BRPI0823033B1

BRPI0823033B1 - aparelho para gerar um sinal de áudio multi-canal

Info

Publication number: BRPI0823033B1
Application number: BRPI0823033-1A
Authority: BR
Inventors: Andreas Walther; Oliver Hellmuth; Falko Ridderbush; Christian Stöcklmeier
Original assignee: Fraunhofer-Gesellschaft Zür Förderung Der Angewandten Forschung E.V
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2020-12-29
Also published as: RU2498526C2; WO2010066271A1; JP5237463B2; WO2010066271A8; ES2875416T3; US8781133B2; CN102246543A; MX2011006186A; RU2011126333A; KR101271972B1; US20110261967A1; BRPI0823033A2; JP2012511845A; CA2746507C; CN102246543B; EP2359608B1; EP2359608A1; AU2008365129A1; CA2746507A1; KR20110102446A

Abstract

APARELHO PARA GERAR UM SINAL DE ÁUDIO MULTICANAL Um aparelho (100) para gerar um sinal de audio multi-canal (142) baseado em um sinal de áudio de entrada (102) compreende um meio de upmixagem de sinal principal (110), um seletor de seção (120), um meio de upmixagem de sinal de seção (110) e um combinador (140). O meio de upmixagem de sinal principal (110) é configurado para prover um sinal de áudio multicanal (112) baseado no sinal de áudio de entrada (102). O seletor de seção (120) é configurado para selecionar ou não selecionar uma seção do sinal de áudio de entrada (102) baseado em uma análise do sinal de áudio de entrada (102). A seção sele-cionada do sinal de audio de entrada (102), uma seção selecionada processada do sinal de áudio de entrada (102) ou um sinal de referência associado à seção selecionada do sinal de áudio de entrada (102) é provida como sinal de seção (122). O meio de upmi-xagem de sinal de seção (130) é configurado para prover um sinal upmix de seção (132) baseado no sinal de seção (122) e o combinador (140) é configurado para superpor o sinal de áudio multi-canal principal (112) e o sinal upmix de seção (132) para obter o sinal de áudio multi-canal (142).

Description

DESCRIÇÃO

Concretizações de acordo com a invenção, referem-se a um aparelho e a um método para gerar um sinal de áudio multi- canal baseado em um sinal de áudio de entrada.

Algumas concretizações, de acordo com a invenção, referem-se a um processamento de sinal de áudio, especialmente referem-se a conceitos para gerar sinais multi-canal, não sendo 10 transmitido um sinal próprio para cada alto-falante.

Quando um sinal com canais de áudio N é reproduzido por um sistema de áudio com canais de reprodução M (M>N)", por exemplo, existem as -seguintes possibilidades 1) apenas uma parte dos alto-falantes 15 .disponíveis é usada 2) um sinal é gerado, o qual faz uso do sistema de reprodução disponível completo.

A segunda possibilidade é a solução preferida e também chamada upmix no texto a seguir.

No contexto de upmixagem, existem dois diferentes tipos de métodos para gerar um sinal multi-canal. Por exemplo, um sinal multi-canal existente é resumido a um número menor de canais a fim de regenerar o sinal original no receptor com base em dados adicionais. Esse método é também chamado de upmix dirigido.

A outra possibilidade é o assim chamado métodoupmix cego. Este refere-se a uma extensão multi-canal sem prévio conhecimento. Não existe dado adicional que controla o processo. Também não existe impressão de som original ou impressão de som de referência, que precise ser reproduzida ou alcançada pelo upmix cego.

Por esse motivo, existem diferentes métodos para executar um upmix cego.

Um método possivel é conhecido como conceito deambiência direta. Neste caso, fontes sonoras diretas são preferivelmente reproduzidas por três canais frontais (porexemplo, para um assim-chamado sistema de home cinema 5.1), de forma que as fontes sonoras diretas são ouvidas por um ouvinte nas 10 mesmas posições como na versão de dois canais original (por exemplo, quando o sinal de entrada é um sinal estéreo). A Fig. 2 mostra uma ilustração esquemática de uma reprodução de sinal de áudio 200 para um sistema de dois-canais. É apresentada uma versão de dois-canais original, por exemplo, com três foates_s.on.oras diretas Sl, S2, S3,___240. O sinal de áudio é’reproduzido ~’pãra um ouvinte 210 através de um ã Ltd-falante” esquerdo 220 e um alto-falante direito 230 e compreende porções dé_ sinal das três fontes sonoras diretas e uma porção de ambiência 250 indicada pela área circundada. Isso é, por exemplo, uma 20 reprodução estéreo de dois-canais padrão (3 fontes e ambiência). A Fig. 3 mostra uma ilustração esquemática de uma reprodução de sinal de áudio 300 de um upmix cego de acordo com o conceito de . ambiência direta. Cinco alto-falantes (central 310, frontal esquerdo 320, frontal direito 330, posterior esquerdo 340 25 e posterior direito 350) são mostrados para a reprodução de um sinal de áudio multi-canal.Fontes sonoras diretas 240 são reproduzidas pelostrês alto-falantes 310, 320, 330 na frente. Porções de ambiência 250 contidas na trilha de áudio são reproduzidas pelos canais frontais e pelos canais surround a fim de envolver um ouvinte 210.

Porções de ambiência são porções do sinal, que 5 não podem ser atribuidas a uma única fonte, mas são atribuídas a uma combinação de todos os componentes sonoros, que criam uma impressão do ambiente audivel.Porções de ambiência podem compreender, por exemplo, reflexões ambiente e reverberações ambiente, mas também sons da audiência, por exemplo aplausos, sons 10 naturais, por exemplo chuva ou efeitos sonoros artificiais, por exemplo som de crepitação vinil.

