Устройство и способ для амплитудного панорамирования с затуханием фронтов
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к средствам для амплитудного панорамирования с затуханием фронтов. Технический результат заключается в повышении эффективности кодирования аудио. Определяют для каждого звукового выходного сигнала из четырех или более звуковых выходных сигналов группу связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, в зависимости от положений громкоговорителей каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов и в зависимости от положения панорамирования таким образом, чтобы упомянутая группа связанных положений громкоговорителей содержала положение громкоговорителя, связанное с упомянутым звуковым сигналом, и по меньшей мере два дополнительных положения громкоговорителей из указанных четырех или более положений громкоговорителей, причем по меньшей мере одно из указанных четырех или более положений громкоговорителей не входит в упомянутую группу связанных положений громкоговорителей. Вычисляют для каждого звукового выходного сигнала из четырех или более звуковых выходных сигналов коэффициент усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала в зависимости от положения панорамирования и в зависимости от положений громкоговорителей группы из связанных положений громкоговорителей. 7 н. и 39 з.п. ф-лы, 33 ил., 1 табл.
Реферат
Настоящее изобретение относится к обработке звуковых сигналов и, в частности, к устройству и способу для амплитудного панорамирования с затуханием фронтов для 3-мерных установок громкоговорителей.
После прогресса от стереофонической системы к системе 5.1 объемного звучания шаг в направлении 3-мерного звука можно рассматривать как следующий шаг в развитии систем звуковоспроизведения кинотеатров и домашних кинотеатров. Большее число громкоговорителей позволяет расширять зону прослушивания и улучшать пространственное разрешение воспроизводимого звукового поля. Однако большее число громкоговорителей также означает более высокие требования, поскольку необходимо устанавливать большее число громкоговорителей в тех местах, где предполагается их размещение. В жилых помещениях, например, в жилой комнате может оказаться сложным размещение их в соответствии со спецификацией. На практике размещение и число используемых громкоговорителей являются компромиссом между качеством звучания, расходами, эстетикой, пространственными ограничениями, а также бытовыми/социальными аспектами (см. [20]).
Объектно-ориентированные звуковые сцены не требуют конкретной конфигурации громкоговорителей, как основанный на каналах контент, и, следовательно, имеют меньше требований по размещению громкоговорителей. Процесс визуализации предполагает способ панорамирования, при котором звуковой сигнал объекта воспроизводится более чем одним громкоговорителем (см. [7]).
В соответствии с предшествующим уровнем техники, для создания акустических событий между громкоговорителями 3-мерной установки громкоговорителей Векторное Амплитудное Панорамирование (VBAP) является широко применяемым способом, который может рассматриваться как расширение теоремы тангенсов (см. [17], [5]). Несмотря на то, что данный подход доказал свою пригодность для ежедневного применения, не во всех ситуациях он является идеальным.
Далее вкратце описывается VBAP. VBAP использует множество из N единичных векторов l1,..., lN, которые направлены на громкоговорители 3-мерной установки громкоговорителей. Направление панорамирования, задаваемое единичным вектором p в декартовой системе координат, определяется линейной комбинацией указанных векторов громкоговорителей в соответствии с формулой (1):
, (1)
где gn означает коэффициент масштабирования, который применяется к ln. В векторное пространство образовано 3 базами векторов.
Формула (1), как правило, может быть решена с помощью обращения матриц, если число активных громкоговорителей и, следовательно, число ненулевых коэффициентов масштабирования ограничено 3. На практике это осуществляется путем определения сетки треугольников между громкоговорителями и путем выбора этих триплетов по площади между ними. Это приводит к следующему решению
, (2)
где {n1, n2, n3} означает триплет активных громкоговорителей.
