專(zhuān)利名稱(chēng)：用于產(chǎn)生向下兼容的音頻格式的方法
用于產(chǎn)生向下兼容的音頻格式的方法在無(wú)線電廣播、互聯(lián)網(wǎng)和家庭領(lǐng)域中，目前除了兩個(gè)聲道立體聲和單聲道之外，也支持5. 1音頻格式的輸入。通過(guò)增加可用的音頻格式，因此也增加聲頻制作費(fèi)用，也就是記錄和混合成相應(yīng)的音頻格式的費(fèi)用。同樣地，必須保證相對(duì)于播放裝置的兼容性，以便它們能與聲道的數(shù)量無(wú)關(guān)地仍然播放任意的音頻格式，所述聲道能夠播放所述相應(yīng)的音頻格式。其中一種可能性是發(fā)射具有最大數(shù)量聲道的音頻格式并且如有必要通過(guò)將信號(hào)在接收機(jī)側(cè)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成具有較少數(shù)量聲道的音頻格式(自動(dòng)向下混合)。已經(jīng)在聲頻制作中也可以以所有的格式制作材料，并且所述材料被同時(shí)發(fā)射(聯(lián)播)。在這種情況下，每個(gè)音頻格式都能分開(kāi)地產(chǎn)生。然而，這種混合方式要求相當(dāng)大的制作費(fèi)用。在大多數(shù)情況下，在此需要額外的人力、明顯更多的時(shí)間耗費(fèi)或者多組設(shè)備(例如，在直播傳輸?shù)那闆r下)。因此，由此合成的制作規(guī)模幾乎難以接受。可供選擇地-如上述方法中那樣-能進(jìn)行自動(dòng)向下混合。這種用于自動(dòng)轉(zhuǎn)換的方法已經(jīng)存在，但必需進(jìn)一步改進(jìn)，以便對(duì)于盡可能寬的頻譜的原始材料提供質(zhì)量令人滿(mǎn)意的結(jié)果。自動(dòng)向下混合法能粗略地分成主動(dòng)(active)法和被動(dòng)(passive)法。主動(dòng)法根據(jù)基礎(chǔ)原料適應(yīng)于自動(dòng)變換，其中被動(dòng)法與信號(hào)無(wú)關(guān)地工作。已知的被動(dòng)向下混合法是無(wú)線電廣播基準(zhǔn)ITU-R BS. 775的基礎(chǔ)并在

圖1中說(shuō)明?；?個(gè)聲道的音頻格式具有下列聲道-左聲道(L)-右聲道(R)-中心聲道(C)-左后側(cè)聲道(Ls)-右后側(cè)聲道(Rs)，已知的向下混合法設(shè)計(jì)用來(lái)通過(guò)衰減功能50，60或70使中心聲道(C)，及左后側(cè)聲道(Ls)和右后側(cè)聲道(Rs)的電平各降低_3dB。對(duì)_3dB，降低的中心聲道通過(guò)加和功能 10或20分配給左聲道和右聲道，而形成第一加和信號(hào)(輸出加和功能10)和第二加和信號(hào) (輸出加和功能20)。對(duì)_3dB，降低的后面和右后側(cè)信號(hào)(Ls)和(Rs)的電平通過(guò)加和功能 30和40分配給第一和第二加和信號(hào)并形成所需的雙聲道音頻格式的左和右聲道(L' 0) 和(R' 0)。對(duì)主動(dòng)法來(lái)說(shuō)，圖1的方框圖的加和功能對(duì)加和的聲頻信號(hào)的性能進(jìn)行檢驗(yàn)，并在校正的情況下以便避免不想要的聲結(jié)果。因此，Coding Technology公司提出一種向下混合算法，該算法基于圖1的ITU(國(guó)際電信聯(lián)盟)向下混合，分析觀個(gè)頻帶/部分頻帶中所有加和信號(hào)的能量程度并與5聲道音頻格式進(jìn)行比較。這樣能量程度的增加和減少能通過(guò)校正所實(shí)施的部分頻帶中的振幅確定和補(bǔ)償。這樣能限制音色通過(guò)梳狀濾波效應(yīng)的變化。 校正只進(jìn)行到合理水平，因?yàn)楹缶Y(Suffixing)信號(hào)會(huì)產(chǎn)生無(wú)限的校正因子。