基于对象的音频的反射声渲染制造技术

描述了用于通过被配置为将音频从收听环境的一个或更多个表面反射的系统来渲染空间音频内容的实施例。该系统包括：分布在房间周围的音频驱动器阵列，其中，驱动器阵列中的至少一个驱动器被配置为朝向收听环境的一个或更多个表面投射声波，以反射到收听环境内的收听区域；以及被配置成接收和处理音频流和与每个音频流相关联并且指定收听环境中的回放位置的一个或更多个元数据组的渲染器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于对象的音频的反射声渲染相关申请的交叉引用本申请要求2012年8月31日提交的美国临时专利申请No.61/695,893的优先权，其全文内容通过引入并入本文。
一个或更多个实施方式一般涉及音频信号处理，更具体而言，涉及在某些收听环境中通过直接和反射驱动器来渲染自适应音频内容。
技术介绍
在背景部分所讨论的主题不应该仅仅由于在背景部分提及了而被认为是现有技术。类似地，在背景部分提及的或与背景部分的主题相关联的问题不应该被认为已经在现有技术中被预先认识到。背景部分中的主题仅仅代表本身也可以是专利技术的不同的方法。影院声轨经常包括与屏幕上的图像、对话、噪声以及从屏幕上的不同位置发出并与背景音乐和环境效果结合以产生整体听众体验的音响效果对应的许多不同的声音元素。准确回放要求声音以在声源位置、强度、移动以及深度方面与在屏幕上所显示的尽可能接近地对应的方式再现。传统的基于声道的音频系统以扬声器馈送的形式向回放环境中的各个扬声器发送音频内容。数字影院的引入已经建立了影院声音的新标准(诸如多个音频声道的合并)，以允许内容创建者有更大的创造性，并且给听众带来更加包围性和逼真的听觉体验。作为分发空间音频的手段扩展到传统的扬声器馈送和基于声道的音频以外是关键的，并且存在对基于模型的音频描述的相当大的兴趣，所述音频描述允许听者选择所希望的回放配置，音频专门针对他们所选择的配置而被渲染。为进一步改善听者体验，声音在真正的三维(3D)或虚拟3D环境中的回放已经变为研究与开发得越来越多的领域。声音的空间呈现使用了音频对象，所述音频对象是带有表观源位置(apparentsourceposition)(例如，3D坐标)、表观源宽度及其他参数的相关联的参数化源描述的音频信号。基于对象的音频可以用于诸如数字电影、视频游戏、模拟器之类的许多的多媒体应用，并且在其中扬声器的数量及其放置一般地受相对较小的收听环境的界限限制或约束的家庭环境中尤为重要。已开发出了各种技术以改善影院环境中的声音系统并更准确地捕捉及再现创建者对于电影声轨的艺术意图的各种技术。例如，已开发出了下一代空间音频(也被称为“自适应音频”)格式，该格式包括音频对象和传统的基于声道的扬声器馈送的混合以及用于音频对象的位置元数据。在空间音频解码器中，声道被直接发送到它们的相关联的扬声器(如果存在合适的扬声器)或被下混合到现有的扬声器组，并由解码器以灵活的方式渲染音频对象。与每个对象相关联的诸如3D空间中的位置轨迹之类的参数化源描述与连接到解码器的扬声器的数量和位置一起被作为输入。然后，渲染器使用诸如声像法则(panninglaw)之类的某些算法跨附接的扬声器组来分发与每个对象相关联的音频。如此，在存在于收听环境中的特定扬声器配置上最佳地呈现每个对象的创作的空间意图。当前的空间音频系统一般是为影院开发的，因此涉及在大房间中部署以及使用相对昂贵的设备，包括分布在收听环境周围的多个扬声器的阵列。目前正在生产的越来越多的影院内容通过流技术和高级媒体技术(诸如蓝光等等)可用于在家庭环境中回放。另外，诸如3D电视机以及高级计算机游戏和模拟器之类的新兴的技术正在鼓励在家庭及其他收听环境(非影院/剧院)中使用相对复杂的设备，诸如大屏幕监视器、环绕声接收器和扬声器阵列。