特許7113920空間オーディオ信号のクロストーク処理のためのスペクトル欠陥補償
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-28
(45)【発行日】2022-08-05
(54)【発明の名称】空間オーディオ信号のクロストーク処理のためのスペクトル欠陥補償
(51)【国際特許分類】
H04S 1/00 20060101AFI20220729BHJP
H04S 7/00 20060101ALI20220729BHJP
【ＦＩ】
H04S1/00 200
H04S7/00 300
【請求項の数】
21
(21)【出願番号】P 2020570844
(86)(22)【出願日】2018-07-06
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-08-30
(86)【国際出願番号】 US2018041125
(87)【国際公開番号】W WO2019245588
(87)【国際公開日】2019-12-26
【審査請求日】2021-02-16
(31)【優先権主張番号】16/013,804
(32)【優先日】2018-06-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【早期審査対象出願】
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】518253875
【氏名又は名称】ブームクラウド ３６０ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ザッカリー セルデス
【審査官】堀 洋介
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２００８／００３１４６２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第０５９９５６３１（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２３０７７７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２０８４１１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００２－０９５０９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－０５０３９９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｓ １／００
Ｈ０４Ｓ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
左入力チャネルおよび右入力チャネルを含むオーディオ信号を強化する方法であって、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルから、非空間成分および空間成分を生成することと、
第１のサブバンドゲインを前記非空間成分のサブバンドに適用して強化された非空間成分を生成することと、
第２のサブバンドゲインを前記空間成分のサブバンドに適用して強化された空間成分を生成することと、
前記オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第１のフィルタを前記強化された非空間成分に適用することによって、中央補償チャネルを生成することと、
前記オーディオ信号の前記クロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第２のフィルタを前記強化された空間成分に適用することによって、サイド補償チャネルを生成することと、
前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから、左補償チャネルおよび右補償チャネルを生成することと、
前記左補償チャネルを使用して左出力チャネルを生成することと、
前記右補償チャネルを使用して右出力チャネルを生成することと
を備える方法。
【請求項2】
左入力チャネルおよび右入力チャネルを含むオーディオ信号を強化する方法であって、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルから、非空間成分および空間成分を生成することと、
前記オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第１のフィルタを前記非空間成分に適用することによって、中央補償チャネルを生成することと、
前記オーディオ信号の前記クロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第２のフィルタを前記空間成分に適用することによって、サイド補償チャネルを生成することと、
前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから、左補償チャネルおよび右補償チャネルを生成することと、
サブバンド空間処理を前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルに適用して空間的に強化された補償信号を生成することと、
前記空間的に強化された補償信号を使用して左出力チャネルを生成することと、
前記空間的に強化された補償信号を使用して右出力チャネルを生成することと
を備える方法。
【請求項3】
クロストークシミュレーションまたはクロストークキャンセルのうちの１つを適用することによって、前記オーディオ信号の前記クロストーク処理を適用することをさらに備える、請求項１または請求項２の方法。
【請求項4】
前記クロストークシミュレーションを適用することは、第１のローパスフィルタ、第１のハイパスフィルタ、および第１の遅延を前記左入力チャネルに適用してリスナーのヘッドの周波数応答をモデル化することによって、左クロストークシミュレーションチャネルを生成することと、
第２のローパスフィルタ、第２のハイパスフィルタ、および第２の遅延を前記右入力チャネルに適用してリスナーのヘッドの周波数応答をモデル化することによって、右クロストークシミュレーションチャネルを生成することと、
前記左補償チャネルおよび前記右クロストークシミュレーションチャネルを組み合わせて前記左出力チャネルを生成することと、
前記右補償チャネルおよび前記左クロストークシミュレーションチャネルを組み合わせて前記右出力チャネルを生成することと
をさらに備える、請求項３の方法。
【請求項5】
前記クロストーク処理を前記オーディオ信号に適用してクロストーク処理されたオーディオ信号を生成することをさらに備え、前記中央補償チャネルを生成することは、前記第１のフィルタを、前記クロストーク処理されたオーディオ信号の前記非空間成分に適用することを含み、
前記サイド補償チャネルを生成することは、前記第２のフィルタを、前記クロストーク処理されたオーディオ信号の前記非空間成分に適用することを含む
請求項１または請求項２の方法。
【請求項6】
前記クロストーク処理を、前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルに適用することをさらに備える、請求項１または請求項２の方法。
【請求項7】
サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された左チャネルおよび空間的に強化された右チャネルを生成することと、前記左補償チャネルおよび前記空間的に強化された左チャネルを組み合わせることによって強化された左補償チャネルを生成することと、
前記右補償チャネルおよび前記空間的に強化された右チャネルを組み合わせることによって強化された右補償チャネルを生成することと、
前記クロストーク処理を前記強化された左補償チャネルおよび前記強化された右補償チャネルに適用して前記左出力チャネルおよび前記右出力チャネルを生成することと
をさらに備える、請求項１の方法。
【請求項8】
前記方法は、サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された左チャネルおよび空間的に強化された右チャネルを生成することと、
前記クロストーク処理を、前記空間的に強化された左チャネルおよび前記空間的に強化された右チャネルに適用して、強化された左クロストークチャネルおよび強化された右クロストークチャネルを生成することと
をさらに備え、
前記中央補償チャネルを生成することは、前記第１のフィルタを、前記強化された左クロストークチャネルおよび前記強化された右クロストークチャネルの非空間成分に適用することを含み、
前記サイド補償チャネルを生成することは、前記第２のフィルタを、前記強化された左クロストークチャネルおよび前記強化された右クロストークチャネルの空間成分に適用することを含む
請求項１の方法。
【請求項9】
前記方法は、サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された信号を生成することをさらに備え、前記中央補償チャネルを生成することは、前記第１のフィルタを、前記空間的に強化された信号の前記非空間成分に適用することを含み、
前記サイド補償チャネルを生成することは、前記第２のフィルタを、前記空間的に強化された信号の前記空間成分に適用することを含み、
前記方法は、前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから生成された前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルを使用して前記クロストーク処理を適用することをさらに含む、
請求項１の方法。
【請求項10】
左入力チャネルおよび右入力チャネルを含むオーディオ信号を強化するシステムであって、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルから、非空間成分および空間成分を生成し、
第１のサブバンドゲインを前記非空間成分のサブバンドに適用して強化された非空間成分を生成し、
第２のサブバンドゲインを前記空間成分のサブバンドに適用して強化された空間成分を生成し、
前記オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第１のフィルタを前記強化された非空間成分に適用することによって、中央補償チャネルを生成し、
前記オーディオ信号の前記クロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第２のフィルタを前記強化された空間成分に適用することによって、サイド補償チャネルを生成し、
前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから、左補償チャネルおよび右補償チャネルを生成し、
前記左補償チャネルを使用して左出力チャネルを生成し、
前記右補償チャネルを使用して右出力チャネルを生成する
ように構成される回路
を備えたシステム。
【請求項11】
左入力チャネルおよび右入力チャネルを含むオーディオ信号を強化するシステムであって、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルから、非空間成分および空間成分を生成し、
前記オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第１のフィルタを前記非空間成分に適用することによって、中央補償チャネルを生成し、
前記オーディオ信号の前記クロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第２のフィルタを前記空間成分に適用することによって、サイド補償チャネルを生成し、
前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから、左補償チャネルおよび右補償チャネルを生成し、
サブバンド空間処理を前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルに適用して空間的に強化された補償信号を生成し、
前記空間的に強化された補償信号を使用して左出力チャネルを生成し、
前記空間的に強化された補償信号を使用して右出力チャネルを生成する
ように構成される回路
を備えたシステム。
【請求項12】
前記回路は、クロストークシミュレーションまたはクロストークキャンセルのうちの１つを適用することによって、前記オーディオ信号の前記クロストーク処理を適用するようにさらに構成される、請求項１０または請求項１１のシステム。
【請求項13】
前記クロストークシミュレーションを適用するように構成された前記回路は、第１のローパスフィルタ、第１のハイパスフィルタ、および第１の遅延を前記左入力チャネルに適用してリスナーのヘッドの周波数応答をモデル化することによって、左クロストークシミュレーションチャネルを生成し、
第２のローパスフィルタ、第２のハイパスフィルタ、および第２の遅延を前記右入力チャネルに適用してリスナーのヘッドの周波数応答をモデル化することによって、右クロストークシミュレーションチャネルを生成し、
前記左補償チャネルおよび前記右クロストークシミュレーションチャネルを組み合わせて前記左出力チャネルを生成し、
前記右補償チャネルおよび前記左クロストークシミュレーションチャネルを組み合わせて前記右出力チャネルを生成する
ように構成された前記回路を備えた、請求項１２のシステム。
【請求項14】
前記回路は、前記クロストーク処理を前記オーディオ信号に適用してクロストーク処理されたオーディオ信号を生成するようにさらに構成され、前記中央補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第１のフィルタを、前記クロストーク処理されたオーディオ信号の前記非空間成分に適用するように構成された前記回路を含み、
前記サイド補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第２のフィルタを、前記クロストーク処理されたオーディオ信号の前記非空間成分に適用するように構成された前記回路を含む
請求項１０または請求項１１のシステム。
【請求項15】
前記回路は、前記クロストーク処理を、前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルに適用するようにさらに構成された、請求項１０または請求項１１のシステム。
【請求項16】
前記回路は、サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された左チャネルおよび空間的に強化された右チャネルを生成し、
前記左補償チャネルおよび前記空間的に強化された左チャネルを組み合わせることによって強化された左補償チャネルを生成し、
前記右補償チャネルおよび前記空間的に強化された右チャネルを組み合わせることによって強化された右補償チャネルを生成し、
前記クロストーク処理を前記強化された左補償チャネルおよび前記強化された右補償チャネルに適用して前記左出力チャネルおよび前記右出力チャネルを生成する
ようにさらに構成された、請求項１０のシステム。
【請求項17】
前記回路は、サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された左チャネルおよび空間的に強化された右チャネルを生成し、
前記クロストーク処理を、前記空間的に強化された左チャネルおよび前記空間的に強化された右チャネルに適用して、強化された左クロストークチャネルおよび強化された右クロストークチャネルを生成する
ようにさらに構成され、
前記中央補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第１のフィルタを、前記強化された左クロストークチャネルおよび前記強化された右クロストークチャネルの非空間成分に適用するように構成された前記回路を含み、
前記サイド補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第２のフィルタを、前記強化された左クロストークチャネルおよび前記強化された右クロストークチャネルの空間成分に適用するように構成された前記回路を含む
請求項１０のシステム。
【請求項18】
前記回路は、サブバンド空間処理を前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルに適用して空間的に強化された信号を生成するようにさらに構成され、前記中央補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第１のフィルタを、前記空間的に強化された信号の前記非空間成分に適用するように構成された前記回路を含み、
前記サイド補償チャネルを生成するように構成された前記回路は、前記第２のフィルタを、前記空間的に強化された信号の前記空間成分に適用するように構成された前記回路を含み、
前記回路は、前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから生成された前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルを使用して前記クロストーク処理を適用するようにさらに構成される、
請求項１０のシステム。
【請求項19】
プログラムコードを格納する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記プログラムコードは、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、オーディオ信号の左入力チャネルおよび右入力チャネルから、非空間成分および空間成分を生成することと、
第１のサブバンドゲインを前記非空間成分のサブバンドに適用して強化された非空間成分を生成することと、
第２のサブバンドゲインを前記空間成分のサブバンドに適用して強化された空間成分を生成することと、
前記オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第１のフィルタを前記強化された非空間成分に適用することによって、中央補償チャネルを生成することと、
前記オーディオ信号の前記クロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第２のフィルタを前記強化された空間成分に適用することによって、サイド補償チャネルを生成することと、
前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから、左補償チャネルおよび右補償チャネルを生成することと、
前記左補償チャネルを使用して左出力チャネルを生成することと、
前記右補償チャネルを使用して右出力チャネルを生成することと
を実行させる、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項20】
プログラムコードを格納する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記プログラムコードは、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、オーディオ信号の左入力チャネルおよび右入力チャネルから、非空間成分および空間成分を生成することと、
前記オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第１のフィルタを前記非空間成分に適用することによって、中央補償チャネルを生成することと、
前記オーディオ信号の前記クロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第２のフィルタを前記空間成分に適用することによって、サイド補償チャネルを生成することと、
前記中央補償チャネルおよび前記サイド補償チャネルから、左補償チャネルおよび右補償チャネルを生成することと、
サブバンド空間処理を前記左補償チャネルおよび前記右補償チャネルに適用して空間的に強化された補償信号を生成することと、
前記空間的に強化された補償信号を使用して左出力チャネルを生成することと、
前記空間的に強化された補償信号を使用して右出力チャネルを生成することと
を実行させる、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項21】
前記プログラムコードは、前記プロセッサに、クロストークシミュレーションまたはクロストークキャンセルのうちの１つを適用することによって、前記オーディオ信号の前記クロストーク処理を実行する
ことをさらに実行させる、請求項１９または請求項２０の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の実施形態は、一般に、オーディオ信号処理の分野に関し、より詳細には、空間的に強化されたマルチチャネルオーディオのクロストーク処理に関する。
【背景技術】
【0002】
立体音響音再生は、音場の空間的性質を収容する信号を符号化すること、および再生することに関わる。立体音響音は、リスナーが、ヘッドフォンまたはラウドスピーカを使用して、ステレオ信号から音場における空間感覚を知覚することを可能にする。しかしながら、オリジナル信号を、遅延させた、および場合によりオリジナルの反転させた、または相変化したバージョンと組み合わせることによる立体音響音の処理は、結果としての信号に、可聴な、かつしばしば知覚的に不快な、コムフィルタリングアーチファクトを生み出すことがある。そのようなアーチファクトの知覚される影響は、ミキシング（すなわち、音声録音、その他）内で、特定の音波要素の軽い音色付けから著しい減衰または増幅にまで及ぶことがある。
【発明の概要】
【0003】
実施形態は、左入力チャネルおよび右入力チャネルを含むオーディオ信号を強化することに関する。左入力チャネルおよび右入力チャネルから、非空間成分および空間成分が生成される。オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第１のフィルタを非空間成分に適用することによって、中央補償チャネルが生成される。オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第２のフィルタを空間成分に適用することによって、サイド補償チャネルが生成される。中央補償チャネルおよびサイド補償チャネルから、左補償チャネルおよび右補償チャネルが生成される。左補償チャネルを使用して左出力チャネルが生成され、右補償チャネルを使用して右出力チャネルが生成される。
【0004】
いくつかの実施形態において、クロストーク処理およびサブバンド空間処理が、オーディオ信号に実施される。クロストーク処理は、クロストークキャンセル、またはクロストークシミュレーションを含むことができる。クロストークシミュレーションは、ラウドスピーカを使用して体験され得るクロストークをシミュレートするように、ヘッドマウントスピーカへの出力を生成するために使用されてよい。クロストークキャンセルは、ラウドスピーカを使用して体験され得るクロストークを取り除くように、ラウドスピーカへの出力を生成するために使用されてよい。クロストーク補償は、クロストークキャンセルに先立って、クロストークキャンセルに続いて、またはクロストークキャンセルと並行して実施されてよい。サブバンド空間処理は、左および右の入力チャネルの非空間成分および空間成分のサブバンドにゲインを適用することを含む。クロストーク補償は、サブバンド空間処理あり、またはなしに、クロストークキャンセルまたはクロストークシミュレーションによって引き起こされるスペクトル欠陥を補償する。
【0005】
いくつかの実施形態において、システムが、左入力チャネルおよび右入力チャネルを有するオーディオ信号を強化する。システムは、左入力チャネルおよび右入力チャネルから非空間成分および空間成分を生成し、オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第１のフィルタを非空間成分に適用することによって中央補償チャネルを生成し、オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥を補償する第２のフィルタを空間成分に適用することによってサイド補償チャネルを生成するように構成される回路を含む。回路は、中央補償チャネルおよびサイド補償チャネルから左補償チャネルおよび右補償チャネルを生成し、左補償チャネルを使用して左出力チャネルを生成し、右補償チャネルを使用して右出力チャネルを生成するようにさらに構成される。
【0006】
いくつかの実施形態において、クロストーク補償が、サブバンド空間処理と統合される。左入力チャネルおよび右入力チャネルは、空間成分および非空間成分に処理される。第１のサブバンドゲインが、空間成分のサブバンドに適用されて、強化された空間成分を生成し、第２のサブバンドゲインが、非空間成分のサブバンドに適用されて、強化された非空間成分を生成する。フィルタを強化された非空間成分に適用することによって、中央の強化された補償チャネルが生成される。中央の強化された補償チャネルは、オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥の補償を有する強化された非空間成分を含む。中央の強化された補償チャネルから、左の強化された補償チャネルおよび右の強化された補償チャネルが生成される。左の強化された補償チャネルから、左出力チャネルが生成され、右の強化された補償チャネルから、右出力チャネルが生成される。
【0007】
いくつかの実施形態において、第２のフィルタを強化された空間成分に適用することによって、サイドの強化された補償チャネルが生成され、サイドの強化された補償チャネルは、オーディオ信号のクロストーク処理からのスペクトル欠陥の補償を有する強化された空間成分を含む。中央の強化された補償チャネルおよびサイドの強化された補償チャネルから、左の強化された補償チャネルおよび右の強化された補償チャネルが生成される。
【0008】
他の態様は、コンポーネント、デバイス、システム、改良点、方法、プロセス、アプリケーション、コンピュータ可読媒体および上記のいずれかに関する他の技術を含む。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1A】一実施形態による、ラウドスピーカ用のステレオオーディオ再生システムの例の図である。
【図1B】一実施形態による、ヘッドフォン用のステレオオーディオ再生システムの例の図である。
【図2A】一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークキャンセルを実施するためのオーディオシステムの例の図である。
【図2B】一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークキャンセルを実施するためのオーディオシステムの例の図である。
【図3】一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークキャンセルを実施するためのオーディオシステムの例の図である。
【図4】一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークキャンセルを実施するためのオーディオシステムの例の図である。
【図5A】一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するためのオーディオシステムの例の図である。
【図5B】一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するためのオーディオシステムの例の図である。
【図5C】一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するためのオーディオシステムの例の図である。
【図6】一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するためのオーディオシステムの例の図である。
【図7】一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するためのオーディオシステムの例の図である。
【図8】一実施形態によるクロストーク補償プロセッサの例の図である。
【図9】一実施形態によるクロストーク補償プロセッサの例の図である。
【図10】一実施形態によるクロストーク補償プロセッサの例の図である。
【図11】一実施形態によるクロストーク補償プロセッサの例の図である。
【図12】一実施形態による空間周波数バンド分割器の例の図である。
【図13】一実施形態による空間周波数バンドプロセッサの例の図である。
【図14】一実施形態による空間周波数バンドコンバイナの例の図である。
【図15】一実施形態によるクロストークキャンセルプロセッサの図である。
【図16A】一実施形態によるクロストークシミュレーションプロセッサの図である。
【図16B】一実施形態によるクロストークシミュレーションプロセッサの図である。
【図17】一実施形態によるコンバイナの図である。
【図18】一実施形態によるコンバイナの図である。
【図19】一実施形態によるコンバイナの図である。
【図20】一実施形態によるコンバイナの図である。
【図21】一実施形態による、クロストークキャンセルおよびクロストーク補償を使用した信号の空間および非空間成分のプロットである。
【図22】一実施形態による、クロストークキャンセルおよびクロストーク補償を使用した信号の空間および非空間成分のプロットである。
【図23】一実施形態による、クロストークキャンセルおよびクロストーク補償を使用した信号の空間および非空間成分のプロットである。
【図24】一実施形態による、クロストークキャンセルおよびクロストーク補償を使用した信号の空間および非空間成分のプロットである。
【図25】一実施形態による、クロストークキャンセルおよびクロストーク補償を使用した信号の空間および非空間成分のプロットである。
【図26】一実施形態による、クロストークキャンセルおよびクロストーク補償を使用した信号の空間および非空間成分のプロットである。
【図27A】一実施形態による、クロストークキャンセル遅延の関数としての、クロストーク補償プロセッサのためのフィルタ設定の表である。
【図27B】一実施形態による、クロストークキャンセル遅延の関数としての、クロストーク補償プロセッサのためのフィルタ設定の表である。
【図28A】いくつかの実施形態による、クロストークキャンセル、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図28B】いくつかの実施形態による、クロストークキャンセル、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図28C】いくつかの実施形態による、クロストークキャンセル、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図28D】いくつかの実施形態による、クロストークキャンセル、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図28E】いくつかの実施形態による、クロストークキャンセル、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図29A】いくつかの実施形態による、クロストークシミュレーション、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図29B】いくつかの実施形態による、クロストークシミュレーション、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図29C】いくつかの実施形態による、クロストークシミュレーション、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図29D】いくつかの実施形態による、クロストークシミュレーション、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図29E】いくつかの実施形態による、クロストークシミュレーション、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図29F】いくつかの実施形態による、クロストークシミュレーション、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図29G】いくつかの実施形態による、クロストークシミュレーション、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図29H】いくつかの実施形態による、クロストークシミュレーション、クロストーク補償、およびサブバンド空間処理の例の図である。
【図30】いくつかの実施形態に従ったコンピュータの概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本明細書で説明される特徴および利点は、全てを包括するわけではなく、とりわけ、多くの追加の特徴および利点は、図面、明細書および特許請求の範囲を考慮して、当業者には明らかとなるであろう。その上、本明細書で使用される言語は、主に読みやすさおよび教育的な目的のために選択されており、発明的な主題を線引きする、または制限するために選択されていないことがあることが留意されるべきである。
【0011】
図（ＦＩＧ．）および以下の説明は、例証のみとしての好ましい実施形態に関する。以下の議論から、本明細書で開示される機構および方法の代替実施形態は、本発明の原理から逸脱することなく採用され得る実用的な代替として直ちに認識されることになると留意されるべきである。
【0012】
これより、その例が付属の図面に図示されている本発明のいくつかの実施形態に、参照が詳細に行われることになる。実践できる場合はいつでも、類似のまたは同様の参照番号は、図において使用されてよく、類似のまたは同様の機能性を示すことができることに留意されたい。図は、例証のみの目的のために実施形態を表現する。当業者は、以下の説明から、本明細書で図示される機構および方法の代替実施形態が、本明細書で説明される原理から逸脱することなく採用され得ることを直ちに認識するであろう。
【0013】
本明細書で議論されるオーディオシステムは、空間的に強化されたオーディオ信号にクロストーク処理を提供する。クロストーク処理は、ラウドスピーカ用のクロストークキャンセル、またはヘッドフォン用のクロストークシミュレーションを含むことができる。空間的に強化された信号のためのクロストーク処理を実施するオーディオシステムは、空間強化あり、またはなしに、オーディオ信号のクロストーク処理から生じるスペクトル欠陥について調整するクロストーク補償プロセッサを含むことができる。
【0014】
図１Ａに図示されるようなラウドスピーカ配置において、ラウドスピーカ１１０Lおよび１１０Rの両方によって生み出される音波は、リスナー１２０の左耳および右耳１２５L、１２５Rの両方で受信される。ラウドスピーカ１１０Lおよび１１０Rの各々からの音波は、左耳１２５Lと右耳１２５Rとの間のわずかな遅延、およびリスナー１２０のヘッドによって引き起こされるフィルタリングを有する。リスナーのヘッドの同じサイドのスピーカによって出力され、そのサイドのリスナーの耳によって受信される信号成分（例えば、１１８L、１１８R）は、本明細書において「同側音成分」（例えば、左耳で受信される左チャネル信号成分、および右耳で受信される右チャネル信号成分）と呼ばれ、リスナーのヘッドの反対サイドのスピーカによって出力される信号成分（例えば、１１２L、１１２R）は、本明細書において「対側音成分」（例えば、右耳で受信される左チャネル信号成分、および左耳で受信される右チャネル信号成分）と呼ばれる。対側音成分は、減少された空間性の知覚をもたらすクロストーク干渉の一因となる。したがって、リスナー１２０によるクロストーク干渉の体験を低減するために、クロストークキャンセルが、ラウドスピーカ１１０に入力されるオーディオ信号に適用されてよい。
【0015】
図１Ｂに図示されるようなヘッドマウントスピーカ配置において、専用の左スピーカ１３０Lは、左耳１２５Lへと音を発し、専用の右スピーカ１３０Rは、右耳１２５Rへと音を発する。ヘッドマウントスピーカは、ユーザの耳のそばで音波を発し、そのため、より少ないトランスオーラル音波伝播を生成する、またはトランスオーラル音波伝播を生成せず、したがって、クロストーク干渉を引き起こす対側成分を生成しない。リスナー１２０の各耳は、対応するスピーカからの同側音成分を受信し、もう一方のスピーカからの対側クロストーク音成分を受信しない。それに応じて、リスナー１２０は、ヘッドマウントスピーカでは、異なる、かつ通常より小さな音場を知覚することになる。したがって、オーディオ信号が架空のラウドスピーカ音ソース１４０Lおよび１４０Rによって出力されるときに、リスナー１２０によって体験されることになるようなクロストーク干渉をシミュレートするように、クロストークシミュレーションが、ヘッドマウントスピーカに入力されるオーディオ信号に適用されてよい。
【0016】
例示的なオーディオシステム
図２Ａ、図２Ｂ、図３および図４は、空間的に強化されたオーディオ信号Ｅでクロストークキャンセルを実施するオーディオシステムの例を示す。これらのオーディオシステムの各々は、入力信号Ｘを受信し、低減されたクロストーク干渉を有する、ラウドスピーカのための出力信号Ｏを生成する。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６および図７は、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するオーディオシステムの例を示す。これらのオーディオシステムは、入力信号Ｘを受信し、ラウドスピーカを使用して体験されることになるようなクロストーク干渉をシミュレートする、ヘッドマウントスピーカのための出力信号Ｏを生成する。クロストークキャンセルおよびクロストークシミュレーションはまた、「クロストーク処理」とも呼ばれる。図２Ａから図７に示されたオーディオシステムの各々において、クロストーク補償プロセッサは、空間的に強化されたオーディオ信号のクロストーク処理によって引き起こされたスペクトル欠陥を取り除く。
図２Ａ、図２Ｂ、図３および図４は、空間的に強化されたオーディオ信号Ｅでクロストークキャンセルを実施するオーディオシステムの例を示す。これらのオーディオシステムの各々は、入力信号Ｘを受信し、低減されたクロストーク干渉を有する、ラウドスピーカのための出力信号Ｏを生成する。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６および図７は、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するオーディオシステムの例を示す。これらのオーディオシステムは、入力信号Ｘを受信し、ラウドスピーカを使用して体験されることになるようなクロストーク干渉をシミュレートする、ヘッドマウントスピーカのための出力信号Ｏを生成する。クロストークキャンセルおよびクロストークシミュレーションはまた、「クロストーク処理」とも呼ばれる。図２Ａから図７に示されたオーディオシステムの各々において、クロストーク補償プロセッサは、空間的に強化されたオーディオ信号のクロストーク処理によって引き起こされたスペクトル欠陥を取り除く。
【0017】
クロストーク補償は、様々なやり方で適用されてよい。例えば、クロストーク補償は、クロストーク処理に先立って実施される。例えば、クロストーク補償は、入力オーディオ信号Ｘのサブバンド空間処理と並行して実施されて、組み合わされた結果を生成してもよく、組み合わされた結果は、続いてクロストーク処理を受信することができる。別の例では、クロストーク補償は、入力オーディオ信号のサブバンド空間処理と統合され、サブバンド空間処理の出力が、続いてクロストーク処理を受信する。別の例では、クロストーク補償は、クロストーク処理が空間的に強化された信号Ｅに実施された後に、実施されてもよい。
【0018】
いくつかの実施形態において、クロストーク補償は、入力オーディオ信号Ｘの中央成分およびサイド成分の強化（例えば、フィルタリング）を含むことができる。他の実施形態において、クロストーク補償は、中央成分のみを、またはサイド成分のみを強化する。
【0019】
図２Ａは、一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークキャンセルを実施するためのオーディオシステム２００の例を図示する。オーディオシステム２００は、左入力チャネルＸLおよび右入力チャネルＸRを含む入力オーディオ信号Ｘを受信する。いくつかの実施形態において、入力オーディオ信号Ｘは、デジタルビットストリーム（例えば、ＰＣＭデータ）におけるソースコンポーネントから提供される。ソースコンポーネントは、コンピュータ、デジタルオーディオプレーヤ、光学ディスクプレーヤ（例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、Ｂｌｕ－ｒａｙ）、デジタルオーディオストリーマ、またはデジタルオーディオ信号の他のソースであってよい。オーディオシステム２００は、入力チャネルＸLおよびＸRを処理することによって、２つの出力チャネルＯLおよびＯRを含む出力オーディオ信号Ｏを生成する。オーディオ出力信号Ｏは、クロストーク補償およびクロストークキャンセルを伴う入力オーディオ信号Ｘの空間的に強化されたオーディオ信号である。図２Ａには示されていないものの、オーディオシステム２００は、増幅器をさらに含むことができ、増幅器は、クロストークキャンセルプロセッサ２７０からの出力オーディオ信号Ｏを増幅し、出力チャネルＯLおよびＯRを音に変換するラウドスピーカ２８０Lおよび２８０Rなどの出力デバイスに、信号Ｏを提供する。
【0020】
オーディオ処理システム２００は、サブバンド空間プロセッサ２１０と、クロストーク補償プロセッサ２２０と、コンバイナ２６０と、クロストークキャンセルプロセッサ２７０とを含む。オーディオ処理システム２００は、入力オーディオ入力チャネルＸL、ＸRのクロストーク補償およびサブバンド空間処理を実施し、サブバンド空間処理の結果をクロストーク補償の結果と組み合わせ、次いで組み合わされた信号にクロストークキャンセルを実施する。
【0021】
サブバンド空間プロセッサ２１０は、空間周波数バンド分割器２４０と、空間周波数バンドプロセッサ２４５と、空間周波数バンドコンバイナ２５０とを含む。空間周波数バンド分割器２４０は、入力チャネルＸLおよびＸR、並びに空間周波数バンドプロセッサ２４５に結合される。空間周波数バンド分割器２４０は、左入力チャネルＸLおよび右入力チャネルＸRを受信し、入力チャネルを、空間（または「サイド」）成分Ｙsおよび非空間（または「中央」）成分Ｙmに処理する。例えば、空間成分Ｙsは、左入力チャネルＸLと右入力チャネルＸRとの差に基づいて生成されてよい。非空間成分Ｙmは、左入力チャネルＸLと右入力チャネルＸRとの合計に基づいて生成されてよい。空間周波数バンド分割器２４０は、空間成分Ｙsおよび非空間成分Ｙmを、空間周波数バンドプロセッサ２４５に提供する。空間周波数バンド分割器に関する追加の詳細は、図１２に関連して下で議論される。
【0022】
空間周波数バンドプロセッサ２４５は、空間周波数バンド分割器２４０および空間周波数バンドコンバイナ２５０に結合される。空間周波数バンドプロセッサ２４５は、空間周波数バンド分割器２４０から、空間成分Ｙsおよび非空間成分Ｙmを受信し、受信された信号を強化する。特に、空間周波数バンドプロセッサ２４５は、空間成分Ｙsから強化された空間成分Ｅsを生成し、非空間成分Ｙmから強化された非空間成分Ｅmを生成する。
【0023】
例えば、空間周波数バンドプロセッサ２４５は、空間成分Ｙsにサブバンドゲインを適用して、強化された空間成分Ｅsを生成し、非空間成分Ｙmにサブバンドゲインを適用して、強化された非空間成分Ｅmを生成する。いくつかの実施形態において、空間周波数バンドプロセッサ２４５は、追加として、または代替として、空間成分Ｙsにサブバンド遅延を提供して、強化された空間成分Ｅsを生成し、非空間成分Ｙmにサブバンド遅延を提供して、強化された非空間成分Ｅmを生成する。サブバンドゲインおよび／またはサブバンド遅延は、空間成分Ｙsおよび非空間成分Ｙmの異なる（例えば、ｎ個の）サブバンドについて異なってもよいし、または（例えば、２つ以上のサブバンドについて）同じであってもよい。空間周波数バンドプロセッサ２４５は、空間成分Ｙsおよび非空間成分Ｙmの異なるサブバンドについてのゲインおよび／または遅延を互いに対して調整して、強化された空間成分ＥSおよび強化された非空間成分Ｅmを生成する。空間周波数バンドプロセッサ２４５は次いで、強化された空間成分ＥSおよび強化された非空間成分Ｅmを、空間周波数バンドコンバイナ２５０に提供する。空間周波数バンドプロセッサに関する追加の詳細は、図１３に関連して下で議論される。
【0024】
空間周波数バンドコンバイナ２５０は、空間周波数バンドプロセッサ２４５に結合され、コンバイナ２６０にさらに結合される。空間周波数バンドコンバイナ２５０は、空間周波数バンドプロセッサ２４５から、強化された空間成分ＥSおよび強化された非空間成分Ｅmを受信し、強化された空間成分ＥSおよび強化された非空間成分Ｅmを、左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRに組み合わせる。例えば、左の空間的に強化されたチャネルＥLは、強化された空間成分ＥSと強化された非空間成分Ｅmとの合計に基づいて生成されてよく、右の空間的に強化されたチャネルＥRは、強化された非空間成分Ｅmと強化された空間成分Ｅsとの差に基づいて生成されてよい。空間周波数バンドコンバイナ２５０は、左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRを、コンバイナ２６０に提供する。空間周波数バンドコンバイナに関する追加の詳細は、図１４に関連して下で議論される。
【0025】
クロストーク補償プロセッサ２２０は、クロストークキャンセルにおけるスペクトル欠陥またはアーチファクトを補償するために、クロストーク補償を実施する。クロストーク補償プロセッサ２２０は、入力チャネルＸLおよびＸRを受信し、クロストークキャンセルプロセッサ２７０によって実施される強化された非空間成分Ｅmおよび強化された空間成分Ｅsの後続のクロストークキャンセルにおけるいずれかのアーチファクトを補償するための処理を実施する。いくつかの実施形態において、クロストーク補償プロセッサ２２０は、フィルタを適用して、左クロストーク補償チャネルＺLおよび右クロストーク補償チャネルＺRを含むクロストーク補償信号Ｚを生成することによって、非空間成分Ｘmおよび空間成分Ｘsに強化を実施することができる。他の実施形態において、クロストーク補償プロセッサ２２０は、非空間成分Ｘmのみに強化を実施することができる。クロストーク補償プロセッサに関する追加の詳細は、図８から図１１に関連して下で議論される。
【0026】
コンバイナ２６０は、左の空間的に強化されたチャネルＥLを左クロストーク補償チャネルＺLと組み合わせて、左の強化された補償チャネルＴLを生成し、右の空間的に強化されたチャネルＥRを右クロストーク補償チャネルＺRと組み合わせて、右の強化された補償チャネルＴRを生成する。コンバイナ２６０は、クロストークキャンセルプロセッサ２７０に結合され、左の強化された補償チャネルＴLおよび右の強化された補償チャネルＴRを、クロストークキャンセルプロセッサ２７０に提供する。コンバイナ２６０に関する追加の詳細は、図１７に関連して下で議論される。
【0027】
クロストークキャンセルプロセッサ２７０は、左の強化された補償チャネルＴLおよび右の強化された補償チャネルＴRを受信し、チャネルＴL、ＴRにクロストークキャンセルを実施して、左出力チャネルＯLおよび右出力チャネルＯRを含む出力オーディオ信号Ｏを生成する。クロストークキャンセルプロセッサ２７０に関する追加の詳細は、図１５に関連して下で議論される。
【0028】
図２Ｂは、一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークキャンセルを実施するためのオーディオシステム２０２の例を図示する。オーディオシステム２０２は、サブバンド空間プロセッサ２１０と、クロストーク補償プロセッサ２２２と、コンバイナ２６２と、クロストークキャンセルプロセッサ２７０とを含む。オーディオシステム２０２は、クロストーク補償プロセッサ２２２がフィルタを適用して中央クロストーク補償信号Ｚmを生成することによって非空間成分Ｘmに強化を実施することを除いて、オーディオシステム２００に類似している。コンバイナ２６２は、中央クロストーク補償信号Ｚmを、サブバンド空間プロセッサ２１０からの左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRと組み合わせる。クロストーク補償プロセッサ２２２に関する追加の詳細は、図１０に関連して下で議論され、コンバイナ２６２に関する追加の詳細は、図１８に関連して下で議論される。
【0029】
図３は、一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークキャンセルを実施するためのオーディオシステム３００の例を図示する。オーディオシステム３００は、クロストーク補償プロセッサ３２０を含むサブバンド空間プロセッサ３１０を含み、クロストークキャンセルプロセッサ２７０をさらに含む。サブバンド空間プロセッサ３１０は、空間周波数バンド分割器２４０と、空間周波数バンドプロセッサ２４５と、クロストーク補償プロセッサ３２０と、空間周波数バンドコンバイナ２５０とを含む。図２Ａおよび図２Ｂに示されたオーディオシステム２００および２０２とは異なり、クロストーク補償プロセッサ３２０は、サブバンド空間プロセッサ３１０と統合されている。
【0030】
とりわけ、クロストーク補償プロセッサ３２０は、空間周波数バンドプロセッサ２４５に結合されて、強化された非空間成分Ｅmおよび強化された空間成分Ｅsを受信し、（例えば、オーディオシステム２００および２０２について上で議論された入力信号Ｘではなく）強化された非空間成分Ｅmおよび強化された空間成分Ｅsを使用してクロストーク補償を実施して、中央の強化された補償チャネルＴmおよびサイドの強化された補償チャネルＴsを生成する。空間周波数バンドコンバイナ２５０は、中央の強化された補償チャネルＴmおよびサイドの強化された補償チャネルＴsを受信し、左の強化された補償チャネルＴLおよび右の強化された補償チャネルＴRを生成する。クロストークキャンセルプロセッサ２７０は、左の強化された補償チャネルＴLおよび右の強化された補償チャネルＴRにクロストークキャンセルを実施することによって、左出力チャネルＯLおよび右出力チャネルＯRを含む出力オーディオ信号Ｏを生成する。クロストーク補償プロセッサ３２０に関する追加の詳細は、図１１に関連して下で議論される。
【0031】
図４は、一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークキャンセルを実施するためのオーディオシステム４００の例を図示する。オーディオシステム２００、２０２、および３００とは異なり、オーディオシステム４００は、クロストークキャンセルの後に、クロストーク補償を実施する。オーディオシステム４００は、クロストークキャンセルプロセッサ２７０に結合されたサブバンド空間プロセッサ２１０を含む。クロストークキャンセルプロセッサ２７０は、クロストーク補償プロセッサ４２０に結合される。クロストークキャンセルプロセッサ２７０は、サブバンド空間プロセッサ２１０から、左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRを受信し、クロストークキャンセルを実施して、左の強化されたインアウトバンドクロストークチャネルＣLおよび右の強化されたインアウトバンドクロストークチャネルＣRを生成する。クロストーク補償プロセッサ４２０は、左の強化されたインアウトバンドクロストークチャネルＣLおよび右の強化されたインアウトバンドクロストークチャネルＣRを受信し、左の強化されたインアウトバンドクロストークチャネルＣLおよび右の強化されたインアウトバンドクロストークチャネルＣRの中央およびサイドの成分を使用してクロストーク補償を実施して、左出力チャネルＯLおよび右出力チャネルＯRを生成する。クロストーク補償プロセッサ４２０に関する追加の詳細は、図８および図９に関連して下で議論される。
【0032】
図５Ａは、一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するためのオーディオシステム５００の例を図示する。オーディオシステム５００は、入力オーディオ信号Ｘのためにクロストークシミュレーションを実施して、左ヘッドマウントスピーカ５８０Lのための左出力チャネルＯL、および右ヘッドマウントスピーカ５８０Rのための右出力チャネルＯRを含む出力オーディオ信号Ｏを生成する。オーディオシステム５００は、サブバンド空間プロセッサ２１０と、クロストーク補償プロセッサ５２０と、クロストークシミュレーションプロセッサ５８０と、コンバイナ５６０とを含む。
【0033】
クロストーク補償プロセッサ５２０は、入力チャネルＸLおよびＸRを受信し、クロストークシミュレーションプロセッサ５８０によって生成されたクロストークシミュレーション信号Ｗと、強化されたチャネルＥとの後続の組合せにおけるアーチファクトを補償するための処理を実施する。クロストーク補償プロセッサ５２０は、左クロストーク補償チャネルＺLおよび右クロストーク補償チャネルＺRを含むクロストーク補償信号Ｚを生成する。クロストークシミュレーションプロセッサ５８０は、左クロストークシミュレーションチャネルＷLおよび右クロストークシミュレーションチャネルＷRを生成する。サブバンド空間プロセッサ２１０は、左の強化されたチャネルＥLおよび右の強化されたチャネルＥRを生成する。クロストーク補償プロセッサ５２０に関する追加の詳細は、図８および図９に関連して下で議論される。クロストークシミュレーションプロセッサ５８０に関する追加の詳細は、図１６Ａおよび図１６Ｂに関連して下で議論される。
【0034】
コンバイナ５６０は、左の強化されたチャネルＥL、右の強化されたチャネルＥR、左クロストークシミュレーションチャネルＷL、右クロストークシミュレーションチャネルＷR、左クロストーク補償チャネルＺL、および右クロストーク補償チャネルＺRを受信する。コンバイナ５６０は、左の強化されたチャネルＥLと、右クロストークシミュレーションチャネルＷRと、左クロストーク補償チャネルＺLとを組み合わせることによって、左出力チャネルＯLを生成する。コンバイナ５６０は、右の強化されたチャネルＥRと、左クロストークシミュレーションチャネルＷLと、右クロストーク補償チャネルＺRとを組み合わせることによって、右出力チャネルＯRを生成する。コンバイナ５６０に関する追加の詳細は、図１９に関連して下で議論される。
【0035】
図５Ｂは、一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するためのオーディオシステム５０２の例を図示する。オーディオシステム５０２は、クロストークシミュレーションプロセッサ５８０とクロストーク補償プロセッサ５２０とが直列であることを除いて、オーディオシステム５００と同様である。とりわけ、クロストークシミュレーションプロセッサ５８０は、入力チャネルＸLおよびＸRを受信し、クロストークシミュレーションを実施して、左クロストークシミュレーションチャネルＷLおよび右クロストークシミュレーションチャネルＷRを生成する。クロストーク補償プロセッサ５２０は、左クロストークシミュレーションチャネルＷLおよび右クロストークシミュレーションチャネルＷRを受信して、クロストーク補償を実施して、左シミュレーション補償チャネルＳＣLおよび右シミュレーション補償チャネルＳＣRを含むシミュレーション補償信号ＳＣを生成する。
【0036】
コンバイナ５６２は、サブバンド空間プロセッサ２１０からの左の強化されたチャネルＥLを、右シミュレーション補償チャネルＳＣRと組み合わせて、左出力チャネルＯLを生成し、サブバンド空間プロセッサ２１０からの右の強化されたチャネルＥRを、左シミュレーション補償チャネルＳＣLと組み合わせて、右出力チャネルＯRを生成する。コンバイナ５６２に関する追加の詳細は、図２０に関連して下で議論される。
【0037】
図５Ｃは、一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するためのオーディオシステム５０４の例を図示する。オーディオシステム５０４は、クロストーク補償がクロストークシミュレーションに先立って入力信号Ｘに適用されることを除いて、オーディオシステム５０２と同様である。クロストーク補償プロセッサ５２０は、入力チャネルＸLおよびＸRを受信し、クロストーク補償を実施して、左クロストーク補償チャネルＺLおよび右クロストーク補償チャネルＺRを生成する。クロストークシミュレーションプロセッサ５８０は、左クロストーク補償チャネルＺLおよび右クロストーク補償チャネルＺRを受信し、クロストークシミュレーションを実施して、左シミュレーション補償チャネルＳＣLおよび右シミュレーション補償チャネルＳＣRを含むシミュレーション補償信号ＳＣを生成する。コンバイナ５６２は、左の強化されたチャネルＥLを右シミュレーション補償チャネルＳＣRと組み合わせて、左出力チャネルＯLを生成し、右の強化されたチャネルＥRを左シミュレーション補償チャネルＳＣLと組み合わせて、右出力チャネルＯRを生成する。
【0038】
図６は、一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するためのオーディオシステム６００の例を図示する。オーディオシステム５００、５０２、および５０４とは異なり、クロストーク補償プロセッサ６２０は、サブバンド空間プロセッサ６１０と統合されている。オーディオシステム６００は、クロストーク補償プロセッサ６２０を含むサブバンド空間プロセッサ６１０と、クロストークシミュレーションプロセッサ５８０と、コンバイナ５６２とを含む。クロストーク補償プロセッサ６２０は、空間周波数バンドプロセッサ２４５に結合されて、強化された非空間成分Ｅmおよび強化された空間成分Ｅsを受信し、クロストーク補償を実施して、中央の強化された補償チャネルＴmおよびサイドの強化された補償チャネルＴsを生成する。空間周波数バンドコンバイナ２５０は、中央の強化された補償チャネルＴmおよびサイドの強化された補償チャネルＴsを受信し、左の強化された補償チャネルＴLおよび右の強化された補償チャネルＴRを生成する。コンバイナ５６２は、左の強化された補償チャネルＴLを、右クロストークシミュレーションチャネルＷRと組み合わせることによって、左出力チャネルＯLを生成し、右の強化された補償チャネルＴRを、左クロストークシミュレーションチャネルＷLと組み合わせることによって、右出力チャネルＯRを生成する。クロストーク補償プロセッサ６２０に関する追加の詳細は、図１１に関連して下で議論される。
【0039】
図７は、一実施形態による、空間的に強化されたオーディオ信号でクロストークシミュレーションを実施するためのオーディオシステム７００の例を図示する。オーディオシステム５００、５０２、５０４、および６００とは異なり、オーディオシステム７００は、クロストークシミュレーションの後にクロストーク補償を実施する。オーディオシステム７００は、サブバンド空間プロセッサ２１０と、クロストークシミュレーションプロセッサ５８０と、コンバイナ５６２と、クロストーク補償プロセッサ７２０とを含む。コンバイナ５６２は、サブバンド空間プロセッサ２１０およびクロストークシミュレーションプロセッサ５８０に結合され、クロストーク補償プロセッサ７２０にさらに結合される。コンバイナ５６２は、サブバンド空間プロセッサ２１０から、左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRを受信し、クロストークシミュレーションプロセッサ５８０から、左クロストークシミュレーションチャネルＷLおよび右クロストークシミュレーションチャネルＷRを受信する。コンバイナ５６２は、左の空間的に強化されたチャネルＥLと、右クロストークシミュレーションチャネルＷRとを組み合わせることによって、左の強化された補償チャネルＴLを生成し、右の空間的に強化されたチャネルＥRと、左クロストークシミュレーションチャネルＷLとを組み合わせることによって、右の強化された補償チャネルＴRを生成する。クロストーク補償プロセッサ７２０は、左の強化された補償チャネルＴLおよび右の強化された補償チャネルＴRを受信し、クロストーク補償を実施して、左出力チャネルＯLおよび右出力チャネルＯRを生成する。クロストーク補償プロセッサ７２０に関する追加の詳細は、図８および図９に関連して下で議論される。
【0040】
図８は、一実施形態によるクロストーク補償プロセッサ８００の例を図示する。クロストーク補償プロセッサ８００は、左および右の入力チャネルを受信し、クロストーク補償を入力チャネルに適用することによって、左および右の出力チャネルを生成する。クロストーク補償プロセッサ８００は、図２Ａに示されたクロストーク補償プロセッサ２２０、図４に示されたクロストーク補償プロセッサ４２０、図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃに示されたクロストーク補償プロセッサ５２０、または図７に示されたクロストーク補償プロセッサ７２０の例である。クロストーク補償プロセッサ８００は、Ｌ／ＲツーＭ／Ｓ（L/R To M/S）コンバータ８１２と、中央成分プロセッサ８２０と、サイド成分プロセッサ８３０と、Ｍ／ＳツーＬ／Ｒ（M/S To L/R）コンバータ８１４とを含む。
【0041】
クロストーク補償プロセッサ８００がオーディオシステム２００、４００、５００、５０４、または７００の一部であるとき、クロストーク補償プロセッサ８００は、左および右の入力チャネル（例えば、ＸLおよびＸR）を受信し、左クロストーク補償チャネルＺLおよび右クロストーク補償チャネルＺRを生成するためなどに、クロストーク補償処理を実施する。チャネルＺL、ＺRは、クロストークキャンセルまたはシミュレーションなどのクロストーク処理におけるいずれかのアーチファクトを補償するために使用されてよい。Ｌ／ＲツーＭ／Ｓコンバータ８１２は、左入力オーディオチャネルＸLおよび右入力オーディオチャネルＸRを受信し、入力チャネルＸL、ＸRの非空間成分Ｘmおよび空間成分Ｘsを生成する。一般に、左および右のチャネルは、左および右のチャネルの非空間成分を生成するために合計されてよく、左および右のチャネルの空間成分を生成するために減算されてよい。
【0042】
中央成分プロセッサ８２０は、中央フィルタ８４０（ａ）、８４０（ｂ）から８４０（ｍ）までなどの、ｍ個の複数のフィルタ８４０を含む。ここで、ｍ個の中央フィルタ８４０の各々は、非空間成分Ｘmのｍ個の周波数バンドのうちの１つを処理する。中央成分プロセッサ８２０は、非空間成分Ｘmを処理することによって、中央クロストーク補償チャネルＺmを生成する。いくつかの実施形態において、中央フィルタ８４０は、シミュレーションを通じたクロストーク処理を伴う非空間成分Ｘmの周波数応答プロットを使用して構成される。加えて、周波数応答プロットを解析することによって、クロストーク処理のアーチファクトとして発生する、所定の閾値（例えば、１０ｄＢ）を超える周波数応答プロットにおけるピークまたはトラフなどのいずれかのスペクトル欠陥が推定され得る。これらのアーチファクトは、クロストーク処理における、遅延させた、および場合により反転させた（例えば、クロストークキャンセルの場合）対側信号と、それらの対応する同側信号との合計から主に生じ、それによって、コムフィルタのような周波数応答を最終的なレンダリング結果に事実上導入する。中央クロストーク補償チャネルＺmは、推定されたピークまたはトラフを補償するために中央成分プロセッサ８２０によって生成されてよく、ここで、ｍ個の周波数バンドの各々は、ピークまたはトラフに対応する。具体的には、クロストーク処理において適用される固有の遅延、フィルタリング周波数、およびゲインに基づいて、ピークおよびトラフは、周波数応答において上下にシフトし、スペクトルの固有の領域におけるエネルギーの変わりやすい増幅および／または減衰を引き起こす。中央フィルタ８４０の各々は、ピークおよびトラフの１つまたは複数について調整するように構成されてよい。
【0043】
サイド成分プロセッサ８３０は、サイドフィルタ８５０（ａ）、８５０（ｂ）から８５０（ｍ）までなどの、ｍ個の複数のフィルタ８５０を含む。サイド成分プロセッサ８３０は、空間成分Ｘsを処理することによって、サイドクロストーク補償チャネルＺsを生成する。いくつかの実施形態において、クロストーク処理を伴う空間成分Ｘsの周波数応答プロットが、シミュレーションを通じて取得され得る。周波数応答プロットを解析することによって、クロストーク処理のアーチファクトとして発生する、所定の閾値（例えば、１０ｄＢ）を超える周波数応答プロットにおけるピークまたはトラフなどのいずれかのスペクトル欠陥が推定され得る。サイドクロストーク補償チャネルＺsは、推定されたピークまたはトラフを補償するためにサイド成分プロセッサ８３０によって生成されてよい。具体的には、クロストーク処理において適用される固有の遅延、フィルタリング周波数、およびゲインに基づいて、ピークおよびトラフは、周波数応答において上下にシフトし、スペクトルの固有の領域におけるエネルギーの変わりやすい増幅および／または減衰を引き起こす。サイドフィルタ８５０の各々は、ピークおよびトラフの１つまたは複数について調整するように構成されてよい。いくつかの実施形態において、中央成分プロセッサ８２０およびサイド成分プロセッサ８３０は、異なる数のフィルタを含むことができる。
【0044】
いくつかの実施形態において、中央フィルタ８４０およびサイドフィルタ８５０は、式１によって定義される伝達関数を有する双二次フィルタを含むことができる。
【0045】
【数1】
【0046】
ここで、ｚは、複素変数であり、ａ0、ａ1、ａ2、ｂ0、ｂ1、およびｂ2は、デジタルフィルタ係数である。そのようなフィルタを実装するための１つのやり方は、式２によって定義されるような直接形式Ｉトポロジである。
【0047】
【数2】
【0048】
ここで、Ｘは、入力ベクトルであり、Ｙは、出力である。それらの最大ワード長および飽和挙動に応じて、他のトポロジが使用されてもよい。
【0049】
双二次フィルタは、次いで、実数値の入力および出力を用いて２次フィルタを実装するために使用され得る。離散時間フィルタを設計するために、連続時間フィルタが設計され、次いで双一次変換を介して離散時間に変換される。さらに、中心周波数およびバンド幅における結果としてのシフトが、周波数ワーピングを使用して補償されてよい。
【0050】
例えば、ピーキングフィルタは、式３によって定義されるＳ平面の伝達関数を有することができる。
【0051】
【数3】
【0052】
ここで、ｓは、複素変数であり、Ａは、ピークの増幅であり、Ｑは、フィルタ「品質」であり、デジタルフィルタ係数は、
【0053】
【数4】
【0054】
によって定義され、ここで、ω0は、ラジアンでのフィルタの中心周波数であり、
【0055】
【数5】
【0056】
である。
【0057】
さらに、フィルタ品質Ｑは、式４によって定義されてよい。
【0058】
【数6】
【0059】
ここで、Δｆは、バンド幅であり、ｆcは、中心周波数である。
【0060】
Ｍ／ＳツーＬ／Ｒコンバータ８１４は、中央クロストーク補償チャネルＺmおよびサイドクロストーク補償チャネルＺsを受信し、左クロストーク補償チャネルＺLおよび右クロストーク補償チャネルＺRを生成する。一般に、中央およびサイドの成分の左チャネルを生成するために、中央およびサイドのチャネルが合計されてよく、中央およびサイドの成分の右チャネルを生成するために、中央およびサイドのチャネルが減算されてよい。
【0061】
クロストーク補償プロセッサ８００がオーディオシステム５０２の一部であるとき、クロストーク補償プロセッサ８００は、クロストークシミュレーションプロセッサ５８０から、左クロストークシミュレーションチャネルＷLおよび右クロストークシミュレーションチャネルＷRを受信し、（例えば、入力チャネルＸLおよびＸRについて上で議論されたように）前処理を実施して、左シミュレーション補償チャネルＳＣLおよび右シミュレーション補償チャネルＳＣRを生成する。
【0062】
クロストーク補償プロセッサ８００がオーディオシステム７００の一部であるとき、クロストーク補償プロセッサ８００は、コンバイナ５６２から、左の強化された補償チャネルＴLおよび右の強化された補償チャネルＴRを受信し、（例えば、入力チャネルＸLおよびＸRについて上で議論されたように）前処理を実施して、左出力チャネルＯLおよび右出力チャネルＯRを生成する。
【0063】
図９は、一実施形態によるクロストーク補償プロセッサ９００の例を図示する。クロストーク補償プロセッサ８００とは異なり、クロストーク補償プロセッサ９００は、非空間成分Ｘmおよび空間成分Ｘsの両方ではなく、非空間成分Ｘmに処理を実施する。クロストーク補償プロセッサ９００は、図２Ａに示されたクロストーク補償プロセッサ２２０、図４に示されたクロストーク補償プロセッサ４２０、図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃに示されたクロストーク補償プロセッサ５２０、または図７に示されたクロストーク補償プロセッサ７２０の別の例である。クロストーク補償プロセッサ９００は、Ｌ＆Ｒコンバイナ９１０と、中央成分プロセッサ８２０と、ＭツーＬ／Ｒ（M To L/R）コンバータ９６０とを含む。
【0064】
クロストーク補償プロセッサ９００が、例えば、オーディオシステム２００、５００、または５０４の一部であるとき、Ｌ＆Ｒコンバイナ９１０は、左入力オーディオチャネルＸLおよび右入力オーディオチャネルＸRを受信し、チャネルＸL、ＸRを加えることによって、非空間成分Ｘmを生成する。中央成分プロセッサ８２０は、非空間成分Ｘmを受信し、中央フィルタ８４０（ａ）から８４０（ｍ）を使用して非空間成分Ｘmを処理することによって、中央クロストーク補償チャネルＺmを生成する。ＭツーＬ／Ｒコンバータ９６０は、中央クロストーク補償チャネルＺmを受信し、中央クロストーク補償チャネルＺmを使用して、左クロストーク補償チャネルＺLおよび右クロストーク補償チャネルＺRの各々を生成する。クロストーク補償プロセッサ９００が、例えば、オーディオシステム４００、５０２、または７００の一部であるとき、入力信号および出力信号は、クロストーク補償プロセッサ９００について上で議論されたものとは異なることがある。
【0065】
図１０は、一実施形態によるクロストーク補償プロセッサ２２２の例を図示する。クロストーク補償プロセッサ２２２は、図２Ｂに関連して上で議論されたオーディオシステム２０２のコンポーネントである。中央クロストーク補償チャネルＺmを左クロストーク補償チャネルＺLおよび右クロストーク補償チャネルＺRに変換するクロストーク補償プロセッサ９００とは異なり、クロストーク補償プロセッサ２２２は、中央クロストーク補償チャネルＺmを出力する。したがって、クロストーク補償プロセッサ９００は、クロストーク補償プロセッサ９００について上で議論されたように、Ｌ＆Ｒコンバイナ９１０と、中央成分プロセッサ８２０とを含む。
【0066】
図１１は、一実施形態によるクロストーク補償プロセッサ１１００の例を図示する。クロストーク補償プロセッサ１１００は、図３に示されたクロストーク補償プロセッサ３２０、または図６に示されたクロストーク補償プロセッサ６２０の例である。クロストーク補償プロセッサ１１００は、サブバンド空間プロセッサ内に統合されている。クロストーク補償プロセッサ１１００は、信号の入力中央ＥmおよびサイドＥsの成分を受信し、中央およびサイドの成分にクロストーク補償を実施して、中央ＴmおよびサイドＴs出力チャネルを生成する。
【0067】
クロストーク補償プロセッサ１１００は、中央成分プロセッサ８２０と、サイド成分プロセッサ８３０とを含む。中央成分プロセッサ８２０は、空間周波数バンドプロセッサ２４５から、強化された非空間成分Ｅmを受信し、中央フィルタ８４０（ａ）から８４０（ｍ）を使用して、中央の強化された補償チャネルＴmを生成する。サイド成分プロセッサ８３０は、空間周波数バンドプロセッサ２４５から、強化された空間成分Ｅsを受信し、サイドフィルタ８５０（ａ）から８５０（ｍ）を使用して、サイドの強化された補償チャネルＴsを生成する。
【0068】
図１２は、一実施形態による空間周波数バンド分割器２４０の例を図示する。空間周波数バンド分割器２４０は、図２Ａから図７に示されたサブバンド空間プロセッサ２１０、３１０、または６１０のコンポーネントである。空間周波数バンド分割器２４０は、Ｌ／ＲツーＭ／Ｓコンバータ１２１２を含み、Ｌ／ＲツーＭ／Ｓコンバータ１２１２は、左入力チャネルＸLおよび右入力チャネルＸRを受信し、これらの入力を空間成分Ｙsおよび非空間成分Ｙmに変換する。
【0069】
図１３は、一実施形態による空間周波数バンドプロセッサ２４５の例を図示する。空間周波数バンドプロセッサ２４５は、図２Ａから図７に示されたサブバンド空間プロセッサ２１０、３１０、または６１０のコンポーネントである。空間周波数バンドプロセッサ２４５は、非空間成分Ｙmを受信し、サブバンドフィルタのセットを適用して、強化された非空間サブバンド成分Ｅmを生成する。空間周波数バンドプロセッサ２４５はまた、空間成分Ｙsを受信し、サブバンドフィルタのセットを適用して、強化された空間サブバンド成分Ｅsを生成する。サブバンドフィルタは、ピークフィルタ、ノッチフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、ローシェルフフィルタ、ハイシェルフフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ、および／またはオールパスフィルタの様々な組合せを含むことができる。
【0070】
より具体的には、空間周波数バンドプロセッサ２４５は、非空間成分Ｙmのｎ個の周波数サブバンドの各々のためのサブバンドフィルタと、空間成分Ｙsのｎ個のサブバンドの各々のためのサブバンドフィルタとを含む。ｎ＝４個のサブバンドの場合、例えば、空間周波数バンドプロセッサ２４５は、サブバンド（１）のための中央等化（ＥＱ）フィルタ１３６２（１）と、サブバンド（２）のための中央ＥＱフィルタ１３６２（２）と、サブバンド（３）のための中央ＥＱフィルタ１３６２（３）と、サブバンド（４）のための中央ＥＱフィルタ１３６２（４）とを含む、非空間成分Ｙmのためのサブバンドフィルタのシリーズを含む。各中央ＥＱフィルタ１３６２は、非空間成分Ｙmの周波数サブバンド部分にフィルタを適用して、強化された非空間成分Ｅmを生成する。
【0071】
空間周波数バンドプロセッサ２４５は、サブバンド（１）のためのサイド等化（ＥＱ）フィルタ１３６４（１）と、サブバンド（２）のためのサイドＥＱフィルタ１３６４（２）と、サブバンド（３）のためのサイドＥＱフィルタ１３６４（３）と、サブバンド（４）のためのサイドＥＱフィルタ１３６４（４）とを含む、空間成分Ｙsの周波数サブバンドのためのサブバンドフィルタのシリーズをさらに含む。各サイドＥＱフィルタ１３６４は、空間成分Ｙsの周波数サブバンド部分にフィルタを適用して、強化された空間成分Ｅsを生成する。
【0072】
非空間成分Ｙmおよび空間成分Ｙsのｎ個の周波数サブバンドの各々は、周波数の範囲に対応していてよい。例えば、周波数サブバンド（１）は、０から３００Ｈｚに対応していてよく、周波数サブバンド（２）は、３００から５１０Ｈｚに対応していてよく、周波数サブバンド（３）は、５１０から２７００Ｈｚに対応していてよく、周波数サブバンド（４）は、２７００Ｈｚからナイキスト周波数に対応していてよい。いくつかの実施形態において、ｎ個の周波数サブバンドは、臨界バンドの集約されたセットである。臨界バンドは、広く多様な音楽ジャンルからのオーディオサンプルのコーパスを使用して決定されてよい。２４バーク尺度臨界バンドにわたる中央成分からサイド成分の長期平均エネルギー比が、サンプルから決定される。類似した長期平均比を有する隣接した周波数バンドは次いで、共にグループ化されて、臨界バンドのセットを形成する。周波数サブバンドの範囲、並びに周波数サブバンドの数は、調整可能であってよい。
【0073】
図１４は、一実施形態による空間周波数バンドコンバイナ２５０の例を図示する。空間周波数バンドコンバイナ２５０は、図２Ａから図７に示されたサブバンド空間プロセッサ２１０、３１０、または６１０のコンポーネントである。空間周波数バンドコンバイナ２５０は、中央およびサイドの成分を受信し、成分の各々にゲインを適用し、中央およびサイドの成分を左および右のチャネルに変換する。例えば、空間周波数バンドコンバイナ２５０は、強化された非空間成分Ｅmおよび強化された空間成分Ｅsを受信し、強化された非空間成分Ｅmおよび強化された空間成分Ｅsを左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRに変換する前に、グローバル中央ゲインおよびグローバルサイドのゲインを実施する。
【0074】
より具体的には、空間周波数バンドコンバイナ２５０は、グローバル中央ゲイン１４２２と、グローバルサイドゲイン１４２４と、グローバル中央ゲイン１４２２およびグローバルサイドゲイン１４２４に結合されたＭ／ＳツーＬ／Ｒコンバータ１４２６とを含む。グローバル中央ゲイン１４２２は、強化された非空間成分Ｅmを受信し、ゲインを適用し、グローバルサイドゲイン１４２４は、強化された空間成分Ｅsを受信し、ゲインを適用する。Ｍ／ＳツーＬ／Ｒコンバータ１４２６は、グローバル中央ゲイン１４２２から強化された非空間成分Ｅmを、およびグローバルサイドゲイン１４２４から強化された空間成分Ｅsを受信し、これらの入力を、左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRに変換する。
【0075】
空間周波数バンドコンバイナ２５０が、図３に示されたサブバンド空間プロセッサ３１０または図６に示されたサブバンド空間プロセッサ６１０の一部であるとき、空間周波数バンドコンバイナ２５０は、非空間成分Ｅmの代わりに中央の強化された補償チャネルＴmを受信し、空間成分Ｅsの代わりにサイドの強化された補償チャネルＴsを受信する。空間周波数バンドコンバイナ２５０は、中央の強化された補償チャネルＴmおよびサイドの強化された補償チャネルＴsを処理して、左の強化された補償チャネルＴLおよび右の強化された補償チャネルＴRを生成する。
【0076】
図１５は、一実施形態によるクロストークキャンセルプロセッサ２７０を図示する。オーディオシステム２００、２０２、および３００について上で議論されたように、クロストークキャンセルがクロストーク補償の後に実施されるとき、クロストークキャンセルプロセッサ２７０は、左の強化された補償チャネルＴLおよび右の強化された補償チャネルＴRを受信し、チャネルＴL、ＴRにクロストークキャンセルを実施して、左出力チャネルＯLおよび右出力チャネルＯRを生成する。オーディオシステム４００について上で議論されたように、クロストークキャンセルがクロストーク補償よりも前に実施されるとき、クロストークキャンセルプロセッサ２７０は、左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRを受信し、チャネルＥL、ＥRにクロストークキャンセルを実施して、左の強化されたインアウトバンドクロストークチャネルＣLおよび右の強化されたインアウトバンドクロストークチャネルＣRを生成する。
【0077】
一実施形態において、クロストークキャンセルプロセッサ２７０は、インアウトバンド分割器１５１０と、インバータ１５２０および１５２２と、対側推定器１５３０および１５４０と、コンバイナ１５５０および１５５２と、インアウトバンドコンバイナ１５６０とを含む。これらのコンポーネントは、共に動作して、入力チャネルＴL、ＴRを、インバンド成分およびアウトオブバンド成分に分割し、インバンド成分にクロストークキャンセルを実施して、出力チャネルＯL、ＯRを生成する。
【0078】
入力オーディオ信号Ｔを異なる周波数バンド成分に分割することによって、かつクロストークキャンセルを選択的な成分（例えば、インバンド成分）に実施することによって、クロストークキャンセルは、他の周波数バンドにおける劣化を未然に防ぎながら、特定の周波数バンドのために実施され得る。入力オーディオ信号Ｔを異なる周波数バンドに分割することなくクロストークキャンセルが実施される場合、そのようなクロストークキャンセル後のオーディオ信号は、低周波数（例えば、３５０Ｈｚよりも下）、高周波数（例えば、１２０００Ｈｚよりも上）、または両方で、非空間および空間成分において著しい減衰または増幅を見せることがある。圧倒的多数のインパクトのある空間キューが存在するインバンド（例えば、２５０Ｈｚから１４０００Ｈｚの間）に、クロストークキャンセルを選択的に実施することによって、ミキシングにおけるスペクトルにわたり、特に非空間成分において、バランスの取れた全体エネルギーが維持され得る。
【0079】
インアウトバンド分割器１５１０は、入力チャネルＴL、ＴRをインバンドチャネルＴL,In、ＴR,Inと、アウトオブバンドチャネルＴL,Out、ＴR,Outとに、それぞれ分離する。特に、インアウトバンド分割器１５１０は、左の強化された補償チャネルＴLを、左インバンドチャネルＴL,Inと、左アウトオブバンドチャネルＴL,Outとに分割する。同様に、インアウトバンド分割器１５１０は、右の強化された補償チャネルＴRを、右インバンドチャネルＴR,Inと、右アウトオブバンドチャネルＴR,Outとに分離する。各インバンドチャネルは、例えば、２５０Ｈｚから１４ｋＨｚを含む周波数範囲に対応するそれぞれの入力チャネルの部分を包含することができる。周波数バンドの範囲は、例えば、スピーカパラメータに従って調整可能であってよい。
【0080】
インバータ１５２０および対側推定器１５３０は、共に動作して、左インバンドチャネルＴL,Inに起因した対側音成分を補償するために、左対側キャンセル成分ＳLを生成する。同様に、インバータ１５２２および対側推定器１５４０は、共に動作して、右インバンドチャネルＴR,Inに起因した対側音成分を補償するために、右対側キャンセル成分ＳRを生成する。
【0081】
１つのアプローチにおいて、インバータ１５２０は、インバンドチャネルＴL,Inを受信し、受信されたインバンドチャネルＴL,Inの極性を反転させ、反転させたインバンドチャネルＴL,In’を生成する。対側推定器１５３０は、反転させたインバンドチャネルＴL,In’を受信し、フィルタリングを通して対側音成分に対応する反転させたインバンドチャネルＴL,In’の部分を抽出する。フィルタリングは反転させたインバンドチャネルＴL,In’に実施されるので、対側推定器１５３０によって抽出された部分は、対側音成分に属するとされるインバンドチャネルＴL,Inの部分の逆になる。よって、対側推定器１５３０によって抽出された部分は、左対側キャンセル成分ＳLになり、左対側キャンセル成分ＳLは、もう片方のインバンドチャネルＴR,Inに加えられ、インバンドチャネルＴL,Inに起因した対側音成分を低減することができる。いくつかの実施形態において、インバータ１５２０および対側推定器１５３０は、異なるシーケンスで実装される。
【0082】
インバータ１５２２および対側推定器１５４０は、インバンドチャネルＴR,Inに対して類似した動作を実施して、右対側キャンセル成分ＳRを生成する。したがって、その詳細な説明は、簡潔さのために本明細書では省略される。
【0083】
一例示的な実装において、対側推定器１５３０は、フィルタ１５３２と、増幅器１５３４と、遅延ユニット１５３６とを含む。フィルタ１５３２は、反転させた入力チャネルＴL,In’を受信し、フィルタリング機能を通して対側音成分に対応する反転させたインバンドチャネルＴL,In’の部分を抽出する。例示的なフィルタ実装は、５０００から１００００Ｈｚの間で選択された中心周波数、および０．５から１．０の間で選択されたＱを用いたノッチフィルタまたはハイシェルフフィルタである。デシベルでのゲイン（ＧdB）は、式５から導き出されてよい。
ＧdB＝－３．０－ｌｏｇ1.333（Ｄ） 式（５）
ここで、Ｄは、例えば、４８ＫＨｚのサンプリングレートでのサンプルにおける、遅延ユニット１５３６および１５４６による遅延量である。代替実装は、５０００から１００００Ｈｚの間で選択されたコーナー周波数、および０．５から１．０の間で選択されたＱを用いたローパスフィルタである。その上、増幅器１５３４が、抽出された部分を対応するゲイン係数ＧL,Inの分だけ増幅し、遅延ユニット１５３６は、遅延関数Ｄに従って増幅器１５３４から増幅された出力を遅延させて、左対側キャンセル成分ＳLを生成する。対側推定器１５４０は、フィルタ１５４２と、増幅器１５４４と、反転させたインバンドチャネルＴR,In’に類似した動作を実施して右対側キャンセル成分ＳRを生成する遅延ユニット１５４６とを含む。一例において、対側推定器１５３０、１５４０は、下の式に従って、左および右の対側キャンセル成分ＳL、ＳRを生成する。
ＳL＝Ｄ［ＧL,In×Ｆ［ＴL,In’］］ 式（６）
ＳR＝Ｄ［ＧR,In×Ｆ［ＴR,In’］］ 式（７）
ここで、Ｆ［］は、フィルタ関数であり、Ｄ［］は、遅延関数である。
ＧdB＝－３．０－ｌｏｇ1.333（Ｄ） 式（５）
ここで、Ｄは、例えば、４８ＫＨｚのサンプリングレートでのサンプルにおける、遅延ユニット１５３６および１５４６による遅延量である。代替実装は、５０００から１００００Ｈｚの間で選択されたコーナー周波数、および０．５から１．０の間で選択されたＱを用いたローパスフィルタである。その上、増幅器１５３４が、抽出された部分を対応するゲイン係数ＧL,Inの分だけ増幅し、遅延ユニット１５３６は、遅延関数Ｄに従って増幅器１５３４から増幅された出力を遅延させて、左対側キャンセル成分ＳLを生成する。対側推定器１５４０は、フィルタ１５４２と、増幅器１５４４と、反転させたインバンドチャネルＴR,In’に類似した動作を実施して右対側キャンセル成分ＳRを生成する遅延ユニット１５４６とを含む。一例において、対側推定器１５３０、１５４０は、下の式に従って、左および右の対側キャンセル成分ＳL、ＳRを生成する。
ＳL＝Ｄ［ＧL,In×Ｆ［ＴL,In’］］ 式（６）
ＳR＝Ｄ［ＧR,In×Ｆ［ＴR,In’］］ 式（７）
ここで、Ｆ［］は、フィルタ関数であり、Ｄ［］は、遅延関数である。
【0084】
クロストークキャンセルの構成は、スピーカパラメータによって決定されてよい。例えば、フィルタ中心周波数、遅延量、増幅器ゲイン、およびフィルタゲインは、リスナーに対して２つのスピーカ２８０の間で形成された角度に従って決定されてよい。いくつかの実施形態において、スピーカ角度の間の値は、他の値を補間するために使用される。
【0085】
コンバイナ１５５０は、右対側キャンセル成分ＳRを左インバンドチャネルＴL,Inに組み合わせて、左インバンドクロストークチャネルＵLを生成し、コンバイナ１５５２は、左対側キャンセル成分ＳLを右インバンドチャネルＴR,Inに組み合わせて、右インバンドクロストークチャネルＵRを生成する。インアウトバンドコンバイナ１５６０は、左インバンドクロストークチャネルＵLをアウトオブバンドチャネルＴL,Outと組み合わせて、左出力チャネルＯLを生成し、右インバンドクロストークチャネルＵRをアウトオブバンドチャネルＴR,Outと組み合わせて、右出力チャネルＯRを生成する。
【0086】
それに応じて、左出力チャネルＯLは、対側音に属するとされるインバンドチャネルＴR,Inの部分の逆に対応する右対側キャンセル成分ＳRを含み、右出力チャネルＯRは、対側音に属するとされるインバンドチャネルＴL,Inの部分の逆に対応する左対側キャンセル成分ＳLを含む。この構成において、右耳に到達される右出力チャネルＯRに従ってラウドスピーカ２８０Rによって出力される同側音成分の波面は、左出力チャネルＯLに従ってラウドスピーカ２８０Lによって出力される対側音成分の波面をキャンセルすることができる。同様に、左耳に到達される左出力チャネルＯLに従ってスピーカ２８０Lによって出力される同側音成分の波面は、右出力チャネルＯRに従ってラウドスピーカ２８０Rによって出力される対側音成分の波面をキャンセルすることができる。したがって、対側音成分が低減されて、空間検出可能性を強化することができる。
【0087】
図１６Ａは、一実施形態によるクロストークシミュレーションプロセッサ１６００を図示する。クロストークシミュレーションプロセッサ１６００は、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６および図７にそれぞれ示されたオーディオシステム５００、５０２、５０４、６００、および７００のクロストークシミュレーションプロセッサ５８０の例である。クロストークシミュレーションプロセッサ１６００は、ヘッドマウントスピーカ５８０Lおよび５８０Rへの出力のための対側音成分を生成し、それによって、ヘッドマウントスピーカ５８０Lおよび５８０R上でラウドスピーカのようなリスニング体験を提供する。
【0088】
クロストークシミュレーションプロセッサ１６００は、左ヘッドシャドーローパスフィルタ１６０２と、左クロストーク遅延１６０４と、左ヘッドシャドーゲイン１６１０とを含んで、左入力チャネルＸLを処理する。クロストークシミュレーションプロセッサ１６００は、右ヘッドシャドーローパスフィルタ１６０６と、右クロストーク遅延１６０８と、右ヘッドシャドーゲイン１６１２とをさらに含んで、右入力チャネルＸRを処理する。左ヘッドシャドーローパスフィルタ１６０２は、左入力チャネルＸLを受信し、リスナーのヘッドを通過した後に信号の周波数応答をモデル化する変調を適用する。左ヘッドシャドーローパスフィルタ１６０２の出力は、左ヘッドシャドーローパスフィルタ１６０２の出力に時間遅延を適用する左クロストーク遅延１６０４に提供される。時間遅延は、同側音成分に対する対側音成分によってトラバースされるトランスオーラル距離を表す。周波数応答は、リスナーのヘッドによる音波変調の周波数依存特性を決定するために、経験的実験に基づいて生成されてよい。例えば、図１Ｂを参照すると、トランスオーラル伝播からの音波変調を表す周波数応答と、右耳１２５Rに届くように対側音成分１１２Lが（同側音成分１１８Rに対して）移動する増大された距離をモデル化する時間遅延とを用いて、同側音成分１１８Lをフィルタリングすることによって、右耳１２５Rへと伝播する対側音成分１１２Lが、左耳１２５Lへと伝播する同側音成分１１８Lから導き出され得る。いくつかの実施形態において、クロストーク遅延１６０４は、ヘッドシャドーローパスフィルタ１６０２に先立って適用される。左ヘッドシャドーゲイン１６１０は、左クロストーク遅延１６０４の出力にゲインを適用して、左クロストークシミュレーションチャネルＷLを生成する。左および右のチャネルの各々のためのヘッドシャドーローパスフィルタ、クロストーク遅延、およびヘッドシャドーゲインの適用は、異なる順序で実施されてもよい。
【0089】
右入力チャネルＸRについても同様に、右ヘッドシャドーローパスフィルタ１６０６は、右入力チャネルＸRを受信し、リスナーのヘッドの周波数応答をモデル化する変調を適用する。右ヘッドシャドーローパスフィルタ１６０６の出力は、右クロストーク遅延１６０８に提供され、右クロストーク遅延１６０８は、右ヘッドシャドーローパスフィルタ１６０６の出力に時間遅延を適用する。右ヘッドシャドーゲイン１６１２は、右クロストーク遅延１６０８の出力にゲインを適用して、右クロストークシミュレーションチャネルＷRを生成する。
【0090】