在用向下混合算法的地方，Coding Technology公司能在雙聲道音頻格式的最終左和右聲道之間產(chǎn)生隱含聲源的偏移和尤其是與5聲道聲材料中隱含聲源的原始位置無(wú)關(guān)。為了減少隱含聲源的這種偏移，Lexicon公司提出了方法Logic 7，此處在向下混合附近也有向上混合的可能性。多聲道聲音能向下混合到單聲及主體聲信號(hào)。另外能例如從立體聲向下混合中解碼高達(dá)8個(gè)聲道。因此中心聲道向下混合的份額通過(guò)可變系數(shù)控制，且此處部分右后側(cè)聲道和左后側(cè)聲道采用另外的系數(shù)。對(duì)左聲道來(lái)說(shuō)，將左后側(cè)聲道的 0.91份額與右后側(cè)聲道的-0.38份數(shù)一起使用。因此進(jìn)行右聲道的混合。用這種方法，兩個(gè)后面聲道的電平保持不變。盡管面偏移(faCeShift)90°，稍后兩個(gè)后聲道與左和右聲道分開(kāi)也是可行的。但從面偏移的梳狀濾波效應(yīng)不能用方法Logic 7控制時(shí)起，音調(diào)改變。本發(fā)明的目的是大量補(bǔ)償隱含聲源的偏移、相干的信號(hào)部分和不相干的信號(hào)部分之間電平差的改變、及音調(diào)改變。上述目的的解決方案由按照權(quán)利要求1的特征得出。下面本發(fā)明的思想是當(dāng)形成第一(L')加和信號(hào)和第二(R')加和信號(hào)時(shí)，用左聲道(L)和右聲道(R)的k個(gè)采樣值分別進(jìn)行重疊時(shí)間窗口的譜值的動(dòng)態(tài)校正。另外當(dāng)形成第三和第四加和信號(hào)時(shí)，用第一(L')加和信號(hào)和第二(R')加和信號(hào)的k個(gè)采樣值分別進(jìn)行重疊時(shí)間窗口的譜值的動(dòng)態(tài)校正。借助于在圖2-6中所示的實(shí)施例其中之一進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。它示出圖2是用于實(shí)施本發(fā)明的方法的裝置的總體的方框圖；圖3-6是設(shè)置用于分析和校正模塊的功能的流程圖。在圖2中所示的方框圖類(lèi)似于圖1的方框圖構(gòu)成，但有顯著的差別是在用于形成第一和第二加和信號(hào)L'和R'的加和功能100和200中以及在用于形成雙聲道音頻格式的左信號(hào)Likt和右信號(hào)Rikt的加和功能300和400中，除了加和之外，還進(jìn)行分析和校正 1-4。實(shí)施將中心信號(hào)C及右后側(cè)信號(hào)Rs和左后側(cè)信號(hào)Ls的電平在方框圖2中與圖1的方框圖一致地通過(guò)衰減功能50，60或70下降例如_3dB。然而，不同于_3dB的衰減也是可以考慮的，尤其是根據(jù)5聲道源信號(hào)的類(lèi)型或內(nèi)容。在圖2的分析和校正方框100，200，300和400的功能結(jié)構(gòu)對(duì)于方框100借助于圖 3，對(duì)于方框200借助于圖4，對(duì)于方框300借助于圖5，和對(duì)于方框400借助于圖6來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖3中所示的方框100設(shè)定首先例如通過(guò)FFT (快速傅里葉變換)101輸入側(cè)的左信號(hào)L和中心信號(hào)C轉(zhuǎn)換成譜值。將所形成的譜值l(k)、c(k)在加和功能102中累加。 譜值的絕對(duì)值緊接著在下面通過(guò)判定菱形方框103根據(jù)它們?cè)u(píng)價(jià)它是否大于額定值 Asoll, !(k).額定值A(chǔ)st5llil (k)根據(jù)下面公式求得
權(quán)利要求
