音頻設(shè)備及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及音頻設(shè)備及其操作的方法，尤其但不完全涉及音頻的渲染來支持多個(gè) 收聽區(qū)（listeningzone)。
【背景技術(shù)】
[0002] 音頻再現(xiàn)和渲染在當(dāng)今的社會中是無處不在的并且多年以來已變得更高級和復(fù) 雜。特別地，提供比常規(guī)的單聲道與立體聲再現(xiàn)更好的空間體驗(yàn)的空間音頻渲染在過去的 幾十年里已變得更廣泛。
[0003] 例如，超越簡單立體聲的多通道音頻渲染、尤其多通道空間聲音渲染通過諸如環(huán) 繞聲家庭影院系統(tǒng)之類的應(yīng)用而已變得司空見慣。通常，這樣的系統(tǒng)使用相對于收聽位置 而被定位在特定空間位置上的揚(yáng)聲器。例如，5. 1家庭影院系統(tǒng)經(jīng)由定位的五個(gè)揚(yáng)聲器來提 供空間聲音，其中一個(gè)揚(yáng)聲器位于收聽位置（中央通道）的正前方，一個(gè)揚(yáng)聲器位于收聽位 置的左前方，一個(gè)揚(yáng)聲器位于收聽位置的右前方，一個(gè)揚(yáng)聲器位于收聽位置的左后方，以及 一個(gè)揚(yáng)聲器位于收聽位置的右后方。另外，時(shí)常提供非空間低頻揚(yáng)聲器。
[0004] 這樣的常規(guī)系統(tǒng)基于音頻信號相對于收聽位置在特定的標(biāo)稱位置上的再現(xiàn)。通常 為每一個(gè)音頻通道提供一個(gè)揚(yáng)聲器，并因此揚(yáng)聲器必須被定位在與用于該系統(tǒng)的預(yù)定或標(biāo) 稱位置相對應(yīng)的位置上。
[0005] 然而，這樣的要求是相當(dāng)限制的，并且在提供用戶體驗(yàn)和揚(yáng)聲器的定位方面具有 增加靈活性的希望。
[0006] 例如，具有允許揚(yáng)聲器靈活地進(jìn)行定位的希望，其中系統(tǒng)自動地適應(yīng)于特定的揚(yáng) 聲器配置。也具有對于更靈活的用戶場景和體驗(yàn)的希望。特別地，時(shí)常希望聲音被渲染至 不同的區(qū)域并且對于每個(gè)區(qū)域具有不同的要求。例如，在開放式（openplan)居住區(qū)域中， 可能希望聲音渲染為在例如起居室區(qū)域中和在廚房區(qū)域中的用戶二者提供好的用戶體驗(yàn)。 然而，這兩種用戶體驗(yàn)的要求可能是非常不同的。并且，為了在兩個(gè)區(qū)域中提供聲音，將時(shí) 常需要用戶定位揚(yáng)聲器，以致這些揚(yáng)聲器覆蓋兩個(gè)區(qū)域，而這通常與常規(guī)的環(huán)繞聲方案的 要求形成對比。
[0007] 因此，改進(jìn)的音頻渲染方案將是有利的，尤其允許增加靈活性、降低復(fù)雜度、改進(jìn) 用戶體驗(yàn)、更多封裝聲音體驗(yàn)、降低空間失真、對于多個(gè)收聽區(qū)的改進(jìn)支持和/或改進(jìn)性能 的音頻渲染方案將是有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 相應(yīng)地，本發(fā)明尋求單個(gè)地或以任何組合來優(yōu)選地減輕、緩解或消除上述缺陷之 中的一個(gè)或多個(gè)。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種音頻設(shè)備，包括：接收機(jī)，用于接收音頻信號；生 成器，用于從音頻信號中生成多通道信號，多通道信號包括多個(gè)信號，多個(gè)信號包括至少一 個(gè)主要（primary)信號和至少一個(gè)輔助（secondary)信號；驅(qū)動器，用于生成一組驅(qū)動信 號，該組驅(qū)動信號包括用于一組揚(yáng)聲器中的揚(yáng)聲器的至少一個(gè)驅(qū)動信號，該組驅(qū)動信號至 少包括源自主要信號的第一信號分量和源自輔助信號的第二信號分量；位置電路，用于確 定揚(yáng)聲器的第一位置；其中驅(qū)動器被安排成相對于輔助信號分量的第二電平來調(diào)節(jié)主要信 號分量的第一電平，以響應(yīng)相對于第一參考位置的第一位置。
[0010] 本發(fā)明在許多實(shí)施例中可以提供改進(jìn)的音頻體驗(yàn)。本發(fā)明在許多應(yīng)用中可以允許 從揚(yáng)聲器中植染的聲音對于揚(yáng)聲器的特定使用的改進(jìn)適配（adaptation)。
