[发明专利]基于对象的音频的反射声渲染

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年8月31日提交的美国临时专利申请No.61/695,893的优先权，其全文内容通过引入并入本文。

技术领域

一个或更多个实施方式一般涉及音频信号处理，更具体而言，涉及在某些收听环境中通过直接和反射驱动器来渲染自适应音频内容。

背景技术

在背景部分所讨论的主题不应该仅仅由于在背景部分提及了而被认为是现有技术。类似地，在背景部分提及的或与背景部分的主题相关联的问题不应该被认为已经在现有技术中被预先认识到。背景部分中的主题仅仅代表本身也可以是发明的不同的方法。

影院声轨经常包括与屏幕上的图像、对话、噪声以及从屏幕上的不同位置发出并与背景音乐和环境效果结合以产生整体听众体验的音响效果对应的许多不同的声音元素。准确回放要求声音以在声源位置、强度、移动以及深度方面与在屏幕上所显示的尽可能接近地对应的方式再现。传统的基于声道的音频系统以扬声器馈送的形式向回放环境中的各个扬声器发送音频内容。数字影院的引入已经建立了影院声音的新标准(诸如多个音频声道的合并)，以允许内容创建者有更大的创造性，并且给听众带来更加包围性和逼真的听觉体验。作为分发空间音频的手段扩展到传统的扬声器馈送和基于声道的音频以外是关键的，并且存在对基于模型的音频描述的相当大的兴趣，所述音频描述允许听者选择所希望的回放配置，音频专门针对他们所选择的配置而被渲染。为进一步改善听者体验，声音在真正的三维(3D)或虚拟3D环境中的回放已经变为研究与开发得越来越多的领域。声音的空间呈现使用了音频对象，所述音频对象是带有表观源位置(apparent source position)(例如，3D坐标)、表观源宽度及其他参数的相关联的参数化源描述的音频信号。基于对象的音频可以用于诸如数字电影、视频游戏、模拟器之类的许多的多媒体应用，并且在其中扬声器的数量及其放置一般地受相对较小的收听环境的界限限制或约束的家庭环境中尤为重要。

已开发出了各种技术以改善影院环境中的声音系统并更准确地捕捉及再现创建者对于电影声轨的艺术意图的各种技术。例如，已开发出了下一代空间音频(也被称为“自适应音频”)格式，该格式包括音频对象和传统的基于声道的扬声器馈送的混合以及用于音频对象的位置元数据。在空间音频解码器中，声道被直接发送到它们的相关联的扬声器(如果存在合适的扬声器)或被下混合到现有的扬声器组，并由解码器以灵活的方式渲染音频对象。与每个对象相关联的诸如3D空间中的位置轨迹之类的参数化源描述与连接到解码器的扬声器的数量和位置一起被作为输入。然后，渲染器使用诸如声像法则(panning law)之类的某些算法跨附接的扬声器组来分发与每个对象相关联的音频。如此，在存在于收听环境中的特定扬声器配置上最佳地呈现每个对象的创作的空间意图。

当前的空间音频系统一般是为影院开发的，因此涉及在大房间中部署以及使用相对昂贵的设备，包括分布在收听环境周围的多个扬声器的阵列。目前正在生产的越来越多的影院内容通过流技术和高级媒体技术(诸如蓝光等等)可用于在家庭环境中回放。另外，诸如3D电视机以及高级计算机游戏和模拟器之类的新兴的技术正在鼓励在家庭及其他收听环境(非影院/剧院)中使用相对复杂的设备，诸如大屏幕监视器、环绕声接收器和扬声器阵列。然而，设备成本、安装复杂性以及房间大小是阻止在大多数家庭环境中完全采用空间音频的现实约束。例如，高级的基于对象的音频系统通常使用头顶或高度扬声器(height speaker)来回放打算在听者的头部上方产生的声音。在很多情况中，特别是在家庭环境中，这样的高度扬声器可能不可用。在此情况中，如果只通过安装在地板或墙壁上的扬声器回放这种声音对象，则丢失了高度信息。

因此，需要的是这样的系统：允许自适应音频系统的完全空间信息在可能只包括计划用于回放的完全扬声器阵列的一部分(诸如有限的头顶扬声器或没有头顶扬声器)的收听环境中再现并且可以使用反射扬声器以从可能不存在直接扬声器的位置发出声音。

发明内容