Устройство и способ для амплитудного панорамирования с затуханием фронтов

Изобретение 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.

 

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,..., l_N, 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 g_n означает коэффициент масштабирования, который применяется к l_n. 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,..., a_N:

. (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 g_1,1, g_2,1, g_3,1, g_4,1 и g_5,1 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 g_1,1, g_2,1, g_3,1, g_4,1 и g_5,1 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=g_1,1 ⋅ ais₁

aos₂=g_2,1 ⋅ ais₁

aos₃=g_3,1 ⋅ ais₁

aos₄=g_4,1 ⋅ ais₁

aos₅=g_5,1 ⋅ ais₁

Аналогичным образом, коэффициенты усиления g_8,2, g_12,2, g_13,2, g_14,2 и g_9,2 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 g_8,2, g_12,2, g_13,2, g_14,2 и g_9,2 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=g_8,2 ⋅ ais₂

aos₁₂=g_12,2 ⋅ ais₂

aos₁₃=g_13,2 ⋅ ais₂

aos₁₄=g_14,2 ⋅ ais₂

aos₉=g_9,2 ⋅ 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 g_1,3, g_8,3, g_9,3, g_10,3 и g_11,3, относящиеся к ais₃, вычисляются определителем 110 коэффициента усиления панорамирования, а процессор 120 сигналов применяет вычисленные коэффициенты усиления панорамирования g_1,3, g_8,3, g_9,3, g_10,3 и g_11,3 к звуковому входному сигналу ais₃. Для получения звуковых выходных сигналов процессор 120 сигналов может, например, применять следующие формулы:

aos₁=g_1,1 ⋅ ais₁+g_1,3 ⋅ ais₃

aos₂=g_2,1 ⋅ ais₁

aos₃=g_3,1 ⋅ ais₁

aos₄=g_4,1 ⋅ ais₁

aos₅=g_5,1 ⋅ ais₁

aos₈=g_8,3 ⋅ ais₃

aos₉=g_9,3 ⋅ ais₃

aos₁₀=g_10,3 ⋅ ais₃

aos₁₁=g_11,3 ⋅ 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 g_1,1 применяется к ais₁ для получения усиленного или ослабленного g_1,1 ⋅ ais₁, а вычисленный коэффициент усиления панорамирования g_1,3 применяется к ais₃ для получения усиленного или ослабленного g_1,3 ⋅ ais₃. Затем g_1,1 ⋅ ais₁ и g_1,3 ⋅ 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, определитель 110 коэффициента усиления панорамирования может, например, быть выполнен с возможностью определения каждой из указанных одной или более дополнительных надлежащих подгрупп в зависимости от указанных пяти или более положений громкоговорителей.

Кроме того, определитель 110 коэффициента усиления панорамирования может, например, быть выполнен с возможностью определения одного или более дополнительных зависимых от входного сигнала коэффициентов усиления панорамирования для каждого из четырех или более звуковых выходных сигналов путем определения каждого из указанных одного или более дополнительных коэффициентов усиления панорамирования в зависимости от одного из указанных одного или более дополнительных положений панорамирования и в зависимости от указанных четырех или более положений громкоговорителей одной из указанных одной или более дополнительных надлежащих подгрупп. Процессор 120 сигналов может, например, быть выполнен с возможностью генерирования каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов в зависимости от первого зависимого от входного сигнала коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, в зависимости от указанных одного или более дополнительных зависимых от входного сигнала коэффициентов усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, в зависимости от звукового входного сигнала и в зависимости от указанных одного или более дополнительных звуковых входных сигналов.

Попутно отметим, что в дальнейшем положение панорамирования иногда также называется направлением панорамирования. Термин «направление панорамирования» возникает в результате того, что, например, в системе координат азимут-возвышение положение панорамирования в двумерной системе координат является в реальной трехмерной установке информацией о направлении, указывающей из центральной точки, например, из зоны наилучшего восприятия в направлении громкоговорителя.

Далее описывается еще один аспект вариантов осуществления. Данный аспект относится к тому, как реализуется панорамирование между положениями громкоговорителей определенной подгруппы, например, между положениями 208, 212, 213, 214 и 209 громкоговорителей на фиг. 4 и 5.

Однако необходимо отметить, что в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предварительный выбор подгруппы не выполняется. Вместо этого, например, звуковые выходные сигналы генерируются для громкоговорителей во всех положениях 208, 212, 213, 214 и 209 громкоговорителей для имитации того, что звуковой выходной сигнал, например, звуковой выходной сигнал ais2 исходит из положения панорамирования, например, положения 242 панорамирования. Такие варианты осуществления также рассматриваются.

Фиг. 7 иллюстрирует установку, в которой показаны 5 положений 208, 212, 213, 214 и 209 громкоговорителей в положении 242 панорамирования. В соответствии с вариантами осуществления, для определения коэффициентов усиления панорамирования с целью получения звуковых выходных сигналов, выдаваемых в положениях 208, 212, 213, 214 и 209 громкоговорителей, применяются следующие концепции:

Фиг. 8 иллюстрирует определение коэффициента усиления панорамирования для звукового выходного сигнала для положения 209 громкоговорителя. Тело, окруженное многоугольником с вершинами 208, 212, 213, 214 и 209, разделено на три треугольника, а именно, первый треугольник с вершинами 209, 208, 212, второй треугольник с вершинами 209, 212, 213 и третий треугольник с вершинами 209, 213, 214 таким образом, что деление тела привело к возникновению треугольников, имеющих в качестве вершины положение 209 громкоговорителя (для которого определяется коэффициент усиления панорамирования).

Поскольку положение панорамирования входит во второй треугольник с вершинами 209, 212, 213 в соответствии с вариантами осуществления, коэффициент усиления панорамирования для звукового выходного сигнала для положения 209 громкоговорителя при этом вычисляется в зависимости от положений 209, 212, 213 громкоговорителя, а не остальных положений 208 и 214 громкоговорителей. Это упрощает вычисления и помогает сэкономить процессорное время по сравнению с использованием всех положений громкоговорителей при вычислении коэффициента усиления панорамирования, связанного со звуковым выходным сигналом, генерируемым для положения 209 громкоговорителя.

Таким образом, путем деления тела, окруженного многоугольником, определитель коэффициента усиления панорамирования определил группу связанных положений громкоговорителей, содержащую положения 209, 212, 213 громкоговорителя, причем, данная группа связанных положений громкоговорителей связана со звуковым выходным сигналом для громкоговорителя в положении 209 громкоговорителя, и определяет, какие из положений громкоговорителей учитываются при вычислении коэффициента усиления панорамирования для получения выходного сигнала для положения 209 громкоговорителя (связанного с положением 209 громкоговорителя).

И наоборот, группа связанных сигналов громкоговорителей определяет треугольник, который является специфическим для группы связанных сигналов громкоговорителей. В более общем смысле, треугольник 209, 212, 213 можно рассматривать как специфический для группы многоугольник с вершинами 209, 212, 213.

Аналогичным образом, фиг. 9 иллюстрирует определение коэффициента усиления панорамирования для звукового выходного сигнала для положения 208 громкоговорителя. Тело, окруженное многоугольником с вершинами 208, 212, 213, 214 и 209, разделено на три треугольника, а именно, первый треугольник с вершинами 208, 212, 213, второй треугольник с вершинами 208, 213, 214 и третий треугольник с вершинами 208, 214, 209 таким образом, что деление тела привело к возникновению треугольников, имеющих в качестве вершины положение 209 громкоговорителя (для которого определяется коэффициент усиления панорамирования). Поскольку положение панорамирования входит в первый треугольник с вершинами 208, 212, 213 в соответствии с вариантами осуществления, коэффициент усиления панорамирования для звукового выходного сигнала для положения 208 громкоговорителя при этом вычисляется в зависимости от положений 208, 212, 213 громкоговорителя, а не остальных положений 209 и 214 громкоговорителей. Таким образом, путем деления тела, окруженного многоугольником, определитель коэффициента усиления панорамирования определил группу связанных положений громкоговорителей, содержащую положения 208, 212, 213 громкоговорителя, причем, данная группа связанных положений громкоговорителей связана со звуковым выходным сигналом для громкоговорителя в положении 208 громкоговорителя.

Аналогичным образом, фиг. 10 иллюстрирует, что группа связанных положений громкоговорителей, связанная со звуковым выходным сигналом для громкоговорителя в положении 212 громкоговорителя, включает в себя положения 212, 213, 214 громкоговорителей, а коэффициент усиления панорамирования для получения упомянутого выходного звукового сигнала вычисляется в зависимости от указанных положений 212, 213, 214 громкоговорителей.

Аналогичным образом, фиг. 11 иллюстрирует, что группа связанных положений громкоговорителей, связанная со звуковым выходным сигналом для громкоговорителя в положении 213 громкоговорителя, включает в себя положения 213, 208, 212 громкоговорителей, а коэффициент усиления панорамирования для получения упомянутого выходного звукового сигнала вычисляется в зависимости от указанных положений 213, 208, 212 громкоговорителей.

Аналогичным образом, фиг. 12 иллюстрирует, что группа связанных положений громкоговорителей, связанная со звуковым выходным сигналом для громкоговорителя в положении 214 громкоговорителя, включает в себя положения 214, 212, 213 громкоговорителей, а коэффициент усиления панорамирования для получения упомянутого выходного звукового сигнала вычисляется в зависимости от указанных положений 214, 212, 213 громкоговорителей.

В соответствии с вариантами осуществления, треугольник, который окружает положение панорамирования, определяет группу связанных положений громкоговорителей.

Если положение панорамирования расположено точно на границе двух треугольников, некоторые варианты осуществления, например, выбирают один из двух треугольников для вычисления коэффициента усиления панорамирования. В других вариантах, например, вычисляется первый промежуточный коэффициент усиления панорамирования для первого из двух треугольников, и дополнительно вычисляется второй промежуточный коэффициент усиления панорамирования для второго из двух треугольников, а затем вычисляется средний из первого и второго промежуточных коэффициентов усиления панорамирования в качестве окончательного коэффициента усиления панорамирования.

Для деления тела, определяемого многоугольником (в данном случае многоугольника с границами 208, 212, 213, 214, 209, который в данном случае определяет пятиугольник), предпочтительно, чтобы тело являлось выпуклым.

Кроме того, предпочтительно, чтобы тело, определяемое многоугольником, делилось на треугольники таким образом, чтобы треугольник не окружал положения громкоговорителей, отличающиеся от положений громкоговорителей, которые определяют вершины треугольника.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, многоугольник с положениями громкоговорителей в качестве вершин не определяет пятиугольник, а определяет любой другой вид тела с четырьмя или более вершинами, например, четырехугольник, шестиугольник и т.д.

Фиг. 13 иллюстрирует деление четырехугольника для звуковых выходных сигналов для громкоговорителей в каждом из положений 301, 302, 303, 304 громкоговорителей и для положения 305 панорамирования.

Фиг. 14 иллюстрирует деление шестиугольника с вершинами 401, 402, 403, 404, 405, 406 для звукового выходного сигнала для громкоговорителя в положении 401 громкоговорителя и для положения 407 панорамирования. Группа связанных положений громкоговорителей для звукового выходного сигнала для громкоговорителя в положении 401 громкоговорителя включает в себя положения 401, 403 и 404 громкоговорителей.

Подтела, на которые делится тело, определяемое многоугольником, не обязательно должны быть треугольниками. Фиг. 15 иллюстрирует пример в соответствии с одним из вариантов осуществления, в котором восьмиугольник с вершинами 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507 и 508 делится на три четырехугольника, когда должна определяться группа связанных положений громкоговорителей для звукового выходного сигнала для положения 501 громкоговорителя, а именно, первый четырехугольник с вершинами 401, 402, 403 и 404, второй четырехугольник с вершинами 401, 404, 405 и 406 и третий четырехугольник с вершинами 401, 406, 407, 408. Поскольку положение 409 панорамирования окружено четырехугольником 401, 404, 405, 406, определитель коэффициента усиления панорамирования вычисляет коэффициент усиления панорамирования, связанный с положением 401 громкоговорителя, зависимым от положения 409 панорамирования, и в зависимости от положений 401, 404, 405, 406 громкоговорителей группы связанных положений громкоговорителей для звукового выходного сигнала для положения 401 громкоговорителя.

Как правило, определитель 110 коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения специфического для группы многоугольника, который окружает положение панорамирования. Такой многоугольник является специфическим для группы связанных сигналов громкоговорителя.

Данные концепции основаны на полученных данных о том, что сложность снижается в том случае, когда учитываются менее чем все положения громкоговорителей.

Кроме того, данные концепции основаны на полученных данных о том, что определение коэффициента усиления для каждого звукового выходного сигнала для каждого из положений громкоговорителей создает эффект более реалистичного звучания по сравнению с определением только коэффициентов усиления и, следовательно, звуковых выходных сигналов для положений громкоговорителей одного треугольника. Вместо этого в вариантах осуществления определяются коэффициенты усиления для каждого положения громкоговорителя подгруппы, хотя и с учетом для каждого из коэффициентов усиления только положений громкоговорителей специфического для коэффициента усиления треугольника.

Однако, поскольку соответствующие треугольники (или, в более общем смысле, подтела) для определения коэффициентов усиления панорамирования для звуковых выходных сигналов отличаются, по меньшей мере, для некоторых из звуковых выходных сигналов, это гарантирует, что все положения громкоговорителей учитываются для определения, по меньшей мере, одного из коэффициентов усиления панорамирования. Это является предпочтительным по сравнению с учетом всегда одного и того же треугольника для определения всех коэффициентов усиления панорамирования.

Далее описывается еще один аспект изобретения. При этом объясняется, как коэффициент усиления панорамирования для звукового выходного сигнала для громкоговорителя в некотором положении громкоговорителя может, например, определяться в зависимости от положения панорамирования и в зависимости от положений громкоговорителей группы связанных положений громкоговорителей.

Фиг. 16 иллюстрирует соответствующий пример, демонстрирующий положения 501, 502, 503, 504, 505 громкоговорителей и положение 506 панорамирования. Поскольку положение 506 панорамирования находится внутри треугольника положений 501, 503 и 504 громкоговорителей, только положения 501, 503 и 504 громкоговорителей принадлежат группе связанных положений громкоговорителей, и только указанные положения 501, 503 и 504 громкоговорителей учитываются для определения коэффициента усиления панорамирования для звукового выходного сигнала для положения 501 громкоговорителя (а не для положений 502 и 505 громкоговорителей, которые не принадлежат данной группе связанных сигналов громкоговорителей).

Линией 511 показано первое расстояние, являющееся кратчайшим расстоянием между положением 507 панорамирования и первой прямой линией через два других положения 503, 504 громкоговорителей группы связанных сигналов громкоговорителей.

Линией 512 показано второе расстояние, являющееся кратчайшим расстоянием между положением 501 громкоговорителя (для звукового выходного сигнала которого определяется коэффициент усиления панорамирования) и второй прямой линией 515 через положение панорамирования, причем, упомянутая вторая прямая линия параллельна упомянутой первой прямой линии 510.

Определитель 110 коэффициента усиления панорамирования может, например, быть выполнен с возможностью определения коэффициента усиления панорамирования в зависимости от отношения первого расстояния 511 и суммы первого расстояния 511 и второго расстояния 512.

Например, допустим, что на фиг. 16 первое расстояние 511 составляет 0,6, а второе расстояние 512 составляет 0,2, тогда коэффициент усиления p₅₀₁ панорамирования может, например, вычисляться следующим образом

Это отражает то обстоятельство, что положение 501 громкоговорителя ближе к линии 515, чем положения 503 и 504 громкоговорителей, и, следовательно, коэффициент p₅₀₁ усиления панорамирования ближе к 1, чем к 0.

Фиг. 17 иллюстрирует еще один вариант осуществления, в котором группа связанных положений громкоговорителей включает в себя четыре положения 601, 602, 603 и 604 громкоговорителей. Положение панорамирования обозначено 605. Должен определяться коэффициент усиления панорамирования для положения 601 громкоговорителя. Математические понятия существующего уровня техники могут использоваться для определения кривой 608 через положения 602, 603, 604 громкоговорителей. На фиг. 17 иллюстрируются пунктирная прямая линия 610 через положение 601 громкоговорителя и положение 605 панорамирования. Пересечение пунктирной прямой линии 610 и кривой 608 определяет точку 609 пересечения. Первое расстояние 611 определяется расстоянием между положением 605 панорамирования и точкой 609 пересечения. Второе расстояние 612 определяется расстоянием между положением 605 панорамирования и положением 601 громкоговорителя.

И в этом случае определитель 110 коэффициента усиления панорамирования может, например, быть выполнен с возможностью определения коэффициента усиления панорамирования в зависимости от отношения первого расстояния 511 и суммы первого расстояния 511 и второго расстояния 512.

В предположении, что на фиг. 17 первое расстояние 611 составляет 0,25, а второе расстояние 612 составляет 0,3, коэффициент усиления панорамирования может, например, вычисляться следующим образом

Коэффициент p₆₀₁ усиления панорамирования несколько ниже 0,5, и это отражает тот факт, что положение 601 громкоговорителя несколько дальше от положения 605 панорамирования, чем точка 609 пересечения.

Как уже упоминалось, в некоторых вариантах осуществления группа связанных положений громкоговорителей для определения каждого из коэффициентов панорамирования не определяется. Вместо этого все положения громкоговорителей надлежащей подгруппы учитываются для вычисления каждого коэффициента усиления.

В таком варианте осуществления каждое положение громкоговорителя из указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы 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 надлежащей подгруппы. Определитель 110 коэффициента усиления панорамирования может, например, быть 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 положения громкоговорителя каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов.

Различные коэффициенты усиления панорамирования могут, например, определяться для различных моментов времени. В соответствии с такими вариантами осуществления, определитель 110 коэффициента усиления панорамирования может, например, быть выполнен с возможностью определения коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для первого момента времени в качестве первого зависимого от времени коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала. Кроме того, определитель 110 коэффициента усиления панорамирования может, например, быть выполнен с возможностью определения дополнительного коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для другого второго момента времени в качестве второго зависимого от времени коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, причем, упомянутый второй зависимый от времени коэффициент усиления панорамирования отличается от первого зависимого от времени коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала.

Кроме того, различные коэффициенты усиления панорамирования могут, например, определяться для различных частот. В соответствии с такими вариантами осуществления, определитель 110 коэффициента усиления панорамирования может, например, быть выполнен с возможностью определения коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для первой частоты в качестве первого зависимого от частоты коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала. Кроме того, определитель 110 коэффициента усиления панорамирования может, например, быть выполнен с возможностью определения дополнительного коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для другой второй частоты в качестве второго зависимого от времени коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, причем, упомянутый второй зависимый от частоты коэффициент усиления панорамирования отличается от первого зависимого от частоты коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала.

Фиг. 18 иллюстрирует систему в соответствии с одним из вариантов осуществления. Система содержит пять или более громкоговорителей и устройство, описанное выше со ссылкой на фиг. 1. Устройство показано ссылочной позицией 100. Кроме того, система на фиг. 18 содержит 17 громкоговорителей в положениях 201-217 громкоговорителей.

Каждый из громкоговорителей связан ровно с одним положением 201-217 громкоговорителей из группы пяти или более положений громкоговорителей.

Каждый из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов связан ровно с одним положением громкоговорителей из положений 201-217 громкоговорителей надлежащей подгруппы. Кроме того, каждый из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов связан ровно с одним из положений 201-217 громкоговорителей надлежащей подгруппы.

Система выполнена с возможностью выдачи каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов громкоговорителем, который связан с тем же положением громкоговорителя, что и упомянутый звуковой выходной сигнал.

В одном из вариантов осуществления система может, например, быть выполнена с возможностью невыдачи ни одного из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов любым из указанных четырех или более громкоговорителей, не связанных с тем же положением громкоговорителя, что и упомянутый звуковой выходной сигнал.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, система может, например, быть выполнена с возможностью невыдачи ни одного из указанных четырех или более сигналов громкоговорителей, по меньшей мере, одним из указанных пяти или более громкоговорителей.

Как уже упоминалось выше, не во всех вариантах осуществления требуется, чтобы определитель 110 коэффициента усиления панорамирования осуществлял предварительный выбор надлежащей подгруппы положений громкоговорителей, как описано со ссылкой на фиг. 3-6.

В таких вариантах осуществления 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.

Кроме того, в таких вариантах осуществления определитель 110 коэффициента усиления панорамирования устройства на фиг. 1 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, в таких вариантах осуществления определитель 110 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.

Кроме того, в таких вариантах осуществления 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. 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.

В таком устройстве может использоваться каждая из концепций, реализаций и конфигураций, описанных выше со ссылкой на фиг. 1-17.

Далее подробнее представлены конкретные варианты осуществления предлагаемых основанных на многоугольниках концепций панорамирования для 3-мерных установок громкоговорителей.

Предлагаемые концепции относятся к 3-мерным установкам громкоговорителей, поскольку 3-мерная установка громкоговорителей может проецироваться в вышеописанной двумерной системе координат.

В вариантах осуществления предлагаются концепции амплитудного панорамирования с затуханием фронтов (EFAP) для 3-мерных установок громкоговорителей. Подобно другим методам панорамирования, таким как Векторное Амплитудное Панорамирование (VBAP), оно может использоваться для создания фантомных источников между положениями громкоговорителей. Предлагаемый способ характеризуется симметричными коэффициентами усиления панорамирования для симметричных установок громкоговорителей, N-мерным панорамированием путем использования многоугольников вместо треугольников и лучшим поведением для больших углов расходимости между громкоговорителями при вычислительной сложности того же порядка величины, что и VBAP.

В решении потребуется использовать многоугольники вместо треугольников в качестве границ, что приводит к N-мерному панорамированию. Несмотря на то, что VBAP поддерживает только треугольники ввиду своего основополагающего принципа, его можно обобщить с получением N-мерного панорамирования, как иллюстрируется на фиг. 2. C этой целью воображаемый громкоговоритель [1] добавляется в середину многоугольника, и его коэффициент усиления VBAP при том подвергается понижающему микшированию со своими соседями - решение, которое проще, чем ранее предлагаемые решения [2].

При создании окружающего звучания двухбалансные устройства панорамирования широко используются для позиционирования моносигналов. Для создания 3-мерного звучания такое устройство панорамирования легко может быть расширено дополнительным ползунком, который добавляет информацию о высоте. Однако управление направлением объекта в 3-мерном пространстве, возможно, является более важным, чем управление протяженностью источника или шириной акустического источника. Следовательно, использование двухбалансного устройства панорамирования для управления углом азимута и возвышения объекта в совокупности с ползунком для автоматизации протяженности источника является целесообразным решением. Если используется такой пользовательский интерфейс, то векторная арифметика VBAP приводит к свойству, которое иллюстрируется на фиг. 21.

Фиг. 21 иллюстрирует треугольники VBAP в сферических координатах для установки 5.1+4 (четырехугольники: положения громкоговорителей).

Четырехугольниками отмечены положения громкоговорителей установки, которая уже использовалась в предыдущем примере. Сплошные линии возникают в результате векторной линейной комбинации пар громкоговорителей, которые задают стороны треугольников VBAP. Видимое геометрическое искажение треугольников можно объяснить следующим образом: треугольники являются разделенными поверхностями многогранника, который определяется громкоговорителями при постоянном радиусе. Проецирование сторон треугольника на поверхность сферы дает угол азимута и возвышения как часть их сферических координат. Следовательно, если пользователь желает, чтобы осуществлялось попарное панорамирование объекта между громкоговорителями U110 и U-110, расположенными при возвышении 35°, ему необходимо следовать по траектории, которая выходит за пределами возвышения 60°. Для траектории с постоянным возвышением 35° VBAP приведет к значительным амплитудам для каналов громкоговорителей M110 и M-110.

Целями некоторых из вариантов осуществления являются

1) сохранение подхода при пониженных требованиям к вычислениям (как VBAP),

2) реализация в виде амплитудного панорамирования (как VBAP),

3) в частном случае осуществления изобретения - использование нормированных по мощности коэффициентов усиления (как VBAP),

4) реализация встроенной поддержки для N-мерного панорамирования, определяемого многоугольниками вместо треугольников,

5) попарное панорамирование вдоль многоугольника,

6) для малых углов (<60°) и 2 активных громкоговорителей - приблизительная терема тангенсов (2D VBAP),

7) для больших углов и 2 активных громкоговорителей - достижение достаточной разности уровней для исключения панорамирования, при котором суммарная локализация не работает,

8) достижение плавного перехода коэффициентов усиления между используемыми громкоговорителями,

9) причем в некоторых вариантах осуществления реализуется вычисление непосредственно в сферической системе координат (см., например, фиг. 21).

Предлагаются концепции панорамирования, которые соответствуют этим требованиям. 2-мерные соображения распространяются на 3-мерные установки.

Сначала описываются 2-мерные соображения.

В 2-мерном случае задающие направление параметры сводятся к углу азимута. В то время как четвертая цель проектирования не имеет отношения к 2-мерному случаю, шестая и седьмая имеют особую важность. Простое решение, имеющее необходимые свойства, можно найти путем вычисления в качестве промежуточного результата коэффициентов усиления линейного перекрестного затухания

, (4)

где α₀ означает угол расходимости между используемой парой громкоговорителей, а α_n означает угол между соответствующим громкоговорителем и направлением панорамирования.

Фиг. 22 иллюстрирует коэффициенты усиления панорамирования для стереофонической установки (сплошная линия: VBAP; точечная линия: линейное перекрестное затухание; пунктирная линия: нормированное по мощности перекрестное затухание). В частности, на фиг. 22 показаны для угла расхождения 60° указанные функции перекрестного затухания и искомая кривая, которые представлены коэффициентами панорамирования 2-мерного VBAP.

Если на втором этапе к коэффициентам усиления перекрестного затухания применяется нормирование (3) по энергии, как для VBAP, можно заметить, что результат достаточно хорошо аппроксимирует отдельно взятые искомые кривые.

Фиг. 23 иллюстрирует вид сверху углового отклонения между VBAP (+) и линейным перекрестным затуханием (□). В частности, фиг. 23 иллюстрирует основополагающий принцип аппроксимации для примера 60°. Громкоговорители являются границей изображенного диапазона углов. Крестами отмечены отдельно взятые искомые направления, которые состоят из набора равноугольных промежуточных положений. Если два базовых вектора умножаются на соответствующие коэффициенты усиления перекрестного затухания, получаются результаты, которые отмечены квадратами. Угловые отклонения между искомыми направлениями и результатом подхода к перекрестному затуханию иллюстрируются сплошными линиями. Из данного геометрического построения можно сделать вывод, а) что аппроксимация тем ближе, чем меньше угол расходимости громкоговорителя, и b) что угол расходимости величиной 60° все еще может рассматриваться как малый.

Коэффициент перекрестного затухания зависит только от соотношения между углом панорамирования и углом расходимости между громкоговорителями. Следовательно, больший угол расходимости приводит к пунктирному графику, изображенному на фиг. 22 и масштабированному вдоль оси х (угла азимута). Это необходимое свойство, поскольку оно соответствует седьмой цели проектирования.

Нормирование по мощности может проводиться, например, путем использования формулы:

Далее предлагается 3-мерная концепция.

В то время как параметрическое пространство является одномерным в 2-мерном случае и состоит только из угла азимута, оно является двумерным в 3-мерном случае и образуется углом азимута и возвышения. Благодаря заданию сетки/многоугольников громкоговорителей в параметрическом пространстве достигается соответствие девятой цели проектирования и исключается геометрическое искажение, которое может наблюдаться для евклидовой области VBAP. Это может осуществляться либо вручную, либо с помощью алгоритма, подобного алгоритму быстрой оболочки (Quick-Hull), который выдает треугольную сеть [3]. Во втором случае треугольники могут объединяться в многоугольники, если их вершины расположены в одной и той же плоскости или, по меньшей мере, в одном и том же диапазоне допусков.

Фиг. 24 иллюстрирует деление задаваемого многоугольником тела на треугольники в соответствии с одним из вариантов осуществления. В частности, фиг. 24 иллюстрирует контурный график коэффициента панорамирования для самого верхнего громкоговорителя в примере многоугольника. Ось х указывает угол азимута, ось y указывает угол возвышения, квадраты указывают вершины громкоговорителей, сплошные линии указывают контур коэффициента усиления, пунктирные линии указывают стороны многоугольников, а стрелки указывают нормальные вектора.

Способ линейного перекрестного затухания можно перенести на 3-мерный случай путем задания функций линейного перекрестного затухания между громкоговорителями многоугольника. Фиг. 24 иллюстрирует это контурным графиком для самого верхнего громкоговорителя, который является частью многоугольника, задаваемого пятью громкоговорителями. Направления громкоговорителей, которые являются вершинами многоугольника, изображенного пунктирной линией, отмечены квадратами. Коэффициент усиления для самого верхнего громкоговорителя как функция направления панорамирования внутри многоугольника показана с помощью сплошных контурных линий.

Чтобы вычислить коэффициент усиления перекрестного затухания для громкоговорителя, сначала необходимо разделить многоугольник на треугольники, задаваемые вершиной громкоговорителя и сторонами многоугольника. Такое деление показано на фиг. 24 точечными линиями. Треугольник, в котором расположено направление панорамирования , может быть определен путем вычисления двух коэффициентов λ и μ,

, (5)

где указывает направление громкоговорителя, для которого вычисляется коэффициент усиления перекрестного затухания, и где и указывают остальные вершины треугольника. Направление р панорамирования расположено внутри треугольника, если выполняются все нижеследующие условия:

λ≥0 (6)

μ≥0 (7)

λ+μ≤1 (8)

Затем для данного треугольника вычисляется нормальный вектор, например, в соответствии с

(9)

. (10)

Данный нормальный вектор после этого позволяет вычислить коэффициент усиления перекрестного затухания следующим образом:

(11)

Необходимо отметить, что деление на треугольники и вычисление (9), (10) и (11) должно выполняться для каждого громкоговорителя многоугольника.

Окончательные коэффициенты усиления панорамирования после этого получаются путем применения нормирования по энергии (3) к коэффициентам усиления перекрестного затухания.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, в качестве первого этапа выполняется 2-мерное перекрестное затухание, например, путем применения формулы

А в некоторых вариантах осуществления в качестве второго этапа выполняется нормирование по мощности, например, путем применения формулы

.

Особенностью используемой системы координат является наличие полюсов на возвышении±90°. Поскольку полюс может не находиться внутри многоугольника, для решения данного вопроса необходимо применять способ, подобный обобщенному подходу к VBAP. При этом на возвышении±90° добавляется дополнительная вершина, и многоугольники, которые содержат полюса, разделяются. После вычисления коэффициентов усиления панорамирования для данной расширенной группы громкоговорителей осуществляется понижающее микширование для громкоговорителей воображаемых полюсов до их физических соседей.

Кроме того, поскольку в параметрическом пространстве азимут-возвышение полюса являются не точками, а линиями, для вычисления коэффициентов усиления перекрестного затухания целесообразно устанавливать угол азимута вершин полюсов равным углу азимута направления панорамирования.

Предварительно могут вычисляться все нормальные вектора помимо указанных для вершин полюсов, а также обратные матрицы, которые необходимы для определения многоугольника/треугольника, в котором расположен р. Следовательно, вычислительная сложность для определения коэффициентов усиления панорамирования во время выполнения программы является достаточно низкой.

Если направление панорамирования совпадает с положением одного из громкоговорителей, то только этот громкоговоритель является активным, в то время как два или более громкоговорителей являются активными в промежуточном положении. Переменная протяженность источника как следствие переменного числа активных громкоговорителей может компенсироваться с помощью Многонаправленного Амплитудного Панорамирования (MDAP) точно также, как это осуществляется для VBAP [18].

Ряд исследований локализации продемонстрировал, что способ Векторного Интенсивностного Панорамирования (VBIP) [16], основанный на Векторе Энергии Герзона [9], приводит к меньшему отклонению между направлением панорамирования и воспринимаемым местоположением источника, особенно на более высоких частотах. Это закономерность, которая в некоторой степени предсказуема бинауральной моделью [8]. Как правило, оба способа могут быть объединены в способ частотно-зависимого панорамирования, как предложено Pulkki [19]. Тот же принцип может применяться к предлагаемому способу частотно-зависимого возведения в степень коэффициентов усиления перекрестного затухания (11).

Как уже описано выше, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, вместо применения коэффициента усиления, например, коэффициента усиления из формулы (11) к выборкам звукового входного сигнала, квадратный корень коэффициента усиления, например, квадратный корень коэффициента усиления из формулы (11) может, например, применяться к выборкам звукового входного сигнала.

Чтобы оценить характеристики предлагаемых концепций панорамирования, выполнялся тест на прослушивание, при котором исследовались четыре различные траектории объектов: из «передней правой части» в «верхнюю переднюю левую часть», из «задней правой части» в «верхнюю заднюю левую часть», из «передней левой части» в «верхнюю боковую левую часть» и из «боковой левой части» в «верхнюю переднюю левую часть». Эти траектории показаны на фиг. 25.

Проведенный тест на прослушивание не являлся тестом при использовании нескольких входных сигналов со скрытым эталонным сигналом и с опорной точкой (MUSHRA). «Образцовый» сигнал является образцом по отношению ко всем признакам качества помимо точности определения местоположения. Тестовые сигналы должны воспроизводить одну из траекторий. Участникам предлагалось незначительно перемещать свои головы в пределах угла азимута/возвышения±30°. Оценивались и комментировались тембр, точность определения местоположения/плавность перемещения, протяженность/ориентация источника и общее качество всех тестовых сигналов.

Каждый тестовый элемент содержал одиночный объект при постоянной скорости, который визуализировался с углом возвышения, который линейно интерполировался между 0° и 35°, и углом азимута, который линейно интерполировался следующим образом: Траектория I (передняя часть): от -30° до 30°; траектория II (задняя часть): от -110° до 110°; траектория III (передняя часть - левая часть): от 30° до 90°; и траектория IV (передняя часть - левая часть): от 90° до 30°.

Для генерирования тестовых сигналов использовались три вида монофонических сигналов, которые затем визуализировались по четырем траекториям, а именно, 1: «Речь»; 2: «Розовый шумʺ; и 3: «Отбивание такта».

Чтобы уменьшить влияние кратковременной памяти, выбирались короткие входные воздействия. Сигнал «Речь» представлял собой предложение длительностью 6,7 с от оратора-женщины. Сигнал «Розовый шумʺ содержал 6 с стационарного розового шума. Сигнал «Отбивание такта» также длился 6 с и содержал такт вудблока и удар кастаньеты попеременно при 160 ударах в минуту. Указанные три входных сигнала вручную настраивались на одинаковую громкость.

Каждый из 12 тестовых элементов визуализировался с использованием следующих концепций панорамирования, а именно 1: ʺefapʺ (предлагаемые концепции); 2: ʺvbap Aʺ; и 3: ʺvbap Bʺ.

Все способы предполагали изображенные группы громкоговорителей. Указанные два варианта VBAP отличались только триангуляцией, т.е. диагональю в прямоугольной компоновке громкоговорителей, при этом диагональ ʺvbap Aʺ совпадала с траекториями I, II и III.

Ввиду сложности обеспечения надлежащего образца для визуализированных сигналов входной сигнал, воспроизводимый через центральный громкоговоритель, использовался в качестве тонального образца.

Участники проводимого теста на прослушивание, которое имело место в соответствующей ITU-R BS.1116-1 акустической лаборатории «Моцарт» в Институте интегральных схем общества Фраунгофера, использовали традиционное программное обеспечение MUSHRA, которое было настроено на исключение скрытых образцов и понижение точек привязки (см. [11], [12]).

В общей сложности участникам были вручены в письменном виде 4 инструкции по проведению теста на прослушивание, которые отличались только выделенным качеством. Громкоговорители были помечены одинаковыми метками, которые также использовались в рамках инструкций. Участников тестов просили самостоятельно классифицировать признаки/атрибуты качества «тембр», «точность определения местоположения/плавность перемещения», «протяженность/ориентация источника» и «общее качество» представленных входных воздействий, причем, каждый тест проводился в отдельный день.

Таблица 1 иллюстрирует тестовый материал, используемый во время этапа обучения.

Таблица 1

№	Сигнал	Траектория	Способ панорамирования
1	«Речь»	-	(образец)
2	«Речь»	I (передняя часть)	ʺvbap Aʺ
3	«Речь»	IV (передняя часть - левая часть)	ʺefapʺ
4	«Речь»	II (задняя часть)	ʺvbap Bʺ
5	«Розовый шум»	-	(образец)
6	«Розовый шум»	II (задняя часть)	ʺefapʺ
7	«Розовый шум»	I (передняя часть)	ʺvbap Bʺ
8	«Розовый шум»	IV (передняя часть - левая часть)	ʺvbap Aʺ
9	«Отбивание такта»	-	(образец)
10	«Отбивание такта»	IV (передняя часть - левая часть)	ʺvbap Bʺ
11	«Отбивание такта»	II (задняя часть)	ʺvbap Aʺ
12	«Отбивание такта»	I (передняя часть)	ʺefapʺ

Далее представлены результаты тестов.

Фиг. 26 показывает среднее и 95%-ный доверительный интервал результатов теста для первого теста на прослушивание, в котором тембр был номинальным.

На нем детально представлены результаты для всех комбинаций входных сигналов («Розовый шум», «Речь» и «Отбивание такта») и траектории (I, II, III и IV). Среднее по всем условиям показывает, что тембр выхода VBAP незначительно ближе к образцу, чем выход способа EFAP. Данное наблюдение подтверждается графиком разностей, изображенным на фиг. 27.

Фиг. 27 иллюстрирует график разностей для первого теста на прослушивание, в котором тембр был номинальным.

Приведенные комментарии показали, что выход EFAP имел несколько более значительный подъем в области низких частот. Это ожидаемая закономерность, поскольку некогерентное суммирование, являющееся основным предположением для нормирования по мощности, уже не является справедливым на низких частотах.

Следовательно, большее число громкоговорителей вызывает больший эффект подъема в области низких частот, который может быть скомпенсирован с помощью эквалайзера [19].

Фиг. 28 показывает результаты теста для второго теста, в котором точность определения местоположения и плавность перемещения были номинальными.

Соответствующий график разностей, изображенный на фиг. 29, показывает, что способ EFAP приводит к более плавному перемещению/лучшей точности определения местоположения, чем VBAP.

Некоторые оставили комментарий, что траектории VBAP были отчасти слишком низкими, а затем быстро перемещались к верхнему громкоговорителю в конце.

Это наблюдение, которое можно объяснить ранее упомянутым геометрическим искажением, приводящим к более значительным коэффициентам усиления для громкоговорителей среднего уровня.

Фиг. 30 показывает результаты теста для третьего теста, в котором протяженность и ориентация источника были номинальными.

Соответствующий график разностей изображен на фиг. 31. Можно заметить, что EFAP либо настолько же эффективно, либо незначительно хуже, чем VBAP, в отношении протяженности источника. Данное наблюдение можно объяснить тем, что ʺvbap Aʺ главным образом, приводило к попарному панорамированию и, тем самым, вызывало меньшую воспринимаемую протяженность по сравнению с другим вариантом триангуляции или EFAP.

Результаты для общего качества показаны на фиг. 32 и фиг. 33. Несмотря на то, что некоторые явно предпочли один из потенциально подходящих тестов, результаты в среднем полностью сбалансированы.

В вариантах осуществления реализованы симметричные коэффициенты усиления панорамирования для симметричных установок путем N-мерного панорамирования, определяемого через многоугольники.

Тест на прослушивание по сравнению с предлагаемыми концепциями с VBAP свидетельствует о том, что предлагаемые концепции дают лучшую точность определения местоположения. Большее число активных громкоговорителей стабилизирует положение и траекторию фантомного источника, но и создает также более значительный подъем в области низких частот и несколько более значительную протяженность источника.

В то время как некоторые предпочитали улучшенную пространственную точность, другие придавали большее значение тембру, что приводит к сбалансированному общему предпочтению. Предлагаемые концепции являются целесообразными в сферах применения, в которых точность определения местоположения и плавность перемещения имеют большое значение. Это свойство дополнительно улучшается частотно-зависимым возведением в степень вычисляемых коэффициентов усиления перекрестных помех, в то время как тембр может компенсироваться с помощью частотной коррекции.

Несмотря на то, что некоторые аспекты описаны применительно к устройству, понятно, что эти аспекты также представляют собой описание соответствующего способа, в котором блок или устройство соответствует этапу способа или признаку этапа способа. Аналогичным образом, аспекты, описываемые применительно к этапу способа, также представляют собой описание соответствующего блока, либо элемента, либо признака соответствующего устройства.

Разложенный сигнал в соответствии с изобретением может храниться на носителе цифровых данных или может передаваться по передающей среде, такой как беспроводная передающая среда или проводная передающая среда, например, Интернет.

В зависимости от некоторых требований к реализации, варианты осуществления изобретения могут быть реализованы в аппаратных средствах или программных средствах. Реализация может выполняться с помощью носителя цифровых данных, например, гибкого диска, цифрового универсального диска (DVD), компакт-диска (CD), постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), стираемого программируемого ПЗУ (СПЗУ), электрически-стираемого программируемого ПЗУ (ЭСПЗУ) или флэш-памяти, содержащих хранящиеся на них электронно-считываемые управляющие сигналы, которые взаимодействуют (или способны взаимодействовать) с программируемой вычислительной системой таким образом, что осуществляется соответствующий способ.

Некоторые варианты осуществления в соответствии с изобретением включают в себя энергонезависимый носитель данных, содержащий электронно-считываемые управляющие сигналы, которые способны взаимодействовать с программируемой вычислительной системой таким образом, что осуществляется один из способов, описываемых в настоящем документе.

Как правило, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в виде компьютерного программного продукта с программным кодом, причем, программный код применяется для осуществления одного из способов, когда компьютерный программный продукт запущен на компьютере. Программный код может, например, храниться на машиночитаемом носителе.

Другие варианты осуществления включают в себя компьютерную программу для осуществления одного из способов, описываемых в настоящем документе, которая хранится на машиночитаемом носителе.

Иными словами, один из вариантов осуществления способа в соответствии с изобретением представляет собой вследствие этого компьютерную программу, содержащую программный код для осуществления одного из способов, описываемых в настоящем документе, когда компьютерная программа запущена на компьютере.

Еще один вариант осуществления способа в соответствии с изобретением представляет собой вследствие этого носитель данных (либо носитель цифровых данных, либо машиночитаемый носитель), содержащий записанную на него компьютерную программу для осуществления одного из способов, описываемых в настоящем документе.

Еще один вариант осуществления способа в соответствии с изобретением представляет собой вследствие этого поток данных или последовательность сигналов, представляющую собой компьютерную программу для осуществления одного из способов, описываемых в настоящем документе. Поток данных или последовательность сигналов могут, например, быть выполнены с возможностью переноса посредством соединения для передачи данных, например, посредством Интернета.

Еще один вариант осуществления включает в себя средство обработки, например компьютер или программируемое логическое устройство, выполненное с возможностью или приспособленное для осуществления одного из способов, описываемых в настоящем документе.

Еще один вариант осуществления включает в себя компьютер, содержащий установленную на него компьютерную программу для осуществления одного из способов, описываемых в настоящем документе.

В некоторых вариантах осуществления программируемое логическое устройство (например, программируемая пользователем вентильная матрица) может использоваться для осуществления некоторых или всех функциональных возможностей способов, описываемых в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления программируемая пользователем вентильная матрица может взаимодействовать с микропроцессором с целью осуществления одного из способов, описываемых в настоящем документе. Как правило, способы предпочтительно осуществляются любым аппаратным устройством.

Вышеописанные варианты осуществления всего лишь иллюстрируют принципы настоящего изобретения. Следует понимать, что специалистам будут понятны модификации и варианты конструкций и деталей, описываемых в настоящем документе. Следовательно, цель состоит в том, чтобы ограничиться только объемом нижеследующей формулы изобретения, а не конкретными деталями, представленными путем описания и объяснения изложенных в настоящем документе вариантов осуществления.

Источники информации

1. Программное обеспечение ʺSpaceMapʺ компании Meyer Sound. URL: http://www.meyersound.com/products/d-mitri/spacemap.htm.

2. Ando A. и Hamasaki K. Основанное на интенсивности звучания трехмерное панорамирование. В трудах 126-й конференции AES, Мюнхен, Германия, май 2009 г.

3. Barber C. B., Dobkin D. P. и Huhdanpaa H. Алгоритм QuickHull для выпуклых оболочек. ACM Trans. Math. Softw., 22(4):469-483, 1996 г.

4. Bekesy G. v. Эксперименты со слухом. McGraw-Hill, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, 1960 г.

5. Bennett J. C., Barker K. и Edeko F. O. Новый подход к оценке характеристик стереофонической системы звуковоспроизведения. J. Audio Eng. Soc., 33(5):314-321, 1985 г.

6. Blauert J. Пространственный слух, психофизика локализации звука человека. MIT Press, Кэмбридж, штат Массачусетс, второе издание, 1997 г.

7. Craven P. G. Непрерывное многоканальное панорамирование для воспроизведения 5 громкоговорителей. В 24-й международной конференции AES, Банф, Альберта, Канада, июнь 2003 г.

8. Frank M. Локализация с помощью различным способов амплитудного панорамирования во фронтальной горизонтальной плоскости. В совместном симпозиуме EAA по аурализации и амбиофонии, Берлин, Германия, апрель 2014 г.

9. Gerzon M. A. Общая метатеория акустической локализации. В 92-й конференции AES, Вена, Австрия, март 1992 г.

10. Gretzki R. и Silzle A. Новый способ оценки панорамирования по возвышению, уменьшающего размер результирующих акустических событий. в симпозиуме EAA ʺTecniAcustica 2003ʺ, Бильбао, Испания, 2003 г.

11. ITU-R. Rec. ITU-R BS.1116-1, Способы субъективной оценки небольших нарушений в акустических системах, включая многоканальные системы звуковоспроизведения, 2003 г.

12. ITU-R. Rec. ITU-R BS.1534-1, Способ субъективной оценки промежуточного уровня качества систем кодирования, 2003 г.

13. ITU-R. Rec. ITU-R BS.775-1, Многоканальная стереофоническая система звуковоспроизведения с сопутствующим изображением и без него, 2006 г.

14. ITU-R. Rep. ITU-R BS.2266-1, Структура будущих систем воспроизведения звука, 2013 г.

15. Lee H. Соотношение между межканальными разностями времени и уровней при вертикальной локализации звука и маскировании. В 131-й конференции AES, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, октябрь 2011 г.

16. Pernaux J.-M., Boussard P. и Jot J.-M. Позиционирование и микширование виртуального источника звука в реализации 5.1 при создании системы реального времени. В Первом семинаре COST-G6 по цифровым звуковым эффектам (DAFx-98), Барселона, Испания, 1998 г.

17. Pulkki V. Позиционирование виртуального источника звука с помощью векторного амплитудного панорамирования. J. Audio Eng. Soc., 45(6):456-466, 1997 г.

18. Pulkki V. Равномерное распределение амплитудно-панорамированных виртуальных источников. В Семинаре IEEE по применениям обработки сигналов в звукозаписи и воспроизведении звука и акустике, Нью-Палтц, штат Нью-Йорк, США, октябрь 1999 г.

19. Pulkki V., Karjalainen M. и Välimäki V. Локализация, окрашивание и улучшение амплитудно-панорамированных виртуальных источников. В 16-й международной конференции AES, Рованиеми, Финляндия, 1999 г.

20. Silzle A. Оценка качества 3-мерного звучания: теория и практика. В Международной конференции по пространственному звучанию (ICSA), Эрланген, Германия, февраль 2014 г.

21. Theile G. и Plenge G. Локализация боковых фантомных источников. В 53-й конференции AES, Берлин, Германия, 1976 г.

1. Устройство для генерирования четырех или более звуковых выходных сигналов, содержащее:

определитель (110) коэффициента усиления панорамирования, и

процессор (120) сигналов,

причем 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,

причем 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, и

причем 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.

2. Устройство по п. 1,

причем каждое положение громкоговорителя из указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы связано ровно с одним из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, и причем каждый из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов связан ровно с одним из указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы,

причем определитель (110) 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 выходным звуковым сигналом, в зависимости от положения громкоговорителя каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов и в зависимости от положения панорамирования таким образом, чтобы группа связанных положений громкоговорителей содержала положение громкоговорителя, связанное с упомянутым выходным звуковым сигналом, и по меньшей мере два дополнительных положения громкоговорителей из указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы, причем по меньшей мере одно из указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы не входит в упомянутую группу связанных положений громкоговорителей,

причем определитель (110) 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 из группы связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, и

причем 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.

3. Устройство по п. 2, причем для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения группы связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, таким образом, чтобы упомянутая группа связанных положений громкоговорителей содержала ровно три из четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы.

4. Устройство по п. 1, причем положение панорамирования и каждое положение громкоговорителя группы из пяти или более положений громкоговорителей указывают положение в двумерной системе координат.

5. Устройство по п. 4, причем положение панорамирования и каждое положение громкоговорителя группы из пяти или более положений громкоговорителей указывают угол азимута и угол возвышения в двумерной системе координат.

6. Устройство по п. 4, причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения надлежащей подгруппы таким образом, чтобы существовал специфический для подгруппы многоугольник, причем вершины специфического для подгруппы многоугольника являются положениями громкоговорителей надлежащей подгруппы, и причем положение панорамирования окружено специфическим для подгруппы многоугольником.

7. Устройство по п. 6, причем специфический для подгруппы многоугольник не окружает ни одно из указанных пяти или более положений громкоговорителей, которые не входят в надлежащую подгруппу.

8. Устройство по п. 6, причем тело, определяемое специфическим для подгруппы многоугольником, является выпуклым.

9. Устройство по п. 4, причем для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения группы связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, таким образом, чтобы существовал специфический для группы многоугольник, причем вершины специфического для группы многоугольника являются положениями громкоговорителей упомянутой группы связанных положений громкоговорителей, и причем положение панорамирования окружено упомянутым специфическим для группы многоугольником.

10. Устройство по п. 9, причем специфический для группы многоугольник, определяемый для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, не окружает ни одно из указанных пяти или более положений громкоговорителей, которые не входят в надлежащую подгруппу.

