[发明专利]用于音频呈现的低音管理

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年6月18日提交的美国临时专利申请No.61/836,519的优先权，在此通过引用将其全部内容合并到本文中。

技术领域

本公开内容涉及对音频数据进行处理。具体地，本公开内容涉及对声音再现系统的低频音频数据进行处理。

背景技术

自从在1927年引入了有声电影，用于捕获电影声轨的艺术意图并且再现该内容的技术已有稳定发展。在二十世纪七十年代，杜比提出了对与3个屏幕声道和单声道环绕声道的混合进行编码和分配的经济高效的手段。在二十世纪九十年代期间，杜比使用5.1声道格式将数字声音引入影院，5.1声道格式提供分离的左屏幕声道、中心屏幕声道和右屏幕声道、左环绕阵列和右环绕阵列以及用于低频效果的超低音扬声器声道。2010年提出的杜比环绕声7.1通过将现有的左环绕声道和右环绕声道分成四个“区”增加了环绕声道的数量。

影院音频再现系统和家庭影院音频再现系统两者都变得越来越多用途且复杂。家庭影院音频再现系统包括越来越多的扬声器。随着声道增多以及扬声器布局从平面二维(2D)阵列转变成包括高度的三维(3D)阵列，在播放环境中再现声音正变成越来越复杂的过程。改进的音频处理方法会是人们所希望的。

发明内容

提供了用于处理低频音频数据的改进的且高效的方法。可以在用于呈现音频对象的工具中实现本公开内容中所描述的主题的一些方面。如本文中所用的，术语“音频对象”指代可以在不参考任何特定播放环境的情况下创建或“创作”的音频信号(在本文中被称为“音频对象信号”)和关联元数据。关联元数据可以包括音频对象位置数据、音频对象增益数据、音频对象大小数据、音频对象轨迹数据等。如本文中所使用的，术语“呈现”指代将音频对象变换成用于特定播放环境的扬声器馈送信号的过程。可以至少部分地根据关联元数据并且根据播放环境数据来执行呈现过程。播放环境数据可以包括播放环境中的扬声器的数量的指示以及每个扬声器在该播放环境内的位置的指示。播放环境数据也可以包括能够再现低频音频信号的一个或更多个扬声器的指示。

根据本文中描述的一些实现，低音提取过程可以涉及对所接收的音频对象信号应用低通滤波器以产生所提取的低频音频信号。可以在将音频信号呈现成扬声器馈送信号的过程之前执行低音提取过程。低音管理过程可以涉及将所提取的低频音频信号传送至能够再现低频音频信号的一个或更多个扬声器。

当对基于声道的音频数据进行处理时，可以执行本文中提供的一些低音管理方法。例如，杜比最近开发了能够对所接收的基于“遗留(legacy)”声道的音频数据如杜比环绕声5.1音频数据或杜比环绕声7.1音频数据实现阵列处理方法的基于声道的音频呈现系统。如果阵列处理方法使用功率相等水平并且将同相信号复制到附近扬声器，则可能导致低音积聚。然而，如果在这样的阵列处理方法之前执行低音提取过程，则可以减轻或避免低音积聚。

根据本文中描述的一些实现，方法可以涉及接收包括音频对象的音频数据。音频对象可以包括音频对象信号和关联元数据。关联元数据可以包括音频对象的位置元数据。该方法可以涉及对音频对象信号应用涉及低通滤波器的低音提取过程以产生所提取的低频音频信号。该方法可以涉及接收播放环境数据。播放环境数据可以包括播放环境中的扬声器的数量的指示、每个扬声器在播放环境中的位置的指示以及能够再现低频音频信号的一个或更多个扬声器的指示。

该方法可以涉及在低音提取过程之后至少部分地基于播放环境数据和关联元数据将音频对象的音频信号呈现成一个或更多个扬声器馈送信号。每个扬声器馈送信号可以对应于播放环境的扬声器的至少之一。该方法可以涉及对所提取的低频音频信号执行低音管理过程。低音管理过程可以涉及将所提取的低频音频信号传送至能够再现低频音频信号的一个或更多个扬声器。

低音管理过程可以涉及限制至少一些低频音频信号的幅度。低音管理过程可以涉及将所提取的低频音频信号与扬声器馈送信号进行组合。

音频数据可以包括与扬声器位置相对应的音频音床信号。该应用过程可以涉及对音频音床信号中的至少一些应用低音提取过程。

该方法可以涉及对音频音床信号应用上混或下混过程。上混或下混过程可以至少部分地基于播放环境中的扬声器的数量。根据一些实现，音频数据可以被接收并且被通过包括扬声器阵列处理的上混而处理。

该方法可以涉及在应用低音提取过程之前对音频数据进行预处理。预处理可以涉及根据音频对象元数据或播放环境数据的至少之一来应用增益。