然而，设备成本、安装复杂性以及房间大小是阻止在大多数家庭环境中完全采用空间音频的现实约束。例如，高级的基于对象的音频系统通常使用头顶或高度扬声器(heightspeaker)来回放打算在听者的头部上方产生的声音。在很多情况中，特别是在家庭环境中，这样的高度扬声器可能不可用。在此情况中，如果只通过安装在地板或墙壁上的扬声器回放这种声音对象，则丢失了高度信息。因此，需要的是这样的系统：允许自适应音频系统的完全空间信息在可能只包括计划用于回放的完全扬声器阵列的一部分(诸如有限的头顶扬声器或没有头顶扬声器)的收听环境中再现并且可以使用反射扬声器以从可能不存在直接扬声器的位置发出声音。
技术实现思路
描述了针对这样的音频格式及系统的系统和方法：所述音频格式及系统包括基于自适应音频系统的更新的内容创建工具、分发方法以及增强的用户体验，所述自适应音频系统包括新的扬声器和声道配置，以及通过为影院调音师创建的高级内容创建工具套件而实现的新的空间描述格式。实施例包括将基于影院的自适应音频概念扩展到包括家庭剧院(例如，A/V接收器、音箱，以及蓝光回放器)、E-媒体(例如，PC、平板计算机、移动设备，以及头戴受话器回放)、广播(例如，TV和机顶盒)、音乐、游戏、实况声音、用户生成的内容(“UGC”)等的特定音频回放生态系统的系统。家庭环境系统包括提供与剧场内容的兼容性以及特征元数据定义的组件，所述特征元数据定义包括传达创建意图的内容创建信息、关于音频对象的媒体智能信息、扬声器馈送、空间渲染信息和指示内容类型(诸如对话，音乐，周围环境，等等)的内容相关的元数据。自适应音频定义可包括经由音频声道的标准扬声器馈送，加带有相关联的空间渲染信息(诸如在三维空间中的大小、速度和位置)的音频对象。还描述了新颖的扬声器布局(或声道配置)和将支持多个渲染技术的伴随的新的空间描述格式。与描述内容创建者的意图或调音师的意图的元数据(包括音频流的所希望的位置)一起传输音频流(一般包括声道和对象)。位置可以被表达为命名的声道(从预定义的声道配置内)或被表达为3D空间位置信息。此声道加对象格式提供了基于声道的和基于模型的音频场景描述方法两者中的最好的。实施例具体针对用于使用反射声元件来渲染声音的系统，所述反射声元件包括：针对在收听环境周围的分布的音频驱动器的阵列，其中，驱动器中的一些是直接驱动器，其他的是被配置成朝向收听环境的一个或更多个表面投射声波以反射到特定收听区域的反射驱动器；用于处理音频流和一个或更多个元数据组的渲染器，所述一个或更多个元数据组与每个音频流相关联并且指定各音频流在收听环境中的回放位置，其中音频流包括一个或更多个反射音频流和一个或更多个直接音频流；以及回放系统，用于根据一个或更多个元数据组来对到音频驱动器的阵列的音频流进行渲染，并且其中一个或更多个反射音频流被传输到反射音频驱动器。通过引用的并入本说明书中所提及的任何出版物、专利和/或专利申请通过引用被全文并入，就像每个单独的出版物和/或专利申请被具体地、单独地指示为通过引用并入。附图说明在下面的附图中，相同的附图标记用于表示相同的要素。虽然下列图描绘了各种示例，但是一个或更多个实施方式不限于图中所描绘的示例。图1示出了提供用于回放高度声道的高度扬声器的环绕系统(例如，9.1环绕)中的示例性的扬声器布局。图2示出了在实施例下的用于产生自适应音频混合的基于声道和对象的数据的组合。图3是在实施例下的用于自适应音频系统中的回放体系结构的框图。图4A是示出了在实施例下的用于修改基于影院的音频内容以用于收听环境的功能性组件的框图。图4B是在实施例下的图3A的组件的详细框图。