施例可能沒有應(yīng)對該些缺陷中的任何一個。
[0042]出于本描述的目的，W下的術(shù)語具有相關(guān)聯(lián)的含義：術(shù)語"通道"意指音頻信號加 其中位置被編碼為例如左前或者右上環(huán)繞的通道標(biāo)識符的元數(shù)據(jù)；"基于通道的音頻"是針 對通過具有相關(guān)聯(lián)的標(biāo)稱位置的一組預(yù)定義的揚聲器區(qū)（例如5. 1、7.1等等）的回放而 格式化的音頻；術(shù)語"對象"或"基于對象的音頻"意指具有諸如表觀源位置（例如，3D坐 標(biāo)）、表觀源寬度等的參數(shù)源描述的一個或多個音頻通道；并且"適應(yīng)性音頻"意指基于通 道和/或基于對象的音頻信號加元數(shù)據(jù)，該元數(shù)據(jù)使用音頻流加其中位置被編碼為空間中 的3D位置的元數(shù)據(jù)基于回放環(huán)境使音頻信號呈現(xiàn)；并且"聘聽環(huán)境"意指任何開放的、部分 包圍的或者完全包圍的區(qū)域，諸如可被用于單獨回放音頻內(nèi)容或與視頻或者其它內(nèi)容一起 回放、并且可體現(xiàn)在家庭、影院、劇院、禮堂、演播室、游戲控制臺等中的房間。該樣的區(qū)域可 W具有設(shè)置在其中的一個或多個表面，諸如可直接地或者擴散地反射聲波的墻壁或障板。
[0043] 實施例針對的是反射聲音呈現(xiàn)系統(tǒng)，該反射聲音呈現(xiàn)系統(tǒng)被配置為與可被稱為基 于音頻格式和呈現(xiàn)技術(shù)的"空間音頻系統(tǒng)"或"適應(yīng)性音頻系統(tǒng)"的聲音格式和處理系統(tǒng) 一起工作，W允許增強的聽眾沉浸、較大的藝術(shù)控制W及系統(tǒng)靈活性和可擴展性?？偟倪m 應(yīng)性音頻系統(tǒng)一般包括被配置為產(chǎn)生一個或多個包含傳統(tǒng)的基于通道的音頻元素和音頻 對象編碼元素二者的比特流的音頻編碼、分配和解碼系統(tǒng)。該樣的組合方法與單獨采用的 基于通道或者基于對象的方法相比提供較大的編碼效率和呈現(xiàn)靈活性。2012年4月20日 提交的題為"SystemandMethodforAdaptiveAudioSignalGeneration,Codingand Rendering"的未決美國臨時專利申請61/636, 429中描述可與本實施例相結(jié)合地使用的適 應(yīng)性音頻系統(tǒng)的示例，該未決美國臨時專利申請61/636, 429通過引用而被特此融合，并且 作為附錄1被附加于此。
[0044] -般而言，可將音頻對象視為可被感知從聘聽環(huán)境中的一個特定的物理位置或多 個特定的物理位置發(fā)出的聲音元素的群組。該樣的對象可W是靜態(tài)的（靜止的）或動態(tài)的 (移動的）。音頻對象由定義聲音在時間中的給定點處的位置W及其它功能的元數(shù)據(jù)進行 控制。當(dāng)對象被回放時，它們通過使用存在的揚聲器根據(jù)位置元數(shù)據(jù)而被呈現(xiàn)，而不是必然 被輸出到預(yù)定義的物理通道。
[0045] 適應(yīng)性音頻系統(tǒng)和相關(guān)聯(lián)的音頻格式的示例實現(xiàn)是Dolby⑩Atmos?平臺。該樣 的系統(tǒng)融入可被實現(xiàn)為9. 1環(huán)繞系統(tǒng)或類似的環(huán)繞聲配置（例如，11. 1、13. 1、19. 4等）的 高度（上/下）尺寸。9. 1環(huán)繞系統(tǒng)可W包括地面平面中的組合的五個揚聲器和高度平面 中的四個揚聲器。一般而言，該些揚聲器可W被用于在聘聽環(huán)境內(nèi)或多或少精確地產(chǎn)生被 設(shè)計為從任何位置發(fā)出的聲音。在典型的商業(yè)或?qū)I(yè)實現(xiàn)中，高度平面中的揚聲器通常作 為天花板安裝揚聲器或者安裝在聽眾上方的墻壁高處的揚聲器（諸如經(jīng)常在影院中所看 到的）而提供。該些揚聲器通過從頭頂位置將聲波向下直接傳輸?shù)铰牨妬韺τ谝庠谠谄嘎?者上方被聽到的信號提供高度提示。
[0046] 慮擬高麼楊聲器系統(tǒng)
[0047] 在諸如典型的家庭環(huán)境的許多情況中，天花板安裝頭頂揚聲器不可用或者不能實 際安裝。在該種情況中，必須由地面或低墻壁安裝揚聲器提供高度尺寸。在實施例中，由通 過使聲音從天花板反射而模擬高度揚聲器的向上發(fā)射揚聲器提供高度尺寸。在適應(yīng)性音頻 系統(tǒng)中，由呈現(xiàn)器實現(xiàn)某些虛擬化技術(shù)W通過該些向上發(fā)射揚聲器再現(xiàn)頭頂音頻內(nèi)容，并 且該揚聲器使用與應(yīng)使哪些音頻對象呈現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)水平面上方有關(guān)的特定信息，W相應(yīng)地引 導(dǎo)音頻信號。
[004引出于描述的目的，術(shù)語"驅(qū)動器"意指響應(yīng)于電音頻輸入信號而產(chǎn)生聲音的單個電 聲換能器。驅(qū)動器可W任何適當(dāng)?shù)念愋?、幾何形狀、和大小實現(xiàn)，并且可包括號角、錐盆、帶 式換能器等。術(shù)語"揚聲器"意指單一包圍物中的驅(qū)動器，并且術(shù)語"箱體"或"殼體"意指 包圍一個或多個驅(qū)動器的單一包圍物。
[0049] 圖1示出使用反射聲音模擬一個或多個頭頂揚聲器的向上發(fā)射驅(qū)動器的使用。圖 100示出出聘聽位置106位于聘聽環(huán)境內(nèi)的特定地點的示例。該系統(tǒng)不包括任何用于傳輸 包含高度提示的音頻內(nèi)容的高度揚聲器。作為代替，該揚聲器箱體或揚聲器陣列包括向上 發(fā)射驅(qū)動器W及前方發(fā)射驅(qū)動器。該向上發(fā)射驅(qū)動器（相對于位置和傾斜角度）被配置為 將其聲波108向上發(fā)送到天花板102上的特定點104,在該特定點104處，該聲波向下反射 回到聘聽位置106。假定該天花板由適當(dāng)?shù)牟牧虾徒M成制成，W將聲音充分地向下反射到聘 聽環(huán)境中。該向上發(fā)射驅(qū)動器的相關(guān)特性（例如，大小、功率、位置等）可W基于天花板組 成、房間大小和聘聽環(huán)境的其它相關(guān)特性來選擇。
[0050] 圖1的實施例示出一個或多個向前發(fā)射驅(qū)動器被包圍在第一箱體112內(nèi)并且向上 發(fā)射驅(qū)動器被包圍在單獨的第二箱體110內(nèi)的情況。用于虛擬高度揚聲器的向上發(fā)射揚聲 器110 -般被放置在向前發(fā)射揚聲器112的頂部，但是其它的方位也是可能的。應(yīng)當(dāng)注意 的是，可組合地使用任何數(shù)目的向上發(fā)射驅(qū)動器，W創(chuàng)建多個模擬高度揚聲器?？商娲?， 可將若干向上發(fā)射驅(qū)動器配置為將聲音傳輸?shù)教旎ò迳匣鞠嗤狞c，W實現(xiàn)某一聲音強 度或效果。
[0051] 圖2示出在相同箱體中提供向上發(fā)射驅(qū)動器和向前發(fā)射驅(qū)動器的實施例。如圖2 所示，揚聲器箱體202包括向前發(fā)射驅(qū)動器206和向上發(fā)射驅(qū)動器204二者。雖然在圖1 和圖2中的每一個中僅示出一個向上發(fā)射驅(qū)動器，但是在一些實施例中，可將多個向上發(fā) 射驅(qū)動器融合到再現(xiàn)系統(tǒng)中。對于圖1和圖2的實施例，應(yīng)當(dāng)注意的是，驅(qū)動器可W根據(jù)所 要求的頻率響應(yīng)特性W及諸如大小、功率定額和部件成本等的任何其它相關(guān)限制而具有任 何適當(dāng)?shù)男螤睢⒋笮『皖愋汀?br>[0052] 如圖1和圖2所示，向上發(fā)射驅(qū)動器被定位為使得它們W-個角度將聲音向上投 射到天花板，在天花板處，該聲音然后可向下反彈回到聘聽者。歪斜的角度可w根據(jù)聘聽環(huán) 境特性和系統(tǒng)要求來設(shè)定。例如，在揚聲器包圍物202中，向上驅(qū)動器204可W向上歪斜 20與60度之間并且可W定位在前方發(fā)射驅(qū)動器206上方，W便使與從前方發(fā)射驅(qū)動器206 所產(chǎn)生的聲波的干擾最小化。向上發(fā)射驅(qū)動器204可固定角度被安裝，或者它可W被 安裝為使得歪斜角度可W被手動調(diào)整?？商娲兀蒞使用伺服機制W允許向上發(fā)射驅(qū)動 器的歪斜角度和投射方向的自動或電氣控制。對于諸如周圍聲音的某些聲音，可W使向上 發(fā)射驅(qū)動器從揚聲器包圍物202的上表面豎直向上對準(zhǔn)，W創(chuàng)建可被稱為"頂部發(fā)射"驅(qū)動 器的驅(qū)動器。在該種情況中，根據(jù)天花板的聲學(xué)特性，聲音的大成分可向下反射回到揚聲器 上。然而，在大多數(shù)情況中，通常使用某個歪斜角度來幫助聲音通過從天花板反射而投射到 聘聽環(huán)境內(nèi)的不同或更多的中央位置。
[0053] 在實施例中，適應(yīng)性音頻系統(tǒng)利用向上發(fā)射驅(qū)動器來對于頭頂音頻對象提供高度 元素。該部分地通過對來自如圖1和圖2所示的上方的反射聲音的感知而實現(xiàn)。然而，在實 際中，聲音不W完全定向的方式從向上發(fā)射驅(qū)動器沿著反射路徑福射。來自向上發(fā)射驅(qū)動 器的一些聲音將沿著直接從驅(qū)動器到聘聽者的路徑行進，從而減弱對來自反射位置的聲音 的感知。與所期望的反射聲音相比，該非期望的直接聲音的量一般是一個或多個向上發(fā)射 驅(qū)動器的指向性模式（pattern)的函數(shù)。為了補償該非期望的直接聲音，已證實，融入信號 處理W將感知的高度提示引入到被饋給到向上發(fā)射驅(qū)動器的音頻信號中改善虛擬高度信 號的定位和感知質(zhì)量。例如，已開發(fā)用于創(chuàng)建虛擬高度濾波器的方向聽覺模型，當(dāng)該虛擬高 度濾波器被用于處理向上發(fā)射驅(qū)動器再現(xiàn)的音頻時，改善該再現(xiàn)的感知質(zhì)量。在實施例中， 從相對于聘聽位置的反射揚聲器位置（在聘聽者上方）和物理揚聲器位置（與聘聽者大約 同一水平）二者導(dǎo)出虛擬高度濾波器。對于物理揚聲器位置，第一方向濾波器基于從揚聲 器位置直接行進到聘聽位置處的聘聽者的耳朵的聲音的模型確定?？蒞從諸如HRTF(頭部 相關(guān)傳遞函數(shù)）測量的數(shù)據(jù)庫的方向聽覺的模型、或者參數(shù)雙耳聽覺模型、耳廓模型，或者 利用可幫助感知高度的提示的其它類似的傳遞函數(shù)模型導(dǎo)出濾波器。雖然考慮耳廓模型的 模型由于它幫助定義如何感知高度而一般是有用的，但是該濾波器函數(shù)并非意在隔離耳廓 效應(yīng)，而是處理來自一個方向的聲音水平與另一個方向的比，并且該耳廓模型是可W使用 的雙耳聽覺模型中的一個該樣的模型的示例，但是也可W使用其它的模型。
[0054] 接著確定該濾波器的逆，并且被用于去除沿著直接從物理揚聲器位置到聘聽者的 路徑行進的音頻的方向提示。接著，對于反射揚聲器位置，基于直接從該反射揚聲器位置到 相同聘聽位置處的聘聽者的耳朵行進的聲音的模型，使用相同的方向聽覺的模型來確定第 二方向濾波器。該濾波器被直接應(yīng)用，其本質(zhì)上給予如果從聘聽者上方的反射揚聲器位置 發(fā)出聲音的話耳朵將接收到的方向提示。在實際中，可允許既至少部分地去除來自物 理揚聲器位置的方向提示又至少部分地插入來自反射揚聲器位置的方向提示的單個濾波 器的方式來組合該些濾波器。該樣的單個濾波器提供頻率響應(yīng)曲線，該頻率響應(yīng)曲線在本 文中被稱為"高度濾波器傳遞函數(shù)"、"虛擬高度濾波器響應(yīng)曲線"、"期望的頻率傳遞函數(shù)"、 "高度提示響應(yīng)曲線"，或者類似的詞W描述在音頻回放系統(tǒng)中將直接聲音成分從高度聲音 成分濾波的濾波器或濾波器響應(yīng)曲線。
[0055] 關(guān)于濾波器模型，如果Pi代表對來自物理揚聲器位置的聲音傳輸進行建模的第一 濾波器的W地為單位的頻率響應(yīng)，并且P2代表對來自反射揚聲器位置的聲音傳輸進行建 模的第二濾波器的w地為單位的頻率響應(yīng)，則可w將w地為單位的虛擬高度濾波器的總 響應(yīng)Pt表達為；Pt=a任2斗1)，其中a是控制濾波器的強度的比例因子。通過a= 1，濾 波器被最大地應(yīng)用，并且通過a=0,濾波器不做任何事情（0地響應(yīng)）。在實際中，基于反 射聲音與直接聲音的相對平衡而將a設(shè)定為0與1之間的某處（例如，a=0.5)。當(dāng)直 接聲音的水平與反射聲音相比增加時，a也應(yīng)當(dāng)增加，W便將反射揚聲器位置的方向提示 更完全地給予到該非期望的直接聲音路徑。然而，不應(yīng)當(dāng)使得a大到損害已經(jīng)包含適當(dāng)?shù)?方向提示的沿著反射路徑行進的音頻的感知音色。在實際中，已發(fā)現(xiàn)a=0.5的值