶範圍可為可調整的，例如根據揚聲器參數。
反相器420及對側估計器430一起操作以產生一左對側消除分量SL 以補償歸因於左帶內通道EL,In 之一對側聲音分量。類似地，反相器422及對側估計器440一起操作以產生一右對側消除分量SR 以補償歸因於右帶內通道ER,In 之一對側聲音分量。
在一方法中，反相器420接收帶內通道EL,In 且使所接收之帶內通道EL,In 之一極性反相以產生一反相帶內通道EL,In '。對側估計器430接收反相帶內通道EL,In '，且透過濾波提取對應於一對側聲音分量之反相帶內通道EL,In '之一部分。因為對反相帶內通道EL,In '執行濾波，所以由對側估計器430提取之部分歸因於對側聲音分量而變成帶內通道EL,In 之一部分之一反數。因此，由對側估計器430提取之部分變成一左對側消除分量SL ，其可添加至一對應帶內通道ER,In 以減少歸因於帶內通道EL,In 之對側聲音分量。在一些實施例中，反相器420及對側估計器430依一不同序列實施。
反相器422及對側估計器440相對於帶內通道ER,In 執行類似操作以產生右對側消除分量SR 。因此，為簡潔起見，在此省略其詳細描述。
在一實例實施方案中，對側估計器430包含一濾波器432、一放大器434及一延遲單元436。濾波器432接收反相輸入通道EL,In '且透過一濾波功能提取對應於一對側聲音分量之反相帶內通道EL,In '之一部分。一實例濾波器實施方案係一陷波或高擱架式濾波器，其具有在5000 Hz至10000 Hz之間選擇之一中心頻率及在0.5至1.0之間選擇之Q。分貝之增益(GdB )可自以下方程式5導出：
Figure 02_image025
方程式(5) 其中D係(例如) 48 KHz之一取樣率處之樣本中之延遲單元1556A/B之一延遲量。一替代實施方案係一低通濾波器，其具有在5000 Hz至10000 Hz之間選擇之一轉角頻率及在0.5至1.0之間選擇之Q。此外，放大器434使提取部分放大一對應增益係數GL,In 且延遲單元436使來自放大器434之放大輸出根據一延遲函數D延遲以產生左對側消除分量SL 。對側估計器440包含一濾波器442、一放大器444及一延遲單元446，其等對反相帶內通道ER,In '執行類似操作以產生右對側消除分量SR 。在一實例中，對側估計器430、440根據以下方程式產生左對側消除分量SL 、SR ：
Figure 02_image027
方程式(6)
Figure 02_image029
方程式(7) 其中F[]係一濾波函數，且D[]係延遲函數。
串音消除之組態可由揚聲器參數判定。在一實例中，可根據輸出信號之兩個輸出揚聲器之間相對於一聽眾形成之一角度或揚聲器之其他特徵(諸如相對位置、功率等等)來判定濾波器中心頻率、延遲量、放大器增益及濾波器增益。在一些實施例中，揚聲器角度之間的值用於內插其他值。
組合器450將右對側消除分量SR 組合至左帶內通道EL,In 以產生一左帶內補償通道UL ，且組合器452將左對側消除分量SL 組合至右帶內通道ER,In 以產生一右帶內補償通道UR 。帶內帶外組合器460組合左帶內補償通道UL 與帶外通道EL,Out 以產生左輸出通道OL ，且組合右帶內補償通道UR 與帶外通道ER,Out 以產生右輸出通道OR 。
因此，左輸出通道OL 包含歸因於對側聲音之對應於帶內通道TR,In 之一部分之一反數之右對側消除分量SR ，且右輸出通道OR 包含歸因於對側聲音之對應於帶內通道TL,In 之一部分之一反數之左對側消除分量SL 。在此組態中，由一右揚聲器(例如揚聲器110R)根據到達右耳之右輸出通道OR 輸出之一同側聲音分量之一波前可消除由一右揚聲器(例如揚聲器110L)根據左輸出通道OL 輸出之一對側聲音分量之一波前。類似地，由左揚聲器根據到達左耳之左輸出通道OL 輸出之一同側聲音分量之一波前可消除由右揚聲器根據右輸出通道OR 輸出之一對側聲音分量之一波前。因此，可減少對側聲音分量以增強空間可偵測性。 實例音訊信號增強程序
圖5繪示根據一實施例之利用圖2中所展示之音訊系統200來增強一音訊信號之一方法500之一實例。在一些實施例中，方法500可包含不同及/或額外步驟，或一些步驟可依不同順序。
音訊系統200接收505一多通道輸入音訊信號。多通道音訊信號可為包含一左輸入通道、一右輸入通道、至少一左周邊輸入通道及至少一右周邊輸入通道之一環繞聲音訊信號。多通道音訊信號可進一步包含中心輸入通道210C及低頻輸入通道210D。例如，輸入音訊信號可用於包含左輸入通道210A及右輸入通道210B及周邊通道(包含左環繞輸入通道210E及右環繞輸入通道210F及左環繞後輸入通道210G及右環繞後輸入通道210H)之一7.1環繞聲系統。在用於一5.1環繞聲系統之一輸入音訊信號之另一實例中，周邊通道可包含一單一左周邊通道及一單一右周邊通道。
音訊系統200 (例如增益215A至215H)將增益應用510於多通道輸入音訊信號之通道。增益215A至215H可變動以控制特定輸入通道對由音訊系統200產生之輸出信號之貢獻。在一些實施例中，中心通道210C接收一負增益，而周邊輸入通道接收一正增益。
音訊系統200 (例如子頻帶空間處理器230A)藉由對左輸入通道及右輸入通道執行子頻帶空間處理來產生515一左空間增強通道及一右空間增強通道。例如，子頻帶空間處理器230A藉由調整左輸入通道210A及右輸入通道210B之中間分量及側分量之n個子頻帶之增益來產生空間增強通道。
音訊系統200 (例如子頻帶空間處理器230B及/或230C)藉由對左周邊輸入通道及右周邊輸入通道執行子頻帶空間處理來產生520一左空間增強周邊通道及一右空間增強周邊通道。例如，子頻帶空間處理器230B調整左環繞通道210E及右環繞通道210F之中間分量及側分量之n個子頻帶之增益以產生左空間增強周邊通道及右空間增強周邊通道。子頻帶空間處理器230C調整左環繞後通道210G及右環繞後通道210H之中間分量及側分量之n個子頻帶之增益以產生左空間增強周邊通道及右空間增強周邊通道。
音訊系統200 (例如雙耳濾波器250A至250D)將一雙耳濾波器應用525於左空間增強周邊通道及右空間增強周邊通道之各者。例如，雙耳濾波器250A藉由應用一頭部相關傳遞函數(HRTF)以從子頻帶空間處理器230B輸出之左空間增強周邊通道產生一左及右輸出通道。雙耳濾波器250B藉由應用一HRTF以從子頻帶空間處理器230B輸出之空間增強右通道產生一左及右輸出通道。雙耳濾波器250C藉由應用一HRTF以從子頻帶空間處理器230C輸出之空間增強左通道產生一左及右輸出通道。雙耳濾波器250D藉由應用一HRTF來自子頻帶空間處理器230C輸出之空間增強右通道產生一左及右輸出通道。在一些實施例中，略過雙耳濾波。