Наконец, нормирование, которое обеспечивает нормированные по мощности выходные сигналы, приводит к окончательным коэффициентам усиления панорамирования a1,..., aN:
. (3)
VBAP имеет определенные свойства. Основанные на векторной арифметике концепции VBAP связаны со звуковым полем, которое создается используемыми громкоговорителями. Базисный вектор, который соответствует некоторому громкоговорителю, например, вектор скорости Герзона (см. [9]), совпадает со скоростью частиц, которая может измеряться в условиях свободного поля в положении слушателя. Линейная комбинация звуковых полей, создаваемых двумя или более громкоговорителями, приводит к линейной комбинации скорости частиц.
VBAP воспроизводит в условиях свободного поля скорость частиц в зоне наилучшего восприятия, которая возникает как результат нахождения источника звука в положении панорамирования.
Поскольку слуховая система человека воспринимает звуковое давление вместо скорости частиц (см. [4]) и дополнительно включает в себя процессы направленной фильтрации и познания, в действительности отсутствует непосредственная связь между лежащей в основе векторной арифметикой и расположением человека.
Однако суммарная локализация достаточно хорошо применима к малым углам между горизонтально размещенными громкоговорителями в передней или задней зоне [6]. Для углов значительно больше 90°, громкоговорителей сбоку или размещенных по вертикали громкоговорителей суммарная локализация является менее убедительной (см. [21], [10], [15]).
Фиг. 19 иллюстрирует коэффициенты усиления панорамирования VBAP для традиционной установки объемного звучания 5.1 (см. [13]). Между двумя задними громкоговорителями на 110° и 250° наблюдаются скорее пологие кривые и низкоуровневая разность для большого диапазона углов. Для диапазона углов, в котором суммарная локализация не применима, VBAP приводит к еще меньшей разности уровней, чем для меньшего угла расходимости, при котором суммарная локализация применима. Такая закономерность вызвана большим углом расходимости между базами векторов.
На фиг. 20 изображен обобщенный способ VBAP с использованием воображаемого громкоговорителя (светло-серого) и понижающее микширование.
Для 3-мерной установки громкоговорителей VBAP всегда использует 3 базисных вектора в зависимости от выбранной триангуляции. Если 3-мерная установка состоит из двух или более слоев по высоте, уложенных друг на друга, с громкоговорителями на одинаковых углах азимута, то отсутствует какое-либо предпочтение определенной триангуляции. Для каждого участка между двумя громкоговорителями слоя существуют две возможности деления прямоугольника между громкоговорителями среднего и верхнего уровня на два треугольника. Такой произвольный выбор вносит асимметрию даже для идеально симметричных установок. Для иллюстрации данного свойства возьмем в качестве примера установку 5.1, которая расширена четырьмя верхними громкоговорителями над громкоговорителями M30, M-30, M110 и M-110, т.е. U30, U-30, U110 и U-110 [14]. Между объемными громкоговорителями среднего и верхнего уровней деление на два треугольника может определяться либо диагональю M110 ↔ U-110, либо диагональю U110 ↔ M-110. То же самое относится к зоне над/между громкоговорителями верхнего уровня. Независимо от сделанного выбора это нарушает лево-правую симметрию. Вследствие этого, звуковой объект, который перемещается из верхнего переднего правого угла в верхний задний левый угол будет звучать иначе, чем если бы он перемещался из верхнего переднего левого угла в верхний задний правый угол, несмотря на симметрию установки громкоговорителей.
Целью настоящего изобретения является создание усовершенствованных концепций амплитудного панорамирования. Цель настоящего изобретения решается с помощью устройства по п. 1, с помощью способа по п. 26 и с помощью машиночитаемого носителя по п. 27, с помощью устройства по п. 28, с помощью способа по п. 45 и с помощью машиночитаемого носителя по п. 46.
