将多声道音频信号转换为双声道音频信号的方法和设备技术

描述了一种用于将n声道音频信号(L，R，Ls，Rs)转换为双声道音频信号(Ro，Lo)的方法，其中n为大于等于4的整数，所述方法包括如下步骤：通过下列各项的组合生成双声道音频信号中的任一个，即右(Ro)或左(Lo)：相同侧(右或左)的n声道音频信号的前(R，L)和后(Rs，Ls)信号分量，以及另一侧(左或右)的n声道音频信号的前(L，R)信号分量，以及基于n的项。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将多声道音频信号转换为双声道音频信号的方法和设备
本专利技术涉及将多声道音频信号转换为双声道音频信号的方法和设备。
技术介绍
将多声道音频信号转换为双声道信号的技术是已知的，并且通常称为下混频技术。利用下混频，可以通过具有两个声道和两个扬声器箱的普通立体声装备重现原始的多声道音频信号。总之，已知的下混频技术不允许听者识别声音的物理起源，这通常是利用多声道重现系统重现原始的多声道信号来实现。公知的多声道音频信号的示例是所谓的环绕声音系统。除了两个前立体声声道L和R之外，声道环绕表示还包括一个附加的前中央声道C和两个环绕后声道Ls、Rs。在记录阶段，麦克风的物理布置例如如图1中所示。五个麦克风mL、mR、mC、mLs和mRs被安置在录音室中。如上述被分别指示的，麦克风生成环绕声音频信号L、R、C、Ls和Rs。例如如图2中所示，在重现期间向位于听音室中的相应扬声器供应那些环绕信号。如已知的，通过对原始信号执行线性组合来进行把原始的环绕信号（L、R、C、Ls和Rs）下混频成立体声信号（、），例如如下述公式给出的：其中，和是常数，例如都等于0.5。通过相同侧的前和后信号以及中央声道C的线性组合给出两个立体声信号、中的每一个。参见图3，所述和信号被供应给用于向听者重现的立体声扬声器布置的左和右扬声器。这样，安置在位置P1的听者感知到（伪）环绕感觉，即使所述环绕声信号由两个扬声器L和R以下混频形式重现。现在让我们假设如下情形：在该情形中，例如五声道记录由起源于两个说话者的声音构成，一个说话者（S1）站在靠近mLs麦克风的位置，并且另一说话者（S2）站在靠近mL麦克风的位置，如图1中所示。这些声音有一个级别，使得两个右侧麦克风mR、mRs不会感知到有价值的贡献。通过经由立体声扬声器布置来重现这个记录，并且在根据上面描述的已知技术进行下混频之后，由左扬声器L重现所有来自mLs和mL麦克风的音频信号，并且可能发生两个说话者没有正确的（单独）定位的情况。换句话说，由位于mLs麦克风和mL麦克风的两个说话者产生的声音信号现在由左扬声器L进行重现，并且听者感知到两个人像是位于左扬声器的位置。通过这个具体的示例，示出了存在多种情形，其中下混频音频信号不允许听者在说话者的位置之间进行区分，并且因此不允许维持声音源之间的关于他们的原始位置的相对虚拟位置。这更具体地在如下情形中适用：其中，在生成/记录阶段中，声音源被定位成仅靠近一侧的前和后拾取装置。另一个有问题的情形可能发生在说话者从一个麦克风的位置走到另一个麦克风的位置的情况下。在已知的下混频系统中不能感知到该运动。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的是提供一种用于将多声道音频信号转换为双声道音频信号的方法和设备，克服上述问题。根据权利要求1，本专利技术的一个目的是一种用于将n声道音频信号（L，R，Ls，Rs）转换为双声道音频信号（Ro，Lo）的方法，其中n为大于等于4的整数，所述方法包括如下步骤：通过下列各项的组合生成双声道音频信号中的任一个，即右（Ro）或左（Lo）：-相同侧（右或左）的n声道音频信号的前（R，L）和后（Rs，Ls）信号分量，以及-另一侧（左或右）的n声道音频信号的前（L，R）信号分量，以及-基于n的项。优选地在该方法中，在组合中，另一侧的n声道音频信号的所述前（L，R）信号分量乘以因子，＜1，优选地是在范围[0，0.5]内，更优选地等于0.25。优选地在该方法中，通过下列各项的组合生成双声道音频信号中的另一个，即左（Lo）或右（Ro）：-相同侧（左或右）的n声道音频信号的前（R，L）和后（Ls，Rs）信号分量，所述前（R，L）信号分量乘以因子，以及-所述基于n的项。本专利技术的另一目的是一种被配置为实现上述方法设备。本专利技术的又一个目的是提供一种用于将n声道音频信号（L，R，Ls，Rs）转换为双声道立体声音频信号（Ro，Lo）的设备，其中n为大于等于4的整数，所述设备包括：-用于接收n声道音频信号的输入，-用于将n声道音频信号转换为双声道立体声音频信号（Lo，Ro）的下混频单元，-用于供应双声道立体声音频信号的输出，其特征在于：所述下混频单元被适配成以下述方式生成所述立体声音频信号的右侧声道分量（Ro）：，其中，R和L是四声道音频信号的前右和前左信号分量，Rs是所述四声道音频信号的后右环绕信号分量，和是小于1的乘法因子，是小于等于1的乘法因子，并且A(n)是基于n的等式。本专利技术的再一个目的是提供一种用于将n声道音频信号（L，R，Ls，Rs）转换为双声道立体声音频信号的设备，其中n为大于等于4的整数，所述设备包括：-用于接收n声道音频信号的输入，-用于将n声道音频信号转换为双声道立体声音频信号（Lo，Ro）的下混频单元，-用于供应双声道立体声音频信号的输出，其特征在于：所述下混频单元被适配成以下述方式临时地生成所述立体声音频信号的左侧声道分量（Lo）：，其中，R和L是四声道音频信号的前右和前左信号分量，Ls是所述四声道音频信号的后左环绕信号分量，和是小于1的乘法因子，是小于等于1的乘法因子，并且B(n)是基于n的等式。这些和另外的目的借助于用于将多声道音频信号转换为双声道音频信号的设备和方法来实现，如在所附权利要求中所描述的，所附权利要求形成本描述的必不可少的部分。附图说明根据下面的详细描述本专利技术将变得完全清楚，该详细描述仅仅通过举例和非限制性的示例的方式给出，参考所附的绘制的图阅读，其中：图1示出了用于记录环绕声信号的五个麦克风的布置的示例；图2示出了用于重现环绕声音信号的五个扬声器的布置的示例；图3示出了用于重现双声道声音的两个扬声器的布置的示例，其中虚拟存在利用本专利技术获得的另外的声音源；图4、5和6分别示出了图1、2和3的等同情形，其中存在七个麦克风和扬声器以及附加的声音源；图7、8和9示出了根据本专利技术的设备的实施例的示例的框图。在图中，相同的参考数字和字母指定相同的或功能上等同的部分。具体实施方式下面将描述本专利技术的方法的实施例的一些具体的非限制性的示例。本专利技术的第一实施例主要适用于如上面描述的情形的情形中，参照图1和2，其中，在上面已经提到的，L、R、C、Ls和Rs分别是多声道音频信号的前左、前右、中央、后左和后右分量。在这种情况下，我们具有一个有n＝5个输入声道的输入多声道音频信号。值得注意的是，通常输入信号并不一定需要是麦克风信号。他们可以通过能够生成多声道（环绕）信号的任意器件来提供，例如混音台、计算机/人工生成的内容（室内仿真工具等）、一般的重放器件等。根据本专利技术，下面用于下混频过程的公式适用，其中，修改了双立体声信号中的一个，例如Ro：其中，和是下混频音频信号的左和右分量。和是如上面所描述那些的常数，是一个常数，优选地基本小于0.5。和的可能范围将是[0，1]，而-3dB＝0.707945……是优选的。的可能范围将是[0，0.5]，其中，0.25是优选的。优选地，信号也按下述方式进行修改：其中，优选地，≤1，更优选地。这里引入用于把由下混频信号生成的声音的全局水平近似为多声道环绕信号的全局水平。这样，（仅仅）由左扬声器来重现由位于mLs麦克风处的说话者（此后被定义为第一说话者S1）生成的声音信号。