音訊系統200 (例如高擱架式濾波器220)將一高擱架式濾波器應用530於中心輸入通道210C。在一些實施例中，將一增益應用於中心輸入通道210C。此外，高擱架式濾波器220將中心輸入通道210C分離成一左中心通道及一右中心通道。
音訊系統200 (例如分頻器240)將低頻輸入通道分離535成左低頻通道及右低頻通道。
音訊系統200 (例如左通道組合器260A)組合540來自子頻帶空間處理器230A之左空間增強通道及雙耳濾波器250A、250B、250C及250D之左輸出通道以產生一左組合通道。例如，可將左空間增強通道添加至左輸出通道。
音訊系統200 (例如右通道組合器260B)組合545來自子頻帶空間處理器230A之右空間增強通道及雙耳濾波器250A、250B、250C及250D之右輸出通道以產生一右組合通道。例如，可將右空間增強通道添加至右輸出通道。
音訊系統200 (例如串音消除處理器270)對左組合通道及右組合通道執行550一串音消除以產生一左串音消除通道及一右串音消除通道。
音訊系統200 (例如左通道組合器260C及右通道組合器260D)組合555來自串音消除處理器270之左串音消除通道與來自分頻器240之左低頻通道及來自高擱架式濾波器220之左中心通道以產生一左輸出通道，且組合來自串音消除處理器270之右串音消除通道與來自分頻器240之右低頻通道及來自高擱架式濾波器220之右中心通道以產生一右輸出通道。此外，音訊系統200 (例如輸出增益280)可將增益應用於左輸出通道及右輸出通道之各者。音訊系統200輸出包含左輸出通道290L及右輸出通道290R之一輸出音訊信號。 實例音訊系統及實例音訊處理程序
圖6繪示根據一實施例之一音訊系統600之一實例。音訊系統600可類似於音訊系統200，但可與音訊系統200之不同處至少在於：在對音訊系統600進行子頻帶空間處理之前組合左輸入通道及右輸入通道與左周邊通道及右周邊通道。此處，可使用一單一子頻帶空間處理器及對應子頻帶空間處理步驟，而非如音訊系統200所展示般對左右通道對使用單獨子頻帶空間處理器。
音訊系統600接收一輸入音訊信號。輸入音訊信號可包含一左輸入通道610A、一右輸入通道610B、一中心輸入通道610C、一低頻輸入通道610D、一左環繞輸入通道610E、一右環繞輸入通道610F、一左環繞後輸入通道610G及一右環繞後輸入通道610H。通道610E、610F、610G及610H係可提供至環繞揚聲器之周邊通道之實例。在一些實施例中，音訊系統600可接收及處理具有更少或更多通道之一輸入音訊信號。
音訊系統600使用針對輸入音訊信號之諸如子頻帶空間處理及串音消除之增強來產生包含一左輸出通道690L及一右輸出通道690R之一輸出信號。左輸出通道690L可提供至一左揚聲器且右輸出通道690R可輸出至一右揚聲器。輸出音訊信號使用左揚聲器及右揚聲器(例如左揚聲器110L及右揚聲器110R)提供與環繞聲輸入音訊信號相關聯之聲場之一空間感。
音訊系統600包含增益615A、615B、615C、615D、615E、615F、615G及615H、一高擱架式濾波器620、一分頻器640、雙耳濾波器650A、650B、650C及650D、一左通道組合器660A、一右通道組合器660B、一子頻帶空間處理器630、一串音消除處理器670、一左通道組合器660C、一右通道組合器660D及一輸出增益680。
增益615A至615H之各者可接收一各自輸入通道610A至610H，且可將一增益應用於一輸入通道610A至610H。增益615A至615H可不同以相對於彼此調整輸入通道之增益，或可相同。在一些實施例中，將正增益應用於左及右周邊輸入通道610E、610F、610G及610H，且將一負增益應用於中心通道610C。例如，增益615A可應用一0 db增益，增益615B可應用一0 dB增益，增益615C可應用一-3 dB增益，增益615D可應用一0 db增益，增益615E可應用一3 dB增益，增益615F可應用一3 dB增益，增益615G可應用一3 dB增益，且增益615H可應用一3 dB增益。
用於左輸入通道610A之增益615A耦合至左通道組合器660A。用於右輸入通道610B之增益615B耦合至右通道組合器660B。增益615C耦合至高擱架式濾波器620。增益615D耦合至分頻器640。周邊輸入通道之增益615E、615F、610G及610H各耦合至一雙耳濾波器650。特定言之，增益615E耦合至雙耳濾波器650A，增益615F耦合至雙耳濾波器650B，增益615G耦合至雙耳濾波器650C，且增益615H耦合至雙耳濾波器650D。
雙耳濾波器650A、650B、650C及650D之各者應用描述聽眾將自其感知輸入通道之聲音之目標源位置之一頭部相關傳遞函數(HRTF)。各雙耳濾波器接收一輸入通道且藉由應用HRTF來產生一左及右輸出通道。音訊系統200之雙耳濾波器250A、250B、250C及250D之討論可應用於雙耳濾波器650A、650B、650C及650D。例如，雙耳濾波器650A至650D之各者可對與其各自輸入通道相關聯之角位置施加一調整。在一些實施例中，可略過或自音訊系統600省略雙耳濾波器650A至650D之一或多者。
左通道組合器660A耦合至增益615A及雙耳濾波器650A至650D。左通道組合器660A接收雙耳濾波器650A至650D之左輸出通道，且組合左輸出通道與增益615A之輸出。右通道組合器660B耦合至增益615B及雙耳濾波器650A至650D。右通道組合器660B接收雙耳濾波器650A至650D之右輸出通道，且組合右輸出通道與增益615B之輸出。
在一些實施例中，在子頻帶空間處理之後執行雙耳濾波。例如，可將一雙耳濾波器應用於子頻帶空間處理器630之左輸出及右輸出以適當調整與通道相關聯之角位置。在一些實施例中，將雙耳濾波器應用於周邊輸入通道，如圖6中所展示。在一些實施例中，將雙耳濾波器應用於中心輸入通道610C或低頻輸入通道610D。在一些實施例中，將雙耳濾波器應用於除低頻輸入通道610D之外的各輸入通道。
子頻帶空間處理器630藉由增益調整一左輸入通道及一右輸入通道之中子頻帶分量及側子頻帶分量來對左輸入通道及右輸入通道執行子頻帶空間處理以產生左空間增強通道及右空間增強通道作為輸出。子頻帶空間處理器630耦合至左通道組合器660A以自左通道組合器660A接收一左組合通道，且耦合至右通道組合器660B以自右通道組合器660B接收一右組合通道。與各處理一對應左輸入通道及右輸入通道之音訊系統200之子頻帶空間處理器230A、230B及230C不同，子頻帶空間處理器630在組合成左組合通道及右組合通道之後處理左通道及右通道。因此，音訊系統600可僅包含一單一子頻帶空間處理器630。在一些實施例中，圖3中所展示之子頻帶空間處理器230係子頻帶空間處理器630之一實例。
串音消除處理器670對子頻帶空間處理器630之輸出執行串音消除，其可表示輸入音訊信號之一混音立體聲信號。串音消除處理器670自子頻帶空間處理器630接收左輸入通道及右輸入通道，且執行一串音消除以產生左串音消除通道及右串音消除通道。串音消除處理器670耦合至左通道組合器260A及右通道組合器260B。在一些實施例中，圖4中所展示之串音消除處理器270係串音消除處理器670之一實例。
高擱架式濾波器620接收中心輸入通道610C且應用一高頻擱架或峰值濾波器。高擱架式濾波器620在中心輸入通道610C上提供一「揚音」。在一些實施例中，略過或自音訊系統600省略高擱架式濾波器620。高擱架式濾波器620可衰減高於一轉角頻率之頻率。高擱架式濾波器620耦合至左通道組合器660C及右通道組合器660D。在一些實施例中，高擱架式濾波器620由一750 Hz轉角頻率、一+3dB增益及0.8Q因數界定。高擱架式濾波器620產生一左中心通道及一右中心通道作為輸出。
分頻器640接收低頻輸入通道610D，且將低頻輸入通道610D分離成左低頻通道及右低頻通道。分頻器640耦合至左通道組合器660C及右通道組合器660D，且將左低頻通道提供至左通道組合器660C及將右低頻通道提供至右通道組合器660D。
左通道組合器660C耦合至串音消除處理器670、高擱架式濾波器620及分頻器640。左通道組合器660C接收來自串音消除處理器670之左串音通道、來自高擱架式濾波器620之左中心通道及來自分頻器640之左低頻通道，且將此等通道組合成一左輸出通道。
右通道組合器660D耦合至串音消除處理器670、高擱架式濾波器620及分頻器640。右通道組合器660D接收來自串音消除處理器670之右串音通道、來自高擱架式濾波器620之右中心通道及來自分頻器640之右低頻通道，且將此等通道組合成一右輸出通道。
在一些實施例中，來自高擱架式濾波器620之左中心通道及來自分頻器640之左低頻通道與雙耳濾波器650A至650D之左輸出通道及增益615A之輸出由左通道組合器660A組合以產生一左組合通道。來自高擱架式濾波器620之右中心通道及來自分頻器640之右低頻通道與雙耳濾波器650A至650D之右輸出通道及增益615B之輸出由右通道組合器660B組合以產生一右組合通道。將左組合通道及右組合通道輸入至子頻帶空間處理器630及串音消除處理器670。此處，中心通道及低頻通道接受子頻帶空間處理及串音消除操作。可省略左通道組合器660C及右通道組合器660D。在一些實施例中，中心通道或低頻通道之一者接受子頻帶空間處理及串音消除操作。
輸出增益680耦合至左通道組合器660C及右通道組合器660D。輸出增益680將一增益應用於來自左通道組合器660C之左輸出通道，且將一增益應用於來自右通道組合器660D之右輸出通道。輸出增益680可將相同增益應用於左輸出通道及右輸出通道，或可應用不同增益。輸出增益680輸出表示音訊系統600之輸出信號之通道之左輸出通道690L及右輸出通道690R。
圖7繪示根據一實施例之利用圖6中所展示之音訊系統600來增強一音訊信號之一方法700之一實例。在一些實施例中，方法700可包含不同及/或額外步驟，或一些步驟可依不同順序。
音訊系統600接收705一多通道輸入音訊信號。輸入音訊信號可包含一左輸入通道610A、一右輸入通道610B、至少一左周邊輸入通道及至少一右周邊輸入通道。多通道音訊信號可進一步包含中心輸入通道610C及低頻輸入通道610D。
音訊系統600 (例如增益615A至615H)將增益應用710於多通道輸入音訊信號之通道。增益615A至615H可變動以控制特定輸入通道對由音訊系統600產生之輸出信號之貢獻。
音訊系統600 (例如雙耳濾波器650A至650D)將一雙耳濾波器應用715於左周邊通道及右周邊通道之各者。例如，雙耳濾波器650A藉由應用一頭部相關傳遞函數(HRTF)來自左環繞輸入通道610E產生一左及右輸出通道。雙耳濾波器650B藉由應用一HRTF來自右環繞輸入通道610F產生一左及右輸出通道。雙耳濾波器650C藉由應用一HRTF來自左環繞後輸入通道610G產生一左及右輸出通道。雙耳濾波器650D藉由應用一HRTF來自右環繞後輸入通道610H產生一左及右輸出通道。
音訊系統600 (例如高擱架式濾波器620)將一高擱架式濾波器應用720於中心輸入通道610C。在一些實施例中，將一增益應用於中心輸入通道610C。此外，高擱架式濾波器620將中心輸入通道610C分離成一左中心通道及一右中心通道。
音訊系統600 (例如分頻器640)將低頻輸入通道分離725成左低頻通道及右低頻通道。
音訊系統600 (例如左通道組合器660A)組合730左輸入通道610A及雙耳濾波器650A、650B、650C及650D之左輸出通道以產生一左組合通道。
音訊系統600 (例如右通道組合器660B)組合735右輸入通道610B及雙耳濾波器650A、650B、650C及650D之右輸出通道以產生一右組合通道。
音訊系統600 (例如子頻帶空間處理器630)藉由對左組合通道及右組合通道執行子頻帶空間處理來產生740一左空間增強通道及一右空間增強通道。例如，子頻帶空間處理器630自左通道組合器660A及右通道組合器660B接收左組合通道及右組合通道，且藉由調整左組合通道及右組合通道之中間分量及側分量之n個子頻帶之增益來產生空間增強通道。
音訊系統600 (例如串音消除處理器670)對來自子頻帶空間處理器630之左空間增強通道及右空間增強通道執行745一串音消除以產生一左串音消除通道及一右串音消除通道。
音訊系統600 (例如左通道組合器660C及右通道組合器660D)組合750來自串音消除處理器670之左串音消除通道與來自分頻器640之左低頻通道及來自高擱架式濾波器620之左中心通道以產生一左輸出通道，且組合來自串音消除處理器670之右串音消除通道與來自分頻器640之右低頻通道及來自高擱架式濾波器620之右中心通道以產生一右輸出通道。此外，音訊系統600 (例如輸出增益680)可將增益應用於左輸出通道及右輸出通道之各者。音訊系統600輸出包含左輸出通道690L及右輸出通道690R之一輸出音訊信號。
應注意，本文中所描述之系統及程序可體現於一嵌入式電子電路或電子系統中。系統及程序亦可體現於包含一或多個處理系統(例如一數位信號處理器)及一記憶體(例如程式化唯讀記憶體或可程式化固態記憶體)或一些其他電路系統(諸如一專用積體電路(ASIC)或場可程式化閘陣列(FPGA)電路)之一運算系統中。