Предлагается устройство для генерирования четырех или более звуковых выходных сигналов. Устройство содержит определитель коэффициента усиления панорамирования и процессор сигналов. Определитель коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения надлежащей подгруппы из группы пяти или более положений громкоговорителей таким образом, чтобы надлежащая подгруппа содержала четыре или более из указанных пяти или более положений громкоговорителей. Кроме того, определитель коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения надлежащей подгруппы в зависимости от положения панорамирования и в зависимости от указанных пяти или более положений громкоговорителей. Кроме того, определитель коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения коэффициента усиления панорамирования для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов путем определения упомянутого коэффициента усиления панорамирования в зависимости от положения панорамирования и в зависимости от указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы. Процессор сигналов выполнен с возможностью генерирования каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов в зависимости от коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала и в зависимости от звукового входного сигнала.
Кроме того, предлагается способ генерирования четырех или более звуковых выходных сигналов. Способ включает в себя:
- Определение надлежащей подгруппы из группы пяти или более положений громкоговорителей таким образом, чтобы надлежащая подгруппа содержала четыре или более из указанных пяти или более положений громкоговорителей, причем, определение надлежащей подгруппы осуществляется в зависимости от положения панорамирования и в зависимости от указанных пяти или более положений громкоговорителей.
- Определение коэффициента усиления панорамирования для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов путем определения упомянутого коэффициента усиления панорамирования в зависимости от положения панорамирования и в зависимости от указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы. И:
- Генерирование каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов в зависимости от коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала и в зависимости от звукового входного сигнала.
Кроме того, предлагается компьютерная программа для реализации вышеописанного способа при исполнении на компьютере или процессоре сигналов.
Кроме того, предлагается устройство для генерирования четырех или более звуковых выходных сигналов. Каждое положение громкоговорителя из четырех или более положений громкоговорителей связано ровно с одним из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, причем, каждый из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов связан ровно с одним из указанных четырех или более положений громкоговорителей. Устройство содержит определитель коэффициента усиления панорамирования и процессор сигналов. Определитель коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения - для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов - группы связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, в зависимости от положений громкоговорителей каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов и в зависимости от положения панорамирования таким образом, чтобы упомянутая группа связанных положений громкоговорителей содержала положение громкоговорителя, связанное с упомянутым звуковым сигналом, и, по меньшей мере, два дополнительных положения громкоговорителей из указанных четырех или более положений громкоговорителей, причем, по меньшей мере, одно из указанных четырех или более положений громкоговорителей не входит в упомянутую группу связанных положений громкоговорителей. Кроме того, определитель коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью вычисления - для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов - коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала в зависимости от положения панорамирования и в зависимости от положений громкоговорителей группы из связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом. Процессор сигналов выполнен с возможностью генерирования каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов в зависимости от коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала и в зависимости от звукового входного сигнала. Группа связанных положений громкоговорителей, связанных с первым одним из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, не равна группе связанных положений громкоговорителей, связанных с отличающимся вторым одним из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов.
Кроме того, предлагается способ генерирования четырех или более звуковых выходных сигналов. Каждое положение громкоговорителя из четырех или более положений громкоговорителей связано ровно с одним из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, причем, каждый из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов связан ровно с одним из указанных четырех или более положений громкоговорителей. Способ включает в себя:
- Определение - для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов - группы связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, в зависимости от положений громкоговорителей каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов и в зависимости от положения панорамирования таким образом, чтобы упомянутая группа связанных положений громкоговорителей содержала положение громкоговорителя, связанное с упомянутым звуковым сигналом, и, по меньшей мере, два дополнительных положения громкоговорителей из указанных четырех или более положений громкоговорителей, причем, по меньшей мере, одно из указанных четырех или более положений громкоговорителей не входит в упомянутую группу связанных положений громкоговорителей.
- Вычисление - для каждого звукового выходного сигнала из четырех или более звуковых выходных сигналов - коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала в зависимости от положения панорамирования и в зависимости от положений громкоговорителей группы из связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом. И:
- Генерирование каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов в зависимости от коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала и в зависимости от звукового входного сигнала.
Группа связанных положений громкоговорителей, связанных с первым одним из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, не равна группе связанных положений громкоговорителей, связанных с отличающимся вторым одним из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов.
