Устройство и способ для многоканального прямого-окружающего разложения для обработки звукового сигнала - RU2015141871A

1. Устройство для генерирования одного или нескольких выходных звуковых канальных сигналов в зависимости от двух или более входных звуковых канальных сигналов, причем каждый из двух или более входных звуковых канальных сигналов содержит части прямого сигнала и части окружающего сигнала, при этом устройство содержит:

модуль (110) определения фильтра для определения фильтра путем оценки первой информации спектральной плотности мощности и оценки второй информации спектральной плотности мощности, и

процессор (120) обработки сигналов для генерирования одного или нескольких выходных звуковых канальных сигналов путем применения фильтра на двух или более входных звуковых канальных сигналах,

при этом первая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по двум или более входным звуковым канальным сигналам, а вторая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по частям окружающих сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов, или

при этом первая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по двум или более входным звуковым канальным сигналам, а вторая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по частям прямых сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов, или

при этом первая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по частям прямых сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов, а вторая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по частям окружающих сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов.

2. Устройство по п. 1,

в котором устройство дополнительно содержит анализирующий банк (605) фильтров для преобразования двух или более входных звуковых канальных сигналов из временной области в частотно-временную область,

при этом модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения фильтра путем оценки первой информации спектральной плотности мощности и второй информации спектральной плотности мощности в зависимости от входных звуковых канальных сигналов, представленных в частотно-временной области,

при этом процессор (120) обработки сигналов выполнен с возможностью генерирования одного или нескольких выходных звуковых канальных сигналов, представленных в частотно-временной области, путем применения фильтра на двух или более входных звуковых канальных сигналах, представленных в частотно-временной области, и

при этом устройство дополнительно содержит синтезирующий банк (625) фильтров для преобразования одного или нескольких выходных звуковых канальных сигналов, представленных в частотно-временной области, из частотно-временной области во временную область.

3. Устройство по п. 1, в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения фильтра путем оценки первой информации спектральной плотности мощности, оценки второй информации спектральной плотности мощности и определения информации (β_i, β_j) согласования в зависимости, по меньшей мере, от одного из двух или более входных звуковых канальных сигналов.

4. Устройство по п. 3, в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения информации (β_i, β_j) согласования в зависимости от того, присутствует ли переход, по меньшей мере, в одном из двух или более входных звуковых канальных сигналов.

5. Устройство по п. 3, в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения информации (β_i, β_j) согласования в зависимости от присутствия аддитивного шума, по меньшей мере, в одном сигнальном канале, через который передается один из двух или более входных звуковых канальных сигналов.

6. Устройство по п. 3,

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения информации спектральной плотности мощности по двум или более входным звуковым канальным сигналам в зависимости от первой матрицы (Φ_y), причем первая матрица (Φ_y) содержит оценку спектральной плотности мощности для каждого канального сигнала из двух или более входных звуковых канальных сигналов на главной диагонали первой матрицы (Φ_y), и выполнен с возможностью определения информации спектральной плотности мощности по частям окружающих сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов в зависимости от второй матрицы (Φ_a) или в зависимости от обратной матрицы для второй матрицы (Φ_a), причем вторая матрица (Φ_a) содержит оценку спектральной плотности мощности для частей окружающих сигналов каждого канального сигнала из двух или более входных звуковых канальных сигналов на главной диагонали второй матрицы (Φ_a), или

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения информации спектральной плотности мощности по двум или более входным звуковым канальным сигналам в зависимости от первой матрицы (Φ_y), и выполнен с возможностью определения информации спектральной плотности мощности по частям прямых сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов в зависимости от третьей матрицы (Φ_d) или в зависимости от обратной матрицы для третьей матрицы (Φ_d), причем третья матрица (Φ_d) содержит оценку спектральной плотности мощности для прямых частей сигналов каждого канального сигнала из двух или более входных звуковых канальных сигналов на главной диагонали третьей матрицы (Φ_d), или

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения информации спектральной плотности мощности по частям окружающих сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов в зависимости от второй матрицы (Φ_a) или в зависимости от обратной матрицы для второй матрицы (Φ_a), и выполнен с возможностью определения информации спектральной плотности мощности по частям прямых сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов в зависимости от третьей матрицы (Φ_d) или в зависимости от обратной матрицы для третьей матрицы (Φ_d).