いくつかの実施形態において、ヘッドシャドーローパスフィルタ１６０２および１６０６は、２，０２３Ｈｚのカットオフ周波数を有する。クロストーク遅延１６０４および１６０８は、０．７９２ミリ秒遅延を適用する。ヘッドシャドーゲイン１６１０および１６１２は、－１４．４ｄＢゲインを適用する。図１６Ｂは、一実施形態によるクロストークシミュレーションプロセッサ１６５０を図示する。クロストークシミュレーションプロセッサ１６５０は、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６および図７にそれぞれ示されたオーディオシステム５００、５０２、５０４、６００および７００のクロストークシミュレーションプロセッサ５８０の別の例である。クロストークシミュレーションプロセッサ１６００のコンポーネントに加えて、クロストークシミュレーションプロセッサ１６５０は、左ヘッドシャドーハイパスフィルタ１６２４と、右ヘッドシャドーハイパスフィルタ１６２６とをさらに含む。左ヘッドシャドーハイパスフィルタ１６２４は、リスナーのヘッドを通過した後に信号の周波数応答をモデル化する変調を左入力チャネルＸLに適用し、右ヘッドシャドーハイパスフィルタは、リスナーのヘッドを通過した後に信号の周波数応答をモデル化する変調を右入力チャネルＸRに適用する。左および右の入力チャネルＸLおよびＸRへのローパスフィルタおよびハイパスフィルタ両方の使用は、リスナーのヘッドを通して周波数応答のより正確なモデルをもたらすことができる。
【0091】
クロストークシミュレーションプロセッサ１６００および１６５０のコンポーネントは、異なる順序で配置されてもよい。例えば、クロストークシミュレーションプロセッサ１６５０は、左ヘッドシャドーハイパスフィルタ１６２４と結合された左ヘッドシャドーローパスフィルタ１６０２と、左クロストーク遅延１６０４に結合された左ヘッドシャドーハイパスフィルタ１６２４と、左ヘッドシャドーゲイン１６１０に結合された左クロストーク遅延１６０４とを含むが、コンポーネント１６０２、１６２４、１６０４、および１６１０は、異なる順序で左入力チャネルＸLを処理するように再配置されてもよい。同様に、右入力チャネルＸRを処理するコンポーネント１６０６、１６２６、１６０８、および１６１２が、異なる順序で配置されてもよい。
【0092】
図１７は、一実施形態によるコンバイナ２６０を図示する。コンバイナ２６０は、図２Ａに示されたオーディオシステム２００の一部であってよい。コンバイナ２６０は、左合計１７０２と、右合計１７０４と、出力ゲイン１７０６とを含む。コンバイナ２６０は、サブバンド空間プロセッサ２１０から、左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRを受信し、クロストーク補償プロセッサ２２０から、左クロストーク補償チャネルＺLおよび右クロストーク補償チャネルＺRを受信する。左合計１７０２は、左の空間的に強化されたチャネルＥLを左クロストーク補償チャネルＺLと組み合わせて、左の強化された補償チャネルＴLを生成する。右合計１７０４は、右の空間的に強化されたチャネルＥRを右クロストーク補償チャネルＺRと組み合わせて、右の強化された補償チャネルＴRを生成する。出力ゲイン１７０６は、左の強化された補償チャネルＴLにゲインを適用し、左の強化された補償チャネルＴLを出力する。出力ゲイン１７０６はまた、右の強化された補償チャネルＴRにゲインを適用し、右の強化された補償チャネルＴRを出力する。
【0093】
図１８は、一実施形態によるコンバイナ２６２を図示する。コンバイナ２６２は、図２Ｂに示されたオーディオシステム２０２の一部であってよい。コンバイナ２６２は、コンバイナ２６０について上で議論されたように、左合計１７０２と、右合計１７０４と、出力ゲイン１７０６とを含む。コンバイナ２６０とは異なり、コンバイナ２６２は、クロストーク補償プロセッサ２２２から、中央クロストーク補償信号Ｚmを受信する。ＭツーＬ／Ｒコンバータ１８２６が、中央クロストーク補償信号Ｚmを、左クロストーク補償チャネルＺLと、右クロストーク補償チャネルＺRとに分離する。コンバイナ２６２は、サブバンド空間プロセッサ２１０から、左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRを受信し、ＭツーＬ／Ｒコンバータ１８２６から、左クロストーク補償チャネルＺLおよび右クロストーク補償チャネルＺRを受信する。左合計１７０２は、左の空間的に強化されたチャネルＥLを左クロストーク補償チャネルＺLと組み合わせて、左の強化された補償チャネルＴLを生成する。右合計１７０４は、右の空間的に強化されたチャネルＥRを右クロストーク補償チャネルＺRと組み合わせて、右の強化された補償チャネルＴRを生成する。出力ゲイン１７０６は、左の強化された補償チャネルＴLにゲインを適用し、左の強化された補償チャネルＴLを出力する。出力ゲイン１７０６はまた、右の強化された補償チャネルＴRにゲインを適用し、右の強化された補償チャネルＴRを出力する。
【0094】
図１９は、一実施形態によるコンバイナ５６０を図示する。コンバイナ５６０は、図５Ａに示されたオーディオシステム５００の一部であってよい。コンバイナ５６０は、左合計１９０２と、右合計１９０４と、出力ゲイン１９０６とを含む。コンバイナ５６０は、サブバンド空間プロセッサ２１０から、左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRを受信し、クロストーク補償プロセッサ５２０から、左クロストーク補償チャネルＺLおよび右クロストーク補償チャネルＺRを受信し、クロストークシミュレーションプロセッサ５８０から、左クロストークシミュレーションチャネルＷLおよび右クロストークシミュレーションチャネルＷRを受信する。左合計１９０２は、左の空間的に強化されたチャネルＥLと、左クロストーク補償チャネルＺLと、右クロストークシミュレーションチャネルＷRとを組み合わせて、左出力チャネルＯLを生成する。右合計１９０４は、右の空間的に強化されたチャネルＥRと、右クロストーク補償チャネルＺRと、左クロストークシミュレーションチャネルＷLとを組み合わせて、右出力チャネルＯRを生成する。出力ゲイン１９０６は、左出力チャネルＯLにゲインを適用し、左出力チャネルＯLを出力する。出力ゲイン１９０６はまた、右出力チャネルＯRにゲインを適用し、右出力チャネルＯRを出力する。
【0095】
図２０は、一実施形態によるコンバイナ５６２を図示する。コンバイナ５６２は、図５Ｂ、図５Ｃ、図６および図７にそれぞれ示されたオーディオシステム５０２、５０４、６００および７００の一部であってよい。オーディオシステム５０２および５０４の場合、コンバイナ５６２は、サブバンド空間プロセッサ２１０からの左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRを受信し、左シミュレーション補償チャネルＳＣLおよび右シミュレーション補償チャネルＳＣRを受信し、左出力チャネルＯLおよび右出力チャネルＯRを生成する。
【0096】
左合計２００２は、左の空間的に強化されたチャネルＥLと左シミュレーション補償チャネルＳＣLとを組み合わせて、左出力チャネルＯLを生成する。右合計２００４は、右の空間的に強化されたチャネルＥRと右シミュレーション補償チャネルＳＣRとを組み合わせて、右出力チャネルＯRを生成する。出力ゲイン２００６は、左出力チャネルＯLおよび右出力チャネルＯRにゲインを適用し、左出力チャネルＯLおよび右出力チャネルＯRを出力する。
【0097】
オーディオシステム６００の場合、コンバイナ５６２は、サブバンド空間プロセッサ６１０から、左の強化された補償チャネルＴLおよび右の強化された補償チャネルＴRを受信し、クロストークシミュレーションプロセッサ５８０から、左クロストークシミュレーションチャネルＷLおよび右クロストークシミュレーションチャネルＷRを受信する。左合計２００２は、左の強化された補償チャネルＴLと、右クロストークシミュレーションチャネルＷRとを組み合わせることによって、左出力チャネルＯLを生成する。右合計２００４は、右の強化された補償チャネルＴRと、左クロストークシミュレーションチャネルＷLとを組み合わせることによって、右出力チャネルＯRを生成する。
【0098】
オーディオシステム７００の場合、コンバイナ５６２は、サブバンド空間プロセッサ２１０から、左の空間的に強化されたチャネルＥLおよび右の空間的に強化されたチャネルＥRを受信し、クロストークシミュレーションプロセッサ５８０から、左クロストークシミュレーションチャネルＷLおよび右クロストークシミュレーションチャネルＷRを受信する。左合計２００２は、左の空間的に強化されたチャネルＥLと、右クロストークシミュレーションチャネルＷRとを組み合わせることによって、左の強化された補償チャネルＴLを生成する。右合計２００４は、右の空間的に強化されたチャネルＥRと、左クロストークシミュレーションチャネルＷLとを組み合わせることによって、右の強化された補償チャネルＴRを生成する。
【0099】
例示的なクロストーク補償
上述したように、クロストーク補償プロセッサは、クロストークキャンセルにおけるさまざまなクロストーク遅延およびゲインの結果として、空間および非空間の信号成分において発生するコムフィルタリングアーチファクトを補償することができる。これらのクロストークキャンセルアーチファクトは、適正なフィルタを、非空間および空間成分に独立して適用することによって対処されてよい。（関連付けられたＭ／Ｓ非マトリクス化（de-matrixing）による）中央／サイドフィルタリングは、アルゴリズムの全体信号フローにおけるさまざまなポイントに挿入されることが可能であり、空間および非空間の信号成分の周波数応答においてクロストークにより誘発されたコムフィルタピークおよびノッチが、並行して対処されてよい。
上述したように、クロストーク補償プロセッサは、クロストークキャンセルにおけるさまざまなクロストーク遅延およびゲインの結果として、空間および非空間の信号成分において発生するコムフィルタリングアーチファクトを補償することができる。これらのクロストークキャンセルアーチファクトは、適正なフィルタを、非空間および空間成分に独立して適用することによって対処されてよい。（関連付けられたＭ／Ｓ非マトリクス化（de-matrixing）による）中央／サイドフィルタリングは、アルゴリズムの全体信号フローにおけるさまざまなポイントに挿入されることが可能であり、空間および非空間の信号成分の周波数応答においてクロストークにより誘発されたコムフィルタピークおよびノッチが、並行して対処されてよい。
【0100】
図２１－図２６は、クロストークキャンセル処理のみが入力信号に適用された、異なるスピーカ角度およびスピーカサイズ構成に対して、クロストーク補償プロセッサのフィルタを適用するときの、空間および非空間の信号成分への影響を図示する。クロストーク補償プロセッサは、信号成分の周波数応答を選択的に平坦化して、最小限に音色付けされ、最小限にゲイン調整された、クロストークキャンセルされた後の出力を提供することができる。
【0101】
これらの例において、補償フィルタは、空間および非空間成分に独立して適用されて、非空間（Ｌ＋Ｒ、または中央）成分における全てのコムフィルタピークおよび／またはトラフ、並びに空間（Ｌ－Ｒ、またはサイド）成分における、最も低いコムフィルタピークおよびトラフ以外の全てをターゲットにする。補償の方法は、手続き的に導き出される、耳および手によって調節される、または組合せであってよい。
【0102】
図２１は、一実施形態による、クロストークキャンセルされた信号のプロット２１００を図示する。ライン２１０２は、ホワイトノイズ入力信号である。ライン２１０４は、クロストークキャンセルを伴う入力信号の非空間成分である。ライン２１０６は、クロストークキャンセルを伴う入力信号の空間成分である。１０度のスピーカ角度および小さなスピーカ設定の場合、クロストークキャンセルは、１サンプル＠４８ＫＨｚサンプリングレートのクロストーク遅延、－３ｄＢのクロストークゲイン、並びに３５０Ｈｚの低周波数バイパスおよび１２０００Ｈｚの高周波数バイパスによって定義されたインバンド周波数範囲を含むことができる。
【0103】
図２２は、一実施形態による、図２１の非空間成分に適用されたクロストーク補償についてのプロット２２００を図示する。ライン２２０４は、図２１におけるライン２１０４によって表されたクロストークキャンセルを伴う入力信号の非空間成分に適用されたクロストーク補償を表す。とりわけ、１０００Ｈｚ中心周波数、１２．５ｄＢゲイン、および０．４Ｑを有するピークノッチフィルタと、１５０００Ｈｚ中心周波数、－１ｄＢゲイン、および１．０Ｑを有する別のピークノッチフィルタとを含む２つの中央フィルタが、クロストークキャンセルされた非空間成分に適用される。図２２には示されていないが、クロストークキャンセルを伴う入力信号の空間成分を表すライン２１０６がまた、クロストーク補償で修正されてもよい。
【0104】
図２３は、一実施形態による、クロストークキャンセルされた信号のプロット２３００を図示する。ライン２３０２は、ホワイトノイズ入力信号である。ライン２３０４は、クロストークキャンセルを伴う入力信号の非空間成分である。ライン２３０６は、クロストークキャンセルを伴う入力信号の空間成分である。３０度のスピーカ角度および小さなスピーカ設定の場合、クロストークキャンセルは、３サンプル＠４８ＫＨｚサンプリングレートのクロストーク遅延、－６．８７５ｄＢのクロストークゲイン、並びに３５０Ｈｚの低周波数バイパスおよび１２０００Ｈｚの高周波数バイパスによって定義されたインバンド周波数範囲を含むことができる。
【0105】
図２４は、一実施形態による、図２３の非空間成分および空間成分に適用されたクロストーク補償についてのプロット２４００を図示する。ライン２４０４は、図２３におけるライン２３０４によって表されたクロストークキャンセルを伴う入力信号の非空間成分に適用されたクロストーク補償を表す。６５０Ｈｚ中心周波数、８．０ｄＢゲイン、および０．６５Ｑを有する第１のピークノッチフィルタと、５０００Ｈｚ中心周波数、－３．５ｄＢゲイン、および０．５Ｑを有する第２のピークノッチフィルタと、１６０００Ｈｚ中心周波数、２．５ｄＢゲイン、および２．０Ｑを有する第３のピークノッチフィルタとを含む３つの中央フィルタが、クロストークキャンセルされた非空間成分に適用される。ライン２４０６は、図２３におけるライン２３０６によって表されたクロストークキャンセルを伴う入力信号の空間成分に適用されたクロストーク補償を表す。６８３０Ｈｚ中心周波数、４．０ｄＢゲイン、および１．０Ｑを有する第１のピークノッチフィルタと、１５５００Ｈｚ中心周波数、－２．５ｄＢゲイン、および２．０Ｑを有する第２のピークノッチフィルタとを含む２つのサイドフィルタが、クロストークキャンセルされた空間成分に適用される。一般に、クロストーク補償プロセッサによって適用される中央およびサイドのフィルタの数、並びにそれらのパラメータは、変動してもよい。
【0106】
図２５は、一実施形態による、クロストークキャンセルされた信号のプロット２５００を図示する。ライン２５０２は、ホワイトノイズ入力信号である。ライン２５０４は、クロストークキャンセルを伴う入力信号の非空間成分である。ライン２５０６は、クロストークキャンセルを伴う入力信号の空間成分である。５０度のスピーカ角度および小さなスピーカ設定の場合、クロストークキャンセルは、５サンプル＠４８ＫＨｚサンプリングレートのクロストーク遅延、－８．６２５ｄＢのクロストークゲイン、並びに３５０Ｈｚの低周波数バイパスおよび１２０００Ｈｚの高周波数バイパスによって定義されたインバンドを含むことができる。
【0107】
図２６は、一実施形態による、図２５の非空間成分および空間成分に適用されたクロストーク補償についてのプロット２６００を図示する。ライン２６０４は、図２５におけるライン２５０４によって表されたクロストークキャンセルを伴う入力信号の非空間成分に適用されたクロストーク補償を表す。５００Ｈｚ中心周波数、６．０ｄＢゲイン、および０．６５Ｑを有する第１のピークノッチフィルタと、３２００Ｈｚ中心周波数、－４．５ｄＢゲイン、および０．６Ｑを有する第２のピークノッチフィルタと、９５００Ｈｚ中心周波数、３．５ｄＢゲイン、および１．５Ｑを有する第３のピークノッチフィルタと、１４０００Ｈｚ中心周波数、－２．０ｄＢゲイン、および２．０Ｑを有する第４のピークノッチフィルタとを含む４つの中央フィルタが、クロストークキャンセルされた非空間成分に適用される。ライン２６０６は、図２５におけるライン２５０６によって表されたクロストークキャンセルを伴う入力信号の空間成分に適用されたクロストーク補償を表す。４０００Ｈｚ中心周波数、８．０ｄＢゲイン、および２．０Ｑを有する第１のピークノッチフィルタと、８８００Ｈｚ中心周波数、－２．０ｄＢゲイン、および１．０Ｑを有する第２のピークノッチフィルタと、１５０００Ｈｚ中心周波数、１．５ｄＢゲイン、および２．５Ｑを有する第３のピークノッチフィルタとを含む３つのサイドフィルタが、クロストークキャンセルされた空間成分に適用される。
【0108】
図２７Ａは、一実施形態による、クロストークキャンセル遅延の関数としての、クロストーク補償プロセッサのためのフィルタ設定の表２７００を図示する。とりわけ、表２７００は、クロストークキャンセルプロセッサが３５０から１２０００Ｈｚのインバンド周波数範囲＠４８ＫＨｚを適用するときの、クロストーク補償プロセッサの中央フィルタ８４０についての中心周波数（Ｆｃ）、ゲイン、およびＱの値を提供している。
【0109】
図２７Ｂは、一実施形態による、クロストークキャンセル遅延の関数としての、クロストーク補償プロセッサのためのフィルタ設定の表２７５０を図示する。とりわけ、表２７５０は、クロストークキャンセルプロセッサが２００から１４０００Ｈｚのインバンド周波数範囲＠４８ＫＨｚを適用するときの、クロストーク補償プロセッサの中央フィルタ８４０についての中心周波数（Ｆｃ）、ゲイン、およびＱの値を提供している。
【0110】
図２７Ａおよび図２７Ｂに示されるように、例えば、スピーカ位置または角度によって異なるクロストーク遅延時間が引き起こされることがあり、異なるコムフィルタリングアーチファクトをもたらすことがある。さらに、クロストークキャンセルにおいて使用される異なるインバンド周波数がまた、異なるコムフィルタリングアーチファクトをもたらすことがある。したがって、クロストーク補償プロセッサの中央およびサイドのフィルタは、中心周波数、ゲイン、およびＱについて異なる設定を適用して、コムフィルタリングアーチファクトを補償することができる。
【0111】
例示的な処理
本明細書で議論されるオーディオシステムは、サブバンド空間処理（ＳＢＳ）、クロストーク補償処理（ＣＣＰ）、およびクロストーク処理（ＣＰ）を含む様々なタイプの処理を、入力オーディオ信号に実施する。クロストーク処理は、クロストークシミュレーション、またはクロストークキャンセルを含むことができる。ＳＢＳ、ＣＣＰ、およびＣＰについての処理の順序は変動してもよい。いくつかの実施形態において、ＳＢＳ、ＣＣＰ、またはＣＰ処理のさまざまなステップは、統合されてもよい。処理の実施形態のいくつかの例が、クロストーク処理がクロストークキャンセルであるときについて、図２８Ａ、図２８Ｂ、図２８Ｃ、図２８Ｄおよび図２８Ｅに示されており、クロストーク処理がクロストークシミュレーションであるときについて、図２９Ａ、図２９Ｂ、図２９Ｃ、図２９Ｄ、図２９Ｅ、図２９Ｆ、図２９Ｇおよび図２９Ｈに示されている。
本明細書で議論されるオーディオシステムは、サブバンド空間処理（ＳＢＳ）、クロストーク補償処理（ＣＣＰ）、およびクロストーク処理（ＣＰ）を含む様々なタイプの処理を、入力オーディオ信号に実施する。クロストーク処理は、クロストークシミュレーション、またはクロストークキャンセルを含むことができる。ＳＢＳ、ＣＣＰ、およびＣＰについての処理の順序は変動してもよい。いくつかの実施形態において、ＳＢＳ、ＣＣＰ、またはＣＰ処理のさまざまなステップは、統合されてもよい。処理の実施形態のいくつかの例が、クロストーク処理がクロストークキャンセルであるときについて、図２８Ａ、図２８Ｂ、図２８Ｃ、図２８Ｄおよび図２８Ｅに示されており、クロストーク処理がクロストークシミュレーションであるときについて、図２９Ａ、図２９Ｂ、図２９Ｃ、図２９Ｄ、図２９Ｅ、図２９Ｆ、図２９Ｇおよび図２９Ｈに示されている。
【0112】
図２８Ａを参照すると、サブバンド空間処理が、クロストーク補償処理と並行して入力オーディオ信号Ｘに実施されて、結果を生成し、次いでクロストークキャンセル処理が結果に適用されて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。
【0113】
図２８Ｂを参照すると、サブバンド空間処理が、クロストーク補償処理と統合されて、入力オーディオ信号Ｘから結果を生成する。クロストーク補償プロセッサ３２０がサブバンド空間プロセッサ３１０と統合されている例は、図３に示されている。クロストークキャンセル処理が次いで結果に適用されて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。
【0114】
図２８Ｃを参照すると、サブバンド空間処理が、入力オーディオ信号Ｘに実施されて結果を生成し、クロストークキャンセル処理が、サブバンド空間処理の結果に実施され、クロストーク補償処理が、クロストークキャンセル処理の結果に実施されて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。
【0115】
図２８Ｄを参照すると、クロストーク補償処理が、入力オーディオ信号Ｘに実施されて結果を生成し、サブバンド空間処理が、クロストーク補償処理の結果に実施され、クロストークキャンセル処理が、サブバンド空間処理の結果に実施されて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。
【0116】
図２８Ｅを参照すると、サブバンド空間処理が、入力オーディオ信号Ｘに実施されて結果を生成し、クロストーク補償処理が、サブバンド空間処理の結果に実施され、クロストークキャンセル処理が、クロストーク補償処理の結果に実施されて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。
【0117】
図２９Ａを参照すると、サブバンド空間処理、クロストーク補償処理、およびクロストークシミュレーション処理が、入力オーディオ信号Ｘに各々実施され、結果が組み合わされて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。
【0118】
図２９Ｂを参照すると、クロストークシミュレーション処理およびクロストーク補償処理が入力オーディオ信号Ｘに実施されているのと並行して、サブバンド空間処理が、入力オーディオ信号Ｘに実施される。並行の結果が組み合わされて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。ここで、クロストークシミュレーション処理は、クロストーク補償処理よりも前に適用される。
【0119】
図２９Ｃを参照すると、クロストーク補償処理およびクロストークシミュレーション処理が入力オーディオ信号Ｘに実施されているのと並行して、サブバンド空間処理が、入力オーディオ信号Ｘに実施される。並行の結果が組み合わされて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。ここで、クロストーク補償処理は、クロストークシミュレーション処理よりも前に適用される。
【0120】
図２９Ｄを参照すると、サブバンド空間処理が、クロストーク補償処理と統合されて、入力オーディオ信号Ｘから結果を生成する。並行して、クロストークシミュレーション処理が、入力オーディオ信号Ｘに適用される。並行の結果が組み合わされて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。
【0121】
図２９Ｅを参照すると、サブバンド空間処理およびクロストークシミュレーション処理が、各々入力オーディオ信号Ｘに適用される。クロストーク補償処理が、並行の結果に適用されて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。
【0122】
図２９Ｆを参照すると、クロストーク補償処理およびサブバンド空間処理が入力信号Ｘに適用されているのと並行して、クロストークシミュレーション処理が、入力オーディオ信号Ｘに適用される。並行の結果が組み合わされて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。ここで、クロストーク補償処理は、サブバンド空間処理よりも前に実施される。
【0123】
図２９Ｇを参照すると、サブバンド空間処理およびクロストーク補償処理が入力信号Ｘに適用されているのと並行して、クロストークシミュレーション処理が、入力オーディオ信号Ｘに適用される。並行の結果が組み合わされて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。ここで、サブバンド空間処理は、クロストーク補償処理よりも前に実施される。
【0124】
図２９Ｈを参照すると、クロストーク補償処理が、入力オーディオ信号に適用される。サブバンド空間処理およびクロストークシミュレーションが並行して、クロストーク補償処理の結果に適用される。サブバンド空間処理およびクロストークシミュレーション処理の結果が組み合わされて、出力オーディオ信号Ｏを生成する。
【0125】
例示的なコンピュータ
図３０は、一実施形態によるコンピュータ３０００の概略ブロック図である。コンピュータ３０００は、オーディオシステムを実装する回路の例である。チップセット３００４に結合された少なくとも１つのプロセッサ３００２が図示されている。チップセット３００４は、メモリコントローラハブ３０２０と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラハブ３０２２とを含む。メモリ３００６およびグラフィクスアダプタ３０１２は、メモリコントローラハブ３０２０に結合され、ディスプレイデバイス３０１８は、グラフィクスアダプタ３０１２に結合される。ストレージデバイス３００８、キーボード３０１０、ポインティングデバイス３０１４、およびネットワークアダプタ３０１６は、Ｉ／Ｏコントローラハブ３０２２に結合される。コンピュータ３０００は、さまざまなタイプの入力または出力デバイスを含むことができる。コンピュータ３０００の他の実施形態は、異なるアーキテクチャを有する。例えば、メモリ３００６は、いくつかの実施形態において、プロセッサ３００２に直接結合される。
図３０は、一実施形態によるコンピュータ３０００の概略ブロック図である。コンピュータ３０００は、オーディオシステムを実装する回路の例である。チップセット３００４に結合された少なくとも１つのプロセッサ３００２が図示されている。チップセット３００４は、メモリコントローラハブ３０２０と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラハブ３０２２とを含む。メモリ３００６およびグラフィクスアダプタ３０１２は、メモリコントローラハブ３０２０に結合され、ディスプレイデバイス３０１８は、グラフィクスアダプタ３０１２に結合される。ストレージデバイス３００８、キーボード３０１０、ポインティングデバイス３０１４、およびネットワークアダプタ３０１６は、Ｉ／Ｏコントローラハブ３０２２に結合される。コンピュータ３０００は、さまざまなタイプの入力または出力デバイスを含むことができる。コンピュータ３０００の他の実施形態は、異なるアーキテクチャを有する。例えば、メモリ３００６は、いくつかの実施形態において、プロセッサ３００２に直接結合される。
【0126】
ストレージデバイス３００８は、ハードドライブ、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、ＤＶＤ、またはソリッドステートメモリデバイスなどの、１つまたは複数の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含む。メモリ３００６は、プロセッサ３００２によって使用される命令およびデータを保持する。ポインティングデバイス３０１４は、データをコンピュータシステム３０００に入力するために、キーボード３０１０と組み合わせて使用される。グラフィクスアダプタ３０１２は、画像および他の情報をディスプレイデバイス３０１８上に表示する。いくつかの実施形態において、ディスプレイデバイス３０１８は、ユーザ入力および選択を受信するためのタッチスクリーン能力を含む。ネットワークアダプタ３０１６は、コンピュータシステム３０００をネットワークに結合する。コンピュータ３０００のいくつかの実施形態は、図３０に示されたものとは異なる、および／または他のコンポーネントを有する。
【0127】
コンピュータ３０００は、本明細書で説明された機能性を提供するためのコンピュータプログラムモジュールを実行するようになされる。例えば、いくつかの実施形態は、本明細書で議論された処理を実施するように構成された１つまたは複数のモジュールを含むコンピューティングデバイスを含むことができる。本明細書で使用されるとき、用語「モジュール」は、指定された機能性を提供するために使用されるコンピュータプログラム命令および／または他の論理を指す。したがって、モジュールは、ハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアで実装され得る。一実施形態において、実行可能なコンピュータプログラム命令から形成されるプログラムモジュールは、ストレージデバイス３００８上に記憶され、メモリ３００６にロードされ、プロセッサ３００２によって実行される。
【0128】
本開示を読むとき、当業者は、本明細書で開示された原理の追加の代替実施形態を認めるであろう。特定の実施形態およびアプリケーションが図示され、説明されてきたが、開示された実施形態は、本明細書で開示された厳密な構造およびコンポーネントに限定されないことが理解されるべきである。当業者には明らかとなる様々な修正、変更および変形は、本明細書で説明された範囲から逸脱することなく、本明細書で開示された方法並びに装置の、配置、動作および詳細において行われてもよい。
【0129】
本明細書で説明されたステップ、動作、またはプロセスのいずれも、１つもしくは複数のハードウェアまたはソフトウェアモジュールを用いて、単独で、または他のデバイスと組み合わせて実施または実装されてよい。一実施形態において、ソフトウェアモジュールは、説明されたステップ、動作またはプロセスのうちのいずれか、または全てを実施するために、コンピュータプロセッサによって実行され得るコンピュータプログラムコードを収容するコンピュータ可読媒体（例えば、非一時的なコンピュータ可読媒体）を含むコンピュータプログラム製品で実装される。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27A】
【図27B】
【図28A】
【図28B】
【図28C】
【図28D】
【図28E】
【図29A】
【図29B】
【図29C】
【図29D】
【図29E】
【図29F】
【図29G】
【図29H】
【図30】