(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力チャンネルと第２の入力チャンネルを有するステレオ入力信号から、第１の出力チャンネルと第２の出力チャンネルを有するステレオ出力信号を生成する装置であって、
前記第１の入力チャンネルの第１の信号表示値と前記第２の入力チャンネルの第２の信号表示値に従って、操作情報を生成するように適合された、操作情報生成器（１１０；２１０；３４０；４４０；６４０）と、
前記操作情報に基づいて結合信号を操作し、前記第１の出力チャンネルとして第１の操作された信号を取得し、前記第２の出力チャンネルとして第２の操作された信号を取得する、操作器（１２０；２２０；３６０、３７０；４６０、４７０；６６０、６７０）と、を備え、
前記結合信号は、前記第１の入力チャンネルと前記第２の入力チャンネルを結合することによって導き出された信号であり、
前記操作器（１２０；２２０；３６０、３７０；４６０、４７０；６６０、６７０）は、前記第１の信号表示値が前記第２の信号表示値に対して第１の関係にあるとき、第１の方法で、または、前記第１の信号表示値が前記第２の信号表示値に対して異なる第２の関係にあるとき、異なる第２の方法で、前記結合信号を操作するように構成された、
装置。
【請求項２】
前記操作情報生成器（１１０；２１０；３４０；４４０；６４０）は、前記第１の入力チャンネルの前記第１の信号表示値として第１のエネルギー値に従って、前記第２の入力チャンネルの前記第２の信号表示値として第２のエネルギー値に従って、前記操作情報を生成するように適合され、
前記操作器（１２０；２２０；３６０、３７０；４６０、４７０；６６０、６７０）は、前記第１のエネルギー値が前記第２のエネルギー値に対して第１の関係にあるとき、第１の方法で、または、前記第１のエネルギー値が前記第２のエネルギー値に対して異なる第２の関係にあるとき、異なる第２の方法で、前記結合信号を操作するように構成された、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記操作情報生成器（１１０；２１０；３４０；４４０；６４０）は、前記第１の入力チャンネルの前記第１の信号表示値と前記第２の入力チャンネルの前記第２の信号表示値に従って、前記操作情報を生成するように適合され、
前記第１の入力チャンネルの前記第１の信号表示値は、前記第１の入力チャンネルの振幅値に依存し、
前記第２の入力チャンネルの前記第２の信号表示値は、前記第２の入力チャンネルの振幅値に依存し、
前記操作器（１２０；２２０；３６０、３７０；４６０、４７０；６６０、６７０）は、前記第１の信号表示値が前記第２の信号表示値に対して第１の関係にあるとき、第１の方法で、または、前記第１の信号表示値が前記第２の信号表示値に対して異なる第２の関係にあるとき、異なる第２の方法で、前記結合信号を操作するように構成された、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の入力チャンネルに基づいて前記第１の信号表示値を算出するように適合され、前記第２の入力チャンネルに基づいて前記第２の信号表示値を算出するように更に適合された、信号表示演算ユニット（２３０；３３０；４３０；６３０）を更に備えた、請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記操作器（１２０；２２０；３６０、３７０；４６０、４７０；６６０、６７０）は、前記結合信号を操作するように適合され、前記結合信号は、次式によって生成される、請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
ｄ（ｔ）＝ ａ・ｘL（ｔ）− ｂ・ｘR（ｔ）
ここで、ｄ（ｔ）は前記結合信号を表し、ｘL（ｔ）は前記第１の入力チャンネルを表し、ｘR（ｔ）は前記第２の入力チャンネルを表し、ａとｂはステアリングパラメータである。
【請求項６】
前記操作器（１２０；２２０；３６０、３７０；４６０、４７０；６６０、６７０）は、前記結合信号を操作するように適合され、前記結合信号は、前記第１と前記第２の入力チャンネル間の差分を表す、請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記ステレオ入力信号の第１と第２の入力チャンネルを、時間ドメインから周波数ドメインに変換する、変換器ユニット（３２０；４２０；６２０）を更に備えた、請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記操作情報生成器（１１０；２１０；３４０；４４０；６４０）は、前記第１の信号表示値に従って第１の重み付けマスクを生成し、前記第２の信号表示値に従って第２の重み付けマスクを生成するように適合され、
前記操作器（１２０；２２０；３６０、３７０；４６０、４７０；６６０、６７０）は、前記結合信号の振幅値に前記第１の重み付けマスクを適用することによって前記結合信号を操作し、第１の修正された振幅値を取得するように適合され、前記結合信号の振幅値に前記第２の重み付けマスクを適用することによって前記結合信号を操作し、第２の修正された振幅値を取得するように適合された、請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記第１の修正された振幅値と前記結合信号の位相値を結合し、前記第１の出力チャンネルとして前記第１の操作された信号を取得するように適合された、結合器（３８０；４８０；６８０）を更に備え、
前記結合器（３８０；４８０；６８０）は、前記第２の修正された振幅値と前記結合信号の位相値を結合し、前記第２の出力チャンネルとして前記第２の操作された信号を取得するように適合された、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
0005931182.tif 000013
【請求項１１】
前記操作情報生成器（１１０；２１０；３４０；４４０；６４０）は、前記第１または前記第２の重み付けマスクを生成するように適合され、前記チューニングパラメータαは、α＝１である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
変換器ユニット（３２０；４２０；６２０）と、結合信号生成器（３１０；４１０；６１０）とを備え、
前記変換器ユニット（３２０；４２０；６２０）は、前記第１と前記第２の入力チャンネルを受信し、前記第１と前記第２の入力チャンネルを、時間ドメインから周波数ドメインに変換し、第１と第２の周波数ドメイン入力チャンネルを取得するように適合され、
前記結合信号生成器（３１０；４１０；６１０）は、前記第１と前記第２の周波数ドメイン入力チャンネルに基づいて結合信号を生成するように適合された、請求項１〜１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の入力チャンネルおよび／または前記第２の入力チャンネルを遅延させるように適合された、信号遅延ユニット（６０５）を更に備えた、請求項１〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも２つの入力チャンネルから少なくとも３つの出力チャンネルを生成するアップミキサー（７００；８００）であって、
入力チャンネルとして、前記アップミキサー（７００；８００）の入力チャンネルのうちの２つを受信するように構成された、請求項１〜１３のいずれかに記載のステレオ出力信号を生成する装置（７１０；８１０）と、
前記アップミキサー（７００；８００）の入力信号の少なくとも２つを結合し、結合チャンネルを提供する、結合ユニット（７７０；８７０）と、
を備え、
前記アップミキサー（７００；８００）は、前記アップミキサー（７００；８００）の第１の出力チャンネルとして、前記ステレオ出力信号を生成する装置（７１０；８１０）の第１の出力チャンネルまたは前記ステレオ出力信号を生成する装置（７１０；８１０）の第１の出力チャンネルから導き出された信号を出力するように適合され、
前記アップミキサー（７００；８００）は、前記アップミキサー（７００；８００）の第２の出力チャンネルとして、前記ステレオ出力信号を生成する装置（７１０；８１０）の第２の出力チャンネルまたは前記ステレオ出力信号を生成する装置（７１０；８１０）の第２の出力チャンネルから導き出された信号を出力するように適合され、
前記アップミキサー（７００；８００）は、前記アップミキサー（７００；８００）の第３の出力チャンネルとして、前記結合チャンネルを出力するように適合された、
アップミキサー。
【請求項１５】
２つの入力チャンネルから２つの出力チャンネルを生成するステレオベースのワイド化する装置（９００）であって、
入力チャンネルとして、前記２つの入力チャンネルを受信するように構成された、請求項１〜１３のいずれかに記載のステレオ出力信号を生成する装置（９１０）と、
前記ステレオ出力信号を生成する装置（９１０）の出力チャンネルの少なくとも１つを、前記入力チャンネルの少なくとも１つと結合し、結合チャンネルを提供する、結合ユニット（９２０、９３０）と、
を備え、
前記結合チャンネルまたは前記結合チャンネルから導き出された信号を出力するように適合された、
ステレオベースのワイド化する装置（９００）。
【請求項１６】
第１の入力チャンネルと第２の入力チャンネルを有するステレオ入力信号から、第１の出力チャンネルと第２の出力チャンネルを有するステレオ出力信号を生成する方法であって、
前記第１の入力チャンネルの第１の信号表示値と前記第２の入力チャンネルの第２の信号表示値に従って、操作情報を生成するステップと、
前記操作情報に基づいて結合信号を操作し、前記第１の出力チャンネルとして第１の操作された信号を取得し、前記第２の出力チャンネルとして第２の操作された信号を取得するステップと、
を備え、
前記結合信号は、前記第１の入力チャンネルと前記第２の入力チャンネルを結合することによって導き出された信号であり、
前記結合信号の操作は、前記第１の信号表示値が前記第２の信号表示値に対して第１の関係にあるとき、第１の方法で、または、前記第１の信号表示値が前記第２の信号表示値に対して異なる第２の関係にあるとき、異なる第２の方法で、前記結合信号を操作することによって行われる、
方法。
【請求項１７】
操作情報を符号化する装置であって、
ステレオ入力信号の第１のチャンネルの第１の信号表示値を決定し、前記ステレオ入力信号の第２のチャンネルの第２の信号表示値を決定する、信号表示演算ユニット（１０１０）と、
前記第１の入力チャンネルの第１の信号表示値と前記第２の入力チャンネルの第２の信号表示値に従って、操作情報を生成するように適合された、操作情報生成器（１０２０）と、
前記操作情報を出力する、出力モジュール（１０３０）と、
を備え、
前記操作情報は、前記操作情報に基づいて結合信号を操作し、ステレオ出力信号の第１のチャンネルと第２のチャンネルを生成することに適し、
前記結合信号は、前記第１の入力チャンネルと前記第２の入力チャンネルを結合することによって導き出された信号であり、
前記操作情報は、前記第１の信号表示値の前記第２の信号表示値に対する関係を示し、
前記第１の信号表示値の前記第２の信号表示値に対する関係は、前記結合信号が、前記第１の信号表示値が前記第２の信号表示値に対して第１の関係にあるとき、第１の方法で操作されるべきであることを示し、または、前記結合信号が、前記第１の信号表示値が前記第２の信号表示値に対して異なる第２の関係にあるとき、異なる第２の方法で操作されるべきであることを示す、
装置。
【請求項１８】
第１の入力チャンネルと第２の入力チャンネルを有するステレオ入力信号から第１の出力チャンネルと第２の出力チャンネルを有するステレオ出力信号を生成するコンピュータプログラムであって、請求項１６に記載の方法を実行する、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、オーディオ処理、特にステレオ出力信号を生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ処理はさまざまな方法で進歩してきた。特に、サラウンドシステムはますます重要になってきている。しかしながら、ほとんどの音楽録音は、依然として符号化され、ステレオ信号として、マルチチャンネル信号としてではなく送信されている。サラウンドシステムは、複数、例えば４つまたは５つのスピーカを備えるので、２つの入力信号のみが利用可能であるとき、どんな信号をどのスピーカに供給するかが多くの研究の対象となってきた。変更のない第１の入力信号を第１グループのスピーカに、変更のない第２の入力信号を第２グループのスピーカに提供することは、もちろん１つのソリューションである。しかし、リスナーは、現実のサラウンドサウンドのインプレッションを本当には得られず、その代わりに異なるスピーカから同じ音を聞くことになる。
【０００３】
さらに、センタースピーカを含む５つのスピーカを備えるサラウンドシステムを考える。ユーザに現実のサウンド経験を提供するために、実際にリスナーの前の位置から生じるサウンドは、リスナーの後の左と右のサラウンドスピーカではなく、フロントスピーカによって再生されなければならない。それ故、このようなサウンド部分を含まないオーディオ信号が利用可能でなければならない。
【０００４】
さらにまた、現実のサラウンドサウンドを経験することを所望するリスナーは、左と右のサラウンドスピーカからの高品質のオーディオサウンドも期待する。両方のサラウンドスピーカに同じ信号を提供することは、所望のソリューションでない。リスナー位置の左から生じるサウンドは、右のサラウンドスピーカによって再生されるべきでなく、その逆も同じである。
【０００５】
しかしながら、すでに言及されたように、ほとんどの音楽録音は依然としてステレオ信号として符号化される。多くのステレオ音楽製造は、振幅パニングを使用する。音源ｓkは録音され、引き続いて、重み付けマスクａkを適用することによって、ステレオシステムにおいて、それらがステレオ入力信号の左ステレオチャンネルｘLを受信する左スピーカとステレオ入力信号の右ステレオチャンネルｘRを受信する右スピーカの間の特定位置から生じているように見えるようにパニングされる。そのうえ、このような録音は、例えば、部屋の残響から生じるアンビエント信号部分ｎ1、ｎ2を備える。アンビエント信号部分は、両方のチャンネルにおいて現れるが、特定の音源に関係しない。それ故、ステレオ入力信号の左チャンネルｘLと右チャンネルｘRは、以下を備える。
【０００６】
0005931182.tif 000002
【０００７】
ｘL：左ステレオ信号
ｘR：右ステレオ信号
ａk：音源ｋのパニング係数
ｓk：信号音源ｋ
ｎ1、ｎ2：アンビエント信号部分
【０００８】
サラウンドシステムにおいて、普通は、いくつかのスピーカのみがリスナーの座席の正面（たとえば、センター、前方左、および前方右のスピーカ）に位置するとみなされ、他のスピーカはリスナーの座席の後方の左および右（例えば、左および右のサラウンドスピーカ）に位置するとみなされる。
【０００９】
ステレオ入力信号（ｓk＝ａk・ｓk）の両方のチャンネルに等しく存在する信号成分は、リスナーの正面のセンター位置における音源から生じるように見える。それ故、これらの信号がリスナーの後方の左および右のサラウンドスピーカによって再生されないことは望ましいと考えられる。
【００１０】
そのうえ、主として左のステレオチャンネルに存在する信号成分（ｓk＞＞ａk・ｓk）が左のサラウンドスピーカによって再生され、主として右のステレオチャンネルに存在する信号成分（ｓk＜＜ａk・ｓk）が右のサラウンドスピーカによって再生されることは望ましいと考えられる。
【００１１】
その上、左のステレオチャンネルのアンビエント信号部分ｎ1が左のサラウンドスピーカによって再生され、右のステレオチャンネルのアンビエント信号部分ｎ2が右のサラウンドスピーカによって再生されることになるのは望ましいと考えられる。
【００１２】
それ故、左と右のサラウンドスピーカに適切な信号を提供するため、ステレオ入力信号の２つのチャンネルから、２つの入力チャンネルと異なり、記述された特性を具備する少なくとも２つの出力チャンネルを提供することは、高く評価される。
【００１３】
ステレオ入力信号からステレオ出力信号を生成する要求は、しかしながら、サラウンドシステムに限られず、伝統的なステレオシステムにおいても適用することができる。ステレオ出力信号は、たとえば、ステレオベースのワイド化を提供することによって、異なるサウンド経験、例えば２つのスピーカを有する伝統的なステレオシステムに対してより広い音場を提供するために有用であるかもしれない。ステレオスピーカまたはイヤホンを用いた再生に関して、より広い、および／または、包み込むオーディオインプレッションを生成することができる。
【００１４】
最初の従来技術の方法によれば、モノラルの入力源は、プレイバックに対してステレオ信号を生成するために処理され、従ってモノラルの入力源から２つのチャンネルを生成する。これにより、入力信号は、ステレオ出力信号を生成するために、コンプリメンタリ（相補型）フィルタによって修正される。２つのスピーカによって再生されるとき、生成されたステレオ信号は、同じ信号のフィルタされない再生よりワイドなサウンドを創生する。しかしながら、ステレオ信号に含まれる音源は、方向情報が生成されないので、「不鮮明」である。詳細は非特許文献１に提示されている。
【００１５】
他の提案されたアプローチは、特許文献１「マトリックスコンバータを有するサウンド再生システム」に提示されている。この従来技術によれば、ステレオ出力信号は、ステレオ入力信号から、ステレオ入力信号のチャンネルの線形結合を適用することによって生成される。この方法を適用することにより、入力信号のセンターパニングされた部分を有意に減衰する出力信号を生成することができる。しかしながら、その方法も、多くのクロストーク（左チャンネルから右チャンネルへのおよびその逆の）に結果としてなる。クロストークは、右入力信号から左出力信号へのおよびその逆の影響を制限することによって、線形結合の対応する重み付け係数が調整されるという点で、低減することができる。しかしながら、これはまた、サラウンドスピーカにおいて、センターパニングされた信号部分の低減された減衰に結果としてなる。前方センター位置から生ずる信号は、後方サラウンドスピーカによって意図せずに再生される。
【００１６】
従来技術の他の提案されたコンセプトは、複素信号解析技術を適用することによって、周波数ドメインにおけるステレオ入力信号の方向とアンビエンスを決定することである。この従来技術のコンセプトは、例えば、特許文献１，２，３に提示されている。このアプローチによれば、両方の入力信号は、各時間‐周波数ビンに対して、方向とアンビエンスについて検査され、サラウンドシステムにおいて、方向とアンビエンスの解析の結果に従ってリパニングされる。このアプローチによれば、アンビエント信号部分を決定するために、相関解析が使用される。解析に基づいて、優勢にアンビエント信号部分を備えたサラウンドチャンネルが生成され、センターパニングされた信号部分を除去することができる。しかしながら、方向解析とアンビエンス摘出の両方は、必ずしも誤差がないとは限らない推定に基づいているので、不必要なアーチファクトが生成される可能性がある。入力信号のミックスが、重畳されたスペクトルによっていくつかの信号（例えば、異なる楽器の）を含む場合、生成される不必要なアーチファクトの問題は増大する。ステレオ信号からセンターパニングされた部分を除去するために、効果的な信号依存フィルタリングが必要であるが、しかしながら、それは「音楽ノイズ」によって生じる推定誤差を明らかに可視化する。その上、方向解析とアンビエンス摘出の組合せは、さらに両方の方法からのアーチファクトの付加に結果としてなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】国際公開第９２１５１８０号公報
【特許文献２】米国特許第７２５７２３１号公報
【特許文献３】米国特許第７４１２３８０号公報
【特許文献４】米国特許第７３１５６２４号公報
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Manfred Schroeder "An Artificial Stereophonic Effect Obtained From Using a Single Signal", presented at the 9th annual AES meeting October 8-12 1957
【発明の概要】
【００１９】
本発明の目的は、それ故に、ステレオ出力信号を生成する改良されたコンセプトを提供することである。本発明の目的は、請求項１に係るステレオ出力信号を生成する装置、請求項１４に係るアップミキサー、請求項１５に係るステレオベースのワイド化する装置、請求項１６に係るステレオ出力信号を生成する方法、請求項１７に係るエンコーダ、および請求項１８に係るコンピュータプログラムによって解決される。
【００２０】
本発明によれば、ステレオ出力信号を生成する装置が提供される。装置は、第１の入力チャンネルと第２の入力チャンネルを有するステレオ入力信号から、第１の出力チャンネルと第２の出力チャンネルを有するステレオ出力信号を生成する。
【００２１】
装置は、第１の入力チャンネルの第１の信号表示値と第２の入力チャンネルの第２の信号表示値に従って操作情報を生成するように適合された操作情報生成器を備えることができる。さらにまた、装置は、操作情報に基づいて結合信号を操作し、第１の出力チャンネルとして第１の操作信号を取得し、第２の出力チャンネルとして第２の操作信号を取得する操作器を備える。
【００２２】
結合信号は、第１の入力チャンネルと第２の入力チャンネルを結合することによって導き出される信号である。そのうえ、操作器は、第１の信号表示値が第２の信号表示値に対して第１の関係にあるとき、第１の方法で、または、第１の信号表示値が第２の信号表示値に対して異なる第２の関係にあるとき、異なる第２の方法で、結合信号を操作するように構成することができる。
【００２３】
ステレオ出力信号は、それ故、結合信号を操作することによって生成される。結合信号は、第１と第２の入力チャンネルを結合することによって導き出され、従って両方のステレオ入力チャンネルに関する情報を含むので、結合信号は２つの入力チャンネルからステレオ出力信号を生成する適切なベースである。
【００２４】
実施形態において、操作情報生成器は、第１の入力チャンネルの第１の信号表示値として第１のエネルギー値に従い、第２の入力チャンネルの第２の信号表示値として第２のエネルギー値に従って操作情報を生成するように適合される。さらにまた、操作器は、第１のエネルギー値が第２のエネルギー値に対して第１の関係にあるときは第１の方法で、または、第１のエネルギー値が第２のエネルギー値に対して異なる第２の関係にあるときは異なる第２の方法で、結合信号を操作するように構成される。このような実施形態において、第１と第２の入力チャンネルのエネルギー値は、操作情報として用いられる。２つの入力チャンネルのエネルギーは、それらが第１と第２の入力チャンネルに関する有意の情報を含むので、第１と第２の出力チャンネルを取得するために結合信号をどのように操作するかについての適切な表示を提供する。
【００２５】
他の実施形態において、装置は、さらにまた、第１と第２の信号表示値を算出する信号表示演算ユニットを備える。
【００２６】
他の実施形態において、操作器は、結合信号を操作するように適合され、結合信号は、第１と第２の入力チャンネルの差分を表す。この実施形態は、差分信号を使用することが有意の効果を提供するという発見に基づいている。
【００２７】
更なる実施形態によれば、装置は、第１と第２の入力チャンネルを時間ドメインから周波数ドメインに変換する変換器ユニットを備える。これは、信号源の周波数依存処理を可能にする。
【００２８】
そのうえ、実施形態に係る装置は、第１の信号表示値に従って第１の重み付けマスクを生成し、第２の信号表示値に従って第２の重み付けマスクを生成するように適合させることができる。装置は、結合信号の振幅値に第１の重み付けマスクを適用することによって結合信号を操作し、第１の修正された振幅値を取得するように適合させることができ、結合信号の振幅値に第２の重み付けマスクを適用することによって結合信号を操作し、第２の修正された振幅値を取得するように適合させることができる。第１と第２の重み付けマスクは、第１と第２の入力信号に基づいて、差分信号を修正する効果的な方法を提供する。
【００２９】
更なる実施形態において、装置は、第１の振幅値と結合信号の位相値を結合し、第１の出力チャンネルを取得し、第２の振幅値と結合信号の位相値を結合し、第２の出力チャンネルを取得するように適合された結合器を備える。このような実施形態においては、結合信号の位相値は、不変のままにされる。
【００３０】
他の実施形態によれば、第１および／または第２の重み付けマスクは、第１チャンネルの信号表示値と第２チャンネルの信号表示値の関係を決定することによって生成される。ここで調整パラメータを使用することができる。
【００３１】
更なる実施形態によれば、変換器ユニットと結合信号生成器が提供される。本実施形態において、結合信号が生成される前に、入力信号が周波数ドメインに変換される。従って、結合信号を周波数ドメインに変換することが回避され、処理時間を節約する。
【００３２】
さらにまた、アップミキサー、ステレオベースのワイド化する装置、ステレオ出力信号を生成する方法、操作情報を符号化する装置、およびステレオ出力信号を生成するコンピュータプログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
以下において、好ましい実施形態が付随する添付図面を参照して説明される。
【図１】一実施形態に係るステレオ出力信号を生成する装置を図示する。
【図２】他の実施形態に係るステレオ出力信号を生成する装置を表す。
【図３】更なる実施形態に係るステレオ出力信号を生成する装置を示す。
【図４】ステレオ出力信号を生成する装置の他の実施形態を図示する。
【図５】本発明の一実施形態に係るエネルギー値に対する異なる重み付けマスクを表す線図を図示する。
【図６】更なる実施形態に係るステレオ出力信号を生成する装置を表す。
【図７】一実施形態に係るアップミキサーを図示する。
【図８】更なる実施形態に係るアップミキサーを表す。
【図９】一実施形態に係るステレオベースのワイド化する装置を示す。
【図１０】一実施形態に係るエンコーダを表す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、一実施形態に係るステレオ出力信号を生成する装置を図示する。装置は、操作情報生成器１１０と操作器１２０を備える。操作情報生成器１１０は、ステレオ入力信号の第１のチャンネルの信号表示値ＶLに従って第１の操作情報ＧLを生成するように適合される。さらにまた、操作情報生成器１１０は、ステレオ入力信号の第２のチャンネルの信号表示値ＶRに従って第２の操作情報ＧRを生成するように適合される。
【００３５】
一実施形態において、第１のチャンネルの信号表示値ＶLは第１のチャンネルのエネルギー値であり、第２のチャンネルの信号表示値ＶRは第２のチャンネルのエネルギー値である。他の実施形態において、第１のチャンネルの信号表示値ＶLは第１のチャンネルの振幅値であり、第２のチャンネルの信号表示値ＶRは第２のチャンネルの振幅値である。
【００３６】
生成された操作情報ＧL、ＧRは、操作器１２０に提供される。さらにまた、結合信号ｄは、操作器１２０に供給される。結合信号ｄは、ステレオ入力信号の第１と第２の入力チャンネルによって導き出される。
【００３７】
操作器１２０は、第１の操作情報ＧLと結合信号ｄに基づいて第１の操作された信号ｄLを生成する。さらにまた、操作器１２０は、第２の操作情報ＧRと結合信号ｄに基づいて第２の操作された信号ｄRも生成する。操作器１２０は、第１の信号表示値ＶLが第２の信号表示値ＶRに対して第１の関係にあるとき、第１の方法で、または、第１の信号表示値ＶLが第２の信号表示値ＶRに対して異なる第２の関係にあるとき、異なる第２の方法で、結合信号ｄを操作するように構成される。
【００３８】
一実施形態において、結合信号ｄは差分信号である。たとえば、ステレオ入力信号の第２のチャンネルは、ステレオ入力信号の第１のチャンネルから減算することができる。結合信号として差分信号を使用することは、差分信号がステレオ出力信号を生成するための修正に対して特に適しているという発見に基づいている。
この発見は、以下に基づいている。
【００３９】
（モノラルの）差分信号（「Ｓ」（サイド）信号とも称される）は、例えば、時間ドメインにおいて、次式を適用することによって、ステレオ入力信号の左と右のチャンネルから生成される。
【００４０】
0005931182.tif 000003
【００４１】
Ｓ:  差分信号
ｘL：  左入力信号
ｘR：  右入力信号
【００４２】
ここで、ｘLとｘRの上述の定義を使用すると、
【００４３】
0005931182.tif 000004
【００４４】
上記の式に従って差分信号を生成することによって、両方の入力チャンネルに等しく存在する（ａk＝１）音源ｓkは、差分信号を生成させるときに除去される。（両方のステレオ入力チャンネルに等しく存在する音源は、リスナーの前方のセンター位置のロケーションから生じているとみなされる。）さらにまた、音源がステレオ入力信号の両方のチャンネルにほぼ等しく存在する（ａk≒１）ようにパニングされた音源ｓkは、差分信号において強く減衰される。
【００４５】
しかしながら、ステレオ入力信号の左チャンネルにのみ存在する（または主に存在する）（ａk→０）ようにパニングされた音源は、全く減衰されない（またはわずかに減衰されるだけである）。さらに、右チャンネルにのみ存在する（または主に存在する）（ａk＞＞１）ようにパニングされた音源も、全く減衰されない（またはわずかに減衰されるだけである）。
【００４６】
一般に、ステレオ入力信号の左と右のチャンネルのアンビエント信号部分ｎ1とｎ2は、わずかに相関しているだけである。それ故、差分信号を形成するとき、それらはわずかに減衰されるだけである。
【００４７】
差分信号は、ステレオ出力信号を生成するプロセスにおいて使用することができる。Ｓ信号が時間ドメインにおいて生成される場合、いかなるアーチファクトも生成されない。
【００４８】
図２は、本発明の他の実施形態に係るステレオ出力システムを生成する装置を図示する。装置は、操作情報生成器２１０と、操作器２２０と、さらに信号表示演算ユニット２３０を備える。
【００４９】
ステレオ入力信号の第１のチャンネルｘLと第２のチャンネルｘRは、信号表示演算ユニット２３０に供給される。信号表示演算ユニット２３０は、第１の入力チャンネルｘLに関する第１の信号表示値ＶLと、第２の入力チャンネルｘRに関する第２の信号表示値ＶRを演算する。たとえば、第１の入力チャンネルｘLの第１のエネルギー値が第１の信号表示値ＶLとして演算され、第２の入力チャンネルｘRの第２のエネルギー値が第２の信号表示値ＶRとして演算される。あるいは、第１の入力チャンネルｘLの第１の振幅値が第１の信号表示値ＶLとして演算され、第２の入力チャンネルｘRの第２の振幅値が第２の信号表示値ＶRとして演算される。
【００５０】
他の実施形態において、２つ以上のチャンネルが信号表示演算ユニット２３０に供給され、信号表示演算ユニット２３０に供給された入力チャンネルの数に従って、２つ以上の信号表示値が算出される。
【００５１】
演算された信号表示値ＶL、ＶRは、操作情報生成器２１０に供給される。
【００５２】
操作情報生成器２１０は、ステレオ入力信号の第１のチャンネルｘLの第１の信号表示値ＶLに従って操作情報ＧLを生成し、ステレオ入力信号の第２のチャンネルｘRの第２の信号表示値ＶRに従って操作情報ＧRを生成するように適合される。操作情報生成器２１０によって生成された操作情報ＧL、ＧRに基づいて、操作器２２０は、ステレオ出力信号の第１と第２の出力チャンネルとして、それぞれ第１と第２の操作された信号ｄL、ｄRを生成する。さらにまた、操作器２２０は、第１の信号表示値ＶLが第２の信号表示値ＶRに対して第１の関係にあるとき、第１の方法で、または第１の信号表示値ＶLが第２の信号表示値ＶRに対して異なる第２の関係にあるとき、異なる第２の方法で、結合信号ｄを操作するように構成される。
【００５３】
図３は、ステレオ出力信号を生成する装置を図示する。時間ドメインにおいて表された２つの入力チャンネルｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）を有するステレオ入力信号は、変換器ユニット３２０と結合信号生成器３１０に供給される。第１の入力チャンネルｘL（ｔ）と第２の入力チャンネルｘR（ｔ）は、それぞれ、ステレオ入力信号の左の入力チャンネルｘL（ｔ）と右の入力チャンネルｘR（ｔ）とすることができる。入力信号ｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）は、離散時間信号とすることができる。
【００５４】
結合信号生成器３１０は、ステレオ入力信号の第１の入力チャンネルｘL（ｔ）と第２の入力チャンネルｘR（ｔ）に基づいて、結合信号ｄ（ｔ）を生成する。生成された結合信号ｄ（ｔ）は、離散時間信号ｄ（ｔ）とすることができる。一実施形態において、結合信号ｄ（ｔ）は、差分信号とすることができ、例えば、次式を適用することによって、たとえば、第１の（例えば、左の）入力チャンネルｘL（ｔ）から第２の（例えば、右の）入力チャンネルｘR（ｔ）を減算するまたはその逆によって生成することができる。
【００５５】
ｄ（ｔ）＝ ｘL（ｔ）− ｘR（ｔ）
【００５６】
他の実施形態において、他の種類の結合信号が使用される。たとえば、結合信号生成器３１０は、次式に従って結合信号ｄ（ｔ）を生成することができる。
【００５７】
ｄ（ｔ）＝ ａ・ｘL（ｔ）− ｂ・ｘR（ｔ）
【００５８】
パラメータａとｂは、ステアリングパラメータと称される。ステアリングパラメータａとｂを、ａがｂから異なるように選択することによって、結合信号ｄ（ｔ）を生成するときに、ステレオ入力信号のチャンネルｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）に等しく存在しない信号音源でさえも除去することができる。従って、ａをｂから異なって選択することによって、例えば振幅パニングを使用することによって、センターの左またはセンターの右の位置に配置された音源を除去することが可能である。
【００５９】
たとえば、音源ｒ（ｔ）が、例えば、次式のように設定することで、センターの左の位置から生じているように見えるように配置されたケースを考える。
【００６０】
ｘL（ｔ）＝ ２・ｒ（ｔ）＋ ｆ（ｔ）
ｘR（ｔ）＝ ０．５・ｒ（ｔ）＋ ｇ（ｔ）
【００６１】
次に、ステアリングパラメータａとｂを、ａ＝０．５、ｂ＝２に設定することで、結合信号から信号源ｒ（ｔ）を除去する。
【００６２】
ｄ（ｔ）＝ａ・ｘL（ｔ）−ｂ・ｘR（ｔ）
＝ａ・（２・ｒ（ｔ）＋ｆ（ｔ））−ｂ・（０．５・ｒ（ｔ）＋ｇ（ｔ））
＝０．５・（２・ｒ（ｔ）＋ｆ（ｔ））−２・（０．５・ｒ（ｔ）＋ｇ（ｔ））
＝０．５・ｆ（ｔ）−２・ｇ（ｔ）
【００６３】
実施形態において、結合信号ｄ（ｔ）＝ ａ・ｘL（ｔ）− ｂ・ｘR（ｔ）は、ステアリングパラメータａとｂを適当な値に設定することによって、結合信号から特定の位置から生じている音源を結合信号から除去するために使用される。優勢な音源は、たとえば、音楽録音、例えばオーケストラ録音において優勢な楽器とすることができる。ステアリングパラメータａ、ｂは、結合信号を生成するときに、優勢な音源の位置から生じているサウンドが除去されるような値に設定することができる。
【００６４】
一実施形態において、ステアリングパラメータａ、ｂは、ステレオ入力信号の入力チャンネルｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）に従って、動的に調整することができる。たとえば、結合信号生成器３１０は、優勢な音源が結合信号から除去されるように、ステアリングパラメータａ、ｂを動的に調整するようにすることができる。優勢な音源の位置は変化してもよい。優勢な音源は移動するので、または、録音において他の音源が優勢な音源になるときがくるので、１つの時点で、優勢な音源は第１の位置にあり、他の時点で、優勢な音源は異なる第２の位置にある。ステアリングパラメータａとｂを動的に調整することによって、実際の優勢な音源は、結合信号から除去することができる。
【００６５】
更なる実施形態において、第１と第２の入力信号のエネルギー関係は、結合信号生成器３１０において利用可能とすることができる。エネルギー関係は、たとえば、第１の入力チャンネルｘL（ｔ）のエネルギー値の、第２の入力チャンネルｘR（ｔ）のエネルギー値に対する関係を表すことができる。このような一実施形態においては、ステアリングパラメータａとｂの値は、そのエネルギー関係に基づいて動的に決定するようにしてもよい。
【００６６】
一実施形態において、ステアリングパラメータａとｂの値は、たとえば、ａ＝１；  ｂ＝Ｅ（ｘL（ｔ））／Ｅ（ｘR（ｔ））；  （Ｅ（ｙ）＝ｙのエネルギー値；）のように選ぶことができる。他の実施態様において、ａとｂの値を決定する他のルールを使用することができる。
【００６７】
さらにまた、他の実施形態において、結合信号生成器は、例えば、入力チャンネルのエネルギー関係を時間ドメインまたは周波数ドメインにおいて解析することによって、それ自身で第１と第２の入力チャンネルｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）のエネルギー関係を決定することができる。
【００６８】
更なる実施形態において、第１と第２の入力チャンネルｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）の振幅関係は、結合信号生成器３１０において利用可能である。振幅関係は、たとえば、第１の入力チャンネルｘL（ｔ）の振幅値の、第２の入力チャンネルｘR（ｔ）の振幅値に対する関係を表すことができる。このような一実施形態においては、ステアリングパラメータａ、ｂの値は、振幅関係に基づいて動的に決定することができる。ステアリングパラメータａとｂの決定は、ａとｂがエネルギー関係に基づいて決定される実施形態と同様に行うことができる。更なる実施形態において、結合信号生成器は、例えば、短時間フーリエ変換を適用することによって、たとえば、入力チャンネルｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）を時間ドメインから周波数ドメインに変換することによって、両方のチャンネルｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）の周波数ドメイン表現の振幅値を決定することによって、および第１の入力チャンネルｘL（ｔ）の１つまたは複数の振幅値を、第２の入力チャンネルｘR（ｔ）の１つまたは複数の振幅値に対する関係に設定することによって、それ自身で第１と第２の入力チャンネルｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）の振幅関係を決定することができる。第１の入力チャンネルｘL（ｔ）の複数の振幅値が、第２の入力チャンネルｘR（ｔ）の複数の振幅値に対する関係に設定されるとき、第１の複数の振幅値に対する平均値と第２の複数の振幅値に対する平均値を算出することができる。
【００６９】
図３の実施形態における装置は、さらにまた、第１の変換器ユニット３２０を備える。結合信号生成器３１０は、結合信号ｄ（ｔ）を、第１の変換器ユニット３２０に供給する。さらに、ステレオ入力信号の第１の入力チャンネルｘL（ｔ）と第２の入力チャンネルｘR（ｔ）も、第１の変換器ユニット３２０に供給される。第１の変換器ユニット３２０は、第１の入力チャンネルｘL（ｔ）、第２の入力チャンネルｘR（ｔ）および差分信号ｄ（ｔ）を、適切な変換方法を使用することによって周波数ドメインに変換する。
【００７０】
図３の実施形態において、第１の変換器ユニット３２０は、例えば、短時間フーリエ変換（ＳＴＦＴ）を使用することによって、離散時間入力チャンネルｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）と離散時間差分信号ｄ（ｔ）を周波数ドメインに変換するために、フィルタバンクを使用する。他の実施形態において、第１の変換器ユニット３２０は、信号を時間ドメインから周波数ドメインに変換するために、他の種類の変換方法、例えば、ＱＭＦ（直角ミラーフィルタ）フィルタバンクを使用するように適合させることができる。
【００７１】
短時間フーリエ変換を使用することによって入力チャンネルｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）と差分信号ｄ（ｔ）を変換した後、周波数ドメインの差分信号Ｄ（ｍ、ｋ）と周波数ドメインの第１の入力チャンネルＸL（ｍ、ｋ）と第２の入力チャンネルＸR（ｍ、ｋ）は、複素スペクトルを表し、ここで、ｍはＳＴＦＴの時間インデックスであり、ｋは周波数インデックスである。
【００７２】
第１の変換器ユニット３２０は、差分信号の複素周波数ドメイン信号Ｄ（ｍ、ｋ）を、振幅‐位相演算ユニット３５０に供給する。振幅‐位相演算ユニットは、周波数ドメイン差分信号Ｄ（ｍ、ｋ）の複素スペクトルから、振幅スペクトル│Ｄ（ｍ、ｋ）│と位相スペクトルφD（ｍ、ｋ）を演算する。
【００７３】
さらにまた、第１の変換器ユニット３２０は、複素周波数ドメインの第１の入力チャンネルＸL（ｍ、ｋ）と第２の入力チャンネルＸR（ｍ、ｋ）を、信号表示演算ユニット３３０に供給する。信号表示演算ユニット３３０は、第１の周波数ドメイン入力チャンネルＸL（ｍ、ｋ）から第１の信号表示値を、第２の周波数ドメイン入力チャンネルＸR（ｍ、ｋ）から第２の信号表示値を演算する。より詳しくは、図３の実施形態において、信号表示演算ユニット３３０は、第１の周波数ドメイン入力チャンネルＸL（ｍ、ｋ）から、第１の信号表示値として第１のエネルギー値ＥL（ｍ、ｋ）を、第２の周波数ドメイン入力チャンネルＸR（ｍ、ｋ）から、第２の信号表示値として第２のエネルギー値ＥR（ｍ、ｋ）を演算する。
【００７４】
信号表示演算ユニット３３０は、第１の周波数ドメイン入力チャンネルＸL（ｍ、ｋ）と第２の周波数ドメイン入力チャンネルＸR（ｍ、ｋ）の各信号部分、例えば、各時間‐周波数ビン（ｍ、ｋ）を考慮する。図３の実施形態において、信号表示演算ユニット３３０は、各時間‐周波数ビンに関して、第１の周波数ドメイン入力チャンネルｘL（ｍ、ｋ）に関する第１のエネルギーＥL（ｍ、ｋ）と、第２の周波数ドメイン入力チャンネルＸR（ｍ、ｋ）に関する第２のエネルギーＥR（ｍ、ｋ）を演算する。たとえば、第１と第２のエネルギーＥL（ｍ、ｋ）、ＥR（ｍ、ｋ）は、以下の式に従って演算することができる。
【００７５】
0005931182.tif 000005
【００７６】
他の実施形態において、信号表示演算ユニット３３０は、第１の信号表示値として第１の周波数ドメイン入力チャンネルＸL（ｍ、ｋ）の振幅値を、第２の信号表示値として第２の周波数ドメイン入力チャンネルＸR（ｍ、ｋ）の振幅値を演算する。このような実施形態においては、信号表示演算ユニット３３０は、第１の周波数ドメイン入力信号ＸL（ｍ、ｋ）の各時間‐周波数ビンに対する振幅値を決定し、第１の信号表示値を導き出すことができる。さらにまた、信号値演算ユニット３３０は、第２の周波数ドメイン入力信号ＸR（ｍ、ｋ）の各時間‐周波数ビンに対する振幅値を決定し、第２の信号表示値を導き出すことができる。
【００７７】
図３の信号表示演算ユニット３３０は、信号表示値、例えば、第１と第２の入力チャンネルＸL（ｍ、ｋ）、ＸR（ｍ、ｋ）のエネルギー値ＥL（ｍ、ｋ）、ＥR（ｍ、ｋ）を、操作情報生成器３４０に引き渡す。
【００７８】
図３の実施形態において、操作情報生成器３４０は、各入力信号ＸL（ｍ、ｋ）、ＸR（ｍ、ｋ）の各時間‐周波数ビンに対して、重み付けマスク、例えば重み付け係数を生成する。第１と第２の信号表示値の関係に従って、例えば、左と右の周波数ドメイン信号のエネルギー関係に従って、第１の入力信号ＸL（ｍ、ｋ）に関する重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）と、第２の入力信号ＸR（ｍ、ｋ）に関する重み付けマスクＧR（ｍ、ｋ）が生成される。特定の時間‐周波数ビンに関して、ＥL（ｍ、ｋ）＞＞ＥR（ｍ、ｋ）である場合、ＧL（ｍ、ｋ）は１に近い値を持つ。一方、ＥR（ｍ、ｋ）＞＞ ＥL（ｍ、ｋ）である場合、ＧL（ｍ、ｋ）は０に近い値を持つ。右の重み付けマスクに対しては、反対のものを適用する。操作情報生成器が第１と第２の信号表示値として振幅値を受信する実施形態においては、同様に同じことを適用する。
【００７９】
重み付けマスクは、たとえば、次式に従って算出することができる。
【００８０】
0005931182.tif 000006
【００８１】
重み付けマスクを算出するために調整可能なパラメータを使用することができ、それは音源が遠い左または遠い右に位置しないがこれらの値の間にある場合に関連するようになる。重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）、ＧR（ｍ、ｋ）をどのように演算するかについての他の実施例は、図５を参照して後に記載される。
【００８２】
信号値演算ユニット３３０は、生成された第１の重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）を、第１の操作器３６０に供給する。さらに、振幅‐位相演算ユニット３５０は、差分信号Ｄ（ｍ、ｋ）の振幅値│Ｄ（ｍ、ｋ）│を、第１の操作器３６０に供給する。次に、第１の重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）が差分信号の振幅値に適用され、差分信号Ｄ（ｍ、ｋ）の第１の修正された振幅値│ＤL（ｍ、ｋ）│を取得する。第１の重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）は、例えば、振幅値│Ｄ（ｍ、ｋ）│をＧL（ｍ、ｋ）で乗算することによって、差分信号Ｄ（ｍ、ｋ）の振幅値│Ｄ（ｍ、ｋ）│に適用することができ、ここで│Ｄ（ｍ、ｋ）│とＧL（ｍ、ｋ）は、同じ時間‐周波数ビン（ｍ、ｋ）に関する。第１の操作器３６０は、重み付けマスク値ＧL（ｍ、ｋ）と差分信号の振幅値│Ｄ（ｍ、ｋ）│を受信する全ての時間‐周波数ビンに対して、修正された振幅値│ＤL（ｍ、ｋ）│を生成する。
【００８３】
さらにまた、信号値演算ユニット３３０は、生成された第２の重み付けマスクＧR（ｍ、ｋ）を、第２の操作器３７０に供給する。さらに、振幅‐位相演算ユニット３５０は、差分信号Ｄ（ｍ、ｋ）の振幅スペクトル│Ｄ（ｍ、ｋ）│を、第２の操作器３７０に供給する。次に、第２の重み付けマスクＧR（ｍ、ｋ）が差分信号の振幅値に適用され、差分信号Ｄ（ｍ、ｋ）の第２の修正された振幅値│ＤL（ｍ、ｋ）│を取得する。再び、第２の重み付けマスクＧR（ｍ、ｋ）は、例えば、振幅値│Ｄ（ｍ、ｋ）│をＧR（ｍ、ｋ）で乗算することによって、差分信号Ｄ（ｍ、ｋ）の振幅値│Ｄ（ｍ、ｋ）│に適用することができ、ここで│Ｄ（ｍ、ｋ）│とＧR（ｍ、ｋ）は、同じ時間‐周波数ビン（ｍ、ｋ）に関する。第２の操作器３７０は、重み付けマスク値ＧR（ｍ、ｋ）と差分信号の振幅値│Ｄ（ｍ、ｋ）│を受信する全ての時間‐周波数ビンに対して、修正された振幅値│ＤR（ｍ、ｋ）│を生成する。
【００８４】
第１の修正された振幅値│ＤL（ｍ、ｋ）│は、第２の修正された振幅値│ＤR（ｍ、ｋ）│と同様に、結合器３８０に供給される。結合器３８０は、第１の修正された振幅値│ＤL（ｍ、ｋ）│のそれぞれを、差分信号の対応する位相値φD（ｍ、ｋ）（同じ時間‐周波数ビンに関する位相値）と結合し、第１の複素周波数ドメイン出力チャンネルＤL（ｍ、ｋ）を取得する。さらに、結合器３８０は、第２の修正された振幅値│ＤR（ｍ、ｋ）│のそれぞれを、差分信号の対応する位相値φD（ｍ、ｋ）（それは同じ時間‐周波数ビンに関する）と結合し、第２の複素周波数ドメイン出力チャンネルＤR（ｍ、ｋ）を取得する。
【００８５】
他の実施形態によれば、結合器３８０は、第１の振幅値│ＤL（ｍ、ｋ）│のそれぞれを、第１の、例えば左の、入力チャンネルＸL（ｍ、ｋ）の対応する位相値（同時刻‐周波数ビンに関する位相値）と結合し、さらにまた、第２の振幅値│ＤR（ｍ、ｋ）│のそれぞれを、第２の、例えば右の、入力チャンネルＸR（ｍ、ｋ））の対応する位相値（同時間‐周波数ビンに関する位相値）と結合する。
【００８６】
他の実施形態において、第１の振幅値│ＤL（ｍ、ｋ）│と第２の振幅値│ＤR（ｍ、ｋ）│は、結合された位相値と結合することができる。このような結合された位相値φcomb（ｍ、ｋ）は、たとえば、第１の入力信号の位相値φx1（ｍ、ｋ）と第２の入力信号の位相値φx2（ｍ、ｋ）を結合することによって、例えば、次式を適用することによって取得することができる。
【００８７】
φcomb（ｍ、ｋ）＝（φx1（ｍ、ｋ）＋φx2（ｍ、ｋ））／２
【００８８】
他の実施形態において、第１と第２の振幅値の第１の結合は、第１の入力信号の位相値に適用され、第１と第２の振幅値の第２の結合は、第２の入力信号の位相値に適用される。
【００８９】
図３の結合器３８０は、生成された第１と第２の複素周波数ドメイン出力信号ＤL（ｍ、ｋ）、ＤR（ｍ、ｋ）を、第２の変換器ユニット３９０に供給する。第２の変換器ユニット３９０は、第１と第２の複素周波数ドメイン出力信号ＤL（ｍ、ｋ）、ＤR（ｍ、ｋ）を、例えば、逆短時間フーリエ変換（ＩＳＴＦＴ）を行うことによって、時間ドメインに変換し、それぞれ、第１の周波数ドメイン出力信号ＤL（ｍ、ｋ）から第１の時間ドメイン出力信号ｄL（ｔ）を取得し、第２の周波数ドメイン出力信号ＤR（ｍ、ｋ）から第２の時間ドメイン出力信号ｄR（ｔ）を取得する。
【００９０】
図４は、更なる実施形態を図示する。図４の実施形態は、変換器ユニット４２０が第１と第２の入力チャンネルｘL（ｔ）、ｘR（ｔ）を時間ドメインから周波数ドメインに変換するだけであるという限りにおいて、図３に表された実施形態と異なる。しかしながら、変換器ユニットは、結合信号を変換しない。その代わりに、第１と第２の周波数ドメイン入力チャンネルＸL（ｍ、ｋ）、ＸR（ｍ、ｋ）から周波数ドメインの結合信号を生成する結合信号生成器４１０が提供される。結合信号は、周波数ドメインにおいて生成されるので、結合信号を周波数ドメインに変換することが回避されるので、変換ステップが節約される。結合信号生成器４１０は、たとえば、周波数ドメイン差分信号を、例えば、各時間‐周波数ビンに対して以下の式を適用することによって生成することができる。
【００９１】
Ｄ（ｍ、ｋ）＝ＸL（ｍ、ｋ）− ＸR（ｍ、ｋ）
【００９２】
他の実施形態において、結合信号生成器は、たとえば次式のように、他のいかなる種類の結合信号も使用することができる。
【００９３】
Ｄ（ｍ、ｋ）＝ ａ・ＸL（ｍ、ｋ）− ｂ・ＸR（ｍ、ｋ）
【００９４】
図５は、重み付けマスクＧL、ＧRとエネルギー値ＥL、ＥRの関係を、調整パラメータαを考慮に入れて図示したものである。以下の説明は、主に重み付けマスクとエネルギー値の関係に関するが、それらは、たとえば、操作情報生成器が第１と第２の入力チャンネルの振幅値に基づいて重み付けマスクを生成するケースにおいて、重み付けマスクと振幅値の関係に等しく適用可能である。それ故、説明および式は、振幅値に対して等しく適用できる。
【００９５】
概念的には、重み付けマスクは、次のように２点間の重心を算出するルールに基づいて生成される。
【００９６】
0005931182.tif 000007
【００９７】
ｘC： 重心
ｘ1： 点１
ｘ2： 点２
ｍ1： 点１の質量
ｍ2： 点２の質量
【００９８】
この式が、エネルギー値ＥL（ｍ、ｋ）とＥR（ｍ、ｋ）の「重心」の算出に対して用いられる場合、次のように結果としてなる。
【００９９】
0005931182.tif 000008
【０１００】
Ｃ（ｍ、ｋ）： エネルギー値ＥL（ｍ、ｋ）とＥR（ｍ、ｋ）の重心
【０１０１】
左チャンネルに対する重み付けマスクを取得するため、次のように、ｘ1は、ｘ1＝１に設定され、ｘ2は、ｘ2＝０に設定される。
【０１０２】
0005931182.tif 000009
【０１０３】
このような重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）は、左パニングされた信号（ＥL（ｍ、ｋ）＞＞ ＥR（ｍ、ｋ））のケースにおいて、ＧL（ｍ、ｋ）→１という所望の結果を有し、右パニングされた信号（ＥR（ｍ、ｋ）＞＞ＥL（ｍ、ｋ））のケースにおいて、ＧL（ｍ、ｋ）→０という所望の結果を有する。
【０１０４】
同様に、右チャンネルに対する重み付けマスクは、次のように、ｘ1＝０とｘ2＝１を設定することによって得られる。
【０１０５】
0005931182.tif 000010
【０１０６】
この重み付けマスクＧR（ｍ、ｋ）は、右パニングされた信号（ＥR（ｍ、ｋ）＞＞ ＥL（ｍ、ｋ））のケースにおいて、ＧR（ｍ、ｋ）→１という所望の結果を有し、左パニングされた信号（ＥL（ｍ、ｋ）＞＞ ＥR（ｍ、ｋ））のケースにおいて、ＧR（ｍ、ｋ）→０という所望の結果を有する。
【０１０７】
センターパニングされた入力信号（ＥL（ｍ、ｋ）＝ＥR（ｍ、ｋ））に関して、重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）とＧR（ｍ、ｋ）は、０．５に等しい。パラメータαは、センターパニングされた信号と、センターの近くにパニングされた信号に関して、重み付けマスクの挙動をステアリングするために用いられ、ここで、αは、次式に従って重み付けマスクに適用される指数である。
【０１０８】
0005931182.tif 000011
【０１０９】
重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）とＧR（ｍ、ｋ）は、これらの式によってエネルギーに基づいて算出される。
【０１１０】
上述したように、これらの式は、第１と第２の入力チャンネルの振幅値｜ＸL（ｍ、ｋ）｜、｜ＸR（ｍ、ｋ）｜）に対して、等しく適用可能である。その場合において、ＥL（ｍ、ｋ）は｜ＸL（ｍ、ｋ）｜の値を持ち、ＥR（ｍ、ｋ）は｜ＸR（ｍ、ｋ）｜の値を持ち、例えば、実施形態において、操作情報生成器は、エネルギー値の代わりに振幅値に基づいて重み付けマスクを生成する。
【０１１１】
図５は、調整パラメータの異なる値に関するカーブを図示することによって、調整パラメータαを適用する効果を図示する。αが、α＝０．４に設定される場合、左と右の入力チャンネルにおいて等しいまたは類似したエネルギーを備えるビンが、わずかに減衰される。右のチャンネルにおいて有意に高いエネルギーを有するビンのみが、左の重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）によって強く減衰される。同様に、左のチャンネルにおいて有意に高いエネルギーを有するビンが、右の重み付けマスクＧR（ｍ、ｋ）によって強く減衰される。このようなフィルタによって、ほんのわずかの信号部分のみが強く減衰されるので、このような調整パラメータの設定は「低い選択性」と称することができる。
【０１１２】
高いパラメータ値、たとえば、α＝２は、かなり「高い選択性」に結果としてなる。図５で分かるように、左と右のチャンネルにおいて、等しいまたは同様のエネルギーを有するビンは、重く減衰される。アプリケーションに依存して、調整パラメータαによって、所望の選択性にステアリングすることができる。
【０１１３】
図６は、更なる実施形態にかかるステレオ出力信号を生成する装置を図示する。図６の装置は、とりわけ信号遅延ユニット６０５を更に備えるので、図３の実施形態と異なる。ステレオ入力信号の第１の入力チャンネルｘLA（ｔ）と第２の入力チャンネルｘRA（ｔ）が、信号遅延ユニット６０５に供給される。第１と第２の入力チャンネルｘLA（ｔ）、ｘRA（ｔ）は、第１の変換器ユニット６２０にも供給される。
【０１１４】
信号遅延ユニット６０５は、第１の入力チャンネルｘLA（ｔ）および／または第２の入力チャンネルｘRA（ｔ）を遅延するように適合されている。一実施形態において、信号遅延ユニットは、第１と第２の入力チャンネルｘLA（ｔ）、ｘRA（ｔ））の相関分析を使用することによって、遅延時間を決定する。例えば、ｘLA（ｔ）とｘRA（ｔ）は、ステップバイステップベースで時間シフトされる。各ステップに対して、相関分析が行われる。次に、最大相関を有する時間シフトが決定される。ステレオ入力信号において信号源を配置するために、それが特定位置から生じているように見えるように、遅延パニングが使用されたと仮定すると、最大相関を有する時間シフトは、遅延パニングから生じている遅延に対応するとみなされる。一実施形態において、信号遅延ユニットは、それがセンター位置に再配置されるように、遅延パニングされた信号源を再配置することができる。例えば、相関分析が、入力チャンネルｘLA（ｔ）がΔｔだけ遅延されたことを示す場合、次に信号遅延ユニット６０５は、Δｔだけ入力チャンネルｘRA（ｔ）を遅延させる。
【０１１５】
最終的に修正された第１のチャンネルｘＬＢ（ｔ）と第２のチャンネルｘＲＢ（ｔ）は、結合信号を生成する結合信号生成器６２０に引き続いて供給される。一実施形態において、結合信号生成器は、次式を適用することによって、結合信号として差分信号を生成する。
【０１１６】
ｄ（ｔ）＝ｘLB（ｔ）−ｘRB（ｔ）
【０１１７】
信号源は、遅延パニングされた信号源がセンター位置に再配置されたので、次に最終的に修正された第１と第２のチャンネルｘLB（ｔ）、ｘRB（ｔ）において等しく存在し、それ故に差分信号ｄ（ｔ）から除去される。図６の実施形態にかかる装置を使用することによって、対応する遅延パニングされた信号源のない結合信号を生成することが、それ故に可能である。
【０１１８】
図７は、ステレオ入力信号を、５つの出力チャンネル、例えばサラウンドシステムの５つのチャンネル、にアップミックスするアップミキサー７００を図示する。ステレオ入力信号は、アップミキサー７００に供給される第１の入力チャンネルＬと第２の入力チャンネルＲを有する。５つの出力チャンネルは、センターチャンネル、左フロントチャンネル、右フロントチャンネル、左サラウンドチャンネルおよび右サラウンドチャンネルとすることができる。センターチャンネル、左フロントチャンネル、右フロントチャンネル、左サラウンドチャンネルおよび右サラウンドチャンネルは、それぞれ、センタースピーカ７２０、左フロントスピーカ７３０、右フロントスピーカ７４０、左サラウンドスピーカ７５０および右サラウンドスピーカ７６０に提供される。スピーカは、リスナーの座席７１０の周囲に配置することができる。
【０１１９】
アップミキサー７００は、ステレオ入力信号の左入力チャンネルＬと右入力チャンネルＲを加算することによって、センタースピーカ７２０に対するセンターチャンネルを生成する。アップミキサー７００は、未修正の左入力チャンネルＬを左フロントスピーカ７３０に提供することができ、未修正の右入力チャンネルＲを右フロントスピーカ７４０に更に提供することができる。さらにまた、アップミキサーは、上述の実施形態の１つにかかるステレオ出力信号を生成する装置７７０を備える。左入力チャンネルＬと右入力チャンネルＲは、それぞれ、ステレオ出力信号を生成する装置７７０の第１と第２の入力チャンネルとして、装置７７０に供給される。装置７７０の第１の出力チャンネルは、左サラウンドチャンネルとして左サラウンドスピーカ７５０に提供され、一方、装置７７０の第２の出力チャンネルは、右サラウンドチャンネルとして右サラウンドスピーカ７６０に提供される。
【０１２０】
図８は、５つの出力チャンネル、例えばサラウンドシステムの５つのチャンネル、を有するアップミキサー８００の更なる実施形態を図示する。ステレオ入力信号は、アップミキサー８００に供給される第１の入力チャンネルＬと第２の入力チャンネルＲを有する。図７に例示された実施形態のように、５つの出力チャンネルは、センターチャンネル、左フロントチャンネル、右フロントチャンネル、左サラウンドチャンネルおよび右サラウンドチャンネルとすることができる。センターチャンネル、左フロントチャンネル、右フロントチャンネル、左サラウンドチャンネルおよび右サラウンドチャンネルは、それぞれ、センタースピーカ８２０、左フロントスピーカ８３０、右フロントスピーカ８４０、左サラウンドスピーカ８５０および右サラウンドスピーカ８６０に提供される。再び、スピーカは、リスナーの座席８１０の周囲に配置することができる。
【０１２１】
センタースピーカ８２０に提供されるセンターチャンネルは、左入力チャンネルＬと右入力チャンネルＲを加算することによって生成される。さらにまた、アップミキサーは、上述の実施形態の１つにかかるステレオ出力信号を生成する装置８７０を備える。左入力チャンネルＬと右入力チャンネルＲは、装置８７０に供給される。装置８７０は、ステレオ出力信号の第１と第２の出力チャンネルを生成する。第１の出力チャンネルは、左フロントスピーカ８３０に提供され、第２の出力チャンネルは、右フロントスピーカ８４０に提供される。さらにまた、装置８７０によって生成された第１と第２の出力チャンネルは、アンビエント抽出器８８０に提供される。アンビエント抽出器８８０は、装置８７０によって生成された第１の出力チャンネルから、第１のアンビエント信号成分を抽出し、第１のアンビエント信号成分を、左サラウンドチャンネルとして、左サラウンドスピーカ８５０に提供する。さらにまた、アンビエント抽出器８８０は、装置８７０によって生成された第２の出力チャンネルから、第２のアンビエント信号成分を抽出し、第２のアンビエント信号成分を、右サラウンドチャンネルとして、右サラウンドスピーカ８６０に提供する。
【０１２２】
図９は、一実施形態にかかるステレオベースのワイド化する装置９００を図示する。図９において、ステレオ入力信号の第１の入力チャンネルＬと第２の入力チャンネルＲは、装置９００に供給される。ステレオベースのワイド化する装置９００は、上述の実施形態の１つにかかるステレオ出力信号を生成する装置９１０を備える。ステレオベースのワイド化する装置９００の第１と第２の入力チャンネルＬ、Ｒは、ステレオ出力信号を生成する装置９１０に供給される。
【０１２３】
ステレオ出力信号を生成する装置９１０の第１の出力チャンネルは、第１の入力チャンネルＬとステレオ出力信号を生成する装置９１０の第１の出力チャンネルとを結合する第１の結合器９２０に供給され、ステレオベースのワイド化する装置９００の第１の出力チャンネルを生成する。
【０１２４】
対応して、ステレオ出力信号を生成する装置９１０の第２の出力チャンネルは、第２の入力チャンネルＲとステレオ出力信号を生成する装置９１０の第２の出力チャンネルとを結合する第２の結合器９３０に供給され、ステレオベースのワイド化する装置９００の第２の出力チャンネルを生成する。
【０１２５】
これにより、ワイド化されたステレオ出力信号が生成される。結合器は、例えば、両方のチャンネルを加算することによって、両方のチャンネルの線形結合を使用して、または２つのチャンネルを結合する他の方法によって、両方の受信されたチャンネルを結合することができる。
【０１２６】
図１０は、一実施形態にかかるエンコーダを図示する。ステレオ信号の第１のチャンネルＸL（ｍ、ｋ）と第２のチャンネルＸR（ｍ、ｋ）は、エンコーダに供給される。ステレオ信号は、周波数ドメインにおいて表すことができる。
【０１２７】
エンコーダは、ステレオ信号の第１と第２のチャンネルＸL（ｍ、ｋ）、ＸR（ｍ、ｋ）の第１の信号表示値ＶLと第２の信号表示値ＶR、例えば、第１と第２のチャンネルＸL（ｍ、ｋ）、ＸR（ｍ、ｋ）の第１と第２のエネルギー値ＥL（ｍ、ｋ）、ＥR（ｍ、ｋ）、を決定する信号表示演算ユニット１０１０を備える。エンコーダは、上述の実施形態におけるステレオ出力信号を生成する装置と同様の方法で、エネルギー値ＥL（ｍ、ｋ）、ＥR（ｍ、ｋ）を決定するように適合することができる。例えば、エンコーダは、次式を使用することによって、エネルギー値を決定することができる。
【０１２８】
0005931182.tif 000012
【０１２９】
他の実施形態において、信号表示演算ユニット１０１０は、第１と第２のチャンネルＸL（ｍ、ｋ）、ＸR（ｍ、ｋ）の振幅値を決定することができる。このような実施形態においては、信号表示演算ユニット１０１０は、上述の実施形態におけるステレオ出力信号を生成する装置と同様の方法で、第１と第２のチャンネルＸL（ｍ、ｋ）、ＸR（ｍ、ｋ）の振幅値を決定することができる。
【０１３０】
信号値演算ユニット１０１０は、決定されたエネルギー値ＥL（ｍ、ｋ）、ＥR（ｍ、ｋ）および／または決定された振幅値を、操作情報生成器１０２０に供給する。操作情報生成器１０２０は、次に、特に図５に関して説明されたように、上述の実施形態のステレオ出力信号を生成する装置と同様のコンセプトを適用することによって、受信されたエネルギー値ＥL（ｍ、ｋ）、ＥR（ｍ、ｋ）および／または振幅値に基づいて、操作情報、例えば、第１の重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）と第２の重み付けマスクＧR（ｍ、ｋ）、を生成する。
【０１３１】
一実施形態において、操作情報生成器１０２０は、第１と第２のチャンネルＸL（ｍ、ｋ）、ＸR（ｍ、ｋ）の振幅値に基づいて、操作情報を決定することができる。このような実施形態においては、操作情報生成器１０２０は、上述の実施形態におけるステレオ出力信号を生成する装置と同様のコンセプトを適用することができる。
【０１３２】
操作情報生成器１０２０は、次に、重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）とＧR（ｍ、ｋ）を、出力モジュール１０３０に引き渡す。
【０１３３】
出力モジュール１０３０は、捜査情報、例えば、重み付けマスクＧL（ｍ、ｋ）およびＧR（ｍ、ｋ）を、適当なデータ形式、例えば、ビットストリームにおいてまたは信号の値として出力する。
【０１３４】
出力された操作情報は、送信された操作情報を適用することによって、例えば、ステレオ出力信号を生成する装置の上述の実施形態に関して記述されたように、送信された重み付けマスクを、差分信号またはステレオ入力信号と結合することによって、ステレオ出力信号を生成する、デコーダに送信することができる。
【０１３５】
いくつかの態様が装置の文脈において記載されたが、これらの態様は対応する方法の記載をも表していることは明らかであり、ブロックまたはデバイスは方法ステップまたは方法ステップの機能に対応する。同様に、方法ステップの文脈において記載された態様は、対応する装置の対応するブロックまたはアイテムまたは機能の記述をも表している。
【０１３６】
特定の実施要求に従い、本発明の実施形態は、ハードウェアにおいてまたはソフトウェアにおいて実施することができる。実施は、その上に格納される電子的に読取可能な制御信号を有し、それぞれの方法が実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと協働する（または協働することができる）、デジタル記録媒体、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ＤＶＤ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリを用いて実行することができる。
【０１３７】
本発明に係るいくつかの実施形態は、本願明細書に記載された方法の１つが実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働することができる電子的に読取可能な制御信号を有するデータキャリアを備える。
【０１３８】
一般に、本発明の実施形態は、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で動作するとき、本発明の方法の１つを実行するように動作可能であるプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実施することができる。プログラムコードは、例えば機械読取可能なキャリアに記憶することができる。
【０１３９】
他の実施形態は、機械読取可能なキャリアまたは固定記憶媒体に格納された、本願明細書に記載された方法の１つを実行するコンピュータプログラムを備える。
【０１４０】
言い換えれば、本発明の方法の一実施形態は、それ故に、コンピュータプログラムがコンピュータ上で動作するとき、本願明細書に記載された方法の１つを実行するプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
【０１４１】
本発明の方法の更なる実施形態は、それ故に、その上に記録され、本願明細書に記載された方法の１つを実行するコンピュータプログラムを備えるデータキャリア（またはデジタル記録媒体またはコンピュータ読取可能媒体）である。
【０１４２】
本発明の方法の更なる実施形態は、それ故に、本願明細書に記載された方法の１つを実行するコンピュータプログラムを表現するデータストリームまたは信号のシーケンスである。
データストリームまたは信号のシーケンスは、たとえば、データ通信接続、例えばインターネットを介して伝送されるように構成することができる。
【０１４３】
更なる実施形態は、本願明細書に記載された方法の１つを実行するように構成または適合された処理手段、例えばコンピュータまたはプログラマブルロジックデバイスを備える。
【０１４４】
更なる実施形態は、本願明細書に記載された方法の１つを実行するコンピュータプログラムがその上にインストールされたコンピュータを備える。
【０１４５】
いくつかの実施形態において、本願明細書に記載された方法のいくつかまたは全ての機能を実行するために、プログラマブルロジックデバイス（例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ）を用いることができる。いくつかの実施形態において、フィールドプログラマブルゲートアレイは、本願明細書に記載された方法の１つを実行するために、マイクロプロセッサと協働することができる。一般に、方法は、好ましくはいかなるハードウェア装置によっても実行される。
【０１４６】
上述した実施形態は、単に本発明の原理に対して解説したものである。本願明細書に記載された構成および詳細の修正および変更は、当業者にとって明らかであると理解される。それ故に、本発明のスコープは、本願明細書の実施形態の記載および説明の方法による具体的な詳細によって制限されず、間近に迫った特許クレームの範囲のみによって制限されることが意図される。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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