[发明专利]用于使用多通道扬声器系统的空间声音再现的装置和方法

说明书

一种用于与被放置在三维空间内的多个扬声器节点(201、203、205、207、209)相关联的空间音频信号解码的装置，该装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使得该装置至少确定非重叠虚拟表面布置(400)，该虚拟表面布置(400)包括多个虚拟表面(421、423、431、433)，其中，该多个虚拟表面的角位于多个扬声器节点(201、203、205、207、209)中的至少三个扬声器节点处，并且连接角对的边被配置为与该三维空间内的至少一个已定义虚拟平面不相交。该装置进一步被使得基于所确定的虚拟表面布置，针对扬声器节点生成增益，并对至少一个音频信号应用该增益，该至少一个音频信号要被定位在该三维空间内。

技术领域

本申请涉及用于使用多通道扬声器系统的空间声音再现的装置和方法。这包括但不限于其中多通道扬声器设置是虚拟多通道扬声器设置的系统。

背景技术

参数空间音频处理是音频信号处理的一个领域，其中使用一组参数来描述声音的空间方面。例如，在从麦克风阵列进行参数化空间音频捕获时，从麦克风阵列信号估计一组参数是一种典型且有效的选择，该组参数诸如是频带中声音的方向、以及表示频带中被捕获声音的定向与非定向部分的相对能量的比率参数。众所周知，这些参数很好地描述了在麦克风阵列的位置处的被捕获声音的感知空间特性。这些参数可相应地在空间声音的合成中使用，以用于双耳式耳机、扬声器、或诸如全景环绕声(ambisonics)的其它格式。

因此，频带中的方向和直接总能量比率是对空间音频捕获特别有效的参数化。

包括频带中的方向参数和频带中的能量比率参数(指示具有方向性的声能的比例)的参数集也可被用作用于音频编解码器的空间元数据。例如，这些参数可从麦克风阵列捕获的音频信号来估计，并且例如可从麦克风阵列信号生成立体声信号以与空间元数据一起传达。立体声信号例如可用AAC编码器来编码。解码器可将音频信号解码成PCM信号，并(使用空间元数据)处理频带中的声音以获得空间输出，例如，双耳输出。

空间音频信号的再现(空间声音再现)通常需要在3D空间中将声音定位到任意方向。这些方向可以例如从声音场景参数自动获得，或者它们可以由用户设置。向量基幅度平移(VBAP)是使用扬声器设置来定位空间音频信号的常用方法。

VBAP通常基于：

1)自动或手动对扬声器设置进行三角剖分；

2)基于方向来选择合适的三角形(以使得针对给定方向三个扬声器被选择，这些扬声器形成给定方向落入其中的三角形)；以及

3)基于形成该特定三角形的三个扬声器的方向来计算增益。

在实际的实现中，VBAP增益(对于每个方位角和仰角)和扬声器三元组(对于每个方位角和仰角)可以被预先公式化成存储在存储器中的查找表。进而，这种实时系统通过从存储器中查找用于期望平移方向的合适的扬声器三元组以及针对对应于期望平移方向的这些扬声器的增益来执行幅度平移。

发明内容

根据第一方面，提供了一种装置，包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使得该装置至少：确定非重叠虚拟表面布置，该虚拟表面布置包括多个虚拟表面，其中，该多个虚拟表面的角位于多个扬声器节点中的至少三个扬声器节点处，并且连接角对的边被配置为与该三维空间内的至少一个已定义虚拟平面不相交；基于所确定的虚拟表面布置，针对扬声器节点生成增益；以及对至少一个音频信号应用该增益，该至少一个音频信号要被定位在该三维空间内。