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(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】2024-08-01
(45)【発行日】2024-08-09
(54)【発明の名称】マルチチャネルクロストーク処理
(51)【国際特許分類】
H04S 1/00 20060101AFI20240802BHJP
H04S 7/00 20060101ALI20240802BHJP
【ＦＩ】
H04S1/00 700
H04S7/00 300
【請求項の数】
33
(21)【出願番号】P 2022521284
(86)(22)【出願日】2020-09-03
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-14
(86)【国際出願番号】 US2020049227
(87)【国際公開番号】W WO2021071608
(87)【国際公開日】2021-04-15
【審査請求日】2022-06-08
(31)【優先権主張番号】16/599,042
(32)【優先日】2019-10-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【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】特開２０１２－００４６６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／１８３２７１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１９／１１８１９４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００８／００３１４６２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｓ １／００－ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
マルチチャネル入力オーディオ信号を処理するためのシステムであって、複数の左右チャネルペアを含む前記マルチチャネル入力オーディオ信号を受信し、前記複数の左右チャネルペアのうちの第１の左右チャネルペアは、左入力チャネルおよび右入力チャネルを含み、前記複数の左右チャネルペアのうちの第２の左右チャネルペアは、左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネルを含み、
第１のバイノーラルフィルタリング、第１のサブバンド空間処理、および第１のクロストークシミュレーションを前記第１の左右チャネルペアに適用して、第１のクロストークシミュレートされた左チャネルおよび第１のクロストークシミュレートされた右チャネルを生成し、前記第１のバイノーラルフィルタリング、第１のサブバンド空間処理、および第１のクロストークシミュレーションは、連続して前記第１の左右チャネルペアに適用され、
第２のバイノーラルフィルタリング、第２のサブバンド空間処理、および第２のクロストークシミュレーションを前記第２の左右チャネルペアに適用して、第２のクロストークシミュレートされた左チャネルおよび第２のクロストークシミュレートされた右チャネルを生成し、前記第２のバイノーラルフィルタリングは、前記左周辺入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第１のバイノーラルフィルターを適用することと、前記右周辺入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第２のバイノーラルフィルターを適用することとを含み、前記第２のバイノーラルフィルタリング、第２のサブバンド空間処理、および第２のクロストークシミュレーションは、連続して前記第２の左右チャネルペアに適用され、
前記第１のクロストークシミュレートされた左チャネルと前記第２のクロストークシミュレートされた左チャネルとを結合することによって左出力チャネルを生成し、
前記第１のクロストークシミュレートされた右チャネルと前記第２のクロストークシミュレートされた右チャネルを結合することによって右出力チャネルを生成する
ように構成された回路
を備えたことを特徴とするシステム。
【請求項2】
前記第１のサブバンド空間処理は、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含み、前記第２のサブバンド空間処理は、前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記回路は、前記第２の左右チャネルペアに前記第２のサブバンド空間処理を適用する前に、前記第２の左右チャネルペアに前記第２のバイノーラルフィルタリングを適用するように構成され、前記第２のサブバンド空間処理は、前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記回路は、前記第２の左右チャネルペアに前記第２のサブバンド空間処理を適用することに続いて、および、前記第２の左右チャネルペアに前記第２のクロストークシミュレーションを適用する前に、前記第２の左右チャネルペアに前記第２のバイノーラルフィルタリングを適用するように構成され、前記第２のサブバンド空間処理は、前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記第１のバイノーラルフィルタリングは、前記左入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第３のバイノーラルフィルターを適用することと、
前記右入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第４のバイノーラルフィルターを適用することと
を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
前記回路は、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のサブバンド空間処理を適用する前に、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のバイノーラルフィルタリングを適用するように構成され、前記第１のサブバンド空間処理は、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項7】
前記回路は、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のサブバンド空間処理を適用することに続いて、および、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のクロストークシミュレーションを適用する前に、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のバイノーラルフィルタリングを適用するように構成され、前記第１のサブバンド空間処理は、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項8】
前記第１の左右チャネルペアに前記第１の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、前記左入力チャネルまたは前記右入力チャネルのうちの少なくとも１つにフィルター、時間遅延、およびゲインを適用するように構成されている前記回路を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
前記第２の左右チャネルペアに前記第２の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、前記左周辺入力チャネルまたは前記右周辺入力チャネルのうちの少なくとも１つにフィルター、時間遅延、およびゲインを適用するように構成されている前記回路を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項10】
前記回路は、前記マルチチャネル入力オーディオ信号の中央入力チャネルにハイシェルフフィルターを適用して、左中央チャネルおよび右中央チャネルを生成し、
前記マルチチャネル入力オーディオ信号の低周波数入力チャネルにディバイダーを適用して、左低周波数チャネルおよび右低周波数チャネルを生成し、
前記第１のクロストークシミュレートされた左チャネルおよび前記第２のクロストークシミュレートされた左チャネルに前記左中央チャネルおよび前記左低周波数チャネルを結合して、前記左出力チャネルを生成し、
前記第１のクロストークシミュレートされた右チャネルおよび前記第２のクロストークシミュレートされた右チャネルに前記右中央チャネルおよび前記右低周波数チャネルを結合して、前記右出力チャネルを生成する
ようにさらに構成されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルを含む前記第２の左右チャネルペアは、サラウンドペア、または
リアサラウンドペア
のうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項12】
プロセッサーによって実行されると、前記プロセッサーに、複数の左右チャネルペアを含むマルチチャネル入力オーディオ信号を受信し、前記複数の左右チャネルペアのうちの第１の左右チャネルペアは、左入力チャネルおよび右入力チャネルを含み、前記複数の左右チャネルペアのうちの第２の左右チャネルペアは、左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネルを含み、
第１のバイノーラルフィルタリング、第１のサブバンド空間処理、および第１のクロストークシミュレーションを前記第１の左右チャネルペアに適用して、第１のクロストークシミュレートされた左チャネルおよび第１のクロストークシミュレートされた右チャネルを生成し、前記第１のバイノーラルフィルタリング、第１のサブバンド空間処理、および第１のクロストークシミュレーションは、連続して前記第１の左右チャネルペアに適用され、
第２のバイノーラルフィルタリング、第２のサブバンド空間処理、および第２のクロストークシミュレーション処理を前記第２の左右チャネルペアに適用して、第２のクロストークシミュレートされた左チャネルおよび第２のクロストークシミュレートされた右チャネルを生成し、前記第２のバイノーラルフィルタリングは、前記左周辺入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第１のバイノーラルフィルターを適用することと、前記右周辺入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第２のバイノーラルフィルターを適用することとを含み、前記第２のバイノーラルフィルタリング、第２のサブバンド空間処理、および第２のクロストークシミュレーションは、連続して前記第２の左右チャネルペアに適用され、
前記第１のクロストークシミュレートされた左チャネルと前記第２のクロストークシミュレートされた左チャネルとを結合することによって左出力チャネルを生成し、
前記第１のクロストークシミュレートされた右チャネルと前記第２のクロストークシミュレートされた右チャネルを結合することによって右出力チャネルを生成する
ようにさせるプログラムコードを格納する非一時的なコンピューター読取り可能媒体。
【請求項13】
前記第１のサブバンド空間処理は、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含み、前記第２のサブバンド空間処理は、前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むことを特徴とする請求項１２に記載のコンピューター読取り可能媒体。
【請求項14】