听者因此感知到第一说话者为位于左扬声器L的位置处，本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将n声道音频信号(L，R，Ls，Rs)转换为双声道音频信号(Ro，Lo)的方法，其中n为大于等于4的整数，所述方法包括如下步骤：通过下列各项的组合生成双声道音频信号中的任一个，即右(Ro)或左(Lo)：‑相同侧(右或左)的n声道音频信号的前(R，L)和后(Rs，Ls)信号分量，以及‑另一侧(左或右)的n声道音频信号的前(L，R)信号分量，以及‑基于n的项，并且其中，在所述组合中，所述另一侧的n声道音频信号的所述前(L，R)信号分量乘以因子δ，δ＜1，δ优选地是在范围[0，0.5]内，更优选地等于0.25，并且其中，通过下列各项的组合生成双声道音频信号中的另一个，即左(Lo)或右(Ro)：‑相同侧(左或右)的n声道音频信号的前(L，R)和后(Ls，Rs)信号分量，所述前(L，R)信号分量优选地乘以因子η，以及‑所述基于n的项，其中η基本上等于1‑δ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.26 IT TO2012A0000671.用于将n声道音频信号（L，R，Ls，Rs）转换为双声道音频信号（Ro，Lo）的方法，其中n为大于等于4的整数，所述方法包括如下步骤：通过下列各项的组合生成双声道音频信号中的任一个，即右（Ro）或左（Lo）音频信号：-相同侧（右或左）的n声道音频信号的前（R，L）和后（Rs，Ls）信号分量，以及-另一侧（左或右）的n声道音频信号的前（L，R）信号分量，以及-基于n的项，并且其中，在所述组合中，所述另一侧的n声道音频信号的所述前（L，R）信号分量乘以因子，＜1，并且其中，通过下列各项的组合生成双声道音频信号中的另一个，即左（Lo）或右（Ro）：-相同侧（左或右）的n声道音频信号的前（L，R）和后（Ls，Rs）信号分量，所述前（L，R）信号分量乘以因子，以及-基于n的项，其中基本上等于。2.如权利要求1所述的方法，其中在范围[0，0.5]内。3.如权利要求2所述的方法，其中等于0.25。4.用于将n声道音频信号（L，R，Ls，Rs）转换为双声道音频信号（Ro，Lo）的设备，其中n为大于等于4的整数，所述设备包括用于通过下列各项的组合生成双声道音频信号中的任一个，即右（Ro）或左（Lo）音频信号的装置：-相同侧（右或左）的n声道音频信号的前（R，L）和后（Rs，Ls）信号分量，以及-另一侧（左或右）的n声道音频信号的前（L，R）信号分量，以及-基于n的项，并且其中，用于生成的所述装置被进一步适配成把所述另一侧的n声道音频信号的所述前（L，R）信号分量乘以因子，＜1，并且其中，用于生成的所述装置被进一步适配成通过下列各项的组合生成双声道音频信号中的另一个，即左（Lo）或右（Ro）音频信号：-相同侧（左或右）的n声道音频信号的前（L，R）和后（Ls，Rs）信号分量，所述前（L，R）信号分量乘以因子，以及-基于n的项，并且其中基本上等于。5.如权利要求4所述的设备，其中在范围[0，0.5]内。6.如权利要求5所述的设备，其中等于0.25。7.如权利要求4所述的用于将n声道音频信号（L，R，Ls，Rs）转换为双声道音频信号（Ro，Lo）的设备，其中n为大于等于4的整数，所述设备包括：-用于接收n声道音频信号的输入，-用于将n声道音频信号转换为双声道立体声音频信号（Lo，Ro）的下混频单元，-用于供应双声道立体声音频信号的输出，其特征在于：所述下混频单元被适配成以下述方式生成所述立体声音频信号的右侧声道分量（Ro）：，其中，R和L是四声道音频信号的前右和前左信号分量，Rs是所述四声道音频信号的后右环绕信号分量，和是小于1的乘法因子，是小于等于1的乘法因子，并且A(n)是基于n的等式。8.如权利要求4所述的用于将n声道音频信号（L，R，Ls，Rs）转换为双声道音频信号的设备，其中n为大于等于4的整数，所述设备包括：-用于接收n声道音频信号的输入，-用于将n声道音频信号转换为双声道立体声音频信号（Lo，Ro）的下混频单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·梅尔，
申请(专利权)人：无线电广播技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE