后的第1階H0AW聲道和項目響度。使用N3D歸一化，第0階 系數(shù)聲道包含近似相等能量和響度的所呈現(xiàn)輸出的非縮放單聲道版本。圖7示出了來自 Technicolor(即與呈現(xiàn)之后的平均響度相比較的H0AW聲道信號的響度測量）的、13個N =4測試項目，…，LM13 (即，測試信號）的這種相關(guān)。單聲道LKFS測量（每個測試項目 的左側(cè)列）與圖6的5個不同揚聲器設(shè)置的雙聲道LKFS測量的平均值（每個測試項目的 右側(cè)列）進行比較。令人驚奇的觀測結(jié)果是兩者基本上相等。因此，H0AW聲道可以被用 作呈現(xiàn)之后的整體響度的估計。在使用麥克風(fēng)陣列或者在內(nèi)容產(chǎn)物內(nèi)監(jiān)控響度時，這個特 征可以用于設(shè)置現(xiàn)場HOA直播錄制的響度級。
[0075] 根據(jù)本發(fā)明，如果生產(chǎn)場所的混音設(shè)備和消費者場所的展示場所使用相同的揚聲 器級別校準(zhǔn)以及具有特殊能量保存特性的呈現(xiàn)器，則感知的響度可以被歸一化。能量保存 描述保存來自任意方向的定向源信號的能量的呈現(xiàn)器的特性。這個適用于所有3D音頻輸 出格式，其中至少有音頻對象、基于聲道的以及H0A。
[0076] H0A內(nèi)容是在混音設(shè)備處例如通過聽音來進行響度級校準(zhǔn)，其中能量保存呈現(xiàn)用 于監(jiān)控。足夠的主增益應(yīng)用于H0A內(nèi)容上（所有系數(shù)聲道），其接著被存儲以用于分配。另 外，能量保存呈現(xiàn)還在展示場所使用。
[0077] 實際中，H0A呈現(xiàn)器可以被構(gòu)建以使得能量保存至少在揚聲器之間的區(qū)域（即，在 揚聲器位置之間的地點）。導(dǎo)致好的響度保存結(jié)果的呈現(xiàn)矩陣的歸一化是通過
| 的歸一化。
[0078] 然后，H0A零階系數(shù)聲道（W聲道）的LKFS響度測量大致與有關(guān)的聲道表示或他 們有關(guān)的雙聲道向下混合的響度測量相匹配。因此，它可用于在內(nèi)容產(chǎn)物內(nèi)監(jiān)控響度，尤其 是在廣播（具體地，直播）內(nèi)。不過，它還可以有利于監(jiān)控錄制的內(nèi)容。
[0079] 本發(fā)明在一個實施例中提供一種用于調(diào)整高階高保真度立體聲響復(fù)制（H0A)內(nèi) 容的響度級的方法，使得當(dāng)在不同場所聽音和/或采用不同揚聲器設(shè)置聽音時，在聲壓級 校準(zhǔn)的3D音頻系統(tǒng)上的呈現(xiàn)和回放能夠以相等響度被感知。內(nèi)容的H0A編碼需要被指定， 而且呈現(xiàn)器需要共享能量保存的共同性質(zhì)。
[0080] 在一個實施例中，本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控H0A內(nèi)容響度的工具，該工具可例如 用于直播采用H0A麥克風(fēng)錄制而創(chuàng)建的H0A信號、A0信號或基于聲道的信號。
[0081] 下面描述了一種用于直播的H0A系統(tǒng)。H0A麥克風(fēng)陣列允許實時地捕獲3D音頻， 不需要工作室中的后期處理。因此，這樣的內(nèi)容捕獲系統(tǒng)非常適合于直播事件，例如體育和 /或音樂會事件。下面描述設(shè)置和監(jiān)控3D內(nèi)容的響度的系統(tǒng)。
[0082] 圖8示出了H0A系統(tǒng)80的一個實施例。首先，麥克風(fēng)（或麥克風(fēng)陣列）81被放置 在距事件的臨界距離之內(nèi)以錄制，使得維持模擬設(shè)置（例如，適當(dāng)?shù)那爸梅糯螅?。麥克風(fēng)81 將它的輸出提供給實時的H0A編碼器82,該H0A編碼器生成編碼后的H0A格式化的信號。 H0A格式化的信號被提供給H0A響度測量儀83,S卩，評估H0A零階聲道（HOAW聲道）并計 算LKFS(LUFS)響度測量的單元。W聲道可以在H0A編碼器82、H0A響度測量儀83或W聲 道提取單元（未示出）之內(nèi)從H0A信號中提取出來。H0A響度測量儀83向H0A主增益單元 84提供瞬間、短期和整合的響度測量q83[l]、[2]。在一個實施例中，在被提供給H0A主增 益單元84之前，響度測量還可以是在可選的適應(yīng)/選擇單元83x中手動或自動地適應(yīng)和/ 或選擇。在一個實施例中，H0A響度測量儀83執(zhí)行有關(guān)的能量測量，其用于在H0A主增益 單元84中設(shè)定增益以及用于調(diào)整響度。
[0083] 可選的第二H0A響度測量單元83m可附接到H0A主增益單元84之后，以用于監(jiān)控 原因，和/或 特別是對于更加復(fù)雜的系統(tǒng) 可選的第一H0A響度保存呈現(xiàn)器85可以 用于監(jiān)控。一個好的實際解決方案是使用語音錨測試錄音來設(shè)置初始主增益。
[0084] 在發(fā)送器發(fā)送86 (或者在存儲單元分別存儲之后）以及消費者設(shè)備中的接收器接 收（或者獲取單元分別獲取所存儲的內(nèi)容）之后，第二H0A響度保存呈現(xiàn)器87被用于將音 頻內(nèi)容呈現(xiàn)給期望的揚聲器設(shè)置88。可以使用不同的揚聲器設(shè)置88,諸如例如立體聲st、 5. 1環(huán)繞聲5.lsur、其它3D聲場sf或耳機hp。HOA格式的一個優(yōu)勢是對任何特定的揚聲 器設(shè)置以高質(zhì)量優(yōu)化它的呈現(xiàn)是相對簡單的。
[0085] 在原理上說，H0A系統(tǒng)80可以理解為包含至少兩個部分：編碼部分和解碼部分。編 碼部分包含編碼器單元82、響度測量儀83、主增益單元84以及可選的適應(yīng)/選擇單元83x、 響度測量單元83m和第一響度保存呈現(xiàn)器85中的一個或多個。接收器中的解碼部分至少 包含響度保存呈現(xiàn)單元87。如果編碼部分和解碼部分通過存儲設(shè)備相連接，則存儲設(shè)備可 以是它們中任一個的一部分，或者也可以是分離的。
[0086] 圖9示出了在一個實施例中用于基于聲道的發(fā)送或回放的系統(tǒng)90。使用麥克風(fēng)/ 麥克風(fēng)陣列91、H0A編碼器92、H0A主增益單元94、H0A響度測量儀93和H0A響度保存呈 現(xiàn)器95來捕獲H0A信號并如上所述地調(diào)整響度。出于監(jiān)控原因，可選的第二H0A響度測量 單元93m可附接到H0A主增益單元94之后。H0A響度保存呈現(xiàn)器95在這個實施例中不再 是可選的。在一個實施例中，在被提供給H0A主增益單元94之前，響度測量還可以在可選 的適應(yīng)/選擇單元93x中手動或自動地適應(yīng)和/或選擇。
[0087] 然后，由H0A響度保存呈現(xiàn)器95提供的基于聲道的音頻在發(fā)送單元或存儲單元96 中被發(fā)送或存儲。發(fā)送設(shè)置的揚聲器位置和/或指示原始內(nèi)容格式的標(biāo)志作為元數(shù)據(jù)被添 加到信號上。因此，發(fā)送設(shè)置的揚聲器位置和/或指示原始內(nèi)容是H0A的標(biāo)志作為元數(shù)據(jù) 被包含在發(fā)送或存儲的信號中。在一個實施例中，在發(fā)送/存儲以及在消費者側(cè)接收內(nèi)容 之后，能量保存基于聲道的呈現(xiàn)器99被用于將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給消費者的揚聲器設(shè)置98。在另 一個實施例中（未示出），在發(fā)送或存儲之前，能量保存基于聲道的呈現(xiàn)器99被用于將數(shù) 據(jù)呈現(xiàn)給預(yù)定義或單獨的揚聲器設(shè)置98。在任一情況下，基于聲道的呈現(xiàn)器99根據(jù)式（4) 而工作。如上所述，不同的揚聲器設(shè)置是可能的。
[0088] 可替換地，基于聲道的內(nèi)容可以在第二H0A編碼單元（未示出，例如代替基于聲道 的呈現(xiàn)器99)中使用發(fā)送的元數(shù)據(jù)來重新編碼成H0A，其中第二H0A編碼單元優(yōu)選是響度保 存H0A呈現(xiàn)器。
[0089] 現(xiàn)在將說明H0A響度測量儀83、93。作為輸入信號，N3D歸一化的零階H0A系數(shù)聲 道被使用。處理類似于[1]、[2]，其中處理僅對于單聲道來說明。在各種不同實施例中，H0A 響度測量儀83、93可以顯示瞬間、短期和整合的響度測量中的一個或多個。這些主要隨用 于響度測量的時間幀而不同。
[0090] 在使用響度保存呈現(xiàn)器的情況下，這些測量能夠作出關(guān)于將在消費者的揚聲器設(shè) 置處呈現(xiàn)之后獲得的（目標(biāo)）響度的推論。例如，測量可以用于在不同內(nèi)容或不同節(jié)目之 間切換時保持得體的聽音級別而沒有響度跳躍。采用聲壓級（SPL)校準(zhǔn)的系統(tǒng)，可以實現(xiàn) 相等響度。
[0091] 響度保存呈現(xiàn)器需要（至少近似地）滿足以下要求：
[0092] -對于基于A0的內(nèi)容：式（3);
[0093] -對于基于聲道的內(nèi)容：式（4);以及
[0094] -對于基于H0A的內(nèi)容：式（5)。
[0095] 在一個實施例中，H0A呈現(xiàn)器根據(jù)式（6)、（7)、（8)使用呈現(xiàn)矩陣歸一化。
[0096] 下面的能量計算導(dǎo)出H0A呈現(xiàn)之后的信號能量Ew。測試信號是無DC時間信號 義(〇，其具有冊5值4，以及從〇 = (0，（}))1方向入射的能量￡4=六2，其中0是仰角，傘 是方位角。
[0097] 假設(shè)x表示t個樣本的矢量，x=(x(t)，? ?x(tD，??，x(tT))T。
[0098]Ea=xtx=A2〇(9)
[0099] HOA編碼由下式指定：
[0100]B=yxT， (10)
[0101] 其具有從方向D的實值球諧函數(shù)組合成的矢i
B€麗》+1)2xT具有矩陣元素，其中〇是階索引，i是時間樣本索引。[0102]H0A域中的能量由矩陣B的Frobenius范數(shù)的平方來給出：
[0103] (11)
[0104] 并且使用上述編碼等式后變成：
[0105] i=i 〇=1 (12)
[0106] 在使用矩陣UeMf'x(w+1)2進行呈現(xiàn)之后，揚聲器信號w由下式給出：
[0107]ff=DB, (13)
[0108] 其中膠€Htof。W根據(jù)B的列矢量\來計算：
[0109]恥①匕，…Dbi，... DbT)。（14)
[0110] 揚聲器信號的能量由矩陣W的Frobenius范數(shù)的平方來給出：
[0111]
[0112] 這個可以使用列的總和以及列匕的Euclidian矢量范數(shù)來重寫：
[0113]
[0114]
[