前記第２の左右チャネルペアにサブバンド空間処理を適用する前に、前記第２の左右チャネルペアに前記第２のバイノーラルフィルタリングを適用し、前記第２のサブバンド空間処理は、前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むようにプロセッサーにさせるプログラムコードをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のコンピューター読取り可能媒体。
【請求項15】
前記第２の左右チャネルペアにサブバンド空間処理を適用することに続いて、前記第２の左右チャネルペアに前記第２のバイノーラルフィルタリングを適用し、前記第２のサブバンド空間処理は、前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むようにプロセッサーにさせるプログラムコードをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のコンピューター読取り可能媒体。
【請求項16】
前記プロセッサーに、前記第１のバイノーラルフィルタリングを前記第１の左右チャネルペアに適用するようにさせるプログラムコードは、前記プロセッサーに、前記左入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第３のバイノーラルフィルターを適用し、
前記右入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第４のバイノーラルフィルターを適用する
ようにさせることを特徴とする請求項１２に記載のコンピューター読取り可能媒体。
【請求項17】
前記プログラムコードは、前記プロセッサーに、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のサブバンド空間処理を適用する前に、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のバイノーラルフィルタリングを適用し、前記第１のサブバンド空間処理は、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むようにさせることを特徴とする請求項１６に記載のコンピューター読取り可能媒体。
【請求項18】
前記プログラムコードは、前記プロセッサーに、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のサブバンド空間処理を適用することに続いて、および、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のクロストークシミュレーションを適用する前に、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のバイノーラルフィルタリングを適用し、前記第１のサブバンド空間処理は、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むようにさせることを特徴とする請求項１６に記載のコンピューター読取り可能媒体。
【請求項19】
前記プロセッサーに、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のクロストークシミュレーションを適用するようにさせる前記プログラムコードは、前記プロセッサーに、前記左入力チャネルまたは前記右入力チャネルのうちの少なくとも１つにフィルター、時間遅延、およびゲインを適用するようにさせるプログラムコードを含むことを特徴とする請求項１２に記載のコンピューター読取り可能媒体。
【請求項20】
前記プロセッサーに、前記第２の左右チャネルペアに前記第２のクロストークシミュレーションを適用するようにさせる前記プログラムコードは、前記プロセッサーに、前記左周辺入力チャネルまたは前記右周辺入力チャネルのうちの少なくとも１つにフィルター、時間遅延、およびゲインを適用するようにさせるプログラムコードを含むことを特徴とする請求項１２に記載のコンピューター読取り可能媒体。
【請求項21】
前記プログラムコードは、前記プロセッサーに、前記マルチチャネル入力オーディオ信号の中央入力チャネルにハイシェルフフィルターを適用して、左中央チャネルおよび右中央チャネルを生成し、
前記マルチチャネル入力オーディオ信号の低周波数入力チャネルにディバイダーを適用して、左低周波数チャネルおよび右低周波数チャネルを生成し、
前記第１のクロストークシミュレートされた左チャネルおよび前記第２のクロストークシミュレートされた左チャネルに前記左中央チャネルおよび前記左低周波数チャネルを結合して、前記左出力チャネルを生成し、
前記第１のクロストークシミュレートされた右チャネルおよび前記第２のクロストークシミュレートされた右チャネルに前記右中央チャネルおよび前記右低周波数チャネルを結合して、前記右出力チャネルを生成する
ようにさらにさせることを特徴とする請求項２０に記載のコンピューター読取り可能媒体。
【請求項22】
前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルを含む前記第２の左右チャネルペアは、サラウンドペア、または
リアサラウンドペア
のうちの１つであることを特徴とする請求項１２に記載のコンピューター読取り可能媒体。
【請求項23】
マルチチャネル入力オーディオ信号を処理するための方法であって、回路によって、複数の左右チャネルペアを含む前記マルチチャネル入力オーディオ信号を受信することであって、前記複数の左右チャネルペアのうちの第１の左右チャネルペアは、左入力チャネルおよび右入力チャネルを含み、前記複数の左右チャネルペアのうちの第２の左右チャネルペアは、左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネルを含む、ことと、
第１のバイノーラルフィルタリング、第１のサブバンド空間処理、および第１のクロストークシミュレーションを前記第１の左右チャネルペアに適用して、第１のクロストークシミュレートされた左チャネルおよび第１のクロストークシミュレートされた右チャネルを生成することであって、前記第１のバイノーラルフィルタリング、第１のサブバンド空間処理、および第１のクロストークシミュレーションは、連続して前記第１の左右チャネルペアに適用される、ことと、
第２のバイノーラルフィルタリング、第２のサブバンド空間処理、および第２のクロストークシミュレーションを前記第２の左右チャネルペアに適用して、第２のクロストークシミュレートされた左チャネルおよび第２のクロストークシミュレートされた右チャネルを生成することであって、前記第２のバイノーラルフィルタリングは、前記左周辺入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第１のバイノーラルフィルターを適用することと、前記右周辺入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第２のバイノーラルフィルターを適用することとを含み、前記第２のバイノーラルフィルタリング、第２のサブバンド空間処理、および第２のクロストークシミュレーションは、連続して前記第２の左右チャネルペアに適用される、ことと、
前記第１のクロストークシミュレートされた左チャネルと前記第２のクロストークシミュレートされた左チャネルとを結合することによって左出力チャネルを生成することと、
前記第１のクロストークシミュレートされた右チャネルと前記第２のクロストークシミュレートされた右チャネルを結合することによって右出力チャネルを生成することと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項24】
前記第１のサブバンド空間処理は、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含み、前記第２のサブバンド空間処理は、前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項25】
前記第２のバイノーラルフィルタリングは、前記第２の左右チャネルペアに前記第２のサブバンド空間処理を適用する前に、前記第２の左右チャネルペアに適用され、前記第２のサブバンド空間処理は、前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項26】
前記第２のバイノーラルフィルタリングは、前記第２の左右チャネルペアに前記第２のサブバンド空間処理を適用することに続いて、前記第２の左右チャネルペアに適用され、前記第２のサブバンド空間処理は、前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項27】
前記回路によって、前記左入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第３のバイノーラルフィルターを適用することと、
前記右入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する第４のバイノーラルフィルターを適用することと
によって、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のバイノーラルフィルタリングを適用することをさらに備えることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項28】
前記第１のバイノーラルフィルタリングは、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のサブバンド空間処理を適用する前に、前記第１の左右チャネルペアに適用され、前記第１のサブバンド空間処理は、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項29】
前記第１のバイノーラルフィルタリングは、前記第１の左右チャネルペアに前記第１のサブバンド空間処理を適用することに続いて、前記第１の左右チャネルペアに適用され、前記第１のサブバンド空間処理は、前記左入力チャネルおよび前記右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項30】
前記第１の左右チャネルペアに前記第１のクロストークシミュレーションを適用することは、前記左入力チャネルまたは前記右入力チャネルのうちの少なくとも１つにフィルター、時間遅延、およびゲインを適用することを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項31】
前記第２の左右チャネルペアに前記第２のクロストークシミュレーションを適用することは、前記左周辺入力チャネルまたは前記右周辺入力チャネルのうちの少なくとも１つにフィルター、時間遅延、およびゲインを適用することを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項32】
前記回路によって、前記マルチチャネル入力オーディオ信号の中央入力チャネルにハイシェルフフィルターを適用して、左中央チャネルおよび右中央チャネルを生成することと、
前記マルチチャネル入力オーディオ信号の低周波数入力チャネルにディバイダーを適用して、左低周波数チャネルおよび右低周波数チャネルを生成することと、
前記第１のクロストークシミュレートされた左チャネルおよび前記第２のクロストークシミュレートされた左チャネルに前記左中央チャネルおよび前記左低周波数チャネルを結合して、前記左出力チャネルを生成することと、
前記第１のクロストークシミュレートされた右チャネルおよび前記第２のクロストークシミュレートされた右チャネルに前記右中央チャネルおよび前記右低周波数チャネルを結合して、前記右出力チャネルを生成することと
をさらに備えることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項33】
前記左周辺入力チャネルおよび前記右周辺入力チャネルを含む前記第２の左右チャネルペアは、サラウンドペア、または
リアサラウンドペア
のうちの１つであることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の態様は、概して、オーディオ信号処理の分野に関し、より詳細には、空間強化マルチチャネルオーディオに関する。
【背景技術】
【0002】
サラウンド音声は、聴取者の周りに位置されたラウドスピーカーによる、複数のチャネルを含むオーディオ信号の音声再生をいう。例えば、５．１サラウンド音声は、フロントスピーカー、左スピーカーおよび右スピーカー、サブウーファー、ならびにリア（サラウンド）左スピーカーおよびリア右スピーカーに対して６チャネルを用いる。別の例では、７．１サラウンド音声は、５．１サラウンド音声構成のリア左スピーカーおよびリア右スピーカーを、４つの別個のスピーカー、たとえば、左サラウンドスピード、右サラウンドスピーカー、左リアサラウンドスピーカー、および右リアサラウンドスピーカーなどに分離することによって、８チャネルを用いる。マルチチャネルオーディオ信号のオーディオチャネルは、オーディオチャネルが出力されるスピーカーのロケーションに対応する角度位置に関連付けられることがある。ゆえに、マルチチャネルオーディオ信号は、オーディオ信号が、異なるロケーションにおけるスピーカーに出力されるとき、聴取者に、音場における空間感覚に気づくことを可能にする。しかしながら、空間感覚は、サラウンド音声に対するマルチチャネルオーディオ信号がステレオ（例えば、左および右）ラウドスピーカーまたはヘッドマウントスピーカーに出力されるとき、失われることがある。
【発明の概要】
【0003】
態様は、（例えば、サラウンド音声）マルチチャネル入力オーディオ信号を、左スピーカーおよび右スピーカーに対するステレオ出力信号に処理することと同時に、マルチチャネル入力オーディオ信号の音場の空間感覚を保存することまたは強化することに関する。とりわけ、処理は、オーディオ信号がサラウンド音声システム（例えば、５．１、７．１など）においてレンダリングされた場合に起こるのと同じ方向または類似した方向から生じることとして、オーディオ信号の各チャネルが気づかれるというリスニング体験に帰着する。
【0004】
いくつかの例示的な態様では、左入力チャネル、右入力チャネル、左周辺入力チャネル、および右周辺入力チャネルを含むマルチチャネル入力オーディオ信号が受信される。サブバンド空間処理は、左入力チャネル、右入力チャネル、左周辺入力チャネル、および右周辺入力チャネルにおいて行われて、空間強化チャネル（spatially enhanced channel）を作成する。サブバンド空間処理は、左入力チャネル、右入力チャネル、左周辺入力チャネル、および右周辺入力チャネルのミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することを含むことがある。クロストーク処理は、空間強化チャネルにおいて行われて、クロストーク処理された左チャネルおよび右クロストーク処理チャネルを作成する。左出力チャネルは、左クロストーク処理チャネル（left crosstalk processed channel）から生成され、右出力チャネルは、右クロストーク処理チャネル（right crosstalk processed channel）から生成される。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ある。
【0005】
左周辺チャネルおよび右周辺チャネルは、左サラウンド入力チャネルおよび右サラウンド入力チャネル、ならびに／または左サラウンドリア入力チャネルおよび右サラウンドリア入力チャネルを含むことがある。マルチチャネル入力オーディオ信号は、クロストーク処理の出力と結合されることがある中央チャネルおよび低周波数チャネルをさらに含むことがある。
【0006】
いくつかの態様では、サブバンド空間処理は、左チャネルおよび右チャネルの対応するペアの各々において行われる。例えば、サブバンド空間処理は、左入力チャネルおよび右入力チャネルのミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することと、左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネルのミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することと、左入力チャネル、右入力チャネル、左周辺入力チャネル、および右周辺入力チャネルのゲイン調整されたミッドサブバンド成分およびゲイン調整されたサイドサブバンド成分を左結合チャネルおよび右結合チャネルに結合することとによって行われることがある。クロストーク処理は、左結合チャネルおよび右結合チャネルにおいて行われて、出力チャネルを生成する。
【0007】
いくつかの態様では、サブバンド空間処理は、結合された左チャネルおよび右チャネルにおいて行われる。例えば、サブバンド空間処理は、左入力チャネルおよび左周辺入力チャネルを左結合チャネルへ結合することと、右入力チャネルおよび右周辺入力チャネルを右結合チャネルへ結合することと、左結合チャネルおよび右結合チャネルのミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整して、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルを作成することとを含むことがある。クロストーク処理は、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルにおいて行われて、出力チャネルを生成する。
【0008】
いくつかの態様では、バイノーラルフィルターは、入力チャネルの少なくとも一部分に適用される。例えば、バイノーラルフィルターは、周辺入力チャネルに適用されて、周辺入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する。いくつかの態様では、バイノーラルフィルターは、左入力チャネルまたは右入力チャネルを含む入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整するのに適しているどんな入力チャネルにも適用される。
【0009】
いくつかの態様は、マルチチャネル入力オーディオ信号を処理するためのシステムを含むことがある。システムは、複数の左右チャネルペア（left-right channel pair）を含むマルチチャネル入力オーディオ信号を受信し、複数の左右チャネルペアのうちの第１の左右チャネルペアは左入力チャネルおよび右入力チャネルを含み、複数の左右チャネルペアのうちの第２の左右チャネルペアは左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネルを含み、第１の左右チャネルペアに第１のクロストーク処理を適用して第１のクロストーク処理チャネルを生成し、第２の左右チャネルペアに第２のクロストーク処理を適用して第２のクロストーク処理チャネルを生成し、第１および第２のクロストーク処理チャネルから左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する、ように構成された回路を含む。
【0010】
いくつかの態様では、回路は、第１の左右チャネルペアに第１のサブバンド空間処理を適用し、第１のサブバンド空間処理は、左入力チャネルおよび右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含み、第２の左右チャネルペアに第２のサブバンド空間処理を適用し、第２のサブバンド空間処理は、左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含む、ようにさらに構成される。
【0011】
いくつかの態様は、プロセッサーによって実行されると、複数の左右チャネルペア（left-right channel pair）を含むマルチチャネル入力オーディオ信号を受信し、複数の左右チャネルペアのうちの第１の左右チャネルペアは左入力チャネルおよび右入力チャネルを含み、複数の左右チャネルペアのうちの第２の左右チャネルペアは左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネルを含み、第１の左右チャネルペアに第１のクロストーク処理を適用して第１のクロストーク処理チャネルを生成し、第２の左右チャネルペアに第２のクロストーク処理を適用して第２のクロストーク処理チャネルを生成し、第１および第２のクロストーク処理チャネルから左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する、ようにプロセッサーにさせるプログラムコンピューティングコードを格納する非一時的なコンピューター読取り可能媒体を含むことがある。
【0012】
いくつかの態様では、コンピューター読取り可能媒体は、第１の左右チャネルペアに第１のサブバンド空間処理を適用し、第１のサブバンド空間処理は、左入力チャネルおよび右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含み、第２の左右チャネルペアに第２のサブバンド空間処理を適用し、第２のサブバンド空間処理は、左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含む、ようにプロセッサーにさせるプログラムコードさらに含む。
【0013】
いくつかの態様は、マルチチャネル入力オーディオ信号を処理するための方法を含むことがある。方法は、回路によって、複数の左右チャネルペア（left-right channel pair）を含むマルチチャネル入力オーディオ信号を受信することと、複数の左右チャネルペアのうちの第１の左右チャネルペアは左入力チャネルおよび右入力チャネルを含み、複数の左右チャネルペアのうちの第２の左右チャネルペアは左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネルを含み、第１の左右チャネルペアに第１のクロストーク処理を適用して第１のクロストーク処理チャネルを生成することと、第２の左右チャネルペアに第２のクロストーク処理を適用して第２のクロストーク処理チャネルを生成することと、第１および第２のクロストーク処理チャネルから左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成することと、含むことがある。
【0014】
いくつかの態様では、方法は、回路によって、第１の左右チャネルペアに第１のサブバンド空間処理を適用することと、第１のサブバンド空間処理は、左入力チャネルおよび右入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含み、第２の左右チャネルペアに第２のサブバンド空間処理を適用することと、第２のサブバンド空間処理は、左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネルのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整すること含む、をさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】一態様に係るサラウンド音声ステレオオーディオ再生システムの例を例示する。
【図2】一態様に係るオーディオシステムの例を例示する。
【図3】一態様に係るサブバンド空間プロセッサーの例を例示する。
【図4】一態様に係るクロストークキャンセルプロセッサーの例を例示する。
【図6】一態様に係るオーディオシステムの例を例示する。
【図8】一態様に係るコンピューターシステムの例を例示する。
【図9】一態様に係るオーディオシステムの例を例示する。
【図10】一態様に係るオーディオシステムの例を例示する。
【図12】一態様に係るクロストークシミュレーションプロセッサーの例を例示する。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本明細書に説明される特徴および利点はすべてを含まず、特に、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の観点から当業者に明らかになるだろう。さらにその上、本明細書に用いられる用語は、おもに読みやすさおよび教育目的のために選択され、発明の主題の境界を明示するまたは発明の主題を制限するために選択されていないことが気づかれるべきである。
【0017】
図面（ＦＩＧ．）および後に続く説明は、例示のみのための好ましい態様に関係する。後に続く議論から、本明細書に開示される構造および方法の代替態様は、本発明の原理から逸脱することなく用いられることがある実行可能な代替として直ちに認められるだろうということに気づかれるべきである。
【0018】
ただちに参照は本発明（複数可）のいくつかの態様に対して詳細になされ、例が添付の図面に例示されている。実際に使用できるときはいつでも、同一のまたは同様な参照符号は、図面において用いられることがあり、同一のまたは同様な機能を示すことがあることに気づかれるべきである。図面は例示のみの目的のために態様を描いている。当業者は、本明細書に例示される構造および方法の代替態様が、本明細書に説明される原理から逸脱することなく用いられることがあることを後に続く説明から直ちに認めるだろう。
【0019】
例示的なサラウンド音声ステレオおよび例示的なオーディオシステム
本明細書に述べられるオーディオシステムは、ステレオ（例えば、左および右）スピーカーに出力するためのマルチチャネルサラウンド音声オーディオ信号のクロストーク処理および空間エンハンスメント（spatial enhancement）を提供する。信号処理は、マルチチャネルサラウンド音声オーディオ信号にてエンコードされた音場の空間感覚の保存または強化に帰着する。とりわけ、マルチスピーカーサラウンド音声システムを用いて達成される空間感覚は、ステレオラウドスピーカーを用いて達成される。
本明細書に述べられるオーディオシステムは、ステレオ（例えば、左および右）スピーカーに出力するためのマルチチャネルサラウンド音声オーディオ信号のクロストーク処理および空間エンハンスメント（spatial enhancement）を提供する。信号処理は、マルチチャネルサラウンド音声オーディオ信号にてエンコードされた音場の空間感覚の保存または強化に帰着する。とりわけ、マルチスピーカーサラウンド音声システムを用いて達成される空間感覚は、ステレオラウドスピーカーを用いて達成される。
【0020】
図１は、一態様に係るサラウンド音声ステレオオーディオ再生システム１００の例を例示する。本システム１００は、聴取者１４０にオーディオ信号再生を提供する７．１サラウンド音声システムの例である。システム１００は、左スピーカー１１０Ｌ、右スピーカー１１０Ｒ、中央スピーカー１１５、サブウーファー１２５、左サラウンドスピーカー１２０Ｌ、右サラウンドスピーカー１２０Ｒ、左サラウンドリアスピーカー１３０Ｌ、および右サラウンドスピーカー１３０Ｒを含む。中央スピーカー１１５およびサブウーファー１２５は、前方軸（forward axis）を０°に定義される、聴取者１４０の前に位置されることがある。左スピーカー１１０Ｌは、前方軸に関して－２０°から－３０°までの間の角度に位置されることがあり、右スピーカー１１０Ｒは、前方軸に関して２０°から３０°までの間の角度に位置されることがある。左サラウンドスピーカー１２０Ｌは、前方軸に関して－９０°から－１１０°までの間の角度に位置されることがあり、右サラウンドスピーカー１２０Ｒは、前方軸に関して９０°から１１０°までの間の角度に位置されることがある。左サラウンドリアスピーカー１３０Ｌは、前方軸に関して－１３５°から－１５０°までの間の角度に位置されることがあり、右サラウンドスピーカー１３０Ｒは、前方軸に関して１３５°から１５０°までの間の角度に位置されることがある。システム１００は、スピーカー１１０、１１５、１２０、１３０、およびサブウーファー１２５の各々に対するチャネルを含むオーディオ信号を受信するように構成されることがある。複数のスピーカーおよびそれらの位置的な配置は、聴取者１４０によって気づかれることが可能である音場の空間感覚を提供する。以下により詳細に述べられている、オーディオシステムは、サラウンド音声システム１００に対するマルチチャネル入力オーディオ信号を、マルチチャネルオーディオ信号を用いてサラウンド音声システム１００によって生成される音場における空間感覚を再生するまたはシミュレートする、左スピーカーおよび右スピーカー（例えば、スピーカー１１０Ｌおよび１１０Ｒ）に対する強化されたステレオ信号へ処理するように構成されることがある。
【0021】
図２は、一態様に係るオーディオシステム２００の例を例示する。オーディオシステム２００は、左入力チャネル２０１Ａ、右入力チャネル２１０Ｂ、中央入力チャネル２１０Ｃ、低周波数入力チャネル２１０Ｄ、左サラウンド入力チャネル２１０Ｅ、右サラウンド入力チャネル２１０Ｆ、左サラウンドリア入力チャネル２１０Ｇ、および右サラウンドリア入力チャネル２１０Ｈを含む入力オーディオ信号を受信する。
【0022】
チャネル２１０Ｅ、２１０Ｆ、２１０Ｇ、２１０Ｈは、サラウンドスピーカーに対する周辺チャネルの例である。周辺チャネルは、左入力チャネルおよび右入力チャネル以外のチャネルを含むことがある。周辺チャネルは、チャネルペア、たとえば、左右ペア、または前後ペア、または他のペア配置などを含むことがある。例えば、入力オーディオ信号がサラウンド音声ステレオオーディオ再生システム１００によって出力されると、左サラウンドスピーカー１２０Ｌは左サラウンド入力チャネル２１０Ｅを受信し、右サラウンドスピーカー１２０Ｒは右サラウンド入力チャネル２１０Ｆを受信し、左サラウンドリアスピーカー１３０Ｌは左サラウンドリアス入力チャネル２１０Ｇを受信し、右サラウンドリアスピーカー１３０Ｒは右サラウンドリアス入力チャネル２１０Ｈを受信する。いくつかの態様では、入力オーディオ信号は、より少ないまたはより多くの周辺チャネルを有する。例えば、５．１サラウンド音声システムに対するオーディオ入力信号は、２つの周辺チャネルのみ、たとえば、左サラウンドスピーカーおよび右サラウンドスピーカーに出力されることがある左サラウンド入力チャネルおよび右サラウンド入力チャネルなどを含むことがある。同様に、左スピーカー１１０Ｌは左入力チャネル２１０Ａを受信することがあり、右スピーカー１１０Ｒは右入力チャネル２１０Ｂを受信することがあり、中央スピーカー１１５は中央入力チャネル２１０Ｃを受信することがあり、サブウーファー１２５は低周波数入力チャネル２１０Ｄを受信することがある。入力オーディオ信号は、サラウンド音声ステレオオーディオ再生システム１００によって出力されるときの音場の空間感覚を提供する。
【0023】
オーディオシステム２００は、入力オーディオ信号を受信し、左出力チャネル２９０Ｌおよび右出力チャネル２９０Ｒを含む出力信号を生成する。オーディオシステム２００は、入力オーディオ信号の入力チャネルを結合することがあり、さらに、たとえば、サブバンド空間処理およびクロストークキャンセルなどのエンハンスメント（enhancement）を提供して、出力オーディオ信号を生成することがある。左出力チャネル２９０Ｌは、左スピーカーに提供されることがあり、右出力チャネル２９０Ｒは、右スピーカーに出力されることがある。出力オーディオ信号は、複数（例えば、周辺）のスピーカーを含むサラウンド音声システムを用いて入力オーディオ信号を出力することによって典型的に達成される、左スピーカーおよび右スピーカー（例えば、左スピーカー１１０Ｌおよび右スピーカー１１０Ｒ）を用いる音場の空間感覚を提供する。
【0024】
オーディオシステム２００は、ゲイン２１５Ａ、２１５Ｂ、２１５Ｃ、２１５Ｄ、２１５Ｅ、２１５Ｆ、２１５Ｇ、２１５Ｈ、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ、ハイシェルフフィルター２２０、ディバイダー２４０、バイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄ、左チャネルコンバイナー２６０Ａ、右チャネルコンバイナー２６０Ｂ、クロストークキャンセルプロセッサー２７０、左チャネルコンバイナー２６０Ｃ、右チャネルコンバイナー２６０Ｄ、および出力ゲイン２８０を含む。
【0025】
ゲイン２１５Ａないし２１５Ｈの各々は、それぞれ、入力チャネル２１０Ａないし２１０Ｈを受信することがあり、入力チャネル２１０Ａないし２１０Ｈにゲインを適用することがある。ゲイン２１５Ａないし２１５Ｈは、入力チャネルのゲインを互いに関して調整するために異なることがある、または同一であり得る。いくつかの態様では、正のゲインが左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネル２１０Ｅ、２１０Ｆ、２１０Ｇ、２１０Ｈに適用され、負のゲインが中央チャネル２１０Ｃに適用される。例えば、ゲイン２１５Ａは０ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン２１５Ｂは０ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン２１５Ｃは－３ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン２１５Ｄは０ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン２１５Ｅは３ｄＢのゲインを適用してよく、ゲイン２１５Ｆは３ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン２１５Ｇは３ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン２１５Ｈは３ｄＢのゲインを適用することがある。
【0026】
ゲイン２１５Ａおよびゲイン２１５Ｂは、サブバンド空間プロセッサー２３０に結合される。同様に、ゲイン２１５Ｅおよび２１５Ｆは、サブバンド空間プロセッサー２３０Ｂに結合され、ゲイン２１５Ｇおよび２１５Ｈは、サブバンド空間プロセッサー２３０Ｃに結合される。サブバンド空間プロセッサー２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃは、各々、対応する左チャネルおよび右チャネルのペアに対してサブバンド空間処理を適用する。
【0027】
各サブバンド空間プロセッサー２３０は、左入力チャネルおよび右入力チャネルのミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することによって、左入力チャネルおよび右入力チャネルにおいてサブバンド空間処理を行って、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルを生成する。サブバンド空間プロセッサー２３０Ａは、左入力チャネルおよび右入力チャネルにおいてサブバンド空間処理を行うと同時に、他のサブバンド空間プロセッサー２３０Ｂおよび２３０Ｃは、各々、対応する左周辺チャネルおよび右周辺チャネルに対してサブバンド空間処理を行う。入力オーディオ信号における周辺チャネルの数に応じて、オーディオシステム２００は、より多いまたはより少ないサブバンド空間プロセッサーを含むことがある。いくつかの態様では、左／右の対をなすものの片方を有さないチャネル（たとえば、中央入力チャネル２１０Ｃ、低周波数入力チャネル２１０Ｄ、またはたとえばリア中央、オーバーヘッド中央などの他のタイプのチャネルなど）は、ＳＢＳ処理をバイパスすることが可能である。
【0028】
サブバンド空間プロセッサー２３０Ｂは、バイノーラルフィルター２５０Ａおよび２５０Ｂに結合される。サブバンド空間プロセッサー２３０Ｂは、左空間強化チャネルをバイノーラルフィルター２５０Ａに提供し、右空間強化チャネルをバイノーラルフィルター２５０Ｂに提供する。同様に、サブバンド空間プロセッサー２３０Ｃは、バイノーラルフィルター２５０Ｃおよび２５０Ｄに結合される。サブバンド空間プロセッサー２３０Ｃは、左空間強化チャネルをバイノーラルフィルター２５０Ｃに提供し、右空間強化チャネルをバイノーラルフィルター２５０Ｄに提供する。サブバンド空間プロセッサー２３０に関する追加の詳細は、図３に示され、以下に述べられる。
【0029】
バイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄの各々は、聴取者が入力チャネルの音に気づくべきであるターゲットソースロケーション（target source location）を記述する頭部伝達関数（ＨＲＴＦ：Head-Related Transfer Function）を適用する。各バイノーラルフィルターは、入力チャネルを受信し、入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整するＨＲＴＦを適用することによって左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。角度位置は、図１に示されている聴取者１４０に関してＸ－Ｙ「方位角」平面において定義される角度を含むことがあり、さらに、たとえば、アンビソニックス信号、または聴取者１４０に関してＸ－Ｙ平面より上または下にレンダリングされることを意図した信号を含むチャネルベースのフォーマットなど、Ｚ軸において定義される角度を含むことがある。例えば、バイノーラルフィルター２５０Ａは、左サラウンド入力チャネル２１０Ｅが左サラウンドスピーカー１２０Ｌの前方軸に関して－９０°から－１１０°までの間の角度（Ｘ－Ｙ平面において定義される）に関連付けられることに基づいて、フィルターを適用するように構成されることがある。バイノーラルフィルター２５０Ｂは、右サラウンド入力チャネル２１０Ｆが右サラウンドスピーカー１２０Ｌの前方軸に関して９０°から１１０°までの間の角度に関連付けられることに基づいて、フィルターを適用するように構成されることがある。バイノーラルフィルター２５０Ｃは、左サラウンドリア入力チャネル２１０Ｇが左サラウンドリアスピーカー１３０Ｌの前方軸に関して－１３５°から－１５０°までの間の角度に関連付けられることに基づいて、フィルターを適用するように構成されることがある。バイノーラルフィルター２５０Ｄは、右サラウンドリア入力チャネル２１０Ｈがリアスピーカー１３０Ｒの前方軸に関して１３５°から１５０°までの間の角度に関連付けられることに基づいて、フィルターを適用するように構成されることがある。いくつかの態様では、バイノーラル処理は、インターチャネルのスペクトルの均一性（uniformity）を保存するために完全にバイパスされることがある。バイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄのうちの１つまたは複数は、オーディオシステム２００から省略されることがある。しかしながら、バイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄは、空間に関するイメージングを強化するのに用いられることがある。いくつかの態様では、バイノーラルフィルタリングは、周辺入力チャネル以外のチャネルに適用されることがある。例えば、バイノーラルフィルターは、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａから出力される左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルの各々に適用されて、異なる左出力スピーカーのロケーションおよび右出力スピーカーのロケーションに対して調整することがある。別の例では、入力オーディオ信号が他のスピーカーのロケーション（オーバーヘッド、リア中央など）に関連付けられたチャネルを含むならば、バイノーラル処理は、他の入力チャネルに適用されることがある。その意味で、バイノーラル処理は、左入力チャネル２１０Ａ、右入力チャネル２１０Ｂ、中央入力チャネル２１０Ｃ、または低周波数入力チャネル２１０Ｄのうちの１つまたは複数に適用されることがある。いくつかの態様では、ＨＲＴＦは適用されず、バイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄのうちの１つまたは複数は、システム２００からバイパスされるまたは省略されることがある。
【0030】
バイノーラルフィルターの例は、式１によって定義されることがある。
【0031】
【数1】
【0032】
ただし、ＳOおよびＳiは、それぞれ、出力信号および入力信号である。引数θはＳOおよびＳiにおける各チャネルの角度をエンコードする。値ｚは、任意の複素数であり、我々の解が、周波数をエンコードする関数である。それゆえ、Ｈ（θ，ｚ）は、角度θとｚとの両方の関数であり、伝達関数、それ自体ｚの関数を返しており、おそらく人体計測学的データベース（anthropometric database）から導出される伝達関数の集合の中から選択されるまたは補間されることがある。今述べた表記では、角度θ、Ｓも同様に、およびｚの関数としてのＨ（θ）は、マルチチャネル処理が望まれるならば、ベクトルに対して評価することがある。今述べた場合にて、Ｓ（ｚ）、およびＨ（θ，ｚ）における各係数は、異なるチャネルに対応すると同時に、θにおける各係数は、各チャネルに対して角度に関連する。
【0033】
いくつかの態様では、入力オーディオ信号は、音場のスピーカー独立（speaker-independent）の表現を定義するアンビソニックスオーディオ信号である。アンビソニックスオーディオ信号は、サラウンド音声システムに対するマルチチャネルオーディオ信号にデコードされることがある。チャネルは、聴取者より上または下にあるロケーションを含む、種々のロケーションにおけるスピーカーのロケーションに関連付けられることがある。バイノーラルフィルターは、アンビソニックスオーディオ信号の各デコードされた入力チャネルに適用して、デコードされた入力オーディオチャネルの関連位置に対して調整することがある。
【0034】
いくつかの態様では、バイノーラルフィルタリングは、サブバンド空間処理の前に行われる。例えば、バイノーラルフィルターは、チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整するのに適している１つまたは複数の入力チャネルに適用されることがある。各左右入力チャネルペアに対して、バイノーラルフィルターの左出力チャネルは結合されることがあり、バイノーラルフィルターの右出力チャネルは結合されることがあり、サブバンド空間処理は、結合した左チャネルおよび右チャネルに適用されることがある。いくつかの態様では、バイノーラルフィルターは、中央入力チャネル２１０Ｃまたは低周波数入力チャネル２１０Ｄに適用される。いくつかの態様では、バイノーラルフィルターは、低周波数入力チャネル２１０Ｄを除く各入力チャネルに適用される。
【0035】
左チャネルコンバイナー２６０Ａは、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａ、およびバイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄに結合される。左チャネルコンバイナー２６０Ａは、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａ、およびバイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄの左出力チャネルを受信し、これらのチャネルを左結合チャネルに結合する。さらに、右チャネルコンバイナー２６０Ｂは、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａ、およびバイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄに結合される。右チャネルコンバイナー２６０Ｂは、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａ、およびバイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄの右出力チャネルを受信し、これらのチャネルを右結合チャネルに結合する。
【0036】
クロストークキャンセルプロセッサー２７０は、左入力チャネルおよび右入力チャネルを受信し、クロストークキャンセルを行って、左および右のクロストークキャンセルされたチャネルを生成する。クロストークキャンセルプロセッサーは、左チャネルコンバイナー２６０Ａに結合されて左結合チャネルを受信し、右チャネルコンバイナー２６０Ｂに結合されて右結合チャネルを受信する。ここで、クロストークキャンセルプロセッサー２７０によって処理される左結合チャネルおよび右結合チャネルは、ミックスダウンされた左および右の対をなすものの片方の入力チャネルを表す。クロストークキャンセルプロセッサー２７０に関する追加の詳細は、図４に示され、以下に述べられる。
【0037】
ハイシェルフフィルター２２０は、中央入力チャネル２１０Ｃを受信し、高周波数シェルビングフィルターまたはピーキングフィルターを適用する。ハイシェルフフィルター２２０は、中央入力チャネル２１０Ｃに「ボイスリフト（voice-lift）」を提供する。いくつかの態様では、ハイシェルフフィルター２２０は、バイパスされる、またはオーディオシステム２００から省略される。ハイシェルフフィルター２２０は、コーナー周波数より上の周波数を減衰させるまたは増幅させることがある。ハイシェルフフィルター２２０は、左チャネルコンバイナー２６０Ｃおよび右チャネルコンバイナー２６０Ｄに結合される。いくつかの態様では、ハイシェルフフィルター２２０は、７５０Ｈｚのコーナー周波数、＋３ｄＢの利得、および０．８Ｑファクターによって定義される。ハイシェルフフィルター２２０は、たとえば中央入力チャネルを２つの別個の左中央チャネルおよび右中央チャネルに分離することによってなど、左中央チャネルおよび右中央チャネルを出力として生成する。
【0038】
ディバイダー２４０は、低周波数入力チャネル２１０Ｄを受信し、低周波数入力チャネル２１０Ｄを左低周波数チャネルおよび右低周波数チャネルに分離する。ディバイダー２４０は、左チャネルコンバイナー２６０Ｃおよび右チャネルコンバイナー２６０Ｄに結合され、左低周波数チャネルを左チャネルコンバイナー２６０Ｃに、右低周波数チャネルを右チャネルコンバイナー２６０Ｄに提供する。
【0039】
左チャネルコンバイナー２６０Ｃは、クロストークキャンセルプロセッサー２７０、ハイシェルフフィルター２２０、およびディバイダー２４０に結合される。左チャネルコンバイナー２６０Ｃは、クロストークキャンセルプロセッサー２７０から左クロストークチャネルを、ハイシェルフフィルター２２０から左中央チャネルを、ディバイダー２４０から左低周波数チャネルを受信し、これらのチャネルを左出力チャネルに結合する。
【0040】
右チャネルコンバイナー２６０Ｄは、クロストークキャンセルプロセッサー２７０、ハイシェルフフィルター２２０、およびディバイダー２４０に結合される。右チャネルコンバイナー２６０Ｄは、クロストークキャンセルプロセッサー２７０から右クロストークチャネルを、ハイシェルフフィルター２２０から右出力チャネルを、ディバイダー２４０から右低周波数チャネルを受信し、これらのチャネルを右出力チャネルに結合する。
【0041】
いくつかの態様では、ハイシェルフフィルター２２０からの左中央チャネルおよびディバイダー２４０からの左低周波数チャネルは、左チャネルコンバイナー２６０Ａによって、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａからの左空間強化チャネルおよびバイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄの左出力チャネルと結合されて左結合チャネルを生成する。同様に、ハイシェルフフィルター２２０からの右出力チャネルおよびディバイダー２４０からの右低周波数チャネルは、右チャネルコンバイナー２６０Ｂによって、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａからの右空間強化チャネルおよびバイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄの右出力チャネルと結合されて右結合チャネルを生成する。左結合チャネルおよび右結合チャネルは、クロストークキャンセルプロセッサー２７０に入力される。ここで、中央および低周波数チャネルは、クロストークキャンセル演算を受ける。左チャネルコンバイナー２６０Ｃおよび右チャネルコンバイナー２６０Ｄは省略されることがある。いくつかの態様では、中央または低周波数チャネルのうちの１つが、クロストークキャンセル演算を受ける。
【0042】
出力ゲイン２８０は、左チャネルコンバイナー２６０Ｃおよび右チャネルコンバイナー２６０Ｄに結合される。出力ゲイン２８０は、左チャネルコンバイナー２６０Ｃからの左出力チャネルにゲインを適用し、右チャネルコンバイナー２６０Ｄからの右出力チャネルにゲインを適用する。出力ゲイン２８０は、左出力チャネルおよび右出力チャネルに同じゲインを適用することがある、または異なるゲインを適用することがある。出力ゲイン２８０は、オーディオシステム２００の出力信号のチャネルを表す左出力チャネル２９０Ｌおよび右出力チャネル２９０Ｒを出力する。
【0043】
例示的なサブバンド空間プロセッサー
図３は、一態様に係るサブバンド空間プロセッサー２３０の例を例示する。サブバンド空間プロセッサー２３０は、オーディオシステム２００のサブバンド空間プロセッサー２３０Ａ、２３０Ｂ、または２３０Ｃの例である。サブバンド空間プロセッサー２３０は、空間周波数帯域ディバイダー３４０、空間周波数帯域プロセッサー３４５、および空間周波数帯域コンバイナー３５０を含む。空間周波数帯域ディバイダー３４０は、空間周波数帯域プロセッサー３４５に結合され、空間周波数帯域プロセッサー３４５は、空間周波数帯域コンバイナー３５０に結合される。
図３は、一態様に係るサブバンド空間プロセッサー２３０の例を例示する。サブバンド空間プロセッサー２３０は、オーディオシステム２００のサブバンド空間プロセッサー２３０Ａ、２３０Ｂ、または２３０Ｃの例である。サブバンド空間プロセッサー２３０は、空間周波数帯域ディバイダー３４０、空間周波数帯域プロセッサー３４５、および空間周波数帯域コンバイナー３５０を含む。空間周波数帯域ディバイダー３４０は、空間周波数帯域プロセッサー３４５に結合され、空間周波数帯域プロセッサー３４５は、空間周波数帯域コンバイナー３５０に結合される。
【0044】
空間周波数帯域ディバイダー３４０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Ｘmおよび非空間成分Ｘsに変換するＬ／Ｒ－Ｍ／Ｓコンバーター３１２を含む。空間成分Ｘsは、左入力チャネルＸLおよび右入力チャネルＸRを減算することによって生成されることがある。非空間成分Ｘmは、左入力チャネルＸLおよび右入力チャネルＸRを加算することによって生成されることがある。
【0045】
空間周波数帯域プロセッサー３４５は、非空間成分Ｘmを受信し、サブバンドフィルター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。さらに、空間周波数帯域プロセッサー３４５は、空間サブバンド成分Ｘsを受信し、サブバンドフィルター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。サブバンドフィルターは、ピークフィルター、ノッチフィルター、ローパスフィルター、ハイパスフィルター、ローシェルフフィルター、ハイシェルフフィルター、バンドパスフィルター、バンドストップフィルター、および／またはオールパスフィルターのうちの種々の組合せを含むことが可能である。
【0046】
いくつかの態様では、空間周波数帯域プロセッサー３４５は、非空間成分Ｘmのｎ個の周波数サブバンドの各々に対するサブバンドフィルターと、空間成分Ｘsのｎ個の周波数サブバンドの各々に対するサブバンドフィルターとを含む。ｎ＝４個のサブバンドの場合、たとえば、空間周波数帯域プロセッサー３４５は、サブバンド（１）に対するミッド等化（ＥＱ）フィルター３６２（１）と、サブバンド（２）に対するミッドＥＱフィルター３６２（２）と、サブバンド（３）に対するミッドＥＱフィルター３６２（３）と、サブバンド（４）に対するミッドＥＱフィルター３６２（４）とを含む非空間成分Ｘmに対する一連のサブバンドフィルターを含む。各ミッドＥＱフィルター３６２は、非空間成分Ｘmの周波数サブバンド部分にフィルターを適用し、強化された非空間成分Ｅmを生成する。
【0047】
空間周波数帯域プロセッサー３４５は、サブバンド（１）に対するサイド等化（ＥＱ）フィルター３６４（１）と、サブバンド（２）に対するサイドＥＱフィルター３６４（２）と、サブバンド（３）に対するサイドＥＱフィルター３６４（３）と、サブバンド（４）に対するサイドＥＱフィルター３６４（４）とを含む空間成分Ｘsの周波数サブバンドに対する一連のサブバンドフィルターをさらに含む。各サイドＥＱフィルター３６４は、空間成分Ｘsの周波数サブバンド部分にフィルターを適用して、強化された空間成分Ｅsを生成する。
【0048】
非空間成分Ｘmおよび空間成分Ｘsのｎ個の周波数サブバンドの各々は、周波数のある範囲に対応し得る。例えば、周波数サブバンド（１）は、０から３００Ｈｚに対応し得、周波数サブバンド（２）は、３００から５１０Ｈｚに対応し得、周波数サブバンド（３）は、５１０から２７００Ｈｚに対応し得、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得る。いくつかの態様では、ｎ個の周波数サブバンドは、臨界帯域の統合されたセットである。臨界帯域は、多種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用いて決定されることがある。２４個のバーク尺度臨界帯域にわたるミッド成分からサイド成分の長期平均エネルギー比が、これらのサンプルから決定される。次に、同様の長期平均比率を有する連続した周波数バンドがグループ化されて、臨界帯域の組を形成する。周波数サブバンドの範囲、ならびに周波数サブバンドの数は、調整可能であり得る。
【0049】
いくつかの態様では、ミッドＥＱフィルター３６２またはサイドＥＱフィルター３６４は、式２によって定義される伝達関数を有するバイカッドフィルターを含むことがある。
【0050】
【数2】
【0051】
ただし、ｚは複素変数である。フィルターは、式３によって定義されているダイレクトフォームＩトポロジー（direct form I topology）を用いて実装されることがある。
【0052】
【数3】
【0053】
ただし、Ｘは入力ベクトル、Ｙは出力である。他のトポロジーは、最大ワード長および飽和挙動（saturation behavior）に応じて、あるプロセッサーに対して利点を有することがある。
【0054】
次に、バイカッドは、実数値の入力および出力を有するどんな２次フィルターでも実装するのに用いることが可能である。離散時間フィルターを設計するために、連続時間フィルターが設計され、双一次変換を介して離散時間に変換される。その上さらに、中央周波数および帯域幅におけるいかなる結果のシフトに対しても補償は、周波数ウォーピング（frequency warping）を用いて達成されることがある。
【0055】
例えば、ピーキングフィルターは、式４によって定義されるＳ平面伝達関数を含むことがある。
【0056】
【数4】
【0057】
ただし、ｓは複素変数であり、Ａはピークの振幅であり、Ｑはフィルター「品質」（
【0058】
【数5】
【0059】
としてカノニカルに導出される）である。デジタルフィルター係数は、
【0060】
【数6】
【0061】
ただし、ω0は、ラジアンにおけるフィルターの中央周波数であり、
【0062】
【数7】
【0063】
である。
【0064】
空間周波数帯域コンバイナー３５０は、ミッド成分およびサイド成分を受信し、それらの成分の各々にゲインを適用し、ミッド成分およびサイド成分を左チャネルおよび右チャネルに変換する。例えば、空間周波数帯域コンバイナー３５０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を左空間強化チャネルＥLおよび右空間強化チャネルＥRに変換する前にグローバルなミッドゲインおよびサイドゲインを行う。
【0065】
より具体的には、空間周波数帯域コンバイナー３５０は、グローバルミッドゲイン３２２と、グローバルサイドゲイン３２４と、グローバルミッドゲイン３２２およびグローバルサイドゲイン３２４に結合されたＭ／Ｓ－Ｌ／Ｒコンバーター３２６とを含む。グローバルミッドゲイン３２２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３２４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－Ｌ／Ｒコンバーター３２６は、グローバルミッドゲイン３２２から強化された非空間成分Ｅmを、グローバルサイドゲイン３２４から強化された空間成分Ｅsを受信し、これらの入力を左空間強化チャネルＥLおよび右空間強化チャネルＥRに変換する。
【0066】
例示的なクロストークキャンセルプロセッサー
図４は、１つの例示的な態様に係るクロストークキャンセルプロセッサー２７０を例示する。クロストークキャンセルプロセッサー２７０は、左チャネルコンバイナー２６０Ａからの入力として左チャネル（例えば、左空間強化チャネルＥL）を、右チャネルコンバイナー２６０Ｂからの入力として右チャネル（例えば、右空間強化チャネルＥR）を受信し、チャネルの左および右チャネルにおいてクロストークキャンセルを行って、左出力チャネルＯLおよび右出力チャネルＯRを生成する。
図４は、１つの例示的な態様に係るクロストークキャンセルプロセッサー２７０を例示する。クロストークキャンセルプロセッサー２７０は、左チャネルコンバイナー２６０Ａからの入力として左チャネル（例えば、左空間強化チャネルＥL）を、右チャネルコンバイナー２６０Ｂからの入力として右チャネル（例えば、右空間強化チャネルＥR）を受信し、チャネルの左および右チャネルにおいてクロストークキャンセルを行って、左出力チャネルＯLおよび右出力チャネルＯRを生成する。
【0067】
クロストークキャンセルプロセッサー２７０は、帯域内外ディバイダー４１０と、インバーター４２０および４２２と、コントララテラルエスティメーター（contralateral estimator）４３０および４４０と、コンバイナー４５０および４５２と、帯域内外コンバイナー４６０とを含む。今述べたコンポーネントは、ともに動作して入力チャネルＴL、ＴRを帯域内成分および帯域外成分に区分し、帯域内成分に対してクロストークキャンセルを行って出力チャネルＯL、ＯRを生成する。
【0068】
入力オーディオ信号Ｅを異なる周波数帯域成分に区分することによって、および、選択的な成分（たとえば、帯域内成分）においてクロストークキャンセルを行うことによって、クロストークキャンセルは、他の周波数帯域における減損を防ぐかぎり、特定の周波数帯域に対して行われることが可能である。クロストークキャンセルが、入力オーディオ信号Ｅを異なる周波数帯域に区分せずに行われるならば、上記クロストークキャンセルの後のオーディオ信号は、低周波数（例えば３５０Ｈｚより下）、高周波数（例えば１２０００Ｈｚより上）、または両方の、非空間成分および空間成分において著しい減衰または増幅を示すことがある。大多数の影響のある空間キュー（spatial cues）がある帯域内（たとえば、２５０Ｈｚから１４０００Ｈｚの間）に対してクロストークキャンセルを選択的に行うことによって、特に非空間成分内において、ミックスにおけるスペクトルにわたってバランスのとれた全体的なエネルギーは、保持されることが可能である。
【0069】
帯域内外ディバイダー４１０は、入力チャネルＥL、ＥRを、それぞれ、帯域内チャネルＥL,In、ＥR,Inおよび帯域外チャネルＥL,Out、ＥR,Outに分離する。特に、帯域内外ディバイダー４１０は、左強化補償チャネルＥLを左帯域内チャネルＥL,Inおよび左帯域外チャネルＥL,Outに区分する。同様に、帯域内外ディバイダー４１０は、右強化補償チャネルＥRを右帯域内チャネルＥR,Inおよび右帯域外チャネルＥR,Outに分離する。各帯域内チャネルは、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一部分を含み込むことがある。周波数帯域の範囲は、例えば、スピーカーパラメーターに従って調整可能であり得る。
【0070】
インバーター４２０およびコントララテラルエスティメーター４３０は、ともに動作して、左帯域内チャネルＥL,Inのためにコントララテラル音成分（contralateral sound component）に対して補償する左コントララテラルキャンセル成分（contralateral cancellation component）ＳLを生成する。同様に、インバーター４２２およびコントララテラルエスティメーター４４０は、ともに動作して、右帯域内チャネルＥR,Inのためにコントララテラル音成分に対して補償する右コントララテラルキャンセル成分ＳRを生成する。
【0071】
１つの手法では、インバーター４２０は、帯域内チャネルＥL,Inを受信し、受信された帯域内チャネルＥL,Inの極性を反転して、反転された帯域内チャネルＥL,In’を生成する。コントララテラルエスティメーター４３０は、反転された帯域内チャネルＥL,In’を受信し、フィルタリングを通してコントララテラル音成分に対応する反転された帯域内チャネルＥL,In’の一部分を抽出する。フィルタリングが、反転された帯域内チャネルＥL,In’に対して行われるので、コントララテラルエスティメーター４３０によって抽出された一部分は、コントララテラル音成分に起因する帯域内チャネルＥL,Inの一部分の反転になる。したがって、コントララテラルエスティメーター４３０によって抽出された一部分は、左コントララテラルキャンセル成分SＬになり、対をなすものの片方の帯域内チャネルＥR,Inに加算されて、帯域内チャネルＥL,Inのためにコントララテラル音成分を減らすことが可能である。いくつかの態様では、インバーター４２０およびコントララテラルエスティメーター４３０は異なるシーケンスにおいて実装される。
【0072】
インバーター４２２およびコントララテラルエスティメーター４４０は、帯域内チャネルＥR,Inに関して同様の動作を行って、右コントララテラルキャンセル成分ＳRを生成する。それゆえ、詳細な説明は、簡潔さのために本明細書にて省略される。
【0073】
１つの例示的な実装では、コントララテラルエスティメーター４３０は、フィルター４３２、アンプ４３４、およびディレイユニット４３６を含む。フィルター４３２は、反転された入力チャネルＥL,In’を受信し、フィルタリングを通してコントララテラル音成分に対応する反転された帯域内チャネルＥL,In’の一部分を抽出する。例示的なフィルターの実装は、５０００Ｈｚと１００００Ｈｚとの間にて選択される中央周波数と、０．５と１．０との間にて選択されるＱとを有するノッチフィルターまたはハイシェルフフィルター（Highshelf filter）である。デシベルにおける（ＧdB）は式５から導出されることがある。
ＧdB＝－３．０－ｌｏｇ1.333（Ｄ） 式（５）
ただし、Ｄは、サンプルにおける、例えば、４８ｋＨｚのサンプリングレートにおけるディレイユニット１５５６Ａ／Ｂによる遅延量である。代替的な実装は、５０００Ｈｚと１００００Ｈｚとの間にて選択されるコーナー周波数と、０．５と１．０との間にて選択されるＱを有するローパスフィルターである。さらにその上、アンプ４３４は、抽出された部分を、対応するゲイン係数ＧL,Inによって増幅し、ディレイユニット４３６は、アンプ４３４からの増幅された出力を遅延関数Ｄに従って遅延させて、左コントララテラルキャンセル成分ＳLを生成する。コントララテラルエスティメーター４４０は、フィルター４４２と、アンプ４４４と、反転された帯域内チャネルＥR,In’において同様の動作を行って右コントララテラルキャンセル成分ＳRを生成する遅延ユニット４４６とを含む。一例では、コントララテラルエスティメーター４３０、４４０は、以下の式に従って左コントララテラルキャンセル成分ＳL、ＳRを生成する。
ＳL＝Ｄ［ＧL,In＊Ｆ［ＥL,In’］］ 式（６）
ＳR＝Ｄ［ＧR、In＊Ｆ［ＥR,In’］］ 式（７）
ただし、Ｆ［］はフィルター関数であり、Ｄ［］は遅延関数である。
ＧdB＝－３．０－ｌｏｇ1.333（Ｄ） 式（５）
ただし、Ｄは、サンプルにおける、例えば、４８ｋＨｚのサンプリングレートにおけるディレイユニット１５５６Ａ／Ｂによる遅延量である。代替的な実装は、５０００Ｈｚと１００００Ｈｚとの間にて選択されるコーナー周波数と、０．５と１．０との間にて選択されるＱを有するローパスフィルターである。さらにその上、アンプ４３４は、抽出された部分を、対応するゲイン係数ＧL,Inによって増幅し、ディレイユニット４３６は、アンプ４３４からの増幅された出力を遅延関数Ｄに従って遅延させて、左コントララテラルキャンセル成分ＳLを生成する。コントララテラルエスティメーター４４０は、フィルター４４２と、アンプ４４４と、反転された帯域内チャネルＥR,In’において同様の動作を行って右コントララテラルキャンセル成分ＳRを生成する遅延ユニット４４６とを含む。一例では、コントララテラルエスティメーター４３０、４４０は、以下の式に従って左コントララテラルキャンセル成分ＳL、ＳRを生成する。
ＳL＝Ｄ［ＧL,In＊Ｆ［ＥL,In’］］ 式（６）
ＳR＝Ｄ［ＧR、In＊Ｆ［ＥR,In’］］ 式（７）
ただし、Ｆ［］はフィルター関数であり、Ｄ［］は遅延関数である。
【0074】
クロストークキャンセルの構成は、スピーカーパラメーターによって決定されることが可能である。一例では、フィルター中央周波数、遅延量、アンプゲイン、およびフィルターゲインは、聴取者に関して出力信号の２つの出力スピーカーの間にて形成された角度に、または例えば相対的な位置、パワーなどスピーカーの他の特徴に従って、決定されることが可能である。いくつかの態様では、スピーカー角度の間の値が、他の値を補間するのに用いられる。
【0075】
コンバイナー４５０は、右コントララテラルキャンセル成分ＳRを左帯域内チャネルＥL,Inと結合して、左帯域内補償チャネルＵLを生成し、コンバイナー４５２は、左コントララテラルキャンセル成分ＳLを右帯域内チャネルＥR,Inと結合して、右帯域内補償チャネルＵRを生成する。帯域内外コンバイナー４６０は、左帯域内補償チャネルＵLを帯域外チャネルＥL,Outに結合して、左出力チャネルＯLを生成し、右帯域内補償チャネルＵRを帯域外チャネルＥR,Outに結合して、右出力チャネルＯRを生成する。
【0076】
したがって、左出力チャネルＯLは、コントララテラル音（contralateral sound）に起因する帯域内チャネルＴR,Inの一部分の反転に対応する右コントララテラルキャンセル成分ＳRを含み、右出力チャネルＯRは、コントララテラル音に起因する帯域内チャネルＴL,Inの一部分の飯店に対応する左コントララテラルキャンセル成分ＳLを含む。今述べた構成では、右耳に届けられる右出力チャネルＯRに従って、右スピーカー（例えばスピーカー１１０Ｒ）によって出力されるイプシラテラル音成分（ipsilateral sound component）の波面（wavefront）は、左出力チャネルＯLに従って、右スピーカー（例えばスピーカー１１０Ｌ）によって出力されるコントララテラル音成分の波面をキャンセルすることが可能である。同様に、左耳に届けられる左出力チャネルＯLに従って、左スピーカーによって出力されるイプシラテラル音成分の波面は、右出力チャネルＯRに従って、右スピーカーによって出力されるコントララテラル音成分の波面をキャンセルすることが可能である。ゆえに、コントララテラル音成分は、空間検出能力を強化するのに減らされることが可能である。
【0077】
例示的なオーディオ信号エンハンスメント処理
図５は、一態様に係る図２において示されたオーディオシステム２００によるオーディオ信号を強化するための方法５００の例を例示する。いくつかの態様では、方法５００は、異なるおよび／もしくは追加のステップを含むことがある、またはいくつかのステップは、異なる順にてあり得る。
図５は、一態様に係る図２において示されたオーディオシステム２００によるオーディオ信号を強化するための方法５００の例を例示する。いくつかの態様では、方法５００は、異なるおよび／もしくは追加のステップを含むことがある、またはいくつかのステップは、異なる順にてあり得る。
【0078】
オーディオシステム２００は、マルチチャネル入力オーディオ信号を受信する５０５。マルチチャネルオーディオ信号は、左入力チャネル、右入力チャネル、少なくとも１つの左周辺入力チャネル、および少なくとも１つの右周辺入力チャネルを含むサラウンド音声オーディオ信号であり得る。さらに、マルチチャネルオーディオ信号は、中央入力チャネル２１０Ｃおよび低周波数入力チャネル２１０Ｄをさらに含むことがある。例えば、入力オーディオ信号は、左入力チャネル２１０Ａおよび右入力チャネル２１０Ｂを、ならびに左サラウンド入力チャネル２１０Ｅおよび右サラウンド入力チャネル２１０Ｆと左サラウンドリア入力チャネル２１０Ｇおよび右サラウンドリア入力チャネル２１０Ｈとを含む周辺チャネルを含む７．１サラウンド音声システムに対してであり得る。５．１サラウンド音声システムに対する入力オーディオ信号の別の例では、周辺チャネルは、単一の左周辺チャネルおよび単一の右周辺チャネルを含むことがある。
【0079】
オーディオシステム２００（例えば、ゲイン２１５Ａないし２１５Ｈ）は、マルチチャネル入力オーディオ信号のチャネルにゲインを適用する５１０。ゲイン２１５Ａないし２１５Ｈは、オーディオシステム２００によって生成される出力信号に対する特定の入力チャネルのコントリビューションを制御するのに変わることがある。いくつかの態様では、中央チャネル２１０Ｃは負のゲインを受信する一方、周辺入力チャネルは正のゲインを受信する。
【0080】
オーディオシステム２００（例えば、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａ）は、左入力チャネルおよび右入力チャネルにおいてサブバンド空間処理を行うことによって、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルを生成する５１５。例えば、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａは、左入力チャネル２１０Ａおよび右入力チャネル２１０Ｂのミッド成分およびサイド成分のｎ個のサブバンドのゲインを調整することによって、空間強化チャネルを生成する。
【0081】
オーディオシステム２００（例えば、サブバンド空間プロセッサー２３０Ｂおよび／または２３０Ｃ）は、左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネルにおいてサブバンド空間処理を行うことによって、左空間強化周辺チャネルおよび右空間強化周辺チャネルを生成する５２０。例えば、サブバンド空間プロセッサー２３０Ｂは、左サラウンドチャネル２１０Ｅおよび右サラウンドチャネル２１０Ｆのミッド成分およびサイド成分のｎ個のサブバンドのゲインを調整して、左空間強化周辺チャネルおよび右空間強化周辺チャネルを生成する。サブバンド空間プロセッサー２３０Ｃは、左サラウンドリアチャネル２１０Ｇおよび右サラウンドリアチャネル２１０Ｈのミッド成分およびサイド成分のｎ個のサブバンドのゲインを調整して、左空間強化周辺チャネルおよび右空間強化周辺チャネルを生成する。
【0082】
オーディオシステム２００（例えば、バイノーラルフィルター２５０Ａないし２５０Ｄ）は、左空間強化周辺チャネルおよび右空間強化周辺チャネルの各々にバイノーラルフィルターを適用する５２５。例えば、バイノーラルフィルター２５０Ａは、サブバンド空間プロセッサー２３０Ｂから出力される左空間強化周辺チャネルから、頭部関連伝達関数（ＨＲＴＦ）を適用することによって、左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。バイノーラルフィルター２５０Ｂは、サブバンド空間プロセッサー２３０Ｂから出力される空間的に強化された右チャネルから、ＨＲＴＦを適用することによって、左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。バイノーラルフィルター２５０Ｃは、サブバンド空間プロセッサー２３０Ｃから出力される空間的に強化された左チャネルから、ＨＲＴＦを適用することによって、左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。バイノーラルフィルター２５０Ｄは、サブバンド空間プロセッサー２３０Ｃから出力される空間的に強化された右チャネルから、ＨＲＴＦを適用することによって、左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。いくつかの態様では、バイノーラルフィルタリングがバイパスされる。
