[发明专利]用于音频再现的子带空间和串扰消除

说明书

本文的实施方式主要在用于产生具有增强的空间可检测性和减少的串扰干扰的声音的系统、方法和非暂态计算机可读介质的背景下进行描述。音频处理系统接收输入音频信号，并且对输入音频信号执行音频处理以生成输出音频信号。在所公开的实施方式的一方面，音频处理系统将输入音频信号划分成不同的频带，并且针对每个频带相对于输入音频信号的非空间分量增强输入音频信号的空间分量。

相关申请的交叉引用

本发明根据35U.S.C.§119(e)要求于2016年1月18日提交的题为”Sub-BandSpatial and Cross-Talk Cancellation Algorithm for Audio Reproduction”的第62/280,119号共同未决的美国临时专利申请以及于2016年1月29日提交的题为“Sub-BandSpatial and Cross-Talk Cancellation Algorithm for Audio Reproduction”的第62/388,366号共同未决的美国临时专利申请的优先权，所有上述申请文件的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容的实施方式一般地涉及音频信号处理领域，并且更特别地，涉及串扰干扰减少和空间增强。

背景技术

立体声声音再现涉及编码和再现包含声场的空间特性的信号。立体声声音使得收听者能够感知声场中的空间感。

例如，在图1中，位于固定位置处的两个扬声器110A和110B将立体声信号转换成声波，该声波被朝向收听者120引导以产生从各个方向听到的声音的印象。在例如图1所示的常规的近场扬声器装置中，在左耳125_L与右耳125_R之间略微延迟以及存在由收听者120的头部引起滤波的情况下，在收听者120的左耳125_L和右耳125_R两者处接收由两个扬声器110产生的声波。由两个扬声器生成的声波产生串扰干扰，这可能妨碍收听者120确定虚拟声源160的感知空间位置。

发明内容

音频处理系统基于扬声器的参数和收听者相对于扬声器的位置自适应地产生具有增强的空间可检测性和减少的串扰干扰的用于再现的两个或更多个输出声道。音频处理系统将双声道输入音频信号应用于多个音频处理流水线，所述多个音频处理流水线自适应地控制收听者感知在扬声器的物理边界之外呈现的音频信号的声场扩展程度以及在所扩展的声场内的声音分量的位置和强度。音频处理流水线包括用于处理双声道输入音频信号(例如，用于左声道扬声器的音频信号和用于右声道扬声器的音频信号)的声场增强处理流水线和串扰消除处理流水线。

在一个实施方式中，声场增强处理流水线在执行串扰消除处理之前对输入音频信号进行预处理以提取空间分量和非空间分量。预处理调整输入音频信号的空间分量和非空间分量中能量的强度和平衡。空间分量对应于两个声道之间的非相关部分(“侧面分量”)，而非空间分量对应于两个声道之间的相关部分(“中间分量”)。声场增强处理流水线还使得能够控制输入音频信号的空间分量和非空间分量的音色和频谱特性。

在所公开的实施方式的一方面，声场增强处理流水线通过将输入音频信号的每个声道划分成不同的频率子带并且在每个频率子带中提取空间分量和非空间分量来对输入音频信号执行子带空间增强。然后，声场增强处理流水线独立地调整每个频率子带中的空间分量或非空间分量中的一个或更多个中的能量，并且调整空间分量和非空间分量中的一个或更多个分量的频谱特性。通过根据不同的频率子带划分输入音频信号以及通过针对每个频率子带相对于非空间分量调整空间分量的能量，经子带空间增强的音频信号在被扬声器再现时获得更好的空间定位。相对于非空间分量调整空间分量的能量可以通过将空间分量调整第一增益系数、将非空间分量调整第二增益系数或通过前述二者来执行。