Um outro conceito possivel é muitas vezes mencionado como conceito in-the-band (na banda). A Fig. 4 mostra uma ilustração esquemática de uma reprodução de sinal de áudio 400 15 de acordo com o conceito "in-the-band". O arranjo dos alto- falantes corresponde ao arranjo dos alto-falantes na Fig. 3. Porém, cada tipo de som, por exemplo, fontes sonoras diretas- e sons tipo-ambiência são posições em torno do ouvinte.

Como todos os sinais de saida são gerados a 20 partir do mesmo sinal de entrada, os sinais de saida também devem ser decorrelacionados. Para tanto, muitos métodos ocnhecidos podem ser usados, como por exemplo, atraso temporal ou o uso de um filtro passa-todas. Os métodos simples mencionados muitas vezes, . além dos efeitos de decorrelação, também apresentam desvantagens 25 de interferência .

Por exemplo, uma desvantagem é que quase todos os métodos de correlação distorcem a estrutura temporal dos sinais de entrada, de forma que estruturas transientes perdem seu caráter transiente. Isso faz com que um sinal de ambiência tipo-aplauso possa alcançar apenas um efeito de envolvimento, mas não de imersão.

Tipos de sinal especiais, tais como aplausos ou chuva, tomam uma posição excepcional entre os sinais deambiência. Eles são sinais de ambiência, que não dãonecessariamente uma impressão ambiente. Eles criam de preferência uma sensação de envolvimento pelo grande número de superposições temporais e espaciais de porções únicas, que compreendem seupróprio caráter sonoro direto, como por exemplo estampidos isolados ou gotas de chuva isoladas. Através da superposição, o sinal total resultante recebe sobretudo as mesmas propriedades estatísticas tal como no caso de reverberação ambiente.

Especialmente esses tipos de sinais são dificeis de.Jtratar com_um método upmix .(.por- upmix dirigido assim como-por upmix cego) . Também, eles muitas vezes levam a um upmix falhõ^ porexemplo, muitas vezes pode ser ouvido um efeito semelhante a um filtro pente.

Métodos de upmix cego conhecidos, que criam as porções de sinal para os canais posteriores, de forma que estes artefatos não ocorram, geram uma impressão Sonora, que é limitada a uma impressão, por exemplo, onde os ruidos de aplausos de audiência na ..frente do.__ouvinte .e os canais, surround geram apenas uma impressão do ambiente no qual os aplausos ocorrem (ambiência de envolvimento). Mas especialmente nessas ambiências, deseja-se ser uma parte da audiência batendo palmas ou de ficar na chuva (ambiência imersiva). Para tanto, todas as porções (similares ao conceito de "in-the-band") devem ser distribuídas em volta do ouvinte, mas sem quaisquer medidas isso levaria mais uma vez a uma impressão sonora com artefatos. Em "A. Wagner, A. Walther, F. Melchior, M.Strauβ; "Generation of Highly Immersive Atmospheres for Wave Field 5 Synthesis Reproduction"; apresentado na AES 116a Convenção, em Berlim, 2004" é descrito um método de como uma ambiência imersiva pode ser gerada para uma sintese de campo de ondas. Para isso, um ouvinte é rodeado por um campo sonoro envolvente, decorrelacionado em 360°, que confere uma impressão do ambiente acústico 10 representado. Para atingir um efeito de imersão, são adicionadas as assim chamadas fontes com foco dirigido. Uma fonte com foco dirigido é uma fonte Sonora pontual, que é perceptível como uma fonte única e representa sons únicos característicos do 15 campo sonoro envolvente. - • De ’acordo ” com "a publicação,fonts únicas""(partículas sonoras) precisam estar disponíveis para cada ambiência em grandes quantidades e ou podem ser sons separadamente gravados ou sons artificiais gerados por um sintetizador. 20 Esse método orientado ao objeto apresenta adesvantagem de que diferentes sinais de áudio para cada tipo de ambiência devem estar prontamente disponíveis. Por um lado, os sinais de ambiência envolventes como trilhas de . sinais decorrelacionados, por outro, as fontes sonoras individuais como 25 arquivos de áudio separados. Uma alternativa mencionada é para gerar (por exemplo com um software de sintetizador) tais sinais para cada tipo de ambiência (se for conhecido) artificialmente, que inclui o risco de eles não serem adequados à ambiência reproduzida. Adicionalmente, para uma geração desse tipo, por exemplo, é necessário um modelo matemático de sons de particula e uma grande quantidade de tempo de cálculo. Em geral, o esforço para uma sintese de campo de ondas é muito elevado. Em "Gerard Hotho; Steven van de Par; JeroenBreebart; "Multichannel Coding of Applause Signals"; Research Article", é descrito um método para a codificação multi-canal de sinais de aplauso, que inclui especialmente um método para a decorrelação de ambiências aleatórias (chamadas de: aplausos, 10 chuva, crepitação).

Neste caso, é mencionado que um codificador frequência-seletivo torna ruim a qualidade dos sinais e portanto é apresentado apenas um codificador baseado no dominio de tempo.

Nesse contexto, poderia ser feita apenas uma decorrelação, que significa basicamente que todos os sinais soam• igual (ou Cõmo ha entrada) r Um método-- de decorrelação éintroduzido através do‘ qual seria bem sucedida uma reprodução de um som de referência.

Em um pedido de patente europeu anteriormente 20 não-pré-publicado número EP 08018793, é apresentado um método que decompõe um sinal tipo-aplauso em um som de primeiro plano e em um som de fundo. É feita referência também a "A. Wagner, A. Walther, F. -Melchior, M. StrauB; ./"Generation ,_o_f Highly ..Jmmersive

Atmospheres for Wave Field Synthesis Reproduction"; apresentado na 25 AES 116a Convenção, Berlim, 2004". Uma ambiência envolvente é separada dos sons individuais perceptíveis, dos quais a ambiência é composta, e em seguida essas duas partes podem ser tratadas separadamente entre si.

No pedido de patente não-prépublicado referido é descrito um método que inclui uma concretização (modo dirigido) que tenta reproduzir a ambiência original. A principio, os sons de fundo (diferentes dos sons de primeiro plano) são apenas 5 decorrelacionados e os sons de primeiro plano são apenas colocados em diferentes tempos em diferentes posições. Pode-se dizer que isso refere-se apenas a um método de decorrelação.

O sinal total é decomposto em um de primeiro plano e um de fundo. Presume-se que apenas uma reprodução comum 10 das partes separadas soaria bem novamente, mas elas próprias podem compreender artefatos.

Outros métodos upmix conhecidos também são descritos por exemplo em "Roy Irwan and Ronaldus Aarts, "Multi- Channel Audio Converter", International Publication Number: WO 02/0528 96 A2", em "Carlos Avendano and.. Jean-Marc. Jot, "StreamSegregation “For Stereo" Signals"/ Pub. NoT~US 20077CTCT41592 Af"7 em "David Griesinger, "Multichannel Active Matrix Encoder And Decoder With Maximum Lateral Separation", Patente número US005870480A" e em "Jan Petersen, "Multi-Channel Sound Reproduction System ForStereophonic Signals", publicação internacional número WO 01/62045 Al", que não faz diferenciação entre diferentes sinais de entrada.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É objeto da presente invenção prover um aparelho para gerar um sinal de áudio multi-canal, que permita uma 25 flexibilidade e qualidade de som melhoradas.

Esse objeto é solucionado através de um aparelho, de acordo com a reivindicação 1 e de um método de acordo com a reivindicação 12.

Uma concretização da invenção provê um aparelho para gerar um sinal de áudio multi-canal baseado em um sinal de áudio de entrada. O aparelho compreende um meio de upmixagem de sinal principal,um seletor de seção, um meio de upmixagem de sinal de seção e um combinador. O meio de upmixagem de sinal principal é configurado para prover um sinal de áudio multi-canal principal com base no sinal de áudio de entrada. O seletor de seção é configurado para selecionar ou não selecionar uma seção do sinal de áudio de entrada com base em uma análise do sinal de áudio de entrada. A seção selecionada do sinal de áudio de entrada, um seção selecionada processada’ do sinal de áudio de entrada ou um sinal de referência associado à seção selecionada do sinal de áudio de entrada é provida como um sinalde seção. - — - - - “ O meio' de upmixagem de sinal de seção éconfigurado para prover um sinal upmix de seção com base em um sinal de seção, e o combinador é configurado para superpor o sinal de áudio multi-canal principal e o canal upmix de seção a fim de obter o sinal de áudio multi-canal.

Concretizações, de acordo com a presente invenção , são baseadas na idéia central de que o sinal de áudio multi- canal principal gerado pelo meio de upmixagem de sinal principal é atualizado por um sinal de áudio adicional em termos do sinal upmix de seção.Esse sinal de áudio adicional é baseado em uma seleção de uma seção do sinal de áudio de entrada. O sinal de áudio multi-canal pode ser influenciado de forma bastante flexivel através do seletor de seção e do meio de upmixagem de sinal de seção.

Devido à flexibilidade melhorada e mediante o uso de uma seleção inteligente do sinal de seção e uma regra de upmixagem do sinal de seção adequada, a qualidade de som é melhorada.

Como o sinal de áudio multi-canal é um sinal artificial de qualquer forma, pois é gerado com base no sinal de áudio de entrada com menos canais do que o sinal de áudio multi- canal, e não provê a impressão sonora original, a qualidade de som do sinal de áudio multi-canal pode ser melhorada para receber um sinal, que possa gerar uma impressão sonora o mais idêntica possivel à impressão sonora original através de um uso flexivel do seletor de seção e do meio de upmixagem do sinal de seção.

O meio de upmixagem de sinal principal pode gerar -um sinal de áudio multi-canal. que-já soe bem, que é—melhorado- pela superposição com o upmix do sinal de seção.

Artefatos, gerados, por exemplo, pela separação do sinal de áudio de entrada em um sinal de primeiro plano e um sinal de fundo, podem ser evitados.

Em algumas concretizações, de acordo com a invenção, o sinal de seção selecionado é armazenado e usado diversas vezes para upmixagem e superposição a fim de obter um sinal de áudio multi-canal melhorado. Desse modo, o número de sinais de seção no sinal de áudio multi-canal pode ser variado. Por exemplo, o sinal de seção corresponde a uma gota de chuva individual batendo no chão. Assim, a densidade das gotas de chuva audiveis individuais em um banho de chuva pode ser variada.

Em algumas outras concretizações de acordo com a invenção, o sinal de áudio de entrada é analisado a fim de identificar a seção do sinal de áudio de entrada. Por exemplo, um sinal de ambiência especifico, como aplausos e chuva, pode ser identificado, e dentro desses sinais, pode ser isolado o estalo 5 individual ou gota de chuva.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Concretizações, de acordo com a invenção, serão aseguir detalhadas com relação aos desenhos anexos, onde: A Fig. 1 mostra um diagrama em bloco de um 10 aparelho para gerar um sinal de áudio multi-canal; A Fig. 2 é uma ilustração esquemática de uma reprodução de sinal de áudio de um sistema de dois canais; A -Fig. - 3 mostra ‘uma ilustração esquemática de uma reprodução de sinal de áudio de um upmix cego de acordo com o 15 conceito de ambiência direta; A Fig. 4 é uma ilustração esquemática de uma reprodução de sinal de áudio de um upmix cego de acordo com o conceito "in-the-band"; A Fig. 5 é uma ilustração esquemática de uma reprodução de sinal de áudio de um sinal tipo-aplauso compreendendo uma pluralidade de fontes individuais; A Fig. 6 é uma ilustração esquemática de uma influência dos parâmetros de áudio para uma reprodução de sinal de áudio; A Fig. 7 é uma ilustração esquemática de umainfluência dos parâmetros de distribuição para uma reprodução de sinal de áudio; A Fig. 8 é um diagrama em bloco de um aparelho para gerar um sinal de áudio multi-canal; A Fig. 9 é um diagrama em bloco de um aparelho para gerar um sinal de áudio multi-canal; e A Fig. 10 é um fluxograma de um método para gerar 5 um sinal de áudio multi-canal.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Para fins de simplificação, a maior parte das concretizações abaixo mencionam ou mostram um sinal de áudio de entrada com dois canais (N=2) e um sinal de áudio multi-canal 10 gerado com cinco canais (M=5) . Isso corresponde ao caso comum em que a midia de dois canais (CDs) deve ser reproduzida por um sistema de cinco canais (muitas vezes o assim chamado sistema home - cinema- '5*. I7 onde. 1 representa um canal de efeito com largura de banda reduzida). Porém, os conceitos descritos são facilmente 15 transferíveis a quaisquer números .de .canais, ou. reproduções - - - - orientadas ao objeto, para um versado na técnica.

A Fig. 1 mostra um diagrama em bloco de um aparelho 100 para gerar um sinal de áudio multi-canal 142 baseado em um sinal de áudio de entrada 102, de acordo com uma 20 concretização da invenção. O aparelho 100 compreende um meio de upmixagem de sinal principal 110, um seletor de seção 120, um meio de upmixagem de sinal de seção 130 e um combinador 140. O meio de upmixagem de sinal principal 110 é conectado ao combinador 140, o seletor de seção 120 é conectado ao meio de upmixagem de sinal de 25 seção 130 e o meio de upmixagem de sinal de seção 130 também é conectado ao combinador 140. O meio de upmixagem de sinal principal 110 é configurado para prover um sinal de áudio multi-canal prinicipal 112 baseado no sinal de áudio de entrada 102. O seletor de seção 120 é configurado para selecionar ou não selecionar uma seção do sinal de áudio de entrada 102 baseado em uma análise do sinal de áudio de entrada 102. A seção selecionada do sinal de áudio de entrada 102, uma seção selecionada processada do sinal de áudio de entrada 102 ou um sinal de referência associado à seção selecionada do sinal de áudio de entrada 102 é provido como sinal de seção 122. O meio de upmixagem de sinal de seção 130 é configurado para prover um sinal upmix de seção 132 baseado no sinal de seção 122. O combinador 140 é configurado para superpor o sinal de áudio multi-canal principal 112 e o sinal de upmixagem de seção 132 a fim de obter o sinal de áudio multi-canal 142.

Por exemplo, uma seção representativa do sinal de - -áudio de entrada para uma ambiência especifica, tipo aplauso ou chuva, é selecionada com base em uma análise do sinal de áudio de entrada. Essa seção selecionada 122 pode ser processada ou substituída por um sinal de referência. A seção selecionada 122, a seção selecionada processada ou o sinal de referência é em seguida upmixado e superposto ao sinal de áudio multi-canal principal 112 paraobter um sinal deáudio multi-canal melhorado 142.

Portanto, é possivel adicionar, por exemplo, um sinal transiente em termos de um sinal upmix de seção 132 ao sinal de áudio multi-canal principal 112. O upmix de sinal de seção e a superposição podem ser feitos de tal modo que o sinal de áudio multi-canal 142 possa gerar uma ambiência imersiva para um ouvinte e portanto um sinal de áudio multi-canal melhorado. O meio de upmixagem de sinal principal 110 pode operar a principio, de acordo com qualquer método upmix. Para obter uma impressão Sonora similar a uma ambiência homogênea, na 5 distância de audição entre os alto-falantes frontais e os alto- falantes surround, todos os siais de alto-falante e especialmente o som frontal com relação ao som surround devem ser decorrelacionados. Durante um upmix cego, por exemplo, apenas os sinas de entrada N estão disponíveis, dos quais os novos sinais de 10 saida com outras propriedades devem ser gerados pela importância das porções individuais dos sinais. Desse modo, por exemplo, as fontes sonoras diretas podem ser enfatizadas por atenuação da porção de ambiência ou ao contrário.

Presume-se normalmente que um efeito upmix comum 15 gere uma impressão sonora envolvente para sinais tipo-aplauso.-- O seletor de seção 120 também pode ser chamado de separador de partícula e ao selecionar uma seção do sinal de entrada, também pode ser descrito por uma separação de uma partícula. O seletor de seção 120 seleciona, por exemplo pordesligamento, uma seção do sinal de entrada (que também é chamado partícula ou fragmento sonoro), que é típico ou característico para o sinal de entrada. Isso pode ser feito de diferentes modos.

Por exemplo, uma seção curta da forma de onda 25 (representação de dominio de tempo) do sinal de entrada pode ser desligada.

Uma alternativa pode ser uma seleção, opcionalmente um processamento e uma retransformação de blocos individuais ou um grupo de blocos do dominio de frequência para o dominio de tempo.

Uma outra alternativa é marcar os blocos no dominio de tempo e/ou domininio de frequência, que sãoespecialmente tratados no seguinte processamento e adicionados ao sinal total novamente um pouco antes da retransformação. Por exemplo, uma seção temporal do sinal deáudio de entrada pode ser selecionada e dividida emu ma pluralidade de bandas de freuência, por exemplo por um banco de filtro. Um ou mais das diferentesbandas de frequência podem ser processadas e depois, se necessário, retransformadas e, por exemplo, superpostas à seção selecionada não processada do sinal de áudio de entrada. Ao processar a seção selecionada do sinal de áudio de entrada, a qualidade da partícula sonora (seçãoelecionada) pode ser melhorada. Por exemplo, -o ruído de-palmas- de 5— um ouvinte de uma audiência pode ser isolado pelo processamento da seção selecionada. O ruido de palmas isolado pode ser modificado para gerar, por exemplo, um ruido de palmas com melhor sonoridade ou vários ruidos de palmas com sonoridade levemente diferente. Uma outra alternativa pode ser substituir a seçãoselecionada por um sinal de referência. Por exemplo, a seção selecionada contém um ruido de palmas de um ouvinte de uma audiência e é substituído por um sinal de referência contendo um ruido de palmas perfeito. O combinador 140, por exemplo, adiciona uma ouvárias partículas separadas presentes em um ou mais sinais upmix de seção ao sinal de áudio multi-canal (também chamado upmix padrão). O sinal de áudio multi-canal principal e o sinal upmix de seção podem, por exemplo, ser diretamente adicionados ou ser adicionados com amplitudes e/ou fases adaptadas. A Fig. 5 mostra uma ilustração esquemática de uma reprodução de sinal de áudio 500 de ' um sinal tipo-aplausocompreendendo uma pluralidade de fontes individuais. Esta concretização mostra um sistema de dois canais com um alto-falante esquerdo 220 e um alto-falante direito 230 e uma pluralidade de fontes individuais 510, que corresponde às particulas, que devem ser separadas, distribuídas entre os dois alto-falantes, sendo que 10 a posição entre os dois alto-falantes depende da porção do sinal reproduzido pelo alto-falante esquerdo e pelo alto-falante direito. O meio de upmixagem de- -sinal _ de, seção 130 pode gerar um sinal upmix de seção 132, que contém, por exemplo, uma ou 15 mais particulas sonoras. Esse processo de upmixagem pode- ser baseado em um parâmetro de posição, sendo que o parâmetro' de posição, por exemplo, indica em qual posição um ouvinte ouvirá uma particulas especifica. O parâmetro de posição pode ser determinado através de informação de posição presente pelo sinal de áudio de 20 entrada ou pode ser gerado randomicamente, por exemplo, por um gerador de posição randômico.

As porções de sinal de uma particula nos diferentes canais do sinal de áudio multi-canal podem ser determinadas por um método de panorama por amplitude, por exemplo, 25 baseado em um parâmetro de posição da particula.

A Fig. 6 mostra uma ilustração esquemática 600 de uma influência do parâmetro de posição para uma reprodução de sinal de áudio. A figura mostra cinco alto-falantes que correspondem a um sinal de áudio de cinco canais. Neste exemplo, os alto-falantes ficam dispostos em uma circunferência 610 de um circulo.

Quando um sinal de uma particula Sonora é enviado ao alto-falante, uma posição virtual na qual um ouvinte deve ouvir essa particula sonora especifica depende da porção da porção do sinal enviado a cada alto-falante. Por exemplo, quando o sinal é apenas enviado a um alto-falante, um ouvinte deve pensar que a fonte sonora está localizada neste alto-falante especifico. Este caso é mostrado para a particula 630 localizada no alto-falante 320 esquerdo frontal. Se o sinal for compartilhado entre dois alto-falantes, uma posição virtual da particula sonora deve ficar localizada entre esses dois’ alto-falantes.Isso _émostrado por partículas 640 e 650. Um sinal aproximadamente igual distribuído5 entre os cinco alto-falantes deve surgir aproximadamente no centro do arranjo de alto-falantes, ilustrado pelo número de referência’ 660. Desse modo, a posição virtual de uma particula Sonorapode ficar localizada em qualquer ponto (por exemplo conforme ilustrado pelo número de referência 670 e 680) dentro da área demarcada pela linha 620 entre cada dois alto-falantes vizinhos.

Um sinal de seção ou particula pode ser - _ adicionado em posições aleatórias e/ou tempos randômicos. O meiode upmixagem de sinal de seção 130 também pode ser chamado de meio de upmixagem de particula.

Essa adição pode depender do tipo de ambiência(aplauso, chuva ou outras) em posições estáticas, em determinadas trajetórias, ou em posições completamente aleatórias, cada uma com tempos estabelecidos possivelmente randomicamente.

Algumas concretizações de acordo com a invenção compreendem uma memória de sinal de seção (ou memória intermediárias ou memória de buffer) . Essa memória pode armazenar particulas separadas individuais ou sinais de seção, sinais de 5 seção processados ou sinais de referência que podem ser várias vezes. Para trocar ou variar o som das particulas sonoras extraidas, pode ser usado um filtro ou etapas de processo de alta qualidade, como por exemplo o método formador de transiente descrito em "M. Goodwin, C. Avendano, "Frequency-domain algorithms 10 for áudio signal enhancement based on transient modification",Journal of the Áudio Engineering Society 54 (2006) No. 9, 827-840".

Em algumas concretizações, - de _ acordo com a ’ = ~ invenção, a adição do sinal upmix de seção ao sinal de áudiomulti-CãnaT principal, também chamada de adição de particulas ao * upmix padrão, pode ser controlada por parâmetros como um parâmetrode densidade e/ou um parâmetro de dispersão. O parâmetro de densidade, por exemplo, indica quantos sons individuais ou particulas (por tempo) são adicionados ao sinal de áudio multi-canal (upmix padrão) . Essas particulas podem corresponder a diferentes seções selecionadas do sinal de - - áudio _ de entrada ou uma particula separada armazenada em umamemória e usada várias vezes. . O parâmetro de dispersão, por exemplo, determina em qual area do som causada pelo sinal de áudio multi-canal (som upmix) , as particulas devem ser adicionadas ao sinal de áudio multi-canal principal (upmix padrão). A Fig. 7 mostra uma ilustração esquemática 700 de uma influência do parâmetro de dispersão a uma reprodução de sinal de áudio. Na Fig. 7, a influência do parâmetro de dispersão éindicada pela linha tracejada 710. Por exemplo, para algumas impressões sonoras pode ser desejável que as partículas sejam5 apenas adicionadas na frente de um ouvinte 210, e para outras impressões sonoras pode ser melhor dispersar as partículas por toda a área ou somente no lado de trás. O parâmetro de dispersão, por exemplo, pode influenciar uma geração aleatória de um parâmetro de posição para cada uma das inúmeras partículas. No exemplo ilustrado na Fig. 7, a probabilidade de uma posição de uma partícula na frente do ouvinte é maior do que atrás do ouvinte.

A densidade e/ou dispersão dat ambiência pode variar através de parâmetros, por exemplo, independentemente da 15 densidade e da dispersão, dp sinal de áudio de entrada. - A Fig. 7 mostra um exemplo de um upmix dos sinaisapresentados na figura 5 mediante aplicação do conceito descrito.

Em algumas concretizações, de acordo com a invenção, partículas separadas são reproduzidas somente por um 20 alto-falante individual a fim de evitar um efeito de duplicação, por exemplo se for usado um atraso entre diferentes alto-falantes.

Algumas concretizações, de acordo com a invenção compreendem um analisador, também chamado de bloco de classificação, configurado para executar a análise do sinal de 25 áudio de entrada a fim de identificar a seção do sinal de áudio deentrada a ser selecionado. O analisador pode ser uma parte do seletor de seção ou um bloco separado independente. aparelho 800 para gerar um sinal de áudio multi-canal 142 baseado em um sinal de áudio de entrada 102, de acordo com uma concretização da invenção. Neste caso, o analisador 810 émostrado como bloco separado. - . . . O analisador 810 pode ser configurado paraidentificar uma seção a ser selecionada com base em um parâmetro de identificação presente no sinal de áudio de entrada, uma comparação do sinal de áudio de entrada com um sinal de referência, uma análise de freqüência do sinal de áudio de entrada ou um método similar. Por exemplo, desse modo um sinal tipo- ambiência no sinal de áudio de entrada pode ser identificado. Um exemplo pode ser um detector de aplauso ou um detector de chuva. ’ O analisador- 810 ou-unidade de classificação pode decidir se o sinal de áudio de entrada ou uma seção do sinal deáudio de entrada pode ser processado no modo descrito. Dependendo dos resultados da análise ou da classificação, valores de parâmetro de outros blocos, for exemplo, o meio de upmixagem de sinal principal, o seletor de seção, o meio de upmixagem de sinal de seção ou o combinador, podem ser modificados. Por exemplo, o analisador informa o selector deseção através de um parâmetro (análise) qual seção do sinal de audio de entrada deverá ser selecionada ou informa ao meio de upmixagem de sinal principal para aténuár a - seção a ser selecionada no sinal de áudio multi-canal principal. O combinador 140 mostra neste caso uma conexãodireta entre a saida do meio de upmixagem de sinal principal 110 e a saida do meio de upmixagem de sinal de seção 130, que pode ser uma possibilidade para combinar o sinal de áudio multi-canal principal e o sinal upmix de seção. Uma alternativa pode ser uma amplitude e/ou ajuste de fase do sinal de áudio multi-canal principal e ou sinal upmix de seção.

Algumas concretizações, de acordo com a invenção, 5 compreendem um controlador configurado para desativar o seletor de seção, o meio de upmixagem de sinal de seção ou o combinador. Através da comutação dessas três unidades a partir de um estado ativado para um estado desativado, a superposição do sinal de áudio multi-canal principal e o sinal upmix de seção é impedida. Portanto, o sinal de audio multi-canal é basicamente igual (por exemplo, exceto aplitude e diferenças de fase) ao sinal de áudio multi-canal principal.É possivel uma -alternativa.em que o controlador é configurado para comutar continuamente entre um estado totalmente 15 -ativado e um ,estado desativado do seletor de seção, do meio de upmixagem de sinal de seção e do combinador. Isso dá á possibilidade de um desvanecimento continuo entre duas diferentes atmosferas a fim de obter uma impressão sonora envolvente ou imersiva. O controlador pode ser controlado por umparâmetro de controle presente no sinal de áudio de entrada ou controlado por uma interface de usuário. Isso pode possibilitar a um produtor (através de um parâmetro dê controle presente no sinaL de áudio de entrada) ou a um ouvinte (através de uma interface de 25 usuário) que o mesmo ajuste a impressão sonora de acordo com seu gosto ou instruções. O controlador pode prover uma possibilidade de de desvanecimento continuo de uma impressão sonora envolvente (pode ser o curso pré-definido de ação ou emergência) para uma impressão . sonora imersiva ou de uma impressão sonora imersiva para uma impressão sonora envolvente.

Em algumas concretizações, de acordo com a 5 invenção, seções selecionadas ou particulas, que aparecem no sinal surround, podem ser atenuadas no sinal frontal. Isso pode gerar um efeito de imersão sentido muito discretamente. Uma mudança temporal das particulas comparada com o sinal de entrada e a reutilização de uma particula podem ser então inviáveis. Somente a 10 posição pode ser alterada. •

Em algumas outras concretizações de acordo com a invenção, é gerada basicamente uma impressão Sonora de boa sonoridade'através do meio de -upmixagem.de _sinal principal (upmix padrão) , que representa apenas uma característica e é atualizada 15 pelas particulas separadas. Portanto, pode ser possivel que os mesmos sons de entrada aparecem em uma porção envolvente, decorrelacionada assim como na porção direta imersiva. Isso pode ser possivel pois, por exemplo, não precisa ser reproduzido sinal, já que um novo sinal é gerado de qualquer forma pelo upmix.

Em algumas concretizações da invenção a sequênciatemporal dos elementos individuais do som em primeiro plano pode ser alterada e ser possivel uma transição de uma ambiência envolvente para uma ambiência imersiva. Assim, pode ser usada uma classificação de sinal automática.

A densidade temporal da ambiência, o timbredesejado e a dispersão espacial (no modo dirigido) podem ser estabelecido independentemente do sinal original.

Algumas Concretizações Da Invenção Referem-se A um Meio De Upmixagem De Sinal De Seção Que Utiliza Uma Regra De Upmixagem Diferente De Uma Regra De Upmixagem Do Meio De Upmixagem De Sinal Principal.

A Fig. 9 Mostra Um Diagram Em Bloco De Um 5 Aparelho 900 Para Gerar Um Sinal De Áudio Multi-canal 142 Baseado Em Um Sinal De Áudio De Entrada 102, De Acordo Com Uma Concretização Da Invenção. O Aparelho 900 Corresponde Ao Aparelho Ilustrado Na Fig. 8. Porém, O Analisador 810 (Unidade De Classificação) 10 Neste Exemplo É Parte Do Seletor 120 E Um Parâmetro De Análise 902 É Provido Ao Mio De Upmixagem De Sinal Principal 110 E/Ou Ao Meio De Upmixagem De Sinal De Seção 130. - Adlcionalmente, - Conforme ’ Altefnátivamente Acima Citado, São Apresentados Um Controlador 910, Uma Memória De Sinal De Seção 920 E Um Gerador De Posições Aleatórias _93jz)~ _ _ _ _ ~ _

A memória de sinal de seção 920, neste exemplo, é conectada ao seletor. de seção 120 e é configurada para armazenar um sinal de seção 122 provido pelo seletor de seção 120 e é configurada para prover um sinal de seção armazenado ao seletor de 20 seção 120. Alternativamente, a memória de sinal de seção 920 pode prover um sinal de seção armazenado diretamente para o meio de upmixagem de sinal de seção 130. O gerador de posição aleatória 930 é, por exemplo, conectado ao meio de upmixagem de sinal de seção 130 e 25 configurado para prover um parâmetro de posição aleatória ao meio de upmixagem de sinal de seção 130. Alternativamente, o gerador de posição aleatória 930 pode ser conectado ao seletor de seção 120 e pode prover um parâmetro de posição aleatória quando um sinal de seção 122 for selecionado. O controlador 910, neste exemplo, é controlado pelo parâmetro de controle 912 e é conectado (mostrado no número - de referência 914) ao seletor de seção 120, ao meio de upmixagem 5 de sinal de seção 130 e/ou ao combinador 140. O controlador 910 pode desativar o seletor de seção 120, o meio de upmixagem de sinal de seção 130 e/ou o combinador 140.

Em geral, a invenção descrita pode prover um upmix melhor e com sonoridade mais realista de um sinal de 10 ambiência tipo-aplauso ou de um sinal de ambiência similar com menos artefatos. A Fig. 10 mostra um fluxograma de um método 1000para .gerar um sinal de áudio multi-canal" baseado' em um sinal de áudio de entrada de acordo com uma concretização da invenção. O T5- método 1000 compreende prover 1010 um sinal de aud_iq multi-canal . . _ » - principal, selecionar 1020 ou não selecionar um sinalde áudio de entrada, prover 1030 um sinal upmix de seção e superpor 1040 o sinal de áudio multi-canal principal e o sinal de upmixagem de seção. O sinal de audio multi-canal principal provido ébaseado no sinal de áudio de entrada.

A seleção 1020 de uma seção do sinal de audio de" entrada é baseada emu ma análise do sinal de audio de entrada,sendo que a seção selecionada do sinal de áudio de entrada, uma seção selecionada processado sinal de áudio de entrada ou um sinalde referência associado à seção selecionada do sinal de áudio de entrada é provida como sinal de seção. O sinal upmix de seção provido é baseado no sinal de seção.

Através da superposição 1040 do sinal de audio multi-canal principal e do sinal upmix de seção, é obtido o sinal de áudio multi-canal.

Algumas concretizações, de acordo com a invenção,referem-se a um método que provê a possibilidade de upmixar fontes sonoras tipo-aplauso sem informação adicional (upmix não dirigido) sem os artefatos convencionais. Adicionalmente, o método descrito pode prover a possibilidade de um desvanecimento continuo entre 10 dois diferentes conceitos a fim de obter uma impressão sonora envolvente ou uma impressão sonora imersiva.

Algumas outras concretizações de acordo com a invenção referem—se a um efeito upmix controlável.

Algumas concretizações, de acordo com a invenção, 15 referem-se a um método paira prover a possibilidade de. desvanecer _ entre impressões sentidas de forma diferente de uma ambiência e/ou atmosfera em um upmix, que pode ser chamada de ambiência envolvente e ambiência imersiva.

Algumas concretizações, de acordo com a invenção, 20 referem-se a um meio de upmixagem de sinal principal que é baseado em um método upmix conhecido. Esse upmix pode ser o ponto de trabalho padrão, e o upmix não for estendido por uma superposição de um sinal upmix de seção. Este pode ser o caso, por exemplo, se um controlador derivar o seletor de seção, o meio de upmixagem de 25 sinal de seca ou o combinador.

Em geral, o conceito descrito pode ser aplicado também a outros tipos de sinal diferentes dos sinais tipo-aplauso usados a titulo de exemplo. Por exemplo, ele também pode ser aplicado a sons provenientes de chuva, de um bando de pássaros, deuma costa do mar, de cavalos galopando, de uma divisão desoldados marchando etc.

Na presente invenção, os mesmos números dereferência são parcialmente usados para objetos e unidadesfuncionais que apresentam as mesmas propriedades funcionais ou similares.Particularmente, salienta-se que dependendo das condições, o esquema inventivo também pode ser implementado emsoftware. A implementação pode ser em um meio de armazenamento digital, particularmente em um disco flexivel ou um CD com sinais de controle eletronicamente legiveis capazes de cooperar com um " sistema " de' compútádõr ~ programável de forma que o método correspondente seja executado. Em geral a invenção também consiste em um produto de programa de computador^ com código de programa armazenado em um portador legivel pela máquina para executar, o método inventivo, quando o produto de programa de computador for executado em um computador. Em outras palavras, a invenção também pode ser realizada como um programa de computador com um código de programa para executar o método, quando o produto de programa de computador for executado em um computador.

Claims

1.Aparelho (100) para gerar um sinal de audio multi-canal (142) baseado em um sinal de áudio de entrada (102), caracterizado por compreender: um meio de upmixagem de sinal principal (110) configurado para prover um sinal de áudio multi-canal principal (112) baseado no sinal de áudio de entrada (102), sendo que o sinal de áudio multi-canal principal (112) compreende mais canais do que o sinal de áudio de entrada (102) um seletor de seção (120) configurado para selecionar ou não selecionar a seção do sinal de áudio de entrada (102) baseado em uma análise do sinal de áudio de entrada (102), sendo que a seção selecionada do sinal de áudio de entrada (102), uma seção selecionada processado sinal de áudio de entrada (102) ou um sinal de referência associado à seção selecionada do sinal de áudio de entrada (102) é provida como sinal de seção (122), sendo que o seletor de seção (120) seleciona uma seção do sinal de áudio de entrada (102) através de uma separação de uma partícula sonora; um meio de upmixagem de sinal de seção (130) configurado para prover um sinal upmix de seção (132) baseado no sinal de seção (122), sendo que o meio de upmixagem de sinal de seção (130) gera o sinal upmix de seção que contém mais do que uma partícula sonora; e um combinador (140) configurado para superpor o sinal de audio multi-canal principal (112) e o sinal upmix de seção (132) para obter o sinal de áudio multi-canal (142), sendo que o meio de upmixagem de sinal de seção (130) é configurado para prover o sinal upmix de seção (132) baseado em um parâmetro de posição, sendo que uma porção do sinal de áudio multi-canal, que é baseado no sinal de seção, para cada canal do sinal de áudio multi-canal é baseado no parâmetro de posição.

2.Aparelho para gerar um sinal de audio multi-canal, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um analisador (810) configurado para executar a análise do sinal de áudio de entrada (102) a fim de identificar a seção do sinal de áudio de entrada (102) a ser selecionada.

3.Aparelho para gerar um sinal de audio multi-canal, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o analisador (810) ser configurado para identificar a seção do sinal de áudio de entrada (102) baseado em um parâmetro de identificação presente no sinal de áudio de entrada (102), uma comparação do sinal de áudio de entrada com o sinal de referência ou uma análise de frequência do sinal de áudio de entrada (102).

4.Aparelho para gerar um sinal de audio multi-canal de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado por o analisador (810) prover um parâmetro de análise, sendo que o meio de upmixagem de sinal principal (110) provê o sinal de áudio multi-canal principal baseado no parâmetro de análise ou o meio de upmixagem de sinal de seção (130) provê o sinal upmix de seção (132) baseado no parâmetro de análise.

5.Aparelho para gerar um sinal de audio multi-canal de acordo com as reivindicações de 1 a 4, caracterizado por compreender uma memória de sinal de seção (920) configurada para armazenar o sinal de seção ou um sinal de seção processado, sendo que o meio de upmixagem de sinal de seção (130) é configurado para prover uma pluralidade de sinais upmix de seção (132) baseado no sinal de seção armazenado, no sinal de seção processado armazenado, em um sinal de seção armazenado modificado ou em um sinal de seção processado armazenado modificado.

6.Aparelho para gerar um sinal de audio multi-canal de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o meio de upmixagem de sinal de seção (130) ser configurado para prover um número definido de sinais upmix de seção (132) baseado no sinal de seção armazenado ou no sinal de seção processado armazenado, sendo que o número definido de sinal upmix de seção (132) é determinado por um parâmetro de densidade.

7.Aparelho para gerar um sinal de audio multi-canal, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado por compreender um gerador de posição aleatória (930) configurado para gerar um parâmetro de posição aleatória.

8.Aparelho para gerar um sinal de audio multi-canal de acordo com uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado por o meio de upmixagem de sinal de seção (130) ser configurado para prover a pluralidade de sinais upmix de seção (132) baseado em um parâmetro de dispersão, sendo que cada sinal upmix de seção (132) da pluralidade de sinais upmix de seção (132) é baseado em um parâmetro de posição individual, sendo que a pluralidade de parâmetros de posição é baseada no parâmetro de dispersão.

9.Aparelho paragerar um sinal de audio multi-canal, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado por o meio de upmixagem de sinal principal (110) ser configurado para atenuar uma porção do sinal de áudio de entrada (102) associado à seção selecionada do sinal de áudio de entrada (102).

10.Aparelho para gerar um sinal de audio multi-canal de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado por compreender um controlador configurado para desativar o seletor de seção (120), o meio de upmixagem de sinal de seção (130)ou o combinador (140), de forma que o sinal de áudio multi-canal (142) seja igual ao sinal de áudio multi-canal principal (112) ou seja o sinal de áudio multi- canal principal (112), sendo que o controlador seja controlado por um parâmetro de controle presente no sinal de áudio de entrada (102) ou controlado por uma interface de usuário.

11.Método (1000) para gerar um sinal de áudio multi-canal baseado em um sinal de áudio de entrada, caracterizado por compreender:prover (1010) um sinal de audio multi-canal principal baseado no sinal de audio de entrada, sendo que o sinal de áudio multi-canal principal (112) compreende mais canais do que o sinal de áudio de entrada (102); selecionar (1020) ou não selecionar uma seção do sinal de audio de entrada baseado em uma análise do sinal de audio de entrada, sendo que a seção selecionada do sinal de áudio de entrada, uma seção selecionada processada do sinal de áudio de entrada ou um sinal de referência associado à seção selecionada do sinal de áudio de entrada é provida como sinal de seção, sendo que a seleção (1020) de uma seção do sinal de áudio de entrada (102) é feita através de uma separação de uma partícula sonora; gerar um sinal upmix de seção que contém mais de uma partícula sonora baseado no sinal de seção; prover (1030) o sinal upmix de seção, e superpor (1040) o sinal de audio multi-canal principal e o sinal upmix de seção para obter o sinal de áudio multi-canal, sendo que o sinal upmix de seção (132) é provido (1030) baseado em um parâmetro de posição, sendo que uma porção do sinal de áudio multi-canal, que é baseada no sinal de seção, para cada canal do sinal de áudio multi-canal é baseada no parâmetro de posição