7. Устройство по п. 6,

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения первой матрицы (Φ_y), чтобы определить информацию спектральной плотности мощности по двум или более входным звуковым канальным сигналам, и выполнен с возможностью определения второй матрицы (Φ_a) или обратной матрицы для второй матрицы (Φ_a), чтобы определить информацию спектральной плотности мощности по частям окружающих сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов, или

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения первой матрицы (Φ_y), чтобы определить информацию спектральной плотности мощности по двум или более входным звуковым канальным сигналам, и выполнен с возможностью определения третьей матрицы (Φ_d) или обратной матрицы для третьей матрицы (Φ_d), чтобы определить информацию спектральной плотности мощности по частям прямых сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов, или

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения второй матрицы (Φ_a) или обратной матрицы для второй матрицы (Φ_a), чтобы определить информацию спектральной плотности мощности по частям окружающих сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов, и выполнен с возможностью определения третьей матрицы (Φ_d) или обратной матрицы для третьей матрицы (Φ_d), чтобы определить информацию спектральной плотности мощности по частям окружающих сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов.

8. Устройство по п. 6,

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения фильтра H_D(β_i) по формуле

или по формуле

или по формуле

или

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения фильтра H_A(β_i) по формуле

или по формуле

или по формуле

где Φ_y является первой матрицей,

где Φ_a является второй матрицей,

где является обратной матрицей для второй матрицы,

где Φ_d является третьей матрицей,

где является единичной матрицей размером N × N,

где N указывает количество входных звуковых канальных сигналов,

где β_i является информацией об обмене, представляющей собой число, и

где

при этом tr является оператором следа.

9. Устройство по п. 3, в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения параметра (β_i, β_j) согласования для каждого из двух или более входных звуковых канальных сигналов в качестве информации (β_i, β_j) согласования, причем параметр (β_i, β_j) согласования каждого из входных звуковых канальных сигналов зависит от упомянутого входного звукового канального сигнала.

10. Устройство по п. 8,

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения параметра (β_i, β_j) согласования для каждого из двух или более входных звуковых канальных сигналов в качестве информации (β_i, β_j) согласования так, чтобы для каждой пары первого входного звукового канального сигнала из числа входных звуковых канальных сигналов и другого второго входного звукового канального сигнала из числа входных звуковых канальных сигналов верно следующее

где β_i является параметром согласования упомянутого первого входного звукового канального сигнала,

где β_j является параметром согласования упомянутого второго входного звукового канального сигнала,

при этом

где является сопряженной транспонированной матрицей для и

где u_i является нулевым вектором длины N с 1 в i-й позиции.

11. Устройство по п. 8,

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения второй матрицы Φ_a согласно формуле

, или

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения второй матрицы Φ_d согласно формуле

где представляет собой число.

12. Устройство по п. 11, в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения в зависимости от двух или более входных звуковых канальных сигналов.

13. Устройство по п. 1,

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения промежуточной матрицы H_D фильтров путем оценки первой информации спектральной плотности мощности и оценки второй информации спектральной плотности мощности, и

в котором модуль (110) определения фильтра выполнен с возможностью определения фильтра в зависимости от промежуточной матрицы H_D фильтров согласно формуле

где I является единичной матрицей, и

где G является диагональной матрицей,

при этом процессор (120) обработки сигналов выполнен с возможностью генерирования одного или нескольких выходных звуковых канальных сигналов путем применения фильтра на двух или более входных звуковых канальных сигналах.

14. Способ для генерирования одного или нескольких выходных звуковых канальных сигналов в зависимости от двух или более входных звуковых канальных сигналов, причем каждый из двух или более входных звуковых канальных сигналов содержит части прямого сигнала и части окружающего сигнала, при этом способ содержит этапы, на которых:

определяют фильтр путем оценки первой информации спектральной плотности мощности и оценки второй информации спектральной плотности мощности, и

генерируют один или несколько выходных звуковых канальных сигналов путем применения фильтра на двух или более входных звуковых канальных сигналах,

при этом первая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по двум или более входным звуковым канальным сигналам, а вторая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по частям окружающих сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов, или

при этом первая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по двум или более входным звуковым канальным сигналам, а вторая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по частям прямых сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов, или

при этом первая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по частям прямых сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов, а вторая информация спектральной плотности мощности указывает информацию спектральной плотности мощности по частям окружающих сигналов двух или более входных звуковых канальных сигналов.

15. Компьютерная программа для реализации способа по п. 14 при исполнении на компьютере или обрабатывающем устройстве.