图4C是在实施例下的自适应音频环境的功能性组件的框图。图5示出了示例性的家庭影院环境中的自适应音频系统的部署。图6示出了使用反射声来模拟收听环境中的头顶扬声器的向上激发(upward-firing)的驱动器的使用。图7A示出了在实施例下的用于具有反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用反射声元件来渲染声音的系统，包括：音频驱动器阵列，用于在收听环境周围分布，其中，音频驱动器阵列的至少一个驱动器被配置为朝向收听环境的一个或更多个表面投射声波以反射到收听环境内的收听区域；渲染器，被配置为接收并处理音频流和与音频流中的每一个相关联的并且指定相应的音频流在收听环境中的回放位置的一个或更多个元数据组，其中，音频流包括一个或更多个反射音频流和一个或更多个直接音频流；以及，回放组件，耦接到渲染器并被配置为根据所述一个或更多个元数据组来将音频流渲染到与音频驱动器阵列对应的多个音频馈送，并且，其中所述一个或更多个反射音频流被传输到所述至少一个驱动器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.31 US 61/695,8931.一种用于使用反射声元件来渲染声音的系统，包括：音频驱动器阵列，用于分布在收听环境周围，其中，音频驱动器阵列的至少一个驱动器是向上激发的驱动器，所述向上激发的驱动器被配置为朝向收听环境的一个或更多个表面投射声波以反射到收听环境内的收听区域；渲染器，被配置为接收并处理比特流，所述比特流包括音频流和与音频流中的每一个相关联并且指定相应的音频流在收听环境中的回放位置的一个或更多个元数据组，其中，音频流包括一个或更多个反射音频流和一个或更多个直接音频流，渲染器还被配置为使用向上激发的驱动器和与音频对象中的一个或更多个相关的高度信息来渲染应该被渲染在标准水平面上方的音频对象；以及，回放组件，耦接到渲染器并被配置为根据所述一个或更多个元数据组来将音频流渲染到与音频驱动器阵列对应的多个音频馈送，并且，其中所述一个或更多个反射音频流被传输到所述至少一个向上激发的驱动器；其特征在于该系统执行信号处理以把感知高度提示引入到被馈送到所述至少一个向上激发的驱动器的反射音频流中。2.如权利要求1所述的系统，其中，音频驱动器阵列的每个音频驱动器是根据渲染器和回放组件所使用的通信协议而能够唯一地寻址的。3.如权利要求2所述的系统，其中，所述至少一个音频驱动器包括侧面激发的驱动器和向上激发的驱动器中的一个，其中，所述至少一个音频驱动器还以下列中的一个实施：扬声器外壳内的独立式驱动器和置于整体式扬声器外壳中的一个或更多个前面激发的驱动器附近的驱动器。4.如权利要求3所述的系统，其中，音频驱动器阵列包括根据定义的环绕声配置而分布在收听环境周围的驱动器。5.如权利要求4所述的系统，其中，收听环境包括家庭环境，并且其中渲染器和回放组件包括家庭音频系统的一部分，并且进一步地，其中音频流包括选自含有下列项的组中的音频内容：被变换用于在家庭环境中回放的影院内容、电视内容、用户生成的内容、计算机游戏内容以及音乐。6.如权利要求4所述的系统，其中，与被传输到所述至少一个驱动器的音频流相关联的元数据组限定关于反射的一个或更多个特性。7.如权利要求6所述的系统，其中，元数据组补充包括与空间音频信息的基于对象的流相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·G·克罗克特，S·胡克斯，A·西费尔特，J·B·兰多，C·P·布朗，S·S·梅塔，S·默里，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：美国;US