(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号を処理する方法であって、
少なくともセンターチャンネル信号と、右サイドチャンネル信号と、左サイドチャンネル信号とを有する少なくとも１つのオーディオ信号を受信する段階と、
第１の仮想化プロセッサを用いて前記右及び左サイドチャンネル信号を処理し、それによって右仮想化チャンネル信号及び左仮想化チャンネル信号を作成する段階と、
空間拡張器を用いて前記センターチャンネル信号を処理して異なる右及び左出力を生成し、それによって疑似ステレオ効果を用いてセンターチャンネルを拡張する段階であって、該段階が、
前記センターチャンネル信号に遅延又は全域通過フィルタを適用し、それによって位相シフトセンターチャンネル信号を作成する段階、
前記位相シフトセンターチャンネル信号を前記センターチャンネル信号から減算して前記右出力を生成する段階、
前記位相シフトセンターチャンネル信号を前記センターチャンネル信号に加算して前記左出力を生成する段階、及び
空間拡張の知覚される量を判断する少なくとも１つの係数に基づいて前記センターチャンネル信号をスケーリングする段階、
を更に含む前記段階と、
前記右出力と前記右仮想化チャンネル信号を合計し、及び前記左出力と前記左仮想化チャンネル信号を合計して少なくとも１つの修正サイドチャンネル出力を生成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
空間拡張器を用いて前記センターチャンネル信号を処理する前記段階は、
右全域通過フィルタを用いて前記センターチャンネル信号を処理し、右位相シフト出力信号を生成する段階、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
空間拡張器を用いて前記センターチャンネル信号を処理する前記段階は、
左全域通過フィルタを用いて前記センターチャンネル信号を処理し、左位相シフト出力信号を生成する段階、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の仮想化プロセッサを用いて前記右及び左サイドチャンネル信号を処理する段階は、該右サイドチャンネル信号及び左サイドチャンネル信号の少なくとも一方のための異なる知覚空間位置を作成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの係数は、
ａ2＋ｂ2＝ｃ
が成り立つ乗数ａ及びｂによって判断され、
ｃは、所定の一定値に等しい、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記所定の一定値は、０．５であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのオーディオ信号は、右サラウンドサイドチャンネル信号及び左サラウンドサイドチャンネル信号を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記右及び左サラウンドサイドチャンネル信号は、第２の仮想化プロセッサによって処理され、それによって右サラウンド仮想化チャンネル信号及び左サラウンド仮想化チャンネル信号を作成することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記右出力と前記右サラウンド仮想化チャンネル信号を合計し、及び前記左出力と前記左サラウンド仮想化チャンネル信号を合計し、少なくとも１つの修正サイドサラウンドチャンネル出力を生成する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記仮想化プロセッサは、Ｈ(SUM)として表される第１のＨＲＴＦフィルタ及びＨ(DIFF)として表される第２のＨＲＴＦフィルタを含み、
Ｈ(SUM)及びＨ(DIFF)は、以下の伝達関数：
Ｈ(SUM)＝［Ｈi＋Ｈc］／［Ｈ0i＋Ｈ0c］
Ｈ(DIFF)＝［Ｈi−Ｈc］／［Ｈ0i−Ｈ0c］
を含み、ここで、Ｈiは、左又は右仮想スピーカ位置の同側ＨＲＴＦであり、Ｈcは、該左又は右仮想スピーカ位置に対する対側ＨＲＴＦであり、Ｈ0iは、左又は右物理的スピーカ位置に対する同側ＨＲＴＦであり、Ｈ0cは、該左又は右物理的スピーカ位置に対する対側ＨＲＴＦである、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
オーディオ信号を処理する方法であって、
少なくとも右サイドチャンネル信号と、左サイドチャンネル信号とを有する少なくとも１つのオーディオ信号を受信する段階と、
前記右及び左サイドチャンネル信号を処理してセンターチャンネル信号を抽出する段階と、
第１の仮想化プロセッサを用いて前記右及び左サイドチャンネル信号を処理し、それによって右仮想化チャンネル信号及び左仮想化チャンネル信号を作成する段階と、
空間拡張器を用いて前記センターチャンネル信号を処理して異なる右及び左出力を生成し、それによって疑似ステレオ効果を用いてセンターチャンネルを拡張する段階であって、該段階が、
前記センターチャンネル信号に遅延又は全域通過フィルタを適用し、それによって位相シフトセンターチャンネル信号を作成する段階と、
前記位相シフトセンターチャンネル信号を前記センターチャンネル信号から減算して前記右出力を生成する段階と、
前記センターチャンネル信号に前記位相シフトセンターチャンネル信号を加算して前記左出力を生成する段階と、
空間拡張の知覚される量を判断する少なくとも１つの係数に基づいて前記センターチャンネル信号をスケーリングする段階、
を更に含む前記段階と、
前記右出力と前記右仮想化チャンネル信号を合計し、及び前記左出力と前記左仮想化チャンネル信号を合計し、少なくとも１つの修正サイドチャンネル出力を生成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記右及び左サイドチャンネル信号を処理して前記センターチャンネル信号を抽出する段階は、
前記右及び左サイドチャンネル信号をフィルタリングし、異なる周波数帯域に関連付けられた複数のサブバンドオーディオ信号にする段階と、
少なくとも１つの周波数帯域においてサブバンドセンターチャンネル信号を抽出する段階と、
前記サブバンドセンターチャンネル信号を再結合してフルバンドセンターチャンネル信号を生成する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記右及び左サイドチャンネル信号を処理して前記センターチャンネル信号を抽出する段階は、
少なくとも１つのスケーリング係数を用いて前記右又は左サイドチャンネル信号の少なくとも一方をスケーリングする段階、
を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのスケーリング係数は、前記右及び左サイドチャンネル信号間のチャンネル間類似度指数を連続的に評価することによって判断され、
前記チャンネル間類似度指数は、前記右及び左サイドチャンネル信号に共通の信号成分のマグニチュードに関連する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記チャンネル間類似度指数は、前記右及び左サイドチャンネル信号の和及び差の電力を比較することによって判断されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の仮想化プロセッサは、Ｈ(SUM)として表される第１のＨＲＴＦフィルタ及びＨ(DIFF)として表される第２のＨＲＴＦフィルタを含み、
Ｈ(SUM)及びＨ(DIFF)は、以下の伝達関数：
Ｈ(SUM)＝［Ｈi＋Ｈc］／［Ｈ0i＋Ｈ0c］
Ｈ(DIFF)＝［Ｈi−Ｈc］／［Ｈ0i−Ｈ0c］
を含み、ここで、Ｈiは、左又は右仮想スピーカ位置の同側ＨＲＴＦであり、Ｈcは、該左又は右仮想スピーカ位置に対する対側ＨＲＴＦであり、Ｈ0iは、左又は右物理的スピーカ位置に対する同側ＨＲＴＦであり、Ｈ0cは、該左又は右物理的スピーカ位置に対する対側ＨＲＴＦである、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
Ｈ(SUM)を用いて前記右及び左サイドチャンネル信号の和を処理し、前記センターチャンネル信号を生成する段階、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
Ｈ(DIFF)を用いて前記右及び左サイドチャンネル信号の差を処理し、フィルタリングされた差信号を生成する段階と、
前記フィルタリングされた差信号と前記位相シフトセンターチャンネル信号を合計する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記伝達関数Ｈ0iは、ヘッドホン伝達関数であり、前記伝達関数Ｈ0cは、実質的にゼロであることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記センターチャンネル信号の振幅が、前記右及び左サイドチャンネル信号間のチャンネル間類似度指数に基づくスケーリング係数によって連続的に調節され、
前記類似度指数は、前記右及び左サイドチャンネル信号に共通の信号成分のマグニチュードに関連する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
前記合計する段階は、ヘッドホン上の再生のための少なくとも２つの修正サイドチャンネル出力信号を生成することを特徴とする請求項１又は請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
少なくともセンターチャンネル信号と、右サイドチャンネル信号と、左サイドチャンネル信号とを有する少なくとも１つのオーディオ信号と、
前記右及び左サイドチャンネル信号を受信するためのプロセッサであって、該プロセッサが該右及び左サイドチャンネル信号を処理し、それによって右仮想化チャンネル信号及び左仮想化チャンネル信号を作成する前記プロセッサと、
前記センターチャンネル信号を受信し、かつ該センターチャンネル信号を処理して異なる右及び左出力信号を生成し、それによって疑似ステレオ効果を用いてセンターチャンネルを拡張するための空間拡張器であって、該空間拡張器が、該センターチャンネル信号に遅延又は全域通過フィルタを適用し、それによって位相シフトセンターチャンネル信号を作成し、かつ該位相シフトセンターチャンネル信号を該センターチャンネル信号から減算して該右出力を生成し、該空間拡張器が、該位相シフトセンターチャンネル信号を該センターチャンネル信号に加算して該左出力を生成し、かつ空間拡張の知覚される量を判断する少なくとも１つの係数に基づいて該センターチャンネル信号をスケーリングする前記空間拡張器と、
前記右出力と前記右仮想化チャンネル信号を合計し、及び前記左出力と前記左仮想化チャンネル信号を合計して少なくとも１つの修正サイドチャンネル出力を生成するためのミキサーと、
を含むことを特徴とするオーディオ信号処理装置。
【請求項２３】
前記右及び左サイドチャンネル信号の処理は、該右サイドチャンネル信号及び左サイドチャンネル信号の少なくとも一方のための異なる知覚空間位置を作成することを特徴とする請求項２２に記載のオーディオ信号処理装置。
【請求項２４】
前記オーディオ信号は、右サラウンドサイドチャンネル信号及び左サラウンドサイドチャンネル信号を含むことを特徴とする請求項２２に記載のオーディオ信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願への相互参照〕
本発明は、発明者Ｗａｌｓｈ他に付与された２００９年６月１日出願の「スピーカ又はヘッドホン再生のための仮想３Ｄオーディオ処理」という名称の米国特許仮出願出願番号第６１／２１７，５６２号明細書に対する優先権を請求するものである。米国特許仮出願出願番号第６１／２１７，５６２号明細書は、これによって引用により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
〔連邦政府委託の研究／開発に関する記載〕
適用せず
【０００３】
本発明は、オーディオ信号を処理することに関し、より具体的には、仮想チャンネル上でサウンドを再生するオーディオ信号を処理することに関する。
【背景技術】
【０００４】
オーディオは、家庭用電化製品において充実した内容のマルチメディアの体験をもたらす際に重要な役割を果たす。無線接続性の成長と共に家庭用電化製品デバイスの拡張性及び移動性により、ユーザは、コンテンツに瞬時にアクセス可能である。図１ａは、当業者によって十分に理解されたヘッドホン１２又はスピーカ１４での再生のための従来のオーディオ再生システム１０を示している。
【０００５】
従来のオーディオ再生システム１０は、ＣＤプレーヤ、テレビチューナ、又は手持ち式メディアプレーヤなどのような様々なオーディオ又はオーディオ／ビデオソース１８からデジタル又はアナログオーディオソース信号１６を受信する。オーディオ再生システム１０は、放送オーディオ及び／又はビデオ信号の選択、処理、及び経路指定に専用のホームシアター受信機又は自動車オーディオシステムとすることができる。代替的に、オーディオ再生システム１０及び１つ又はいくつかのオーディオ信号ソースは、携帯型メディアプレーヤ、テレビ、又はラップトップコンピュータなどのような家庭用電化製品デバイスに共に組み込むことができる。
【０００６】
オーディオ出力信号２０は、一般的に、スピーカシステム上の再生に向けて処理及び出力される。このような出力信号２０は、ヘッドホン１２又は１対のフロントスピーカ１４に送られる２チャンネル信号又はサラウンドサウンド再生のための多チャンネル信号とすることができる。サラウンドサウンド再生に対して、オーディオ再生システム１０は、引用により本明細書に組み込まれている「デジタル・シアター・システムズ・インコーポレーテッド（ＤＴＳ）」に譲渡された米国特許第５，９７４，３８０号明細書に説明されているような多チャンネル復号器を含むことができる。他の一般的に用いられる多チャンネル復号器は、ＤＴＳ−ＨＤ（登録商標）及びドルビー（登録商標）ＡＣ３を含む。
【０００７】
オーディオ再生システム１０は、更に、アナログオーディオソース又はデジタルオーディオ入力インタフェースを接続するためのアナログ／デジタル変換器のような標準的な処理機器（図示せず）を含む。オーディオ再生システム１０は、オーディオ信号を処理するデジタル信号プロセッサ、並びにデジタル／アナログ変換器及び処理後の出力信号を変換器（ヘッドホン１２又はスピーカ１４）に送られる電気信号に変換する信号増幅器を含むことができる。
【０００８】
一般的に、スピーカ１４は、様々な用途により判断されるような様々な構成に配置することができる。スピーカ１４は、図１ａに示すような内蔵型スピーカとすることができる。代替的に、スピーカ１４は、テレビ受像機、ラップトップコンピュータ、又は手持ち式ステレオなどのような家庭用電化製品の場合のように同じ装置内に組み込むことができる。図１ｂは、互いに平行に位置決めされた２つの収容式スピーカ２４ａ、２４ｂを有するラップトップコンピュータ２２を示している。収容式スピーカは、α’によって示めされるように互いから狭い間隔で離間している。家庭用電化製品は、並んで又は上下のような様々な向きに配置された収容式スピーカ２４ａ、２４ｂを含むことができる。収容式スピーカ２４ａ、２４ｂの間隔及び寸法決定は、特定用途向けであり、従って、ケーシングのサイズ及び物理的制約に依存する。
【０００９】
技術的及び物理的な制約のために、多くの場合に、オーディオ再生は、このような装置において損なわれるか又は制限される。これは、スピーカが狭い間隔で離間している場合か、又はラップトップ、ＭＰ３プレーヤ、及び携帯電話などにおけるようにヘッドホンが再生サウンドに利用される物理的制約を有する電子デバイスにおいて特に明白である。一部のデバイスは、スピーカ間の物理的分離のために及びスピーカと聴取者の間のこれに対応して小さい角度のために制限される。このようなサウンドシステムにおいては、知覚されるサウンドステージの幅は、適切に離間したスピーカを有するシステムより劣ると聴取者によって一般的に知覚される。多くの場合に、製品設計者は、センター搭載式スピーカを含まないことにより、テレビの美観上のデザインから逸脱するのを慎む。この妥協は、会話及び対話がセンタースピーカに向けられるのでテレビの音質全体を制限する場合がある。
【００１０】
これらのオーディオ制約に対処するために、１対のヘッドホン又は１対のスピーカ上で２チャンネル又は多チャンネルオーディオ信号を再生するオーディオ処理方法が一般的に使用される。このような方法は、間隔の狭いスピーカを有する用途において、空間増強効果を強制してオーディオ再生を改善する段階を含む。
【００１１】
米国特許第５，６７１，２８７号明細書において、Ｇｅｒｚｏｎは、「位相性」が低くかつ再生後の全エネルギ応答が実質的に平坦である疑似ステレオ又は指向性分散効果を開示している。疑似ステレオ効果は、含まれる不快かつ望ましくない自覚的効果が最小である。疑似ステレオ効果により、サウンドソースの角度広がりのサイズのような疑似ステレオ効果の様々なパラメータを制御する簡単な方法も得ることができる。
【００１２】
米国特許第６，３７０，２５６号明細書において、ＭｃＧｒａｔｈは、入力オーディオ信号に属し、かつ各々が所定の模擬サウンド到着を出力する一連の主成分フィルタと、各々が主成分フィルタの対応する１つに属し、かつフィルタ遅延出力を生成するように遅延入力に基づいて可変量だけフィルタの出力を遅延させる一連の遅延要素と、その一連の遅延要素に相互接続され、かつオーディオスピーカ出力信号を生成するためにフィルタ遅延出力を合計する合計手段と、現在方位信号入力を有し、かつ遅延入力を供給するようにその一連の遅延要素の各々に相互接続したヘッド追跡パラメータマッピングユニットとを含むヘッド追跡式聴取環境における入力オーディオ信号に対する「ヘッド関連伝達関数」を開示している。
【００１３】
米国特許第６、５７４、６４９号明細書において、ＭｃＧｒａｔｈは、空間増強のための効率的な畳み込み技術を開示している。時間領域出力は、低い処理電力を使用して様々な空間効果を入力信号に追加する。
【００１４】
従来の空間オーディオ増強効果は、それらが仮想スピーカから出力され、それによって頭部の外側の効果（ヘッドホン再生において）又はスピーカの域を超えたアーク効果（スピーカ再生において）を有するという知覚をもたらすようにオーディオ信号を処理することを含む。このような「仮想化」処理は、ラテラル（又は「ハード・パン式」）サウンドの殆どを含むオーディオ信号に特に有効である。しかし、オーディオ信号が、両方のスピーカからのセンター・パン式サウンド成分を含む時に、センター・パン式サウンド成分の知覚される位置は、スピーカの中心点に「固定された」ままである。このようなサウンドがヘッドホン上で再生される時に、それらは、多くの場合に高位置であると知覚され、かつ望ましくない「頭部内」オーディオ体験をもたらす場合がある。
【００１５】
仮想オーディオ効果は、２チャンネル又はステレオ信号に向けて積極的にミキシングされないオーディオマテリアルに対してはそれほど切実なものではない。この点に関して、センター・パン式成分は、ミキシングを支配し、従って、空間増強は最小になる。入力信号が完全にモノーラルである（左右のオーディオソースチャンネルにおいて同一）極端な場合には、空間増強アルゴリズムが有効にされた時に、空間効果は全く聞こえない。
【００１６】
これは、スピーカが聴取者の耳の高さ（水平聴取面）より下にあるシステムにおいて特に問題である。このような構成は、ラップトップコンピュータ又はモバイルデバイスに存在する。これらの事例において、オーディオミキシングの処理後のハード・パン式成分は、スピーカを超えてかつスピーカの平面の上方の高い位置に知覚される場合があり、一方、センター・パン式及び／又はモノーラルコンテンツは、本来のスピーカの間から出ていると知覚される。これは、非常に「分離した」再生ステレオ印象をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第５，６７１，２８７号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３７０，２５６号明細書
【特許文献３】米国特許第６、５７４、６４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従って、オーディオ信号に空間効果をもたらすことに対する益々増大する関心及びその利用に鑑みて、仮想オーディオ処理の改善に対する必要性が当業技術に存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一態様により、少なくともセンターチャンネル信号、右サイドチャンネル信号、及び左サイドチャンネル信号を有する少なくとも１つのオーディオ信号を受信する段階と、第１の仮想化プロセッサを用いて右及び左サイドチャンネル信号を処理し、それによって右仮想化チャンネル信号及び左仮想化チャンネル信号を作成する段階と、空間拡張器でセンターチャンネル信号を処理して異なる右及び左出力を生成し、それによって疑似ステレオ効果を用いてセンターチャンネルを拡張する段階と、右及び左仮想化チャンネル信号を有する右及び左出力を合計し、少なくとも１つの修正サイドチャンネル出力を生成する段階とを有するオーディオ信号を処理する方法が含まれる。
【００２０】
センターチャンネル信号は、左右の位相シフト出力信号を生成する左右の全域通過フィルタによってフィルタリングされる。右及び左サイドチャンネル信号は、第１の仮想化プロセッサを用いて処理され、右サイドチャンネル信号及び左サイドチャンネル信号のうちの少なくとも一方のための異なる知覚空間位置を作成する。代替的な実施形態では、空間拡張器を用いてセンターチャンネル信号を処理する段階は、センターチャンネル信号に遅延又は全域通過フィルタを適用し、それによって位相シフトセンターチャンネル信号を作成する段階を更に含む。次に、位相シフトセンターチャンネル信号は、センターチャンネル信号から減算され、右出力が生成される。次に、位相シフトセンターチャンネル信号は、センターチャンネル信号に加算され、左出力が生成される。代替的な実施形態では、空間拡張器は、空間拡張の知覚量を判断する少なくとも１つの係数に基づいてセンターチャンネル信号をスケーリングする。係数は、ａ2＋ｂ2＝ｃが成り立つ乗数ａ及びｂにより判断され、ｃは、所定の一定値に等しい。
【００２１】
本発明の第２の態様により、少なくとも右サイドチャンネル信号及び左サイドチャンネル信号を有する少なくとも１つのオーディオ信号を受信する段階と、右及び左サイドチャンネル信号を処理してセンターチャンネル信号を抽出する段階と、第１の仮想化プロセッサを用いて右及び左サイドチャンネル信号を更に処理し、それによって右仮想化チャンネル信号及び左仮想化チャンネル信号を作成する段階と、空間拡張器によりセンターチャンネル信号を処理して異なる右及び左出力を生成し、それによって疑似ステレオ効果を用いてセンターチャンネルを拡張する段階と、右及び左仮想化チャンネル信号を有する右及び左出力を合計し、少なくとも１つの修正サイドチャンネル出力を生成する段階とを含むオーディオ信号を処理する方法が含まれる。
【００２２】
第１の処理段階は、右及び左サイドチャンネル信号をフィルタリングし、各サブバンド信号が異なる周波数帯域に関連付けられた複数のサブバンドオーディオ信号にする段階と、サブバンドセンターチャンネル信号を各周波数帯域から抽出する段階と、抽出されたサブバンドセンターチャンネル信号を再結合してフルバンドセンターチャンネル出力信号を生成する段階とを含むことができる。第１の処理段階は、少なくとも１つのスケーリング係数を用いて右又は左サブバンドサイドチャンネル信号の少なくとも一方をスケーリングすることにより、サブバンドセンターチャンネル信号を抽出する段階を含むことができる。少なくとも１つのスケーリング係数は、右及び左サイドチャンネル信号間のチャンネル間類似度指数を評価することによって判断されるように考えられている。チャンネル間類似度指数は、右及び左サイドチャンネル信号に共通の信号成分のマグニチュードに関連する。
【００２３】
本発明の第３の態様により、少なくともセンターチャンネル信号、右サイドチャンネル信号、及び左サイドチャンネル信号を有する少なくとも１つのオーディオ信号と、右及び左サイドチャンネル信号を受信し、第１の仮想化プロセッサを用いて右及び左サイドチャンネル信号を処理し、それによって右仮想化チャンネル信号及び左仮想化チャンネル信号を作成するためのプロセッサと、センターチャンネル信号を受信し、センターチャンネル信号を処理して異なる右及び左出力信号を生成し、それによって疑似ステレオ効果を用いてセンターチャンネルを拡張するための空間拡張器と、右及び左仮想化チャンネル信号と右及び左出力信号を合計し、少なくとも１つの修正サイドチャンネル出力を生成するためのミキサーとを含むオーディオ信号処理装置を提供する。右及び左サイドチャンネル信号は、第１の仮想化プロセッサを用いて処理され、右サイドチャンネル信号及び左サイドチャンネル信号のうちの少なくとも一方のための異なる知覚空間位置を作成する。本発明は、添付図面に関連して読む場合に以下の詳細説明を参照することによって最も良く理解される。
【００２４】
本明細書で開示する様々な実施形態の上記及び他の特徴及び利点は、同様の数字が全体を通して同様の部分を指す以下の説明及び図面に関してより良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１ａ】ヘッドホン又はスピーカ上の再生のための従来のオーディオ再生システムを示す概略図である。
【図１ｂ】狭い間隔で離間した２つの収容式スピーカを有するラップトップコンピュータを示す概略図である。
【図２】フロントの１対のスピーカ上の再生のための仮想オーディオ処理装置を示す概略図である。
【図３】３つの平行処理ブロック及びセンターチャンネル処理ブロックに含まれた空間拡張器を有する仮想オーディオ処理システムのブロック図である。
【図３ａ】和及び差伝達関数及び２つの出力信号の発生を備えたＨＲＴＦフィルタを有するフロントチャンネル仮想化処理ブロックのブロック図である。
【図３ｂ】和及び差伝達関数及び２つの出力信号の発生を備えたＨＲＴＦフィルタを有するサラウンドチャンネル仮想化処理ブロックのブロック図である。
【図４】本発明の実施形態による空間拡張処理の聴覚効果を示す概略図である。
【図５ａ】右全域通過フィルタ及び左全域通過フィルタによってフィルタリングされたセンターチャンネル信号を示す空間拡張処理ブロックのブロック図である。
【図５ｂ】遅延ユニットを含む全域通過フィルタのブロック図である。
【図５ｃ】遅延ユニットを有する空間拡張処理ブロックのブロック図である。
【図５ｄ】１つの全域通過フィルタを有する空間拡張処理ブロックのブロック図である。
【図６】センターチャンネル信号を左右のチャンネル信号から抽出するためのセンターチャンネル抽出ブロックを含む仮想オーディオ処理装置のブロック図である。
【図７】サブバンド解析を行うセンターチャンネル抽出処理ブロックのブロック図である。
【図８】同じ処理ブロック内に空間拡張及びチャンネル仮想化器を有する仮想オーディオ処理装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下の説明では、多くの特定の詳細に対して説明する。しかし、本発明の実施形態は、これらの特定の詳細がなくても実施することができることが理解される。他の例において、公知の回路、構造、及び技術は、この説明の理解を不明瞭にしないために図示を割愛した。
【００２７】
本発明の一実施形態の要素は、ハードウエア、ファームウエア、ソフトウエア、又はそのいずれかの組合せによって実施することができる。ソフトウエアに実施される時に、本発明の実施形態の要素は、本質的に、必要なタスクを行うコードセグメントである。ソフトウエアは、本発明の一実施形態に説明する作業を実行する実際のコード、又は作業を模倣又は模擬するコードを含むことができる。プログラムセグメント又はコードセグメントは、プロセッサ又は機械アクセス可能媒体に格納するか、又は伝達媒体上で搬送波に具現化されたコンピュータデータ信号又は搬送波によって変調された信号により伝達することができる。「プロセッサ可読又はアクセス可能媒体」又は「機械可読又はアクセス可能媒体」には、情報を格納、伝達、又は転送することができるあらゆる媒体を含むことができる。プロセッサ可読媒体の例として、電子回路、固体メモリデバイス、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、消去可能ＲＯＭ、フロッピーディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスク、ハードディスク、光ファイバメディア、高周波（ＲＦ）リンクなどがある。コンピュータデータ信号は、電子ネットワークチャンネル、光ファイバ、空気、電磁気、ＲＦリンクなどのような伝達媒体上で伝播することができるあらゆる信号を含むことができる。コードセグメントは、「インターネット」、「イントラネット」などのようなコンピュータネットワークを通じてダウンロードすることができる。
【００２８】
機械アクセス可能媒体は、製造物品に実施することができる。機械アクセス可能媒体は、機械によってアクセスされた時に、機械に以下に説明する作業を実行させるデータを含むことができる。「データ」という用語は、ここでは機械可読を目的として符号化されたあらゆるタイプの情報を指す。従って、それは、プログラム、コード、データ、ファイルなどを含むことができる。
【００２９】
本発明の実施形態の全て又は一部は、ソフトウエアによって実施することができる。ソフトウエアは、互いに結合されたいくつかのモジュールを有することができる。ソフトウエアモジュールは、のモジュールに結合されて変数、パラメータ、引数、ポインタなどを受信し、及び／又は結果、更新された変数、ポインタなどを生成するか又は転送する。ソフトウエアモジュールは、プラットフォーム上で稼動中であるオペレーティングシステムと相互作用するソフトウエアドライバ又はインタフェースとすることができる。ソフトウエアモジュールは、ハードウエアデバイスへの及びそこからのデータを構成し、設定し、初期化し、送信し、かつ受信するハードウエアドライバとすることができる。
【００３０】
本発明の一実施形態は、通常、フローチャート、フローダイアグラム、構造線図、又はブロック図として示される処理として説明することができる。ブロック図では、逐次処理として作業を説明することができるが、作業の多くは平行して又は同時に実行することができる。更に、作業の順序を再配置することができる。処理は、作業が完了した時に終了する。処理は、方法、プログラム、手順などに対応することができる。
【００３１】
図２は、本発明の一実施形態を実施することができる環境を示す概略図である。環境は、少なくとも１つのオーディオソース信号２８を受信するように構成された仮想オーディオ処理装置２６を含む。オーディオソース信号２８は、モノラル信号又は２チャンネル信号（音楽トラック又はＴＶ放送など）のようなあらゆるオーディオ信号とすることができる。２チャンネルオーディオ信号は、１対のフロントスピーカＬＦ、ＲＦでの再生のための２つのサイドチャンネル信号ＬＦ（ｔ）、ＲＦ（ｔ）を含む。代替的に、オーディオソース信号２８は、多チャンネル信号（映画サウンドトラックなど）とすることができ、かつセンターチャンネル信号ＣＦ（ｔ）及びサラウンドサウンドスピーカアレイでの再生のための４つのサイドチャンネル信号ＬＳ（ｔ）、ＬＦ（ｔ）、ＲＦ（ｔ）、ＲＳ（ｔ）を含むことができる。オーディオソース信号２８が少なくとも左チャンネル信号ＬＦ（ｔ）及び右チャンネル信号ＲＦ（ｔ）を含むことが好ましい。
【００３２】
仮想オーディオ処理装置２６は、オーディオソース信号２８を処理し、スピーカ又はヘッドホン上の再生に向けてオーディオ出力信号３０ａ、３０ｂを生成する。オーディオソース信号２８は、図１ａに示す標準的な「５．１」スピーカレイアウトのようなＬＳ（左サラウンド）、ＬＦ（左フロント）、ＣＦ（センターフロント）、ＲＦ（右フロント）、ＲＳ（右サラウンド）、ＳＷ（サブウーファ）と記載したスピーカで聴取者を取り囲むスピーカ１４のアレイでの演奏のための多チャンネル信号とすることができる。標準的な「５．１」スピーカレイアウト１４は、一例としてかつ制限なしに示されている。この点に関して、オーディオ出力信号３０ａ、３０ｂは、「ｍ．ｎ」として表されるあらゆるソース（又は「仮想」）スピーカレイアウトの模擬するように構成することができるように考えられており、ここで、ｍは、主（衛星）チャンネルの数であり、ｎは、サブウーファ（又は「低周波数増強」）チャンネルの数である。代替的に、オーディオ出力信号３０ａ、３０ｂは、１対のヘッドホン１２上の再生に向けて処理することができる。
【００３３】
仮想オーディオ処理装置２６は、デジタルオーディオ入力及び出力インタフェースに接続したデジタル信号プロセッサ、及び一時的な処理データ及び処理プログラム命令の格納のためのメモリストレージを含むことができる様々な従来の処理手段（図示せず）を有する。
【００３４】
オーディオ出力信号３０ａ、３０ｂは、それぞれＬ及びＲと記載された１対のスピーカに誘導される。図２は、５チャンネルオーディオ入力信号のためのスピーカＬＳ、ＬＦ、ＣＦ、ＲＦ、及びＲＳの意図する配置を示している。テレビ又はラップトップコンピュータのような多くの実際的な用途において、出力スピーカＬ及びＲの物理的間隔は、ＬＦ及びＲＦスピーカの意図する間隔よりも狭い。この場合、仮想オーディオ処理装置２６は、ステレオ拡張効果を生成するように設計される。ステレオ拡張効果により、オーディオ信号ＬＦ（ｔ）及びＲＦ（ｔ）が位置ＬＦ及びＲＦに位置するスピーカの仮想対から発するという幻想が得られる。従って、音は、スピーカの意図する位置に位置決めされた仮想スピーカから発すると知覚される。仮想スピーカは、空間サウンドステージ上のあらゆる位置に位置決めすることができる。この点に関して、オーディオソース信号２８は、あらゆる知覚される位置で仮想スピーカから発するように処理することができるように考えられている。
【００３５】
５チャンネルオーディオソース信号２８に対して、仮想オーディオ処理装置２６は、オーディオチャンネル信号ＣＦ（ｔ）、ＬＳ（ｔ）、及びＲＳ（ｔ）がそれぞれ位置ＣＦ、ＬＳ、及びＲＳに位置するスピーカから発するという知覚を生成する。同様に、オーディオチャンネル信号ＣＦ（ｔ）、ＬＦ（ｔ）、及びＲＦ（ｔ）は、位置ＣＦ、ＬＦ、及びＲＦにそれぞれ位置するスピーカから発すると知覚することができる。当業技術で公知のように、これらの幻想は、スピーカと耳の間の音響伝達関数又は「頭部関連伝達関数（ＨＲＴＦ）」の測定値又は近似値を考慮してオーディオ入力信号２８に変換を適用することによって達成することができる。ＨＲＴＦは、あらゆるサウンドソースから発せられる音に対して課せられ、かつ聴取者の頭部の回りの音響回折によるものとされる周波数依存の時間及び振幅差に関連する。いずれかの方向からの全てのソースにより、２つの関連のＨＲＴＦ（各耳に１つ）が得られるように考えられている。殆どの３Ｄサウンドシステムは、ユーザのＨＲＴＦを使用することができないことに注意することが重要であり、殆どの場合、非個別化（一般化された）ＨＲＴＦが使用される。通常、物理的又は音響心理学的な理論的な手法は、母集団の大きいセグメントに一般化可能である非個別化ＨＲＴＦを導出するのに使用される。
【００３６】
同側ＨＲＴＦは、ソースに最も近い耳に取られる経路を表し、対側ＨＲＴＦは、一番遠い耳に取られる経路を表している。図２上に示すＨＲＴＦは、以下の通りである。
Ｈ0：フロント左又は右物理的スピーカ位置の同側ＨＲＴＦ、
Ｈ0c：フロント左又は右物理的スピーカ位置の対側ＨＲＴＦ、
ＨFi：フロント左又は右仮想スピーカ位置のための同側ＨＲＴＦ、
ＨFc：フロント左又は右仮想スピーカ位置のための対側ＨＲＴＦ、
ＨSi：サラウンド左又は右仮想スピーカ位置のための同側ＨＲＴＦ、
ＨSc：サラウンド左又は右仮想スピーカ位置のための対側ＨＲＴＦ、
ＨF：フロントセンター仮想スピーカ位置（２つの耳に対して同一）のためのＨＲＴＦ。
【００３７】
仮想オーディオ処理装置は、聴取者の正面方向に対する物理的スピーカレイアウトと仮想スピーカレイアウトの対称関係を仮定する。対称関係を用いて、聴取者は、オーディオ印象が方向的に均衡が保たれるように、ＣＦスピーカとの関係で線形軸線上に位置決めされる。頭部位置の僅かな変化があっても対称関係がくずれないように考えられている。対称関係を一例としてかつ制限でなく示している。この点に関して、当業者は、本発明は、スピーカがサウンドステージ上のあらゆる知覚された位置に位置決めされたあらゆる数の仮想スピーカを含む非対称仮想スピーカレイアウトに拡張することができることを理解するであろう。
【００３８】
本発明の例示的な実施形態では、意図する出力スピーカは、ヘッドホン１２とすることができる。この場合、実際の出力スピーカＬ及びＲは、聴取者の耳に位置決めされる。伝達関数Ｈ0は、ヘッドホン伝達関数であり、伝達関数Ｈ0cは、無視することができる。
【００３９】
図３をここで参照すると、仮想オーディオ処理装置２６のブロック図が示されている。全体的な処理は、オーディオソース信号チャンネル２８を処理する３つの平行処理ブロックに分解され、信号チャンネル２８の信号チャンネル２８出力信号は、最終出力信号Ｌ（ｔ）、Ｒ（ｔ）を計算するためにそれぞれ合計される。各オーディオソース信号２８は、仮想化され、従って、各ソースチャンネル信号ＬＦ（ｔ）、ＲＦ（ｔ）、ＬＳ（ｔ）、ＲＳ（ｔ）、ＣＦ（ｔ）が３Ｄ空間において異なる所定の位置に位置決めされているという幻想が発生する。しかし、意図する空間効果をもたらすために、サイドチャンネル信号ＬＦ（ｔ）、ＲＦ（ｔ）、ＬＳ（ｔ）、ＲＳ（ｔ）の１つだけを仮想化する必要がある。５．１チャンネルシステムのサラウンドスピーカの様々な仮想化技術が、当業技術で公知である。一部のシステムにおいて、５．１サラウンドミキシングのＬＳ（ｔ）及びＲＳ（ｔ）チャンネルは、両側でフロント（サラウンドスピーカの通常の位置）からほぼ１１０°に対応するＨＲＴＦを有する仮想ソースを作成するようにバイノーラル的に処理することができる。
【００４０】
フロントチャンネル仮想化処理ブロック３４は、フロントチャンネルソースオーディオ信号対ＬＦ（ｔ）、ＲＦ（ｔ）を処理する。サラウンドチャンネル仮想化処理ブロック３６は、サラウンドチャンネルソースオーディオ信号対ＬＳ（ｔ）、ＲＳ（Ｉ）を処理する。センターチャンネル仮想化処理ブロック３８は、センターチャンネルソースオーディオ信号ＣＦ（ｔ）を処理する。
【００４１】
フロントスピーカ出力に対して、センターチャンネル仮想化処理ブロック３８は、３ｄＢの信号減衰を含むことができる。ヘッドホン出力に対して、センターチャンネル仮想化処理ブロック３８は、伝達関数［ＨF／Ｈ0i］によって定められるフィルタをソース信号ＣＦ（ｔ）に適用することができる。
【００４２】
図３ａ及び図３ｂをここで参照すると、フロントチャンネル仮想化処理ブロック３４及びサラウンドチャンネル仮想化処理ブロック３６の好ましい実施形態を示すブロック図が示されている。この実施形態は、聴取者のフロント方向に対する物理的及び仮想スピーカレイアウトの対称性を仮定している。ブロックＨＦSUM、ＨＦDIFF、ＨＳSUM、及びＨＳDIFFは、以下によってそれぞれ定められる伝達関数を有するフィルタを表している。
ＨＦSUM＝［ＨFi＋ＨFc］／［Ｈ0i＋Ｈ0c］；
ＨＦDIFF＝［ＨFiＨFc］／［Ｈ0iＨ0c］；
ＨＳSUM＝［ＨSi＋ＨSc］／［Ｈ0i＋Ｈ0c］；
ＨＳDIFF＝［ＨSiＨSc］／［Ｈ0iＨ0c］．
【００４３】
図３を再び参照すると、センターチャンネル仮想化ブロック３８には、空間拡張処理ブロック４０（又は、空間拡張器、以下でより詳細に説明）が続き、１チャンネルの入力信号ＣＦ（ｔ）から２つの異なる出力信号（Ｌ及びＲ）を生成し、疑似ステレオ効果をもたらす。疑似ステレオ効果により、モノラル信号は、２チャンネル又は多チャンネル出力信号に変換され、従って、２チャンネル又は多チャンネルステージにわたってモノラル信号が広げられる。
【００４４】
フロントのスピーカ再生においては、得られる主観的な効果は、センターチャンネルオーディオ信号ＣＦ（ｔ）が、図４に示すように、物理的スピーカの近くに位置する空間の拡張された領域から発するという感覚である。得られる信号ＣＦ（ｔ）は、従って、広げられ、すなわち、分散され、それによってより自然なサウンド知覚が作成される。ヘッドホン再生においては、得られる主観的な効果は、センターチャンネルオーディオ信号の局在性のより自然な外在的な知覚である。この主観的な効果は、改善したフロントの「頭部からの」知覚であり、従って、ヘッドホン再生において一般的な欠点が緩和される。
【００４５】
図３において、センターチャンネル仮想化処理ブロック３８は、単入力単出力フィルタであり、従って、最初に入力信号ＣＦ（ｔ）に空間拡張処理を適用し、次に、空間拡張処理ブロックの２つの出力信号Ｌ及びＲの各々に全く同様にセンターチャンネル仮想化処理を適用することによって図３の処理を修正することに同等であると考えられる。
【００４６】
図５ａをここで参照すると、空間拡張処理ブロック４０のブロック図が示されている。ソース信号ＣＦ（ｔ）は、左出力信号及び右出力信号Ｌ、Ｒに分割され、左出力信号及び右出力信号Ｌ、Ｒは、異なる全域通過フィルタＡＰＦL及びＡＰＦRによって処理される。全域通過フィルタは、全ての周波数を等しく伝える電子フィルタであるが、様々な周波数間の位相関係を修正する。従って、全域通過フィルタは、信号に周波数依存の位相シフトを提供し、及び／又は周波数で伝播遅延を修正することができる。全域通過フィルタは、一般的に処理において生じる他の不要な位相シフトを補正するか、又はノッチ櫛形フィルタを実行するために元の信号のシフトなしバージョンとのミキシングを補正するのに使用される。それらはまた、混合位相フィルタを同等マグニチュードの応答を有する最小位相フィルタに、又は不安定フィルタを同等マグニチュードの応答を有する安定フィルタに変換するのに使用される。
【００４７】
図５ｂをここで参照すると、全域通過フィルタ処理ブロックＡＰＦの実施形態のブロック図が示されている。全域通過フィルタＡＰＦは、センターチャンネル信号ＣＦ（ｔ）に時間遅延を導入するＺ-Nとして示される遅延ユニット４２を含む。デジタル遅延長Ｎは、サンプルで表され、ｇは、そのマグニチュードが｜ｇ｜＜１．０であるような正又は負ループ利得を示している。空間拡張処理ブロック４０は、各全域通過フィルタＡＰＦについて異なるデジタル遅延長Ｎを含み、３と５ｍｓの間の遅延時間持続時間であることが好ましい。しかし、時間持続時間のこの範囲は、時間持続時間を様々なパラメータによって判断することができるので制限的であるように意図しているものではない。
【００４８】
図５ｃをここで参照すると、代替的な実施形態による空間拡張処理ブロック４０のブロック図が示されている。この実施形態では、空間拡張処理ブロック４０のＬ及びＲ出力信号間の差は、オーディオソース信号ＣＦ（ｔ）にそれ自体の遅延コピーをそれぞれ加算及び減算することによって生成される。コピーされたＣＦ（ｔ）信号が２と４ｍｓの間のデジタル遅延長を有する時間遅延を含むことが好ましい。特定のデジタル遅延長Ｎに対して、空間拡張の程度は、スケーリング係数ａ及びｂによって判断される。スケーリング係数は、比率ａ／ｂを有する乗数によって生成される。比率ａ／ｂは［０．０、１．０］内に含まれることが好ましい。出力信号Ｌ及びＲの全電力は、規則ａ2＋ｂ2＝ｃを課すことによって入力信号ＣＦ（ｔ）の全電力に適合するように抑制することができる。ｃは、所定の一定値に等しいように考えられている。ｃが約０．５に等しいことが好ましい。
【００４９】
図５ｄをここで参照すると、代替的な実施形態による空間拡張処理ブロック４０のブロック図が示されている。図５ｃの処理ブロックは、遅延ユニット４２を全域通過フィルタＡＰＦと入れ替えることによって修正される。遅延又は全域通過フィルタは、ＣＦ（ｔ）に適用され、従って、位相シフトセンターチャンネル信号が作成される。位相シフトセンターチャンネル信号は、センターチャンネル信号から減算され、右出力が生成される。次に、位相シフトセンターチャンネル信号は、センターチャンネル信号に加算され、左出力が生成される。空間拡張処理ブロック４０の変形は、ＡＰＦを別の単入力単出力全域通過ネットワークと入れ替えることによって達成することができる。単入力単出力全域通過ネットワークを構成する代替方法は、図５ａ又は図５ｄに説明する空間拡張ブロックの実施形態において適用することができる。これらの方法は、複数の多重単入力単出力全域通過ネットワークをカスケード接続する段階、及び／又は全域通過ネットワークフィルタ内のあらゆる遅延ユニットを別の全域通過ネットワークと入れ替えるか又はカスケード接続する段階を含む。
【００５０】
図６をここで参照すると、装置２６内に含まれたフロントチャンネル及びセンターチャンネル仮想化処理の別の実施形態が示されている。この実施形態は、オーディオソース信号２８が個別のセンターチャンネル信号ＣＦ（ｔ）を含まない時に好ましい。センターチャンネル抽出処理ブロック４４は、フロントチャンネル仮想化処理ブロック３４の前に挿入される。センターチャンネル抽出処理ブロック４４は、ＬＦ（ｔ）、ＲＦ（ｔ）のように示されたフロントチャンネル信号対を受信して３つの信号ＬＦ’、ＲＦ’及びＣＦ’を出力する。オーディオ信号ＣＦ’は、元の右及び左入力信号ＬＦ及びＲＦに共通である（又は「センター・パン式」）オーディオ信号成分を含む抽出されたセンターチャンネルオーディオ信号である。オーディオ信号ＬＦ’は、元の２チャンネル入力信号（ＬＦ、ＲＦ）内の左寄りに局在化された（すなわち、「パン式」）オーディオ信号成分を含む。同様に、オーディオ信号ＲＦ’は、入力信号（ＬＦ、ＲＦ）内の右寄りに局在化された（又は「パン式」）オーディオ信号成分を含む。３つの信号ＬＦ’、ＲＦ’及びＣＦ’は、次に、図３の仮想オーディオ処理装置２６の場合と同じ方法で処理される。任意的に、抽出されたセンターチャンネル信号ＣＦ’は、同じ仮想オーディオ処理装置２６を元のセンターチャンネル信号を含む多チャンネル入力信号を処理するために使用することができるように、付加的に個別のセンターチャンネル入力信号ＣＦ（ｔ）と組み合わせることができる。
【００５１】
図７をここで参照すると、センターチャンネル抽出処理ブロック４４の実施形態のブロック図が示されている。オーディオソースチャンネル信号ＬＦ（ｔ）及びＲＦ（ｔ）は、異なる周波数帯域と関連の複数のサブバンドオーディオ信号に信号を分解する任意的なサブバンド解析ステージ４６ａ、４６ｂにより処理される。これらのサブバンド解析ステージ４６ａ、４６ｂを含む実施形態では、センターチャンネル抽出処理は、各周波数帯域に対して別々に実行され、３つの出力チャンネルＬＦ（ｔ）、ＲＦ（ｔ）、及びＣＦ（ｔ）の各々に対応するサブバンド出力信号をフルバンドオーディオ信号ＬＦ、ＲＦ、及びＣＦに再結合する合成ブロックを任意的に供給することができる。一実施形態では、センターチャンネル抽出処理は、
ＬＦ’＝ｋL＊ＬＦ；ＲＦ’＝ｋR＊ＲＦ；ＣＦ’＝ｋC＊（ＬＦ＋ＲＦ）；
によって実行される。
【００５２】
ｋLは、ＬＦ’信号のスケーリング係数を表し、ｋRは、ＲＦ’信号のスケーリング係数を表し、ｋCは、ＣＦ’信号のスケーリング係数を表している。一実施形態では、スケーリング係数ｋL、ｋR、及びｋCは、連続的に入力チャンネル間のチャンネル間類似性Ｍの程度を評価し、チャンネル間類似性が高い時にｋCの値を上げ、チャンネル間類似性が低い時にｋCの値を下げる適応優位性検出器ブロック４８により適応的に計算される。同時に、適応優位性検出器ブロックは、チャンネル間類似性が高い時にｋL及びｋRの値を下げ、チャンネル間類似性が低い時にこれらの値を上げる。本発明の一実施形態では、チャンネル間の類似度指数Ｍは、
Ｍ＝ｌｏｇ［｜ＬＦ＋ＲＦ｜2／｜ＬＦＲＦ｜2］
より定められる。
【００５３】
図８をここで参照すると、代替的な実施形態による仮想オーディオ処理ブロック２６０のブロック図が示されている。空間拡張処理ブロック４０及び図３ａのフロントチャンネル仮想化処理ブロック３４は、単一の処理ブロックに組み合わされる。空間拡張処理は、オーディオソースチャンネル信号ＬＦ（ｔ）及びＲＦ（ｔ）の和から導出されるフィルタＨＦＳＵＭの出力に適用される。遅延又は全域通過フィルタは、ＣＦ（ｔ）に適用され、従って、位相シフトセンターチャンネル信号が作成される。位相シフトセンターチャンネル信号は、センターチャンネル信号から減算され、右出力が生成される。次に、位相シフトセンターチャンネル信号は、センターチャンネル信号に加算され、左出力が生成される。右及び左サイドチャンネル信号の差は、フィルタリングされた差信号を発生させるためにＨＦ（ＤＩＦＦ）によって処理される。フィルタリングされた差信号は、位相シフトセンターチャンネル信号と合計される。任意的な適応優位性検出器４８は、チャンネル間類似度指数Ｍに従って連続的に空間拡張の程度を調節する。任意的に、図７の場合と同様に、入力信号ＬＦ（ｔ）及びＲＦ（ｔ）は、サブバンド解析ブロック（図８では図示せず）によって前処理することができ、出力信号Ｌ及びＲは、フルバンド信号にサブバンド信号を再結合するために合成ブロックにより後処理することができる。
【００５４】
本明細書に示す詳細は、一例としてかつ本発明の実施形態を例示的に説明することを目的とするにすぎず、本発明の原理及び概念上の特徴の最も有用かつ容易に理解される説明であると思われるものを提供するために呈示している。この点に関して、本発明の基本的な理解に必要である以上に詳細に本発明の詳細を示しておらず、図面と共に行った説明は、いくつかの形態の本発明を実際に具現化することができる方法を当業者に明らかにするものである。
【符号の説明】
【００５５】
２６  仮想オーディオ処理装置
２８  オーディオソース信号チャンネル
３４  フロントチャンネル仮想化処理ブロック
４０  空間拡張処理ブロック
ＬＦ（ｔ）、ＲＦ（ｔ）、ＬＳ（ｔ）、ＲＳ（ｔ）  サイドチャンネル信号
【図１ａ】
0005746156.tif 000002
【図１ｂ】
0005746156.tif 000003
【図２】
0005746156.tif 000004
【図３】
0005746156.tif 000005
【図３ａ】
0005746156.tif 000006
【図３ｂ】
0005746156.tif 000007
【図４】
0005746156.tif 000008
【図５ａ】
0005746156.tif 000009
【図５ｂ】
0005746156.tif 000010
【図５ｃ】
0005746156.tif 000011
【図５ｄ】
0005746156.tif 000012
【図６】
0005746156.tif 000013
【図７】
0005746156.tif 000014
【図８】
0005746156.tif 000015