(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するための装置であって、
Ｎチャネルオーディオ信号を受信する受信器であってＮ＜Ｍである受信器と、
前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するためのパラメータ手段と、
予め決定された設定に基づいて前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するための変更手段と、
少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するための生成手段と、
を有する装置。
【請求項２】
前記変更手段は、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号の少なくとも１つの前チャネルと少なくとも１つの後チャネルとの間の強度差を示す第１の空間パラメータを変更することにより、前後バランスを変更するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の空間パラメータは、前記少なくとも１つの前チャネルと前記少なくとも１つの後チャネルとの間のチャネル間強度差である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記変更手段は、前記チャネル間強度差の量子化インデクスを変更するように構成された、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記変更手段は更に、前記第１のパラメータを変更することにより引き起こされる前記空間Ｍチャネルオーディオ信号についての前横チャネルの中央チャネルに対するエネルギー比の変化が低減されるように、少なくとも１つの前チャネルをスケーリングするように構成された、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記変更手段は、中央チャネルと少なくとも１つの横チャネルとの間の、前記Ｎチャネルオーディオ信号の少なくとも１つのチャネルの信号の相対分散を示す第１の空間パラメータを変更することにより、中央分散を変更するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の空間パラメータはチャネル予測係数である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記変更手段は、少なくとも１つの右横チャネルと少なくとも１つの左横チャネルとの間の、前記Ｎチャネルオーディオ信号の少なくとも１つのチャネルの信号の相対分散を示す第１の空間パラメータを変更することにより、左右バランスを変更するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の空間パラメータはチャネル予測係数である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記変更手段は、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号の少なくとも１つの前チャネルと少なくとも１つの後チャネルとの間の相対的な相関を示す第１の空間パラメータを変更することにより、前後分散を変更するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の空間パラメータは、前記少なくとも１つの前チャネルと前記少なくとも１つの後チャネルとの間のチャネル間相関係数である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記Ｎチャネルオーディオ信号は、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のダウンミクスに対応し、前記受信器は、前記ダウンミクスされたＮチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付けるエンコーダ空間パラメータを受信するように構成され、前記パラメータ手段は、前記エンコーダ空間パラメータから前記空間パラメータを決定するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記パラメータ手段は、前記Ｎチャネルオーディオ信号のチャネルの信号の特性から前記空間パラメータを決定するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記Ｎチャネルオーディオ信号はＭＰＥＧサラウンド信号である、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
空間Ｍチャネルオーディオ信号を受信するための受信器であって、
Ｎチャネルオーディオ信号を受信する受信器であってＮ＜Ｍである受信器と、
前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するためのパラメータ手段と、
予め決定された設定に基づいて前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するための変更手段と、
少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するための生成手段と、
を有する受信器。
【請求項１６】
オーディオ信号を送信するための送信システムであって、
Ｎチャネルオーディオ信号を送信するように構成された送信器と、
受信器と、
を有し、前記受信器は、
前記Ｎチャネルオーディオ信号を受信するための受信器と、
前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するためのパラメータ手段であってＮ＜Ｍであるパラメータ手段と、
予め決定された設定に基づいて前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するための変更手段と、
少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するための生成手段と、
を有する送信システム。
【請求項１７】
空間Ｍチャネルオーディオ信号を再生するためのオーディオ再生装置であって、
Ｎチャネルオーディオ信号を受信する受信器であってＮ＜Ｍである受信器と、
前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するためのパラメータ手段と、
予め決定された設定に基づいて前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するための変更手段と、
少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するための生成手段と、
を有するオーディオ再生装置。
【請求項１８】
空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更する方法であって、
Ｎチャネルオーディオ信号を受信するステップであってＮ＜Ｍであるステップと、
前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するステップと、
予め決定された設定に基づいて前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するステップと、
少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するステップと、
を有する方法。
【請求項１９】
空間Ｍチャネルオーディオ信号を受信するための方法であって、
Ｎチャネルオーディオ信号を受信するステップであってＮ＜Ｍであるステップと、
前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するステップと、
予め決定された設定に基づいて前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するステップと、
少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するステップと、
を有する方法。
【請求項２０】
オーディオ信号を送信及び受信する方法であって、
送信器が、Ｎチャネルオーディオ信号を送信するステップと、
受信器が、
前記Ｎチャネルオーディオ信号を受信するステップと、
前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するステップであってＮ＜Ｍであるステップと、
予め決定された設定に基づいて前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するステップと、
少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するステップと、
を有する方法。
【請求項２１】
請求項１８乃至２０のいずれか一項に記載の方法を実行するためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多チャネル信号のためのスイートスポット操作に関し、特に、限定するものではないが、ＭＰＥＧサラウンド音声多チャネル信号のためのスイートスポット操作に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル信号表現及び通信がアナログ表現及び通信にますます置き換わってきたため、種々のオーディオ信号のディジタルエンコードは、最近の数十年間で、ますます重要なものとなっている。例えば、ビデオ及び音楽のようなメディアコンテンツの配布は、ますますディジタルのコンテンツのエンコードに基づくものとなっている。
【０００３】
更に、最近の数十年間、多チャネルオーディオ、具体的には従来のステレオ信号を超えた空間オーディオへ移行する傾向がある。例えば、伝統的なステレオ記録は２つのチャネルのみを有するものであるが、現代の先進のオーディオシステムは典型的に、人気の高い５．１サラウンド音声システムにおけるように、５又は６個のチャネルを利用する。このことは、ユーザが音源に囲まれ得る、より臨場感のある聴取環境を提供する。
【０００４】
斯かる多チャネル信号の通信のため、種々の手法及び規格が開発されてきた。例えば、５．１サラウンドシステムを表す６個の離散的なチャネルは、Advanced Audio Coding（ＡＡＣ）又はDolby Digital規格のような規格に従って送信され得る。
【０００５】
しかしながら、後方互換性を提供するため、多くの数のチャネルを、より少ない数のチャネルへとダウンミクス（down-mix）することが知られており、具体的には、５．１サラウンド音声信号をステレオ信号へとダウンミクスすることにより、ステレオ信号をレガシー（ステレオ）デコーダにより再生されるようにし、５．１信号をサラウンド音声デコーダにより再生されるようにすることが、頻繁に利用されている。
【０００６】
一例は、ＭＰＥＧ２後方互換のコーディング方法である。多チャネル信号は、ステレオ信号へとダウンミクスされる。補助データ部分に付加的な信号がエンコードされ、それによりＭＰＥＧ２多チャネルデコーダが多チャネル信号の表現を生成することを可能とする。ＭＰＥＧ１デコーダは該補助データを無視し、従ってステレオのダウンミクスのみをデコードする。ＭＰＥＧ２において適用されるコーディング方法の主な欠点は、付加的な信号のために必要とされる付加的なデータレートが、ステレオ信号をコーディングするために必要とされるデータレートと同じオーダーの大きさである点である。ステレオを多チャネルオーディオへと拡張するための付加的なビットレートは、それ故大きくなる。
【０００７】
付加的な多チャネル情報を伴わない後方互換の多チャネル送信のための他の既存の方法は、典型的に行列によるマトリクスサラウンド（matrixed-surround）法として特徴付けられ得る。マトリクスサラウンドの音声エンコードの例は、Dolby Prologic II及びLogic-7のような方法を含む。これら方法の共通する原理は、多チャネルの入力信号を、適切な非正方行列により行列乗算し、それにより、より少ない数のチャネルを持つ出力信号を生成することである。具体的には、行列エンコーダが典型的にサラウンドチャネルに対して位相シフトを適用し、その後にこれらチャネルを前及び中央チャネルと混合する。
【０００８】
チャネル変換を行う他の理由は、コーディング効率である。例えばサラウンド音声オーディオ信号は、該オーディオ信号の空間特性を記述するパラメータビットストリームと組み合わせられたステレオチャネルオーディオ信号としてエンコードされることができることが見出されている。デコーダは、非常に十分な精度で、ステレオオーディオ信号を再生することができる。このようにして、かなりのビットレートの節約が得られ得る。
【０００９】
かくして、（パラメトリック）空間オーディオコーダ（エンコーダ）においては、パラメータが元のオーディオ信号から抽出され、それにより、削減された数のチャネル（例えば単一のチャネルのみ）と、元のオーディオ信号の空間特性を記述するパラメータのセットとを持つオーディオ信号を再生する。（パラメトリック）空間オーディオデコーダにおいては、元の空間多チャネル信号を再生成するため、送信された空間パラメータにより記述された空間特性が利用される。オーディオ信号の空間特性を記述するために利用され得る、幾つかのパラメータがある。斯かるパラメータのひとつは、ステレオ信号のための左チャネルと右チャネルとの間の相互相関のようなチャネル間相互相関である。他のパラメータは、チャネルのパワー比である。
【００１０】
斯かる手法の具体例は、多チャネルオーディオ信号を効率良くコーディングするためのＭＰＥＧサラウンド手法である。
【００１１】
ＭＰＥＧサラウンドエンコーダは、Ｍチャネルの入力信号を、Ｎチャネルのダウンミクス信号へとダウンミクスし、空間パラメータを抽出する。ここで、Ｎ＜Ｍである。ダウンミクス信号は一般に、例えばＭＰ３又はＡＡＣエンコーダのようなレガシーのエンコーダを用いてエンコードされる。空間パラメータは、背後にあるダウンミクス信号をレガシーのデコーダが依然としてデコードできるような後方互換の方法で、ビットストリームにエンコードされ埋め込まれる。
【００１２】
ＭＰＥＧサラウンドデコーダにおいては、ダウンミクス信号は最初にレガシーのデコーダを用いてデコードされる。次いで、ビットストリームから抽出された空間パラメータによって、多チャネル信号が再構築される。
【００１３】
以上に説明されたような典型的な多チャネルコーディングの他に、ＭＰＥＧサラウンドは、例えば以下のような付加的な特徴の豊富なセットを提供する。
−非ガイドデコード：以上に説明された空間的な副情報が利用可能でない場合には、ＭＰＥＧサラウンドデコーダは、ステレオ信号の多チャネルアップミクスを生成することが可能である。この方法においては、デコーダはステレオ信号のパワー比及び相関を算出し、これらの特性がテーブルのルックアップにより、必要とされる空間パラメータを得るために利用される。
−行列互換性：ＭＰＥＧサラウンドエンコーダは、既存のマトリクスデコード方式を用いてデコードされ得るダウンミクスを生成することが可能である。マトリクスサラウンドのダウンミクスは、デコーダの性能に対する知覚的な妥協なく、ＭＰＥＧサラウンドデコーダにより反転され得るように生成される。更に、マトリクスサラウンドのダウンミクスは、非ガイドモードの性能を改善する。
−両耳用デコード：ＭＰＥＧサラウンドデコーダは、中間のステップとして多チャネル信号を算出するのではなく、空間パラメータを用いて、モノラル又はステレオのダウンミクス信号を、３次元の両耳用信号へと直接に変換することが可能である。
−アーティスティック（artistic）・ダウンミクス：ＭＰＥＧサラウンドは、自動化されたＭＰＥＧサラウンドのダウンミクスではなく、手動で生成されたダウンミクスの送信を可能とする。
−任意の木構造：ＭＰＥＧサラウンドビットストリームは、任意のアップミクス構造の定義をサポートし、任意の数の出力チャネルを可能とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ＭＰＥＧサラウンドコーダは、例えば５．１設定のような所定のスピーカ設定に対して、可能な限り正確に元の多チャネル信号を表現することを目的としている。しかしながら、家庭において又は車両内において典型的に存在するような種々の聴取位置及び環境に対して、柔軟性を実現するものではない。
【００１５】
代替の聴取位置及び環境のための再生は、スイートスポット（sweet-spot）の操作（例えば移動及び／又は拡大）により改善され得る。しかしながら、スイートスポット操作は既知であるが、従来の手法は最適なものには及ばない傾向があり、一般に個々の出力チャネルの非常に複雑な処理を必要とする後処理ステップとして適用されるものである。
【００１６】
それ故、スイートスポットを操作するための改善されたシステムが有利となり、とりわけ増大された柔軟性、改善された音質、改善された聴取体験、低減された複雑性、容易化された処理及び／又は改善された性能を実現するシステムが有利となる。
【００１７】
従って、本発明は、上述した欠点の１つ以上を単独で又はいずれかの組み合わせで好適には緩和、軽減又は除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１の態様によれば、空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するための装置であって、Ｎチャネルオーディオ信号を受信する受信器であってＮ＜Ｍである受信器と、前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するためのパラメータ手段と、前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するための変更手段と、少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するための生成手段と、を有する装置が提供される。
【００１９】
本発明は、改善された聴取体験を提供し得る。本発明は、空間パラメータをデコード処理の一部として直接に変更することにより、複雑性が低減されたスイートスポット操作を実現し得る。容易化され計算要件が低減された処理が、達成され得る。本装置は、具体的にはデコーダであっても良い。本発明は、デコードとスイートスポット操作とを有利な態様で統合することにより、改善された性能を可能とし得る。
【００２０】
前記Ｎチャネル信号は具体的にはモノラル又はステレオ信号であっても良く、前記Ｍチャネル信号は具体的には５．１、６．１又は７．１サラウンド音声信号であっても良い。前記空間パラメータは具体的には、空間Ｍチャネルオーディオ信号の種々のチャネルの特性をＮチャネル信号の信号に（又はその逆）関連付ける、時間及び周波数によって変化するパラメータであっても良い。例えば、前記空間パラメータは、個々の時間周波数ブロックについてのレベル及び／又は相関パラメータを含んでも良い。前記Ｎチャネルオーディオ信号の前記空間Ｍチャネルオーディオ信号へのアップミクスは、連続したアップミクスであっても良い。
【００２１】
本発明の任意の特徴によれば、前記変更手段は、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号の少なくとも１つの前チャネルと少なくとも１つの後チャネルとの間の強度差を示す第１の空間パラメータを変更することにより、前後バランスを変更するように構成される。
【００２２】
該特徴は、改善された聴取体験及び／又は容易化されたスイートスポット操作を提供し得る。とりわけ、該特徴は、単純な且つ複雑度の低い処理によって、（前／後の）中央でない聴取位置に対して、改善された聴取体験を実現し得る。
【００２３】
本発明の任意の特徴によれば、前記第１の空間パラメータは、前記少なくとも１つの前チャネルと前記少なくとも１つの後チャネルとの間のチャネル間強度差である。
【００２４】
該特徴は特に、複雑度の低い及び／又は効率の良い実装を実現し得る。とりわけ、スイートスポットが、デコード動作において既に利用された空間パラメータの単純な変更を用いて変更されることができる。
【００２５】
本発明の任意の特徴によれば、前記変更手段は、前記チャネル間強度差の量子化インデクスを変更するように構成される。
【００２６】
該特徴は特に、複雑度の低い及び／又は効率の良い実装を実現し得、とりわけ、人間のオーディオ知覚を反映しつつ、容易化された且つよりユーザフレンドリな操作を可能とし得る。前記量子化インデクスは、デコードに先立って変更されても良い。
【００２７】
本発明の任意の特徴によれば、前記変更手段は更に、前記第１のパラメータを変更することにより引き起こされる前記空間Ｍチャネルオーディオ信号についての前横チャネルの中央チャネルに対するエネルギー比の変化が低減されるように、少なくとも１つの前チャネルをスケーリングするように構成される。
【００２８】
該特徴は改善された聴取体験を実現し得、多くの場合において、最小限の知覚的な歪しか伴わずに操作されるスイートスポットを実現し得る。前記変更手段は具体的には、パラメータ変更後の前横チャネルと中央チャネルとのエネルギー比を、該変更前のものと略等しく保っても良い。前記変更手段は具体的には、中央チャネルをスケーリングしても良いし、又は例えば中央チャネルに対して横チャネルを略等しくスケーリングしても良く及び／又は横チャネルを異なるようにスケーリングしても良い。
【００２９】
本発明の任意の特徴によれば、前記変更手段は、中央チャネルと少なくとも１つの横チャネルとの間の、前記Ｎチャネルオーディオ信号の少なくとも１つのチャネルの信号の相対分散を示す第１の空間パラメータを変更することにより、中央分散を変更するように構成される。
【００３０】
該特徴は、改善された聴取体験及び／又は容易化されたスイートスポット操作を提供し得る。とりわけ、該特徴は、増大された空間的な聴取体験を可能とし得る。
【００３１】
幾つかの実施例において、前記変更手段は、Ｎチャネルオーディオ信号の少なくとも１つのチャネルと、空間Ｍチャネルオーディオ信号の少なくとも１つの前チャネルとの間のスケーリング値を示す、第１の空間パラメータを変更することにより、中央分散を変更するように構成されても良い。
【００３２】
Ｎチャネルオーディオ信号のアップミクスは具体的には、Ｎチャネル信号についての信号値の（Ｋ，Ｎ）アップミクス行列乗算による、Ｎチャネルオーディオ信号のＫチャネル信号（Ｎ＜Ｋ＜＝Ｍ）へのアップミクスを含んでも良く、前記第１の空間パラメータは、該アップミクス行列の行列係数であっても良い。
【００３３】
本発明の任意の特徴によれば、前記第１の空間パラメータはチャネル予測係数である。
【００３４】
該特徴は特に、複雑度の低い及び／又は効率的な実装を実現し得る。とりわけ、スイートスポットが、典型的にデコード動作において既に利用された空間パラメータの単純な変更を用いて変更されることができる。
【００３５】
本発明の任意の特徴によれば、前記変更手段は、少なくとも１つの右横チャネルと少なくとも１つの左横チャネルとの間の、前記Ｎチャネルオーディオ信号の少なくとも１つのチャネルの信号の相対分散を示す第１の空間パラメータを変更することにより、左右バランスを変更するように構成される。
【００３６】
該特徴は、改善された聴取体験及び／又は容易化されたスイートスポット操作を提供し得る。とりわけ、該特徴は、単純な且つ複雑度の低い処理によって、（左／右の）中央でない聴取位置に対して、改善された聴取体験を実現し得る。
【００３７】
本発明の任意の特徴によれば、前記第１の空間パラメータはチャネル予測係数である。
【００３８】
該特徴は特に、複雑度の低い及び／又は効率的な実装を実現し得る。とりわけ、スイートスポットが、デコード動作において既に利用された空間パラメータの単純な変更を用いて変更されることができる。
【００３９】
本発明の任意の特徴によれば、前記変更手段は、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号の少なくとも１つの前チャネルと少なくとも１つの後チャネルとの間の相対的な相関を示す第１の空間パラメータを変更することにより、前後分散を変更するように構成される。
【００４０】
該特徴は、改善された聴取体験及び／又は容易化されたスイートスポット操作を提供し得る。とりわけ、該特徴は、増大された空間的な聴取体験を実現し得る。
【００４１】
本発明の任意の特徴によれば、前記第１の空間パラメータは、前記少なくとも１つの前チャネルと前記少なくとも１つの後チャネルとの間のチャネル間相関係数である。
【００４２】
該特徴は特に、複雑度の低い実装を可能とし得る。とりわけ、スイートスポットが、デコード動作において既に利用された空間パラメータの単純な変更を用いて変更されることができる。
【００４３】
本発明の任意の特徴によれば、前記Ｎチャネルオーディオ信号は、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のダウンミクスに対応し、前記受信器は、前記ダウンミクスされたＮチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付けるエンコーダ空間パラメータを受信するように構成され、前記パラメータ手段は、前記エンコーダ空間パラメータから前記空間パラメータを決定するように構成される。
【００４４】
該特徴は、改善された聴取体験及び／又は容易化されたスイートスポット操作を提供し得る。とりわけ、該特徴は、Ｎチャネルオーディオ信号を生成するパラメトリックエンコーダを有するシステムにおいて、改善された聴取体験を実現し得る。
【００４５】
該エンコーダは、空間Ｍチャネルオーディオ信号をＮチャネルオーディオ信号へとダウンミクスする際に、空間パラメータデータを生成しても良い。該空間パラメータデータは該装置に送信されても良く、該データを変更することによりスイートスポットが変更されても良い。該空間パラメータは具体的には、エンコーダ空間パラメータを有しても良い。Ｎチャネルオーディオ信号は具体的には、パラメトリックデータを有するＭＰＥＧサラウンド信号であっても良い。
【００４６】
本発明の任意の特徴によれば、前記パラメータ手段は、前記Ｎチャネルオーディオ信号のチャネルの信号の特性から前記空間パラメータを決定するように構成される。
【００４７】
該特徴は、改善された聴取体験及び／又は容易化されたスイートスポット操作を提供し得る。とりわけ、該特徴は、空間Ｍチャネルオーディオ信号についてパラメータデータを送信しない、明示的なパラメトリックコーダを用いないシステムにおいて、改善された聴取体験を実現し得る。Ｎチャネルオーディオ信号は具体的には、行列下位互換のダウンミクス信号のような、非ガイドＭＰＥＧサラウンド信号であっても良い。Ｎチャネルオーディオ信号はまた、例えばステレオＭＰ３デコード信号又はステレオＦＭのような、レガシーのステレオ信号であっても良い。
【００４８】
本発明の他の態様によれば、空間Ｍチャネルオーディオ信号を受信するための受信器であって、Ｎチャネルオーディオ信号を受信する受信器であってＮ＜Ｍである受信器と、前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するためのパラメータ手段と、前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するための変更手段と、少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するための生成手段と、を有する受信器が提供される。
【００４９】
本発明の他の態様によれば、オーディオ信号を送信するための送信システムであって、Ｎチャネルオーディオ信号を送信するように構成された送信器と、受信器と、を有し、前記受信器は、前記Ｎチャネルオーディオ信号を受信するための受信器と、前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するためのパラメータ手段であってＮ＜Ｍであるパラメータ手段と、前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するための変更手段と、少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するための生成手段と、を有する送信システムが提供される。
【００５０】
本発明の他の態様によれば、空間Ｍチャネルオーディオ信号を再生するためのオーディオ再生装置であって、Ｎチャネルオーディオ信号を受信する受信器であってＮ＜Ｍである受信器と、前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するためのパラメータ手段と、前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するための変更手段と、少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するための生成手段と、を有するオーディオ再生装置が提供される。
【００５１】
本発明の他の態様によれば、空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更する方法であって、Ｎチャネルオーディオ信号を受信するステップであってＮ＜Ｍであるステップと、前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するステップと、前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するステップと、少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するステップと、を有する方法が提供される。
【００５２】
本発明の他の態様によれば、空間Ｍチャネルオーディオ信号を受信するための方法であって、Ｎチャネルオーディオ信号を受信するステップであってＮ＜Ｍであるステップと、前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するステップと、前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するステップと、少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するステップと、を有する方法が提供される。
【００５３】
本発明の他の態様によれば、オーディオ信号を送信及び受信する方法であって、送信器が、Ｎチャネルオーディオ信号を送信するステップと、受信器が、前記Ｎチャネルオーディオ信号を受信するステップと、前記Ｎチャネルオーディオ信号を前記空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータを決定するステップであってＮ＜Ｍであるステップと、前記空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更するステップと、少なくとも１つの前記変更された空間パラメータを用いて前記Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、前記空間Ｍチャネルオーディオ信号を生成するステップと、を有する方法が提供される。
【００５４】
本発明のこれらの及びその他の態様、特徴及び利点は、以下に記載される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の幾つかの実施例による、オーディオ信号の通信のための送信システムの図を示す。
【図２】本発明の幾つかの実施例による、空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更することが可能なデコーダの図を示す。
【図３】ＭＰＥＧサラウンド音声システムのためのスピーカ設定の図を示す。
【図４】ＭＰＥＧサラウンドデコーダの構造の図を示す。
【図５】本発明の幾つかの実施例による、空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更する方法の図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
本発明の実施例が、図面を参照しながら、例としてのみ、以下に説明される。
【００５７】
以下の説明は、ＭＰＥＧサラウンド音声オーディオシステムに適用可能な本発明の実施例に焦点を当てたものである。しかしながら、本発明のこの用途に限定されるものではなく、他の多くの多チャネルオーディオシステム及び規格において適用され得ることは、理解されるであろう。
【００５８】
図１は、本発明の幾つかの実施例による、オーディオ信号の通信のための送信システム１００を示す。送信システム１００は、具体的にはインターネットであっても良いネットワーク１０５を通して受信器１０３に結合された、送信器１０１を有する。
【００５９】
本例においては、送信器１０１は信号記録装置であり、受信器１０３は信号再生装置であるが、他の実施例においては、送信器及び受信器が他の用途において他の目的のために利用されても良いことは、理解されるであろう。例えば、送信器１０１及び／又は受信器１０３は、トランスコード機能の一部であっても良く、例えば他の信号源又は宛先に対するインタフェースを提供しても良い。
【００６０】
信号記録機能がサポートされる本例においては、送信器１０１は、サンプリング及びアナログ−ディジタル変換によりディジタルＰＣＭ（Pulse Code Modulated）信号へと変換されたアナログ多チャネル信号を受信するディジタイザ１０７を有する。
【００６１】
ディジタイザ１０７は図１のエンコーダ１０９に結合され、該エンコーダ１０９は、エンコードアルゴリズムに従ってＰＣＭ信号をエンコードする。本例においては、エンコーダ１０９は、Ｍチャネル信号をＮチャネル信号としてエンコードするＭＰＥＧサラウンドエンコーダであり、ここでＭ＞Ｎである。ＭＰＥＧサラウンドデコーダは従って、Ｎチャネル信号と、デコーダがＭチャネル信号を生成することを可能とする空間パラメトリックデータとを生成する。エンコーダ１０９は例えば、５．１、６．１又は７．１サラウンド音声信号を、ステレオ信号及び空間パラメトリックデータとしてエンコードしても良い。以下の説明は、５．１ステレオ信号が、ステレオ信号及び空間パラメトリックデータとしてエンコードされる状況に焦点を当てる。
【００６２】
エンコーダ１０９はネットワーク送信器１１１に結合され、該ネットワーク送信器１１１は、エンコードされた信号を受信し、インターネット１０５にインタフェース接続する。該ネットワーク送信器は、該エンコードされた信号を、インターネット１０５を通して受信器１０３に送信しても良い。
【００６３】
受信器１０３はネットワーク受信器１１３を有し、該ネットワーク受信器１１３は、インターネット１０５にインタフェース接続して、送信器１０１からエンコードされた信号を受信するように構成される。
【００６４】
ネットワーク受信器１１３は、デコーダ１１５に結合される。デコーダ１１５は、該エンコードされた信号を受信し、デコードアルゴリズムに従って該信号をデコードする。本例においては、該デコーダは、元の信号のスイートスポットを変更するために、受信されたパラメトリックデータが変更された後に、該パラメトリックデータを用いて、Ｎチャネル信号からＭチャネル信号をデコードする。空間多チャネル信号のスイートスポットとは、空間的知覚が、例えば標準化された多チャネルスピーカ設定のためにスタジオエンジニアにより意図されるような、意図された空間的知覚から著しく逸脱しない、領域／位置である。
【００６５】
具体的には、本例においては、デコーダ１１５はガイドモードで動作するＭＰＥＧサラウンドデコーダであり、ここではデコードがエンコーダ１０９により生成された空間パラメトリックデータに基づく。しかしながら、他の実施例においては、空間パラメトリックデータはデコーダ自身により生成されても良く、デコーダ１１５はとりわけ非ガイドモードで動作するＭＰＥＧサラウンドデコーダであっても良いことは、理解されるであろう。
【００６６】
信号再生機能がサポートされる本例においては、受信器１０３は更に、デコーダ１１５からデコードされたオーディオ信号を受信し、ユーザに対して該信号を提示する、信号再生器１１７を有する。具体的には、信号再生器１１７は、該デコードされたオーディオ信号を出力するために必要とされる、ディジタル−アナログ変換器、増幅器及びスピーカを有しても良い。
【００６７】
図２は、デコーダ１１５を更に詳細に示す。
【００６８】
デコーダ１１５は、ネットワーク受信器１１３からビットストリームを受信する受信器ユニット２０１を有する。該受信器は、エンコードされたステレオ信号及びパラメトリックデータの両方を有する。
【００６９】
受信器ユニット２０１はパラメータユニット２０３に結合され、該パラメータユニット２０３は、ステレオ信号からサラウンド信号を生成するために利用されるべき空間パラメータを決定する。該空間パラメータはかくして、Ｎチャネル信号のチャネル信号の特性に対する、Ｍチャネル信号のチャネル信号の特性を記述する、パラメータデータである。該空間パラメータは具体的には、Ｍチャネル信号を生成するためにＮチャネル信号がどのように処理されるべきかを示しても良い。
【００７０】
主な例においては、該空間パラメータは単に、受信されたビットストリームからこれらのパラメータを抽出することにより生成される。即ち、エンコーダ１０９により生成された空間パラメータが利用される。しかしながら、他の実施例においては、該空間パラメータは例えばデコーダ自身によって、例えば受信された信号からこれらのパラメータを推定することによって、決定されても良いことは、理解されるであろう。具体的には、デコーダ１１５は非ガイドモードで動作するＭＰＥＧサラウンドデコーダであっても良く、従って、受信されたステレオ信号のチャネル強度差及び相関特性のような、Ｎチャネル信号の特定の特性から該空間パラメータを生成しても良い。
【００７１】
受信器ユニット２０１はデコードユニット２０５にも結合され、該デコードユニット２０５は、ステレオ信号をデコードし該ステレオ信号をアップミクスして５．１チャネルサラウンド信号を生成する。該アップミクスは、本例においてはＭＰＥＧサラウンド規格に従って実行され、決定された空間パラメータに基づく。しかしながら、空間パラメータが直接に利用されるのではなく、デコーダ１１５はパラメータユニット２０３及びデコードユニット２０５に結合された変更ユニット２０７を有し、該変更ユニット２０７が、生成されるサラウンド信号のスイートスポットを変更するために１つ以上の空間パラメータを変更する。
【００７２】
かくして、図２のデコーダ１１５は、デコード／アップミクス処理において利用される１つ以上の空間パラメータを直接に変更することによって、出力サラウンド音声信号のスイートスポットの、単純で、効率的な、高性能で且つ複雑度の低い操作を可能とする。かくして、スイートスポット操作とデコード／アップミクスとを統合することにより、かなり容易化され且つ改善された性能が達成され得る。
【００７３】
本手法は、スイートスポットの形状及び位置を効率的に変更するために利用され得る。このことは、聴取者の位置が元のスイートスポット位置とは異なる家庭用の及び自動車用の用途に対して、特に有用である。また、異なる位置にいる複数のユーザに対して、同様の音像知覚を生成するためにも有用となり得る。かくして、本手法は、以下を含む音響ステージ制御のために最も望ましい特徴の、容易な操作を実現する。
−前後バランス制御が、前から後へと空間像を徐々に強調するために適用されることができる。
−中央分散制御が、中央チャネルのより小さい（大きい）方向的な知覚を生成するために適用されることができる。
−左右バランス制御が、左から右への強調の徐々の変化を提供するために適用されることができる。
−相関又は前後分散制御が、音声の知覚される広がりに寄与する前後相関の制御を可能とするために適用されることができる。
【００７４】
本手法は、スイートスポットを操作するための非常に複雑度の低い方法に帰着し、有利にも本手法は、ＭＰＥＧサラウンドの全ての動作モードにおいて適用されることができる。更に、以下に説明されるように、ＦＭ及びＡＭラジオ放送におけるように、限られた品質のダウンミクス信号をデコードするときに、空間像を強調することも可能である。
【００７５】
以下、５．１ＭＰＥＧサランドシステムを参照しながら、種々のスイートスポット操作のより詳細な例が説明される。
【００７６】
図３は、ＭＰＥＧサラウンドアルゴリズムの６チャネル出力構成が基とする、スピーカ設定を示す。
【００７７】
図４は、受信されたステレオ信号及び空間パラメータから５．１サランド音声信号を生成するための、ＭＰＥＧサラウンドアップミクス構造を示す。ＭＰＥＧサラウンドにおいては、アップミクスは、第１のアップミクス段において、
【数１】
0005513887.tif 000002
により与えられるプリゲイン３×２行列を用いて、最初に２つのチャネル予測係数（ＣＰＣ）が利用されて左、中央及び右信号（Ｌ、Ｃ及びＲ）を生成する、連続した処理で実行される。
【００７８】
次いで、３つの中間チャネルのそれぞれが、２つの更なるチャネルへと変換される。具体的には、チャネル間強度差（ＩＩＤ）空間パラメータを用いて、中間中央チャネルが、中央チャネルと低周波拡張（ＬＦＥ）チャネルとに分離される。更に、２つのＩＩＤ及び２つのチャネル間相関係数（ＩＣＣ）が利用されて、５×５混合行列により、中間左及び右信号のそれぞれを、前及びサラウンドチャネル（Ｌｆ、Ｒｆ及びＬｓ、Ｒｓ）へと分割する（ここで、ＩＣＣにより示される相関のレベルを導入するため、非相関された信号が利用される）。
【００７９】
幾つかの実施例においては、変更ユニット２０７は、空間Ｍチャネルオーディオ信号の少なくとも１つの前チャネルと少なくとも１つの後チャネルとの間の相対強度差を示す空間パラメータを変更することにより、前後バランスを変更しても良い。具体的には、該変更ユニットは、１つ以上のＩＩＤパラメータを変更しても良い。
【００８０】
以下は、前と後との間で前後に空間像（スイートスポット）の強調を徐々に移動させるために、単純な調節パラメータがどのように設定され得るかを説明する。かくして、最適なサラウンド効果が聴取者の位置に対して知覚される位置／領域を移動させるために、単純な調節パラメータが利用されることができる。このことは、典型的な家庭用及び自動車用の用途におけるように、聴取者がラウドスピーカの中心位置の前又は後に位置している状況において、特に有用である。
【００８１】
図２の実施例においては、前後バランス制御は、ＩＩＤパラメータを変更して所望の効果を達成することにより制御される。ＩＩＤパラメータは一般に、対数のｄＢスケールで表現され、前チャネルとサラウンドチャネルとの間の相対的なエネルギー配分を示す。
【００８２】
以下の具体例においては、簡潔さ及び明確さのため、ＩＣＣ及びＩＩＤパラメータが左側と右側とで等しいものとみなされる。このことは一般に、ＭＰＥＧサラウンドの非ガイドモードについて当てはまる。ＭＰＥＧサラウンドのガイドモードについては、ＩＣＣ及びＩＤＤパラメータは一般に、左側と右側とで異なり、説明される手法は斯かる状況に対しても容易に拡張され得ることは理解されるであろう。特に、説明される手法は、同一の調節パラメータＳＦＢを用いて、両方の側に対して独立に適用されても良い。
【００８３】
説明される手法において、信号の前後配分を変更するためにＩＩＤパラメータが利用される。特に、ＩＩＤを増大させることは前横チャネルにより多くのエネルギーを配し、ＩＤＤを減少させることはサラウンドチャネルにより多くのエネルギーを割り当てる。
【００８４】
ＩＩＤはｄＢで表現され、オフセット値を加算することにより更新されることができる：
【数２】
0005513887.tif 000003
【００８５】
該オフセット値ΔＦＢは、例えばユーザ又はオペレータにより手動で設定されたものであっても良い、単純な調節パラメータＳＦＢから決定され得る。例えば、デコーダ１１５を有する再生装置１０３は、種々の音声環境エミュレーション設定間で選択を実行するための入力部を有しても良い。ここで各設定は、幾つかの所定のスイートスポット調節パラメータを関連付けられていても良い。
【００８６】
人間の聴覚システムは、基準値（正及び負）を増大させるＩＩＤの変化に対して、減少する感度を持つ。例えば、以下の表は、ＩＤＤの変化に対する丁度可知差異（Just Noticeable Difference、ＪＮＤ）を示す：
【表１】
0005513887.tif 000004
【００８７】
ＩＩＤの範囲全体について同等の強調効果を実現するため、当該非線形効果は、ＩＩＤの更新に組み込まれても良い：
【数３】
0005513887.tif 000005
【００８８】
聴覚システムの非線形の振舞は、インデクス値をＩＩＤパラメータにマッピングするためにＭＰＥＧサラウンドにおいて利用されるＩＩＤ量子化ベクトルにおいても反映されるため、ＩＩＤ変更はインデクスドメインにおける線形の更新により実装されることができる。ＩＩＩＤ，ｏｒｇをＩＩＤｏｒｇに対応するインデクスとすると、
【数４】
0005513887.tif 000006
により与えられるインデクスに対応する新たなＩＩＤを算出することにより、ＩＩＤが更新されることができる。
【００８９】
かくして、サラウンド音声信号のスイートスポットの前後バランスを変更するために、前後バランスシフトに対して線形な関係を持つ単純な調節パラメータＳＦＢが設定されることができる。
【００９０】
ＩＩＤインデクスを直接利用することが現実的ではない場合（例えば変更ユニットにとって該インデクスが利用可能でないために）、二次多項式をＩＩＤについてのＭＰＥＧサラウンド量子化ベクトル（の負でない部分）にフィッティングさせることにより、インデクスドメインに切り換え、戻すことも可能である：
【数５】
0005513887.tif 000007
ここで、
ａ０＝０．１４４４、
ａ１＝１．１０５６、
ａ２＝０．８２７２
である。
【００９１】
かくして、ＩＩＤは、
【数６】
0005513887.tif 000008
により、インデクスドメインへとマッピングされて戻されることができる。
【００９２】
次いで、新たなインデクスが、ＳＦＢパラメータを加算することにより決定されることができ、かくしてＩＩＤパラメータが
【数７】
0005513887.tif 000009
として決定されることができる。
【００９３】
代替として、変更されたＩＩＤを決定するために、量子化ベクトルに基づく補間が利用されても良い。
【００９４】
ＩＩＤ値を減少させることは、コヒーレンス及び全体のエネルギーを維持しつつ、前チャネルからサラウンドチャネルへとエネルギーをシフトさせることに帰着する。しかしながら、該変更は、中央（及びＬＦＥ）チャネルのエネルギーを変化させず、それ故空間像を或る程度変形させ得る。ＩＩＤを増大させることは、同様に空間像を変形させ得る。
【００９５】
この影響を低減させるため、前横チャネルと中央チャネルとの間のエネルギー比が、好適には保存される。中央チャネルのエネルギーを横チャネルへと混合させること、又はその逆は、コンテンツ（例えば音声）の横チャネルへの意図しない漏れを引き起こし、それ故空間像を変化させ得る。以下は、中央チャネルをスケーリングすることによって、前横対中央のエネルギー比を略保存し、中央のコンテンツが横チャネルへ漏れることを防ぐ方法を説明する。
【００９６】
本手法においては、前横チャネルと中央チャネルとの間のエネルギー比が保存されるという制約：
【数８】
0005513887.tif 000010
の下で、前チャネルがスケーリングされる。
【００９７】
中央信号をスケーリングすることは全体のエネルギーに対して影響を与え、それ故、同時に左及び右の横チャネルが、エネルギー損失を補償するためにスケーリングされるべきである。かくして、全体のエネルギーが同様に好適に保存される：
【数９】
0005513887.tif 000011
【００９８】
ここで、スケーリングは、
【数１０】
0005513887.tif 000012
により表される。
【００９９】
本例においては、左チャネルと右チャネルとは、同一の係数によりスケーリングされる。なぜなら、空間パラメータが２つの横信号について等しいと仮定されているからである（ＭＰＥＧサラウンドの非ガイドモードに対応する）。かくして、これらチャネルは共に、同一の空間パラメータにより更に処理される。スケーリング係数μ及びλは、スケーリング式を、エネルギー保存要件に挿入することにより算出されることができる。このことは、
【数１１】
0005513887.tif 000013
を導出し、
【数１２】
0005513887.tif 000014
及び
【数１３】
0005513887.tif 000015
に帰着する。書き直すと、
【数１４】
0005513887.tif 000016
となり、従って
【数１５】
0005513887.tif 000017
となる。ここで、
【数１６】
0005513887.tif 000018
である。
【０１００】
かくして、μ及びλについての表現が、
【数１７】
0005513887.tif 000019
により与えられる。
【０１０１】
全体の空間像を維持するためのエネルギー配分補償は、比較的複雑度の低い処理により実行されることができる。具体的には、ＭＰＥＧサラウンドアップミクスアルゴリズムは、特定の更新レートＴでパラメータを更新する。従って、Ｔ個のサンプルの各々について、新たなアップミクス行列が算出され、これら行列がサンプル間に補間される。アップミクスされた信号のスケーリングはプリゲイン行列と統合されることができ、従ってスケーリング値はＴ個のサンプル毎に一度決定される必要があるのみである。
【０１０２】
パラメータの範囲：
【数１８】
0005513887.tif 000020
を用いて、知覚的に有意な意味において、調節パラメータ値と前後バランスにおいて知覚されるシフトとの間の略線形な関係を用いて、画像が後に完全に（−３０）、及び前に完全に（＋３０）シフトされることができる。
【０１０３】
更に、中間信号Ｌ、Ｒ及びＣのエネルギーの比であるＥｒａｔｉｏの値から、スケーリング値が決定される。安定性の理由から、これらエネルギーは平滑化（ローパスフィルタリング）されても良い。しかしながら、ＭＰＥＧサラウンドの非ガイドモードについては、ダウンミクス信号Ｌｄｍｘ及びＲｄｍｘの斯かるローパスフィルタリングされたエネルギーは、ダウンミクス信号のためのＩＤＤ及びＩＣＣパラメータを決定するために利用されているため、既に利用可能である。これらは、以下のように定義されるプリゲイン行列と組み合わせて利用されることができる：
【数１９】
0005513887.tif 000021
【０１０４】
かくして、Ｅｒａｔｉｏは、
【数２０】
0005513887.tif 000022
として記述されることができる。これにより、前後バランス制御のためのサンプル毎の計算の必要性を除去する。
【０１０５】
例えば種々の式についてのルックアップテーブルを用いることにより、又は複雑度の低い近似関数を用いることにより、更なる複雑度の低減が得られる。
【０１０６】
実施例においては、デコーダ１１５は更に、中央分散を調節して、それによりスイートスポットを増大させても良い。具体的には、より指向性の小さな中央を得るために中央チャネルの像を横チャネルへと分散させるために、中央分散調節パラメータが利用される。かくして、本手法は、空間パラメータを調節することにより、中央の知覚される広さの増大を可能とし、かくして空間パラメータはスイートスポットのサイズを操作するために利用される。
【０１０７】
ＭＰＥＧサラウンドにおいては、第１のアップミクス段が、プリゲイン行列を用いて、３つの中間信号Ｌ、Ｃ及びＲを生成する（例えば図４を参照）：
【数２１】
0005513887.tif 000023
【０１０８】
中央の幅を増大させるため、中央信号Ｃの一部が、横チャネルＬ及びＲに混合されても良い。具体的には、中央信号が左及び右信号と混合されるように、該第１のアップミクス段の空間パラメータＣＰＣ１及びＣＰＣ２が操作されても良い。プリゲイン行列から分かるように、ＣＰＣパラメータは、ステレオ信号のそれぞれのエネルギーの、中間チャネルのそれぞれへの相対的な分配を示す。従って、ＣＰＣパラメータを調節することは、中央チャネルから横チャネルへの（又は横チャネルから中央チャネルへの）エネルギーの徐々のシフトを可能とする。中央分散を変化させる場合、典型的には変更が対称的に実行され、かくしてＣＰＣ値が等しく変化させられる。
【０１０９】
プリゲイン行列により明らかであるように、ＣＰＣパラメータが共に１に等しい場合には、下行は０のみを含み、それ故中央信号が生成されない。また、この設定については、左及び右信号についての利得係数（行列係数）が増大させられ、かくして中央信号全体が左及び右チャネルに完全に分散される。逆に、ＣＰＣを減少させる場合には、中央エネルギーは増大し、左及び右信号のエネルギーが減少する。
【０１１０】
かくして、ＣＰＣパラメータ値を１に向けて増大させることにより、中央分散が増大させられることができる。このようにして、中央信号が横チャネルへと（部分的に）混合され、当該中央チャネル信号についてのより広い空間像に帰着する。
【０１１１】
具体的には、新たなＣＰＣ値は、調節パラメータＳＣＤから、
【数２２】
0005513887.tif 000024
に従って決定されることができる。
【０１１２】
負の値のＳＣＤについては、ＣＰＣ値は−１に向かって変化し、それによりサラウンド信号の知覚的な幅を狭める。調節パラメータＳＣＤの範囲は、好適には［−１，１］に設定されても良い。
【０１１３】
実施例においては、デコーダ１１５は更に、空間音像を左に又は右にシフトさせることができ、それによりスイートスポットがそれに従って移動させられることを可能とする。このことは、聴取者が元のスイートスポットの左又は右に位置している場合に、特に有用となり得る。
【０１１４】
信号エネルギーの左−右配分は、信号Ｌ、Ｃ及びＲが予測パラメータＣＰＣ１及びＣＰＣ２を用いて生成される第１のアップミクス段において得られる。バランス制御は、これら予測パラメータを利用して、スイートスポット位置の複雑度の低い操作を実現する。
【０１１５】
具体的には、ＣＰＣ１パラメータは左ダウンミクスチャネルの寄与を制御し、ＣＰＣ２パラメータが右ダウンミクスチャネルの寄与を制御するため、これらパラメータを互いに対して減少させることにより、バランスが左又は右へとシフトされることができる。かくして、ＣＰＣ１を減少させることは右へとバランスをシフトさせ、ＣＰＣ２を減少させることは左へとバランスをシフトさせる。
【０１１６】
具体的には、バランス制御のためのＣＰＣパラメータの調節は、中央分散制御パラメータによる中央幅減少のために利用された方法と同様の方法で実行されることができる。これらパラメータは、バランス制御調節パラメータＳＬＲの符号に応じて、−１のＣＰＣ値に向けてシフトされるか、又は変更されないままとされる：
【数２３】
0005513887.tif 000025
パラメータの範囲：
【数２４】
0005513887.tif 000026
は、中央エネルギーに関連する知覚的な効果に悪影響を与えることなく、適度な量のバランス制御を提供する。
【０１１７】
プリゲイン行列を評価することは、単にＣＰＣパラメータを変更することによっては、中央信号のエネルギーを増大させることなく絶対的なバランススケールを生成することが不可能であることを示す。しかしながら、殆どの典型的なスイートスポット位置は中央聴取位置から比較的僅かに離れているだけであるため、低減されたバランス制御で一般に十分である。
【０１１８】
実施例においては、デコーダ１１５は更に、前後配分を変更し、それにより音声の知覚される広さの制御を可能とし、かくしてスイートスポットを増大させる。
【０１１９】
具体的には、左及び右側の前及びサラウンドチャネルを生成するためのアップミクスの第２の段において利用されるＩＣＣパラメータが、増大又は減少するように変更され、それにより前後分配に影響を与える。
【０１２０】
具体的には、ＩＣＣパラメータの調節は、調節されるＩＣＣパラメータが０乃至１の範囲に限定される点を除いて、中央分散を制御するためのＣＰＣパラメータの調節と同様である。かくして、前後分散調節パラメータＳＣＲを用いて、新たな相関パラメータが、
【数２５】
0005513887.tif 000027
として決定されても良い。ここで、
【数２６】
0005513887.tif 000028
である。
【０１２１】
以下の表は、種々のスイートスポット操作を実現するために変更される、具体的な空間パラメータの概要を示す。
【表２】
0005513887.tif 000029
【０１２２】
本実施例においては、調節パラメータの全てが同時に利用される。しかしながら、変更が適用される順序は、達成される品質に影響を与え得る。
【０１２３】
具体的には、中央分散及び左右バランス制御は、同一の空間パラメータを用いるため、互いに対して影響を与える。バランス制御は中央チャネルに幾分かのエネルギーを維持し、中央分散は中央エネルギー（の一部）を左右両方に混合する。それ故、多くのエネルギーが横チャネルに行くこととなり、そのことは、バランス制御の後に中央分散が実行される場合に、バランス制御により軽減されるべきである。それ故、中央分散の調節が最初に実行されて、バランス制御が適切に動作することを可能としても良い。
【０１２４】
前後バランス制御は、スケーリング係数の算出においてＣＰＣパラメータを利用する。典型的には、アップミクス処理において利用されることとなる実際のパラメータが、該算出において利用されるべきである。それ故、前後バランス制御のための計算は、中央分散及び左右バランス制御のための計算の後に実行されても良い。
【０１２５】
前後分散調節のための計算は、他の提示された調節パラメータのいずれによっても影響されない。また、相関調節も他の調節パラメータに影響しない。それ故、該パラメータの変更は、他の計算内で任意の順序で為されても良い。
【０１２６】
説明された原理は、ガイドモードで動作する及び非ガイドモードで動作するＭＥＧＰサラウンドデコーダの両方において適用され得ることは、理解されるであろう。非ガイドモードで動作する場合には、空間パラメータは受信されたステレオ信号の特性に基づいてデコーダ自身により決定され、ガイドモードにおいては、空間パラメータはエンコーダから生成され受信される。
【０１２７】
説明された手法が非ガイドモード動作に関連して改善された聴取体験を提供し得る具体例は、非常に明確な左及び右チャネルを持たないステレオ信号（例えば従来のステレオ信号）が受信される場合である。このタイプの信号についてサラウンド体験を最適化するため、特定の聴取設定又はモードが、本アルゴリズムにより提供されても良い。
【０１２８】
従来、ラジオ局の不十分な受信は、受信器の２チャネル出力に対して、２種類の影響（両者の組み合わせも一般的である）に帰着し得る：
−ノイズの多い音声
−ステレオ音声が再生されないこと又はステレオとモノラルとの間の切り替わり
【０１２９】
実験は、定常ノイズを持つステレオ信号が空間像に大きく影響を与えないことを示している。該ノイズは、ステレオ出力の場合と同様に全ての出力に行き着く。
【０１３０】
しかしながら、より動的なノイズは、受信器出力の空間特性に対して、より明らかに影響を与える。殆どの場合、この種のノイズは、ラジオ受信器においてステレオ再生とモノラル再生との間の高速な切り替わりに帰着する。標準的なＭＰＥＧサラウンドの非ガイドアルゴリズムを用いる場合、斯かる信号は、入力がモノラルに切り替わったときに音声全体が中央スピーカへと折り畳まれる、空間的な不安定性に帰着する。
【０１３１】
このことはまた、モノラルベースのＦＭ局及び全てのＡＭ局にとって不利である。なぜなら、モノラル信号（Ｌｄｍｘ＝Ｒｄｍｘ）はチャネル間強度差及び完全相関を持たず、それ故空間パラメータが一定となるからである。ＣＰＣパラメータについての結果の値は、信号エネルギーの大半を中央チャネルにもたらしてしまい、不適切なサラウンド音声体験が提供されてしまう。
【０１３２】
更に、ＦＭステレオ信号が送信される方法によって（モノラル（和）信号及び差分信号）、不十分な受信に対して差分信号が最初に歪むものであるため、ダウンミクスの空間特性が低下させられる。従って、ＭＰＥＧサラウンドの非ガイドアルゴリズムによる空間的な再構築は、通常のステレオ信号よりも、中央に向けられる傾向がある。
【０１３３】
従って、非ガイドＭＰＥＧサラウンドシステムに対する音源としてラジオ信号を持つことの主な欠点は、該アルゴリズムを操作する空間特性が失われ、信号を前中央スピーカに集中させてしまい得る高い確率である。
【０１３４】
しかしながら、説明されたデコーダは、提供されるサラウンド音声体験を改善し得る、複雑度の低いスイートスポット操作を提供する。具体的には、モノラル信号に対して十分な空間像を実現する複雑度の低い方法は、中央分散調節パラメータを利用し得る。該パラメータを例えば０．５に設定することは、中央信号に含められるはずだったエネルギーの部分を、横チャネルＬ及びＲへと分散させる。モノラル信号については、０ｄＢのＩＩＤが、前後のスピーカ間で等しい配分をもたらす。
【０１３５】
結果として、モノラル入力についても、本アルゴリズムは、全ての出力チャネルにわたって信号を効率的に分配することができる。ステレオ信号については、拡大が改善された空間像を生成する。
【０１３６】
図５は、空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットを変更する方法を示す。本方法は、Ｎチャネルオーディオ信号が受信される（Ｎ＜Ｍ）ステップ５０１において開始する。
【０１３７】
ステップ５０１はステップ５０３に後続され、ステップ５０３において、該Ｎチャネルオーディオ信号を空間Ｍチャネルオーディオ信号に関連付ける空間パラメータが決定される。
【０１３８】
ステップ５０３はステップ５０５に後続され、ステップ５０５において、該空間パラメータの少なくとも１つを変更することにより、該空間Ｍチャネルオーディオ信号のスイートスポットが変更される。
【０１３９】
ステップ５０５はステップ５０７に後続され、ステップ５０７において、該変更された少なくとも１つの空間パラメータを用いて該Ｎチャネルオーディオ信号をアップミクスすることにより、該空間Ｍチャネルオーディオ信号が生成される。
【０１４０】
以上の記載は、明確さのため、種々の機能ユニット及びプロセッサと関連して本発明の実施例を説明したものであることは理解されるであろう。しかしながら、種々の機能ユニット又はプロセッサ間の機能のいずれの適切な分散もが、本発明から逸脱することなく利用され得ることは、明らかであろう。例えば、別個のプロセッサ又はコントローラにより実行されるように説明された機能は、同一のプロセッサ又はコントローラにより実行されても良い。それ故、特定の機能ユニットへの参照は、厳密な論理的又は物理的な構造を示すものではなく、単に説明された機能を提供するための適切な手段への参照として考えられるべきである。
【０１４１】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらのいずれかの組み合わせを含む、いずれの適切な形態で実装されても良い。本発明は任意に、少なくとも部分的に、１以上のデータプロセッサ及び／又はディジタル信号プロセッサ上で動作するコンピュータソフトウェアとして実装されても良い。本発明の実施例の要素は、物理的、機能的及び論理的に、いずれの適切な態様で実装されても良い。機能は単一のユニットで実装されても良いし、複数のユニットで実装されても良いし、又は他の機能ユニットの一部として実装されても良い。本発明は単一のユニットで実装されても良いし、種々のユニット及びプロセッサ間で物理的及び機能的に分散されても良い。
【０１４２】
本発明は幾つかの実施例と関連して説明されたが、本発明はここで開示された特定の形態に限定されることを意図したものではない。本発明の範囲は、添付する請求項によってのみ限定される。加えて、特徴が特定の実施例に関連して説明されたが、説明された実施例の種々の特徴は、本発明に従って組み合わせられても良いことは、当業者は理解するであろう。請求項において、「有する（comprising）」なる語は、他の要素又はステップの存在を除外するものではない。
【０１４３】
更に、複数の手段、要素又は方法ステップは、別個に列記されていても、例えば単一のユニット又はプロセッサにより実装されても良い。加えて、個々の特徴が異なる請求項に含められ得るが、これら特徴は有利に組み合わせられても良く、異なる請求項に含められていることは、これら特徴の組み合わせが利用可能ではない及び／又は有利ではないことを意味するものではない。或るカテゴリの請求項に特徴を含むことは、該カテゴリに対する限定を意味するものではなく、該特徴が他の請求項のカテゴリに適宜等しく適用可能であることを示す。更に、請求項における特徴の順序は、これら特徴が動作しなくてはならない順序を示すものではなく、またとりわけ、方法の請求項における個々のステップの順序は、これらステップが該順序で実行される必要があることを示すものではない。これらステップは、いずれの適切な順序で実行されても良い。加えて、単数形の参照は複数を除外するものではない。従って、「１つの（a、an）」、「第１の（first）」及び「第２の（second）」等への参照は、複数を除外するものではない。請求項における参照記号は単に例を明確にするためのものであり、いずれの態様においても請求項の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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