СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗВУКОЗАПИСИ
METHOD AND DEVICE FOR SOUND RECORDING

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка основана на заявке на патент КНР №201510719339.1, поданной 29 октября 2015 года, содержание которой полностью включено в настоящую заявку путем ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение в целом относится к области обработки мультимедийной информации, а более конкретно, к способу и устройству для звукозаписи.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Мобильные терминалы, такие как смартфоны, планшетные, компьютеры или портативные компьютеры, оснащены микрофонами, посредством которых пользователь может записывать звуковой сигнал.
[0004] Обычно мобильный терминал содержит только от 1 до 3 микрофонов, поэтому записываемые звуковые данные представляют собой одноканальные или двухканальные данные, и в этом случае не удается получить приемлемый диапазон акустического поля и добиться эффекта присутствия.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Для решения проблемы, связанной с тем, что из-за аппаратных ограничений можно записывать звуковые данные только одного или двух каналов и вследствие этого не удается получить приемлемый диапазон акустического поля и добиться эффекта присутствия, в рамках настоящего изобретения предлагаются способ и устройство для звукозаписи. Ниже описываются соответствующие технические решения.
[0006] В соответствии с первым аспектом вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается способ звукозаписи, применяемый в мобильном терминале, оснащенном тремя микрофонами, включающий:
[0007] получение трех каналов звуковых сигналов, захваченных посредством трех микрофонов;
[0008] вычисление сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала и сигнала тылового правого канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов;
[0009] вычисление сигнала низкочастотного канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов; и
[0010] комбинирование сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала, сигнала тылового правого канала и сигнала низкочастотного канала для получения звукового сигнала формата 5.1.
[0011] В альтернативном варианте упомянутые три микрофона включают первый микрофон, расположенный в направлении центрального звукового канала формата 5.1, второй микрофон, расположенный в направлении тылового левого звукового канала формата 5.1, и третий микрофон, расположенный в направлении тылового правого звукового канала формата 5.1; в этом случае вычисление сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала и сигнала тылового правого канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов включает:
[0012] использование первого звукового сигнала, захваченного первым микрофоном, в качестве сигнала центрального канала;
[0013] использование второго звукового сигнала, захваченного вторым микрофоном, в качестве сигнала тылового левого канала;
[0014] использование третьего звукового сигнала, захваченного третьим микрофоном, в качестве сигнала тылового правого канала;
[0015] выполнение одновременного взвешенного усреднения амплитуд первого звукового сигнала и второго звукового сигнала для получения четвертого звукового сигнала, и использование четвертого звукового сигнала в качестве сигнала левого канала; и
[0016] выполнение одновременного взвешенного усреднения амплитуд первого звукового сигнала и третьего звукового сигнала для получения пятого звукового сигнала, и использование пятого звукового сигнала в качестве сигнала правого канала.
[0017] В альтернативном варианте три микрофона рассредоточенно расположены по отношению к исходной точке, и к каждому звуковому каналу формата 5.1 наиболее близко располагают два микрофона из трех; в этом случае вычисление сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала и сигнала тылового правого канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов включает:
[0018] для любого звукового канала формата 5.1, получение двух каналов звуковых сигналов, захваченных двумя микрофонами, ближайшими к этому звуковому каналу; и
[0019] выделение звукового сигнала, соответствующего этому звуковому каналу, из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей этому звуковому каналу,
[0020] при этом разность фаз поступивших сигналов представляет собой разность между начальными фазовыми углами звукового сигнала из этого звукового канала, поступающего, соответственно, на два микрофона, и звуковой сигнал, соответствующий звуковому каналу, представляет собой любой из следующих сигналов: сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала и сигнал тылового правого канала.
[0021] В альтернативном варианте выделение звукового сигнала, соответствующего этому звуковому каналу, из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей этому звуковому каналу, включает:
[0022] фильтрацию первого канала звукового сигнала из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу, для получения первых отфильтрованных данных, фильтрацию второго канала звукового сигнала из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу, для получения вторых отфильтрованных данных; и
[0023] извлечение одинаковой части из первых отфильтрованных данных и вторых отфильтрованных данных в качестве звукового сигнала, соответствующего звуковому каналу.
[0024] В альтернативном варианте вычисление сигнала низкочастотного канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов включает:
[0025] одновременное усреднение амплитуд трех каналов звуковых сигналов для получения усредненного звукового сигнала; и
[0026] выполнение низкочастотной фильтрации усредненного звукового сигнала для получения сигнала низкочастотного канала.
[0027] В альтернативном варианте способ также включает:
[0028] выполнение шумоподавления в трех каналах звуковых сигналов.
[0029] В соответствии со вторым аспектом вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается устройство для звукозаписи, оснащенное тремя микрофонами и содержащее:
[0030] модуль получения, сконфигурированный для получения трех каналов звуковых сигналов, захваченных посредством трех микрофонов;
[0031] первый модуль вычисления, сконфигурированный для вычисления сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала и сигнала тылового правого канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов;
[0032] второй модуль вычисления, сконфигурированный для вычисления сигнала низкочастотного канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов; и
[0033] модуль комбинирования, сконфигурированный для комбинирования сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала, сигнала тылового правого канала и сигнала низкочастотного канала для получения звукового сигнала формата 5.1.
[0034] В альтернативном варианте упомянутые три микрофона включают первый микрофон, расположенный в направлении центрального звукового канала формата 5.1, второй микрофон, расположенный в направлении тылового левого звукового канала формата 5.1, и третий микрофон, расположенный в направлении тылового правого звукового канала формата 5.1; при этом первый модуль вычисления содержит:
[0035] первый подмодуль, сконфигурированный для использования первого звукового сигнала, захваченного первым микрофоном, в качестве сигнала центрального канала;
[0036] второй подмодуль, сконфигурированный для использования второго звукового сигнала, захваченного вторым микрофоном, в качестве сигнала тылового левого канала;
[0037] третий подмодуль, сконфигурированный для использования третьего звукового сигнала, захваченного третьим микрофоном, в качестве сигнала тылового правого канала;
[0038] первый подмодуль усреднения, сконфигурированный для выполнения одновременного взвешенного усреднения амплитуд первого звукового сигнала и второго звукового сигнала для получения четвертого звукового сигнала и использования четвертого звукового сигнала в качестве сигнала левого канала; и
[0039] второй подмодуль усреднения, сконфигурированный для выполнения одновременного взвешенного усреднения амплитуд первого звукового сигнала и третьего звукового сигнала для получения пятого звукового сигнала и использования пятого звукового сигнала в качестве сигнала правого канала.
[0040] В альтернативном варианте три микрофона рассредоточенно расположены по отношению к исходной точке, и к каждому звуковому каналу формата 5.1 наиболее близко расположены два микрофона из трех; при этом первый модуль вычисления содержит:
[0041] подмодуль получения, выполненный с возможностью получения для любого звукового канала формата 5.1 двух каналов звуковых сигналов, захваченных двумя микрофонами, ближайшими к этому звуковому каналу; и
[0042] подмодуль выделения, сконфигурированный для выделения звукового сигнала, соответствующего этому звуковому каналу, из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей этому звуковому каналу,
[0043] при этом разность фаз поступивших сигналов представляет собой разность между начальными фазовыми углами звукового сигнала из этого звукового канала, поступающего, соответственно, на два микрофона, и звуковой сигнал, соответствующий звуковому каналу, представляет собой любой из следующих сигналов: сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала и сигнал тылового правого канала.
[0044] В альтернативном варианте подмодуль выделения содержит:
[0045] подмодуль фильтрации, сконфигурированный для фильтрации первого канала звукового сигнала из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу, для получения первых отфильтрованных данных и фильтрации второго канала звукового сигнала из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу, для получения вторых отфильтрованных данных; и
[0046] подмодуль извлечения, сконфигурированный для извлечения одинаковой части из первых отфильтрованных данных и вторых отфильтрованных данных в качестве звукового сигнала, соответствующего звуковому каналу.
