通过多个近场换能器渲染双耳音频制造技术

本公开涉及通过多个近场换能器渲染双耳音频。一种渲染音频的装置和方法。基于音频的感知位置信息，在幅度加权的基础上将双耳信号分割成前双耳信号和后双耳信号。以此方式，改善了双耳信号的前后差异。善了双耳信号的前后差异。善了双耳信号的前后差异。

【技术实现步骤摘要】
通过多个近场换能器渲染双耳音频
[0001]本申请是基于申请日为2019年7月23日、申请号为2019800484509、专利技术名称为“通过多个近场换能器渲染双耳音频”的中国专利技术专利申请的分案申请。

技术介绍

[0002]本专利技术涉及音频处理，并且具体涉及用于多个扬声器的双耳音频处理。
[0003]除非本文另外指出，否则本节中描述的方法对于本申请中的权利要求而言不是现有技术，并且不由于包含在本节中而被承认是现有技术。
[0004]头部跟踪(head tracking或headtracking)通常是指跟踪用户的头部的位姿(例如，位置和定向)以调整对系统的输入或系统的输出。对于音频而言，头部跟踪是指根据收听者的头部定向/位置来改变音频信号。
[0005]双耳音频通常是指以考虑自然的耳朵间距和收听者的耳朵与头部的头影效应(head shadow)的方式录制或回放的音频。收听者因此感知到声音起源于一个或多个空间位置。双耳音频可以通过使用放置在仿真头部的两个耳朵位置处的两个麦克风来录制。双耳音频可以通过使用头部相关传递函数(HRTF，head
‑
related transfer function)或双耳房间脉冲响应(BRIR，binaural room impulse response)从非双耳录制的音频进行渲染得到。双耳音频可以使用耳机来回放。双耳音频通常包括左通道(由左耳机输出)和右通道(由右耳机输出)。双耳音频与立体声的不同之处在于，立体声音频可能涉及扬声器之间的扬声器串扰。如果要从扬声器输出双耳音频，则通常期望执行串扰消除；在美国申请公开号2015/0245157中描述了示例。
[0006]四双耳(Quad binaural)通常是指已录制为四对双耳(例如，四个方向中的每个方向的左通道和右通道：北方在0度，东方在90度，南方在180度，并且西方在270度)的双耳。在回放期间，如果收听者面朝这四个方向之一，则对从该方向录制的双耳信号进行回放。如果收听者面朝两个方向之间，则所回放的信号是从这两个方向录制的两个信号的混合。
[0007]双耳音频通常从头戴式设备或其他头戴式系统输出。许多出版物描述了头戴式音频系统(该头戴式音频系统以各种方式不同于标准音频头戴式设备)。示例包括美国专利号5,661,812；美国专利号6,356,644；美国专利号6,801,627；美国专利号8,767,968；美国申请公开号2014/0153765；美国申请公开号2017/0153866；美国申请公开号2004/0032964；美国申请公开号2007/0098198；国际申请公开号WO 2005053354 A1；欧洲申请公开号EP 1143766 A1；以及日本申请JP 2009141879 A。
[0008]国际申请公开号WO 2017223110 A1的图13及相关描述讨论了将两个通道双耳信号上混(upmix)为四个通道：前双耳信号和后双耳信号两者的左通道和右通道。随着收听者的头部的定向改变，前信号和后信号被重新混合以转换回两个通道双耳信号来进行输出。
[0009]许多头戴式设备包括用于虚拟现实(VR)或增强现实(AR)的视觉显示元件。示例包括Oculus GoT
M
头戴式设备和Microsoft Hololens
TM
头戴式设备。
[0010]许多出版物描述了针对双耳音频的信号处理特征。示例包括美国申请公开号2014/0334637；美国申请公开号2011/0211702；美国申请公开号2010/0246832；美国申请公
开号2006/0083394；以及美国申请公开号2004/0062401。
[0011]最后，美国申请公开号2009/0097666讨论了扬声器阵列系统中的近场效应。

技术实现思路

[0012]许多双耳音频系统存在的一个问题是，收听者通常很难感知双耳输出的前后差异。
[0013]考虑到以上问题和解决方案的缺乏，本文描述的实施例涉及将双耳信号分割成多个双耳信号以由多个扬声器(例如，前扬声器对和后扬声器对)进行输出。
[0014]根据实施例，一种渲染音频的方法包括：接收空间音频信号，其中，该空间音频信号包括用于渲染音频的位置信息。该方法进一步包括处理空间音频信号，以基于位置信息确定多个权重。该方法进一步包括渲染空间音频信号以形成多个经渲染信号，其中，根据多个权重对多个经渲染信号进行幅度加权，并且其中，多个经渲染信号包括根据多个权重进行幅度加权的多个双耳信号。
[0015]渲染空间音频信号以形成多个经渲染信号可以进一步包括：渲染空间音频信号以生成中间经渲染信号；以及根据多个权重对中间信号进行加权以生成多个经渲染信号。
[0016]多个权重可以对应于施加于位置信息的前后视角。
[0017]渲染空间音频信号以形成多个经渲染信号可以对应于：根据多个权重在幅度加权的基础上分割空间音频信号。
[0018]空间音频信号可以包括多个音频对象，其中，多个音频对象中的每个音频对象与位置信息的相应位置相关联。处理空间音频信号可以包括处理多个音频对象以提取位置信息。多个权重可以对应于多个音频对象中的每个音频对象的相应位置。
[0019]多个经渲染信号中的每个经渲染信号可以是包括左通道和右通道的双耳信号。
[0020]多个经渲染信号可以包括前信号和后信号，其中，前信号包括左前通道和右前通道，并且其中，后信号包括左后通道和右后通道。
[0021]多个经渲染信号可以包括前信号、后信号和另一个信号，其中，前信号包括左前通道和右前通道，其中，后信号包括左后通道和右后通道，并且其中，另一个信号是不成对的通道。
[0022]该方法可以进一步包括从多个扬声器输出多个经渲染信号。
[0023]该方法可以进一步包括：将多个经渲染信号组合为联合经渲染信号；生成将联合经渲染信号与多个经渲染信号关联的元数据；以及将联合经渲染信号和元数据提供给扬声器系统。
[0024]该方法可以进一步包括：由扬声器系统使用元数据从联合经渲染信号生成多个经渲染信号；以及从多个扬声器输出多个经渲染信号。
[0025]该方法可以进一步包括：生成头部跟踪数据；基于头部跟踪数据，计算前延迟、第一前组滤波器参数、第二前组滤波器参数、后延迟、第一后组滤波器参数和第二后组滤波器参数。针对包括第一通道信号和第二通道信号的前双耳信号，该方法可以进一步包括：通过将前延迟和第一前组滤波器参数施加于第一通道信号来生成第一经修改的通道信号；以及通过将第二前组滤波器参数施加于第二通道信号来生成第二经修改的通道信号。针对包括第三通道信号和第四通道信号的后双耳信号，该方法可以进一步包括：通过将第二后组滤
波器参数施加于第三通道信号来生成第三经修改的通道信号；以及通过将后延迟和第一后组滤波器参数施加于第四通道信号来生成第四经修改的通道信号。该方法可以进一步包括：从第一前扬声器输出第一经修改的通道信号；从第二前扬声器输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种渲染音频的方法，所述方法包括：接收空间音频信号，其中，所述空间音频信号包括用于渲染音频的位置信息；处理所述空间音频信号，以基于所述位置信息确定多个权重；以及渲染所述空间音频信号以形成多个经渲染信号，其中，根据所述多个权重对所述多个经渲染信号进行幅度加权，并且其中，所述多个经渲染信号包括根据所述多个权重进行幅度加...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：