ФОРМИРОВАНИЕ БИНАУРАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ

1. Устройство, генерирующее на базе многоканального сигнала, представляющего совокупность каналов, бинауральный сигнал, предназначенный для воспроизведения через систему динамиков, где положение каждого виртуального источника звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающее блок минимизации подобия (12) для дифференцированной обработки и за счет нее уменьшения степени подобия, по меньшей мере, одного левого и одного правого канала из множества каналов, одного переднего и одного заднего канала из множества каналов, одного центрального и одного нецентрального канала из множества каналов с целью формирования комбинации каналов с минимизированным взаимным подобием (20); набор (14) направленных фильтров для моделирования звукопередачи определенной комбинацией каналов с минимизированным подобием (20) от виртуального источника звука, позиционно соотнесенного с соответствующим каналом из набора каналов с минимизированным подобием, к ушному каналу слушателя; первый микшер (16а) для смешения выходных сигналов направленных фильтров, моделирующий звукопередачу к первому ушному каналу слушателя, с целью формирования первого канала (22а) бинаурального сигнала; и второй микшер (16b) для смешения выходных сигналов направленных фильтров, моделирующий звукопередачу ко второму ушному каналу слушателя, с целью формирования второго канала (22b) бинаурального сигнала; понижающий микшер (42), генерирующий сигнал понижающего моно- или стереомикширования множества каналов, представленных многоканальным сигналом; и процессор построения акустического пространства [пространственный процессор] (44), генерирующий эффекты звукоотражения/реверберации в составе бинаурального сигнала, включая выход первого канала и выход второго канала, моделируя отражение звука/реверберацию на базе моно или стереосигнала; первый сумматор (116), совмещающий выход первого канала пространственного процессора с первым каналом (22а) бинаурального сигнала; и второй сумматор (118), совмещающий выход второго канала пространственного процессора со вторым каналом (22b) бинаурального сигнала.
2. Устройство по п.1, в составе которого минимизатор подобия (12) выполняет дифференцированное преобразование путем введения относительной задержки и/или дифференцированного изменения в спектральной области фазовых характеристик, по меньшей мере, одного левого и одного правого канала из множества каналов, одного переднего и одного заднего канала из множества каналов и центрального и нецентрального канала из множества каналов, и/или дифференцированного изменения в спектральной области амплитудных характеристик, по меньшей мере, одного левого и одного правого канала из множества каналов, одного переднего и одного заднего канала из множества каналов и одного центрального и одного нецентрального канала из множества каналов.
3. Устройство, генерирующее на базе многоканального сигнала, представляющего совокупность каналов, бинауральный сигнал, предназначенный для воспроизведения через систему динамиков, где положение каждого виртуального источника звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающее минимизатор подобия (12), вводящий задержку относительно друг друга и/или выполняющий в спектральной области дифференцированное фазовое и/или амплитудное преобразование, по меньшей мере, двух каналов из множества каналов с целью формирования комбинации каналов с минимизированным взаимным подобием (20); набор из множества направленных фильтров (14) для моделирования звукопередачи определенной совокупностью каналов с минимизированным взаимным подобием (20) от виртуального источника звука, позиционно соотнесенного с соответствующим каналом из совокупности каналов с минимизированным подобием, к ушному каналу слушателя; первый микшер (16а) для смешения выходных сигналов направленных фильтров, моделирующий звукопередачу к первому ушному каналу слушателя, с целью формирования первого канала (22а) бинаурального сигнала; и второй микшер (16b) для смешения выходных сигналов направленных фильтров, моделирующий звукопередачу ко второму ушному каналу слушателя, с целью формирования второго канала (22b) бинаурального сигнала; понижающий микшер (42), генерирующий сигнал понижающего моно- или стереомикширования множества каналов, представленных многоканальным сигналом; процессор построения акустического пространства (44), генерирующий эффекты отражения звука/реверберации в закрытом пространстве на базе моно- или стереосигнала для бинаурального сигнала, включая выход первого канала и выход второго канала; первый сумматор (116), совмещающий выход первого канала пространственного процессора с первым каналом (22а) бинаурального сигнала; и второй сумматор (118), совмещающий выход второго канала пространственного процессора со вторым каналом (22b) бинаурального сигнала.
4. Устройство, формирующее набор передаточных функций HRTF с минимизацией взаимного подобия, имитирующих слуховой тракт для моделирования звукопередачи множеством каналов от виртуального источника звука, расположение которого соотнесено с определенным каналом, к ушным каналам слушателя, включающее в себя: построитель функций HRTF (32), предназначенный для образования исходной совокупности передаточных функций головы слушателя (HRTF), выполненный в виде набора фильтров КИХ путем подбора или вычисления подполос фильтра для каждого исходного множества функций HRTF, чувствительных к выбору или изменению позиций виртуального источника звука; и процессор HRTF (34), задающий импульсные характеристики функциям HRTF, моделирующим передачу звука предварительно выбранной парой каналов с взаимной задержкой, или дифференцированно модулирующий в спектральной области фазовые и/или амплитудные характеристики функций HRTF, при этом пара каналов состоит из левого и правого канала из множества каналов, фронтального и тыльного канала из множества каналов и центрального и нецентрального канала из множества каналов.
5. Устройство по п.4, в котором процессор HRTF (34) вводит задержку относительно друг друга импульсных характеристик функций HRTF, моделирующих передачу звука заданной парой каналов, путем смещения подполос фильтрования.
6. Устройство по п.4, в котором процессор HRTF (34) вводит задержку относительно друг друга импульсных характеристик функций HRTF, моделирующих передачу звука заданной парой каналов, или дифференцированно преобразует в спектральной области их фазовые и/или амплитудные характеристики таким образом, что групповые задержки первой из функций HRTF относительно другой функции HRTF показывают по шкале барков стандартное отклонение, минимум, на одну восьмую отсчета.
7. Устройство по п.4, в котором построитель функций HRTF (32) образует исходную совокупность функций HRTF на базе точек взаиморасположения виртуальных источников звука и параметров HRTF.
8. Устройство по п.4, в котором процессор HRTF (34) выполняет дифференцированную всечастотную фильтрацию импульсных характеристик предварительно выбранной пары каналов.
9. Способ генерации бинаурального сигнала на основе многоканального сигнала для воспроизведения через систему динамиков, где взаиморасположение виртуальных источников звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающий в себя: дифференцированное преобразование и за счет него ослабление корреляции между, по меньшей мере, одним левым и правым каналом из множества каналов, фронтальным и тыловым каналом из множества каналов и центральным и нецентральным каналом из множества каналов для формирования комбинации каналов (20) с минимизированным взаимным подобием; преобразование совокупности каналов (20) с минимизированным подобием множеством (14) направленных фильтров для моделирования звукопередачи одним из набора каналов (20) от виртуального акустического источника, местоположение которого соотнесено с индивидуальным каналом из набора каналов (20), к соответствующему ушному каналу слушателя; смешение выходных сигналов направленных фильтров с моделированием звукопередачи к первому ушному каналу слушателя для формирования первого канала (22а) бинаурального сигнала; и смешение выходных сигналов направленных фильтров с моделированием звукопередачи ко второму ушному каналу слушателя для формирования второго канала (22b) бинаурального сигнала; формирование сигнала понижающего моно- или стереомикширования множества каналов, представленных многоканальным сигналом; генерация смоделированных на основе моно- или стереосигнала эффектов отражения звука/реверберации в ограниченном пространстве в структуре бинаурального сигнала, включая выход первого канала и выход второго канала; совмещение выхода первого канала пространственного процессора с первым каналом (22а) бинаурального сигнала; и совмещение выхода второго канала пространственного процессора с вторым каналом (22b) бинаурального сигнала.
10. Способ генерации бинаурального сигнала на основе многоканального сигнала для воспроизведения через систему динамиков, где взаиморасположение виртуальных источников звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающий в себя: дифференцированное фазовое и/или амплитудное преобразование, по меньшей мере, двух каналов из множества каналов с целью формирования набора каналов (20) с минимизированным взаимным подобием; передачу совокупности каналов (20) с минимизированным взаимным подобием на комплект направленных фильтров (14) для моделирования передачи звука одним из группы каналов (20) с минимизированным взаимным подобием от виртуального источника звука, расположение которого соотнесено с заданным каналом из группы каналов (20), к соответствующему ушному каналу слушателя; смешение выходных сигналов направленных фильтров с моделированием звукопередачи к первому ушному каналу слушателя для формирования первого канала (22а) бинаурального сигнала; и смешение выходных сигналов направленных фильтров с моделированием звукопередачи ко второму ушному каналу слушателя для формирования второго канала (22b) бинаурального сигнала; формирование сигнала понижающего моно- или стереомикширования множества каналов, представленных многоканальным сигналом; генерация смоделированных на основе моно- или стереосигнала эффектов отражения звука/реверберации в ограниченном пространстве в структуре бинаурального сигнала, включая выход первого канала и выход второго канала; совмещение выхода первого канала пространственного процессора с первым каналом (22а) бинаурального сигнала; и совмещение выхода второго канала пространственного процессора с вторым каналом (22b) бинаурального сигнала.
11. Способ образования набора передаточных функций слухового тракта человека (HRTF) с минимизированным взаимным подобием для моделирования звукопередачи множеством каналов от виртуального акустического источника, положение которого соотнесено с определенным каналом, к ушным каналам человека, включающий в себя: образование исходной совокупности функций HRTF в виде фильтров КИХ путем подбора или вычисления подполос фильтра для каждого исходного множества функций HRTF, чувствительных к выбору или изменению позиций виртуального источника звука; и дифференцированное преобразование в спектральной области фаз и/или амплитуд импульсных характеристик функций HRTF, моделирующих передачу звука заданной парой каналов таким образом, что группа задержек первой из функций HRTF относительно другой HRTF показывает по шкале барков стандартное отклонение, как минимум, на одну восьмую отсчета, причем пара каналов представлена левым и правым каналом из множества каналов, фронтальным и тыловым каналом из множества каналов и центральным и нецентральным каналом из множества каналов.
12. Компьютерная программа для реализации способа по пп.9-11 при условии ее выполнения на компьютере.
13. Устройство, генерирующее составляющие эффектов отражения звука/реверберации в бинауральном сигнале на базе многоканального сигнала, представляющего множество каналов, предназначенном для воспроизведения через систему динамиков, где положение каждого виртуального источника звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающее в свой состав понижающий микшер, генерирующий сигнал понижающего моно- или стереомикширования каналов многоканального сигнала; и процессор построения акустического пространства, генерирующий для бинаурального сигнала на базе моно- или стереосигнала эффекты отражения звука/реверберации в помещении, причем понижающий микшер выполняет понижающее моно- или стереомикширование таким образом, что множество каналов участвуют в понижающем моно- или стереомикшировании при уровне, отличающемся, по меньшей мере, от двух каналов многоканального сигнала, при этом понижающий микшер выполняет понижающее моно- или стереомикширование таким образом, что центральный канал из множества каналов участвует в понижающем моно- или стереомикшировании в редуцированном относительно других каналов многоканального сигнала виде.
14. Устройство по п.13, в котором понижающий микшер, применяя пространственное аудиокодирование, реконструирует совокупность каналов на основе микшированного с понижением сигнала с использованием сопроводительных пространственных параметров, описывающих разности уровней, сдвиги фаз, разновременность и/или степень корреляции между множеством каналов.
15. Устройство по п.14, в котором понижающий микшер формирует даунмикс таким образом, что глубина снижения уровня первого из взятых, по меньшей мере, двух каналов относительно второго из этих, по меньшей мере, двух каналов зависит от пространственных параметров.
16. Устройство по п.14, в котором понижающий микшер, применяя пространственное аудиокодирование, реконструирует совокупность каналов на основе микшированного с понижением сигнала с использованием коэффициентов предсказания канала, описывающих, как каналы сигнала понижающего стереомикширования должны быть линейно объединены с целью предсказания тройки, состоящей из центрального, правого и левого каналов, а также разностного сигнала (270), отражающего остаток предсказания указанной тройки.
17. Устройство по п.13 или 14, или 15, или 16, в котором понижающий микшер генерирует даунмикс таким образом, что степень снижения уровня относительно второго из этих, по меньшей мере, двух каналов зависит от разности уровней и/или корреляции между индивидуальными каналами из совокупности каналов.
18. Устройство по п.17, в котором понижающий микшер увеличивает расхождение уровней и/или корреляции между индивидуальными каналами из множества каналов, основываясь на пространственных параметрах, сопровождающих микшированный с понижением сигнал, совокупно представляющих множество каналов.
19. Устройство по п.13 или 14, или 15, или 16, в составе которого понижающий микшер генерирует даунмикс таким образом, что глубина снижения уровня первого из этих, по меньшей мере, двух каналов по отношению ко второму из этих, по меньшей мере, двух каналов изменяется во времени, на что указывает индикатор изменения времени, пересылаемый в составе служебных данных в многоканальном сигнале.
20. Устройство по п.13, также включающее детектор типа сигнала, распознающий речевые и неречевые фазы в многоканальном сигнале, в составе которого понижающий микшер генерирует даунмикс таким образом, что степень снижения уровня в речевых фазах выше, чем в неречевых фазах.
21. Способ создания эффектов отражения звука/реверберации в ограниченном пространстве в составе бинаурального сигнала, сформированного на базе многоканального сигнала, представляющего множество каналов, и предназначенного для воспроизведения через систему динамиков, где взаиморасположение виртуальных источников звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающий моно- или стереофоническое понижающее микширование каналов многоканального сигнала; и генерацию эффектов звукоотражения/реверберации пространственного объема в составе бинаурального сигнала с целью моделирования звукоотражения/реверберации на основе моно- или стереосигнала, причем понижающий микшер выполняет понижающее моно- или стереомикширование таким образом, что множественные каналы участвуют в понижающем моно- или стереомикшировании при уровне, отличающемся, по меньшей мере, от двух каналов многоканального сигнала, при этом, участвуя в формировании моно- или стереодаунмикса, центральный канал из множества каналов имеет уровень, сниженный относительно других каналов многоканального сигнала.
22. Устройство, генерирующее составляющие эффектов отражения звука/реверберации в бинауральном сигнале на базе многоканального сигнала, представляющего множество каналов, предназначенном для воспроизведения через систему динамиков, где положение каждого виртуального источника звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающее в свой состав: понижающий микшер, генерирующий сигнал понижающего моно- или стереомикширования каналов многоканального сигнала; и процессор построения акустического пространства, генерирующий для бинаурального сигнала на базе моно- или стереосигнала эффекты отражения звука/реверберации в помещении, причем понижающий микшер выполняет понижающее моно- или стереомикширование таким образом, что множественные каналы участвуют в понижающем моно- или стереомикшировании при уровне, отличающемся, по меньшей мере, от двух каналов многоканального сигнала, при этом понижающий микшер, применяя пространственное аудиокодирование, реконструирует совокупность каналов на основе микшированного с понижением сигнала с использованием пространственных параметров сопроводительных данных, описывающих разности уровней, сдвиги фаз, разновременность и/или меры степень корреляции между множеством каналов, а также понижающий микшер генерирует даунмикс таким образом, что глубина снижения уровня первого из, по меньшей мере, двух каналов относительно второго из таких, по меньшей мере, двух каналов зависит от пространственных параметров.
23. Способ генерации составляющих эффектов отражения звука/реверберации в ограниченном пространстве в составе бинаурального сигнала, сформированного на базе многоканального сигнала, представляющего множество каналов, и предназначенного для воспроизведения через систему динамиков, где взаиморасположение виртуальных источников звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающий в себя: моно- или стереофоническое понижающее микширование каналов многоканального сигнала; и генерацию эффектов звукоотражения/реверберации пространственного объема в составе бинаурального сигнала с целью моделирования звукоотражения/реверберации на основе моно- или стереосигнала, причем понижающий микшер генерирует сигнал понижающего моно- или стереомикширования таким образом, что множество каналов участвует в формировании такого сигнала, имея уровень, отличающийся, по меньшей мере, от двух каналов многоканального сигнала; кроме того, способ включает в себя применение пространственного аудиокодирования для реконструкции совокупности каналов на основемикшированного с понижением сигнала с использованием пространственных параметров протокольных данных, описывающих разности уровней, сдвиги фаз, разновременность и/или степень корреляции между множеством каналов, и формирование даунмикса таким образом, что степень ослабления уровня первого из этих, по меньшей мере, двух каналов относительно второго из этих, по меньшей мере, двух каналов зависит от пространственных параметров.
24. Устройство, генерирующее составляющие эффектов отражения звука/реверберации в бинауральном сигнале на базе многоканального сигнала, представляющего множество каналов, предназначенном для воспроизведения через систему динамиков, где положение каждого виртуального источника звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающее в свой состав: понижающий микшер, генерирующий сигнал понижающего моно- или стереомикширования каналов многоканального сигнала; и процессор построения акустического пространства, генерирующий для бинаурального сигнала на базе моно- или стереосигнала эффекты отражения звука/реверберации в помещении, причем, понижающий микшер выполняет понижающее моно- или стереомикширование таким образом, что множественные каналы участвуют в понижающем моно- или стереомикшировании при уровне, отличающемся, по меньшей мере, от двух каналов многоканального сигнала, при этом понижающий микшер выполняет понижающее микширование таким образом, что степень снижения уровня первого из этих, по меньшей мере, двух каналов относительно второго из этих, по меньшей мере, двух каналов зависит от разности уровней и/или корреляции между индивидуальными каналами совокупности каналов, или таким образом, что степень снижения первого из этих, по меньшей мере, двух каналов относительно второго из этих, по меньшей мере, двух каналов изменяется во времени, на что указывает индикатор изменения времени, включенный в служебную информацию многоканального сигнала.
25. Способ генерации эффектов отражения звука/реверберации в ограниченном пространстве в составе бинаурального сигнала, сформированного на базе многоканального сигнала, представляющего множество каналов, и предназначенного для воспроизведения через систему динамиков, где взаиморасположение виртуальных источников звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающий моно- или стереофоническое понижающее микширование каналов многоканального сигнала; и генерацию эффектов звукоотражения/реверберации пространственного объема в составе бинаурального сигнала с целью моделирования звукоотражения/реверберации на основе моно- или стереосигнала, причем понижающий микшер генерирует сигнал понижающего моно- или стереомикширования таким образом, что множество каналов участвует в формировании такого сигнала, имея уровень, отличающийся, по меньшей мере, от двух каналов многоканального сигнала; причем понижающее микширование выполняется таким образом, что глубина снижения уровня первого из этих, по меньшей мере, двух каналов относительно второго из этих, по меньшей мере, двух каналов зависит от разности уровней и/или корреляции между индивидуальными каналами множества каналов; или таким образом, что степень снижения первого из этих, по меньшей мере, двух каналов относительно второго из этих, по меньшей, мере двух каналов изменяется во времени, на что указывает индикатор изменения времени, включенный в служебную информацию многоканального сигнала.
26. Устройство, генерирующее эффект отражения звука/реверберации в бинауральном сигнале на базе многоканального сигнала, представляющего множество каналов, предназначенном для воспроизведения через систему динамиков, где положение каждого виртуального источника звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающее в свой состав: понижающий микшер, генерирующий сигнал понижающего моно- или стереомикширования каналов многоканального сигнала; и процессор построения акустического пространства, генерирующий для бинаурального сигнала на базе моно- или стереосигнала эффекты отражения звука/реверберации в помещении, причем, понижающий микшер выполняет понижающее моно- или стереомикширование таким образом, что множественные каналы участвуют в понижающем моно- или стереомикшировании при уровне, отличающемся, по меньшей мере, от двух каналов многоканального сигнала, кроме того, устройство включает в себя: детектор типа сигнала, распознающий речевые и неречевые фазы в многоканальном сигнале, в составе которого понижающий микшер генерирует даунмикс таким образом, что степень снижения уровня в речевых фазах выше, чем в неречевых фазах.
27. Способ генерации эффектов отражения звука/реверберации в ограниченном пространстве в составе бинаурального сигнала, сформированного на базе многоканального сигнала, представляющего множество каналов, и предназначенного для воспроизведения через систему динамиков, где взаиморасположение виртуальных источников звука соотнесено с индивидуальным каналом, включающий в себя: моно- или стереофоническое понижающее микширование каналов многоканального сигнала; и генерацию эффектов звукоотражения/реверберации пространственного объема в составе бинаурального сигнала с целью моделирования звукоотражения/реверберации на основе моно- или стереосигнала, причем понижающий микшер генерирует сигнал понижающего моно- или стереомикширования таким образом, что множество каналов участвует в формировании такого сигнала, имея уровень, отличающийся, по меньшей мере, от двух каналов многоканального сигнала; кроме того, способ включает в себя: распознавание речевых и неречевых фаз многоканального сигнала, который формируется так, что в речевых фазах уровень снижается сильнее, чем в неречевых фазах.
28. Компьютерная программа для реализации способа по пп.21, 23, 25 и 27 при условии ее выполнения на компьютере.