[0047] В альтернативном варианте второй модуль вычисления содержит:
[0048] подмодуль усреднения, сконфигурированный для одновременного усреднения амплитуд трех каналов звуковых сигналов для получения усредненного звукового сигнала; и
[0049] подмодуль низкочастотной фильтрации,
сконфигурированный для выполнения низкочастотной фильтрации усредненного звукового сигнала для получения сигнала низкочастотного канала.
[0050] В альтернативном варианте устройство также содержит:
[0051] модуль шумоподавления, сконфигурированный для выполнения шумоподавления в трех каналах звуковых сигналов.
[0052] В соответствии с третьим аспектом вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается устройство для звукозаписи, оснащенное тремя микрофонами и содержащее:
[0053] процессор; и
[0054] память для хранения инструкций, выполняемых процессором;
[0055] при этом процессор сконфигурирован для:
[0056] получения трех каналов звуковых сигналов, захваченных посредством трех микрофонов;
[0057] вычисления сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала и сигнала тылового правого канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов;
[0058] вычисления сигнала низкочастотного канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов; и
[0059] комбинирования сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала, сигнала тылового правого канала и сигнала низкочастотного канала для получения звукового сигнала формата 5.1.
[0060] Путем реализации технических решений, соответствующих вариантам осуществления настоящего изобретения, достигаются приведенные ниже положительные результаты:
[0061] в терминале тремя микрофонами захватываются три канала звуковых сигналов; в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов формируются и вычисляются сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала, сигнал тылового правого канала и сигнал низкочастотного канала, и шесть каналов сигналов комбинируются в звуковой сигнал звуковых каналов формата 5.1, благодаря чему решается проблема, связанная с тем, что пользователь может записывать звуковые данные только одного канала или двух каналов и вследствие этого не удается получить приемлемый диапазон акустического поля и добиться эффекта присутствия, и достигаются такие преимущества, как предоставление пользователю возможности записи данных звукового канала формата 5.1 без необходимости изменения аппаратной конфигурации терминала, вследствие чего повышается качество звукового сигнала в записанном звуковом файле.
[0062] Следует учесть, что, как и предшествующее общее описание, так и последующее подробное описание представлено только в качестве примера и разъяснения сути изобретения и не ограничивает его объем, указанный в формуле изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0063] Прилагаемые чертежи, которые включены в состав этой заявки и составляют одну из ее частей, иллюстрируют варианты осуществления, не противоречащие сути настоящего изобретения, и совместно с описанием помогают разобраться в принципах изобретения.
[0064] На фиг. 1А показана блок-схема распределения звуковых каналов в системе формата 5.1, используемой в соответствующих вариантах осуществления настоящего изобретения.
[0065] На фиг. 1 В показана блок-схема среды реализации, используемой в примере осуществления настоящего изобретения.
[0066] На фиг. 1С показана блок-схема среды реализации, используемой в другом примере осуществления настоящего изобретения.
[0067] На фиг. 1D показана блок-схема среды реализации, используемой в еще одном примере осуществления настоящего изобретения.
[0068] На фиг. 2 показан алгоритм способа звукозаписи в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
[0069] На фиг. 3 показан алгоритм способа звукозаписи в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения.
[0070] На фиг. 4 показан алгоритм способа звукозаписи в соответствии с еще одним примером осуществления настоящего изобретения.
[0071] На фиг. 5 показана блок-схема устройства для звукозаписи в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
[0072] На фиг. 6 показана блок-схема устройства для звукозаписи в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения.
[0073] На фиг. 7 показана блок-схема устройства для звукозаписи в соответствии с еще одним примером осуществления настоящего изобретения.
[0074] На фиг. 8 показана блок-схема устройства в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0075] Далее более подробно описываются примеры осуществления настоящего изобретения, иллюстрируемые посредством прилагаемых чертежей. Последующее описание приводится со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые цифровые ссылочные позиции обозначают одинаковые или схожие элементы, если явно не указано иное. Изложенные в последующем описании примеры осуществления не охватывают всех вариантов реализации, не противоречащих настоящему изобретению. В этом описании приводятся только примеры реализации устройств и способов, соответствующих аспектам, связанным с изобретением, сущность которого излагается в прилагаемой формуле изобретения.
[0076] На фиг. 1А показана блок-схема распределения звуковых каналов в системе формата 5.1, используемой в соответствующих вариантах осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1А, система звуковых каналов формата 5.1 может содержать центральный звуковой канал С, левый звуковой канал L, правый звуковой канал R, тыловой левый звуковой канал LS, тыловой правый звуковой канал RS и низкочастотный звуковой канал LFE.
[0077] Предполагается, что пользователь расположен в центральной точке 10, в позиции, направленной к центральному звуковому каналу С, показанному на фиг. 1А, расстояния между каждым из звуковых каналов и центральной точкой, в которой расположен пользователь, одинаковы, и каждый звуковой канал и центральная точка, в которой расположен пользователь, находятся в одной плоскости.
[0078] Центральный звуковой канал С расположен со стороны переднего фронта лицевого направления пользователя.
[0079] Левый звуковой канал L и правый звуковой канал R соответственно расположены с двух сторон от центрального звукового канала С под углом 30 градусов по отношению к лицевому направлению пользователя, и эти каналы размещены симметрично.
[0080] Тыловой левый звуковой канал LS и тыловой правый звуковой канал RS соответственно расположены сзади, с двух сторон под углом 100-120 градусов по отношению к лицевому направлению пользователя, и эти каналы размещаются симметрично.
[0081] Поскольку направление распространения низкочастотного сигнала ощущается относительно слабо, строгие требования по размещению канала LFE низкочастотного сигнала отсутствуют. Изменение угла направления низкочастотного звукового канала LFE по отношению к лицевому направлению пользователя приводит к изменению низкого тона звуковых сигналов звукового канала формата 5.1, и пользователь может отрегулировать позицию низкочастотного звукового канала LFE согласно своим предпочтениям. В рамках настоящего изобретения не ограничивается способ выбора угла между низкочастотным звуковым каналом LFE и лицевым направлением пользователя, поэтому на фиг. 1А представлена только иллюстрация возможного направления.
[0082] Следует отметить, что угол между каждым звуковым каналом в системе звукового канала формата 5.1, используемой в вариантах осуществления настоящего изобретения, и лицевым направлением пользователя представлен в качестве иллюстрации. Кроме того, расстояние между каждым звуковым каналом и пользователем может различаться, высота каждого звукового канала также может быть различной, то есть звуковые каналы могут не располагаться в одной плоскости, пользователь может произвольно регулировать звуковые каналы, и при изменении месторасположения каждого звукового канала может изменяться звуковой сигнал, что не ограничивается настоящим изобретением.
[0083] На фиг. 1В показана блок-схема терминала, используемого в примере осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1В, терминал может содержать: первый микрофон 120, второй микрофон 130 и третий микрофон 140.
[0084] Терминал 110 может представлять собой мобильный терминал, оснащенный тремя микрофонами, такой как мобильный телефон или планшетный компьютер.
[0085] Первый микрофон 120, второй микрофон 130 и третий микрофон 140 установлены в терминал 110 и сконфигурированы для захвата звуковых сигналов.
[0086] В альтернативном варианте существуют два следующих способа установки первого микрофона 120, второго микрофона 130 и третьего микрофона 140.
[0087] Один из способов установки трех микрофонов показан на фиг. 1С, согласно этому способу первый микрофон 120 направлен вперед, второй микрофон 130 повернут влево на угол 100-120 градусов относительно первого микрофона 120, и третий микрофон 140 повернут вправо на угол 100-120 градусов относительно первого микрофона 120. То есть, месторасположение первого микрофона 120 соответствует направлению центрального звукового канала в звуковом канале формата 5.1, месторасположение второго микрофона 130 соответствует направлению тылового левого звукового канала, а месторасположение третьего микрофона 140 соответствует направлению тылового правого звукового канала.
[0088] Согласно другому способу установки трех микрофонов, показанному на фиг. 1D, три микрофона рассредоточено располагают произвольным образом, и два из этих трех микрофонов размещаются наиболее близко к каждому из звуковых каналов в системе формата 5.1. Для разъяснения этой схемы показан пример на фиг. 1D. Первый микрофон 120 и второй микрофон 130 наиболее близко расположены к центральному звуковому каналу С; первый микрофон 120 и второй микрофон 130 наиболее близко расположены к левому звуковому каналу L; первый микрофон 120 и третий микрофон 140 наиболее близко расположены к правому звуковому каналу R; первый микрофон 120 и третий микрофон 140 наиболее близко расположены к тыловому левому звуковому каналу LS, и первый микрофон 120 и третий микрофон 140 наиболее близко расположены к тыловому правому звуковому каналу RS. Безусловно, три микрофона могут располагаться в других позициях по мере их рассредоточения в доступной зоне, что не ограничивается настоящим изобретением.
[0089] На фиг. 2 показан алгоритм способа звукозаписи в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 2, способ звукозаписи применяется в среде реализации, изображенной на фиг. 1 В и фиг. 1С, и в нем используется система звуковых каналов формата 5.1, показанная на фиг. 1А. Этот способ включает следующие шаги.
[0090] На шаге 202 получают три канала звуковых сигналов, захваченных посредством трех микрофонов.
[0091] В целом, три звуковых сигнала, захваченные посредством трех микрофонов, поступают от одного источника звука, и расстояния трех микрофонов от источника звука отличаются. Поскольку согласно вариантам осуществления настоящего изобретения моменты, в которые звук поступает в соответствующие микрофоны, различаются, можно предположить, что три канала звуковых сигналов, захваченных тремя микрофонами в один и тот же момент времени, имеют одинаковую частоту, но разные амплитуды.
[0092] На шаге 204 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов вычисляют сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала и сигнал тылового правого канала формата 5.1.
[0093] На шаге 206 вычисляют сигнал низкочастотного канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов.
[0094] Следует отметить, что шаги 204 и 206 скоординированы, и они конкретным образом не упорядочиваются.
[0095] На шаге 208 комбинируют сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала, сигнал тылового правого канала и сигнал низкочастотного канала для получения звукового сигнала формата 5.1.
[0096] В целом, в соответствии со способом звукозаписи, предлагаемым в рамках варианта осуществления настоящего изобретения, в терминале тремя микрофонами захватываются три канала звуковых сигналов; в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов формируются и вычисляются сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала, сигнал тылового правого канала и сигнал низкочастотного канала, и шесть каналов сигналов комбинируются в звуковой сигнал формата 5.1, благодаря чему решается имеющаяся на современном уровне техники проблема, связанная с тем, что пользователь может записывать звуковые данные только одного или двух каналов и вследствие этого не удается получить приемлемый диапазон акустического поля и добиться эффекта присутствия, и достигаются такие преимущества, как предоставление пользователю возможности записи данных звукового сигнала формата 5.1 без необходимости изменения аппаратной конфигурации терминала, вследствие чего повышается качество записи и в значительной степени улучшается интерфейс прослушивания, обеспечиваемый для пользователя.
[0097] Поскольку существуют два способа установки трех микрофонов в терминале 110, конкретный способ вычисления сигнала канала, выполняемый в описанном выше шаге 204, зависит от используемого способа установки.
[0098] На фиг. 3 показан алгоритм способа, соответствующий схеме установки, показанной на фиг. 1 В, в которой три микрофона располагают согласно системе звуковых каналов формата 5.1, и в этой схеме указанный выше шаг 204 может альтернативно включать шаги 331-335, показанные на фиг. 3.
[0099] На фиг. 4 показан алгоритм способа, соответствующий схеме установки, показанной на фиг. 1D, в которой три микрофона располагают произвольным образом, и в этой схеме указанный выше шаг 204 может альтернативно включать шаги 338, 339а и 339b, показанные на фиг. 4.
[00100] На фиг. 3 показан алгоритм способа звукозаписи в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3 приводится алгоритм, соответствующий примеру, в котором способ звукозаписи применяется в первой схеме установки, показанной на фиг. 1 В, при этом способ включает указанные ниже шаги.
[00101] На шаге 310 получают три канала звуковых сигналов, захваченных посредством трех микрофонов.
[00102] Терминал получает три канала звуковых сигналов, захваченных соответственно тремя микрофонами. Согласно настоящему варианту осуществления звуковые сигналы, захваченные первым, вторым и третьим микрофонами соответственно обозначаются как A_mic1, A_mic2 и A_mic3.
[00103] Звуковые сигнала, получаемые терминалом представляют собой аналоговые сигналы. После получения звуковых сигналов терминал может преобразовать аналоговые сигналы в цифровые сигналы для их последующей обработки, либо захваченные аналоговые сигналы могут обрабатываться непосредственно, при этом способ обработки не ограничивается настоящим изобретением. Согласно настоящему варианту осуществления приводятся примеры, в которых захваченные звуковые сигналы преобразуются в цифровые сигналы.
[00104] На шаге 320 выполняют шумоподавление в трех каналах звуковых сигналов.
[00105] Терминал выполняет шумоподавление в трех полученных каналах звуковых сигналов, и звуковые сигналы первого, второго и третьего микрофонов после устранения шумов соответственно обозначаются как A_mic1', A_mic2' и A_mic3'.
[00106] Один из способов шумоподавления реализуется путем выполнения следующих операций: удаление шума из сигнала путем вейвлет-обработки, применение многоуровневой декомпозиции вейвлет-сигнала к захваченному первому звуковому сигналу A_mic1, выбор корректного порогового значения для обработки высокочастотного коэффициента на каждом уровне вейвлет-сигнала и выполнение вейвлет-реконструкции обработанных сигналов, при этом выводится сигнал A_mic1'. Этот способ также можно адаптировать для второго и третьего сигналов для уменьшения уровня шума, и полученные, очищенные от шумов сигналы обозначаются как A_mic2' и A_mic3', соответственно.
[00107] Специалисту в данной области техники может быть понятно, что выполнять шумоподавление на этом шаге не обязательно, и этот процесс направлен только на повышение качества звукового сигнала, то есть данный шаг является дополнительным. Кроме того, существует множество способов шумоподавления, и шум в трех каналах звуковых сигналов может фильтроваться посредством различных способов обработки сигналов, которые не ограничены настоящим вариантом осуществления.
[00108] На шаге 331 первый звуковой сигнал, захваченный первым микрофоном, используют в качестве сигнала центрального канала.
[00109] Терминал использует сигнал A_mic1', полученный путем устранения шума в первом звуковом сигнале, захваченном первым микрофоном, в качестве сигнала центрального канала, обозначаемого как А_С', то есть сигналом центрального канала является А_С', при этом А_С'=A_mic1'.
[00110] На шаге 332 второй звуковой сигнал, захваченный вторым микрофоном, используют в качестве сигнала тылового левого канала.
[00111] Терминал использует сигнал A_mic2', полученный путем устранения шума во втором звуковом сигнале, захваченном вторым микрофоном, в качестве сигнала тылового левого канала, обозначаемого как A_LS', то есть сигналом тылового левого канала является A_LS', при этом A_LS'=A_mic2'.
[00112] На шаге 333 третий звуковой сигнал, захваченный третьим микрофоном, используют в качестве сигнала тылового правого канала.
[00113] Терминал использует сигнал A_mic3', полученный путем устранения шума в третьем звуковом сигнале, захваченном третьим микрофоном, в качестве сигнала тылового правого канала, обозначаемого как A_RS', то есть сигналом тылового правого канала является A_RS', при этом A_RS'=A_mic3'.
[00114] На шаге 334 выполняют одновременное взвешенное усреднение амплитуд первого звукового сигнала и второго звукового сигнала для получения четвертого звукового сигнала, и четвертый звуковой сигнал используется в качестве сигнала левого канала.
[00115] Терминал выполняет одновременное взвешенное усреднение амплитуд сигнала A_mic1', полученного путем устранения шума в первом звуковом сигнале, и сигнала A_mic2', полученного путем устранения шума во втором звуковом сигнале, для получения четвертого звукового сигнала, используемого в качестве сигнала левого канала, обозначаемого как A_L'; то есть сигнал левого канала представляет собой сигнал Α_L', при этом
[00116] Α_L'=а1*A_mic1'+b1*A_mic2',
[00117] где a1 является весовым коэффициентом сигнала A_mic1', а b1 является весовым коэффициентом сигнала A_mic2', при этом конкретные значения а1 и b1 могут устанавливаться заранее в соответствии с позициями трех микрофонов и позицией каждого звукового канала, или эти значения могут устанавливаться пользователем, например, следующим образом: а1=0,375, b1=0,625. Следует отметить, что в приведенном выше возможном способе установки значений соблюдается равенство а1+b1=1, но в других возможных способах установки значений сумма а1+b1 может отличаться от 1, и способ установки а1 и b1, а также конкретных значений а1 и b1 не ограничивается вариантом осуществления настоящего изобретения.
[00118] На шаге 335 выполняют одновременное взвешенное усреднение амплитуд первого звукового сигнала и третьего звукового сигнала для получения пятого звукового сигнала, который используется в качестве сигнала правого канала.
[00119] Терминал выполняет одновременное взвешенное усреднение амплитуд сигнала A_mic1', полученного путем устранения шума в первом звуковом сигнале, и сигнала A_mic3', полученного путем устранения шума в третьем звуковом сигнале, для получения пятого звукового сигнала, используемого в качестве сигнала правого канала, обозначаемого как A_R'; то есть сигнал правого канала представляет собой сигнал A_R', при этом
[00120] A_R'=а2*A_mic1'+b2*A_mic3',
[00121] где а2 является весовым коэффициентом сигнала A_mic1', а b2 является весовым коэффициентом сигнала A_mic3', при этом конкретные значения а2 и b2 могут устанавливаться заранее в соответствии с позициями трех микрофонов и позицией каждого звукового канала, или эти значения могут устанавливаться пользователем; например, следующим образом: а2=0,375, b2=0,625. Следует отметить, что в приведенном выше способе установки значений соблюдается равенство а2+b2=1, но в других возможных способах установки значений сумма а2+b2 может отличаться от 1, и способ установки а2 и b2, а также конкретных значений а2 и b2 не ограничивается вариантом осуществления настоящего изобретения.
[00122] Следует отметить, что описанные выше шаги 331-335 скоординированы, и они конкретным образом не упорядочиваются.
[00123] Сигнал низкочастотного канала формата 5.1 вычисляют в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов. В альтернативном варианте вычисление, реализуемое на этом шаге, выполняется следующим образом.
[00124] На шаге 341 выполняют одновременное усреднение амплитуд трех каналов звуковых сигналов для получения усредненного звукового сигнала.
[00125] Терминал одновременно усредняет амплитуды сигналов A_mic1', A_mic2' и A_mic3', полученных путем устранения шумов в трех каналах звуковых сигналов, для получения усредненного звукового сигнала, обозначаемого как A_LFE, то есть усредненным звуковым сигналом является сигнал A_LFE, при этом
[00126] A_LFE=(A_mic1'+A_mic2'+A_mic3')/3
[00127] На шаге 342 выполняют низкочастотную фильтрацию усредненного звукового сигнала для получения сигнала низкочастотного канала.
[00128] Для получения сигнала низкочастотного канала терминал выполняет низкочастотную фильтрацию усредненного звукового сигнала, полученного на шаге 341. Частота среза низкочастотного фильтра выбирается произвольно и в основном устанавливается в диапазоне от 80 Гц до 120 Гц, и выбор этой частоты не ограничивается настоящим вариантом осуществления.
[00129] Сигнал низкочастотного канала, полученный путем низкочастотной фильтрации, обозначается как A_LFE', то есть сигналом низкочастотного канала является A_LFE', и A_LFE'=LPASS(A_LFE),
[00130] при этом функция y=LPASS(x) указывает на то, что у является сигналом, полученным в результате прохождения сигнала x через низкочастотный фильтр.
[00131] Следует отметить, что описанные выше шаги 341 и 331-335 скоординированы, и они конкретным образом не упорядочиваются.
[00132] На шаге 350 комбинируют сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала, сигнал тылового правого канала и сигнал низкочастотного канала для получения звукового сигнала звуковых каналов формата 5.1.
[00133] Терминал комбинирует полученные на предшествующих шагах сигнал А_С центрального канала, сигнал A_L' левого канала, сигнал A_R' правого канала, сигнал A_LS' тылового левого канала, сигнал A_RS' тылового правого канала и сигнал A_LFE' низкочастотного канала для получения сигнала звуковых каналов формата 5.1, обозначаемого как А_5.1ch. Специалист в данной области техники может произвольно выбрать способ комбинирования, который не разъясняется при описании настоящего варианта осуществления.
[00134] На шаге 360 сигнал звуковых каналов формата 5.1, полученный путем комбинирования, сохраняют в памяти.
[00135] Терминал сохраняет сигнал звуковых каналов формата 5.1, полученный путем комбинирования, непосредственно в своей памяти или на внешнем запоминающем устройстве.
[00136] При сохранении сигнала звуковых каналов формата 5.1 терминал может использовать такие форматы без сжатия, как РСМ или WAV.
[00137] В альтернативном варианте терминал также может использовать форматы со сжатием, поддерживающие звуковой канал формата 5.1, такие как DolbyDigital, ААС (Advanced Audio Coding, усовершенствованное звуковое кодирование), DTS (Digital Theatre System, цифровая театральная система) и 3D-Audio.
[00138] В целом, в соответствии со способом, предлагаемым в рамках настоящего варианта осуществления, в терминале тремя микрофонами захватываются три канала звуковых сигналов; в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов формируются и вычисляются сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала, сигнал тылового правого канала и сигнал низкочастотного канала, и шесть каналов сигналов комбинируются в звуковой сигнал звуковых каналов формата 5.1, благодаря чему решается имеющаяся на современном уровне техники проблема, связанная с тем, что пользователь может записывать звуковые данные только одного или двух каналов и вследствие этого не удается добиться приемлемого диапазона акустического поля и эффекта присутствия, и достигаются такие преимущества, как предоставление пользователю возможности записи данных звуковых каналов формата 5.1 без необходимости изменения аппаратной конфигурации терминала, благодаря чему повышается качество записи и в значительной степени улучшается интерфейс прослушивания, обеспечиваемый для пользователя.
[00139] Согласно способу звукозаписи, предлагаемому в рамках настоящего варианта осуществления, три микрофона располагаются в соответствии с заранее заданными позициями, благодаря чему три звуковых сигнала, захваченных тремя микрофонами, могут записываться в виде данных звуковых каналов формата 5.1 с использованием относительно небольшого объема вычислений, и, таким образом, достигается следующий положительный эффект: пользователь может записывать данные звуковых каналов формата 5.1 без изменения аппаратной конфигурации терминала и посредством относительно небольшого объема вычислений.
[00140] На фиг. 4 показан алгоритм способа звукозаписи в соответствии с еще одним примером осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4 приводится алгоритм, соответствующий примеру, в котором способ звукозаписи применяют во второй схеме установки, показанной на фиг. 1D, при этом способ включает указанные ниже шаги.
[00141] На шаге 310 получают три канала звуковых сигналов, захваченных посредством трех микрофонов.
[00142] Терминал получает три канала звуковых сигналов, захваченных соответственно тремя микрофонами. Согласно настоящему варианту осуществления звуковые сигналы, захваченные первым, вторым и третьим микрофонами соответственно обозначаются как A_mic1, A_mic2 и A_mic3.
[00143] Звуковые сигналы, полученные терминалом представляют собой аналоговые сигналы. После получения звуковых сигналов терминал может преобразовать аналоговые сигналы в цифровые сигналы для их последующей обработки, либо захваченные аналоговые сигналы могут обрабатываться непосредственно, при этом способ обработки не ограничивается настоящим изобретением. Согласно настоящему варианту осуществления приводятся примеры, в которых захваченные звуковые сигналы преобразуются в цифровые сигналы.
[00144] На шаге 320 выполняют шумоподавление в трех каналах звуковых сигналов.
[00145] Терминал выполняет шумоподавление в трех полученных каналах звуковых сигналов, и звуковые сигналы первого, второго и третьего микрофонов после устранения шумов соответственно обозначаются как A_mic1', A_mic2' и A_mic3'.
[00146] Один из способов шумоподавления реализуется путем выполнения следующих операций: удаление шума из сигнала путем вейвлет-обработки, применение многоуровневой декомпозиции вейвлет-сигнала к захваченному первому звуковому сигналу A_mic1, выбор корректного порогового значения для обработки высокочастотного коэффициента на каждом уровне вейвлет-сигнала и выполнение вейвлет-реконструкции обработанных сигналов, при этом выводится сигнал A_mic1'. Этот способ также можно адаптировать для второго и третьего сигналов для уменьшения уровня шума, и полученные, очищенные от шумов сигналы обозначаются как A_mic2' и A_mic3'.
[00147] Специалисту в данной области техники может быть понятно, что выполнять шумоподавление на этом шаге не обязательно, и этот процесс направлен только на повышение качества звукового сигнала, то есть данный шаг является дополнительным. Кроме того, существует множество способов шумоподавления, и шум в трех каналах звуковых сигналов может фильтроваться посредством различных способов обработки сигналов, которые не ограничены настоящим вариантом осуществления.
[00148] На шаге 338 для любого звукового канала в формате 5.1 получают два канала звуковых сигналов, захваченных двумя микрофонами, ближайшими к этому звуковому каналу.
[00149] Терминал получает информацию о позиции трех микрофонов с учетом исходной точки. Упомянутая исходная точка указывает позицию 10 центральной точки системы звуковых каналов формата 5.1, и терминал устанавливает систему координат на основе исходной точки.
[00150] В альтернативном варианте один из способов установки системы координат выполняется следующим образом: центральная точка системы звуковых каналов формата 5.1 используется в качестве исходной точки, направление от центральной точки к центральному звуковому каналу является положительным направлением по оси у, а направление перпендикулярное к оси у в правую сторону является положительным направлением по оси х. Согласно настоящему варианту осуществления для описания используется такая система координат совместно с фиг. 1А. Настоящий вариант осуществления не ограничивает способ установки системы координат.
[00151] Терминал обозначает позиции первого, второго и третьего микрофонов в этой системе координат как P_mic1(x1, у1), P_mic2(x2, у2) и P_mic3(x3, у3).
[00152] Направления звуковых сигналов в системе звуковых каналов формата 5.1, как показано на фиг. 1А, различаются, а именно: центральный звуковой канал направлен по оси у, левый звуковой канал повернут влево на 30 градусов относительно положительного направления оси у, правый звуковой канал повернут вправо на 30 градусов относительно положительного направления оси у, тыловой левый звуковой канал повернут влево на 100-120 градусов относительно положительного направления оси у, и тыловой правый звуковой канал повернут вправо на 100-120 градусов относительно положительного направления оси у.
[00153] Для любого звукового канала в формате 5.1 терминал вначале получает два канала звуковых сигналов, захваченных двумя микрофонами, наиболее близко расположенных к этому звуковому каналу, затем выделяет звуковой сигнал, соответствующий этому звуковому каналу, из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей этому звуковому каналу.
[00154] При описании настоящего варианта осуществления в качестве примера для разъяснения выбран центральный звуковой канал. Как показано на фиг. 1D, ближе всего к центральному звуковому каналу расположены первый и второй микрофоны, в этом случае двумя каналами звуковых сигналов, захваченными двумя микрофонами и очищенными от шумов, являются соответственно каналы A_mic1' и A_mic2'.
[00155] В альтернативном варианте выделение терминалом звукового сигнала, соответствующего этому звуковому каналу, из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу, включает следующие два дополнительных шага.
[00156] На шаге 339а получают первые отфильтрованные данные путем фильтрации первого канала звукового сигнала из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу, а также получают вторые отфильтрованные данные путем фильтрации второго канала звукового сигнала из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу.
[00157] Поскольку каждый микрофон может принимать звуковые сигналы по отдельным направлением, и фазы звуковых сигналов, поступивших от соответствующих направлений, в трех микрофонах различны, терминал может извлекать звуковой сигнал из конкретного звукового канала в соответствии с разностью фаз поступивших сигналов каждого звукового канала.
[00158] Если в качестве примера взять центральный звуковой канал, то ближе всего к этому каналу находятся первый и второй микрофоны, в этом случае первый звуковой сигнал является указанным выше первым каналом звукового сигнала, а второй звуковой сигнал является указанным выше вторым каналом звукового сигнала. Поскольку расстояния между центральным звуковым каналом и ближайшими первым и вторым микрофонами различны, то существует фиксированная разность фаз звуковых сигналов, поступивших в первый и второй микрофоны в направлении центрального звукового канала, которая обозначается знаком Δ.
[00159] Звуковые сигналы первого канала звукового сигнала и второго канала звукового сигнала одинаковым образом разделяются на множество подсигналов, и, в целом, для каждого подсигнала первого канала звукового сигнала в тот же момент времени существует соответствующий подсигнал во втором канале звукового сигнала. Затем терминал сравнивает разность фаз между поступившей парой подсигналов, принадлежащих в один тот же момент времени первому и второму каналам звуковых сигналов, и если разность фаз поступивших сигналов равна Δ, сигнал рассматривается как сигнал, принадлежащий направлению центрального звукового канала и подлежащий обработке, в противном случае предполагается, что такой сигнал не принадлежит направлению центрального звукового канала и подлежит фильтрации. Посредством такого способа первый канал звукового сигнала фильтруется для получения первых отфильтрованных данных, а второй канал звукового сигнала фильтруется для получения вторых отфильтрованных данных.
[00160] При разделении звукового сигнала на множество подсигналов терминал может использовать каждый звуковой кадр в качестве одного подсигнала в соответствии с протоколом кодирования, и способы разделения каждого подсигнала не ограничиваются настоящим вариантом осуществления.
[00161] Кроме того, разность фаз поступивших сигналов, соответствующая каждому звуковому каналу, заранее вычисляется терминалом согласно координатам каждого микрофона.
[00162] На шаге 339b извлекают одинаковую часть из первых отфильтрованных данных и вторых отфильтрованных данных в качестве звукового сигнала, соответствующего звуковому каналу.
[00163] Терминал извлекает одинаковые части из первых отфильтрованных данных и вторых отфильтрованных данных в качестве звукового сигнала, соответствующего звуковому каналу.
[00164] Специалисту в данной области техники понятно, что в качестве рассмотренного в этом описании звукового канала может быть использован любой из следующих сигналов: сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала, сигнал тылового правого канала или сигнал низкочастотного канала. Каждый звуковой канал может обрабатываться с использованием способа обработки, сходного с тем, что описан выше на примере центрального звукового канала. После получения звукового сигнала каждого звукового канала терминал обозначает извлеченные звуковые сигналы этих звуковых каналов соответственно как сигнал А_С центрального канала, сигнал A_L' левого канала, сигнал A_R' правого канала, сигнал A_LS' тылового левого канала и сигнал A_RS' тылового правого канала.
[00165] На шаге 341 выполняют одновременное усреднение амплитуд трех каналов звуковых сигналов для получения усредненного звукового сигнала.
[00166] Терминал одновременно усредняет амплитуды следующих очищенных от шумов звуковых сигналов: первого звукового сигнала A_mic1', второго звукового сигнала A_mic2' и третьего звукового сигнала A_mic3' для получения усредненного звукового сигнала, обозначаемого как A_LFE, то есть усредненным звуковым сигналом является сигнал A_LFE, при этом
[00167] A_LFE=(A_mic1'+A_mic2'+A_mic3')/3.
[00168] На шаге 342 выполняют низкочастотную фильтрацию усредненного звукового сигнала для получения сигнала низкочастотного канала.
[00169] Для получения сигнала низкочастотного канала терминал выполняет низкочастотную фильтрацию усредненного звукового сигнала, полученного на шаге 341.
[00170] Частота среза низкочастотного фильтра выбирается произвольно и в основном устанавливается в диапазоне от 80 Гц до 120 Гц, и выбор этой частоты не ограничивается настоящим вариантом осуществления.
[00171] Сигнал низкочастотного канала, полученный путем низкочастотной фильтрации, обозначается как A_LFE', то есть сигналом низкочастотного канала является A_LFE', и A_LFE'=LPASS(A_LFE),
[00172] при этом функция y=LPASS(x) указывает на то, что у является сигналом, полученным в результате прохождения сигнала x через низкочастотный фильтр.
[00173] Следует отметить, что описанные выше шаги 341 и 338 скоординированы, и они конкретным образом не упорядочиваются.
[00174] На шаге 350 комбинируют сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала, сигнал тылового правого канала и сигнал низкочастотного канала для получения сигнала формата 5.1.
[00175] Терминал комбинирует полученные на предшествующих шагах сигнал А_С центрального канала, сигнал A_L' левого канала, сигнал A_R' правого канала, сигнал A_LS' тылового левого канала, сигнал A_RS' тылового правого канала и сигнал A_LFE' низкочастотного канала для получения сигнала формата 5.1, обозначаемого как A_5.1ch. Специалист в данной области техники может произвольно выбрать способ комбинирования, который не разъясняется при описании настоящего варианта осуществления.
[00176] На шаге 360 сигнал звуковых каналов формата 5.1, полученный путем комбинирования, сохраняют в памяти.
[00177] Терминал сохраняет сигнал звуковых каналов формата 5.1, полученный путем комбинирования, непосредственно в своей памяти или на внешнем запоминающем устройстве.
[00178] При сохранении сигнала звуковых каналов формата 5.1 терминал может использовать такие форматы без сжатия, как РСМ или WAV.
[00179] В альтернативном варианте также могут использоваться форматы со сжатием, поддерживающие звуковой канал формата 5.1, такие как DolbyDigital, ААС, DTS и 3D-Aud¡o.
[00180] В целом, в соответствии со способом, предлагаемым в рамках настоящего варианта осуществления, в терминале тремя микрофонами захватываются три канала звуковых сигналов; в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов формируются и вычисляются сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала, сигнал тылового правого канала и сигнал низкочастотного канала, и шесть каналов сигналов комбинируются в звуковой сигнал звуковых каналов формата 5.1, благодаря чему решается имеющаяся на современном уровне техники проблема, связанная с тем, что пользователь может записывать звуковые данные только одного или двух каналов и вследствие этого не удается получить приемлемый диапазон акустического поля и добиться эффекта присутствия, и достигаются такие преимущества, как предоставление пользователю возможности записи данных звуковых каналов формата 5.1 без необходимости изменения аппаратной конфигурации терминала, вследствие чего повышается качество записи и в значительной степени улучшается интерфейс прослушивания, обеспечиваемый для пользователя.
[00181] Согласно способу звукозаписи, предлагаемому в рамках настоящего варианта осуществления, три микрофона располагаются в соответствии с заранее заданными позициями, благодаря чему три звуковых сигнала, захваченных тремя микрофонами, могут записываться в виде данных звуковых каналов формата 5.1 с использованием относительно небольшого объема вычислений, и, таким образом, достигается следующий положительный эффект: пользователь может записывать данные звуковых каналов формата 5.1 без изменения аппаратной конфигурации терминала и посредством относительно небольшого объема вычислений.
[00182] Далее в рамках настоящего изобретения описываются варианты реализации устройства, которое может использоваться для выполнения вариантов способов, соответствующих настоящему изобретению. Для получения более подробной информации, не приведенной при описании вариантов осуществления устройства, соответствующих настоящему изобретению, следует обратиться к вариантам способов реализации настоящего изобретения.
[00183] На фиг. 5 показана блок-схема устройства для звукозаписи в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 5, устройство для звукозаписи применяется в среде реализации, показанной на фиг. 1В, и использует систему звуковых каналов формата 5.1, показанную на фиг. 1А. Устройство содержит модуль 500 получения, первый модуль 520 вычисления, второй модуль 540 вычисления и модуль 560 комбинирования, хотя состав модулей не ограничивается настоящим вариантом осуществления.
[00184] Модуль 500 получения сконфигурирован для получения трех каналов звуковых сигналов, захваченных посредством трех микрофонов.
[00185] Первый модуль 520 вычисления сконфигурирован для вычисления сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала и сигнала тылового правого канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов.
[00186] Второй модуль 540 вычисления сконфигурирован для вычисления сигнала низкочастотного канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов.
[00187] Модуль 560 комбинирования сконфигурирован для комбинирования сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала, сигнала тылового правого канала и сигнала низкочастотного канала для получения звукового сигнала формата 5.1.
[00188] В целом, посредством устройства для звукозаписи, предлагаемого в рамках варианта осуществления настоящего изобретения, в терминале тремя микрофонами захватываются три канала звуковых сигналов; в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов формируются и вычисляются сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала, сигнал тылового правого канала и сигнал низкочастотного канала, и шесть каналов сигналов комбинируются в звуковой сигнал звуковых каналов формата 5.1, благодаря чему решается имеющаяся на современном уровне техники проблема, связанная с тем, что пользователь может записывать звуковые данные только одного или двух каналов и вследствие этого не удается получить приемлемый диапазон акустического поля и добиться эффекта присутствия, и достигаются такие преимущества, как предоставление пользователю возможности записи данных звукового сигнала формата 5.1 без необходимости изменения аппаратной конфигурации терминала, вследствие чего повышается качество записи и в значительной степени улучшается интерфейс прослушивания, обеспечиваемый для пользователя.
[00189] На фиг. 6 показана блок-схема устройства для звукозаписи в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения. На фиг. 6 приводится блок-схема с использованием примера, в котором устройство для звукозаписи применяется в первой схеме установки, показанной на фиг. 1В, при этом устройство содержит модуль 500 получения, модуль 510 шумоподавления, первый модуль 520 вычисления, второй модуль 540 вычисления, модуль 560 комбинирования и модуль 580 сохранения, хотя состав модулей не ограничивается настоящим вариантом осуществления.
[00190] Модуль 500 получения сконфигурирован для получения трех каналов звуковых сигналов, захваченных посредством трех микрофонов.
[00191] Модуль 510 шумоподавления сконфигурирован для шумоподавления в трех каналах звуковых сигналов.
[00192] Первый модуль 520 вычисления сконфигурирован для вычисления сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала и сигнала тылового правого канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов.
[00193] В частности, первый модуль 520 вычисления содержит первый подмодуль 521, второй подмодуль 522, третий подмодуль 523, первый подмодуль 524 усреднения и второй подмодуль 525 усреднения.
[00194] Первый подмодуль 521 сконфигурирован для использования первого звукового сигнала, захваченного первым микрофоном, в качестве сигнала центрального канала.
[00195] Второй подмодуль 522 сконфигурирован для использования второго звукового сигнала, захваченного вторым микрофоном, в качестве сигнала тылового левого канала.
[00196] Третий подмодуль 523 сконфигурирован для использования третьего звукового сигнала, захваченного третьим микрофоном, в качестве сигнала тылового правого канала.
[00197] Первый подмодуль 524 усреднения сконфигурирован для выполнения одновременного взвешенного усреднения амплитуд первого звукового сигнала и второго звукового сигнала для получения четвертого звукового сигнала и использования четвертого звукового сигнала в качестве сигнала левого канала.
[00198] Второй подмодуль 525 усреднения сконфигурирован для выполнения одновременного взвешенного усреднения амплитуд первого звукового сигнала и третьего звукового сигнала для получения пятого звукового сигнала и использования пятого звукового сигнала в качестве сигнала правого канала.
[00199] Второй модуль 540 вычисления сконфигурирован для вычисления сигнала низкочастотного канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов. Второй модуль 540 вычисления содержит подмодуль 541 усреднения и подмодуль 542 низкочастотной фильтрации.
[00200] Подмодуль 541 усреднения сконфигурирован для одновременного усреднения амплитуд трех каналов звуковых сигналов для получения усредненного звукового сигнала.
[00201] Подмодуль 542 низкочастотной фильтрации сконфигурирован для выполнения низкочастотной фильтрации усредненного звукового сигнала для получения сигнала низкочастотного канала.
[00202] Модуль 560 комбинирования сконфигурирован для комбинирования сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала, сигнала тылового правого канала и сигнала низкочастотного канала для получения звукового сигнала формата 5.1.
[00203] Модуль 580 сохранения сконфигурирован для сохранения в памяти сигнала звуковых каналов формата 5.1, полученного в процессе комбинирования.
[00204] В целом, в соответствии с устройством, предлагаемым в рамках настоящего варианта осуществления, в терминале тремя микрофонами захватываются три канала звуковых сигналов; в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов формируются и вычисляются сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала, сигнал тылового правого канала и сигнал низкочастотного канала, и шесть каналов сигналов комбинируются в звуковой сигнал звуковых каналов формата 5.1, благодаря чему решается имеющаяся на современном уровне техники проблема, связанная с тем, что пользователь может записывать звуковые данные только одного или двух каналов и вследствие этого не удается получить приемлемый диапазон акустического поля и добиться эффекта присутствия, и достигаются такие преимущества, как предоставление пользователю возможности записи данных звукового сигнала формата 5.1 без необходимости изменения аппаратной конфигурации терминала, вследствие чего повышается качество записи и в значительной степени улучшается интерфейс прослушивания, обеспечиваемый для пользователя.
[00205] В том, что касается устройств, используемых в вариантах осуществления настоящего изобретения, приведенных выше, конкретные способы выполнения операций в отдельных модулях были подробно описаны в рамках вариантов осуществления настоящего изобретения, относящихся к способам его реализации, которые далее подробно не рассматриваются.
[00206] Согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения предлагается устройство для звукозаписи для мобильного терминала, оснащенное тремя микрофонами и способное выполнять способ звукозаписи, предлагаемый в рамках настоящего изобретения. Устройство содержит процессор и память, в которой хранятся инструкции, выполняемые процессором;
[00207] при этом процессор сконфигурирован для выполнения следующих операций:
[00208] получение трех каналов звуковых сигналов, захваченных посредством трех микрофонов;
[00209] вычисление сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала и сигнала тылового правого канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов;
[00210] вычисление сигнала низкочастотного канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов и
[00211] комбинирование сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала, сигнала тылового правого канала и сигнала низкочастотного канала для получения звукового сигнала формата 5.1.
[00212] В альтернативном варианте, если указанные выше три микрофона включают первый микрофон, расположенный в направлении центрального канала формата 5.1, второй микрофон, расположенный в направлении тылового левого канала формата 5.1, и третий микрофон, расположенный в направлении тылового правого канала формата 5.1, процессор сконфигурирован для выполнения следующих операций:
[00213] использование первого звукового сигнала, захваченного первым микрофоном, в качестве сигнала центрального канала;
[00214] использование второго звукового сигнала, захваченного вторым микрофоном, в качестве сигнала тылового левого канала;
[00215] использование третьего звукового сигнала, захваченного третьим микрофоном, в качестве сигнала тылового правого канала;
[00216] выполнение одновременного взвешенного усреднения амплитуд первого звукового сигнала и второго звукового сигнала для получения четвертого звукового сигнала, и использование четвертого звукового сигнала в качестве сигнала левого канала; и
[00217] выполнение одновременного взвешенного усреднения амплитуд первого звукового сигнала и третьего звукового сигнала для получения пятого звукового сигнала, и использование пятого звукового сигнала в качестве сигнала правого канала.
[00218] В альтернативном варианте, если три микрофона рассредоточено расположены по отношению к исходной точке, процессор сконфигурирован для выполнения следующих операций:
[00219] для любого звукового канала формата 5.1 получение двух каналов звуковых сигналов, захваченных двумя ближайшими микрофонами; и
[00220] выделение звукового сигнала, соответствующего звуковому каналу, из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей этому звуковому каналу,
[00221] фильтрация первого канала звукового сигнала из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу, для получения первых отфильтрованных данных, фильтрация второго канала звукового сигнала из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу, для получения вторых отфильтрованных данных; и
[00222] извлечение одинаковой части из первых отфильтрованных данных и вторых отфильтрованных данных в качестве звукового сигнала, соответствующего звуковому каналу,
[00223] при этом разность фаз поступивших сигналов представляет собой разность между начальными фазовыми углами звукового сигнала из звукового канала, поступающего, соответственно, на два микрофона, и звуковой сигнал, соответствующий звуковому каналу, представляет собой любой из следующих сигналов: сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнала правого канала, сигнал тылового левого канала и сигнал тылового правого канала.
[00224] В альтернативном варианте процессор сконфигурирован для выполнения следующих операций:
[00225] одновременное усреднение амплитуд трех каналов звуковых сигналов для получения усредненного звукового сигнала; и
[00226] выполнение низкочастотной фильтрации усредненного звукового сигнала для получения сигнала низкочастотного канала.
[00227] В альтернативном варианте процессор сконфигурирован для выполнения следующих операций:
[00228] выполнение шумоподавления в трех каналах звуковых сигналов.
[00229] На фиг. 7 показана блок-схема устройства для звукозаписи в соответствии с еще одним примером осуществления настоящего изобретения. На фиг. 7 приводится блок-схема с использованием примера, в котором устройство для звукозаписи применяется во второй схеме установки, показанной на фиг. 1D, при этом устройство содержит модуль 500 получения, модуль 510 шумоподавления, первый модуль 520 вычисления, второй модуль 540 вычисления, модуль 560 комбинирования и модуль 580 сохранения.
[00230] Модуль 500 получения сконфигурирован для получения трех каналов звуковых сигналов, захваченных посредством трех микрофонов.
[00231] Модуль 510 шумоподавления сконфигурирован для выполнения шумоподавления в трех каналах звуковых сигналов.
[00232] Первый модуль 520 вычисления сконфигурирован для вычисления сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала и сигнала тылового правого канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов.
[00233] В частности, первый модуль 520 вычисления содержит: подмодуль 528 получения и подмодуль 529 выделения.
[00234] Подмодуль 528 получения сконфигурирован для получения двух каналов звуковых сигналов, захваченных двумя ближайшими микрофонами, для любого звукового канала формата 5.1.
[00235] Подмодуль 529 выделения сконфигурирован для выделения звукового сигнала, соответствующего звуковому каналу, из двух каналов звуковых сигналов согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу.
[00236] Кроме того, указанный выше подмодуль 529 выделения содержит: подмодуль 529а фильтрации и подмодуль 529b извлечения.
[00237] Первый подмодуль 529а фильтрации сконфигурирован для фильтрации первых звуковых данных согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу, для получения первых отфильтрованных данных, и фильтрации вторых звуковых данных согласно разности фаз поступивших сигналов, соответствующей звуковому каналу, для получения вторых отфильтрованных данных.
[00238] Подмодуль 529b извлечения сконфигурирован для извлечения одинаковой части из первых отфильтрованных данных и вторых отфильтрованных данных в качестве звукового сигнала, соответствующего звуковому каналу.
[00239] Второй модуль 540 вычисления сконфигурирован для вычисления сигнала низкочастотного канала формата 5.1 в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов. Второй модуль 540 вычисления содержит подмодуль 541 усреднения и подмодуль 542 низкочастотной фильтрации.
[00240] Подмодуль 541 усреднения сконфигурирован для одновременного усреднения амплитуд трех каналов звуковых сигналов для получения усредненного звукового сигнала.
[00241] Подмодуль 542 низкочастотной фильтрации сконфигурирован для выполнения низкочастотной фильтрации усредненного звукового сигнала для получения сигнала низкочастотного канала.
[00242] Модуль 560 комбинирования сконфигурирован для комбинирования сигнала центрального канала, сигнала левого канала, сигнала правого канала, сигнала тылового левого канала, сигнала тылового правого канала и сигнала низкочастотного канала для получения звукового сигнала звуковых каналов формата 5.1.
[00243] Модуль 580 сохранения сконфигурирован для сохранения в памяти сигнала звуковых каналов формата 5.1, полученного в процессе комбинирования.
[00244] В целом, посредством устройства для звукозаписи, предлагаемого в рамках варианта осуществления настоящего изобретения, в терминале тремя микрофонами захватываются три канала звуковых сигналов; в соответствии с тремя каналами звуковых сигналов формируются и вычисляются сигнал центрального канала, сигнал левого канала, сигнал правого канала, сигнал тылового левого канала, сигнал тылового правого канала и сигнал низкочастотного канала, и шесть каналов сигналов комбинируются в звуковой сигнал формата 5.1, благодаря чему решается имеющаяся на современном уровне техники проблема, связанная с тем, что пользователь может записывать звуковые данные только одного или двух каналов и вследствие этого не удается получить приемлемый диапазон акустического поля и добиться эффекта присутствия, и достигаются такие преимущества, как предоставление пользователю возможности записи данных звуковых каналов формата 5.1 без необходимости изменения аппаратной конфигурации терминала, вследствие чего повышается качество записи и в значительной степени улучшается интерфейс прослушивания, обеспечиваемый для пользователя.
[00245] На фиг. 8 показана блок-схема устройства в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Например, устройство 800 может представлять собой мобильный телефон, компьютер, терминал цифрового вещания, устройство передачи сообщений, игровую консоль, планшет, медицинское устройство, тренажерное оборудование, персональное информационное устройство и т.п.
[00246] На фиг. 8 показано, что устройство 800 может содержать один или более следующих блоков: блок 802 обработки, память 804, блок 806 питания, мультимедийный блок 808, блок 810 обработки звука, интерфейс 812 ввода/вывода (I/O, input/output), блок 814 датчиков и блок 816 связи.
[00247] Блок 802 обработки обычно управляет всеми операциями, выполняемыми устройством 800, такими как операции, связанные с отображением, телефонными вызовами, передачей данных, управлением видеокамерой и записью данных. Блок 802 обработки может включать один или более процессоров 818, предназначенных для выполнения инструкций, осуществляющих все или некоторые шаги описанных выше способов. Кроме того, блок 802 обработки может содержать один или более модулей, которые облегчают взаимодействие между блоком 802 обработки и другими блоками. Например, блок 802 обработки может содержать мультимедийный модуль, который облегчает взаимодействие между мультимедийным блоком 808 и блоком 802 обработки.
[00248] Память 804 сконфигурирована для хранения данных различных типов, необходимых для функционирования устройства 800. К примерам таких данных относятся инструкции для любых приложений или способов, выполняемых в устройстве 800, контактные данные, данные телефонной книги, сообщения, изображения, видеофайлы и т.д. Память 804 может быть реализована с использованием любого типа устройств энергонезависимой или энергозависимой памяти, или комбинации таких устройств, например, с помощью статической оперативной памяти (SRAM, Static Random Access Memory), электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EEPROM, Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EPROM, Erasable Programmable Read-Only Memory), программируемого постоянного запоминающего устройства (PROM, Programmable Read-Only Memory), постоянного запоминающего устройства (ROM, read-only memory), магнитного запоминающего устройства, флэш-памяти, магнитного или оптического диска.
[00249] Блок 806 питания обеспечивает электропитание для различных блоков устройства 800. Блок 806 питания может включать систему управления электропитанием, один или более источников питания и любые другие компоненты, связанные с генерацией, управлением и распределением электропитания в устройстве 800.
[00250] Мультимедийный блок 808 содержит экран, обеспечивающий выходной интерфейс между устройством 800 и пользователем. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения экран может представлять собой жидкокристаллический дисплей (LCD, Liquid Crystal Display) и сенсорную панель (TP, Touch Panel). Экран, реализованный в виде сенсорной панели, позволяет принимать входные сигналы от пользователя. На сенсорной панели расположены один или более тактильных датчиков, предназначенных для прикосновения, нажатия и выполнения иных жестикуляций. Тактильные датчики могут не только определять область прикосновения или нажатия, но также реагировать на период времени и давление, связанные с прикосновениями и нажатиями. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения мультимедийный блок 808 содержит фронтальную видеокамеру и/или тыловую видеокамеру. Фронтальная видеокамера и тыловая видеокамера могут принимать внешние мультимедийные данные при нахождении устройства 800 в рабочем режиме, например в режиме выполнения фотосъемки или видеосъемки. Как фронтальная, так и тыловая видеокамера может оснащаться фиксированной оптической системой линз или средствами фокусировки и оптического масштабирования.
[00251] Блок 810 обработки звука сконфигурирован для передачи и/или приема звуковых сигналов. Например, блок 810 обработки звука содержит микрофон ("MIC"), позволяющий принимать внешний звуковой сигнал, когда устройство 800 находится в рабочем режиме, например, в режиме выполнения вызова, записи и распознавания голоса. Принятый звуковой сигнал далее может сохраняться в памяти 804 или передаваться через блок 816 связи. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения блок 810 обработки звука также содержит громкоговоритель, предназначенный для вывода звуковых сигналов.
[00252] Интерфейс 812 ввода/вывода поддерживает интерфейс между блоком 802 обработки и модулями периферийного интерфейса, такими как клавиатура, колесо мыши, кнопки и т.п. Кнопки, помимо прочего, могут представлять собой кнопку возврата, кнопку настройки уровня звука, кнопку запуска и кнопку блокировки.
[00253] Блок 814 датчиков содержит один или более датчиков, служащих для оценки различных аспектов работы устройства 800. Например, блок 814 датчиков может обнаруживать открытие/закрытие устройства 800, относительное позиционирование компонентов, например дисплея и клавиатуры, устройства 800, изменение позиции устройства 800 или компонента устройства 800, наличие или отсутствие контакта пользователя с устройством 800, ориентацию или ускоренное/замедленное перемещение устройства 800 и изменение температуры устройства 800. Блок 814 датчиков может содержать бесконтактный датчик, сконфигурированный для обнаружения расположенных вблизи объектов без физического контакта с ними. Блок 814 датчиков также может включать светочувствительный элемент, такой как датчик изображения CMOS или CCD, предназначенный для использования в приложениях формирования изображения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения блок 814 датчиков также может содержать акселерометр, гироскоп, магнитный датчик, датчик давления или датчик температуры.
[00254] Блок 816 связи сконфигурирован для облегчения процесса проводной или беспроводной связи между устройством 800 и другими устройствами. Устройство 800 может получать доступ к беспроводной сети с использованием таких стандартов связи, как WiFi, 2G или 3G, или комбинации этих стандартов. Согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения блок 816 связи принимает широковещательный сигнал или передает соответствующую информацию в широковещательном режиме из внешней системы управления широковещательной передачей через широковещательный канал. В одном из примеров осуществления настоящего изобретения блок 816 связи также содержит модуль ближней связи (NFC, Near Field Communication), позволяющий передавать сигналы на небольшие расстояния. Например, модуль NFC может быть реализован на основе технологии идентификации по радиочастотному коду (RFID, Radio Frequency Identification), технологии ассоциации по средствам передачи данных в инфракрасном диапазоне (IrDA, Infrared Data Association), технологии сверхширокополосной сети (UWB, Ultra-Wideband), технологии Bluetooth (ВТ) и других технологий.
[00255] Согласно примерам осуществления настоящего изобретения устройство 800 может быть реализовано с использованием одного или более таких компонентов, как специализированные интегральные схемы (ASIC, Application Specific Integrated Circuit), цифровые сигнальные процессоры (DSP, Digital Signal Processor), устройства цифровой обработки сигналов (DSPD, Digital Signal Processing Device), программируемые логические устройства (PLD, Programmable Logic Device), программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA, Field Programmable Gate Array), контроллеры, микроконтроллеры, микропроцессоры, или посредством других электронных компонентов, разработанных для выполнения описанных выше способов.
[00256] Согласно примерам осуществления настоящего изобретения также предлагается машиночитаемый носитель информации, на котором хранятся инструкции, такие как инструкции, записываемые в память 804 и выполняемые процессором 818 устройства 800 для реализации описанных выше способов звукозаписи. Например, машиночитаемый носитель информации может представлять собой ROM, RAM, CD-ROM, магнитную ленту, дискету, оптическое запоминающее устройство и т.п.
[00257] Специалисту в данной области техники должны быть очевидны другие варианты осуществления настоящего изобретения, основанные на соображениях, изложенных в данном описании, и на практическом применении настоящего изобретения. Эта заявка предназначена для охвата любых изменений, способов использования или адаптаций настоящего изобретения, соответствующих основным его принципам, включая такие отступления от настоящего описания, которые относятся к известной или обычной практике в этой области техники. Это описание и иллюстрации следует рассматривать только в качестве примеров с учетом того, что сущность и объем настоящего изобретения определены в приведенной ниже формуле изобретения.
[00258] Следует принимать во внимание, что настоящее изобретение не ограничено в точности теми формулировками, которые были приведены выше и проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, и различные модификации и изменения могут выполняться в объеме настоящего изобретения. Подразумевается, что объем изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения.