СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ЭФФЕКТОВ В МНОГОКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЗВУКА Российский патент 2022 года по МПК H04R3/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способам и системам для применения временных эффектов в многоканальной системе воспроизведения звука. Временные эффекты означают обработку, основанную на задержках и/или реверберации, но не ограничиваясь ими. Эти эффекты могут быть получены с помощью различных способов, известных в данной области техники, гарантирующих причинную связь сигнала. Эффекты могут обрабатываться во временной области, например, в сетях с задержкой обратной связи, или в области Фурье, например, с разделенной конволюционной обработкой сигналов.

Уровень техники

Многоканальные аудиосистемы, используемые в больших помещениях, таких как концертный зал, могут иметь больше двух громкоговорителей для обеспечения более равномерного звукового давления в области нахождения публики. Например, громкоговорители могут быть установлены сбоку и сзади от области нахождения публики с целью недопущения снижения уровней звукового давления для зрителей, находящихся дальше от сцены. Это известно как «усиление звука» и заключается оно в воспроизведении по сторонам и сзади публики тех же аудиоканалов, которые воспроизводятся на сцене или перед публикой. Термин громкоговоритель может относиться к одному устройству или нескольким головкам громкоговорителей и устройствам, работающим от одного и того же входного сигнала, так что многоканальная аудиосистема имеет два или более сигналов, каждый из которых воспроизводится посредством громкоговорителей.

В качестве альтернативы или в дополнение, к аудиоканалам, воспроизводимым громкоговорителями в многоканальных аудиосистемах, используемых в больших помещениях, может применяться обработка сигналов. Такая обработка сигналов может способствовать «улучшению акустических характеристик» звука в области нахождения публики. Например, к одному или нескольким каналам, воспроизводимым боковыми или задними громкоговорителями, может применяться реверберация или «искусственное эхо», или эхо и другая обработка сигналов. Реверберация, эхо и другие эффекты обработки сигналов хорошо известны в данной области. Например, в патентной заявке US2011/0261966, заявитель Dolby International AB, описана система для применения реверберации к каналам с понижающим микшированием, которые затем микшируются с повышением для воспроизведения на громкоговорителях.

В больших залах, возможно, слушатели, удаленные от сцены, могут услышать звук из одного из боковых или задних громкоговорителей, раньше, чем звук от передних громкоговорителей. Это имеет нежелательное последствие, когда слушатели будут слышать звук, исходящий из задней или боковой части зала, при этом, видя выступление, происходящее спереди. Чтобы избежать этого, к аудиосигналу, воспроизводимому громкоговорителями, расположенными на расстоянии от сцены, применяется фиксированная задержка по времени или «предварительная задержка». Временная задержка выбирается таким образом, чтобы звук от передних громкоговорителей поступал к слушателям по меньшей мере за 15 мс до звука от задних или боковых громкоговорителей, чтобы поддерживать воспринимаемое направление звука, исходящее от передней части/сцены. Одним из терминов, используемых для описания этого, является поддержание «эффекта предшествования» в звуке.

Сущность изобретения

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложена система обработки сигналов для применения временных эффектов к N-канальному входному аудиосигналу для воспроизведения на группе громкоговорителей, имеющих заданную конфигурацию, содержащую:

первую подсистему, которая принимает N-канальный входной аудиосигнал и формирует из него первый M-канальный аудиосигнал;

по меньшей мере одну вторую подсистему, каждая из которых принимает первый M-канальный аудиосигнал, причем каждая вторая подсистема содержит:

блок эффекта для применения временного эффекта к каждому каналу M-канального аудиосигнала, причем указанный временной эффект содержит минимальное значение задержки;

блок распределения сигналов, который:

ассоциирует каждый канал первого М-канального аудиосигнала с подгруппой громкоговорителей; и

формирует второй M-канальный аудиосигнал из первого M-канального аудиосигнала в соответствии с MxM матрицей, причем каждый элемент a_ij в MxM матрице включает в себя параметр задержки, при этом блок распределения сигналов определяет минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij в соответствии с расстоянием между по меньшей мере двумя громкоговорителями в по меньшей мере одной из подгрупп i и j громкоговорителей и в соответствии с указанным минимальным значением задержки;

при этом указанный блок эффекта выполнен с возможностью применять временной эффект к каждому каналу второго М-канального аудиосигнала;

блок микширования, который формирует K-канальный аудиосигнал из указанного одного или каждого второго M-канального аудиосигнала.