11. Устройство по п. 9, причем для специфического для группы многоугольника, определяемого для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, тело, определяемое специфическим для группы многоугольником, является выпуклым.

12. Устройство по п. 4, причем для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения группы связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, таким образом, чтобы группа связанных положений громкоговорителей содержала именно положение громкоговорителя, связанное с упомянутым звуковым выходным сигналом и двумя дополнительными положениями громкоговорителей надлежащей подгруппы, и таким образом, чтобы положение панорамирования находилось внутри треугольника или на границе упомянутого треугольника в двумерной системе координат, причем каждое положение громкоговорителя группы связанных положений громкоговорителей указывает вершину упомянутого треугольника в двумерной системе координат.

13. Устройство по п. 12, причем для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью выбора первого положения громкоговорителя, второго положения громкоговорителя и третьего положения громкоговорителя из указанных четырех или более положений громкоговорителя в качестве положений громкоговорителей группы связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, если в

λ и μ удовлетворяют условиям

λ≥0,

μ≥0,

λ+μ≤1,

где λ - первое действительное число, где μ - второе действительное число,

где a - первый вектор, имеющий две первые составляющие вектора, где а указывает первое положение громкоговорителя, где первая одна из указанных двух первых составляющих вектора указывает первое значение координаты первого положения громкоговорителя в двумерной системе координат и где вторая одна из указанных двух первых составляющих вектора указывает второе значение координаты первого положения громкоговорителя в двумерной системе координат,

где b - второй вектор, имеющий две вторые составляющие вектора, где b указывает второе положение громкоговорителя, где первая одна из указанных двух вторых составляющих вектора указывает первое значение координаты второго положения громкоговорителя в двумерной системе координат и где вторая одна из указанных двух вторых составляющих вектора указывает второе значение координаты второго положения громкоговорителя в двумерной системе координат,

где с - третий вектор, имеющий две третьи составляющие вектора, где с указывает третье положение громкоговорителя, где первая одна из указанных двух третьих составляющих вектора указывает первое значение координаты третьего положения громкоговорителя в двумерной системе координат и где вторая одна из указанных двух третьих составляющих вектора указывает второе значение координаты третьего положения громкоговорителя в двумерной системе координат,

где р - четвертый вектор, имеющий две четвертые составляющие вектора, где р указывает положение панорамирования, где первая одна из указанных двух четвертых составляющих вектора указывает первое значение координаты положения панорамирования в двумерной системе координат и где вторая одна из указанных двух четвертых составляющих вектора указывает второе значение координаты положения панорамирования в двумерной системе координат.

14. Устройство по п. 12, причем определитель (110) 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 первого расстояния, являющегося кратчайшим расстоянием между положением панорамирования и первой прямой линией через два других положения громкоговорителей группы связанных сигналов громкоговорителей, и в зависимости от второго расстояния, являющегося кратчайшим расстоянием между положением громкоговорителя, связанным с упомянутым звуковым выходным сигналом, и второй прямой линией через положение панорамирования, причем упомянутая вторая прямая линия параллельна упомянутой первой прямой линии.

15. Устройство по п. 12,

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью вычисления - для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов - коэффициента усиления панорамирования в зависимости от отношения первого расстояния и суммы первого расстояния и второго расстояния,

причем первое расстояние означает кратчайшее расстояние между положением панорамирования и первой прямой линией через два других положения громкоговорителей группы связанных сигналов громкоговорителей, и

причем второе расстояние означает кратчайшее расстояние между положением громкоговорителя, связанным с упомянутым звуковым выходным сигналом, и второй прямой линией через положение панорамирования, причем упомянутая вторая прямая линия параллельна упомянутой первой прямой линии.

16. Устройство по п. 13,

причем для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения упомянутого коэффициента усиления панорамирования в соответствии с формулой

,

где - упомянутый коэффициент усиления панорамирования,

где n - пятый вектор, определяемый в соответствии с

,

где n' - шестой вектор, определяемый в соответствии с

,

где означает первое значение координаты положения громкоговорителя, назначаемое второму звуковому выходному сигналу,

где означает второе значение координаты положения громкоговорителя, назначаемое второму звуковому выходному сигналу,

где означает первое значение координаты положения громкоговорителя, назначаемое третьему звуковому выходному сигналу, и

где означает второе значение координаты положения громкоговорителя, назначаемое третьему звуковому выходному сигналу.

17. Устройство по п. 1,

причем звуковой входной сигнал содержит множество звуковых входных выборок, и

причем 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 коэффициент усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала для получения одной или более звуковых выходных выборок звукового выходного сигнала.

18. Устройство по п. 1,

причем звуковой входной сигнал содержит множество звуковых входных выборок, и

причем 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.

19. Устройство по п. 1,

причем каждое положение громкоговорителя из указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы связано ровно с одним из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, и причем каждый из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов связан ровно с одним из указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы,

причем определитель (110) 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 положения громкоговорителя каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов.

20. Устройство по п. 1,

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для первого момента времени в качестве первого зависимого от времени коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, и

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения дополнительного коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для другого второго момента времени в качестве второго зависимого от времени коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, причем упомянутый второй зависимый от времени коэффициент усиления панорамирования отличается от первого зависимого от времени коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала.

21. Устройство по п. 1,

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для первой частоты в качестве частотно-зависимого коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, и

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения дополнительного коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для другой второй частоты в качестве второго частотно-зависимого коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, причем упомянутый второй частотно-зависимый коэффициент усиления панорамирования отличается от первого частотно-зависимого коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала.

22. Устройство по п. 1,

причем звуковой входной сигнал представляет 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,

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования 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,

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения каждой из указанных одной или более дополнительных надлежащих подгрупп в зависимости от одного из одного или более дополнительных положений панорамирования и в зависимости от указанных пяти или более положений громкоговорителей,

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения одного или более дополнительных зависимых от входного сигнала коэффициентов усиления панорамирования для каждого из четырех или более звуковых выходных сигналов путем определения каждого из указанных одного или более дополнительных коэффициентов усиления панорамирования в зависимости от одного из указанных одного или более дополнительных положений панорамирования и в зависимости от указанных четырех или более положений громкоговорителей одной из указанных одной или более дополнительных надлежащих подгрупп, и

причем процессор (120) сигналов выполнен с возможностью генерирования каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов в зависимости от первого зависимого от входного сигнала коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, в зависимости от указанных одного или более дополнительных зависимых от входного сигнала коэффициентов усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, в зависимости от звукового входного сигнала и в зависимости от указанных одного или более дополнительных звуковых входных сигналов.

23. Система для выдачи четырех или более звуковых выходных сигналов, содержащая:

пять или более громкоговорителей и

устройство по одному из предыдущих пунктов,

причем каждый из пяти или более громкоговорителей связан ровно с одним положением громкоговорителей из группы пяти или более положений громкоговорителей,

причем каждый из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов связан ровно с одним положением из указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы, и причем каждый из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов связан ровно с одним из указанных четырех или более положений громкоговорителей надлежащей подгруппы,

причем система выполнена с возможностью выдачи каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов громкоговорителем, который связан с тем же положением громкоговорителя, что и упомянутый звуковой выходной сигнал.

24. Система по п. 23, причем система выполнена с возможностью невыдачи ни одного из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов любым из указанных четырех или более громкоговорителей, не связанных с тем же положением громкоговорителя, что и упомянутый звуковой выходной сигнал.

25. Система по п. 23, причем система выполнена с возможностью невыдачи ни одного из указанных четырех или более сигналов громкоговорителей по меньшей мере одним из указанных пяти или более громкоговорителей.

26. Способ генерирования четырех или более звуковых выходных сигналов, включающий 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.

27. Машиночитаемы носитель, содержащий компьютерную программу для реализации способа по п. 26 при исполнении на компьютере или процессоре сигналов.

28. Устройство для генерирования четырех или более звуковых выходных сигналов, причем каждое положение громкоговорителя из четырех или более положений громкоговорителей связано ровно с одним из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, и причем каждый из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов связан ровно с одним из указанных четырех или более положений громкоговорителей, причем устройство содержит:

определитель (110) коэффициента усиления панорамирования и

процессор (120) сигналов,

причем определитель (110) 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,

причем определитель (110) 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, и

причем 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,

причем 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.

29. Устройство по п. 28, причем для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения группы связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, таким образом, чтобы упомянутая группа связанных положений громкоговорителей содержала ровно три из четырех или более звуковых выходных сигналов.

30. Устройство по п. 28, причем положение панорамирования и каждое положение громкоговорителя из указанных четырех или более положений громкоговорителей указывают положение в двумерной системе координат.

31. Устройство по п. 30, причем положение панорамирования и каждое положение громкоговорителя группы из указанных четырех или более положений громкоговорителей указывают угол азимута и угол возвышения в двумерной системе координат.

32. Устройство по п. 30, причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения группы связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, таким образом, чтобы существовал специфический для группы многоугольник, причем вершины специфического для группы многоугольника являются положениями громкоговорителей, связанными с соответствующими выходными сигналами упомянутой группы связанных положений громкоговорителей, и причем положение панорамирования окружено специфическим для группы многоугольником.

33. Устройство по п. 32, причем специфический для группы многоугольник, определяемый для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, не окружает ни одно из указанных четырех или более положений громкоговорителей, которое связано со звуковым выходным сигналом и которое не входят в упомянутую группу связанных положений громкоговорителей.

34. Устройство по п. 32, причем тело, определяемое специфическим для группы многоугольником, определяемым для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, является выпуклым.

35. Устройство по п. 30, причем для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения группы связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, таким образом, чтобы группа связанных положений громкоговорителей содержала именно упомянутый звуковой выходной сигнал и два дополнительных звуковых выходных сигнала, и таким образом, чтобы положение панорамирования находилось внутри треугольника или на границе упомянутого треугольника в двумерной системе координат, причем положение громкоговорителя каждого из звуковых выходных сигналов группы связанных положений громкоговорителей указывает вершину упомянутого треугольника в двумерной системе координат.

36. Устройство по п. 35, причем для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью выбора первого положения громкоговорителя, второго положения громкоговорителя и третьего положения громкоговорителя в качестве положений громкоговорителей группы связанных положений громкоговорителей, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, если в

λ и μ удовлетворяют условиям

λ≥0,

μ≥0,

λ+μ≤1,

где λ - первое действительное число, где μ - второе действительное число,

где a - первый вектор, имеющий две первые составляющие вектора, где а указывает первое положение громкоговорителя, где первая одна из указанных двух первых составляющих вектора указывает первое значение координаты первого положения громкоговорителя в двумерной системе координат и где вторая одна из указанных двух первых составляющих вектора указывает второе значение координаты первого положения громкоговорителя в двумерной системе координат,

где b - второй вектор, имеющий две вторые составляющие вектора, где b указывает второе положение громкоговорителя, где первая одна из указанных двух вторых составляющих вектора указывает первое значение координаты второго положения громкоговорителя в двумерной системе координат и где вторая одна из указанных двух вторых составляющих вектора указывает второе значение координаты второго положения громкоговорителя в двумерной системе координат,

где с - третий вектор, имеющий две третьи составляющие вектора, где с указывает третье положение громкоговорителя, где первая одна из указанных двух третьих составляющих вектора указывает первое значение координаты третьего положения громкоговорителя в двумерной системе координат и где вторая одна из указанных двух третьих составляющих вектора указывает второе значение координаты третьего положения громкоговорителя в двумерной системе координат,

где р - четвертый вектор, имеющий две четвертые составляющие вектора, где р указывает положение панорамирования, где первая одна из указанных двух четвертых составляющих вектора указывает первое значение координаты положения панорамирования в двумерной системе координат и где вторая одна из указанных двух четвертых составляющих вектора указывает второе значение координаты положения панорамирования в двумерной системе координат.

37. Устройство по п. 35, причем определитель (110) 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 первого расстояния, являющегося кратчайшим расстоянием между положением панорамирования и первой прямой линией через два других положения громкоговорителей группы связанных сигналов громкоговорителей, и в зависимости от второго расстояния, являющегося кратчайшим расстоянием между положением громкоговорителя, связанным с упомянутым звуковым выходным сигналом, и второй прямой линией через положение панорамирования, причем упомянутая вторая прямая линия параллельна упомянутой первой прямой линии.

38. Устройство по п. 35,

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью вычисления - для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов - коэффициента усиления панорамирования в зависимости от отношения первого расстояния и суммы первого расстояния и второго расстояния,

причем первое расстояние означает кратчайшее расстояние между положением панорамирования и первой прямой линией через два других положения громкоговорителей группы связанных сигналов громкоговорителей, и

причем второе расстояние означает кратчайшее расстояние между положением громкоговорителя, связанным с упомянутым звуковым выходным сигналом, и второй прямой линией через положение панорамирования, причем упомянутая вторая прямая линия параллельна упомянутой первой прямой линии.

39. Устройство по п. 36,

причем для каждого из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения упомянутого коэффициента усиления панорамирования в соответствии с формулой

,

где - упомянутый коэффициент усиления панорамирования,

где n - пятый вектор, определяемый в соответствии с

,

где n' - шестой вектор, определяемый в соответствии с

,

где означает первое значение координаты положения громкоговорителя, назначаемое второму звуковому выходному сигналу,

где означает второе значение координаты положения громкоговорителя, назначаемое второму звуковому выходному сигналу,

где означает первое значение координаты положения громкоговорителя, назначаемое третьему звуковому выходному сигналу, и

где означает второе значение координаты положения громкоговорителя, назначаемое третьему звуковому выходному сигналу.

40. Устройство по п. 28,

причем звуковой входной сигнал содержит множество звуковых входных выборок, и

причем 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 коэффициент усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала для получения одной или более звуковых выходных выборок звукового выходного сигнала.

41. Устройство по п. 28,

причем звуковой входной сигнал содержит множество звуковых входных выборок, и

причем 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.

42. Устройство по п. 28,

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для первого момента времени в качестве первого зависимого от времени коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, и

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения дополнительного коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для другого второго момента времени в качестве второго зависимого от времени коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, причем упомянутый второй зависимый от времени коэффициент усиления панорамирования отличается от первого зависимого от времени коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала.

43. Устройство по п. 28,

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для первой частоты в качестве частотно-зависимого коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, и

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения дополнительного коэффициента усиления панорамирования для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов для другой второй частоты в качестве второго частотно-зависимого коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, причем упомянутый второй частотно-зависимый коэффициент усиления панорамирования отличается от первого частотно-зависимого коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала.

44. Устройство по п. 28,

причем звуковой входной сигнал представляет собой первый звуковой входной сигнал, при котором положение панорамирования представляет собой первое положение панорамирования, при котором группа связанных положений громкоговорителей для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов представляет собой первую группу связанных положений громкоговорителей для упомянутого звукового выходного сигнала, и при котором коэффициент усиления панорамирования представляет собой первый зависимый от входного сигнала коэффициент усиления панорамирования,

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения - для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов - одной или более дополнительных групп связанных выходных сигналов, связанных с упомянутым звуковым выходным сигналом, причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью определения каждой дополнительной группы из указанных одной или более дополнительных групп в зависимости от положения громкоговорителя каждого из четырех или более звуковых выходных сигналов и в зависимости от дополнительного положения панорамирования таким образом, чтобы дополнительная группа связанных положений громкоговорителей содержала упомянутый звуковой выходной сигнал и по меньшей мере два дополнительных звуковых выходных сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, причем по меньшей мере один из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов не входит в упомянутую дополнительную группу связанных положений громкоговорителей,

причем определитель (110) коэффициента усиления панорамирования выполнен с возможностью вычисления - для каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов - одного или более дополнительных зависимых от входного сигнала коэффициентов усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала в зависимости от дополнительного положения панорамирования и в зависимости от положения громкоговорителя каждого связанного выходного сигнала одной из указанных одной или более дополнительных групп связанных выходных сигналов, и

причем процессор (120) сигналов выполнен с возможностью генерирования каждого звукового выходного сигнала из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов в зависимости от первого зависимого от входного сигнала коэффициента усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, в зависимости от указанных одного или более дополнительных зависимых от входного сигнала коэффициентов усиления панорамирования для упомянутого звукового выходного сигнала, в зависимости от звукового входного сигнала и в зависимости от указанных одного или более дополнительных звуковых входных сигналов.

45. Способ генерирования четырех или более звуковых выходных сигналов, отличающийся тем, что каждое положение громкоговорителя из четырех или более положений громкоговорителей связано ровно с одним из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов, и отличающийся тем, что каждый из указанных четырех или более звуковых выходных сигналов связан ровно с одним из указанных четырех или более положений громкоговорителей, причем 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,

причем 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.

46. Машиночитаемый носитель, содержащий компьютерную программу для реализации способа по п. 45 при исполнении на компьютере или процессоре сигналов.