Кроме того, предлагается компьютерная программа для реализации вышеописанного способа при исполнении на компьютере или процессоре сигналов.
В предлагаемых концепциях предлагается основанная на требованиях концепция амплитудного панорамирования.
Далее варианты осуществления настоящего изобретения описываются более подробно со ссылкой на чертежи, на которых:
Фиг. 1 представляет собой устройство в соответствии с одним из вариантов осуществления,
фиг. 2 иллюстрирует 17 громкоговорителей в 17 положениях громкоговорителей,
фиг. 3 иллюстрирует пример определения надлежащей подгруппы положений громкоговорителей в соответствии с одним из вариантов осуществления в зависимости от первого положения панорамирования,
фиг. 4 иллюстрирует еще один пример определения надлежащей подгруппы положений громкоговорителей в соответствии с одним из вариантов осуществления в зависимости от второго положения панорамирования,
фиг. 5 иллюстрирует определение двух надлежащих подгрупп положений громкоговорителей в соответствии с одним из вариантов осуществления в зависимости от первого и второго положений панорамирования,
фиг. 6 иллюстрирует определение двух надлежащих подгрупп положений громкоговорителей в соответствии с одним из вариантов осуществления в зависимости от первого и третьего положений панорамирования,
фиг. 7 иллюстрирует пять положений громкоговорителей и положение панорамирования,
фиг. 8 иллюстрирует первое деление на треугольники определяемого телом многоугольника в первом положении громкоговорителя в соответствии с одним из вариантов осуществления,
фиг. 9 иллюстрирует второе деление на треугольники определяемого телом многоугольника во втором положении громкоговорителя в соответствии с одним из вариантов осуществления,
фиг. 10 иллюстрирует третье деление на треугольники определяемого телом многоугольника в третьем положении громкоговорителя в соответствии с одним из вариантов осуществления,
фиг. 11 иллюстрирует четвертое деление на треугольники определяемого телом многоугольника в четвертом положении громкоговорителя в соответствии с одним из вариантов осуществления,
фиг. 12 иллюстрирует пятое деление на треугольники определяемого телом многоугольника в пятом положении громкоговорителя в соответствии с одним из вариантов осуществления,
фиг. 13 иллюстрирует деление на треугольники еще одного многоугольника, определяемого в соответствии с одним из вариантов осуществления, при котором определяемое многоугольником тело представляет собой четырехугольник,
фиг. 14 иллюстрирует деление на треугольники еще одного многоугольника, определяемого в соответствии с одним из вариантов осуществления, при котором определяемое многоугольником тело представляет собой шестиугольник,
фиг. 15 иллюстрирует деление на треугольники еще одного многоугольника, определяемого в соответствии с одним из вариантов осуществления, при котором определяемое многоугольником тело представляет собой восьмиугольник, который делится на четырехугольники,
фиг. 16 иллюстрирует определение коэффициента усиления панорамирования на основе расстояний в соответствии с одним из вариантов осуществления,
фиг. 17 иллюстрирует определение коэффициента усиления панорамирования на основе расстояний в соответствии с еще одним вариантом осуществления,
фиг. 18 иллюстрирует систему в соответствии с одним из вариантов осуществления,
фиг. 19 иллюстрирует коэффициенты усиления панорамирования VBAP для традиционной установки объемного звучания 5.1,
фиг. 20 иллюстрирует обобщенный способ VBAP с использованием воображаемого громкоговорителя и понижающего микширования,
фиг. 21 иллюстрирует треугольники VBAP в сферических координатах для установки 5.1+4,
фиг. 22 иллюстрирует коэффициенты усиления панорамирования для стереофонической установки,
фиг. 23 иллюстрирует вид сверху углового отклонения между VBAP и линейным перекрестным затуханием,
фиг. 24 иллюстрирует деление определяемого многоугольником тела на треугольники в соответствии с одним из вариантов осуществления,
фиг. 25 показывает траектории, воспроизводимые тестовыми сигналами в тесте на прослушивание,
фиг. 26 показывает среднее и 95%-ный доверительный интервал результатов теста для первого теста на прослушивание, в котором тембр был номинальным,
фиг. 27 иллюстрирует график разностей для первого теста на прослушивание, в котором тембр был номинальным,
фиг. 28 показывает результаты теста для второго теста, в котором точность определения местоположения и плавность перемещения были номинальными,
фиг. 29 иллюстрирует график разностей для второго теста на прослушивание, в котором точность определения местоположения и плавность перемещения были номинальными,
фиг. 30 показывает результаты теста для третьего теста, в котором протяженность и ориентация источника были номинальными,
фиг. 31 иллюстрирует график разностей для третьего теста на прослушивание, в котором протяженность и ориентация источника были номинальными,
фиг. 32 иллюстрирует результаты для общего качества, и
фиг. 33 иллюстрирует график разностей для результатов для общего качества.
Фиг. 1 иллюстрирует устройство для генерирования четырех или более звуковых выходных сигналов в соответствии с одним из вариантов осуществления. Устройство содержит определитель 110 коэффициента усиления панорамирования и процессор 120 сигналов.
Определитель 110 коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения надлежащей подгруппы из группы пяти или более положений громкоговорителей таким образом, чтобы надлежащая подгруппа содержала четыре или более из пяти или более положений громкоговорителей, причем, определитель 110 коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения надлежащей подгруппы в зависимости от положения панорамирования и в зависимости от указанных пяти или более положений громкоговорителей.
Кроме того, определитель 110 коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения коэффициента усиления панорамирования для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов путем определения упомянутого коэффициента усиления панорамирования в зависимости от положения панорамирования и в зависимости от указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы.
Процессор 120 сигналов выполнен с возможностью генерирования каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов в зависимости от коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала и в зависимости от звукового входного сигнала.
Надлежащая подгруппа группы из пяти или более положений громкоговорителей представляет собой подгруппу из указанных пяти или более положений громкоговорителей, которая не содержит, по меньшей мере, одно из указанных пяти или более положений громкоговорителей.
Как описано выше, определитель коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения надлежащей подгруппы из множества пяти или более положений громкоговорителей таким образом, чтобы, по меньшей мере, четыре положения громкоговорителей входили в подгруппу.
Это объясняется со ссылкой на фиг. 2-6.
Фиг. 2 иллюстрирует 17 громкоговорителей в 17 положениях 201-217 громкоговорителей. Указанные 17 положений 201-217 громкоговорителей определяют пять пятиугольников 221, 222, 223, 224 и 225. В частности, пятиугольник 221 определяется многоугольником с вершинами 201, 202, 203, 204 и 205. Пятиугольник 222 определяется многоугольником с вершинами 201, 205, 206, 207 и 208. Пятиугольник 223 определяется многоугольником с вершинами 201, 208, 209, 210 и 211. Пятиугольник 224 определяется многоугольником с вершинами 208, 212, 213, 214 и 209. А пятиугольник 225 определяется многоугольником с вершинами 209, 214, 215, 216 и 217.
На фиг. 2 может предполагаться, что положения громкоговорителей являются положениями в двумерной системе координат.
Например, горизонтальная ось 231 двумерной системы координат может, например, указывать угол θ азимута положения громкоговорителя, а вертикальная ось 232 системы координат может, например, указывать угол ϕ возвышения системы координат. Таким образом, все положения громкоговорителей, которые описываются только углом азимута или углом возвышения, могут представлять собой положения, (предположительно) находящиеся на сфере в реальном трехмерном мире.
Либо, например, горизонтальная ось 231 системы координат может, например, указывать значение координаты абсциссы (оси х) положения громкоговорителя, а вертикальная ось 232 системы координат может, например, указывать ординату (ось y) декартовой системы координат. Например, в реальном трехмерном мире все громкоговорители могут находиться в некоторой плоскости.