圖8繪示根據一實施例之一電腦系統800之一實例。電腦系統800係實施一音訊系統之電路系統之一實例。繪示耦合至一晶片組804之至少一處理器802。晶片組804包含一記憶體控制器集線器820及一輸入/輸出(I/O)控制器集線器822。一記憶體806及一圖形配接器812耦合至記憶體控制器集線器820，且一顯示裝置818耦合至圖形配接器812。一儲存裝置808、鍵盤810、指標裝置814及網路配接器816耦合至I/O控制器集線器822。電腦800之其他實施例具有不同架構。例如，在一些實施例中，記憶體806直接耦合至處理器802。
儲存裝置808包含一或多個非暫時性電腦可讀儲存媒體，諸如一硬碟、光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、DVD或一固態記憶體裝置。記憶體806保存由處理器802使用之指令及資料。例如，記憶體806可儲存指令，指令在由處理器802執行時引起或組態處理器802執行本文中所討論之方法，諸如方法500或700。指標裝置814與鍵盤810組合使用以將資料輸入至電腦系統800中。圖形配接器812使影像及其他資訊顯示於顯示裝置818上。在一些實施例中，顯示裝置818包含用於接收使用者輸入及選擇之一觸控螢幕能力。網路配接器816將電腦系統800耦合至一網路。電腦800之一些實施例具有不同於圖8中所展示之組件及/或除圖8中所展示之組件之外的組件。例如，電腦系統800可為缺少一顯示裝置、鍵盤及其他組件之一伺服器。
電腦800經調適以執行用於提供本文中所描述之功能之電腦程式模組。如本文中所使用，術語「模組」係指用於提供指定功能之電腦程式指令及/或其他邏輯。因此，可以硬體、韌體及/或軟體實施一模組。在一實施例中，由可執行電腦程式指令形成之程式模組經儲存於儲存裝置808上，載入至記憶體806中，且由處理器802執行。
可實施一音訊系統之電路系統之其他實例可包含一專用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘陣列(FPGA)等等。 實例音訊系統及實例音訊處理程序
圖9繪示根據一實施例之一音訊系統900之一實例。除在組合成一左輸出通道990L及一右輸出通道990R之前對各左右通道對執行串音處理之外，音訊系統900類似於音訊系統200。將串音處理及子頻帶空間處理單獨應用於各左右通道對提供每「虛擬」揚聲器對進行唯一子頻帶空間處理及串音處理組態之機會。例如，一給定左右通道對之子頻帶空間處理可經組態以對信號中之空間分量給予更多或更少每頻帶強調以導致比其他通道對增大或減小之一感知空間「強度」。同樣地，針對一給定左右通道對，串音處理濾波及延遲參數可基於應用於該通道對之雙耳濾波來唯一組態以最大化感知效應。
音訊系統900接收包含一左輸入通道910A、一右輸入通道910B、一中心輸入通道910C、一低頻輸入通道9210D、一左環繞輸入通道910E、一右環繞輸入通道910F、一左環繞後輸入通道910G及一右環繞後輸入通道910H之一輸入音訊信號。左輸入通道910A及右輸入通道910B形成用於前揚聲器之一左右通道對。左環繞輸入通道910E及右環繞輸入通道910F形成另一左右通道對，且左環繞後輸入通道910G及右環繞後輸入通道910H形成另一左右通道對。此等其他左右通道對係周邊左右通道對。音訊系統900對左右通道對之各者執行子頻帶空間處理及串音消除之一或多者，且將輸出組合成左輸出通道990L及右輸出通道990R。
音訊系統900包含增益915A、915B、915C、915D、915E、915F、915G及915H、雙耳濾波器950A、950B、950C、950D、950E及950F、子頻帶空間處理器930A、930B及930C、串音消除處理器970A、970B及970C、一高擱架式濾波器920、一分頻器940、一左通道組合器960A、一右通道組合器960B及一輸出增益980。
增益915A至915H之各者可接收一各自輸入通道910A至910H，且可將一增益應用於一輸入通道910A至910H。增益915A至915H可不同以相對於彼此調整輸入通道之增益，或可相同。
雙耳濾波器應用於左右通道對之通道。增益915A耦合至雙耳濾波器950A，增益915B耦合至雙耳濾波器950B，增益915E耦合至雙耳濾波器950C，增益915F耦合至雙耳濾波器950D，增益915G耦合至雙耳濾波器950E，且增益915H耦合至雙耳濾波器950F。雙耳濾波器950A、950B、950C、950D、950E及950F之各者應用描述聽眾將自其感知輸入通道之聲音之目標源位置之一頭部相關傳遞函數(HRTF)。各雙耳濾波器接收一輸入通道且藉由應用調整與輸入通道相關聯之一角位置之一HRTF來產生一左及右輸出通道。角位置可包含在一X-Y「方位」平面中相對於聽眾140界定之一角度(如圖1中所展示)，且可進一步包含在Z軸上界定之一角度，諸如用於一立體混響信號或含有旨在呈現於相對於聽眾140之X-Y平面上方或下方之信號之一基於通道之格式。
例如，雙耳濾波器950A可基於左輸入通道910A與左揚聲器110L相對於前向軸之-30°至-45°之間的一角度相關聯來應用一濾波器。雙耳濾波器950B可基於右輸入通道910B與右揚聲器110R相對於前向軸之30°至45°之間的一角度相關聯來應用一濾波器。雙耳濾波器950C可基於左環繞輸入通道910E與左環繞揚聲器120L相對於前向軸之-90°至-110°之間的一角度相關聯來應用一濾波器。雙耳濾波器950D可基於右環繞輸入通道910F與右環繞揚聲器120R相對於前向軸之90°至110°之間的一角度相關聯來應用一濾波器。雙耳濾波器950E可基於左環繞後輸入通道910G與左環繞後揚聲器130L相對於前向軸之-135°至-150°相關聯來應用一濾波器。雙耳濾波器950F可基於右環繞後輸入通道910H與右環繞後揚聲器130R相對於前向軸之135°至150°之間的一角度相關聯來應用一濾波器。雙耳濾波器950A至950F之各者產生一左及右通道。
在一些實施例中，可略過對左輸入通道910A及右輸入通道910B之雙耳處理。此處，可自音訊系統900省略雙耳濾波器950A及950B。在一些實施例中，可完全略過雙耳處理以保持通道間頻譜均勻性。可自音訊系統900省略雙耳濾波器950A、950B、950C、950D、950E或950F之一或多者。
在一些實施例中，輸入音訊信號係界定一聲場之一與揚聲器無關之表示之一立體混響音訊信號。立體混響音訊信號可解碼為一環繞聲系統之一多通道音訊信號。通道可與包含聽眾上方或下方之位置之各個位置處之揚聲器位置相關聯。雙耳濾波器可應用於立體混響音訊信號之各解碼輸入通道以調整解碼輸音入訊通道之相關聯位置。
