用于解析到达方向估计的模糊度的设备和方法技术

一种用于解析DOA估计（105）中的模糊度的设备（100），包括：DOA模糊分析器（110），用于通过使用偏差信息（101）来分析DOA估计（105）以获得多个模糊分析参数（115）偏差信息（101）表示有偏DOA估计和无偏DOA估计之间的关系以及模糊度解析器（120），用于解析多个模糊分析参数（115）中的模糊度，以获得非模糊解析参数

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及。本专利技术的进一步的实施方式涉及增强模糊空间音频参数估计。
技术介绍
本专利技术定位于麦克风前端的空间音频编码的背景中。我们关注参数技术，即，通过伴随着参数侧边信息的一个或多个音频信号来描述空间声音。侧边信息是基于至少两个侧麦克风来获得的。麦克风布置和信号处理架构通常被设计为覆盖所关注的特定频率范围，其中，严格满足所需的规范。在该感兴趣的区域之外，可能会发生所需空间选择性的显著偏差。极端偏差由所谓的空间混叠组成。在音域分析上下文中，空间混叠的最重要的效果是声音的到达方向的估计变得模糊。因此，在一个或多个其他方向，也观察到了仅针对一个特定方向所期望或需要的特定行为。空间音频编码的目的由通过伴随有参数侧边信息的一些音频信道再生空间声学场景组成。因此，一个普遍问题是，不精确的参数估计将会引起再生过程或使用该空间参数的任何其他处理单元(例如，用于定向过滤)不想要的结果。该考虑适用于上述受影响的频率范围，特别是在发生空间混叠时。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供用于空间参数处理的改进概念。该目的是通过根据权利要求1的设备、根据权利要求14的方法、或根据权利要求15的计算机程序来实现的。根据本专利技术实施方式，用于解决DOA估计模糊度的设备包括DOA估计分析器和模糊度解析器。DOA估计分析器被配置为通过使用偏差信息分析DOA估计以获得多个模糊分析参数。这里，偏差信息表示有偏和无偏DOA估计之间的关系。此外，模糊度解析器被配置为解析多个模糊分析参数中的模糊度，以获得非模糊解析参数。本专利技术的基本思想在于，如果通过使用偏差信息(偏差信息表示有偏和无偏DOA估计之间的关系)来分析DOA估计以获得多个模糊分析参数，并且如果解析多个模糊分析参数中的模糊度以获得非模糊的解析参数，可以实现改进的空间参数处理。该测量使得可以解析由空间混置引起的不精确DOA参数估计导致的|旲糊。根据另一实施方式，DOA估计分析器被配置为基于偏差函数将DOA估计与多个模糊无偏DOA估计关联，其中，偏差函数由偏差/[目息指不。这里，多个模糊无偏DOA估计对应于多个模糊分析参数。此外，模糊度解析器被配置为通过使用一个或多个有效源的先验本地化信息确定多个模糊无偏DOA估计中的非模糊解析参数，这基本上允许从关于声音源的位置的先验信息获得具体或校正的DOA参数。根据又一实施方式，DOA估计分析器被配置为针对多个模糊分析参数中的每个模糊分析参数生成多个分支，其中，多个分支反映了多个模糊分析参数中的模糊度。这里，DOA估计分析器被配置为从DOA估计中直接获得多个分支，或者进一步处理多个模糊无偏DOA估计以获得多个分支。另外，DOA估计分析器被配置为计算光谱加权操作的增益参数。可选地，DOA估计分析器可以被配置为通过替代方法(例如，加法，减法)或采用与光谱加权操作类似的算法进行光谱调制。此外，模糊度解析器被配置为确定表示模糊分析参数的多个分支中的非模糊解析参数。因此，可以获得光谱加权操作(诸如定向音频编码领域中的呈现或定向过滤)的适当增益参数。此外，通过这种测量，不需要获取先验本地化信息。在另一实施方式中，DOA估计分析器被配置为在单个处理步骤中获得多个分支，使得提供了在连续执行两个处理步骤时获得的处理结果。特别地，对于多个分支中的每个分支，DOA估计分析器可以包括参数处理单元，其中，参数处理单元可以被配置为使DOA估计与由处理结果指示的预定模糊分析参数相关。这样，当解析了多个模糊分析参数中的模糊度时，可以实现更高的处理效率或计算工作量的减少。本专利技术的另一实施方式提供了一种用于解析DOA估计的模糊度的方法。附图说明以下，将参照附图说明本专利技术的实施方式，在附图中:图1示出了用于解析DOA估计的模糊度的设备的实施方式的框图；图2示出了用于通过使用先验本地化信息解析DOA估计的模糊度的设备的另一实施方式的框图；图3示出了利用用于选择非模糊解析参数的选择器来解析DOA估计的模糊度的设备的另一实施方式的框图；图4示出了利用映射器来解析DOA估计的模糊度的设备的另一实施方式的框图，该映射器用于将多个模糊无偏DOA估计映射至非模糊解析参数；图5示出了根据图4的具有数字生成器的映射器的实施方式的框图；图6示出了利用用于提供先验本地化信息的本地化信息提供器来解析DOA估计的模糊度的设备的另一实施方式的框图；图7示出了用于利用增益参数计算来解析DOA估计的模糊度的设备的另一实施方式的框图；图8示出了包括模糊无偏DOA估计生成器和参数处理器的用于解析DOA估计的模糊度的设备的另一实施方式的框图；图9示出了用于通过在单个步骤中获得处理结果的多个参数处理单元来解析DOA估计的模糊度的设备的另一实施方式的框图；图10示出了参数空间音频编码器的示意图；图11示出了参数空间音频解码器的示意图；图12示出了在中心具有第五个全向麦克风的全向麦克风的方形阵列的示意图；图13示出了根据本专利技术实施方式的在4KHz和7kHz之间的频率的方位角估计的示例图；图14示出了根据本专利技术实施方式的作为用于3个扬声器设置的DOA函数的左右平移增益(panning gain)的示例性曲线图；图15示出了根据本专利技术实施方式的方向过滤增益函数的示例方向图16示出了解析空间参数估计的模糊度的设备的实施方式的总体结构；图17示出了根据本专利技术实施方式的用于校正有偏DOA估计的结构；图18示出了根据本专利技术实施方式的作为高于空间混叠频率的无偏DOA的函数的估计DOA的示例曲线图；图19示出了根据本专利技术另一实施方式的作为无偏DOA的函数的估计DOA的示例曲线图；图20示出了根据本专利技术实施方式的具有其各自的概率密度函数的两个有效源(active source)的不例曲线图；图21示出了根据本专利技术实施方式的作为DOA的函数的定向过滤的示例性设计函数；图22示出了根据本专利技术实施方式的调节作为模糊DOA的函数运行的处理单元以生成校正的输出函数的结构。具体实施例方式图1示出了用于解析DOA估计105的模糊度的设备100的实施方式的框图。DOA估计105可以通过使用DOA估计器从空间音频信号中获得。这里，空间音频信号可以包括全向的和多个不同方向的偶极信号。从空间音频信号获得的DOA估计105可以对应于DirAC参数，并且可以用声音的DOA的角#_.来表示。特别地，DOA估计105可以取决于时间和频率,(k，m)，其中，k表示时间块，m表示频带。另外，DOA估计105，实质上对应于源自一个或多个 活动声音源的不精确或模糊DOA估计。参照图1,设备100包括DOA估计分析器110和模糊度解析器120。从图1中可以看出，DOA估计分析器110被配置为用于通过使用偏差信息101分析DOA估计105以获得多个模糊分析参数。这里，偏差信息101表示有偏DOA估计和无偏DOA估计-之间的关系寺别指出，DOA估计可以表示有偏或无偏DOA估计。此外，模糊度解析器120被配置为解析多个模糊分析参数115的模糊，以获得非模糊解析参数125。图2示出了通过使用先验本地化或空间信息211解析DOA估计105的模糊度的设备200的另一实施方式的框图。如图2所示，设备200包括DOA估计分析器210，其被配置为基于偏差函数201, φ = (φ\使DOA估本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.23 EP 10192238.3;2010.08.27 US 61/377,6711.一种用于解析DOA估计(105)(多amb)中的模糊度的设备(100)，所述设备包括: DOA估计分析器(110)，用于通过使用偏差信息(101)分析所述DOA估计(105) ( U以获得多个模糊分析参数(115)(吞 I...运 N; {φ\)... {φ N); fenli,l( Φ amb)…fenli，N( Φ ainb)； gp( ψ I)-.-gP( ψ N)_;D(炉I)..,D(^n)) j所述偏差/[目息(101)表不有偏DOA估计(φ )和无偏DOA估计(φ)之间的关系(多0(());以及 模糊度解析器(120)，用于解析所述多个模糊分析参数(115)(吞 1...吞 N; f(运 I)…f(吞 N); fenh,l( Ψ amb) - -.fenh，N( Φ amb) ； gp(运 I)...gp( ψ N);D(多!)...D(运Ν))中的所述模糊度，以获得非模糊解析参数Qres; fres,125)02.根据权利要求1所述的设备(200)，其中，所述DOA估计分析器(210)被配置为基于偏差函数(201)(# =f((p))使所述DOA估计(IO5 ) (Samb)与多个模糊DOA估计(2I5)(吞!..Jn)关联，其中，所述偏差函数(201) (# =f((p))由所述偏差信息(101)表示，并且其中，所述多个模糊DOA估计(215)(吞][...^n)对应于所述多个模糊分析参数(115)，其中，所述模糊度解析器(120)被配置为通过使用一个或多个有效源的先验空间信息(211)根据所述多个模糊DOA估计(215)(运μ..运N)确定所述非模糊解析参数(125)。3.根据权利要求1或2所述的设备(300)，其中，所述模糊度解析器(120)被配置为用于从多个模糊DOA估计(215) (^1...^N)中选择所述非模糊解析参数(325)(运res)的选择器(320)，其中，所 述选择器(320)被配置为基于对应于所述多个模糊DOA估计(215)(吞1...运N)的本地化估计与一个或多个有效源的先验本地化估计(311)之间的距离的测量，执行所述非模糊解析参数(325) ( 的选择。4.根据权利要求1或2所述的设备(400)，其中，所述模糊度解析器(120)被配置为用于将所述多个模糊DOA估计(215)(运I…运N)映射至所述非模糊解析参数(425) (^res)的映射器(420)，其中，所述映射器(420)被配置为基于对应于所述多个模糊DOA估计(215)(运I...运N)的本地化估计或对应于选自所述多个模糊DOA估计(215)( ψχ..^Ν)的所选DOA估计(515)(运s)的所选本地化估计与一个或多个有效源的先验本地化估计(311)之间的距离的测量，执行所述多个模糊DOA估计(215) (^1.的映射。5.根据权利要求4所述的设备(400)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·卡琳格尔，乔瓦尼·德尔加尔多，法比安·库奇，奥利弗·蒂尔加特，迪尔克·玛赫内，阿希姆·昆茨，理查德·舒尔茨阿姆林，
申请(专利权)人：弗兰霍菲尔运输应用研究公司，
类型：
国别省市：