空间音频处理装置制造方法及图纸

一种装置，其包括：音频捕获应用，被配置为从多个麦克风中确定单独的麦克风并且通过分析来自单独的麦克风的相应的两个或更多音频信号来标识音频场景内的至少一个音频源的声源方向，其中音频捕获应用还被配置为基于已确定的方向从多个麦克风中自适应地选择两个或更多相应的音频信号并且还被配置为还基于已确定的方向从两个或更多相应的音频信号中选择参考音频信号；以及信号发生器，被配置为基于已选择的两个或更多相应的音频信号的组合并且参考参考音频信号来生成表示至少一个音频源的中间信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空间音频处理装置
本申请涉及一种用于音频信号的空间处理的装置。本专利技术还涉及但不限于一种用于对音频信号进行空间处理以实现来自移动设备的音频信号的空间再现的装置。
技术介绍
其中基于方向信息来处理音频信号的空间音频处理可以在诸如空间声音再现的应用内被实现。空间声音再现的目的是再现声场的空间方面的感知。这些包括声源的方向、距离和大小、以及周围物理空间的属性。麦克风阵列可以用来捕获这些空间方面。然而，通常很难将捕获的信号转换为保持用以就好像当信号被记录时收听者在场那样再现事件的能力的形式。特别地，经处理的信号通常缺乏空间表示。换言之，收听者可能不会像在原始事件中经历的那样感觉到声源的方向或收听者周围的环境。已经提出了参数时间频率处理方法来试图克服这些问题。被称为空间音频捕获(SPAC)的一种这样的参数处理方法基于在时间频率域中分析所捕获的麦克风信号，并且使用扬声器或者耳麦来再现经处理的音频。已经发现使用这种方法感知的音频质量是良好的，并且所捕获的音频信号的空间方面可以被忠实地再现。SPAC最初被开发用于使用来自相对紧凑的阵列(诸如移动设备)的麦克风信号。但是，需要使用具有更多样化或几何可变阵列的SPAC。例如，存在捕获设备可以包含若干麦克风和声学遮蔽物体。传统的SPAC方法不适合这样的系统。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种装置，其包括：音频捕获/再现应用，被配置为从多个麦克风中确定单独的麦克风并且通过分析来自单独的麦克风的相应的两个或更多音频信号来标识音频场景内的至少一个音频源的声源方向，其中音频捕获/再现应用还被配置为基于已确定的方向从多个麦克风中自适应地选择两个或更多相应的音频信号并且还被配置为还基于已确定的方向从两个或更多相应的麦克风中选择参考音频信号；以及信号发生器，被配置为基于已选择的两个或更多相应的音频信号的组合并且参考参考音频信号来生成表示至少一个音频源的中间信号。音频捕获/再现装置可以仅是音频捕获装置。音频捕获/再现装置可以仅是音频再现装置。音频捕获/再现应用还可以被配置为：基于已确定的方向和麦克风方位来从多个麦克风中标识两个或更多麦克风，使得已标识的两个或更多麦克风是最靠近至少一个音频源的麦克风；以及基于已标识的两个或更多麦克风来选择两个或更多相应的音频信号。音频捕获/再现应用还可以被配置为基于已确定的方向从已标识的两个或更多麦克风中标识哪个麦克风最靠近至少一个音频源，并且选择最靠近至少一个音频源的麦克风的相应的音频信号作为参考音频信号。音频捕获/再现应用还可以被配置为确定参考音频信号与已选择的两个或更多相应的音频信号中的其他音频信号之间的相干延迟，其中相干延迟是使参考音频信号与两个或更多相应的音频信号中的另一音频信号之间的相干性最大的延迟值。信号发生器可以被配置为：基于已确定的相干延迟来将已选择的两个或更多相应的音频信号中的其他音频信号与参考音频信号进行时间对准；以及将已选择的两个或更多相应的音频信号中的已时间对准的其他音频信号与参考音频信号进行组合。信号发生器还可以被配置为基于针对两个或更多相应的音频信号的麦克风方向与已确定的方向之间的差异来生成加权值，并且在信号组合器组合之前向相应的两个或更多音频信号应用加权值。信号发生器可以被配置为将已选择的两个或更多相应的音频信号中的已时间对准的其他音频信号与参考音频信号相加该装置还可以包括另外的信号发生器，该另外的信号发生器被配置为还从多个麦克风中选择两个或更多相应的音频信号的另外的选择，并且根据两个或更多相应的音频信号的另外的选择的组合来生成表示音频场景环境的至少两个侧信号。该另外的信号发生器可以被配置为基于以下中的至少一项来选择两个或更多相应的音频信号的另外的选择：输出类型；以及多个麦克风的分布。该另外的信号发生器可以被配置为：确定与两个或更多相应的音频信号的另外的选择中的每个音频信号相关联的环境系数；向两个或更多相应的音频信号的另外的选择应用已确定的环境系数以生成至少两个侧信号中的每个侧信号的信号分量；以及解相关针对至少两个侧信号中的每个侧信号的信号分量。该另外的信号发生器可以被配置为：应用一对头部相关的传递函数滤波器；以及组合经滤波的已解相关的信号分量以生成表示音频场景环境的至少两个侧信号。该另外的信号发生器可以被配置为生成经滤波的已解相关的信号分量以生成表示音频场景环境的左通道音频信号和右通道音频信号。来自两个或更多相应的音频信号的另外的选择的音频信号的环境系数可以基于音频信号与参考音频信号之间的相干性值。针对来自两个或更多相应的音频信号的另外的选择的音频信号的环境系数可以基于从至少一个音频源到达的方向的在时间和/或频率上的已确定的圆方差。针对来自两个或更多相应的音频信号的另外的选择的音频信号的环境系数可以基于音频信号与参考音频信号之间的相干性值以及从至少一个音频源到达的方向的在时间和/或频率上的已确定的圆方差。单独的麦克风可以以确定的固定配置被定位在该装置上。根据第二方面，提供了一种装置，包括：声源方向确定器，被配置为从多个麦克风中确定单独的麦克风并且通过分析来自单独的麦克风的相应的两个或更多音频信号来标识音频场景内的至少一个音频源的声源方向；通道选择器，被配置为基于已确定的方向从多个麦克风中自适应地选择两个或更多相应的音频信号并且还被配置为还基于已确定的方向从两个或更多相应的音频信号中选择参考音频信号；以及信号发生器，被配置为基于已选择的两个或更多相应的音频信号的组合并且参考参考音频信号来生成表示至少一个音频源的中间信号。通道选择器可以包括：通道确定器，被配置为基于已确定的方向和麦克风方位来从多个麦克风中标识两个或更多麦克风，使得已标识的两个麦克风是最靠近至少一个音频源的麦克风；以及通道信号选择器，被配置为基于已标识的两个或更多麦克风来选择两个或更多相应的音频信号。通道确定器还可以被配置为基于已确定的方向从已标识的两个或麦克风中标识哪个麦克风最靠近至少一个音频源，并且其中通道信号选择器可以被配置为选择最靠近至少一个音频源的麦克风的相应的音频信号作为参考音频信号。该装置还可以包括相干延迟确定器，该相干延迟确定器被配置为确定参考音频信号与已选择的两个或更多相应的音频信号中的其他音频信号之间的相干延迟，其中相干延迟可以是使参考音频信号与两个或更多相应的音频信号中的另一音频信号之间的相干性最大的延迟值。信号发生器可以包括：信号对准器，被配置为基于已确定的相干延迟来将已选择的两个或更多相应的音频信号中的其他音频信号与参考音频信号进行时间对准；以及信号组合器，被配置为将已选择的两个或更多相应的音频信号中的已时间对准的其他音频信号与参考音频信号进行组合。该装置还可以包括方向依赖权重确定器，该方向依赖权重确定器被配置为基于两个或更多相应的音频信号的麦克风方向与已确定的方向之间的差异来生成加权值，其中信号发生器还可以包括被配置为在信号组合器组合之前向相应的两个或更多音频信号应用加权值的信号处理器。信号组合器可以将已选择的两个或更多相应的音频信号中的已时间对准的其他音频信号与参考音频信号相加。该装置还可以包括另外的信号发生器，该另外的信号发生器被配置为还从多个麦克风中选择两个或更多相应的音频信号的另外的选择，并且根据两个或更多相应的音本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：音频捕获应用，被配置为从多个麦克风中确定单独的麦克风并且通过分析来自所述单独的麦克风的相应的两个或更多音频信号来标识音频场景内的至少一个音频源的声源方向，其中所述音频捕获应用还被配置为基于已确定的方向从所述多个麦克风中自适应地选择两个或更多相应的音频信号并且还被配置为还基于已确定的方向从所述两个或更多相应的音频信号中选择参考音频信号；以及信号发生器，被配置为基于已选择的两个或更多相应的音频信号的组合并且参考所述参考音频信号来生成表示所述至少一个音频源的中间信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.08 GB 1511949.81.一种装置，包括：音频捕获应用，被配置为从多个麦克风中确定单独的麦克风并且通过分析来自所述单独的麦克风的相应的两个或更多音频信号来标识音频场景内的至少一个音频源的声源方向，其中所述音频捕获应用还被配置为基于已确定的方向从所述多个麦克风中自适应地选择两个或更多相应的音频信号并且还被配置为还基于已确定的方向从所述两个或更多相应的音频信号中选择参考音频信号；以及信号发生器，被配置为基于已选择的两个或更多相应的音频信号的组合并且参考所述参考音频信号来生成表示所述至少一个音频源的中间信号。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述音频捕获应用还被配置为：基于已确定的方向和麦克风方位来从所述多个麦克风中标识两个或更多麦克风，使得已标识的两个或更多麦克风是最靠近所述至少一个音频源的麦克风；以及基于已标识的两个或更多麦克风来选择所述两个或更多相应的音频信号。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述音频捕获应用还被配置为基于已确定的方向从已标识的两个或麦克风中标识哪个麦克风最靠近所述至少一个音频源，并且被配置为选择最靠近所述至少一个音频源的所述麦克风的相应的音频信号作为所述参考音频信号。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述音频捕获应用还被配置为确定所述参考音频信号与已选择的两个或更多相应的音频信号中的其他音频信号之间的相干延迟，其中所述相干延迟是使所述参考音频信号与所述两个或更多相应的音频信号中的另一音频信号之间的相干性最大的延迟值。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述信号发生器被配置为：基于已确定的相干延迟来将已选择的两个或更多相应的音频信号中的其他音频信号与所述参考音频信号进行时间对准；以及将已选择的两个或更多相应的音频信号中的已时间对准的其他音频信号与所述参考音频信号进行组合。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述信号发生器还被配置为基于针对所述两个或更多相应的音频信号的麦克风方向与已确定的方向之间的差异来生成加权值，并且还被配置为在信号组合器组合之前向所述相应的两个或更多音频信号应用所述加权值。7.根据权利要求5或6中任一项所述的装置，其中所述信号发生器被配置为将已选择的两个或更多相应的音频信号中的已时间对准的其他音频信号与所述参考音频信号相加。8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，还包括另外的信号发生器，所述另外的信号发生器被配置为还从所述多个麦克风中选择两个或更多相应的音频信号的另外的选择，并且根据两个或更多相应的音频信号的所述另外的选择的组合来生成表示音频场景环境的至少两个侧信号。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述另外的信号发生器被配置为基于以下中的至少一项来选择两个或更多相应的音频信号的所述另外的选择：输出类型；以及所述多个麦克风的分布。10.根据权利要求8和9中任一项所述的装置，其中所述另外的信号发生器被配置为：确定与两个或更多相应的音频信号的所述另外的选择中的每个音频信号相关联的环境系数；向两个或更多相应的音频信号的所述另外的选择应用已确定的环境系数以生成针对所述至少两个侧信号中的每个侧信号的信号分量；以及解相关针对所述至少两个侧信号中的每个侧信号的所述信号分量。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述另外的信号发生器被配置为：应用一对头部相关的传递函数滤波器；以及组合所述经滤波的已解相关的信号分量以生成表示所述音频场景环境的所述至少两个侧信号。12.根据权利要求11所述的装置，其中所述另外的信号发生器被配置为生成经滤波的已解相关的信号分量以生成表示音频场景环境的左通道音频信号和右通道音频信号。13.根据权利要求10至12中任一项所述的装置，其中针对来自两个或更多相应的音频信号的所述另外的选择的音频信号的所述环境系数基于所述音频信号与所述参考音频信号之间的相干值。14.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：MV·莱蒂南，M·塔米，M·维莱莫，
申请(专利权)人：诺基亚技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI