[发明专利]声波场生成

说明书

为了在目标房间中围绕收听位置生成声波场，生成待在以任意方式分布在所述目标房间中的多个位置处再现的声音信号。此外，根据模态波束形成算法处理环境立体声输入信号以提供所述声音信号。所述模态波束形成算法包括根据多输入多输出滤波算法进行矩阵化。

技术领域

本公开涉及一种用于生成声波场的系统和方法。

背景技术

二维或三维音频可借助称为高阶环境立体声的技术使用声场描述来实现。环境立体声是一种全球面型环绕声技术，除了水平平面之外，其还可覆盖位于收听者上方和下方的声音源。不同于其它多通道环绕格式，其传输通道不载送扬声器信号。而是，它们含有声场的扬声器无关表示，所述扬声器无关表示接着针对收听者的扬声器设置来解码。这个额外步骤允许音乐制作人依据源方向而非扬声器位置来考虑，并且向收听者提供关于用于重放的扬声器的布局和数目的极大程度的灵活性。环境立体声可被理解为中/侧(M/S)立体声的三维扩展，针对高度和深度添加额外差分通道。依据一阶环境立体声，所得信号集称为B格式。一阶环境立体声的空间分辨率非常低。在实践中，这转化为稍微模糊源，还转化为比较小的可用收听区域或悦耳点(sweet spot)。

可通过向B格式添加更具选择性的定向部件的群组来增大分辨率并放大悦耳点。依据二阶环境立体声，这些不再对应于常规麦克风极性图案，而是看起来像(例如)苜蓿叶。所得信号集接着称为二阶、三阶或统称为高阶环境立体声(HOA)。然而，HOA技术的常见应用依据处理二维(2D)还是三维(3D)波场而需要特定空间配置，而不管是测量还是再现波场：处理2D波场需要圆柱形配置，而处理3D波场需要球形配置，其各自具有麦克风或扬声器的规则分布。

发明内容

一种被配置为在目标房间中围绕收听位置生成声波场的音频系统包括以任意方式分布在目标房间中的多个扬声器。所述系统还包括至少一个模态波束形成器模块，其连接在所述多个扬声器的上游并且在接收至少一个环境立体声输入信号的至少一个输入信号路径的下游。所述至少一个模态波束形成器模块包括矩阵化模块，其包括多输入多输出滤波器模块。

一种被配置为在目标房间中围绕收听位置生成声波场的音频再现方法包括生成待在以任意方式分布在目标房间中的多个位置处再现的声音信号。所述方法还包括根据模态波束形成算法处理环境立体声输入信号以提供声音信号。所述模态波束形成算法包括根据多输入多输出滤波器算法进行矩阵化。

一种计算机程序产品被配置为致使处理器执行音频再现方法以在目标房间中围绕收听位置生成声波场。所述方法包括生成待在以任意方式分布在目标房间中的多个位置处再现的声音信号。所述方法还包括根据模态波束形成算法处理环境立体声输入信号以提供声音信号。所述模态波束形成算法包括根据多输入多输出滤波算法进行矩阵化。

本领域的技术人员在查看以下附图和具体实施方式后将明白或将变得明白其它系统、方法、特征和优点。希望所有此类额外系统、方法、特征和优点均包括在这个描述内，属于本发明的范围内，并且受所附权利要求书保护。

附图说明

可参考以下附图和描述来更好地理解所述系统和方法。附图中的部件未必按比例绘制，而是重点在于说明本发明的原理。此外，在附图中，相同参考标号贯穿不同视图标示对应部分。

图1是示出具有M个记录通道(麦克风)和K个输出通道(扬声器)的简单声学多输入多输出(MIMO)系统的流程图，其包括多误差最小均方(MELMS)系统或方法。

图2是示出适用于图1所示的MIMO系统的1×2×2MELMS系统或方法的流程图。

图3是用于使用经过修改的MELMS算法在目标房间中在相异位置处生成球谐函数的系统和方法的流程图。

图4是示出采用多输入多输出滤波器模块用于矩阵化的示例性模态波束形成器的信号流程图。

具体实施方式