Предпочтительно, блок распределения сигналов определяет минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij, чтобы оно составляло, по меньшей мере, время прохождения звуком максимального расстояния между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей.

Предпочтительно, система обработки сигналов содержит несколько вторых подсистем.

Предпочтительно, блок эффекта каждой второй подсистемы выполнен с возможностью применения нескольких временных эффектов, имеющих первое минимальное значение задержки или второе минимальное значение задержки.

Предпочтительно, блок распределения сигналов каждой второй подсистемы определяет минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij в соответствии с:

(a) расстоянием между соседними громкоговорителями в j подгруппе громкоговорителей;

(b) временем прохождения звуком максимального расстояния между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей.

Предпочтительно, блок распределения сигналов каждой второй подсистемы выполнен с возможностью определять минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij в соответствии с критериями (a), если минимальное значение задержки блока эффекта второй подсистемы меньше предварительно определенного порогового значения.

Предпочтительно, блок распределения сигналов каждой второй подсистемы выполнен с возможностью добавлять предварительно определенное фиксированное значение задержки к указанному минимальному значению параметра задержки в каждом элементе a_ij.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ цифровой обработки сигналов для применения временных эффектов к N-канальному входному аудиосигналу для воспроизведения на группе громкоговорителей, имеющих заданную конфигурацию, содержащий следующие этапы, реализуемые с помощью процессора:

формирование первого M-канального аудиосигнала из N-канального входного аудиосигнала;

ассоциирование каждого канала первого M-канального аудиосигнала с подгруппой громкоговорителей;

формирование по меньшей мере одного второго M-канального аудиосигнала из первого M-канального аудиосигнала в соответствии с MxM матрицей, причем каждый элемент a_ij в MxM матрице включает в себя параметр задержки, также определение минимального значения параметра задержки в каждом элементе a_ij в соответствии с расстоянием между по меньшей мере двумя громкоговорителями в по меньшей мере одной из подгрупп i и j громкоговорителей и в соответствии с минимальным значением задержки;

применение временного эффекта к каждому каналу второго М-канального аудиосигнала, при этом указанный временной эффект содержит указанное минимальное значение задержки;

формирование K-канального аудиосигнала из указанного одного или каждого второго M-канального аудиосигнала.

Предпочтительно, минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij определяется как, по меньшей мере, время, в течение которого звук проходит максимальное расстояние между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей.

Предпочтительно, способ также содержит формирование нескольких вторых M-канальных аудиосигналов из первого M-канального аудиосигнала в соответствии с соответствующей MxM матрицей для каждого второго M-канального аудиосигнала.

Предпочтительно, указанный временной эффект содержит первое минимальное значение задержки или второе минимальное значение задержки.

Предпочтительно, минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij определяют в соответствии с:

а) расстоянием между соседними громкоговорителями в j подгруппе громкоговорителей;

b) максимальным расстоянием между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей.

Предпочтительно, минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij определяют в соответствии с критериями (a), если минимальное значение задержки, применяемое к этому каналу посредством временного эффекта, меньше предварительно определенного порогового значения.