На фиг. 2 тела, определяемые многоугольниками, являются выпуклыми. Например, тело, определяемое многоугольником с вершинами 201, 202, 203, 204 и 205, является выпуклым. Кроме того, например, тело, определяемое многоугольником с вершинами 201, 205, 206, 207 и 208, является выпуклым.
Кроме того, пять многоугольников, которые определяют пять пятиугольников, не охватывают любое иное положение громкоговорителя, которое не принадлежит соответствующему многоугольнику. Например, многоугольник с вершинами 201, 202, 203, 204 и 205 не охватывает ни одно из положений 206-217 громкоговорителей.
На фиг. 3 показано положение 241 панорамирования. Такая компоновка громкоговорителя в данном случае должна воспроизводить звуковой входной сигнал, как если бы источник, испускающий звуковой входной сигнал, находился в положении панорамирования.
Изображенный на фиг. 1 определитель 110 коэффициента усиления панорамирования может, например, быть выполнен с возможностью определения одного из вышеуказанных многоугольников, которые охватывают положение панорамирования, для определения подгруппы положений громкоговорителей. На приведенном на фиг. 3 примере - это (относящийся к подгруппе) многоугольник с вершинами 201, 202, 203, 204 и 205. Таким образом, положения 201, 202, 203, 204 и 205 громкоговорителей являются (единственными) элементами надлежащей подгруппы положений громкоговорителей. И наоборот, многоугольник, который определяет подгруппу, является относящимся к подгруппе для данной подгруппы и, следовательно, может называться относящимся к подгруппе многоугольником.
Определитель коэффициента усиления панорамирования в данном случае выполнен с возможностью определения коэффициента усиления панорамирования для каждого из звуковых выходных сигналов в зависимости от положения панорамирования и в зависимости от положений громкоговорителей (предварительно выбранной) подгруппы.
После того, как определены положения громкоговорителей надлежащей подгруппы, необходимо дополнительно рассмотреть положения остальных громкоговорителей для определения коэффициентов усиления панорамирования.
Варианты осуществления основаны на полученных данных о том, что для воспроизведения звукового входного сигнала, как если бы он исходил из положения 241 панорамирования, достаточно, чтобы только громкоговорители 201, 202, 203, 204 и 205 выдавали выходной сигнал. Остальные громкоговорители не нужны.
Поскольку каждый выходной звуковой сигнал генерируется для конкретного положения громкоговорителя (или, иными словами, для громкоговорителя, который связан с данным конкретным положением громкоговорителя, либо, например, расположен в нем), достаточно генерировать только звуковые выходные сигналы для громкоговорителей в положениях громкоговорителей надлежащей подгруппы для воспроизведения звукового выходного сигнала, как если бы он испускался из положения панорамирования.
Таким образом, для генерирования звуковых выходных сигналов необходим только коэффициент усиления панорамирования для каждого из звуковых выходных сигналов для воспроизведения звукового входного сигнала, как бы испускаемого из положения панорамирования. Кроме того, для определения коэффициента усиления панорамирования, поскольку звуковой входной сигнал панорамируется между громкоговорителями, связанными с положениями громкоговорителей надлежащей подгруппы, необходимо учитывать только положение панорамирования и положения громкоговорителей надлежащей подгруппы.
Следовательно, указанные варианты осуществления являются предпочтительными, поскольку необходимо рассматривать только сокращенное число положений громкоговорителей, что снижает сложность.
Кроме того, варианты осуществления основаны на полученных данных о том, что в подгруппе должны быть, по меньшей мере, четыре положения громкоговорителей, поскольку, по меньшей мере, четыре положения громкоговорителей должны использоваться для представления звукового входного сигнала в положении панорамирования. Варианты осуществления также основаны на полученных данных о том, что воспроизведение звукового входного сигнала только тремя громкоговорителями или менее имеет недостатки по сравнению с использованием четырех или более громкоговорителей, в частности, когда положение панорамирования перемещается, как дополнительно описывается ниже.