[0011] 例如，多通道信號可以對應(yīng)于環(huán)繞聲信號的通道，并且利用揚(yáng)聲器所渲染的環(huán)繞 聲和主要(聲音）（例如中央通道聲音)的數(shù)量可以基于揚(yáng)聲器的位置進(jìn)行適配。例如，如果 揚(yáng)聲器被定位于常規(guī)的用于環(huán)繞聲安排的后揚(yáng)聲器位置上，則揚(yáng)聲器可以被驅(qū)動來只渲染 環(huán)繞/環(huán)境聲音，而如果遠(yuǎn)離環(huán)繞聲安排來定位揚(yáng)聲器的話，則可以適配所渲染的聲音以 包括環(huán)繞聲以及主信號(例如，諸如包括對話的中心信號)。因而，當(dāng)被用作環(huán)繞聲安排的一 部分時(shí)，揚(yáng)聲器渲染環(huán)繞聲，而如果它被個(gè)別地用于例如提供聲音至輔助區(qū)域，則該揚(yáng)聲器 能夠渲染環(huán)繞聲信號的所有聲音分量。因而，可以實(shí)現(xiàn)利用揚(yáng)聲器所提供的音頻體驗(yàn)的自 動適配。
[0012] 參考位置可以是預(yù)定位置或可以由音頻系統(tǒng)來確定或估計(jì)。在一些實(shí)施例中，參 考位置可以是該組揚(yáng)聲器中的另一揚(yáng)聲器的位置。在一些實(shí)施例中，參考位置可以對應(yīng)于 (標(biāo)稱的）收聽位置。位置電路可以直接確定第一位置為相對于參考位置的位置。因而，第 一位置可以利用相對于參考位置表明第一位置的一個(gè)(或多個(gè)）值來代表。
[0013] 主要信號可以是例如空間多通道信號中的中心信號、空間多通道信號中的前信 號、非擴(kuò)散（diffuse)信號和/或語音信號。在許多實(shí)施例中，主要信號對應(yīng)處于一個(gè)方向 中（或一個(gè)位置上）的聲源。
[0014] 輔助信號例如可以是空間多通道信號中的后信號、空間多通道信號中的側(cè)信號、 擴(kuò)散信號、背景信號和/或環(huán)境信號。在許多實(shí)施例中，輔助信號對應(yīng)于多個(gè)方向中的聲 源，尤其在許多情況下包括至少一個(gè)分布式聲源，具體地，諸如不具有任何相關(guān)聯(lián)位置的聲 源(例如，擴(kuò)散環(huán)繞背景噪聲)。
[0015] 第一電平相對于第二電平的調(diào)節(jié)可以具體地通過調(diào)節(jié)第一電平、第二電平或第一 和第二電平二者來實(shí)現(xiàn)。第一電平相對于第二電平的調(diào)節(jié)可以具體地通過調(diào)節(jié)主要信號/ 主要信號分量的增益、調(diào)節(jié)輔助信號/輔助信號分量的增益或調(diào)節(jié)主要信號/主要信號分 量的增益和輔助信號/輔助信號分量的增益二者來實(shí)現(xiàn)。
[0016] 該組驅(qū)動信號在一些實(shí)施例中可以包括用于至少一個(gè)揚(yáng)聲器的一個(gè)以上的驅(qū)動 信號。在其他的實(shí)施例中，該組驅(qū)動信號對于該組揚(yáng)聲器中的每一個(gè)揚(yáng)聲器可以包括一個(gè) 驅(qū)動信號。主要信號分量和輔助信號分量在一些實(shí)施例中可以是一個(gè)驅(qū)動信號的分量或在 其他的實(shí)施例中可以是提供給同一揚(yáng)聲器的不同的驅(qū)動信號。
[0017] 第一參考位置可以是單個(gè)位置或是一組位置(或從該組位置中進(jìn)行確定)，諸如區(qū) 域或地區(qū)。具體地，第一參考位置可以對應(yīng)于收聽區(qū)。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，驅(qū)動器包括用于將主要信號和輔助信號組合成用于揚(yáng)聲 器的單個(gè)驅(qū)動信號的組合器，主要信號相對于輔助信號的加權(quán)取決于相對于第一參考位置 的第一位置。
[0019] 這在許多場景中可以便于操作和/或降低復(fù)雜度。特別地，這可以允許為揚(yáng)聲器 生成單個(gè)驅(qū)動信號，從而允許這個(gè)(揚(yáng)聲器）只是渲染包括主要信號分量和輔助信號分量二 者的一個(gè)音頻信號。
[0020] 組合器可以例如包括被安排成將主要信號和輔助信號一起混合以形成驅(qū)動信號 的混合器。在許多實(shí)施例中，驅(qū)動器可以進(jìn)一步包括應(yīng)用于主要信號、輔助信號或組合的驅(qū) 動信號的一個(gè)或多個(gè)濾波器或延遲。在許多應(yīng)用中，該組合可以包括其他信號，諸如其他的 輔助信號。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，驅(qū)動器被安排成：對于在第一位置與第一參考位置之間 增加的距離，相對于第二電平來增加第一電平。
[0022] 這在許多場景中可以提供改進(jìn)的音頻體驗(yàn)。其通?？梢栽试S渲染對于揚(yáng)聲器的特 定使用的改進(jìn)適配。例如，增加的距離時(shí)常表明揚(yáng)聲器較少被用作環(huán)繞聲安排的組成部分 而更多被用作用于提供完整音頻體驗(yàn)的獨(dú)立揚(yáng)聲器。
[0023] 第一電平相對于第二電平的比率可以是第一位置與第一參考位置之間的距離的 單調(diào)遞增函數(shù)。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，驅(qū)動器進(jìn)一步被安排成響應(yīng)于相對于第二參考位置的第 一位置來相對于第二電平調(diào)節(jié)第一電平。
[0025] 這可以提供增加的靈活性并且時(shí)常提供改進(jìn)的用戶體驗(yàn)。特別地，這可以在其中 給多個(gè)區(qū)提供音頻的場景中提供改進(jìn)的適配。
[0026] 在許多實(shí)施例中，第一參考位置與主要收聽位置、區(qū)域或區(qū)相關(guān)聯(lián)，而輔助參考位 置與輔助收聽位置、區(qū)域或區(qū)相關(guān)聯(lián)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，驅(qū)動器被安排成：對于在第一位置與第一參考位置之間 增加的距離，相對于第二電平來增加第一電平，以及對于在第一位置與第二參考位置之間 減小的距離，相對于第二電平來增加第一電平。
[0028] 這可以提供增加的靈活性并且時(shí)常提供改進(jìn)的用戶體驗(yàn)。特別地，這可以在其中 給多個(gè)區(qū)提供音頻的場景中提供改進(jìn)的適配。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，音頻信號是環(huán)繞音頻信號，并且生成器被安排成從環(huán)繞 音頻信號的中央通道中生成主要信號以及從環(huán)繞音頻信號的至少一個(gè)非中央通道中生成 輔助信號。
[0030] 這在許多實(shí)施例中可以提供特別有利的音頻體驗(yàn)。特別地，這可以在獨(dú)立揚(yáng)聲器 與支持環(huán)繞聲配置的揚(yáng)聲器之間提供揚(yáng)聲器的功能的有效適配。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，位置電路被安排成確定該組揚(yáng)聲器中的至少一個(gè)揚(yáng)聲器 的揚(yáng)聲器位置以及根據(jù)該揚(yáng)聲器位置來確定參考位置。
[0032] 這可以提供改進(jìn)的和/或便利的操作。例如，參考位置可以被確定為諸如相對于 一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有揚(yáng)聲器的相對位置。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，驅(qū)動器被安排成為從揚(yáng)聲器中渲染的聲音確定語音清晰 度指示，以及相對于第二電平來調(diào)節(jié)第一電平，以響應(yīng)語音清晰度指示。
[0034]這在許多場景中可以提供改進(jìn)的音頻體驗(yàn)。特別地，該方案可以允許該系統(tǒng)自動 地適應(yīng)于在輔助收聽區(qū)中提供清楚可感知的語音。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的任選特征，該音頻設(shè)備進(jìn)一步包括用于生成表明在收聽區(qū)中的用戶 存在的用戶存在指示的用戶檢測器；以及驅(qū)動器被安排成相對于第二電平來調(diào)節(jié)第一電 平，以響應(yīng)用戶存在指示。
[0036] 這可以允許改進(jìn)的音頻適配，并且可以特別地允許針對當(dāng)前使用場景的適配，和/ 或如果只有一個(gè)收聽區(qū)被占用，允許在提供給不同收聽區(qū)中的用戶的音頻體驗(yàn)之間的權(quán)衡 (trade-off)而不危害性能。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，用戶存在指示表明用戶位置；以及其中驅(qū)動器被安排成 相對于第二電平來降低第一電平，以響應(yīng)表明在主要收聽區(qū)中的用戶位置的用戶存在指 不〇
[0038] 這可以利用在主要收聽區(qū)中的用戶的優(yōu)先級來允許改進(jìn)的音頻體驗(yàn)。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，用戶存在指示表明用戶位置；以及其中驅(qū)動器被安排成 相對于第二電平來增加第一電平，以響應(yīng)表明在輔助收聽區(qū)域中的用戶位置的用戶存在指 不〇
[0040] 這對于在輔助收聽區(qū)中的用戶而言可以允許改進(jìn)的音頻體驗(yàn)，同時(shí)在輔助收聽區(qū) 未被占用時(shí)允許在主收聽區(qū)中的音頻體驗(yàn)的優(yōu)化。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，該音頻設(shè)備進(jìn)一步包括揚(yáng)聲器，并且該揚(yáng)聲器被安排成 利用與用于輔助信號的輻射圖案不同的輻射圖案來渲染主要信號。
[0042] 這在許多場景中可以允許改進(jìn)的音頻體驗(yàn)并且具體地可以允許改進(jìn)的用戶體驗(yàn)。 用于主要信號的輻射圖案具體地可以是比用于輔助信號的輻射圖案更窄的圖案。該方案可 以例如允許環(huán)境或背景信號的更擴(kuò)散渲染而對于主(例如，語音）信號的渲染沒有影響。 [0043] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，位置電路被安排成將該組揚(yáng)聲器中的至少一些揚(yáng)聲器分 類到至少包括與支持主要收聽區(qū)的揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的第一類別以及與支持輔助收聽區(qū)的揚(yáng) 聲器相關(guān)聯(lián)的第二類別的類別；以及其中驅(qū)動器被安排成相對于第二電平來確定第一電 平，以響應(yīng)揚(yáng)聲器的分類。
[0044] 這可以允許改進(jìn)的音頻渲染并且具體地可以允許該系統(tǒng)通過依賴于揚(yáng)聲器與多 個(gè)收聽區(qū)的關(guān)系適配這些揚(yáng)聲器的聲音渲染來支持多個(gè)收聽區(qū)。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，第一類別與不支持輔助收聽區(qū)的揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)，而第二 類別與不支持主要收聽區(qū)（103)的揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)，以及這些類別進(jìn)一步包括與支持主要收 聽區(qū)和輔助收聽區(qū)二者的揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的第三類別。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，驅(qū)動器被安排成：與當(dāng)揚(yáng)聲器在第一類別中時(shí)相比，當(dāng)揚(yáng) 聲器在第二類別中時(shí)，相對于第二電平，將第一電平設(shè)置得更高。
[0047] 這可以允許針對主要和輔助收聽區(qū)中的特定偏好的揚(yáng)聲器的使用的有效適配。例 如，這可以允許揚(yáng)聲器當(dāng)被定位來支持主要收聽區(qū)時(shí)自動地被提供用于環(huán)繞聲配置的環(huán)繞 信號以及當(dāng)被定位來支持輔助收聽區(qū)時(shí)被提供環(huán)繞和例如語音分量二者。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，驅(qū)動器被安排成從多個(gè)通道信號中的一組信號中為該揚(yáng) 聲器生成單個(gè)驅(qū)動信號，該組信號取決于該揚(yáng)聲器屬于哪個(gè)類別。
[0049] 這可以允許改進(jìn)的適配。例如，當(dāng)該揚(yáng)聲器屬于第一類別時(shí)，驅(qū)動信號可以被生成 來直接對應(yīng)于多通道信號中的一個(gè)通道，而如果該揚(yáng)聲器屬于第二類別，可以通過組合多 通道信號中的多個(gè)通道以及可能地所有的通道來生成驅(qū)動信號。因而，該方案可以允許揚(yáng) 聲器從是單通道揚(yáng)聲器至是單個(gè)獨(dú)立揚(yáng)聲器的自動適配，其中單通道揚(yáng)聲器與其他揚(yáng)聲器 一起支持空間多通道渲染，而單個(gè)獨(dú)立揚(yáng)聲器渲染完整的多通道信號。
[0050] 具體地，驅(qū)動器可以被安排成：當(dāng)該揚(yáng)聲器屬于第二類別時(shí)，將多個(gè)通道信號中的 所有信號組合成用于該揚(yáng)聲器的單個(gè)驅(qū)動信號。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的任選特征，驅(qū)動器被安排成將多個(gè)通道信號分發(fā)到一組揚(yáng)聲器上， 其中該組揚(yáng)聲器只包括在與支持主要收聽區(qū)的揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的類別的子集中的