Предпочтительно, способ содержит добавление предварительно определенного фиксированного значения задержки к минимальному значению параметра задержки в каждом элементе a_ij.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет теперь описано в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 является иллюстрацией примерного места проведения выступления, в котором могут использоваться варианты осуществления изобретения;

фиг. 2 показывает систему для обработки сигналов в соответствии с вариантами осуществления изобретения;

фиг. 3A и фиг. 3B иллюстрируют примерные конфигурации громкоговорителей и звуковых каналов, используемые в вариантах осуществления системы обработки сигналов по фиг. 2;

фиг. 4A и фиг. 4B иллюстрируют диапазоны временных задержек, применяемых системой обработки сигналов по фиг. 2;

фиг. 5A и фиг. 5B иллюстрируют расстояния, используемые для определения минимального значения временной задержки в элементе a_ij в примерных конфигурациях системы обработки сигналов по фиг. 2; и

фиг. 6 показывает способ цифровой обработки сигналов в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Фиг. 1 является иллюстрацией примерного места 10 проведения выступления, в котором могут использоваться варианты осуществления изобретения. Место 10 проведения выступления имеет сцену 12, на которой размещено множество микрофонов 14. Термин «микрофон» используется здесь для обозначения любого устройства, которое захватывает звук и включает в себя, например, звукосниматель для гитары.

Место 10 проведения выступления включает в себя область 16 нахождения публики. С точки зрения человека, находящегося в области 16 нахождения публики, сцена 12 находится впереди, при этом термины «сзади» и «боковые стороны» имеют свои обычные значения из этих слов.

Группа громкоговорителей, обозначенных в целом позицией 18, расположен по периферии области 16 нахождения публики и состоит из передних громкоговорителей 18a, правосторонних громкоговорителей 18b, задних громкоговорителей 18c и левосторонних громкоговорителей 18d. Количество, размещение и конфигурация громкоговорителей 18 могут варьироваться от места к месту.

Предложена система 20 обработки сигналов для применения временных эффектов к N-канальному входному аудиосигналу для воспроизведения на группе громкоговорителей 18, как будет описано более подробно ниже. В некоторых вариантах сигналы от микрофонов 14 могут формировать N-канальный входной аудиосигнал. В других вариантах сигналы от микрофонов 14 могут быть предварительно обработаны для получения из N-канального входного аудиосигнала, например, путем объединения групп сигналов от микрофонов 14. Понятно, что в некоторых приложениях система 20 обработки сигналов может использоваться с предварительно записанными N-канальными входными аудиосигналами.

Обращаясь теперь к фиг. 2, система 20 обработки сигналов содержит блок 22 прямой обработки звука, первую подсистему 24, по меньшей мере одну вторую подсистему 26 и блок 28 микширования.

Блок 22 прямой обработки звука принимает N-канальный входной аудиосигнал и формирует из него K-канальный прямой аудиосигнал 23, например, с использованием NxK матрицы. Блок 22 прямой обработки звука также может применять другую обработку сигналов, используемую в данной области техники, для прямых или «необработанных» звуковых каналов. В вариантах осуществления изобретения блок 22 прямой обработки звука может быть выполнен с возможностью применять фиксированную временную задержку к каналам в K-канальном прямом аудиосигнале, который будет воспроизводиться боковыми громкоговорителями 18b, 18d и задними громкоговорителями 18c, чтобы сохранить «эффект предшествования» в звуке.

Первая подсистема 24 принимает N-канальный входной аудиосигнал и формирует из него первый M-канальный аудиосигнал 30. Каждый канал первого M-канального аудиосигнала 30 образует часть звукового поля.

Как показано на фиг. 2, может быть несколько блоков 22 прямой обработки звука и первых подсистем 24, каждая из которых принимает и обрабатывает n каналов из N каналов в N-канальном входном аудиосигнале. Обычно каждые n каналов представляют звуковой объект, такой как ведущий вокал, гитара и т.д., в этом случае, n обычно составляет 1 канал или 2 канала, хотя может использоваться больше каналов.

В некоторых вариантах первый M-канальный аудиосигнал 30 может представлять собой кодирование звукового поля, не зависящее от динамиков, на основе набора виртуальных микрофонов, полученных из B-поля амбиофонии n-го порядка, включающего в себя полные сферические и плоские B-поля. Каждый канал имеет известное местоположение в звуковом поле, как определено направлениями виртуальных микрофонов амбиофонии.

В других вариантах пространственное распределение каналов в первом M-канальном аудиосигнале 30 может быть определено в соответствии с конфигурацией конкретной группы громкоговорителей, как подробно описано ниже.

Фиг. 3А и фиг. 3В иллюстрируют распределение М каналов для двух примерных конфигураций громкоговорителей. На фиг. 3А громкоговорители 18 расположены в прямоугольной конфигурации, которая полностью окружает область нахождения публики. При таком расположении минимальный азимут (к громкоговорителям) = -180° и максимальный азимут (к громкоговорителям) = 180°, где 0° соответствует направлению вперед, например, лицом к сцене. М каналов равномерно распределены между минимальным и максимальным азимутами и представлены на фиг. 3А стрелками 32. На фиг. 3А показана схема, где М=8, однако могут использоваться и другие значения М. На фиг. 3B громкоговорители 18 расположены по линии, в которой минимальный азимут (к громкоговорителям) = -45 ° и максимальный азимут (к громкоговорителям) = 45°. М-каналы равномерно распределены между минимальным и максимальным азимутами и представлены на фиг. 3В стрелками 32’.

В случае конфигурации громкоговорителей с компонентой высоты, такой как в конфигурации полной сферы и полусферы, ориентация каждого из M каналов определяется первой подсистемой 24 и определяется значением азимута и значением высоты. М-каналы предпочтительно равномерно распределены между значениями азимута и высоты, определяемыми конфигурацией громкоговорителей. Предпочтительно значения азимута и высоты, определенные для М-каналов, определяют регулярную сетку пространства, определенного конфигурацией громкоговорителей. Для любой заданной конфигурации громкоговорителей -180° <= минимальный азимут (к громкоговорителям) <максимальный азимут (к громкоговорителям) <= 180° и -90° <= минимальная высота (к громкоговорителям) <максимальная высота (к громкоговорителям) <= 90°.

Как только распределение каналов определено или если используется независимое от динамиков кодирование, первая подсистема 24 затем распределяет каждый канал n-канального входного аудиосигнала среди одного или нескольких каналов первого M-канального аудиосигнала 30, например, с использованием nxM матрицы. Элементы матрицы определяются в соответствии с пространственными параметрами каждого канала n-канального входного аудиосигнала, такими как азимут, высота, расстояние. Обработка каждых n каналов из N каналов в отдельности позволяет каждому звуковому объекту, представленному каждыми n каналами, быть отдельно позиционированным в М каналах, используя пространственные параметры, такие как азимут, высота и расстояние, ассоциированные с n каналами.

Каждая вторая подсистема 26 принимает первый M-канальный аудиосигнал 30 и формирует из него второй M-канальный аудиосигнал 40, к которому применяется временной эффект, как описано ниже. Каждая вторая подсистема 26 содержит блок 36 распределения сигналов и блок 38 эффектов. Вторые M-канальные аудиосигналы 40, сгенерированные второй подсистемой 26, являются «обработанными» звуковыми каналами в отличие от «необработанных» звуковых каналов, образованных процессором 22 прямого звука.

Блок 36 распределения сигналов ассоциирует каждый канал М-каналов в первом и втором сигналах 30, 40 с подгруппой громкоговорителей 18 для конкретной используемой конфигурации громкоговорителей, а именно, с теми громкоговорителями, на которых этот канал будет воспроизведен. В одном примере эта ассоциация может быть определена наличием ненулевого значения в MxK массиве, используемом блоком 28 микширования, как описано ниже. Понятно, что подгруппы могут перекрываться в некоторых конфигурациях, то есть заданный громкоговоритель 18 может использоваться для воспроизведения более одного канала первого M-канального аудиосигнала 30.

Блок 36 распределения сигналов затем формирует второй M-канальный аудиосигнал 40 из первого M-канального аудиосигнала 30 в соответствии с MxM матрицей. Каждый элемент a_ij в MxM матрице включает в себя параметр задержки и может включать в себя параметр усиления, так что каждый канал во втором M-канальном аудиосигнале 40 является взвешенной суммой задержанных каналов в первом M-канальном аудиосигнале 30. Параметры усиления в MxM матрице могут быть определены пользователем. Блок 36 распределения сигналов определяет минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij согласно расстоянию между по меньшей мере двумя громкоговорителями в по меньшей мере одной из подгрупп i и j громкоговорителей и согласно минимальному значению задержки, применяемому блоком 38 эффекта, как описано ниже. Блок 36 распределения сигналов также может применять другую обработку сигналов, используемую в данной области техники, например, фазовую декорреляцию каждого входа MxM матрицы путем фильтрации.

В некоторых вариантах блок 36 распределения сигналов выполнен с возможностью добавлять предварительно определенное фиксированное значение задержки к минимальному значению параметра задержки в каждом элементе a_ij.

Блок 38 эффекта применяет временной эффект к каждому каналу второго M-канального аудиосигнала 40. В некоторых вариантах блок 38 эффектов применяет алгоритм монофонического эха/реверберации, примеры которого известны в данной области техники, к каждому каналу второго М-канального аудиосигнала 40. Может быть использован любой подходящий алгоритм временной задержки/реверберации, известный специалистам в данной области техники.

Временной эффект, применяемый блоком 38 эффектов, содержит минимальное значение 42 задержки, как показано на фиг. 4А, в котором входной канал из первого М-канального аудиосигнала 30 обозначен, как «прямой», в то время как выходной сигнал из блока 38 эффектов обычно содержит множество сигналов с временной задержкой, полученных из входного канала. Как показано, сигналы с временной задержкой, выводимые из блока 38 эффектов, имеют минимальное значение 42 задержки, соответствующее минимальным временным сдвигам от прямого сигнала, после которых вырабатывают выходные сигналы из блока 38 эффекта.

Блок 28 микширования, который генерирует K-канальный аудиосигнал 44 из каждого второго M-канального аудиосигнала 40, например, с помощью MxK матрицы. При необходимости, фильтры декорреляции могут применяться блоком 28 микширования к каждому каналу K-канального аудиосигнала 44. Блок 28 микширования включает в себя сумматор 46, который объединяет K-канальный прямой аудиосигнал 23 с K-канальным аудиосигналом 44 для генерирования K-канального выходного сигнала для усиления и воспроизведения на группе громкоговорителей 18. Хотя это и не существенно, предпочтительно, чтобы M<K для эффективной обработки, особенно в реальных условиях, и в этом случае MxK матрица распределяет каждый из M каналов по более чем одному из K каналов, используя известные способы панорамирования.

В некоторых вариантах блок 28 микширования может быть выполнен с возможностью добавлять заданную задержку к одному или нескольким каналам K-канального аудиосигнала 44 для получения эффекта предшествования.

В некоторых вариантах может использоваться одна вторая подсистема 26, однако чаще используется более одной второй подсистемы 26. Там, где используется более одной второй подсистемы 26, предусмотрен второй сумматор 48 для объединения множества вторых M-канальных аудиосигналов 40 до обработки блоком 28 микширования.

Как будет понятно специалистам в данной области техники, система 20 обработки сигналов имеет более одной возможной конфигурации, как иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1

В этой конфигурации каждый блок 36 распределения сигналов определяет минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij, которое должно составлять, по меньшей мере, время для прохождения звуком максимального расстояния между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей. Фиг. 5А иллюстрирует эту конфигурацию. Показаны примеры i и j каналов первого M-канального аудиосигнала 30, соответствующие подгруппы громкоговорителей показаны как 18i и 18j. Блок 36 распределения сигналов определяет максимальное расстояние между любым громкоговорителем в подгруппе 18i и любым громкоговорителем в подгруппе 18j, показанном пунктирной линией 50, и определяет минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij, которое должно быть равно по меньшей мере времени прохождения звуком этого расстояния.

Пример 2

В этом примере конфигурации предусмотрены пары вторых подсистем 26. Один блок 38 эффектов в каждой паре вторых подсистем 26 выполнен с возможностью применять временные эффекты, имеющие первое минимальное значение 42a задержки, тогда как другой блок 38 эффектов в каждой паре вторых подсистем 26 выполнен с возможностью применять временные эффекты, имеющие второе минимальное значение 42b задержки. На фиг. 4В показан пример минимальных значений 42а, 42b задержки.

В предпочтительном варианте этой конфигурации минимальное значение 42а задержки соответствует ранним отражениям, и минимальное значение 42b задержки соответствует поздним отражениям. Такая конфигурация позволяет блоку 36 распределения сигналов в каждой паре вторых подсистем 26 определять минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij, учитывая конфигурацию громкоговорителя и минимальное значение задержки блока эффектов. Например, блок 36 распределения сигналов каждой второй подсистемы 26 может быть выполнен с возможностью определять минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij в соответствии с временем, которое требуется звуку для прохождения:

а. расстояния d между соседними громкоговорителями в подгруппе j громкоговорителей; или

b. максимального расстояния между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей.

На фиг. 5В показана эта конфигурация, в которой расстояние d в подгруппе j громкоговорителей показано в дополнение к максимальному расстоянию между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей, обозначенном пунктирной линией 50.

Когда блок 38 эффектов выполнен с возможностью применения временных эффектов, имеющих минимальное значение 42а задержки, блок 36 распределения сигналов в этой второй подсистеме 26 выполнен с возможностью определять минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij согласно критерию (а). Когда блок 38 эффектов выполнен с возможностью применять временные эффекты, имеющие минимальное значение 42b задержки, блок 36 распределения сигналов в этой второй подсистеме 26 выполнен с возможностью определять минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij согласно критерию (b). Преимущество этого заключается в том, что ранние отражения могут быть задержаны на более короткое время, чем поздние отражения, при этом сохраняя эффект предшествования в области нахождения публики, что приводит к более естественному звучанию.

Возможны другие конфигурации. Например, блок 36 распределения сигналов каждой второй подсистемы 26 может быть выполнен с возможностью определять, имеет ли блок 38 эффектов второй подсистемы 26 минимальное значение задержки, которое меньше предварительно определенного порогового значения. Если это так, то блок 36 распределения сигналов вычисляет минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij в соответствии с критериями (a) выше, в противном случае, в соответствии с критерием (b).

Кроме того, не все вторые подсистемы 26 должны быть сконфигурированы одинаково. Некоторые вторые подсистемы 26 могут быть сконфигурированы, как описано выше в примере 1, тогда как другие могут быть сконфигурированы, как описано выше в примере 2.

Понятно, что конкретные значения минимальных значений 42a, 42b задержки будут зависеть от конфигурации громкоговорителей. Например, для громкоговорителей, расположенных на расстоянии 6 м друг от друга, минимальное значение 42а задержки может составлять около 15-23 мс, в то время как для громкоговорителей, расположенных в прямоугольной конфигурации 25 х 40 м, минимальное значение 42b задержки обычно составляет от 50 до 100 мс. На фиг. 6А показан способ 100 обработки сигналов для применения временных эффектов к N-канальному входному аудиосигналу для воспроизведения на группе громкоговорителей, имеющих предварительно определенную конфигурацию. Способ 100 содержит этапы, реализуемые процессором, как описано ниже.

Во-первых, этап 102 включает формирование первого M-канального аудиосигнала из N-канального входного аудиосигнала. Этап 103 включает ассоциирование каждого канала первого М-канального аудиосигнала с подгруппой громкоговорителей.

Затем этап 104 включает формирование по меньшей мере одного второго M-канального аудиосигнала из первого M-канального аудиосигнала в соответствии с MxM матрицей, причем каждый элемент a_ij в MxM матрице включает в себя параметр усиления и параметр задержки, а также дополнительно этап включает определение минимального значения параметра задержки в каждом элементе a_ij согласно расстоянию между по меньшей мере двумя громкоговорителями в по меньшей мере одной из подгрупп i и j громкоговорителей и согласно диапазону значений задержки.

В некоторых вариантах на этапе 104 из первого М-канального аудиосигнала формируют множество вторых М-канальных аудиосигналов согласно соответствующей MxM матрице для каждого второго М-канального аудиосигнала.

В некоторых вариантах минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij определяется как, по меньшей мере, время, в течение которого звук проходит максимальное расстояние между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей.

В некоторых вариантах минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij определяется в соответствии с:

а. расстоянием d между соседними громкоговорителями в подгруппе j громкоговорителей; или

b. максимальным расстоянием между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей.

В некоторых вариантах заранее определенное фиксированное значение задержки добавляется к минимальному значению параметра задержки в каждом элементе a_ij.

Этап 106 включает применение временного эффекта к каждому каналу второго М-канального аудиосигнала, при этом временной эффект содержит минимальное значение задержки.

В некоторых вариантах временной эффект содержит либо первое минимальное значение задержки, либо второе минимальное значение задержки.

В некоторых вариантах минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij определяется на этапе 104 в соответствии с критериями (a), если минимальное значение задержки, применяемое к этому каналу за счет временного эффекта, меньше, чем предварительно определенное пороговое значение.

Наконец, этап 108 включает формирование K-канального аудиосигнала из одного или каждого второго M-канального аудиосигнала.

Хотя аспекты настоящего изобретения были конкретно показаны и описаны со ссылкой на вышеописанные варианты осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные дополнительные варианты осуществления могут быть рассмотрены путем модификации раскрытых машин, систем и способов, не отступая от сущности и объема настоящего изобретения. Следует понимать, что такие варианты осуществления входят в объем настоящего изобретения, который определен формулой изобретения и любых ее эквивалентов.

Изобретение относится к акустике. Способ обработки сигналов для создания временных эффектов в N-канальном входном аудиосигнале для воспроизведения на группе громкоговорителей, имеющих заданную конфигурацию. Первый M-канальный аудиосигнал формируют из N-канального входного аудиосигнала. Каждый канал первого М-канального аудиосигнала ассоциирован с подгруппой громкоговорителей. Второй M-канальный аудиосигнал формируют из первого M-канального аудиосигнала в соответствии с MxM матрицей, причем каждый элемент a_ij в MxM матрице включает в себя параметр задержки. Минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij определяют в соответствии с расстоянием между по меньшей мере двумя громкоговорителями в по меньшей мере одной из подгрупп i и j громкоговорителей и в соответствии с минимальным значением задержки временного эффекта, применяемого к каждому каналу второго М-канального аудиосигнала. Затем формируют K-канальный аудиосигнал из указанного одного второго М-канального аудиосигнала или каждого второго M-канального аудиосигнала. Технический результат – повышение качества звучания. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Система обработки сигналов для применения временных эффектов к N-канальному входному аудиосигналу для воспроизведения на группе громкоговорителей, имеющих заданную конфигурацию, содержащая:

первую подсистему, которая принимает N-канальный входной аудиосигнал и формирует из него первый M-канальный аудиосигнал;

по меньшей мере одну вторую подсистему, каждая из которых принимает первый M-канальный аудиосигнал, причем каждая вторая подсистема содержит:

блок эффекта для применения временного эффекта к каждому каналу M-канального аудиосигнала, при этом временной эффект содержит минимальное значение задержки;

блок распределения сигналов, выполненный с возможностью ассоциировать каждый канал первого М-канального аудиосигнала с подгруппой громкоговорителей; и формировать второй M-канальный аудиосигнал из первого M-канального аудиосигнала в соответствии с MxM матрицей, причем каждый элемент a_ij в MxM матрице включает в себя параметр задержки, при этом блок распределения сигналов выполнен с возможностью определения минимального значения параметра задержки в каждом элементе a_ij в соответствии с расстоянием между по меньшей мере двумя громкоговорителями в подгруппе i громкоговорителей и/или подгруппе j громкоговорителей и в соответствии с минимальным значением задержки;

блок микширования, выполненный с возможностью формирования K-канального аудиосигнала из указанного второго М-канального аудиосигнала или каждого второго M-канального аудиосигнала;

при этом указанный блок эффекта выполнен с возможностью применения временного эффекта к каждому каналу второго M-канального аудиосигнала.

2. Система обработки сигналов по п. 1, в которой блок распределения сигналов выполнен с возможностью определения минимального значения параметра задержки в каждом элементе a_ij, которое должно составлять, по меньшей мере, время распространения звука на расстояние, равное максимальному расстоянию между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей.

3. Система обработки сигналов по п. 1, содержащая несколько вторых подсистем.

4. Система обработки сигналов по п. 3, в которой блок эффектов в каждой второй подсистеме выполнен с возможностью применения нескольких временных эффектов, имеющих первое минимальное значение задержки или второе минимальное значение задержки.

5. Система обработки сигналов по п. 3 или 4, в которой блок распределения сигналов в каждой второй подсистеме выполнен с возможностью определения минимального значения параметра задержки в каждом элементе a_ij в соответствии с:

(a) расстоянием между соседними громкоговорителями в подгруппе j громкоговорителей; или

(b) максимальным расстоянием между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей.

6. Система обработки сигналов по п. 5, в которой блок распределения сигналов в каждой второй подсистеме выполнен с возможностью определения минимального значения параметра задержки в каждом элементе a_ij в соответствии с критерием (a), если минимальное значение задержки блока эффекта во второй подсистеме меньше заданного порогового значения.

7. Система обработки сигналов по любому из пп. 1-6, в которой блок распределения сигналов в каждой второй подсистеме выполнен с возможностью добавления заданного фиксированного значения задержки к указанному минимальному значению параметра задержки в каждом элементе a_ij.

8. Способ обработки сигналов для применения временных эффектов к N-канальному входному аудиосигналу для воспроизведения на группе громкоговорителей, имеющих заданную конфигурацию, включающий следующие этапы, реализуемые процессором:

формирование первого M-канального аудиосигнала из N-канального входного аудиосигнала;

ассоциирование каждого канала первого M-канального аудиосигнала с подгруппой громкоговорителей;

формирование по меньшей мере одного второго M-канального аудиосигнала из первого M-канального аудиосигнала в соответствии с MxM матрицей, причем каждый элемент a_ij в MxM матрице включает в себя параметр задержки; определение минимального значения параметра задержки в каждом элементе a_ij в соответствии с расстоянием между по меньшей мере двумя громкоговорителями в подгруппе i громкоговорителей и/или подгруппе j громкоговорителей и в соответствии с минимальным значением задержки;

применение временного эффекта к каждому каналу второго М-канального аудиосигнала, при этом указанный временной эффект содержит указанное минимальное значение задержки;

формирование K-канального аудиосигнала из указанного одного второго M-канального аудиосигнала или каждого второго M-канального аудиосигнала.

9. Способ по п. 8, в котором указанное минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij определяют как, по меньшей мере, время распространения звука на расстояние, равное максимальному расстоянию между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей.

10. Способ по п. 8, в котором формируют несколько вторых M-канальных аудиосигналов из первого M-канального аудиосигнала в соответствии с соответствующей MxM матрицей для каждого второго M-канального аудиосигнала.

11. Способ по п. 10, в котором указанный временной эффект содержит первое минимальное значение задержки или второе минимальное значение задержки.

12. Способ по п. 10 или 11, в котором указанное минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij определяют в соответствии с:

(a) расстоянием между соседними громкоговорителями в подгруппе j громкоговорителей; или

(b) максимальным расстоянием между громкоговорителями в подгруппах i и j громкоговорителей.

13. Способ по п. 12, в котором указанное минимальное значение параметра задержки в каждом элементе a_ij определяют в соответствии с критерием (а), если минимальное значение задержки, применяемое к этому каналу посредством указанного временного эффекта, составляет меньше заданного порогового значения.

14. Способ по любому из пп. 8-13, в котором дополнительно добавляют заданное фиксированное значение задержки к указанному минимальному значению параметра задержки в каждом элементе a_ij.