渲染音频信号的方法技术

提供了一种渲染音频信号的方法。一种音频提供方法包括：接收包括多个声道的音频信号；将具有所述多个声道之中给予高度感的声道的音频信号施加到滤波器，以产生将分别被输出到多个扬声器的多个虚拟音频信号；将组合增益值和延时值应用于所述多个虚拟音频信号，使得通过所述多个扬声器分别被输出的所述多个虚拟音频信号形成具有平面波的声场；通过所述多个扬声器分别输出应用了组合增益值和延时值的所述多个虚拟音频信号。滤波器将所述音频信号处理为具有高度感。

A method of rendering audio signals

A method of rendering audio signals is provided. Provide a method includes: receiving audio audio signal comprises a plurality of channels; with the audio signal of a plurality of channels among the highly sense channel is applied to the filter to produce will be output to a plurality of virtual audio signal of multiple loudspeakers; combination of gain value and delay value used in the the plurality of virtual audio signal, which through the plurality of speakers are output respectively of the plurality of virtual audio signal with plane wave field; through the plurality of speaker output respectively applied combined gain value and delay value of the plurality of virtual audio signal. The filter processes the audio signal to a high sense of height.

【技术实现步骤摘要】
渲染音频信号的方法本申请是申请日为2014年3月28日、申请号为201480019359.1、题为“音频设备及其音频提供方法”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种音频设备及其音频提供方法，具体地讲，涉及一种通过使用位于同一平面上的多个扬声器来产生和提供给予高度感的虚拟音频的音频设备及其音频提供方法。
技术介绍
随着视频和声音处理技术的发展，已大量生产图像和声音品质高的内容。需要图像和声音品质高的内容的用户期望逼真的视频和音频，因此，已积极开展关于3维(3D)视频和3D音频的研究。3D音频是这样的技术：多个扬声器位于水平面上的不同位置，并输出相同的音频信号或不同的音频信号，以使用户能够感知到空间感。然而，真实的音频在水平面上的各个位置被提供，还在不同的高度被提供。因此，需要开发用于有效地再现在不同的高度被提供的音频信号的技术。在现有技术中，如图1a所示，音频信号通过与第一高度相应的音色转换滤波器(例如，头相关传输滤波器(HRTF)校正滤波器)被滤波，多个音频信号通过复制滤波后的音频信号被产生。多个增益应用单元分别基于分别与将输出产生的多个音频信号的多个扬声器相应的增益值，来对该产生的多个音频信号进行放大或衰减，放大或衰减后的声音信号分别通过相应的扬声器被输出。因此，可通过使用位于同一平面上的多个扬声器来产生给予高度感的虚拟音频。然而，在现有技术的虚拟音频信号产生方法中，最佳听音位置很窄，因此，在通过系统真实地再现音频的情况下，其性能是有限的。也就是说，在现有技术中，如图1b中所示，由于仅在一点(例如，位于中央的区域0)对音频进行最优化和渲染，因此用户在除了那一点以外的区域(例如，位于中央左侧的区域X)无法正常地听到给予高度感的虚拟音频信号。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供了一种音频设备及其音频提供方法，其中，由于通过使用延时值，多个虚拟音频信号形成具有平面波的声场，用户能够在各个区域听到虚拟音频信号。此外，本专利技术提供了一种基于将从其产生虚拟音频信号的音频信号的声道类型，基于根据频率的不同的增益值的音频设备及其音频提供方法，其中，通过所述音频设备及其音频提供方法，用户能够在各个区域听到虚拟音频信号。技术方案根据本专利技术构思的一方面，提供了一种由音频设备执行的音频提供方法，其中，所述音频提供方法包括：接收包括多个声道的音频信号；通过将具有所述多个声道之中给予高度感的声道的音频信号施加到滤波器来产生将分别被输出到多个扬声器的多个虚拟音频信号，其中，滤波器将所述音频信号处理为具有高度感；将组合增益值和延时值应用于所述多个虚拟音频信号，使得通过所述多个扬声器分别被输出的所述多个虚拟音频信号形成具有平面波的声场；通过所述多个扬声器分别输出应用了组合增益值和延时值的所述多个虚拟音频信号。所述产生将分别被输出到多个扬声器的多个虚拟音频信号的步骤可包括：将滤波后的音频信号复制为与所述多个扬声器的数量相应；将与所述多个扬声器中的每一个扬声器相应的平移增益值应用于通过所述复制而获得的多个音频信号中的每一个音频信号，使得滤波后的音频信号具有虚拟的高度感，从而产生所述多个虚拟音频信号。所述应用步骤可包括：将与所述多个扬声器之中的用于实现具有平面波的声场的至少两个扬声器相应的虚拟音频信号乘以组合增益值；将延时值应用于与所述至少两个扬声器相应的虚拟音频信号。所述应用步骤可包括：将增益值0应用于与所述多个扬声器之中的除了所述至少两个扬声器以外的扬声器相应的音频信号。所述应用步骤可包括：将延时值应用于分别与所述多个扬声器相应的所述多个虚拟音频信号；将应用了延时值的所述多个虚拟音频信号乘以最终增益值，其中，最终增益值通过将平移增益值与组合增益值相乘来获得。将音频信号处理为具有高度感的滤波器可以是头相关传输滤波器(HRTF)。所述分别输出应用了组合增益值和延时值的所述多个虚拟音频信号的步骤可包括：将与特定声道相应的虚拟音频信号和具有所述特定声道的音频信号相混合，以通过与所述特定声道相应的扬声器输出通过所述混合而获得的音频信号。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种音频设备，其中，所述音频设备包括：输入单元，被配置为接收包括多个声道的音频信号；虚拟音频产生单元，被配置为将具有所述多个声道之中给予高度感的声道的音频信号施加到滤波器，以产生将分别被输出到多个扬声器的多个虚拟音频信号，其中，滤波器被配置为将所述音频信号处理为具有高度感；虚拟音频处理单元，被配置为将组合增益值和延时值应用于所述多个虚拟音频信号，使得通过所述多个扬声器分别被输出的所述多个虚拟音频信号形成具有平面波的声场；输出单元，被配置为通过所述多个扬声器分别输出应用了组合增益值和延时值的所述多个虚拟音频信号。虚拟音频处理单元还可被配置为：将滤波后的音频信号复制为与所述多个扬声器的数量相应，并将与所述多个扬声器中的每一个扬声器相应的平移增益值应用于通过所述复制获得的多个音频信号中的每一个音频信号，使得滤波后的音频信号具有虚拟的高度感，从而产生所述多个虚拟音频信号。虚拟音频处理单元还可被配置为：将与所述多个扬声器之中的用于实现具有平面波的声场的至少两个扬声器相应的虚拟音频信号乘以组合增益值，并将延时值应用于与所述至少两个扬声器相应的虚拟音频信号。虚拟音频处理单元还可被配置为：将增益值0应用于与所述多个扬声器之中的除了所述至少两个扬声器以外的扬声器相应的音频信号。虚拟音频处理单元还可被配置为：将延时值应用于分别与所述多个扬声器相应的所述多个虚拟音频信号，并将应用了延时值的所述多个虚拟音频信号乘以最终增益值，其中，最终增益值是通过将平移增益值与组合增益值相乘而获得的。被配置为将音频信号处理为具有高度感的滤波器可以是头相关传输滤波器(HRTF)。输出单元还可被配置为：将与特定声道相应的虚拟音频信号和具有所述特定声道的音频信号相混合，以通过与所述特定声道相应的扬声器输出通过所述混合而获得的音频信号。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种由音频设备执行的音频提供方法，其中，所述音频提供方法包括：接收包括多个声道的音频信号；将具有所述多个声道之中给予高度感的声道的音频信号施加到滤波器，其中，滤波器将所述音频信号处理为具有高度感；通过基于将从其产生虚拟音频信号的音频信号的声道类型，根据频率将不同的增益值应用于所述音频信号来产生多个虚拟音频信号；通过多个扬声器分别输出所述多个虚拟音频信号。所述产生多个虚拟音频信号的步骤可包括：将滤波后的音频信号复制为与扬声器的数量相应；基于将从其产生虚拟音频信号的音频信号的声道类型来确定同侧扬声器和对侧扬声器；将低频带加强滤波器应用于与同侧扬声器相应的虚拟音频信号，并将高通滤波器应用于与对侧扬声器相应的虚拟音频信号；将平移增益值乘以与同侧扬声器相应的音频信号和与对侧扬声器相应的音频信号，以产生所述多个虚拟音频信号。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种音频设备，其中，所述音频设备包括：输入单元，接收包括多个声道的音频信号；虚拟音频产生单元，将具有所述多个声道之中给予高度感的声道的音频信号施加到滤波器，并通过基于将从其产生虚拟音频信号的音频信号的声道类型，根据频率将不同的增益值应用于所述音频信号来产生多个虚拟音频信号，其中，滤波器将所述音频信号处理为具有高度感；输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种渲染音频信号的方法，所述方法包括：接收包括高度输入声道信号的多个输入声道信号；识别二维的输出布局，其中，输出布局由多个输出声道信号形成；基于高度输入声道信号的位置获得滤波器的类型；基于高度输入声道信号的频率范围和位置获得平移增益的集；以及通过基于滤波器的类型和平移增益的集对所述多个输入声道信号执行高度渲染来产生所述多个输出声道信号，以提供提高的声音图像，其中，高度输入声道信号的位置包括高度信息和方位信息，其中，平移增益的集由根据频率范围的第一群组和第二群组构成。

【技术特征摘要】
2013.03.29 US 61/806,654;2013.04.08 US 61/809,4851.一种渲染音频信号的方法，所述方法包括：接收包括高度输入声道信号的多个输入声道信号；识别二维的输出布局，其中，输出布局由多个输出声道信号形成；基于高度输入声道信号的位置获得滤波器的类型；基于高度输入声道信号的频率范围和...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙尚模，金善民，赵炫，金正寿，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR