(57)【要約】【課題】ダイナミックレンジ制御（DRC）は高次アンビソニックス（HOA）ベースの信号には単純に適用することはできない。【解決手段】HOA信号にDRCを実行する方法が、HOA信号を空間領域に変換し、変換されたHOA信号を解析し、前記解析の結果からダイナミック圧縮のために使用可能な利得因子を得ることを含む。利得因子は、HOA信号と一緒に伝送できる。DRCを適用するとき、HOA信号は空間領域に変換され、利得因子が抽出されて、空間領域において、変換されたHOA信号と乗算されて、利得補償された変換されたHOA信号が得られる。利得補償された変換されたHOA信号はもとのHOA領域に変換され、利得補償されたHOA信号が得られる。【選択図】図２
2018078570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイナミックレンジ圧縮利得（DRC）のための方法であって、
・QMFフィルタバンク領域でDRCを適用する段階と；
・時間周波数タイル(n,m)に対応する高次アンビソニックス（HOA）オーディオ表現および利得値g(n,m)を受領する段階と；
・前記利得値および離散球面調和関数変換（DSHT）行列を前記HOAオーディオ表現に適用する段階とを含み、
前記利得値は
【数９１】
2018078570.tif 000099
に基づいて適用され、ここで、
【数９２】
2018078570.tif 000100
は時間周波数タイル(n,m)についての空間的チャネルのベクトルであり、該ベクトルは前記DSHT行列のHOAオーディオ表現への適用に基づいて決定される、
方法。
【請求項２】
ダイナミックレンジ圧縮利得（DRC）のための装置であって、
・時間周波数タイル(n,m)に対応する高次アンビソニックス（HOA）オーディオ表現および利得値g(n,m)を取得するよう構成された受領器と；
・前記利得値および離散球面調和関数変換（DSHT）行列を前記HOAオーディオ表現に適用することによってQMFフィルタバンク領域でDRCを適用するよう構成されたオーディオ・デコーダとを有しており、
前記利得値は
【数９３】
2018078570.tif 000101
に基づいて適用され、ここで、
【数９４】
2018078570.tif 000102
は時間周波数タイル(n,m)についての空間的チャネルのベクトルであり、該ベクトルは前記DSHT行列のHOAオーディオ表現への適用に基づいて決定される、
装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナミックレンジ圧縮（DRC:  Dynamic  Range  Compression）をアンビソニックス信号に、特に高次アンビソニックス（HOA:  Higher  Order  Ambosonics）信号に対して実行するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイナミックレンジ圧縮（DRC）の目的は、オーディオ信号のダイナミックレンジを縮小することである。オーディオ信号に対して時間変化する利得因子が適用される。典型的にはこの利得因子は、利得を制御するために使われる信号の振幅包絡に依存する。そのマッピングは一般には非線形である。大きな振幅はより小さな振幅にマッピングされる一方、小さな音は増幅されることもしばしばある。シナリオは、ノイズのある環境、深夜の聴取、小さなスピーカーまたはモバイル・ヘッドフォン聴取である。
【０００３】
オーディオをストリーミングまたはブロードキャストするための共通の概念は、送信前にDRC利得を生成し、受信およびデコード後にこれらの利得を適用することである。DRC使用の原理、すなわちオーディオ信号にDRCが通例どのように適用されるかが図１のａ）に示されている。信号レベル、通例は信号包絡が検出され、関係した時間変化する利得gDRCが計算される。利得はオーディオ信号の振幅を変化させるために使われる。図１のｂ）はエンコード／デコードのためにDRCを使うことの原理を示しており、利得因子は符号化されたオーディオ信号と一緒に伝送される。デコーダ側では、デコードされたオーディオ信号に対して、そのダイナミックレンジを縮小するために利得が適用される。
【０００４】
3Dオーディオについては、異なる空間位置を表わすラウドスピーカー・チャネルに異なる利得が適用されることができる。その際、マッチする一組の利得を生成できるためには、送り側においてこれらの位置が知られている必要がある。これは通例、理想化された条件についてのみ可能である。現実的な場合には、スピーカーの数およびその配置は多くの仕方で変わりうる。これは、仕様よりも実際的な事情から影響される。高次アンビソニックスは、柔軟なレンダリングを許容するオーディオ・フォーマットである。HOA信号は、直接的に音レベルを表わすのでない係数チャネルから構成される。したがって、DRCを単純にHOAベースの信号に適用するわけにはいかない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第2015/007889A号（PD130040）
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】J¨org  Fliege、“Integration  nodes  for  the  sphere”、2010、オンライン、アクセス日2010-10-05、http://www.mathematik.uni-dortmund.de/lsx/research/projects/fliege/nodes/nodes.html
【非特許文献２】J¨org  Fliege  and  Ulrike  Maier、“A  two-stage  approach  for  computing  cubature  formulae  for  the  sphere”、Technical  report,  Fachbereich  Mathematik,  Universitat  Dortmund,  1999
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、少なくとも、HOA信号にどのようにしてDRCが適用できるかの問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
HOA信号は、一つまたは複数の利得係数を得るために解析される。ある実施形態では、少なくとも二つの利得係数が得られ、HOA信号の解析は空間領域への変換（iDSHT）を含む。前記一つまたは複数の利得係数はもとのHOA信号と一緒に伝送される。すべての利得係数が等しいかどうかを指示するために、特別な指標が伝送されることができる。これは、いわゆる単純化モードの場合である。一方、非単純化モードでは少なくとも二つの異なる利得係数が使われる。デコーダでは、前記一つまたは複数の利得がHOA信号に適用されることができる（これは必須ではない）。ユーザーは、前記一つまたは複数の利得を適用するか否かの選択権をもつ。単純化モードの利点は、一つの利得因子しか使われず、利得因子はHOA領域において直接的にHOA信号の係数チャネルに適用できるので、空間領域への変換およびその後のHOA領域に戻す変換がスキップできるため、必要とされる計算が著しく少なくなるということである。単純化モードでは、利得因子は、HOA信号の零次の係数だけの解析によって得られる。
【０００９】
本発明のある実施形態によれば、HOA信号に対してDRCを実行する方法は、（逆DSHTによって）HOA信号を空間領域に変換し、変換されたHOA信号を解析し、前記解析の結果から、ダイナミックレンジ圧縮のために使用可能な利得因子を得ることを含む。さらなる段階において、得られた利得因子は（空間領域で）変換されたHOA信号と乗算され、利得圧縮された変換されたHOA信号が得られる。最後に、利得圧縮された変換されたHOA信号は（DSHTによって）HOA領域、すなわち係数領域に変換し戻され、利得圧縮されたHOA信号が得られる。
【００１０】
さらに、本発明のある実施形態によれば、HOA信号に対して単純化モードでDRCを実行する方法は、HOA信号を解析し、前記解析の結果から、ダイナミックレンジ圧縮のために使用可能な利得因子を得ることを含む。さらなる段階において、指標の評価に際し、得られた利得因子は（HOA領域において）HOA信号の係数チャネルと乗算され、利得圧縮された変換されたHOA信号が得られる。指標の評価に際して、HOA信号の変換がスキップできることが判別されることもできる。単純化モードを指示する、すなわちただ一つの利得因子が使われることを示す指標は、たとえばハードウェアまたは他の制約のために単純化モードしか使用できない場合には暗黙的に、あるいはたとえば単純化モードまたは非単純化モードいずれかのユーザー選択に際しては明示的に、設定されることができる。
【００１１】
さらに、HOA信号に対してDRC利得因子を適用する方法は、HOA信号、指標および利得因子を受領し、指標が非単純化モードを示すことを判別し、（逆DSHTを使って）HOA信号を空間領域に変換して変換されたHOA信号が得られ、利得因子を変換されたHOA信号に乗算してダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号が得られ、（DSHTを使って）ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号をHOA領域（すなわち係数領域）に変換し戻して、ダイナミックレンジ圧縮されたHOA信号が得られる、ことを含む。利得因子は、HOA信号と一緒にまたは別個に受領されることができる。さらに、本発明のある実施形態によれば、HOA信号に対してDRC利得因子を適用する方法は、HOA信号、指標および利得因子を受領し、指標が単純化モードを示すことを判別し、前記判別に際して、利得因子をHOA信号に乗算してダイナミックレンジ圧縮されたHOA信号が得られる、ことを含む。利得因子は、HOA信号と一緒にまたは別個に受領されることができる。
【００１２】
HOA信号に対してDRC利得因子を適用する装置は請求項１１において開示される。
【００１３】
ある実施形態では、本発明は、HOA信号に対してDRC利得因子を適用する方法であって上記のような段階を含む方法をコンピュータに実行させるための実行可能命令を有するコンピュータ可読媒体を提供する。
【００１４】
ある実施形態では、本発明は、HOA信号に対してDRCを実行する方法であって上記のような段階を含む方法をコンピュータに実行させるための実行可能命令を有するコンピュータ可読媒体を提供する。
【００１５】
本発明の有利な実施形態は従属請求項、以下の記述および図面において開示される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明の例示的な実施形態が付属の図面を参照して記述される。
【図１】オーディオに適用されるDRCの一般的原理を示す図である。
【図２】本発明に基づくHOAベースの信号にDRCを適用するための一般的手法を示す図である。
【図３】N＝1からN＝6についての球状スピーカー格子を示す図である。
【図４】HOAについてのDRC利得の生成を示す図である。
【図５】HOA信号に対するDRCの適用を示す図である。
【図６】デコーダ側でのダイナミックレンジ圧縮処理を示す図である。
【図７】レンダリング段階と組み合わされた、QMF領域におけるHOAのためのDRCを示す図である。
【図８】単一DRC利得群の単純な場合についての、レンダリング段階と組み合わされた、QMF領域におけるHOAのためのDRCを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、HOAに対していかにしてDRCが適用できるかを記述する。これは通常、HOAが音場記述ではないため、簡単ではない。図２は、本アプローチの原理を描いている。エンコードまたは送信側では、図２のａ）に示されるように、HOA信号が解析され、HOA信号の解析からDRC利得gが計算され、DRC利得は符号化され、HOAコンテンツの符号化表現と一緒に送信される。これは、多重化されたビットストリームまたは二つ以上の別個のビットストリームでありうる。
【００１８】
デコードまたは受信側では、図２ｂ）に示されるように、利得gがそのようなビットストリーム（単数または複数）から抽出される。デコーダにおける該ビットストリームのデコード後、利得gは後述するようにHOA信号に適用される。これにより、利得がHOA信号に適用される、すなわち、一般に、ダイナミックレンジが縮小されたHOA信号が得られる。最後に、ダイナミックレンジ調整されたHOA信号がHOAレンダラーにおいてレンダリングされる。
【００１９】
以下では、使用される想定および定義について説明する。
【００２０】
想定は、HOAレンダラーはエネルギーを保存するというものである。すなわち、N3D規格化球面調和関数が使用され、HOA表現内部において符号化された、単一方向性信号のエネルギーが、レンダリング後に維持される。たとえば特許文献１に、このエネルギーを保存するHOAレンダリングをどのように達成するかが記載されている。
【００２１】
使用される用語の定義は次のとおり。
【００２２】
【数１】
2018078570.tif 000003
はτ個のHOAサンプルのブロックB＝[b(1),b(2),…,b(t),…,b(τ)]を表わす。ここで、ベクトルb(t)＝[b1,b2,…,bo,…,b(N+1)2]T＝[B00,B1-1,…,Bnm,…,BNN]Tであり、これはアンビソニックス係数をACN順で含む（係数次数（order）インデックスnおよび係数陪数（degree）インデックスmを用いてベクトル・インデックスo＝n2＋n＋m＋1）。NはHOA打ち切り次数を表わす。ベクトルbにおける高次係数の数は(N＋1)2である。一つのデータ・ブロックについてのサンプル・インデックスはtである。τは通例、1サンプルから64サンプルまたはそれ以上の範囲でありうる。零次信号
【数２】
2018078570.tif 000004
はBの第一行である。
【００２３】
【数３】
2018078570.tif 000005
は、HOAサンプルのブロックを空間領域におけるL個のラウドスピーカー・チャネルのブロックにレンダリングする、エネルギーを保存するレンダリング行列を表わす。W∈RL×τとして、W＝DBである。これが、図２のｂ）におけるHOAレンダラーの想定される手順である（HOAレンダリング）。
【００２４】
【数４】
2018078570.tif 000006
は、すべての隣り合う位置が同じ距離を共有するよう非常に規則的な仕方で球状に位置されるLL＝(N＋1)2個のチャネルに関係したレンダリング行列を表わす。DLは良条件であり（well-conditioned）その逆DL-1が存在する。こうして、この両者が変換行列（DSHT：Discrete  Spherical  Harmonics  Transform［離散球面調和関数変換］）の対を定義する：
WL＝DLB、B＝DL-1WL
gはLL＝(N＋1)2個の利得DRC値のベクトルである。利得値は、τ個のサンプルのブロックに適用されると想定され、ブロックからブロックにかけてなめらかであると想定される。送信のために、同じ値を共有する利得値は利得群に組み合わされることができる。単一の利得群のみが使われる場合、これは、ここでg1によって示される単一のDRC利得値がすべてのスピーカー・チャネルのτ個のサンプルに適用されることを意味する。
【００２５】
すべてのHOA打ち切り次数Nについて、理想的なLL＝(N＋1)2個の仮想スピーカー格子および関係したレンダリング行列DLが定義される。仮想スピーカー位置は、仮想的な聴取者を取り囲む空間エリアをサンプリングする。N＝1から6についての格子が図３に示される。ここで、あるスピーカーに関係したエリアは網掛けのセルである。一つのサンプリング位置は常に中央スピーカー位置（方位角＝0、傾斜角＝π/2；方位角は聴取位置に関係した正面方向から測られることに注意）に関係している。サンプリング位置、DL、DL-1は、DRC利得が生成されるとき、エンコーダ側で知られている。デコーダ側では、利得値を適用するためにDLおよびDL-1が知られる必要がある。
【００２６】
HOAのためのDRC利得の生成は次のように機能する。
【００２７】
HOA信号はWL＝DLBによって空間領域に変換される。これらの信号を解析することによって、LL＝(N＋1)2個までのDRC利得glが生成される。コンテンツがHOAとオーディオ・オブジェクト（AO）の組み合わせである場合には、たとえばダイアログ・トラックのようなAO信号がサイド・チェイニング（side  chaining）のために使用されうる。これは図４のｂ）に示されている。異なる空間エリアに関係した異なるDRC利得値を生成するとき、これらの利得がデコーダ側における空間イメージ安定性に影響しないよう、注意を払う必要がある。これを避けるために、最も単純な場合（いわゆる単純化モード）では、単一の利得がすべてのL個のチャネルに割り当てられてもよい。これは、すべての空間的信号Wを解析することによって、あるいは零次HOA係数サンプル・ブロック
【数５】
2018078570.tif 000007
を解析することによって行なうことができ、空間領域への変換は必要とされない（図４のａ）。これは、Wのダウンミックス信号を解析することと同一である。さらなる詳細は後述する。
【００２８】
図４において、HOAのためのDRC利得の生成が示されている。図４のａ）は、いかにして（単一の利得群についての）単一の利得g1が、零次HOA成分
【数６】
2018078570.tif 000008
から導出できるかを描いている。該零次HOA成分はDRC解析ブロック４１ｓにおいて解析され、単一の利得g1が導出される。単一の利得g1はDRC利得エンコーダ４２ｓにおいて別個にエンコードされる。エンコードされた利得は、次いで、エンコーダ４３において、HOA信号Bと一緒にエンコードされ、エンコーダ４３はエンコードされたビットストリームを出力する。任意的に、さらなる信号４４がエンコードに含められることができる。図４のｂ）は、HOA表現を空間領域に変換することによっていかにして二つ以上のDRC利得が生成されるかを描いている。変換されたHOA信号WLは次いでDRC解析ブロック４１において解析され、諸利得値gが抽出され、DRC利得エンコーダ４２においてエンコードされる。また、ここでは、エンコードされた利得はHOA信号Bと一緒にエンコーダ４３においてエンコードされ、任意的に、さらなる信号４４がエンコードに含められる。一例として、背後からの音（たとえば背景音）が、前方方向および横方向から発する音より大きな減衰を受けることがありうる。これは、この例の場合、二つの利得群内において送信されることのできるg内の(N＋1)2個の利得値につながる。任意的に、ここで、オーディオ・オブジェクト波形およびそれらの方向情報によるサイド・チェイニング（side  chaining）を使うことも可能である。サイド・チェイニングとは、信号についてのDRC利得が別の信号から得られることを意味する。これは、HOA信号のパワーを低下させる。AO前景音と同じ空間音エリアを共有するHOAミックス中の気を散らす音は、空間的に遠方の音よりも強い減衰利得を得ることができる。
【００２９】
利得値は、受信器またはデコーダ側に伝送される。
【００３０】
τ個のサンプルのブロックに関係した可変数1ないしLL＝(N＋1)2個の利得値が伝送される。利得値は、伝送のために諸チャネル群に割り当てられることができる。ある実施形態では、伝送データを最小にするために、すべての等しい利得は一つのチャネル群に組み合わされる。単一の利得が伝送される場合、それはLL個のチャネルすべてに関係する。伝送されるのは、チャネル群利得値glgおよびその数である。受信器またはデコーダが利得値を正しく適用できるよう、チャネル群の使用は信号伝達される。
【００３１】
利得値は次のように適用される。
【００３２】
受信器／デコーダは、送信された符号化された利得値の数を判別し、関係した情報をデコードし（５１）、それらの利得をLL＝(N＋1)2個のチャネルに割り当てる（５２〜５５）。一つの利得値（一つのチャネル群）だけが送信される場合には、それは、図５のａ）に示されるように、直接、HOA信号に適用できる（５２）（BDRC＝g1B）。これは、デコードがずっと単純になり、要求する処理も著しく少なくなるので、利点がある。その理由は、行列演算が必要とされず、その代わり、利得値は直接、適用５２される、たとえばHOA係数と乗算されることができるということである。
【００３３】
二つ以上の利得が送信される場合には、チャネル群利得はそれぞれL個のチャネル利得g＝[g1,…,gL]に割り当てられる。
【００３４】
仮想的な規則的ラウドスピーカー格子については、DRC利得が適用されたラウドスピーカー信号は
【数７】
2018078570.tif 000009
によって計算される。次いで、結果として得られる修正されたHOA表現は
【数８】
2018078570.tif 000010
によって計算される。これは、図５のｂ）に示されるように、単純化できる。HOA信号を空間領域に変換し、利得を適用し、結果をHOA領域に戻す変換をする代わりに、利得ベクトルは
【数９】
2018078570.tif 000011
によってHOA領域に変換される（５３）。ここで、
【数１０】
2018078570.tif 000012
である。利得行列は、利得割り当てブロック５４においてHOA係数に直接、適用される：BDRC＝GB。
【００３５】
これは、(N＋1)2＜τのため、必要とされる計算演算の点でより効率的である。すなわち、デコードがずっと単純になり、要求する処理も著しく少なくなるため、この解決策は従来の解決策に対する利点をもつ。理由は、行列演算が必要とされず、その代わり、利得割り当てブロック５４において利得値が直接、適用される、すなわちHOA係数に乗算されることができるということである。
【００３６】
ある実施形態では、利得行列を適用する一層効率的な仕方は、レンダラー行列修正ブロック５７において、レンダラー行列を
【数１１】
2018078570.tif 000013
によって操作し、一つのステップにおいてDRCを適用しHOA信号をレンダリングする：
【数１２】
2018078570.tif 000014
ことである。これは図５のｃ）に示されている。これは、L＜τであれば有益である。
【００３７】
まとめると、図５は、DRCをHOA信号に適用することのさまざまな実施形態を示している。図５のａ）では、単一のチャネル群利得が送信され、デコードされ（５１）、HOA係数に直接、適用される（５２）。次いで、HOA係数は、通常のレンダリング行列を使ってレンダリングされる（５６）。
【００３８】
図５のｂ）では、二つ以上のチャネル群利得が送信され、デコードされる（５１）。デコードの結果、(N＋1)2個の利得値の利得ベクトルgが得られる。利得行列Gが生成され、HOAサンプルのブロックに適用される（５４）。次いで、これらは通常のレンダリング行列を使ってレンダリングされる。
【００３９】
図５のｃ）では、デコードされた利得行列／利得値をHOA信号に直接適用する代わりに、レンダラーの行列に直接適用する。これは、レンダラー行列修正ブロック５７において実行される。これは、DRCブロック・サイズτが出力チャネルの数Lより大きければ計算上有益である。この場合、HOAサンプルは、修正されたレンダリング行列を使ってレンダリングされる（５７）。
【００４０】
以下では、DRCのための理想的なDSHT（離散球面調和関数変換）行列の計算が記述される。そのようなDSHT行列は、DRCにおける使用のために特に最適化され、他の目的、たとえばデータ・レート圧縮のために使われるDSHT行列とは異なる。
【００４１】
理想的な球面レイアウトに関係する理想的なレンダリングおよびエンコード行列DLおよびDL-1のための要求が以下で導出される。最終的に、これらの要求は次のようなものである：
（１）レンダリング行列DLは可逆でなければならない。すなわち、DL-1が存在する必要がある；
（２）空間領域での振幅の和が、空間領域からHOA領域への変換後に零次のHOA係数として反映されるべきであり、その後の空間領域への変換後に保存されるべきである（振幅要件）；
（３）HOA領域に変換し、空間領域に変換し戻すとき、空間的信号のエネルギーが保存されるべきである（エネルギー保存要件）。
【００４２】
理想的なレンダリング・レイアウトについてでさえも、要件２および３は互いと矛盾するように思える。従来技術から知られるようなDSHT変換行列を導出するための単純なアプローチを使うときは、要件（２）および（３）の一方または他方のみが誤差なしに充足できる。要件（２）および（３）の一方を誤差なしに充足することは、他方についての3dBを超える誤差につながる。これは通例、可聴なアーチファクトにつながる。この問題を克服する方法が以下で記述される。
【００４３】
まず、L＝(N＋1)2での理想的な球面レイアウトが選択される。（仮想）スピーカー位置のL個の方向がΩlによって与えられ、関係したモード行列が
【数１３】
2018078570.tif 000015
と表わされる。各φ(Ωl)は、方向Ωlの球面調和関数を含むモード・ベクトルである。球面レイアウト位置に関係したL個の求積利得（quadrature  gains）がベクトル
【数１４】
2018078570.tif 000016
にまとめられる。これらの求積利得はそのような位置のまわりの球面面積（spherical  areas）を見積もり（rate）、すべて合計すると半径1の球の表面に関係した4πの値になる。
【００４４】
第一のプロトタイプ・レンダリング行列〔チルダ付きのDL〕は次式によって導出される。
【００４５】
【数１５】
2018078570.tif 000017
のちの規格化段階（下記参照）のため、Lによる除算は省略できることを注意しておく。
【００４６】
第二に、コンパクトな特異値分解が実行され：
【数１６】
2018078570.tif 000018
第二のプロトタイプ行列が次式によって導出される。
【００４７】
【数１７】
2018078570.tif 000019
第三に、該プロトタイプ行列は規格化される：
【数１８】
2018078570.tif 000020
ここで、kは行列ノルム型を表わす。二つの行列ノルム型が同じように良好な性能を示す。k＝1ノルムまたはフロベニウス・ノルムのいずれかが使用されるべきである。この行列は、要件３（エネルギー保存）を満たす。
【００４８】
第四に、最後の段階において、要件２を満たすための振幅誤差が代入される：
行ベクトルeが
【数１９】
2018078570.tif 000021
によって計算される。ここで、[1,0,0,…,0]は、値1をもつ最初の要素のほかはすべて零の(N＋1)2個の要素の行ベクトルである。
【００４９】
【数２０】
2018078570.tif 000022
は
【数２１】
2018078570.tif 000023
の行ベクトルの和を表わす。今や、レンダリング行列DLは振幅誤差を代入することによって導出される：
【数２２】
2018078570.tif 000024
ここで、ベクトルeが
【数２３】
2018078570.tif 000025
のすべての行に加えられている。この行列は、要件２および要件３を満たす。DL-1の最初の行要素はみな1になる。
【００５０】
以下では、DRCについての詳細な要求について説明する。
【００５１】
第一に、空間領域において値g1をもつLL個の同一の利得が適用されるというのは、利得g1をHOA係数に適用することに等しい：
【数２４】
2018078570.tif 000026
これは、DL-1DL＝Iという要件につながる。これは、L＝(N＋1)2ということと、DL-1が存在する必要がある（自明）ということを意味する。
【００５２】
第二に、空間領域で和信号を解析することは、零次HOA成分を解析することに等しい。DRC解析器は信号のエネルギーおよびその振幅を使う。こうして、和信号は振幅およびエネルギーに関係する。
【００５３】
HOAの信号モデル
【数２５】
2018078570.tif 000027
は、S個の方向性信号の行列である。
【００５４】
【数２６】
2018078570.tif 000028
は、方向Ω1,…,ΩSに関係したN3Dモード行列である。モード・ベクトル
【数２７】
2018078570.tif 000029
は、球面調和関数から集められる。N3D記法では、零次成分Y00(ΩS)＝1は方向と独立である。
【００５５】
零次成分HOA信号は、和信号の正しい振幅を反映するために、方向性信号の和になる必要がある。
【００５６】
【数２８】
2018078570.tif 000030
1Sは、値1をもつS個の要素から集められたベクトルである。
【００５７】
このミックスでは、
【数２９】
2018078570.tif 000031
なので、方向性信号のエネルギーは保存される。諸信号XSが相関していない場合には、これは
【数３０】
2018078570.tif 000032
と単純化される。
【００５８】
空間領域における振幅の和は、HOAパン行列ML＝DLΨeを用いて、
【数３１】
2018078570.tif 000033
によって与えられる。
【００５９】
これは、
【数３２】
2018078570.tif 000034
については、
【数３３】
2018078570.tif 000035
となる。この要件は、VBAPのようなパンにおいて時に使われる振幅和の要求に比較されることができる。経験的に、DL＝Ψe-1である非常に対称的な球面スピーカー・セットアップについてはよい近似で達成できることが見られる。その場合、
【数３４】
2018078570.tif 000036
となるからである。すると、振幅要件は必要な精度内で達成できる。
【００６０】
これは、和信号についてのエネルギー要件が満たされることができることをも保証する。空間領域におけるエネルギー和は
【数３５】
2018078570.tif 000037
によって与えられ、これはよい近似で
【数３６】
2018078570.tif 000038
となり、理想的な対称的なスピーカー・セットアップの存在が要求される。
【００６１】
これは、
【数３７】
2018078570.tif 000039
という要求につながり、加えて、信号モデルから、再エンコードされた零次信号が振幅およびエネルギーを維持するためには、DL-1の最上行は[1,1,1,1,…]（すなわち、「1」の要素をもつ長さLのベクトル）である必要があると結論できる。
【００６２】
第三に、エネルギー保存は必須要件である。信号
【数３８】
2018078570.tif 000040
のエネルギーは、HOAへの変換および信号の方向ΩSとは独立なラウドスピーカーへの空間的レンダリング後に保存されているべきである。これは、
【数３９】
2018078570.tif 000041
につながる。これは、DLを回転行列および対角利得行列から、DL＝UVTdiag(a)（方向（ΩS）への依存性は明確のため除去した）とモデル化することによって達成できる：
【数４０】
2018078570.tif 000042
球面調和関数については、
【数４１】
2018078570.tif 000043
であり、
【数４２】
2018078570.tif 000044
に関係するすべての利得ao2は上式を満たす。すべての利得が等しいように選択されれば、これはao2＝(N＋1)-2につながる。
【００６３】
要件VVT＝1は、L≧(N＋1)2について達成でき、L＜(N＋1)2については近似されることができるのみである。
【００６４】
例として、理想的な球面上の位置をもつ場合（HOA次数N＝1ないしN＝3）について以下で述べる（表１〜３）。さらなるHOA次数（N＝4ないしN＝6）についての理想的な球面位置は最後に述べる（表４〜６）。下記の位置はすべて非特許文献１において公開された修正された位置から導かれる。これらの位置および関係した求積（quadrature）／高次求積（cubature）利得は非特許文献２において公開された。これらの表において、方位角は、聴取位置に関係した正面方向から反時計回りに測られ、傾斜角は聴取位置の上を傾斜0としてz軸から測られる。
【００６５】
【表１】
2018078570.tif 000045
表１：ａ）HOA次数N＝1についての仮想ラウドスピーカーの球面位置、ｂ）空間変換（DSHT）についての結果として得られるレンダリング行列。
【００６６】
【表２】
2018078570.tif 000046
表２：ａ）HOA次数N＝2についての仮想ラウドスピーカーの球面位置、ｂ）空間変換（DSHT）についての結果として得られるレンダリング行列。
【００６７】
【表３】
2018078570.tif 000047
表３：ａ）HOA次数N＝2についての仮想ラウドスピーカーの球面位置、ｂ）空間変換（DSHT）についての結果として得られるレンダリング行列。
【００６８】
数値求積法（numerical  quadrature）という用語はしばしば求積（quadrature）と省略され、特に一次元積分に適用されるときの数値積分と全く同義である。二次元以上の数値積分は本稿では高次求積（cubature）と呼ばれる。
【００６９】
DRC利得をHOA信号に適用する典型的な応用シナリオが、上記で述べた図５に示されている。たとえばHOAおよびオーディオ・オブジェクトのような混合コンテンツ用途については、DRC利得適用は、柔軟なレンダリングのために少なくとも二つの仕方で実現できる。
【００７０】
図６は、デコーダ側でのダイナミックレンジ圧縮（DRC）処理を例示的に示している。図６のａ）では、DRCはレンダリングおよび混合前に適用される。図６のｂ）では、DRCはラウドスピーカー信号に適用される、すなわちレンダリングおよび混合後に適用される。
【００７１】
図６のａ）では、DRC利得はオーディオ・オブジェクトおよびHOAに別個に適用される。DRC利得はオーディオ・オブジェクトDRCブロック６１０においてオーディオ・オブジェクトに適用され、DRC利得はHOA  DRCブロック６１５においてHOAに適用される。ここで、ブロックHOA  DRCブロック６１５の実現は、図５のものの一つに一致する。図６のｂ）では、単一の利得が、レンダリングされたHOAおよびレンダリングされたオーディオ・オブジェクト信号の混合信号のすべてのチャネルに適用される。ここでは、空間的な強調および減衰は可能ではない。関係したDRC利得は、消費者サイトのスピーカー・レイアウトがブロードキャストまたはコンテンツ制作サイトにおける生成の時点では知られていないので、レンダリングされた混合の和信号を解析することによって生成されることはできない。DRC利得は、
【数４３】
2018078570.tif 000048
を解析して導出することができる。ここで、ymは零次HOA信号bwとS個のオーディオ・オブジェクトxsのモノ・ダウンミックスとの混合である。
【００７２】
【数４４】
2018078570.tif 000049
以下では、開示される解決策のさらなる詳細について述べる。
【００７３】
HOAコンテンツについてのDRC
DRCはレンダリング前にHOA信号に適用されるか、あるいはレンダリングと組み合わされてもよい。HOAについてのDRCは時間領域またはQMFフィルタバンク領域で適用できる。
【００７４】
時間領域でのDRCのためには、DRCデコーダは、HOA信号cのHOA係数チャネルの数に応じて(N＋1)2個の利得値
【数４５】
2018078570.tif 000050
を与える。
【００７５】
DRC利得は
【数４６】
2018078570.tif 000051
に従ってHOA信号に適用される。ここで、cはHOA係数の一つの時間サンプルのベクトル
【数４７】
2018078570.tif 000052
であり、
【数４８】
2018078570.tif 000053
およびその逆DL-1はDRC目的のために最適化された離散球面調和関数変換（DSHT）に関係した行列である。
【００７６】
ある実施形態では、サンプル当たり(N＋1)4回の演算だけ計算負荷を減らすために、レンダリング段階を含めて、ラウドスピーカー信号を
【数４９】
2018078570.tif 000054
によって直接計算することが有利でありうる。ここで、Dはレンダリング行列であり、(DDL-1)は事前計算できる。
【００７７】
単純化モードのようにすべての利得g1,…,g(N+1)2が同じ値gdrcをもつ場合、単一の利得群が符号化器DRC利得を伝送するために使われた。この場合は、DRCデコーダによってフラグ付けされることができる。この場合、空間的フィルタにおける計算は必要とされないので、計算は
【数５０】
2018078570.tif 000055
に単純化される。
【００７８】
上記は、DRC利得値をどのように得て、適用するかを記述している。以下では、DRCについてのDSHT行列の計算について述べる。
【００７９】
以下では、DLはDDSHTと名称変更される。空間的フィルタDDSHTおよびその逆DDSHT-1を決定するための行列は次のように計算される。
【００８０】
表１〜表４からのHOA次数Nによってインデックス付けされて、球面位置の集合
【数５１】
2018078570.tif 000056
および関係した求積（高次求積）利得
【数５２】
2018078570.tif 000057
が選択される。これらの位置に関係したモード行列ΨDSHTは上記のように計算される。すなわち、モード行列ΨDSHTは
【数５３】
2018078570.tif 000058
のようにモード・ベクトルを含む。ここで、各φ(Ωl)が、あらかじめ定義された方向Ωl＝[θl,φl]Tの球面調和関数を含むモード・ベクトルである。あらかじめ定義された方向は、表１〜６のようにHOA次数Nに依存する（例としては1≦N≦6）。第一のプロトタイプ行列は
【数５４】
2018078570.tif 000059
（その後の規格化のため、(N＋1)2による除算はスキップできる）によって計算される。コンパクトな特異値分解が実行され
【数５５】
2018078570.tif 000060
新たなプロトタイプ行列が
【数５６】
2018078570.tif 000061
によって計算される。この行列は
【数５７】
2018078570.tif 000062
によって規格化される。行ベクトルeは
【数５８】
2018078570.tif 000063
によって計算される。ここで、[1,0,0,…,0]は、最初の要素が値1をもつほかはすべて0の(N＋1)2個の要素の行ベクトルである。
【００８１】
【数５９】
2018078570.tif 000064
は
【数６０】
2018078570.tif 000065
の行の和を表わす。最適化されたDSHT行列DDSHTは今、
【数６１】
2018078570.tif 000066
によって導出される。eの代わりに−eを使えば、本発明はやや悪くなるがそれでも使用可能な結果を与えることが見出されている。
【００８２】
QMFフィルタバンク領域におけるDRCについては、次が当てはまる。
【００８３】
DRCデコーダは、(N＋1)2個の空間的チャネルについてすべての時間周波数タイルn,mについて利得値gch(n,m)を与える。時間スロットnおよび周波数帯域mについての利得は
【数６２】
2018078570.tif 000067
に配置される。
【００８４】
QMFフィルタバンク領域ではマルチバンドDRCが適用される。処理段階は図７に示されている。再構成されたHOA信号は、（逆DSHT）：WDSHT＝DDSHTCによって空間領域に変換される。ここで、
【数６３】
2018078570.tif 000068
はτ個のHOAサンプルのブロックであり、
【数６４】
2018078570.tif 000069
はQMFフィルタバンクの入力時間粒度にマッチする空間的サンプルのブロックである。次いで、QMF分解フィルタバンクが適用される。
【００８５】
【数６５】
2018078570.tif 000070
が時間周波数タイル(n,m)毎の空間的チャネルのベクトルを表わすとする。すると、DRC利得が適用される：
【数６６】
2018078570.tif 000071
計算上の複雑さを最小にするため、DSHTおよびラウドスピーカー・チャネルへのレンダリングが組み合わされる：
【数６７】
2018078570.tif 000072
ここで、DはHOAレンダリング行列を表わす。すると、QMF信号は、さらなる処理のためにミキサーに入力されることができる。
【００８６】
図７は、レンダリング段階と組み合わされたQMF領域におけるHOAのためのDRCを示している。DRCについての単一の利得群のみが使用された場合には、このことはDRCデコーダによってフラグ付けされるべきである。やはり計算上の単純化が可能になるからである。この場合、ベクトルg(n,m)における利得はみな同じ値gDRC(n,m)を共有する。QMFフィルタバンクはHOA信号に直接適用されることができ、利得gDRC(n,m)はフィルタバンク領域において乗算されることができる。
【００８７】
図８は、レンダリング段階と組み合わされた、QMF領域（直交ミラー・フィルタ（Quadrature  Mirror  Filter）のフィルタ領域）におけるHOAについてのDRCであって、単一DRC利得群の単純な場合についての計算上の単純化をもつものを示している。
【００８８】
上記に鑑みて明白になったように、ある実施形態では、本発明は、ダイナミックレンジ圧縮利得因子をHOA信号に適用する方法に関する。本方法は、HOA信号および一つまたは複数の利得因子を受領する段階と、前記HOA信号を空間領域に変換４０する段階であって、仮想ラウドスピーカーの球面位置および求積利得qから得られる変換行列を用いたiDSHTが使用され、変換されたHOA信号が得られる、段階と、前記利得因子を変換されたHOA信号と乗算する段階であって、ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号が得られる、段階と、離散球面調和関数変換（DSHT）を使って、前記ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号を係数領域であるもとのHOA領域に変換する段階であって、ダイナミックレンジ圧縮されたHOA信号が得られる、段階とを含む。
【００８９】
さらに、前記変換行列は
【数６８】
2018078570.tif 000073
に従って計算され、
【数６９】
2018078570.tif 000074
は
【数７０】
2018078570.tif 000075
の規格化されたバージョンであり、U、Vは
【数７１】
2018078570.tif 000076
から得られ、ΨDSHTは仮想ラウドスピーカーの使用された球面位置に関係する球面調和関数の転置されたモード行列であり、eTは
【数７２】
2018078570.tif 000077
の転置されたバージョンである。
【００９０】
さらに、ある実施形態では、本発明は、DRC利得因子をHOA信号に適用する装置に関する。本装置は、HOA信号および一つまたは複数の利得因子を受領する段階と、前記HOA信号を空間領域に変換４０する段階であって、仮想ラウドスピーカーの球面位置および求積利得qから得られる変換行列を用いたiDSHTが使用され、変換されたHOA信号が得られる、段階と、前記利得因子を変換されたHOA信号と乗算する段階であって、ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号が得られる、段階と、離散球面調和関数変換（DSHT）を使って、前記ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号を係数領域であるもとのHOA領域に変換する段階であって、ダイナミックレンジ圧縮されたHOA信号が得られる、段階とを実行するよう適応されたプロセッサまたは一つまたは複数の処理要素を有する。
さらに、前記変換行列は
【数７３】
2018078570.tif 000078
に従って計算され、
【数７４】
2018078570.tif 000079
は
【数７５】
2018078570.tif 000080
の規格化されたバージョンであり、U、Vは
【数７６】
2018078570.tif 000081
から得られ、ΨDSHTは仮想ラウドスピーカーの使用された球面位置に関係する球面調和関数の転置されたモード行列であり、eTは
【数７７】
2018078570.tif 000082
の転置されたバージョンである。
【００９１】
さらに、ある実施形態では、本発明は、コンピュータ上で実行されたときに、前記コンピュータに、ダイナミックレンジ圧縮利得因子を高次アンビソニックス（HOA）信号に適用する方法を実行させるコンピュータ実行可能な命令を有するコンピュータ可読記憶媒体に関する。前記方法は、HOA信号および一つまたは複数の利得因子を受領する段階と、前記HOA信号を空間領域に変換４０する段階であって、仮想ラウドスピーカーの球面位置および求積利得qから得られる変換行列を用いたiDSHTが使用され、変換されたHOA信号が得られる、段階と、前記利得因子を変換されたHOA信号と乗算する段階であって、ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号が得られる、段階と、離散球面調和関数変換（DSHT）を使って、前記ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号を係数領域であるもとのHOA領域に変換する段階であって、ダイナミックレンジ圧縮されたHOA信号が得られる、段階とを含む。
さらに、前記変換行列は
【数７８】
2018078570.tif 000083
に従って計算され、
【数７９】
2018078570.tif 000084
は
【数８０】
2018078570.tif 000085
の規格化されたバージョンであり、U、Vは
【数８１】
2018078570.tif 000086
から得られ、ΨDSHTは仮想ラウドスピーカーの使用された球面位置に関係する球面調和関数の転置されたモード行列であり、eTは
【数８２】
2018078570.tif 000087
の転置されたバージョンである。
【００９２】
さらに、ある実施形態では、本発明は、HOA信号に対してDRCを実行する方法に関する。本方法は、単純化モードまたは非単純化モードのいずれかであるモードを設定または決定する段階と、非単純化モードにおいて、逆DSHTを使ってHOA信号を空間領域に変換する段階と、非単純化モードにおいては、変換されたHOA信号を解析し、単純化モードにおいては、前記HOA信号を解析する段階と、前記解析の結果から、ダイナミックレンジ圧縮のために使用可能な一つまたは複数の利得因子を得る段階であって、単純化モードにおいては一つだけの利得因子が得られ、非単純化モードにおいては二つ以上の異なる利得因子が得られる、段階と、単純化モードにおいては、得られた利得因子を前記HOA信号と乗算し、利得圧縮されたHOA信号が得られ、非単純化モードにおいては、得られた利得因子を前記変換されたHOA信号と乗算し、利得圧縮された変換されたHOA信号が得られ、前記利得圧縮された変換されたHOA信号をもとのHOA領域に変換して、利得圧縮されたHOA信号が得られる、段階とを含む。
【００９３】
ある実施形態では、本方法はさらに、単純化モードまたは非単純化モードのどちらかを示す指標を受領する段階と、前記指標が非単純化モードを示す場合には非単純化モードを選択し、前記指標が単純化モードを示す場合には単純化モードを選択する段階とを含み、前記HOA信号を空間領域に変換する段階および前記ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号をもとのHOA領域に変換する段階は非単純化モードにおいてのみ実行され、単純化モードにおいては、前記HOA信号とただ一つの利得因子が乗算される。
【００９４】
ある実施形態では、本方法はさらに、単純化モードにおいては、前記HOA信号を解析し、非単純化モードにおいては、変換されたHOA信号を解析する段階と、次いで、前記解析の結果から、ダイナミックレンジ圧縮のために使用可能な一つまたは複数の利得因子を得る段階であって、非単純化モードにおいては二つ以上の異なる利得因子が得られ、単純化モードにおいては一つだけの利得因子が得られる、段階とを含み、単純化モードにおいては、得られた利得因子を前記HOA信号と前記乗算することによって利得圧縮されたHOA信号が得られ、非単純化モードにおいては、得られた二つ以上の利得因子を前記変換されたHOA信号と乗算することによって、前記利得圧縮された変換されたHOA信号が得られ、非単純化モードにおいて、前記HOA信号を空間領域に前記変換することは、逆DSHTを使う。
【００９５】
ある実施形態では、前記HOA信号は周波数サブバンドに分割され、前記利得因子（単数または複数）は、各周波数サブバンドに対して別個に得られ、サブバンド毎の個々の利得を用いて適用される。ある実施形態では、前記HOA信号（または変換されたHOA信号）を解析し、一つまたは複数の利得因子を得て、得られた利得因子を前記HOA信号（または変換されたHOA信号）と乗算し、利得圧縮された変換されたHOA信号をもとのHOA領域に変換する段階は、各周波数サブバンドに別個に、サブバンド毎の個々の利得を用いて適用される。HOA信号を周波数サブバンドに分割することと、HOA信号を空間領域に変換することとの逐次順は入れ替えることができることおよび／または諸サブバンドを合成することと利得圧縮された変換されたHOA信号をもとのHOA領域に変換することとの逐次順は入れ替えることができることを注意しておく。これらの入れ替えは、互いに独立にできる。
【００９６】
ある実施形態では、本方法はさらに、前記利得因子を乗算する段階の前に、前記変換されたHOA信号を前記得られた利得因子およびこれらの利得因子の数と一緒に伝送する段階を含む。
【００９７】
ある実施形態では、前記変換行列は、モード行列ΨDSHTおよび対応する求積利得から計算され、モード行列ΨDSHTは
【数８３】
2018078570.tif 000088
に基づくモード・ベクトルを含み、各
【数８４】
2018078570.tif 000089
はあらかじめ定義された方向Ωl＝[θl,φl]Tの球面調和関数を含むモード・ベクトルである。あらかじめ定義された方向はHOA次数Nに依存する。
【００９８】
ある実施形態では、HOA信号Bは空間領域に変換されて、変換されたHOA信号WDSHTが得られ、変換されたHOA信号WDSHTは利得値diag(g)を
【数８５】
2018078570.tif 000090
に従ってサンプルごとに乗算されており、本方法は、変換されたHOA信号を
【数８６】
2018078570.tif 000091
に従って異なる第二の空間領域に変換するさらなる段階を含み、ここで、＾Dは
【数８７】
2018078570.tif 000092
に従って初期化フェーズにおいて事前計算され、DはHOA信号を前記異なる第二の空間領域に変換するレンダリング行列である。
【００９９】
ある実施形態では、NがHOA次数であり、τがDRCブロック・サイズであるとして、少なくとも(N＋1)2＜τである場合には、本方法はさらに、前記利得ベクトルを
【数８８】
2018078570.tif 000093
に従ってHOA領域に変換５３する段階であって、Gは利得行列であり、DLは前記DSHTを定義するDSHT行列である、段階と、前記HOA信号BのHOA係数に前記利得行列Gを
【数８９】
2018078570.tif 000094
に従って適用する段階であって、DRC圧縮されたHOA信号BDRCが得られる、段階とを含む。
【０１００】
ある実施形態では、Lが出力チャネルの数であり、τがDRCブロック・サイズであるとして、少なくともL＜τの場合には、本方法はさらに、前記利得行列Gを
【数９０】
2018078570.tif 000095
に従ってレンダラー行列Dに適用する段階であって、ダイナミックレンジ圧縮されたレンダラー行列＾Dが得られる、段階と、前記ダイナミックレンジ圧縮されたレンダラー行列を用いて前記HOA信号をレンダリングする段階とを含む。
【０１０１】
ある実施形態では、本発明は、HOA信号に対してDRC利得因子を適用する方法に関する。本方法は、HOA信号を、指標および一つまたは複数の利得因子と一緒に受領する段階であって、前記指標は単純化モードまたは非単純化モードのいずれかを示し、前記指標が単純化モードを示す場合には一つの利得因子のみが受領される、段階と、前記指標に従って単純化モードまたは非単純化モードのいずれかを選択する段階と、単純化モードでは前記利得因子を前記HOA信号と乗算し、ダイナミックレンジ圧縮されたHOA信号が得られ、非単純化モードでは、前記HOA信号を空間領域に変換し、変換されたHOA信号が得られ、前記利得因子を前記変換されたHOA信号と乗算し、ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号が得られ、前記ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号をもとのHOA領域に変換し、ダイナミックレンジ圧縮されたHOA信号が得られる、段階とを含む。
【０１０２】
さらに、ある実施形態では、本発明は、HOA信号に対してDRCを実行する装置に関する。本装置は、単純化モードまたは非単純化モードのいずれかであるモードを設定または決定する段階と、非単純化モードにおいて、逆DSHTを使ってHOA信号を空間領域に変換する段階と、非単純化モードにおいては、変換されたHOA信号を解析し、単純化モードにおいては、前記HOA信号を解析する段階と、前記解析の結果から、ダイナミックレンジ圧縮のために使用可能な一つまたは複数の利得因子を得る段階であって、単純化モードにおいては一つだけの利得因子が得られ、非単純化モードにおいては二つ以上の異なる利得因子が得られる、段階と、単純化モードにおいては、得られた利得因子を前記HOA信号と乗算し、利得圧縮されたHOA信号が得られ、非単純化モードにおいては、得られた利得因子を前記変換されたHOA信号と乗算し、利得圧縮された変換されたHOA信号が得られ、前記利得圧縮された変換されたHOA信号をもとのHOA領域に変換して、利得圧縮されたHOA信号が得られる、段階とを実行するよう適応されたプロセッサまたは一つまたは複数の処理要素を有する。
【０１０３】
非単純化モードのみのためのある実施形態では、HOA信号に対してDRCを実行する装置は、変換されたHOA信号を解析し、前記解析の結果から、ダイナミックレンジ圧縮のために使用可能な一つまたは複数の利得因子を得て、得られた利得因子を前記変換されたHOA信号と乗算し、利得圧縮された変換されたHOA信号が得られ、前記利得圧縮された変換されたHOA信号をもとのHOA領域に変換して、利得圧縮されたHOA信号が得られる、段階を実行するよう適応されたプロセッサまたは一つまたは複数の処理要素を有する。ある実施形態では、本装置はさらに、得られた利得因子（単数または複数）を乗算する前に、前記HOA信号を得られた利得因子（単数または複数）と一緒に送信するための送信ユニットを有する。
【０１０４】
さらに、ある実施形態では、本発明は、HOA信号に対してDRC利得因子を適用する装置に関する。本装置は、HOA信号を、指標および一つまたは複数の利得因子と一緒に受領する段階であって、前記指標は単純化モードまたは非単純化モードのいずれかを示し、前記指標が単純化モードを示す場合には一つの利得因子のみが受領される、段階と、前記指標に従って単純化モードまたは非単純化モードのいずれかを選択する段階と、単純化モードでは前記利得因子を前記HOA信号と乗算し、ダイナミックレンジ圧縮されたHOA信号が得られ、非単純化モードでは、前記HOA信号を空間領域に変換し、変換されたHOA信号が得られ、前記利得因子を前記変換されたHOA信号と乗算し、ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号が得られ、前記ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号をもとのHOA領域に変換し、ダイナミックレンジ圧縮されたHOA信号が得られる、段階とを実行するよう適応されたプロセッサまたは一つまたは複数の処理要素を有する。
【０１０５】
さらに、ある実施形態では、本装置はさらに、得られた利得因子を乗算する前に、前記HOA信号を得られた利得因子と一緒に送信するための送信ユニットを有する。ある実施形態では、HOA信号は周波数サブバンドに分割され、前記変換されたHOA信号を解析すること、利得因子を得ること、得られた利得因子を前記変換されたHOA信号と乗算することおよび前記利得圧縮された変換されたHOA信号をもとのHOA領域に変換することは、サブバンド毎の個々の利得を用いて、別個に各周波数サブバンドに適用される。
【０１０６】
DRC利得因子をHOA信号に適用する装置のある実施形態では、HOA信号は複数の周波数サブバンドに分割され、一つまたは複数の利得因子を得ること、得られた利得因子を前記HOA信号または前記変換されたHOA信号と乗算すること、非単純化モードにおいては利得圧縮された変換されたHOA信号をもとのHOA信号に変換することは、サブバンド毎の個々の利得を用いて、別個に各周波数サブバンドに適用される。
【０１０７】
さらに、非単純化モードのみが使用されるある実施形態では、本発明は、HOA信号にDRC利得因子を適用する装置に関する。本装置は、HOA信号にDRC利得因子を適用する装置に関する。本装置は、HOA信号を利得因子とともに受領する段階と、前記HOA信号を（iDSHTを使って）空間領域に変換する段階であって、変換されたHOA信号が得られる、段階と、前記利得因子を前記変換されたHOA信号と乗算する段階であって、ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号が得られる、段階と、前記ダイナミックレンジ圧縮された変換されたHOA信号をもとのHOA領域（すなわち係数領域）に（DSHTを使って）変換する段階であって、ダイナミックレンジ圧縮されたHOA信号が得られる、段階とを実行するよう適応されたプロセッサまたは一つまたは複数の処理要素を有する。
【０１０８】
以下の表４〜表６は、N＝4,5または6での次数NのHOAについての仮想ラウドスピーカーの球面位置をリストしている。
【０１０９】
本発明の基本的な新規な特徴をその好ましい実施形態に適用した場合について図示し、説明し、指摘してきたが、本発明の精神から外れることなく、記載される装置および方法においてさまざまな省略、代替および変更が、開示されるデバイスの形および詳細ならびにその動作において、当業者によってなされてもよいことは理解されるであろう。実質的に同じ仕方で実質的に同じ機能を実行し、同じ結果を達成する要素のあらゆる組み合わせが本発明の範囲内であることはっきりと意図されている。ある記載された実施形態からの要素の、他の記載された実施形態への代用も完全に意図されており、考えられている。
【０１１０】
本発明は、純粋に例として記述されたのであり、本発明の範囲から外れることなく詳細の修正をなすことができることは理解されるであろう。本記述および（適切な場合には）請求項および図面において開示されている各特徴は、独立に、あるいは任意の適切な組み合わせにおいて提供されうる。特徴は、適宜、ハードウェア、ソフトウェアまたは両者の組み合わせにおいて実装されうる。
【０１１１】
【表４】
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表４：HOA次数N＝4についての仮想ラウドスピーカーの球面位置。
【０１１２】
【表５】
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表５：HOA次数N＝5についての仮想ラウドスピーカーの球面位置。
【０１１３】
【表６】
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表６：HOA次数N＝6についての仮想ラウドスピーカーの球面位置。
【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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【外国語明細書】
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