ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ НА НИЖНЕМ УРОВНЕ Российский патент 2023 года по МПК H04S3/00 H04R3/12 H04R5/02 H04S7/00 

Описание патента на изобретение RU2804680C2

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к аудиопроцессору для воспроизведения многоканальных аудиоданных и к соответствующему способу. Другой вариант осуществления относится к аудиосистеме для воспроизведения многоканальных аудиоданных, содержащей аудиопроцессор. Предпочтительные варианты осуществления относятся к воспроизведению на нижнем уровне для звуковой панели. В целом изобретение относится к области техники воспроизведения звука с использованием конкретного аппаратного обеспечения и/или конкретной обработки сигнала.

Для воспроизведения звука, особенно звука фильмов, существуют различные виды систем, которые различаются по своей сложности и качеству воспроизведения. Эталоном для звука фильма является кинотеатр. Кинотеатры обеспечивают многоканальное объемное звучание, при этом громкоговорители установлены не только перед экраном, но дополнительно по бокам и сзади. Боковые и задние громкоговорители обеспечивают окружающий и иммерсивный объемный звук.

С появлением иммерсивного, интерактивного и объектного аудиоконтента были добавлены дополнительные пространственные измерения, например, высота.

В установках улучшенного воспроизведения для реалистичного воспроизведения звука используются громкоговорители, установленные не только в горизонтальной плоскости (обычно на уровне уха слушателя или близко к нему), но также расположенные в вертикальном направлении. Эти громкоговорители, например, приподняты (установлены на потолке или под некоторым углом выше высоты головы) или расположены ниже уровня уха слушателя (например, на полу или под некоторым промежуточным или определенным углом).

Благодаря новейшим технологиям кодирования базовый многоканальный аудиоконтент можно не только использовать в профессиональной среде, но также удобно передавать в дом потребителя.

В домашних условиях, скорее всего, только энтузиасты установят необходимое количество громкоговорителей, чтобы копировать установки громкоговорителей, которые используются в профессиональной среде и в исследовательских лабораториях. Удобной альтернативой этим довольно сложным установкам являются компактные системы воспроизведения, которые используют средства обработки сигналов для создания сопоставимого или аналогичного пространственного слухового восприятия, как в установках громкоговорителей. Один конкретный класс таких компактных систем воспроизведения часто имеет такие названия, как звуковая панель, звуковая база, бумбокс и т.п., и далее для простоты будет называться только звуковой панелью (панелями). На рынке существует множество разновидностей таких звуковых панелей. Звуковые панели - это практичное и привлекательное решение для улучшенного воспроизведения звука, которое легко установить. Обычно это полностью интегрированные активные системы воспроизведения звука, которые включают в себя все компоненты, необходимые для воспроизведения звука в одном устройстве. Большинство из них оснащены внешним беспроводным или проводным сабвуфером для поддержки воспроизведения низких частот, некоторые модели предлагают дополнительные беспроводные громкоговорители-сателлиты объемного звучания.

Добавленное измерение высоты в новых форматах воспроизведения также открывает новые возможности для категории звуковых панелей для обработки и пространственного распределения дополнительных сигналов.

Системы, которые предназначены для воспроизведения сигналов, поступающих с высоты выше уровня уха слушателя, уже представлены на рынке. Они используют, например, специально наклоненные громкоговорители или массивы громкоговорителей для использования отражений от потолка для воспроизведения звука, воспринимаемого сверху.

Однако реальное трехмерное воспроизведение звука, конечно, должно также учитывать звуки, которые достигают слушателя с высоты ниже головы. Некоторые усовершенствованные системы производства и воспроизведения учитывают звук снизу. Некоторые доступные системы имеют нижний уровень, включающий в себя три динамика (см. “The 22.2 multichannel sounds and its reproduction at home and personal environment”, Kimio Hamasaki, AES 43rd International Conference, Пхохан, Корея, 29 сентября - 1 октября 2011 года).

В отличие от сигналов по высоте сверху настоящее изобретение нацелено на проблему того, как могут удобно воспроизводиться сигналы по высоте ниже уровня уха.

Таким образом, техническая цель состоит в том, чтобы обеспечить концепцию для воспроизведения сигнала на нижнем уровне, особенно посредством акустических систем, которые должны легко устанавливаться.

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают аудиопроцессор для получения многоканальных аудиоданных. Процессор содержит средство обработки обычного уровня, а также средство обработки нижнего уровня. Средство обработки обычного уровня выполнено с возможностью обработки одного или более каналов относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных, принадлежащего обычному уровню. В данном случае, например, могут быть воспроизведены левый и правый каналы или могут быть воспроизведены левый, правый, центральный, задний левый и задний правый каналы. Средство обработки нижнего уровня выполнено с возможностью обработки по меньшей мере одного канала или более каналов относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных, принадлежащего нижнему уровню. Средство обработки нижнего уровня выполнено с возможностью подачи по меньшей мере одного сигнала, принадлежащего одному каналу или более каналам нижнего уровня или возникающего из одного канала или более каналов нижнего уровня, на выход сабвуфера.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления средство обработки нижнего уровня выполнено с возможностью подачи по меньшей мере одного сигнала, принадлежащего первому из одного или более каналов нижнего уровня, на выход первого сабвуфера и подачи по меньшей мере другого сигнала, принадлежащего второму из одного или более каналов нижнего уровня, на выход второго сабвуфера. Например, сабвуфер, соединенный с выходом первого сабвуфера, может быть помещен на левую сторону, в то время как сабвуфер, соединенный с выходом второго сабвуфера, может быть размещен на правой стороне. В соответствии с этим вариантом осуществления выход первого сабвуфер назначен первому боковому направлению помещения (в данном случае левому), а выход второго сабвуфера назначен второму боковому направлению помещения (в данном случае правому). Эти два направления помещения отличаются друг от друга.

Варианты осуществления настоящего изобретения основаны на обнаружении того, что воспроизведение звуков нижнего уровня может быть сделано с использованием сабвуферов. Предпосылкой этого является то, что сабвуферы обычно размещают непосредственно на полу. Использование сабвуферов, особенно посредством подачи на них частот, для которых возможна локализация (например, выше 100 Гц), позволяет потребителю получить преимущества воспроизведения звука на нижнем уровне также и в потребительских системах воспроизведения звука, в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления эти потребительские системы воспроизведения звука представлены системами звуковых панелей. Предпосылкой этого является то, что большинство систем звуковых панелей поставляются с внешним проводным или беспроводным сабвуфером для поддержки воспроизведения низкочастотного звука, чего обычно невозможно достичь с помощью часто довольно небольших корпусов и преобразователей звуковой панели. Этот сабвуфер можно использовать для воспроизведения звука уровня пола/нижнего уровня. Кроме того, следует отметить, что этот подход можно с пользой применить для модернизации уже имеющихся систем.

Такие звуки нижнего уровня (дополнительная формулировка: звуки уровня пола, звук нижнего яруса, нижний ярус; следует обратить внимание, что термин «уровень» относится в данном случае не к «уровню звукового давления», а к «уровню по высоте». Уровень пола не обязательно указывает на то, что громкоговорители должны быть расположены на физическом полу комнаты для воспроизведения) являются частью иммерсивных систем производства и воспроизведения звука в профессиональных и лабораторных условиях. Преимущество включения воспроизведения звука на уровне пола в управляемых средах было продемонстрировано в тестах на прослушивание.

Следует отметить, что средство обработки обычного уровня может выполнять обработку уровня, расположенного в значительной степени на высоте головы слушателя (L, R, C, RL, RR) или всех других каналов, например, включающих в себя высотные сигналы (выше обычного уровня).

Отступление: сабвуфер - это громкоговоритель, предназначенный для воспроизведения низкочастотных звуков; поэтому обычно для корпуса используются довольно большие объемы, а для воспроизведения низких частот используются большие мембраны. Обычно сабвуферы работают в частотном диапазоне, в котором источник (направление) производящего звук устройства не может быть определено слушателем по акустическим или психоакустическим причинам; поэтому расположение сабвуфера является достаточно гибким.

В соответствии с вариантом осуществления один сигнал одного или более каналов нижнего уровня содержит частотный участок, который содержит только частоты, расположенные выше частотного участка одного или более каналов LFE, или который выше частот разделения одного или более каналов обычного уровня, или который выше выбранных частот разделения одного или более каналов обычного уровня. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления один сигнал одного или более каналов нижнего уровня содержат частотный участок, который содержит только частоты выше 80 Гц, выше 100 Гц, выше 120 Гц, выше 150 Гц, выше 200 Гц, выше 300 Гц, выше 500 Гц, выше 1000 Гц. Следует отметить, что в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления частоты частотного участка одного или более каналов нижнего уровня являются достаточно высокими, чтобы сделать возможной локализацию звука.

В соответствии с вариантами осуществления обработка звука содержит обработку LFE/басов, которая выполнена с возможностью подачи одного или более каналов LFE относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных или низкочастотных участков одного или более каналов обычного уровня на сабвуфер. В данном случае средство обработки нижнего уровня в соответствии с вариантом осуществления может быть выполнено с возможностью отправки низкочастотного участка одного или более каналов нижнего уровня на обработку LFE/басов.

В соответствии с вариантом осуществления средство обработки нижнего уровня выполнено с возможностью отправки высокочастотного участка одного или более каналов нижнего уровня средству обработки обычного уровня, в результате чего этот высокочастотный участок воспроизводится вместе с одним или более каналами обычного уровня. Таким образом, высокочастотный участок одного или более каналов нижнего уровня факультативно воспроизводится через средство обработки обычного уровня при помощи сокращенного усиления по сравнению с усилением участка, воспроизводимого через нижний уровень, и/или высокочастотный участок факультативно воспроизводится через средство обработки обычного уровня с задержкой по сравнению с участком, воспроизводимым через средство обработки нижнего уровня. В соответствии с вариантами осуществления средство обработки нижнего уровня содержит полосовой фильтр для определения частотного диапазона одного или более каналов нижнего уровня. В соответствии с другим вариантом осуществления средство обработки нижнего уровня выполнено с возможностью определения низкочастотного участка, расположенного ниже определенного частотного диапазона одного или более каналов нижнего уровня, средству обработки LFE/басов, причем низкочастотный участок, обработанный средством обработки LFE/басов, дает в результате сигналы, которые являются взаимодополняющими для сигналов, полученных из нижней части полосовой фильтрации.

Следует отметить, что обычный уровень может предпочтительно быть воспроизведен с использованием звуковой панели или акустической системы (например, 2.1 или 5.1). Типично обычный уровень является уровнем прослушивания, находящимся на высоте головы с точки зрения слушателя, причем обычный уровень находится выше нижнего уровня (MCAL) с точки зрения слушателя.

В соответствии с дополнительными вариантами осуществления аудиопроцессор может содержать обработку высотного уровня для обработки одного или более каналов относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных, принадлежащих высотному уровню.

В соответствии с дополнительными вариантами осуществления процессор может содержать блок калибровки для выполнения процедуры калибровки, причем процедура калибровки включает в себя калибровку для калибровки одного или более каналов нижнего уровня, воспроизводимых с использованием выхода сабвуфера.

В соответствии с дополнительными вариантами осуществления процессор может содержать блок повышающего/понижающего микширования, который выполнен с возможностью выполнения повышающего микширования и понижающего микширования нижнего уровня из одного или более каналов обычного уровня, например, для традиционного стереофонического или многоканальных аудиоданных (который первоначально не содержит сигналов нижнего уровня), и/или который выполнен с возможностью выполнения рендеринга объектов, размещенных в нижних положениях, для нижнего уровня для относящихся к объектам аудиоданных.

Другой вариант осуществления обеспечивает аудиосистему для воспроизведения многоканальных аудиоданных, содержащую: аудиопроцессор для воспроизведения многоканальных аудиоданных; звуковую панель или акустическую систему для воспроизведения обычного уровня; а также сабвуфер, или двухсторонний динамик, или многоканальный громкоговоритель для воспроизведения нижнего уровня.

Сабвуфер, или двухсторонний динамик, или многоканальный динамик могут быть расположены на полу. В соответствии с вариантами осуществления сабвуфер, или двухсторонний динамик, или многоканальный динамик содержит среднечастотный преобразователь или высокочастотный динамик.

Другой вариант осуществления обеспечивает способ воспроизведения многоканальных аудиоданных, содержащий:

- обработку одного или более каналов относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных, принадлежащих обычному уровню;

- обработку по меньшей мере одного канала или более каналов относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных, принадлежащих нижнему уровню.

В данном случае обработка одного или более каналов нижнего уровня содержит подэтап подачи по меньшей мере одного сигнала, принадлежащего одному или более каналам нижнего уровня, на выход сабвуфера. Этот способ может быть выполнен с использованием компьютера, т.е. вариант осуществления обеспечивает компьютерную программу для выполнения способа при ее исполнении на компьютере.

Дальнейшие подробности определяются зависимыми пунктами формулы изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения будут обсуждаться далее со ссылкой на следующие прилагаемые чертежи.

Фиг. 1 показывает блок-схему аудиопроцессора в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг. 2a показывает блок-схему акустической системы, которая будет использоваться в сочетании с упомянутым выше процессором, в соответствии с дополнительными вариантами осуществления;

Фиг. 2b показывает другую блок-схему другой акустической системы, которая будет использоваться в сочетании с описанным выше процессором в соответствии с дополнительными вариантами осуществления;

Фиг. 3 показывает иллюстративную блок-схему обобщенного средства управления басами, которое будет использоваться в сочетании с вариантами осуществления;

Фиг. 4 показывает блок-схему аудиопроцессора в соответствии с усовершенствованным вариантом осуществления; и

Фиг. 5 показывает блок-схему дополнительного аудиопроцессора в соответствии с усовершенствованным вариантом осуществления.

Ниже варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны с обращением к сопровождающим чертежам, на которых одинаковые ссылочные позиции указаны для объектов, имеющих аналогичную или одинаковую функцию, и, таким образом, их описание является взаимно применимым и взаимозаменяемым.

Прежде чем обсуждать подход к воспроизведению на нижнем уровне в соответствии с подходом изобретения, будут обсуждаться разные способы воспроизведения звука с использованием звуковых панелей. Варианты осуществления настоящего изобретения используют эти способы воспроизведения звука, например, для воспроизведения обычного уровня (см. фиг. 1).

Один класс устройств основан на «психоакустических методах» и т.п., т.е. система воспроизведения применяет обработку, которая пытается вызвать в ушах слушателя слуховые признаки, которые формируют результат восприятия звука, приходящего с заданного направления, предпочтительно отличающегося от направления фактического устройства для воспроизведения звука. Такие способы имеют такие названия, как, например, подавление перекрестных помех, обработка HRTF, бинауральная обработка, психоакустическая фильтрация и т. д., в общей обработке виртуализации.

Подобно таким способам воспроизведения, используемым для горизонтального или приподнятого по высоте воспроизведения, в системах звуковых панелей может быть достигнуто также воспроизведение звуков уровня пола с помощью психоакустических методов (например, обработка HRTF).

Другой способ воспроизведения звука устройствами звуковой панели основан на акустических способах (на акустике помещения). Например, звуками можно управлять или направлять их на отражающие поверхности (либо посредством удобного размещения громкоговорителей, либо с помощью использования обработки массивов, такой как формирование направленного луча). Отражающие границы среды прослушивания (которой обычно является общая гостиная в домах потребителей) отражают звук по направлению к положению слушателя. Таким образом, может быть вызвано восприятие звука, исходящего от потолка или стены, или положения где-то за фактической стеной.

Для воспроизведения объемного звучания и верхних звуков такие способы уже используются.

Можно также достичь цели воспроизведения звука на нижнем уровне, используя отражающий подход, который использовался для воспроизведения вертикально приподнятого звука. Однако, в отличие от пути распространения и акустических свойств, которые можно ожидать при использовании потолка в качестве отражающей граничной поверхности (когда потолок обычно является достаточно предсказуемым и стандартным), акустические свойства пути через пол могут сильно варьироваться. Например, пол может быть покрыт различными ковровыми покрытиями или представлять собой твердый пол, и они ведут себя совершенно по-разному с точки зрения их акустических свойств. Хотя такие акустические свойства можно было бы учесть, измеряя фактические свойства в текущих условиях, с этим способом воспроизведения возникают дополнительные проблемы. Между устройством воспроизведения звука и местом прослушивания могут быть расположены столы, которые либо действуют как диффузоры, либо в худшем случае полностью блокируют распространение звука по этому пути. Кроме того, если звуковая панель расположена на полке, но не выровнена с передним краем полки, такой подход «с понижением» будет направлять звук непосредственно на полку.

Ниже со ссылкой на фиг. 1 будет обсуждаться другой подход в соответствии с настоящим изобретением, делающий возможным воспроизведение на нижнем уровне.

На фиг. 1 показан аудиопроцессор 10, содержащий средство 12 обработки обычного уровня и средство 14 обработки нижнего уровня. Аудиопроцессор 10 принимает относящийся к объектам или многоканальный аудиосигнал MCA, который может состоять из множества отдельных каналов, или сигнал, подлежащий понижающему или повышающему микшированию, или как относящиеся к объектам аудиоданные, или любой другой формат объемного звука.

Этот сигнал MCA разделяется по меньшей мере на две части многоканального звукового сигнала, а именно на часть, которая будет воспроизводиться как обычный уровень (т.е. на высоте, в значительной степени соответствующей положению головы слушателя (MCAN), и на часть нижнего уровня MCAL, т.е., часть для воспроизведения звука на нижнем уровне или на уровне пола ниже высоты головы слушателя.

Сигнал MCAN обрабатывается средством 12 обработки обычного уровня и может содержать множество каналов, например, левый и правый. Эти каналы могут подаваться на выход, например, соединенный со звуковой панелью 20, которая может быть размещена на уровне головы слушателя. Выходы для обработки обычного уровня обозначены как 12o.

Сигналы MCAL воспроизводятся с использованием средства 14 обработки нижнего уровня. Кроме того, конфигурация выполнена для обработки по меньшей мере одного или более каналов многоканальных аудиоданных, принадлежащих нижнему уровню, посредством подачи по меньшей мере одного сигнала, принадлежащего одному или более каналам нижнего уровня, на выход 14o сабвуфера. Через этот подход сигнал MCAL воспроизводится с использованием сабвуфера 22, который обычно размещен на полу помещения для прослушивания, и звуковой вывод сабвуфера 22 кажется локализованным на уровне пола.

В соответствии с вариантами осуществления частотный участок, который будет воспроизведен с использованием средства 14 обработки нижнего уровня, находится выше типичных частот сабвуфера, и поэтому частоты являются достаточно высокими, чтобы позволить локализовать источник звука. Например, частоты могут составлять более 150 Гц или более 100 Гц, или даже более 300, 500 или 1000 Гц.

На фиг. 2 показана общая система звуковой панели со звуковой панелью 20 и сабвуфером 22. В данном случае сабвуфер 22 может быть соединен со звуковой панелью проводным или беспроводным образом. Этой акустической системой, содержащей элементы 20 и 22, может управлять аудиопроцессор 10, как обсуждалось относительно фиг. 1.

Относительно средства 12 обработки обычного звука следует отметить, что он может также использовать сабвуфер 22 через выход 14o, чтобы воспроизводить сигналы низкочастотных эффектов (LFE), содержащихся в звуковом сигнале MCAN, и/или воспроизводить низкие частоты, выделенные из сигнала MCAN при помощи разделительного фильтра.

Некоторые усовершенствованные системы воспроизведения звука используют два канала/сигнала LFE, это обеспечивает дополнительное преимущество над общими системами, использующим всего один сабвуфер 22. Таким образом, оба отдельных сигнала LFE могут быть воспроизведены с помощью отдельных/выделенных сабвуферов 22. Если во входном сигнале присутствует только один канал LFE, он может быть воспроизведен с использованием обоих сабвуферов (не показано).

В общих системах сабвуферы 22 используются для воспроизведения басовых сигналов, которые не могут быть воспроизведены самой звуковой панелью 20. С этой целью обычно (а также в предложенной системе) может использоваться система управления басами. Такие системы управления басами обычно делят воспроизводимые звуки на низкочастотный участок (который отправляют на сабвуфер 22) и высокочастотный участок (который воспроизводится звуковой панелью 20).

Следует отметить, что управление басами также может называться обработкой LFE/басов. Управление басами (в смысле обработки басов) позволяет переслать низкочастотные участки одного или более каналов обычного уровня на канал LFE/сабвуфер. Управление басами (в смысле обработки LFE) также может содержать обработку низкочастотных участков или сигнала (сигналов) LFE, отправленных на канал (каналы) LFE/сабвуфер (сабвуферы), например, когда используются разные типы сабвуферов или когда сабвуфер имеет некоторое усиление/коррекцию фазы вследствие его положения в помещении.

На фиг. 2b показана другая акустическая система, содержащая звуковую панель 20, а также два сабвуфера 22l и 22r. Предпосылкой этого является то, что некоторые продвинутые системы воспроизведения звука имеют два канала LFE (например, “The 22.2 multichannel sounds and its reproduction at home and personal environment”). А также в литературе обсуждались преимущества использования некоррелированных низкочастотных басовых сигналов.

Эти два сабвуфера 22l и 22r могут приводиться в действие посредством воспроизведения 14 на нижнем уровне, как описано выше. Преимуществом двух сабвуферов является то, что низкочастотная часть может быть отправлена на два сабвуфера 22l, 22r, и такие стереофонические эффекты могут быть воспроизведены и сохранены, если они присутствовали во входных сигналах.

В соответствии с вариантами осуществления сабвуферы 22l, 22r теперь также используются для воспроизведения (для определенных входных каналов или положений объектов, а именно, соответствующих нижнему уровню) звука с более высокой частотой, для которого, вероятно, уже возможна локализация звука слушателем.

Поскольку сабвуферы 22l, 22r расположены на полу, эти специально отправленные звуки также будут восприниматься как исходящие с уровня пола. Это именно то, что нужно для звука на уровне пола, и это удобное решение проблемы для воспроизведения звука потребителем с помощью устройств звуковой панели. Следует обратить внимание, что общая идея, описанная в отношении фиг. 1 и фиг. 2a, работает только с одним сабвуфером 22, который затем будет принимать монофонический сигнал с понижающим микшированием сигналов нижнего массива MCAL, в то время как в соответствии с улучшенным подходом сигнал MCAL назначается разным направлениям помещения и подается на соответствующие выходы сабвуферов.

Безусловно, оба сабвуфера 22l и 22r также могут использоваться средством 12 обработки обычного уровня для воспроизведения сигналов LFE или низких частот, принадлежащих сигналам MCA, которые отфильтрованы из сигнала, поданного на звуковую панель 20.

Обычно сабвуферы 22l, 22r используются для поддержки воспроизведения низких частот, поскольку низкочастотные компоненты контента обычно не могут быть воспроизведены часто небольшими громкоговорителями, встроенными в звуковые панели. (То же самое верно для акустических систем, использующих небольшие громкоговорители-сателлиты и сабвуфер.)

Для определенных сигналов LFE (низкочастотных эффектов) эти низкочастотные сигналы также имеют довольно высокую энергию и поэтому не могут быть воспроизведены обычными громкоговорителями или преобразователями в корпусе звуковой панели.

В дополнение к воспроизведению только сигнала LFE сабвуфер в системах звуковых панелей (или также в обычных акустических системах с небольшими динамиками-стеллитами и сабвуфером) оснащен системами управления басами.

В основном системы управления басами содержат фильтр высоких частот для каждого из входных каналов и соответствующий/взаимодополняющий фильтр низких частот. Высокочастотную часть основных каналов отправляют основному средству воспроизведения (например, на небольшие громкоговорители или звуковую панель), в то время как низкочастотные части всех каналов плюс входной сигнал LFE отправляют на сабвуфер. Обычно частота разделения между высокочастотной и низкочастотной частями составляет около 100 Гц (возможно, от 80 Гц до 120 Гц, но эта частота не является точно фиксированной/стандартизированной и может быть выбрана производителем системы).

Это обобщенное монофоническое управление басами для усовершенствования описанного выше аудиопроцессора 10 проиллюстрировано на фиг. 3. На фиг. 3 показана иллюстративная блок-схема обобщенного средства 16 монофонического управления басами (т.е., воспроизведения низкочастотного звука с использованием только одного сабвуфера, как описано в контексте фиг. 2a).

Средство 16 управления басами принимает множество каналов 1, N, M, где каналы от 1 до N являются каналами, принадлежащими обычному уровню (MCAN), которые подвергаются высокочастотной фильтрации посредством фильтров 60hp и направляются для воспроизведения, например, объекту 12. Низкочастотная часть всех каналов от 1 до N, а также M извлекается (фильтруется) и направляется низкочастотным фильтром 16lp, в результате чего низкочастотная часть может быть подана на сабвуфер. Канал M также направляется низкочастотному фильтру 16lp непосредственно и после низкочастотной фильтрации низкочастотным фильтром 16lp подается на сабвуфер. Следует обратить внимание на то, что микшер 16m складывает все низкочастотные сигналы из каналов от 1 до N и сигнал канала M. Следует обратить внимание на то, что низкочастотный фильтр 16lp принимает всю частотную полосу всех сигналов от 1 до M. В соответствии с вариантами осуществления существуют другие модификации таких систем, и иногда вход LFE также усиливается на заданную величину. Как проиллюстрировано на фиг. 3, канал M непосредственно обрабатывается низкочастотным фильтром 16lp без его обработки с использованием высокочастотных фильтров 16hp. Например, канал M может представлять вход для сигнала LFE.

На фиг. 4 показана другая модификация процессора, а именно, процессор 10'. Он содержит средство 14' обработки нижнего уровня, а также средство 12' обработки обычного уровня, включающее в себя средство 16' управления басами. Безусловно, средство 12' обработки обычного уровня (процессор звуковой панели, процессор для формирования направленного луча и т.д.) может дополнительно содержать другие средства обработки, кроме HP и LP.

Средство обработки нижнего уровня содержит факультативный полосовой фильтр 14b' и факультативный режекторный фильтр 14bs', факультативный эквалайзер 14e' и выход 14o'. Режекторный фильтр отправляет сигнал, или низкочастотную часть сигнала, или высокочастотную часть сигнала (например, выше 1500 Гц, выше 2500 Гц, выше 3000 Гц или выше 3500 Гц) средству 12' обработки обычного уровня, включающему в себя средство 16' управления басами.

Входным сигналом MCA в систему воспроизведения является файл с многоканальным звуком, содержащим звуки, которые предназначены для воспроизведения на разных высотах (например, на горизонтальной плоскости, ниже этой плоскости и выше нее). Поскольку настоящее изобретение главным образом касается конкретной обработки звуков нижнего массива, в отношении воспроизведения горизонтальных сигналов и сигналов «выше уровня уха» с использованием системы звуковой панели следует обратиться к уровню техники (например, WO2017/021162). Таким образом, входные сигналы, например, делятся на каналы нижнего уровня MCAL и все остальные каналы MCAN.

«Все остальные каналы» MCAN проходят (стереофоническое/многоканальное) управление 16' басами и затем обрабатываются средством 12' обработки звуковой панели. (Порядок обработки звуковой панели и управления басами, а также конкретные особенности процессора звуковой панели 20 и потенциально включенная обработка для оптимизации или защиты громкоговорителей и т.д. здесь не имеют значения и могут быть легко включены в способ по изобретению).

Каналы нижнего уровня отправляют средству 14' обработки, которое может выполнить одну, множество или все из описанных ниже функций.

- Извлечение определенного диапазона частот (который регулируется в зависимости от конкретной системы). Этот диапазон частот обозначен как полосовой фильтр BP 14b' на фиг. 4. Этот полосовой сигнал может быть дополнительно обработан (например, усилен и выровнен для согласования с другими частями системы воспроизведения), а затем отправлен/передан двум сабвуферам.

- Взаимодополняющий сигнал (т.е. сигнал режекторного фильтра, обозначенный как BS 14bs' на фиг. 4) направляют иначе, чем часть сигнала BP, и обрабатывают, как и остальные входные сигналы (т.е. все другие входные каналы).

- Пределы полосового фильтра выбираются таким образом, чтобы в ограниченном диапазоне частот сигналы воспроизводились сабвуферами. Выбор этого частотного диапазона предпочтительно таков, чтобы сигналы располагались в той же плоскости, что и сабвуферы 22l, 22r (т.е. на уровне пола).

- Предпочтительно сигнал полосового фильтра (в отличие от сигнала полной полосы) используется для воспроизведения через сабвуферы 22l, 22r, поскольку обычно сабвуферы не могут воспроизводить звук (очень) высоких частот в хорошем качестве. Тем не менее, они могут легко воспроизводить звуки, которые превышают обычные частоты разделения управления LFE и басами.

- Кроме того, если частоты становятся слишком высокими, звуки потенциально могут быть локализованы как исходящие непосредственно из сабвуферов, а это не предусматривается. Сами громкоговорители/сабвуферы в идеале должны локализоваться не напрямую, а как фантомные образы, создаваемые взаимодействием обоих сабвуферов.

- Сумма сигналов BP и BS представляет собой полный сигнал нижнего массива, таким образом, никакие компоненты сигнала не теряются во время воспроизведения.

- Система настроена таким образом, что хотя высокочастотные части сигналов воспроизводятся с помощью стандартной обработки звуковой панели, локализация звуков нижнего массива определяется выходом сабвуфера на уровне пола. (Это может быть достигнуто, например, за счет соответствующих временных задержек между звуками, отправляемыми сабвуферам, и звуками, отправляемыми на стандартную обработку звуковой панели).

Следует отметить, что используемый сабвуфер или сабвуферы, например, могут быть выполнены/настроены/ таким образом, чтобы они также могли воспроизводить более высокий частотный диапазон, чем обычный диапазон частот обработки LFE/басов (диапазон частот управления басами). Обычно такие (внешние) сабвуферы располагаются на полу, рядом с местом, где расположена звуковая панель (или в углах, или на боковых стенках). Для звука нижнего уровня, присутствующего в контенте, сабвуферы воспроизводят также высокочастотные компоненты этих звуков - например, эти сигналы передаются системой, которая физически расположена на полу, и будут восприниматься с уровня пола.

В соответствии с вариантами осуществления, для сигналов LFE или управления басами сабвуферы используются, как они использовались бы в традиционной системе.

В соответствии с дополнительными вариантами осуществления выше определенной частоты звуки нижнего слоя могут перераспределяться для воспроизведения не только с помощью сабвуферов, но и самой звуковой панели (и ее процессора). Идея этого этапа заключается в следующем: поскольку в сабвуферах обычно используются большие преобразователи/мембраны, они являются очень направляющими для высоких частот (т.е., поскольку низкие частоты излучаются достаточно всенаправленно, фактическое расположение сабвуфера не так важно для вызываемого восприятия. Кроме того, низкие частоты в любом случае не так легко локализуются. Чем выше частота по сравнению с размером мембраны, тем более направленным становится излучение звука, и звук излучается преимущественно в прямом направлении. Таким образом, расположение сабвуфера будет влиять на пространственное восприятие, а это не предусматривается. Предполагается сохранить свободу выбора расположения сабвуфера там, где он лучше всего подходит. [Кроме того, по мере повышения частот воспроизведение звука такой большой мембраны, как у сабвуфера, становится все более и более неуправляемым и хаотичным]).

В соответствии с вариантами осуществления в дополнение к низкочастотному драйверу сабвуфер может содержать драйвер высоких частот (например, среднечастотный или высокочастотный динамик). Например, в одном варианте осуществления возможно было бы в основном использовать стандартный высококачественный (т.е. способный воспроизводить низкочастотные звуки) двух- или многоканальный громкоговоритель вместо выделенного сабвуфера.

Другой вариант осуществления может быть сосредоточен на добавлении высокочастотных динамиков или высокочастотного воспроизведения к сабвуферам/корпусам сабвуферов, что имеет целью достижение высокочастотного воспроизведения звука с небольшой направленностью, таким образом, чтобы источник самого звука не мог быть легко локализован (чтобы снова избавиться от эффекта направленности и иметь свободу расположения сабвуфера) - таким образом, чтобы более высокочастотные звуки также могли воспроизводиться непосредственно громкоговорителями (т.е. сабвуферами), которые расположены на полу.

Безусловно, если у людей уже есть стандартная стереосистема или многоканальная система воспроизведения, использующая (большие) громкоговорители, которые предпочтительно уже являются напольными громкоговорителями, их можно было бы использовать для воспроизведения нижнего массива - такая система может быть в основном усилена звуковой панелью для воспроизведения горизонтальной и верхней части в соответствии с дальнейшими вариантами/альтернативами. Другими словами, это означает, что сигнал сабвуфера, генерируемый средством обработки нижнего уровня, используется для управления напольными громкоговорителями для воспроизведения звука нижнего уровня.

В соответствии с вариантами осуществления обработка звука для сигналов нижнего уровня может быть объединена с обработкой HRTF или бинауральной обработкой для улучшения восприятия каналов нижнего уровня.

В соответствии с дополнительными вариантами осуществления обработка звука для сигналов нижнего уровня может быть объединена или расширена с помощью обработки звука, которая оптимизирует качество звука на основе (фактического/текущего) положения и/или ориентации сабвуфера (сабвуферов) и/или слушателя (слушателей). Это может быть применено вручную или автоматически, в автономном режиме или в режиме реального времени.

Этот способ также может быть применен для массивов сабвуферов/басов, в которых используется более двух сабвуферов, которые потенциально расположены по всей комнате. Кроме того, этот способ также будет работать с системой, которая использует систему калибровки. Таким образом, обработка звука для сигналов нижнего уровня может быть объединена с усовершенствованной системой калибровки помещения, которая позволит оптимизировать качество воспроизводимого звука сабвуферов - и, следовательно, каналов нижнего уровня - в соответствии с ситуацией прослушивания в конкретной комнате, где используется система воспроизведения. Поскольку в предлагаемом изобретении используется множество сабвуферов, информация, собранная системой калибровки, также может быть использована для дальнейшей оптимизации модального поведения акустики помещения посредством применения к сабвуферам активных компенсационных фильтров.

Если повышающее микширование является частью обработки 20 звука, в соответствии с вариантами осуществления оно может быть расширено для включения дополнительных каналов нижнего уровня таким образом, что созданное звуковое поле будет улучшено/расширено по вертикали, даже если исходные входные сигналы не будут содержать каналы нижнего уровня.

Описанное выше управление басами может являться либо пассивным, либо активным управлением басами.

Управление басами может быть спроектировано таким образом, чтобы все сигналы, принадлежащие левой стороне/левому полушарию, управлялись/обрабатывались отдельно от сигналов, принадлежащих правой стороне/правому полушарию. (Аналогично, если два сабвуфера будут расположены спереди и сзади, это разделение также будет применяться в соответствии с передней полусферой и задней полусферой.)

Хотя большинство вариантов осуществления и фигур в настоящем отчете основаны на входных сигналах на основе каналов, в соответствии с вариантами осуществления вся обработка может быть принята для работы также с вводом на основе объектов, когда отображение на конкретные каналы не задано, но фактическое пространственное расположение аудиообъекта может быть указано метаданными, доставленными вместе с фактическим аудиоконтентом. Такие объекты могут быть либо статически расположены в указанном положении, либо динамически изменять своё пространственное положение с течением времени. Кроме того, описанный выше способ также может быть использован для Ambisonics (звукозаписи с эффектом присутствия) и Ambisonics высокого порядка и входных аудиоформатов на основе сцены.

Следует отметить, что поскольку доступны два или более сабвуферов, многоканальное управление басами также может применять декорреляцию потенциально только к монофоническим басовым сигналам, чтобы еще больше увеличить воспринимаемое пространство воспроизводимого звукового образа.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления концепция также может быть использована для расширения существующих систем громкоговорителей с помощью звуковой панели. (Т.е., если уже доступны высококачественные напольные динамики, они могут выступать в качестве предлагаемых сабвуферов указанного выше способа).

Предложенный способ может быть использован в дополнение к существующим решениям для рендеринга с помощью звуковой панели путем включения нижнего уровня. Это означает, что способ воспроизведения нижнего уровня не зависит от стратегии рендеринга (например, акустической или психоакустической, как показано выше), которая используется для воспроизведения, например, горизонтального звука или вертикально приподнятого (выше уровня головы) звука.

Варианты осуществления обеспечивают систему воспроизведения звука, содержащую по меньшей мере один сабвуфер, причем сабвуфер выполнен с возможностью воспроизведения также высокочастотных звуков для определенных частей входных сигналов. (эти «определенные части», например, являются сигналами нижнего массива, или если звук объекта будет перенесен в соответствующие положения).

В соответствии с вариантом осуществления система воспроизведения звука может представлять собой звуковую панель.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления система воспроизведения звука имеет по меньшей мере два сабвуфера.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления сабвуферы используются (в дополнение к воспроизведению сигналов LFE и низкочастотных сигналов управления басами) для воспроизведения контента нижнего массива иммерсивного многоканального аудиовхода.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления сабвуферы используются (в дополнение к воспроизведению сигналов LFE и низкочастотных сигналов управления басами) для воспроизведения звука объектов, когда звуковые объекты перемещаются в направлении нижнего массива.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления дополнительные сигналы, воспроизводимые сабвуфером, представляют собой часть, подвергнутую полосовой фильтрации, определенных входных сигналов («дополнительные сигналы»=в дополнение к воспроизведению сигналов LFE и низкочастотных сигналов управления басами).

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления сигналы, взаимодополняющие к подвергнутым полосовой фильтрации определенным входным сигналам, воспроизводятся стандартными средствами воспроизведения (т.е., например, с помощью обычной обработки звуковой панели).

На фиг. 5 показана другая реализация аудиопроцессора 10''. Звуковая панель 20 состоит из множества драйверов, управляемых подаваемыми на громкоговоритель сигналами, которые вычисляются на стадии 12'' обработки звуковой панели (эта стадия также часто называется виртуализацией или рендерингом). Входные сигналы стадии 12'' обработки звуковой панели представляют собой каналы MCAN, которые адресованы горизонтальному и верхнему уровням установки громкоговорителей, для которой был создан контент.

Входные каналы MCAL для звуков нижнего уровня (в данном конкретном примере три канала, L1, L2 и L3) проходят первую стадию предварительной обработки (Pre_L1, Pre_L2, Pre_L3), который обозначен как 14''. Эта предварительная обработка 14'' включает в себя, например, регулировку усиления для согласования воспроизведения звука на нижнем уровне с остальной частью системы, таким образом, эта стадия предварительной обработки может относиться к конкретной фактической системе воспроизведения.

Высокочастотная часть звуков нижнего уровня, которая не будет воспроизводиться сабвуферами 22l, 22r, отфильтровывается регулируемыми разделительными фильтрами (X-Over), и эти части сигнала подаются на обработку звуковой панели. Вторая стадия предварительной обработки (Pre2_L1, Pre2_L2, Pre2_L3, например, усиление) может использоваться для настройки/выравнивания этих частей сигнала в соответствии с конкретными характеристиками других входных сигналов обработки звуковой панели.

Низкочастотные компоненты звуков нижнего массива, воспроизводимые двумя сабвуферами 22l, 22r, дополнительно выравниваются (эквалайзер, EQ). Этот эквалайзер используется для достижения нейтрального тембра при воспроизведении звуков на сабвуфере с частотами, которые обычно не предназначены для воспроизведения на (стандартных) сабвуферах. (Эта стадия эквалайзера может быть настроена слушателем на стадии разработки продукта, кроме того, она может быть автоматически настроена измерительной системой для адаптации к конкретной ситуации в текущей среде прослушивания. Кроме того, часть этой обработки эквалайзером уже может быть сохранена в некоторых фильтрах, которые реализованы в фактическом оборудовании сабвуфера.)

Поскольку множество звуков нижнего уровня (три в этом примере) воспроизводятся только на двух сабвуферах, стадия панорамирования/маршрутизации распределяет звуки таким образом, что (аналогично обычным системам стереофонического воспроизведения) достигается воспроизведение фантомного образа, чтобы в основном имитировать канал, для которого не доступен конкретный сабвуфер.

Впоследствии все обработанные сигналы (как от процессора звуковой панели, так и от процессора нижнего массива) проходят через систему управления басами, которая может включать в себя либо активное, либо пассивное стереофоническое или монофоническое управление басами (как объяснено в другом месте в тексте заявки).

Последующая обработка драйверов включает в себя такие компоненты, как фильтры выравнивания и динамическая обработка, которые используются для повышения производительности систем, а также используются в качестве защиты для фактического аппаратного обеспечения (например, конкретных преобразователей), используемого в оборудовании.

Следует отметить, что в системе используются два внешних сабвуфера 22l и 22r. Они могут быть в идеале расположены с левой и правой сторон звуковой панели 20 на полу.

Поскольку предлагаемый способ рендеринга воспроизводит на сабвуферах частоты, которые нетипичны для обычных размеров мембраны сабвуфера, могут быть приняты во внимание частотно-зависимые характеристики (частотная характеристика, диаграмма направленности) конкретного сабвуфера, имеющегося в распоряжении. Такие усредненные фильтры могут быть созданы для достижения хорошо сбалансированного высокочастотного воспроизведения на большой площади. В качестве альтернативы частотная характеристика может быть скорректирована посредством измерения в фактическом положении прослушивания.

В этом отношении стадии эквалайзера (EQ), указанные на чертеже (для каналов L1, L2 и L3), также используются для настройки отдельных каналов для устранения различий в тембре и уровне, которые могут возникнуть вследствие воспроизведения фантомного образа (по меньшей мере) одного из этих каналов.

Одна фактическая реализация (которая, безусловно, адаптирована к конкретной системе звуковой панели) использует частоту разделения 3,5 кГц для X-Over. Таким образом, сабвуферами воспроизводятся частоты ниже 3,5 кГц (только для сигналов входа нижнего уровня).

Хотя в приведенных выше вариантах осуществления обсуждалось использование двух сабвуферов для обеспечения звука нижнего уровня с двух разных направлений помещения (слева-справа или спереди-сзади), система/подход могут быть расширены до более чем двух (например, четырех) сабвуферов для воспроизведения звука нижнего уровня с трех, четырех и т.д. направлений помещения.

Хотя некоторые аспекты были описаны в контексте устройства, ясно, что эти аспекты также представляют собой описание соответствующего способа, в котором модуль или устройство соответствуют этапу способа или признаку этапа способа. Аналогичным образом, аспекты, описанные в контексте этапа способа, также представляют собой описание соответствующего модуля, элемента или признака соответствующего устройства. Некоторые или все этапы способа могут быть исполнены посредством (или с использованием) аппаратного устройства, такого как, например, микропроцессор, программируемый компьютер или электронная схема. В некоторых вариантах осуществления один или более из наиболее важных этапов способа могут быть исполнены таким устройством.

В зависимости от некоторых требований реализации варианты осуществления изобретения могут быть реализованы в аппаратном или программном обеспечении. Реализация может быть выполнена с использованием цифрового запоминающего носителя, например, дискеты, цифрового универсального диска (DVD), диска Blu-Ray, компакт-диска (CD), постоянного запоминающего устройства (ROM), программируемого постоянного запоминающего устройства (PROM), стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EPROM), электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EEPROM) и флэш-памяти, имеющего сохраненные на нем считываемые в электронном виде сигналы, которые взаимодействуют (или способны взаимодействовать) с программируемой компьютерной системой, в результате чего выполняется соответствующий способ. Таким образом, цифровой запоминающий носитель может являться машиночитаемым.

Некоторые варианты осуществления в соответствии с изобретением содержат носитель данных, имеющий читаемые в электронном виде управляющие сигналы, которые способны взаимодействовать с программируемой компьютерной системой, в результате чего выполняется один из способов, описанных в настоящем документе.

Обычно варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы как компьютерный программный продукт с программным кодом, причем программный код выполняет один из способов, когда компьютерный программный продукт исполняется на компьютере. Программный код, например, может быть сохранен на машиночитаемом носителе.

Другие варианты осуществления содержат компьютерную программу для выполнения одного из описанных в настоящем документе способов, сохраненную на машиночитаемом носителе.

Другими словами, вариант осуществления способа изобретения, таким образом, представляет собой компьютерную программу, имеющую программный код для выполнения одного из описанных здесь способов, когда компьютерная программа выполняется на компьютере.

Дополнительным вариантом осуществления способов изобретения, таким образом, является носитель данных (или цифровой запоминающий носитель, или машиночитаемый носитель), содержащий записанную на нем компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в настоящем документе. Носитель данных, цифровой запоминающий носитель или носитель с записанными данными обычно являются материальными и/или непереходными носителями.

Дополнительным вариантом осуществления способа настоящего изобретения, таким образом, являются поток данных или последовательность сигналов, представляющие компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в настоящем документе. Поток данных или последовательность сигналов, например, могут быть выполнены с возможностью переноса через соединение передачи данных, например, через интернет.

Дополнительный вариант осуществления содержит средство обработки, например, компьютер или программируемое логическое устройство, выполненное с возможностью или приспособленное для выполнения одного из способов, описанных в настоящем документе.

Дополнительный вариант осуществления содержит компьютер, имеющий установленную на нем компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в настоящем документе.

Дополнительный вариант осуществления в соответствии с изобретением содержит устройство или систему, выполненную с возможностью переноса на приемник (например, в электронном или оптическом виде) компьютерной программы для выполнения одного из способов, описанных в настоящем документе. Приемник, например, может являться компьютером, мобильным устройством, запоминающим устройством и т.п. Устройство или система, например, могут содержать файловый сервер для переноса компьютерной программы на приемник.

В некоторых вариантах осуществления программируемое логическое устройство (например, программируемая пользователем вентильная матрица) может использоваться для выполнения некоторой или всей функциональности способов, описанных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления программируемая пользователем вентильная матрица может взаимодействовать с микропроцессором для выполнения одного из способов, описанных в настоящем документе. Обычно способы предпочтительно выполняются любым аппаратным устройством.

Описанные выше варианты осуществления являются лишь иллюстрацией принципов настоящего изобретения. Подразумевается, что модификации и вариации размещений и подробностей, описанных в настоящем документе, будут очевидны для других специалистов в данной области техники. Таким образом, подразумевается, что изобретение ограничено только объемом последующей патентной формулы изобретения, а не конкретными подробностями, представленными посредством описания и разъяснения изложенных в настоящем документе вариантов осуществления.

Похожие патенты RU2804680C2

название год авторы номер документа
ВОЗБУЖДЕНИЕ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ 2010
  • Де Портере Геррит
RU2545383C2
РЕНДЕРИНГ ОТРАЖЕННОГО ЗВУКА ДЛЯ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ АУДИОИНФОРМАЦИИ 2013
  • Крокетт Бретт Г.
  • Хукс Спенсер
  • Сифельдт Алан
  • Ландо Джошуа Б.
  • Браун С. Филлип
  • Мехта Срипал С.
  • Марри Стюарт
RU2602346C2
ФИЛЬТР ВИРТУАЛЬНОЙ ВЫСОТЫ ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОТРАЖЕННОГО ЗВУКА С ПОМОЩЬЮ НАПРАВЛЕННЫХ ВВЕРХ ДИНАМИКОВ 2014
  • Крокетт Бретт Дж.
  • Шабанне Кристоф
  • Туффи Марк
  • Сифелдт Алан Дж.
  • Браун К. Филлип
  • Тернмайер Патрик
RU2613042C2
СИСТЕМА ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ/МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗВУКА И СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЗВУКА 2019
  • Вальтер, Андреас
  • Фукс, Харальд
  • Гайер, Марк
RU2777613C1
СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НИЗКИМИ ЗВУКОВЫМИ ЧАСТОТАМИ 2019
  • Робинсон, Чарльз К.
  • Томас, Марк Р. П.
  • Смитерс, Майкл Дж.
RU2771954C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНОГО АУДИОСИГНАЛА И СПОСОБ ВЫРАБОТКИ МНОГОКАНАЛЬНОГО АУДИОСИГНАЛА 2016
  • Эль, Кристиан
RU2722314C2
СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЗВУКА 2011
  • Лэмб Уилльям Джон
  • Де Брюэйн Вернер Паулус Йосефус
  • Кольрауш Армин Герхард
  • Петерс Томас Питер Ян
RU2589377C2
АУДИОПРОЦЕССОР И СПОСОБ С УЧЕТОМ АКУСТИЧЕСКИХ ПРЕГРАД, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ СИГНАЛЫ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ 2019
  • Вальтер, Андреас
  • Херре, Юрген
  • Клапп, Юлиан
  • Фаллер, Кристоф
  • Шмидт, Маркус
RU2789392C2
АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ 2011
  • Де Брюэйн Вернер Паулус Йосефус
  • Лэмб Уилльям Джон
RU2575883C2
ЗВУКОВАЯ СИСТЕМА 2016
  • Фаллер, Кристоф
  • Шмидт, Маркус
  • Вальтер, Андреас
  • Борсс, Кристиан
  • Саари, Вилле
  • Гётц, Филипп
RU2710524C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 804 680 C2

Реферат патента 2023 года ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ НА НИЖНЕМ УРОВНЕ

Изобретение относится к средствам для воспроизведения многоканальных аудиоданных. Технический результат заключается в повышении эффективности воспроизведения многоканальных аудиоданных. Процессор нижнего уровня обрабатывает по меньшей мере один канал или более каналов относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных, принадлежащих нижнему уровню. Обычный уровень является уровнем прослушивания, находящимся на высоте головы слушателя с точки зрения слушателя, причем обычный уровень находится выше нижнего уровня с точки зрения слушателя. Процессор LFE/басов подает низкочастотные участки одного или более каналов обычного уровня на сабвуфер через выход сабвуфера. Процессор нижнего уровня выполнен с возможностью подачи по меньшей мере одного сигнала, принадлежащего одному каналу или более каналам нижнего уровня, на упомянутый выход сабвуфера для воспроизведения одного или более каналов нижнего уровня с использованием упомянутого сабвуфера. Частоты частотного участка одного или более каналов нижнего уровня находятся выше 150 Гц, чтобы быть достаточно высокими для обеспечения возможности локализации звука, сформированного сабвуфером. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула изобретения RU 2 804 680 C2

1. Аудиосистема, содержащая по меньшей мере один сабвуфер (22, 22l, 22r) и аудиопроцессор (10, 10') для воспроизведения относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных (MCA), содержащий:

процессор (12, 12') обычного уровня, выполненный с возможностью обработки одного или более каналов относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных (MCA), принадлежащих обычному уровню (MCAN);

процессор (14, 14') нижнего уровня, выполненный с возможностью обработки по меньшей мере одного канала или более каналов относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных (MCA), принадлежащих нижнему уровню (MCAL),

причем обычный уровень является уровнем прослушивания, находящимся на высоте головы слушателя с точки зрения слушателя, причем обычный уровень (MCAN) находится выше нижнего уровня (MCAL) с точки зрения слушателя;

дополнительно содержащая процессор (16, 16') LFE/басов, который выполнен с возможностью подачи низкочастотных участков одного или более каналов обычного уровня (MCAN) на сабвуфер через выход (14o) сабвуфера;

причем процессор (14, 14') нижнего уровня выполнен с возможностью подачи по меньшей мере одного сигнала, принадлежащего одному каналу или более каналам нижнего уровня (MCAL), на упомянутый выход (14o) сабвуфера для воспроизведения одного или более каналов нижнего уровня (MCAL) с использованием упомянутого сабвуфера (22), причем частоты частотного участка одного или более каналов нижнего уровня (MCAL) находятся выше 150 Гц, чтобы быть достаточно высокими для обеспечения возможности локализации звука, сформированного сабвуфером (22).

2. Аудиосистема по п. 1, в которой процессор (14, 14') нижнего уровня выполнен с возможностью подачи по меньшей мере одного сигнала, принадлежащего первому из одного или более каналов нижнего уровня (MCAL), на выход (14o) первого сабвуфера и подачи по меньшей мере другого сигнала, принадлежащего второму из одного или более каналов нижнего уровня (MCAL), на выход второго сабвуфера.

3. Аудиосистема по п. 2, в которой выход (14o) первого сабвуфера назначен первому боковому направлению помещения и в которой выход (14o) второго сабвуфера назначен второму боковому направлению помещения, отличающемуся от первого направления помещения.

4. Аудиосистема по п. 1, в которой один сигнал одного или более каналов нижнего уровня (MCAL) содержит частотный участок, который содержит только частоты, расположенные выше частотного участка одного или более каналов LFE, или который расположен выше частот разделения одного или более каналов обычного уровня (MCAN), или который расположен выше выбранных частот разделения одного или более каналов обычного уровня (MCAN), и/или

в которой один сигнал одного или более каналов нижнего уровня (MCAL) содержит частотный участок, который содержит только частоты выше 80 Гц, выше 100 Гц, выше 120 Гц, выше 150 Гц, выше 200 Гц, выше 300 Гц, выше 500 Гц, выше 1000 Гц.

5. Аудиосистема по п. 1, дополнительно содержащая процессор (16, 16') LFE/басов, который выполнен с возможностью подачи одного или более каналов LFE относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных (MCA), или низкочастотных участков одного или более каналов обычного уровня (MCAN) на сабвуфер через выход (14o) сабвуфера.

6. Аудиосистема по п. 5, в которой процессор нижнего уровня выполнен с возможностью отправки низкочастотного участка одного или более каналов нижнего уровня (MCAL) процессору (16, 16') LFE/басов.

7. Аудиосистема по п. 1, в которой процессор (14, 14') нижнего уровня содержит полосовой фильтр для определения частотного диапазона для одного или более каналов, принадлежащих нижнему уровню (MCAL); или

в которой процессор (14, 14') нижнего уровня содержит полосовой фильтр для определения частотного диапазона для одного или более каналов нижнего уровня (MCAL) и для обработки виртуализации.

8. Аудиосистема по п. 7, в которой процессор (14, 14') нижнего уровня выполнен с возможностью отправки низкочастотного участка, расположенного ниже определенного частотного диапазона одного или более каналов нижнего уровня (MCAL), процессору (16, 16') LFE/басов, причем низкочастотный участок, обработанный процессором (16, 16') LFE/басов, дает в результате сигналы, которые являются взаимодополняющими для сигналов, полученных из нижней части полосовой фильтрации.

9. Аудиосистема по п. 1, в которой процессор (14, 14') нижнего уровня выполнен с возможностью отправки высокочастотного участка одного или более каналов нижнего уровня (MCAL) процессору (12, 12') обычного уровня, в результате чего высокочастотный участок одного или более каналов нижнего уровня воспроизводится вместе с одним или более каналами обычного уровня (MCAN).

10. Аудиосистема по п. 9, в которой высокочастотный участок одного или более каналов нижнего уровня (MCAL) воспроизводится через процессор (12, 12') обычного уровня при помощи сокращенного или адаптированного усиления по сравнению с усилением участка, воспроизводимого через нижний уровень (MCAL), и/или в которой высокочастотный участок воспроизводится через процессор (12, 12') обычного уровня с задержкой по сравнению с участком, воспроизводимым через процессор (14, 14') нижнего уровня.

11. Аудиосистема по п. 1, в которой обычный уровень (MCAN) является уровнем прослушивания, находящимся на высоте головы с точки зрения слушателя, причем обычный уровень (MCAN) находится выше нижнего уровня (MCAL) с точки зрения слушателя.

12. Аудиосистема по п. 1, в которой аудиопроцессор (10, 10’) содержит процессор высотного уровня для обработки одного или более каналов относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных (MCA), принадлежащих высотному уровню.

13. Аудиосистема по п. 1, дополнительно содержащая блок калибровки для выполнения процедуры калибровки, причем процедура калибровки включает в себя калибровку для калибровки одного или более каналов нижнего уровня (MCAL), воспроизводимых с использованием выхода (14o) сабвуфера.

14. Аудиосистема по п. 1, в которой аудиопроцессор (10, 10') содержит блок повышающего/понижающего микширования, который выполнен с возможностью выполнения повышающего микширования или понижающего микширования нижнего уровня (MCAL) из одного или более каналов обычного уровня (MCAN), и/или который выполнен с возможностью выполнения рендеринга объектов, размещенных в нижних положениях, для нижнего уровня (MCAL) для относящихся к объектам аудиоданных.

15. Аудиосистема по п. 1, дополнительно содержащая:

по меньшей мере одну звуковую панель (20) или акустическую систему для воспроизведения обычного уровня (MCAN).

16. Аудиосистема по п. 15, в которой по меньшей мере один сабвуфер (22, 22l, 22r), или по меньшей мере один двухсторонний громкоговоритель, или по меньшей мере один многоканальный громкоговоритель расположен на полу.

17. Аудиосистема по п. 15, в которой по меньшей мере один сабвуфер (22, 22l, 22r), или по меньшей мере двухсторонний громкоговоритель, или по меньшей мере один многоканальный громкоговоритель содержит среднечастотный преобразователь или высокочастотный динамик.

18. Способ воспроизведения многоканальных аудиоданных, содержащий этапы, на которых обрабатывают один или более каналов относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных (MCA), принадлежащих обычному уровню (MCAN);

обрабатывают по меньшей мере один канал или больше каналов относящихся к объектам аудиоданных или многоканальных аудиоданных (MCA), принадлежащих нижнему уровню (MCAL);

причем обычный уровень (MCAN) находится выше нижнего уровня (MCAL);

причем обработка одного или более каналов нижнего уровня (MCAL) содержит подэтап, на котором подают по меньшей мере один сигнал, принадлежащий одному или более каналам нижнего уровня (MCAL), на выход (14o) сабвуфера;

подают низкочастотные участки одного или более каналов обычного уровня (MCAN) на сабвуфер через выход (14o) сабвуфера.

19. Способ по п. 18, в котором обычный уровень (MCAN) воспроизводится с использованием звуковой панели (20) или акустической системы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2804680C2

Устройство для закрепления лыж на раме мотоциклов и велосипедов взамен переднего колеса 1924
  • Шапошников Н.П.
SU2015A1
Пломбировальные щипцы 1923
  • Громов И.С.
SU2006A1
Многоступенчатая активно-реактивная турбина 1924
  • Ф. Лезель
SU2013A1
Водозаборное устройство оросительной системы 1987
  • Румянцев Леонид Иванович
  • Голубенко Михаил Иванович
  • Бондарь Ирина Александровна
SU1562401A1
Способ получения цианистых соединений 1924
  • Климов Б.К.
SU2018A1
EP 3163915 A4, 20.12.2017.

RU 2 804 680 C2

Авторы

Вальтер, Андреас

Греве, Янник

Клапп, Юлиан

Даты

2023-10-03Публикация

2020-04-15Подача