Следовательно, данная подгруппа является надлежащей подгруппой и, следовательно, не включает в себя все существующие положения громкоговорителей, но данная подгруппа включает в себя четыре или более положения громкоговорителей.
Фиг. 4, в свою очередь, иллюстрирует 17 громкоговорителей в 17 положениях 201-217 громкоговорителей. На фиг. 4 новое положение панорамирования находится в положении 242. Новое положение 242 панорамирования на фиг. 4 отличается от старого положения 241 панорамирования на фиг. 3. Причина этого может, например, состоять в том, что на месте записи лицо, испускающее звуковые волны, вызывающие звуковой входной сигнал, могло переместиться таким образом, что позже в некоторый момент времени положение панорамирования также перемещается из положения 241 в положение 242.
Или же, положение 242 панорамирования может относиться к тому же моменту времени, но к дополнительному звуковому входному сигналу. Например, положение 241 панорамирования может относиться к первому звуковому входному сигналу, который может содержать звуковую партию скрипки в оркестре. Положение 242 панорамирования может относиться ко второму звуковому входному сигналу, который может содержать звуковую партию трубы в оркестре. Затем в месте воспроизведения положение 241 панорамирования означает, что скрипка должна фактически находиться в положении 241 панорамирования, а положение 242 панорамирования означает, что труба должна фактически находиться в положении 242 панорамирования. Таким образом, в одном из вариантов осуществления звуковой входной сигнал, относящийся к скрипке, воспроизводится только громкоговорителями в положениях 201, 202, 203, 204 и 205 громкоговорителей, а дополнительный звуковой входной сигнал, относящийся к трубе, воспроизводится только громкоговорителями в положениях 208, 212, 213, 214 и 209 громкоговорителей (см. фиг. 5). Таким образом, в соответствии с одним из вариантов осуществления, коэффициенты усиления панорамирования для усиления или ослабления звукового входного сигнала, представляющего звуки от скрипки, вычисляются только для громкоговорителей в положениях 201, 202, 203, 204 и 205 громкоговорителей. А коэффициенты усиления панорамирования для усиления или ослабления звукового входного сигнала, представляющего звуки от трубы, вычисляются только для громкоговорителей в положениях 208, 212, 213, 214 и 209 громкоговорителей.
В данном примере, если звуковой входной сигнал, представляющий скрипку, обозначить ais1, а звуковой входной сигнал, представляющий трубу, обозначить ais2, то коэффициенты усиления g1,1, g2,1, g3,1, g4,1 и g5,1 для громкоговорителей в положениях 201, 202, 203, 204 и 205 громкоговорителей соответственно вычисляются определителем 110 коэффициента усиления панорамирования, а процессор 120 сигналов применяет вычисленные коэффициенты усиления панорамирования g1,1, g2,1, g3,1, g4,1 и g5,1 по звуковому входному сигналу ais1 для получения звуковых выходных сигналов aos1, aos2, aos3, aos4 и aos5 для громкоговорителей в положениях 201, 202, 203, 204 и 205 громкоговорителей соответственно, например, в соответствии с:
aos1=g1,1 ⋅ ais1
aos2=g2,1 ⋅ ais1
aos3=g3,1 ⋅ ais1
aos4=g4,1 ⋅ ais1
aos5=g5,1 ⋅ ais1
Аналогичным образом, коэффициенты усиления g8,2, g12,2, g13,2, g14,2 и g9,2 для громкоговорителей в положениях 208, 212, 213, 214 и 209 громкоговорителей соответственно вычисляются определителем 110 коэффициента усиления панорамирования, а процессор 120 сигналов применяет вычисленные коэффициенты усиления панорамирования g8,2, g12,2, g13,2, g14,2 и g9,2 по звуковому входному сигналу ais2 для получения звуковых выходных сигналов aos8, aos12, aos13, aos14 и aos9 для громкоговорителей в положениях 208, 212, 213, 214 и 209 громкоговорителей соответственно, например, в соответствии с:
aos8=g8,2 ⋅ ais2
aos12=g12,2 ⋅ ais2
aos13=g13,2 ⋅ ais2
aos14=g14,2 ⋅ ais2
aos9=g9,2 ⋅ ais2
В частности, в соответствии с одним из вариантов осуществления, звуковой входной сигнал содержит множество звуковых входных выборок. Процессор 120 сигналов может, например, быть выполнен с возможностью генерирования каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов путем умножения каждого из одной или более звуковых входных выборок звукового входного сигнала на коэффициент усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала для получения одной или более звуковых выходных выборок звукового выходного сигнала.
Или же - еще в одном варианте осуществления - звуковой входной сигнал содержит множество звуковых входных выборок, а процессор 120 сигналов выполнен с возможностью генерирования каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов путем умножения каждого из одной или более звуковых входных выборок звукового входного сигнала на квадратный корень коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала для получения одной или более звуковых выходных выборок звукового выходного сигнала.
В некоторых случаях более чем один звуковой выходной сигнал должен воспроизводиться одним и тем же громкоговорителем. Например, на фиг. 6 положение 243 панорамирования, относящееся к звуковому входному сигналу ais3, расположено внутри пятиугольника, определяемого многоугольником с вершинами 201, 208, 209, 210 и 211. Затем коэффициенты усиления панорамирования g1,3, g8,3, g9,3, g10,3 и g11,3, относящиеся к ais3, вычисляются определителем 110 коэффициента усиления панорамирования, а процессор 120 сигналов применяет вычисленные коэффициенты усиления панорамирования g1,3, g8,3, g9,3, g10,3 и g11,3 к звуковому входному сигналу ais3. Для получения звуковых выходных сигналов процессор 120 сигналов может, например, применять следующие формулы:
aos1=g1,1 ⋅ ais1+g1,3 ⋅ ais3
aos2=g2,1 ⋅ ais1
aos3=g3,1 ⋅ ais1
aos4=g4,1 ⋅ ais1
aos5=g5,1 ⋅ ais1
aos8=g8,3 ⋅ ais3
aos9=g9,3 ⋅ ais3
aos10=g10,3 ⋅ ais3
aos11=g11,3 ⋅ ais3
В более общем смысле, если звуковой выходной сигнал должен воспроизводить части более чем одного звукового входного сигнала, процессор 120 сигналов может, например, быть выполнен с возможностью получения такого звукового выходного сигнала путем применения соответствующих коэффициентов усиления по соответствующим звуковым входным сигналам и путем суммирования соответствующим образом усиленных или ослабленных звуковых входных сигналов. Например, на фиг. 1 вычисленный коэффициент усиления панорамирования g1,1 применяется к ais1 для получения усиленного или ослабленного g1,1 ⋅ ais1, а вычисленный коэффициент усиления панорамирования g1,3 применяется к ais3 для получения усиленного или ослабленного g1,3 ⋅ ais3. Затем g1,1 ⋅ ais1 и g1,3 ⋅ ais3 суммируются.
Таким образом, предлагаемые концепции могут применяться к более чем одному звуковому входному сигналу. В этой связи, в соответствии с одним из вариантов осуществления, звуковой входной сигнал может, например, представлять собой первый звуковой входной сигнал, при котором положение панорамирования представляет собой первое положение панорамирования, при котором коэффициент усиления панорамирования представляет собой первый зависимый от входного сигнала коэффициент усиления панорамирования и при котором надлежащая подгруппа представляет собой первую надлежащую подгруппу.
Определитель 110 коэффициента усиления панорамирования может, например, быть выполнен с возможностью определения одной или более дополнительных надлежащих подгрупп из группы пяти или более положений громкоговорителей таким образом, чтобы каждая из указанных одной или более дополнительных надлежащих подгрупп содержала четыре или более из пяти или более положений громкоговорителей. Кроме того, определител