АППАРАТ И СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ АУДИСИГНАЛА, СИСТЕМА УЛУЧШЕНИЯ ЗВУКА

1. Аппарат (100; 200) для улучшения аудиосигнала (102), содержащий:
процессор (110; 210) сигналов для обработки аудиосигнала (102), для того чтобы уменьшать или удалять переходные и тональные части обработанного сигнала (112; 212);
декоррелятор (120; 520) для генерации первого декоррелированного сигнала и второго декоррелированного сигнала (124; r2) из обработанного сигнала (112; 212);
объединитель (140; 240) для взвешенного объединения первого декоррелированного сигнала (122; 522, r1), второго декоррелированного сигнала (124; r2) и аудиосигнала или сигнала, получаемого из аудиосигнала (102) посредством улучшения когерентности, с использованием изменяющихся во времени весовых коэффициентов (a, b) и для получения двухканального аудиосигнала (142; 242); и
контроллер (130; 230) для управления изменяющимися во времени весовыми коэффициентами (a, b) посредством анализа аудиосигнала (122) таким образом, что различные части (fb1-fb7) аудиосигнала умножают на различные весовые коэффициенты (a, b), и двухканальный аудиосигнал (142; 242) имеет изменяющуюся во времени степень декорреляции.
2. Аппарат по п. 1, в котором контроллер (130; 230) выполнен с возможностью увеличения весовых коэффициентов (a, b) для частей (fb1-fb7) аудиосигнала (102), что делает возможной более высокую степень декорреляции, и уменьшения весовых коэффициентов (a, b) для частей (fb1-fb7) аудиосигнала (102), что делает возможной более низкую степень декорреляции.
3. Аппарат по п. 1, в котором контроллер (130; 230) выполнен с возможностью масштабирования весовых коэффициентов (a, b) таким образом, что воспринимаемый уровень декорреляции в двухканальном аудиосигнале (142; 242) остается в пределах диапазона около целевого значения, причем диапазон доходит до ±20% от целевого значения.
4. Аппарат по п. 3, в котором контроллер (130; 230) выполнен с возможностью определения целевого значения посредством реверберации аудиосигнала (102) для получения реверберированного аудиосигнала и посредством сравнения реверберированного аудиосигнала (102) с аудиосигналом для получения результата сравнения, причем контроллер выполнен с возможностью определения воспринимаемого уровня декорреляции (232) на основании результата сравнения.
5. Аппарат по п. 1, в котором контроллер (130; 230) выполнен с возможностью определения выделяющейся части сигнала источника звука в аудиосигнале (102) и уменьшения весовых коэффициентов (a, b) для выделяющейся части сигнала источника звука по сравнению с частью аудиосигнала (102), не содержащей выделяющегося сигнала источника звука; и
причем контроллер (130; 230) выполнен с возможностью определения невыделяющейся части сигнала источника звука в аудиосигнале (102) и увеличения весовых коэффициентов (a, b) для невыделяющейся части сигнала источника звука по сравнению с частью аудиосигнала (102), не содержащей невыделяющегося сигнала источника звука.
6. Аппарат по п. 1, в котором контроллер (130; 230) выполнен с возможностью:
генерации тестового декоррелированного сигнала из части аудиосигнала (102);
получения величины воспринимаемого уровня декорреляции из части аудиосигнала и тестового декоррелированного сигнала; и
получения весовых коэффициентов (a, b) из величины воспринимаемого уровня декорреляции.
7. Аппарат по п. 6, в котором декоррелятор (120, 520) выполнен с возможностью генерации первого декоррелированного сигнала (122; r1) на основании реверберации аудиосигнала (102) с первым временем реверберации, причем контроллер (130; 230) выполнен с возможностью генерации тестового декоррелированного сигнала на основании реверберации аудиосигнала (102) со вторым временем реверберации, причем второе время реверберации меньше, чем первое время реверберации.
8. Аппарат по п. 1, причем
контроллер (130; 230) выполнен с возможностью управления весовыми коэффициентами (a, b) таким образом, что каждый весовой коэффициент (a, b) имеет одно значение из первого множества возможных значений, причем первое множество содержит по меньшей мере три значения, включая минимальное значение, максимальное значение и значение между минимальным значением и максимальным значением; причем
процессор (110; 210) сигналов выполнен с возможностью определения спектральных весов (217, 219) для второго множества полос частот, причем каждая из них представляет часть аудиосигнала (102) в частотной области, причем каждый спектральный вес (217, 219) имеет одно значение из третьего множества возможных значений, причем третье множество содержит по меньшей мере три значения, включая минимальное значение, максимальное значение и значение между минимальным значением и максимальным значением.
9. Аппарат по п. 1, в котором процессор (110; 210) сигналов выполнен с возможностью:
обработки аудиосигнала (102) таким образом, что аудиосигнал (102) передается в частотную область, и таким образом, что второе множество полос (fb1-fb7) частот представляет второе множество частей аудиосигнала (102) в частотной области;
определения для каждой полосы (fb1-fb7) частот первого спектрального веса (217), представляющего значение обработки для обработки (211) переходных частей аудиосигнала (102);
определения для каждой полосы (fb1-fb7) частот второго спектрального веса (219), представляющего значение обработки для обработки (213) тональных частей аудиосигнала (102); и
применения для каждой полосы (fb1-fb7) частот по меньшей мере одного из первого спектрального веса (217) и второго спектрального веса (219) к спектральным значениям аудиосигнала (102) в полосе (fb1-fb7) частот;
причем каждый первый спектральный вес (217) и второй спектральный вес (219) имеют одно значение из третьего множества возможных значений, причем третье множество содержит по меньшей мере три значения, включая минимальное значение, максимальное значение и значение между минимальным значением и максимальным значением.
10. Аппарат по п. 9, в котором процессор (110; 210) сигналов выполнен с возможностью сравнения, для каждого из второго множества полос (fb1-fb7) частот, первого спектрального веса (217) и второго спектрального веса (219), определенных для полосы (fb1-fb7) частот, для определения, имеет ли одно из двух значений меньшее значение, и для применения спектрального веса (217, 219), имеющего меньшее значение, к спектральным значениям аудиосигнала (102) в полосе (fb1-fb7) частот.
11. Аппарат по п. 1, в котором декоррелятор (520) содержит первый декоррелирующий фильтр (526), выполненный с возможностью фильтрации обработанного аудиосигнала (512, s) для получения первого декоррелированного сигнала (522, r1), и второй фильтр (528) декорреляции, выполненный с возможностью фильтрации обработанного аудиосигнала (512, s) для получения второго декоррелированного сигнала (524, r2), причем объединитель (140; 240) выполнен с возможностью взвешенного объединения первого декоррелированного сигнала (522, r1), второго декоррелированного сигнала (524, r2) и аудиосигнала (102) или сигнала (136; 236), получаемого из аудиосигнала (102), для получения двухканального аудиосигнала (142; 242).
12. Аппарат по п. 1, причем для второго множества полос (fb1-fb7) частот, причем каждая из полос (fb1-fb7) частот содержит часть аудиосигнала (102), представленную в частотной области, и с первым периодом времени;
контроллер (130; 230) выполнен с возможностью управления весовыми коэффициентами (a, b) таким образом, что каждый весовой коэффициент (a, b) имеет одно значение из первого множества возможных значений, причем первое множество содержит по меньшей мере три значения, включая минимальное значение, максимальное значение и значение между минимальным значением и максимальным значением, и адаптации весовых коэффициентов (a, b), определенных для текущего периода времени, если отношение или разность, основанные на значении весовых коэффициентов (a, b), определенном для текущего периода времени, и значении весовых коэффициентов (a, b), определенном для предшествующего периода времени, больше или равно пороговому значению, таким образом, что значение отношения или разности уменьшается; и
процессор (110; 210) сигналов выполнен с возможностью определения спектральных весов (217, 219), причем каждый из них имеет одно значение из третьего множества возможных значений, причем третье множество содержит по меньшей мере три значения, включая минимальное значение, максимальное значение и значение между минимальным значением и максимальным значением.
13. Система (800) улучшения звука, содержащая:
аппарат (801) для улучшения аудиосигнала по одному из предшествующих пунктов;
сигнальный вход (106), выполненный с возможностью приема аудиосигнала (102);
1
2
1
2
1
2
1
2
по меньшей мере два громкоговорителя (808a, 808b), выполненных с возможностью приема двухканального аудиосигнала (y/y) или сигнала, получаемого из двухканального аудиосигнала (y/y), и генерации акустических сигналов из двухканального аудиосигнала (y/y) или сигнала, получаемого из двухканального аудиосигнала (y/y).
14. Способ (1100) улучшения аудиосигнала (102), содержащий этапы, на которых:
обрабатывают (1110) аудиосигнал (102), для того чтобы уменьшать или удалять переходные и тональные части обработанного сигнала (112; 212);
генерируют (1120) первый декоррелированный сигнал (122, r1) и второй декоррелированный сигнал (124, r2) из обработанного сигнала (112, 212);
осуществляют взвешенное объединение (1130) первого декоррелированного сигнала (122, r1), второго декоррелированного сигнала (124, r2) и аудиосигнала (102) или сигнала (136; 236), получаемого из аудиосигнала (102) посредством улучшения когерентности, с использованием изменяющихся во времени весовых коэффициентов (a, b) и для получения двухканального аудиосигнала (142; 242); и
управляют (1140) изменяющимися во времени весовыми коэффициентами (a, b) посредством анализа аудиосигнала (102) таким образом, что различные части аудиосигнала умножают на различные весовые коэффициенты (a, b), и двухканальный аудиосигнал (142; 242) имеет изменяющуюся во времени степень декорреляции.
15. Машиночитаемый носитель, содержащий хранящийся на нем программный код, который, когда выполняется на компьютере, обеспечивает выполнение компьютером способа улучшения аудиосигнала по п. 14.