[发明专利]空间声音再现

说明书

技术领域

本发明涉及空间声音再现，并且特别地但是不完全涉及包括多声道音频信号的上混和（upmixing）的空间声音再现。

背景技术

采用立体声录音和再现形式的空间声音再现已经出现了几十年。在过去的几十年中，已使用更先进的安排和信号处理来提供改善的空间聆听体验。特别地，使用例如5或7个空间扬声器的环绕声音的使用已成为流行来与例如电影或电视的观看相结合提供增强的体验。此外，诸如“声音吧（sound bar）”之类的紧凑型多驱动器扩音器（loudspeaker）系统已变成为对于传统的立体声和5.1系统而言受欢迎的选择。这些设备甚至从小型设备中为收听者提供宽阔空间声像的体验。这是基于信号的数字处理和设备的特殊物理安排。

空间声音处理越来越多地利用高级的信号处理作为声音再现的一部分来提供改善的空间体验。例如，复杂的算法可以用于将音频信号上混合到更高数量的声道（channel）。例如，5声道环绕信号可以在发射端上被下混合（downmix）为立体声或单声道信号。这个信号随后被分发，并且声音再现包括将接收到的信号上混合为原始的5声道信号。

作为另一示例，信号处理可以用于对立体声信号提供声音展宽效应，导致收听者体验更宽阔的声场（sound stage）。通常，这些方法基于减小声道之间相关性的信号处理操作。这些技术在上面提到的紧凑型扩音器系统中是特别流行的。

作为另一示例，空间信号的再现可以包括在例如立体声信号中主导（dominating）声源的提取。剩余的残留信号将通常对应于更加扩散的环境立体图像。主导信号和环境信号随后可以不同地进行再现，以致再现特性对于每一个信号被优化。

然而，虽然这样的空间声音再现技术改善聆听体验，但是往往具有一些相关联的缺陷。特别地，再现可能无法在所有情况中提供最佳的空间体验，并且信号处理可能在一些情况中实际上导致降级的空间体验。

因此，用于空间声音再现的改善系统将是有利的，并且特别地，虑及增加灵活性、便利操作、便利实现、改善空间聆听体验和/或改善性能的系统将是有利的。

发明内容

因此，本发明寻求单独地或以任何组合来优选地缓解、减轻或消除上述缺陷中的一个或多个缺陷。

根据本发明的方面，提供一种用于空间声音再现的设备，该设备包括：用于接收多声道音频信号的接收机；用于确定多声道音频信号的空间属性的电路；用于从多种声音再现模式中选择所选择的再现模式的电路，这些多声道声音再现模式采用不同的空间渲染（rendering）技术；和再现电路，用于驱动由一组扩音器提供的一组空间声道，以便使用所选择的再现模式来再现多声道音频信号。

本发明可以在许多实施例中提供改善的声音再现。特别地，在许多情景中可以提供改善的空间体验。通常，可以针对特定的音频信号来改善空间再现。该方案在许多实施例中可以进一步允许低复杂度实现和便利的操作。

可以针对在保持低复杂度的同时所经历的特定条件来优化适当再现方法的选择。

空间属性可以指示信号的空间组织和/或空间复杂度。例如，空间属性可以根据合适的标准或用于提取主导声源的处理来指示一个或多个主导声源的存在。在一些实施例中，空间属性可以指示声源在利用多声道信号表示的声像中的空间分布。

该组扩音器可以特别地是包括例如3、5或7个空间扬声器（有可能除了非空间低频效果扬声器或低音炮之外）的环绕声设置的扩音器。该组扩音器可以是多驱动器扩音器系统，其中一般三个或更多个别驱动的扩音器（或扩音器阵列）在一个物理设备中。该组扩音器也可以包括多个这样的设备。

根据本发明的可选特征，这些声音再现模式中的至少一种声音再现模式包括以下之中的至少一个：上混合至比多声道音频信号的声道数量更高数量的空间声道；和下混合至比多声道音频信号的声道数量更低数量的空间声道。

本发明可以提供改善的空间体验。例如，立体声信号中的一些声像当被再现为单声道信号时可以提供改善的空间体验。立体声信号中的其他声像当被再现为与中央信号组合的展宽的立体声信号时即在使用三个空间声道再现时可以提供改善的空间体验。

根据本发明的可选特征，该组空间声道包括数量与多声道音频信号不同的声道。

本发明可以为声音再现系统提供改善的空间体验并且可以特别地在使得声音再现适应于特定的声像和空间特性时允许附加的自由度。

根据本发明的可选特征，用于在声音再现模式之间切换的最大切换频率超过1Hz。