子頻帶空間處理器930之各者將子頻帶空間處理應用於一不同左右通道對。子頻帶空間處理器930A耦合至雙耳濾波器950A及950B之各者。子頻帶空間處理器930A自雙耳濾波器950A及950B之各者接收一左通道，將此等左通道組合成一組合左通道，且將一子頻帶空間處理應用於組合左通道。子頻帶空間處理器930A自雙耳濾波器950A及950B之各者接收一右通道，將此等右通道組合成一組合右通道，且將一子頻帶空間處理應用於組合右輸入通道。子頻帶空間處理器930A藉由增益調整一左輸入通道及一右輸入通道之中子頻帶分量及側子頻帶分量來對左輸入通道及右輸入通道執行子頻帶空間處理以產生左空間增強通道及右空間增強通道。
子頻帶空間處理器930B耦合至雙耳濾波器950C及950D之各者。子頻帶空間處理器930B自雙耳濾波器950C及950D之各者接收一左通道，將此等左通道組合成一組合左通道，且將子頻帶空間處理應用於組合左通道。子頻帶空間處理器930B自雙耳濾波器950C及950D之各者接收一右通道，將此等右通道組合成一組合右通道，且將子頻帶空間處理應用於組合右通道。子頻帶空間處理器930B藉由增益調整一左輸入通道及一右輸入通道之中子頻帶分量及側子頻帶分量來對左輸入通道及右輸入通道執行子頻帶空間處理以產生左空間增強通道及右空間增強通道。
子頻帶空間處理器930C耦合至雙耳濾波器950E及950F之各者。子頻帶空間處理器930C自雙耳濾波器950E及950F之各者接收一左通道，將此等左通道組合成一組合左通道，且將子頻帶空間處理應用於組合左通道。子頻帶空間處理器930C自雙耳濾波器950E及950F之各者接收一右通道，將此等右通道組合成一組合右通道，且將子頻帶空間處理應用於組合右通道。子頻帶空間處理器930C藉由增益調整一左輸入通道及一右輸入通道之中子頻帶分量及側子頻帶分量來對左輸入通道及右輸入通道執行子頻帶空間處理以產生左空間增強通道及右空間增強通道。
串音消除處理器970之各者將串音消除應用於一不同左右通道對。串音消除處理器970A耦合至子頻帶空間處理器930A，串音消除處理器970B耦合至子頻帶空間處理器930B，且串音消除處理器970C耦合至子頻帶空間處理器930C。
串音消除處理器970A自子頻帶空間處理器930A接收左空間增強通道及右空間增強通道，且將串音消除處理應用於左空間增強通道及右空間增強通道以產生左輸出通道及右輸出通道。此等左輸出通道及右輸出通道與在子頻帶空間處理及串音消除之後由左輸入通道910A及右輸入通道910B形成之左右通道對對應。
串音消除處理器970B自子頻帶空間處理器930B接收左空間增強通道及右空間增強通道，且將串音消除處理應用於左空間增強通道及右空間增強通道以產生左輸出通道及右輸出通道。此等左輸出通道及右輸出通道與在子頻帶空間處理及串音消除之後由左環繞輸入通道910E及右環繞輸入通道910F形成之左右通道對對應。
串音消除處理器970C自子頻帶空間處理器930C接收左空間增強通道及右空間增強通道，且將串音消除處理應用於左空間增強通道及右空間增強通道以產生左輸出通道及右輸出通道。此等左輸出通道及右輸出通道與在子頻帶空間處理及串音消除之後由左環繞後輸入通道910G及右環繞後輸入通道910H形成之左右通道對對應。
高擱架式濾波器920耦合至增益915C。高擱架式濾波器920接收中心輸入通道910C，且應用一高頻擱架或峰值濾波器。高擱架式濾波器920可衰減或放大高於一轉角頻率之頻率。在一些實施例中，高擱架式濾波器920由一750 Hz轉角頻率、一+3 dB增益及0.8 Q因數界定。高擱架式濾波器920 (諸如)藉由將中心輸入通道分離成兩個單獨左中心通道及右中心通道來產生一左中心通道及右中心通道作為輸出。在一些實施例中，略過或自音訊系統900省略高擱架式濾波器920。
分頻器940耦合至增益915D。分頻器940接收低頻輸入通道910D，且將低頻輸入通道910D分離成左低頻通道及右低頻通道。
左通道組合器960A及右通道組合器960B各耦合至串音消除處理器970A、串音消除處理器970B、串音消除處理器970C、高擱架式濾波器920及分頻器940。左通道組合器960A接收自串音消除處理器970A、串音消除處理器970B、串音消除處理器970C、高擱架式濾波器920及分頻器940之各者輸出之左通道，且將此等左通道組合成一左輸出通道。右通道組合器960B接收自串音消除處理器970A、串音消除處理器970B、串音消除處理器970C、高擱架式濾波器920及分頻器940之各者輸出之右通道，且將此等右通道組合成一右輸出通道。
輸出增益980耦合至左通道組合器960A及960B。輸出增益980將一增益應用於來自左通道組合器960A之左輸出通道，且將一增益應用於來自右通道組合器960B之右輸出通道。輸出增益980可將相同增益應用於左輸出通道及右輸出通道，或可應用不同增益。輸出增益980輸出表示音訊系統900之輸出信號之通道之左輸出通道990L及右輸出通道990R。
圖10繪示根據一實施例之一音訊系統1000之一實例。音訊系統1000類似於音訊系統900，但與音訊系統900之不同處至少在於：在子頻帶空間處理之後且在對左右通道對之一或多者進行串音消除處理之前應用雙耳濾波器。
音訊系統1000包含增益915A、915B、915C、915D、915E、915F、915G及915H、子頻帶空間處理器930A、930B及930C、串音消除處理器970A、970B及970C、高擱架式濾波器920、分頻器940、左通道組合器960A、右通道組合器960B及輸出增益980。音訊系統1000進一步包含雙耳濾波器1050A、1050B、1050C、1050D、1050E及1050F。
雙耳濾波器1050A及1050B耦合至子頻帶空間處理器930A及串音消除處理器970A。雙耳濾波器1050A及1050B在子頻帶空間處理之後且在串音消除處理之前將雙耳濾波應用於包含左輸入通道910A及右輸入通道910B之左右通道對。在一些實施例中，可略過或自音訊系統1000排除雙耳濾波器1050A及1050B。
音訊系統100將類似子頻帶空間處理、雙耳濾波及串音消除處理應用於周邊左右通道對之各者。為處理包含左環繞輸入通道910E及右環繞輸入通道910F之左右通道對，將雙耳濾波器1050C及1050D耦合至子頻帶空間處理器930B及串音消除處理器970B。為處理包含左環繞後輸入通道910G及右環繞後輸入通道910H之左右通道對，將雙耳濾波器1050E及1050F耦合至子頻帶空間處理器930C及串音消除處理器970C。
在一些實施例中，串音消除處理器970A、970B及970C可各為一串音模擬處理器。一串音模擬處理器產生具有一增加串音效應之串音模擬通道，而非產生串音消除通道。
圖11繪示根據一實施例之利用圖9中所展示之音訊系統900或圖10中所展示之音訊信號1000來增強一音訊信號之一方法1100之一實例。在一些實施例中，方法1100可包含不同及/或額外步驟，或一些步驟可依不同順序。下文將參考音訊系統900更詳細討論方法1100。
音訊系統900接收1105包含左右通道對之一多通道輸入音訊信號。多通道音訊信號可為包含多個左右通道對之一環繞聲音訊信號。例如，一左輸入通道、一右輸入通道可形成一第一左右通道對，且至少一左周邊輸入通道及至少一右周邊輸入通道可形成另一左右通道對。多通道輸入信號可包含用於周邊輸入通道之多個左右通道對。例如，左環繞輸入通道910E及910F形成一環繞對，且左環繞後輸入通道910G及右環繞後輸入通道910H形成一後環繞對。多通道音訊信號可進一步包含中心輸入通道及低頻輸入通道。
音訊系統900 (例如增益915A至915H)將增益應用1110於多通道輸入音訊信號之通道。增益915A至915H可變動以控制特定輸入通道對由音訊系統900產生之輸出信號之貢獻。
音訊系統900 (例如雙耳濾波器950A至950F)將一雙耳濾波器應用1115於多通道輸入音訊信號之左右通道對之各者。針對各通道，雙耳濾波器調整與通道關聯之一角位置。在一些實施例中，將雙耳濾波器應用於周邊左右通道對，但不應用於包含左輸入通道及右輸入通道之左右通道對。
音訊系統900 (例如子頻帶空間處理器930A、930B及930C)將子頻帶空間處理應用1120於各左右通道對以產生空間增強通道。例如，子頻帶空間處理器930A將子頻帶空間處理應用於包含左輸入通道910A及右輸入通道910B之左右通道對以產生空間增強通道。子頻帶空間處理包含增益調整左輸入通道910A及右輸入通道910B之中間分量及側分量。
亦將子頻帶空間處理應用於周邊通道之左右通道對之至少一者。例如，子頻帶空間處理器930B將子頻帶空間處理應用於包含左環繞輸入通道910E及右環繞輸入通道910F之左右通道對以產生空間增強通道。子頻帶空間處理包含增益調整左環繞輸入通道910E及右環繞輸入通道910F之中間分量及側分量。子頻帶空間處理器930C將子頻帶空間處理應用於包含左環繞後輸入通道910G及右環繞後輸入通道910H之左右通道對以產生空間增強通道。子頻帶空間處理包含增益調整左環繞後輸入通道910G及右環繞後輸入通道910H之中間分量及側分量。因而，產生左右通道對之各者之空間增強通道。
在一些實施例中，在雙耳濾波之前執行各左右通道對之子頻帶空間處理，如圖10中針對音訊信號1000所展示。此處，將自子頻帶空間處理器930A、930B及930C輸出之左空間增強通道及右空間增強通道之各者輸入至一雙耳濾波器。
音訊系統900 (例如串音消除處理器970A、970B及970C)將串音處理應用1125於各左右通道對以產生串音處理通道。串音處理可包含串音消除或串音模擬。就串音消除而言，串音處理通道包含串音消除通道。就串音模擬而言，串音處理通道包含串音模擬通道。串音消除可用於揚聲器輸出且串音模擬可用於耳機輸出。針對各左右通道對，串音處理可包含將一濾波器、時間延遲及增益應用於空間增強通道之至少一者以產生串音處理通道。在一些實施例中，可在對各左右通道對進行子頻帶空間處理之前對各左右通道對執行串音處理。
音訊系統900 (例如左通道組合器960A及右通道組合器960B)自串音處理通道產生1130一左輸出通道及一右輸出通道。例如，左通道組合器960A組合來自串音消除處理器970A、970B及970C之各者之串音處理通道之左通道以產生左輸出通道，且右通道組合器960B組合來自串音消除處理器970A、970B及970C之各者之串音處理通道之右通道以產生右輸出通道。
左通道組合器960A可進一步組合左通道與一左低頻通道及一左中心通道以產生左輸出通道。右通道組合器960B可進一步組合右通道與一右低頻通道及一右中心通道以產生右輸出通道。音訊系統900 (例如高擱架式濾波器920)將一高擱架式濾波器應用於多通道輸入音訊信號之中心輸入通道以產生左中心通道及右中心通道。音訊系統900 (例如分頻器940)分離至多通道輸入音訊信號之中心輸入通道中之低頻輸入通道以產生左低頻通道及右低頻通道。
圖12繪示根據一實施例之一串音模擬處理器1200之一實例。當串音處理係串音模擬時，可在一音訊系統中使用串音模擬處理器1200來替代一串音消除處理器。串音模擬處理器1200可用於在頭戴式揚聲器上提供一似揚聲器收聽體驗。
串音模擬處理器1200包含一左頭影低通濾波器1202、一左頭影高通濾波器1204、一左串音延遲1210及一左頭影增益1224以處理一左通道(例如左空間增強通道EL )。串音模擬處理器1200進一步包含一右頭影低通濾波器1206、一右頭影高通濾波器1208、一右串音延遲1212及一右頭影增益1226以處理一右通道(例如右空間增強通道ER )。
左頭影低通濾波器1202及左頭影高通濾波器1204各應用模型化信號在通過聽眾之頭部之後的頻率回應之一調變。左串音延遲1210應用表示由一對側聲音分量相對於一同側聲音分量橫過之跨耳距離之一時間延遲。可基於經驗實驗來產生頻率回應以判定藉由聽眾之頭部之聲波調變之頻率相依特性。在一些實施例中，可在左頭影低通濾波器1202及左頭影高通濾波器1204之前應用左串音延遲1210。左頭影增益1224應用一增益以產生左串音模擬通道OL 。
右頭影低通濾波器1206及右頭影高通濾波器1208各應用模型化信號在通過聽眾之頭部之後的頻率回應之一調變。右串音延遲1212應用表示由一對側聲音分量相對於一同側聲音分量橫過之跨耳距離之一時間延遲。可基於經驗實驗來產生頻率回應以判定藉由聽眾之頭部之聲波調變之頻率相依特性。在一些實施例中，可在右頭影低通濾波器1206及右頭影高通濾波器1208之前應用右串音延遲1212。右頭影增益1226應用一增益以產生右串音模擬通道OL 。
可依不同順序執行對左通道及右通道之各者應用頭影低通濾波器、頭影高通濾波器、串音延遲及頭影增益，且可跳過此等級之一或多者。在左通道及右通道上使用低通濾波器及高通濾波器兩者可導致透過聽眾之頭部之頻率回應之一更準確模型。 額外考量
所揭示之組態可包含諸多益處及/或優點。例如，可在保持或增強聲場之一空間感時將一多通道輸入信號輸出至立體聲揚聲器。可在無需昂貴多揚聲器聲音系統之情況下(諸如在行動裝置、聲棒或智慧型揚聲器上)達成一高品質收聽體驗。
在閱讀本發明之後，熟習技術者將根據本文中之揭示原理瞭解額外替代實施例。因此，儘管已繪示及描述特定實施例及應用，但應瞭解，所揭示之實施例不受限於本文中所揭示之精確建構及組件。熟習技術者將明白，可在不背離本文中所描述之範疇的情況下對本文中所揭示之方法及設備之配置、操作及細節作出各種修改、改變及變動。
本文中所描述之步驟、操作或程序之任何者可利用一或多個硬體或軟體模組單獨或與其他裝置組合執行或實施。在一實施例中，利用包括含有電腦程式碼之一電腦可讀媒體(例如非暫時性電腦可讀媒體)之一電腦程式產品來實施一軟體模組，電腦程式碼可由一電腦處理器執行以執行所描述之任何或所有步驟、操作或程序。
100:環繞立體聲音訊再現系統 110L:左揚聲器 110R:右揚聲器 115:中心揚聲器 120L:左環繞揚聲器 120R:右環繞揚聲器 125:副低音揚聲器 130L:左環繞後揚聲器 130R:右環繞後揚聲器 140:聽眾 200:音訊系統 210A:左輸入通道 210B:右輸入通道 210C:中心輸入通道 210D:低頻輸入通道 210E:左環繞輸入通道 210F:右環繞輸入通道 210G:左環繞後輸入通道 210H:右環繞後輸入通道 215A至215H:增益 220:高擱架式濾波器 230:子頻帶空間處理器 230A:子頻帶空間處理器 230B:子頻帶空間處理器 230C:子頻帶空間處理器 240:分頻器 250A至250D:雙耳濾波器 260A:左通道組合器 260B:右通道組合器 260C:左通道組合器 260D:右通道組合器 270:串音消除處理器 280:輸出增益 290L:左輸出通道 290R:右輸出通道 312:L/R轉M/S轉換器 322:全域中增益 324:全域側增益 326:M/S轉L/R轉換器 340:空間頻帶分頻器 345:空間頻帶處理器 350:空間頻帶組合器 362:中等化(EQ)濾波器 362(1)至362(4):中EQ濾波器 364:側EQ濾波器 364(1)至364(4):側EQ濾波器 410:帶內帶外分頻器 420:反相器 422:反相器 430:對側估計器 432:濾波器 434:放大器 436:延遲單元 440:對側估計器 442:濾波器 444:放大器 446:延遲單元 450:組合器 452:組合器 460:帶內帶外組合器 500:方法 505:接收多通道輸入音訊信號 510:將增益應用於多通道輸入音訊信號之通道 515:藉由對左輸入通道及右輸入通道執行子頻帶空間處理來產生一左空間增強通道及一右空間增強通道 520:藉由對左周邊輸入通道及右周邊輸入通道執行子頻帶空間處理來產生一左空間增強周邊通道及一右空間增強周邊通道 525:將一雙耳濾波器應用於左空間增強周邊通道及右空間增強周邊通道之各者 530:將一高擱架式濾波器應用於中心輸入通道以產生一左中心通道及一右中心通道 535:將一低頻輸入通道分離成左低頻通道及右低頻通道 540:組合左空間增強通道與雙耳濾波器之左輸出通道以產生一左組合通道 545:組合右空間增強通道與雙耳濾波器之右輸出通道以產生一右組合通道 550:對左組合通道及右組合通道執行串音消除以產生一左串音消除通道及一右串音消除通道 555:組合左串音消除通道與左低頻通道及左中心通道以產生一左輸出通道，且組合右串音消除通道與右低頻通道及右中心通道以產生一右輸出通道 600:音訊系統 610A:左輸入通道 610B:右輸入通道 610C:中心輸入通道 610D:低頻輸入通道 610E:左環繞輸入通道 610F:右環繞輸入通道 610G:左環繞後輸入通道 610H:右環繞後輸入通道 615A至615H:增益 620:高擱架式濾波器 630:子頻帶空間處理器 640:分頻器 650:雙耳濾波器 650A至650D:雙耳濾波器 660A:左通道組合器 660B:右通道組合器 660C:左通道組合器 660D:右通道組合器 670:串音消除處理器 680:輸出增益 690L:左輸出通道 690R:右輸出通道 700:方法 705:接收多通道輸入音訊信號 710:將增益應用於多通道輸入音訊信號之通道 715:將一雙耳濾波器應用於左周邊通道及右周邊通道之各者 720:將一高擱架式濾波器應用於一中心輸入通道以產生一左中心通道及一右中心通道 725:將一低頻輸入通道分離成一左低頻通道及一右低頻通道 730:組合左輸入通道與雙耳濾波器之左輸出通道以產生一左組合通道 735:組合右輸入通道與雙耳濾波器之右輸出通道以產生一右組合通道 740:藉由對左組合通道及右組合通道執行子頻帶空間處理來產生一左空間增強通道及一右空間增強通道 745:對組合左通道及組合右通道執行串音消除以產生一左串音消除通道及一右串音消除通道 750:組合左串音消除通道與左低頻通道及左中心通道以產生一左輸出通道，且組合右串音消除通道與右低頻通道及右中心通道以產生一右輸出通道 800:電腦系統/電腦 802:處理器 804:晶片組 806:記憶體 808:儲存裝置 810:鍵盤 812:圖形配接器 814:指標裝置 816:網路配接器 818:顯示裝置 820:記憶體控制器集線器 822:輸入/輸出(I/O)控制器集線器 900:音訊系統 910A:左輸入通道 910B:右輸入通道 910C:中心輸入通道 910D:低頻輸入通道 910E:左環繞輸入通道 910F:右環繞輸入通道 910G:左環繞後輸入通道 910H:右環繞後輸入通道 915A至915H:增益 920:高擱架式濾波器 930:子頻帶空間處理器 930A:子頻帶空間處理器 930B:子頻帶空間處理器 930C:子頻帶空間處理器 940:分頻器 950A至950F:雙耳濾波器 960A:左通道組合器 960B:右通道組合器 970:串音消除處理器 970A:串音消除處理器 970B:串音消除處理器 970C:串音消除處理器 980:輸出增益 990L:左輸出通道 990R:右輸出通道 1000:音訊系統 1050A至1050F:雙耳濾波器 1100:方法 1105:接收包含左右通道對之多通道輸入音訊信號 1110:將增益應用於多通道輸入音訊信號之通道 1115:將一雙耳濾波器應用於多通道輸入音訊信號之左右通道對之各者 1120:將子頻帶空間處理應用於各左右通道對以產生空間增強通道 1125:將串音處理應用於各左右通道對以產生串音處理通道 1130:自串音處理通道產生一左輸出通道及一右輸出通道 1200:串音模擬處理器 1202:左頭影低通濾波器 1204:左頭影高通濾波器 1206:右頭影低通濾波器 1208:右頭影高通濾波器 1210:左串音延遲 1212:右串音延遲 1224:左頭影增益 1226:右頭影增益 E:輸入音訊信號 EL:左空間增強通道/輸入通道/左增強補償通道 EL,In:左帶內通道 EL,In':反相帶內通道 EL,Out:左帶外通道 Em:增強非空間分量 ER:右空間增強通道/輸入通道/右增強補償通道 ER,In:右帶內通道 ER,In':反相帶內通道 ER,Out:右帶外通道 Es:增強空間分量 OL:左輸出通道/左串音模擬通道 OR:右輸出通道/右串音模擬通道 SL:左對側消除分量 SR:右對側消除分量 UL:左帶內補償通道 UR:右帶內補償通道 XL:左輸入通道 Xm:非空間分量 XR:右輸入通道 Xs:空間分量
圖1繪示根據一實施例之一環繞立體聲音訊再現系統之一實例。
圖2繪示根據一實施例之一音訊系統之一實例。
圖3繪示根據一實施例之一子頻帶空間處理器之一實例。
圖4繪示根據一實施例之一串音消除處理器之一實例。
圖5繪示根據一實施例之利用圖2中所展示之音訊系統來增強一音訊信號之一方法之一實例。
圖6繪示根據一實施例之一音訊系統之一實例。
圖7繪示根據一實施例之利用圖6中所展示之音訊系統來增強一音訊信號之一方法之一實例。
圖8繪示根據一實施例之一電腦系統之一實例。
圖9繪示根據一實施例之一音訊系統之一實例。
圖10繪示根據一實施例之一音訊系統之一實例。
圖11繪示根據一實施例之利用圖9或圖10中所展示之音訊系統來增強一音訊信號之一方法之一實例。
圖12繪示根據一實施例之一串音模擬處理器之一實例。
200:音訊系統
210A:左輸入通道
210B:右輸入通道
210C:中心輸入通道
210D:低頻輸入通道
210E:左環繞輸入通道
210F:右環繞輸入通道
210G:左環繞後輸入通道
210H:右環繞後輸入通道
215A至215H:增益
220:高擱架式濾波器
230A:子頻帶空間處理器
230B:子頻帶空間處理器
230C:子頻帶空間處理器
240:分頻器
250A至250D:雙耳濾波器
260A:左通道組合器
260B:右通道組合器
260C:左通道組合器
260D:右通道組合器
270:串音消除處理器
280:輸出增益
290L:左輸出通道
290R:右輸出通道

Claims (33)

  1. 一種用於處理一音訊信號之系統，其包括： 一電路系統，其經組態以： 接收界定一聲場之一與揚聲器無關（speaker-independent）之表示之該音訊信號； 將該音訊信號解碼為包含經解碼通道之一多通道音訊信號，每個經解碼通道對應至一揚聲器位置，該揚聲器位置具有包括於一Z軸中界定之一角度之一角位置，該Z軸界定一收聽位置之一X-Y方位平面（azimuthal plane）上方及下方之位置； 將一雙耳（binaural）處理應用至一經解碼通道以產生一雙耳處理通道，該雙耳處理包括一頭部相關傳遞函數(HRTF)，該HRTF調整包括該經解碼通道之該Z軸中經界定之該角度之該角位置；及 將一串音（crosstalk）處理應用至該雙耳處理通道以產生左及右輸出通道。
  2. 如請求項1之系統，其中該音訊信號包括一立體混響（ambisonics）信號。
  3. 如請求項1之系統，其中該經解碼通道之該Z軸中經界定之該角度界定該收聽位置上方之一位置。
  4. 如請求項1之系統，其中該經解碼通道之該Z軸中經界定之該角度界定該收聽位置下方之一位置。
  5. 如請求項1之系統，其中該經解碼通道包括一左通道或一右通道之一者。
  6. 如請求項1之系統，其中該經解碼通道包括一周邊（peripheral）通道。
  7. 如請求項1之系統，其中該經解碼通道包括一頭頂（overhead）通道。
  8. 如請求項1之系統，其中該經解碼通道包括一後中心（rear-center）通道。
  9. 如請求項1之系統，其中該電路系統進一步經組態以過濾（filter）一中間分量及該經解碼通道之一左右通道對之一側分量。
  10. 如請求項1之系統，其中該串音處理包括一串音模擬。
  11. 如請求項1之系統，其中該串音處理包括一串音消除。
  12. 一種用於處理一音訊信號之方法，其包括藉由一電路系統以： 接收界定一聲場之一與揚聲器無關之表示之該音訊信號； 將該音訊信號解碼為包含經解碼通道之一多通道音訊信號，每個經解碼通道對應至一揚聲器位置，該揚聲器位置具有包括於一Z軸中界定之一角度之一角位置，該Z軸界定一收聽位置之一X-Y方位平面上方及下方之位置； 將一雙耳處理應用至一經解碼通道以產生一雙耳處理通道，該雙耳處理包括一頭部相關傳遞函數(HRTF)，該HRTF調整包括該經解碼通道之該Z軸中經界定之該角度之該角位置；及 將一串音處理應用至該雙耳處理通道以產生左及右輸出通道。
  13. 如請求項12之方法，其中該音訊信號包括一立體混響信號。
  14. 如請求項12之方法，其中該經解碼通道之該Z軸中經界定之該角度界定該收聽位置上方之一位置。
  15. 如請求項12之方法，其中該經解碼通道之該Z軸中經界定之該角度界定該收聽位置下方之一位置。
  16. 如請求項12之方法，其中該經解碼通道包括一左通道或一右通道之一者。
  17. 如請求項12之方法，其中該經解碼通道包括一周邊通道。
  18. 如請求項12之方法，其中該經解碼通道包括一頭頂通道。
  19. 如請求項12之方法，其中該經解碼通道包括一後中心通道。
  20. 如請求項12之方法，其進一步包括過濾一中間分量及該經解碼通道之一左右通道對之一側分量。
  21. 如請求項12之方法，其中該串音處理包括一串音模擬。
  22. 如請求項12之方法，其中該串音處理包括一串音消除。
  23. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存程式碼，該程式碼在藉由一處理器執行時引起該處理器： 接收界定一聲場之一與揚聲器無關之表示之一音訊信號； 將該音訊信號解碼為包含經解碼通道之一多通道音訊信號，每個經解碼通道對應至一揚聲器位置，該揚聲器位置具有包括於一Z軸中界定之一角度之一角位置，該Z軸界定一收聽位置之一X-Y方位平面上方及下方之位置； 將一雙耳處理應用至一經解碼通道以產生一雙耳處理通道，該雙耳處理包括一頭部相關傳遞函數(HRTF)，該HRTF調整包括該經解碼通道之該Z軸中經界定之該角度之該角位置；及 將一串音處理應用至該雙耳處理通道以產生左及右輸出通道。
  24. 如請求項23之電腦可讀媒體，其中該音訊信號包括一立體混響信號。
  25. 如請求項23之電腦可讀媒體，其中該經解碼通道之該Z軸中經界定之該角度界定該收聽位置上方之一位置。
  26. 如請求項23之電腦可讀媒體，其中該經解碼通道之該Z軸中經界定之該角度界定該收聽位置下方之一位置。
  27. 如請求項23之電腦可讀媒體，其中該經解碼通道包括一左通道或一右通道之一者。
  28. 如請求項23之電腦可讀媒體，其中該經解碼通道包括一周邊通道。
  29. 如請求項23之電腦可讀媒體，其中該經解碼通道包括一頭頂通道。
  30. 如請求項23之電腦可讀媒體，其中該經解碼通道包括一後中心通道。
  31. 如請求項23之電腦可讀媒體，其中該程式碼進一步引起該處理器過濾一中間分量及該經解碼通道之一左右通道對之一側分量。
  32. 如請求項23之電腦可讀媒體，其中該串音處理包括一串音模擬。
  33. 如請求項23之電腦可讀媒體，其中該串音處理包括一串音消除。
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