1.用于產(chǎn)生向下兼容的音頻格式的方法，尤其是由多聲道音頻格式、尤其是5聲道音頻格式制成具有右聲道(Rikt)和左聲道(Likt)的雙聲道音頻格式，所述5聲道音頻格式具有下列聲道-左聲道(L) -右聲道00 -中心聲道(C) -左后側(cè)聲道(Ls) -右后側(cè)聲道(Rs)， 其中-使中心聲道(C)的電平降低(例如-3dB)-將電平已降低的中心聲道(C)分配到左聲道(L)上，以便形成第一加和信號(hào)(L') -使左后側(cè)聲道(Ls)的電平降低(例如_3dB)，-將電平已降低的左后側(cè)聲道(Ls)分配到第一加和信號(hào)上，以便形成第三加和信號(hào)， 該第三加和信號(hào)對(duì)應(yīng)于雙聲道音頻格式的左聲道(Lim)-將電平已降低的中心聲道(C)分配到右聲道(R)上，以便形成第二加和信號(hào)(R')， -使右后側(cè)聲道(Rs)的電平降低(例如_3dB)-將電平已降低的右后側(cè)聲道(Rs)分配到第二加和信號(hào)上，以便形成第四加和信號(hào)， 該第四加和信號(hào)對(duì)應(yīng)于雙聲道音頻格式的右聲道(Rikt)，其特征在于，當(dāng)形成第一加和信號(hào)(L')和第二加和信號(hào)(R')時(shí)，分別用左聲道(L) 和右聲道(R)的k個(gè)采樣值進(jìn)行重疊時(shí)間窗口的譜值的動(dòng)態(tài)校正，當(dāng)形成第三加和信號(hào)和第四加和信號(hào)時(shí)，分別用第一加和信號(hào)(L')和第二加和信號(hào)道(R')的k個(gè)采樣值進(jìn)行重疊時(shí)間窗口的譜值的動(dòng)態(tài)校正，在左聲道(L)和右聲道(R)的譜值的各次動(dòng)態(tài)校正之前，將各個(gè)譜值之和與額定值 (As。u，其中As。u e R)進(jìn)行比較，所述額定值從下面關(guān)系式得到
全文摘要
為了將多聲道音頻格式尤其是5聲道音頻格式轉(zhuǎn)換成向下可兼容的音頻格式，尤其是轉(zhuǎn)換成具有右聲道和左聲道的雙聲道音頻格式，所述5聲道音頻格式具有下列聲道左聲道(L)、右聲道(R)、中心聲道(C)、右后側(cè)聲道(LS)和右后側(cè)聲道(RS)，按照ITU-R BS.775提出下列步驟降低中心聲道(C)的電平(例如-3dB)，將電平已降低的中心聲道(C)分配到左聲道(L)上，以便形成第一加和信號(hào)(L)；降低左后側(cè)聲道(LS)的電平(例如-3dB)，將電平已降低的左后側(cè)聲道(LS)分配到第一加和信號(hào)上，以便形成與雙聲道音頻格式的左聲道(LIRT)相對(duì)應(yīng)的第三加和信號(hào)，將電平已降低的中心聲道(C)分配到右聲道(R)上，以便形成第二加和信號(hào)(R′)；降低右后側(cè)聲道(RS)的電平(例如-3dB)，將電平已降低的右后側(cè)聲道(RS)分配到第二加和信號(hào)上，以便形成與雙聲道音頻格式的右聲道(RIRT)相對(duì)應(yīng)的第四加和信號(hào)。為了盡可能補(bǔ)償隱含聲源的偏移、在相干的和不相干的信號(hào)分量和音色變化之間電平差的變化，本發(fā)明規(guī)定當(dāng)形成第一加和信號(hào)(L′)和第二加和信號(hào)(R′)時(shí)，分別用左聲道(L)和右聲道(R)的k個(gè)采樣值進(jìn)行重疊時(shí)間窗口的譜值動(dòng)態(tài)校正；當(dāng)形成第三加和信號(hào)和第四加和信號(hào)時(shí)，分別用第一加和信號(hào)(L′)和第二加和信號(hào)道(R′)的k個(gè)采樣值進(jìn)行重疊時(shí)間窗口的譜值的動(dòng)態(tài)校正；在左聲道(L)和右聲道(R)的譜值的各次動(dòng)態(tài)校正之前，將各個(gè)譜值之和與額定值(Asoll，其中Asoll∈R)進(jìn)行比較。
文檔編號(hào)H04S3/00GK102217330SQ200980144785
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
發(fā)明者B·魯諾, G·施脫爾, J·戴格默勒, J·格羅, M·凱爾, M·林克 申請(qǐng)人:無(wú)線電技術(shù)研究學(xué)院有限公司