【0083】
オーディオシステム２００（例えば、ハイシェルフフィルター２２０）は、中央入力チャネル２１０Ｃに対してハイシェルフフィルターを適用する５３０。いくつかの態様では、ゲインが中央入力チャネル２１０Ｃに適用される。その上さらに、ハイシェルフフィルター２２０は、中央入力チャネル２１０Ｃを左中央チャネルおよび右中央チャネルに分離する。
【0084】
オーディオシステム２００（例えば、ディバイダー２４０）は、低周波数入力チャネルを左低周波数チャネルおよび右低周波数チャネルに分離する５３５。
【0085】
オーディオシステム２００（例えば、左チャネルコンバイナー２６０Ａ）は、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａからの左空間強化チャネルと、バイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄの左出力チャネルとを結合して、左結合チャネルを生成する５４０。例えば、左空間強化チャネルは、左出力チャネルに加えられることがある。
【0086】
オーディオシステム２００（例えば、右チャネルコンバイナー２６０Ｂ）は、サブバンド空間プロセッサー２３０Ａからの右空間強化チャネルと、バイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄの右出力チャネルとを結合して、右結合チャネルを生成する５４５。例えば、右空間強化チャネルは、右出力チャネルに加えられることがある。
【0087】
オーディオシステム２００（例えば、クロストークキャンセルプロセッサー２７０）は、左結合チャネルおよび右結合チャネルにおいてクロストークキャンセルを行って、左クロストークキャンセルチャネルおよび右クロストークキャンセルチャネルを生成する５５０。
【0088】
オーディオシステム２００（例えば、左チャネルコンバイナー２６０Ｃおよび右チャネルコンバイナー２６０Ｄ）は、クロストークキャンセルプロセッサー２７０からの左クロストークキャンセルチャネルを、ディバイダー２４０からの左低周波数チャネルおよびハイシェルフフィルター２２０からの左中央チャネルに結合して左出力チャネルを生成し、クロストークキャンセルプロセッサー２７０からの右クロストークキャンセルチャネルを、ディバイダー２４０からの右低周波数チャネルおよびハイシェルフフィルター２２０からの右中央チャネルに結合して、右出力チャネルを生成する５５５。その上さらに、オーディオシステム２００（例えば、出力ゲイン２８０）は、左出力チャネルおよび右出力チャネルの各々にゲインを適用することがある。オーディオシステム２００は、左出力チャネルおよび右出力チャネル２９０Ｌ、２９０Ｒを含む出力オーディオ信号を出力する。
【0089】
例示的なオーディオシステムおよび例示的なオーディオ処理プロセス
図６は、一態様に係るオーディオシステム６００の例を例示する。オーディオシステム６００は、オーディオシステム２００と同様であり得るが、左入力チャネルおよび右入力チャネルが、オーディオシステム６００のためのサブバンド空間処理の前に左周辺チャネルおよび右周辺チャネルに結合されることにおいて、少なくともオーディオシステム２００と異なることがある。ここで、オーディオシステム２００に対して示されている、左右チャネルペアのための別個のサブバンド空間プロセッサーよりもむしろ、単一のサブバンド空間プロセッサーおよび対応するサブバンド空間処理ステップが用いられることがある。
図６は、一態様に係るオーディオシステム６００の例を例示する。オーディオシステム６００は、オーディオシステム２００と同様であり得るが、左入力チャネルおよび右入力チャネルが、オーディオシステム６００のためのサブバンド空間処理の前に左周辺チャネルおよび右周辺チャネルに結合されることにおいて、少なくともオーディオシステム２００と異なることがある。ここで、オーディオシステム２００に対して示されている、左右チャネルペアのための別個のサブバンド空間プロセッサーよりもむしろ、単一のサブバンド空間プロセッサーおよび対応するサブバンド空間処理ステップが用いられることがある。
【0090】
オーディオシステム６００は、入力オーディオ信号を受信する。入力オーディオ信号は、左入力チャネル６１０Ａ、右入力チャネル６１０Ｂ、中央入力チャネル６１０Ｃ、低周波数入力チャネル６１０Ｄ、左サラウンド入力チャネル６１０Ｅ、右サラウンド入力チャネル６１０Ｆ、左サラウンドリア入力チャネル６１０Ｇ、および右サラウンドリア入力チャネル６１０Ｈを含むことがある。チャネル６１０Ｅ、６１０Ｆ、６１０Ｇ、６１０Ｈは、サラウンドスピーカーに提供されることがある周辺チャネルの例である。いくつかの態様では、オーディオシステム６００は、より少ないまたはより多いチャネルを有する入力オーディオ信号を受信し、処理することがある。
【0091】
オーディオシステム６００は、例えば、入力オーディオ信号におけるサブバンド空間処理およびクロストークキャンセルなどのエンハンスメントを用いて、左出力チャネル６９０Ｌおよび右出力チャネル６９０Ｒを含む出力信号を生成する。左出力チャネル６９０Ｌは、左スピーカーに提供されることがあり、右出力チャネル６９０Ｒは、右スピーカーに出力されることがある。出力オーディオ信号は、左スピーカーおよび右スピーカー（例えば、左スピーカー１１０Ｌおよび右スピーカー１１０Ｒ）を用いて、サラウンド音声入力オーディオ信号に関連付けられた音場の空間感覚を提供する。
【0092】
オーディオシステム６００は、ゲイン６１５Ａ、６１５Ｂ、６１５Ｃ、６１５Ｄ、６１５Ｅ、６１５Ｆ、６１５Ｇ、６１５Ｈ、ハイシェルフフィルター６２０、ディバイダー６４０、バイノーラルフィルター６５０Ａ、６５０Ｂ、６５０Ｃ、６５０Ｄ、左チャネルコンバイナー６６０Ａ、右チャネルコンバイナー６６０Ｂ、サブバンド空間プロセッサー６３０、クロストークキャンセルプロセッサー６７０、左チャネルコンバイナー６６０Ｃ、右チャネルコンバイナー６６０Ｄ、および出力ゲイン６８０を含む。
【0093】
ゲイン６１５Ａないし６１５Ｈの各々は、それぞれ、入力チャネル６１０Ａないし６１０Ｈを受信することがあり、入力チャネル６１０Ａないし６１０Ｈにゲインを適用することがある。ゲイン６１５Ａないし６１５Ｈは、入力チャネルのゲインを互いに関して調整するために異なることがある、または同一であり得る。いくつかの態様では、正のゲインが左周辺入力チャネルおよび右周辺入力チャネル６１０Ｅ、６１０Ｆ、６１０Ｇ、６１０Ｈに適用され、負のゲインが中央チャネル６１０Ｃに適用される。例えば、ゲイン６１５Ａは０ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン６１５Ｂは０ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン６１５Ｃは－３ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン６１５Ｄは０ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン６１５Ｅは３ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン６１５Ｆは３ｄＢのゲインを適用することがあり、ゲイン６１５Ｇは３ｄＢのゲインを適用することがあり、そしてゲイン６１５Ｈは３ｄＢのゲインを適用することがある。
【0094】
左入力チャネル６１０Ａのゲイン６１５Ａは、左チャネルコンバイナー６６０Ａに結合される。右入力チャネル６１０Ｂのゲイン６１５Ｂは、右チャネルコンバイナー６６０Ｂに結合される。ゲイン６１５Ｃは、ハイシェルフフィルター６２０に結合される。ゲイン６１５Ｄは、ディバイダー６４０に結合される。周辺入力チャネルのゲイン６１５Ｅ、６１５Ｆ、６１０Ｇ、６１０Ｈは、各々、バイノーラルフィルター６５０に結合される。特に、ゲイン６１５Ｅはバイノーラルフィルター６５０Ａに結合され、ゲイン６１５Ｆはバイノーラルフィルター６５０Ｂに結合され、ゲイン６１５Ｇはバイノーラルフィルター６５０Ｃに結合され、ゲイン６１５Ｈはバイノーラルフィルター６５０Ｄに結合される。
【0095】
バイノーラルフィルター６５０Ａ、６５０Ｂ、６５０Ｃ、６５０Ｄの各々は、聴取者が入力チャネルの音に気づくべきであるターゲットソースロケーション（target source location）を記述する頭部伝達関数（ＨＲＴＦ：Head-Related Transfer Function）を適用する。各バイノーラルフィルターは、入力チャネルを受信し、ＨＲＴＦを適用することによって左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。オーディオシステム２００のバイノーラルフィルター２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄについての議論は、バイノーラルフィルター６５０Ａ、６５０Ｂ、６５０Ｃ、６５０Ｄに適用可能であり得る。例えば、バイノーラルフィルター６５０Ａないし６５０Ｄの各々は、それぞれの入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整を適用することがある。いくつかの態様では、バイノーラルフィルター６５０Ａないし６５０Ｄのうちの１つまたは複数は、バイパスされる、またはオーディオシステム６００から省略されることがある。
【0096】
左チャネルコンバイナー６６０Ａは、ゲイン６１５Ａおよびバイノーラルフィルター６５０Ａないし６５０Ｄに結合される。左チャネルコンバイナー６６０Ａは、バイノーラルフィルター６５０Ａないし６５０Ｄの左出力チャネルを受信し、左出力チャネルをゲイン６１５Ａの出力に結合する。右チャネルコンバイナー６６０Ｂは、ゲイン６１５Ｂおよびバイノーラルフィルター６５０Ａないし６５０Ｄに結合される。右チャネルコンバイナー６６０Ｂは、バイノーラルフィルター６５０Ａないし６５０Ｄの右出力チャネルを受信し、右出力チャネルをゲイン６１５Ｂの出力に結合する。
【0097】
いくつかの態様では、バイノーラルフィルタリングは、サブバンド空間処理に続いて行われる。例えば、バイノーラルフィルターは、チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整するのに適しているサブバンド空間プロセッサー６３０の左出力および右出力に適用されることがある。いくつかの態様では、バイノーラルフィルターは、図６に示されている周辺入力チャネルに適用される。いくつかの態様では、バイノーラルフィルターは、中央入力チャネル６１０Ｃまたは低周波数入力チャネル６１０Ｄに適用される。いくつかの態様では、バイノーラルフィルターは、低周波数入力チャネル６１０Ｄを除く各入力チャネルに適用される。
【0098】
サブバンド空間プロセッサー６３０は、左入力チャネルおよび右入力チャネルのミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することによって、左入力チャネルおよび右入力チャネルにおいてサブバンド空間処理を行って、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルを出力として生成する。サブバンド空間プロセッサー６３０は、左チャネルコンバイナー６６０Ａに結合されて左チャネルコンバイナー６６０Ａから左結合チャネルを受信し、右チャネルコンバイナー６６０Ｂに結合されて右チャネルコンバイナー６６０Ｂから右結合チャネルを受信する。対応する左入力チャネルおよび右入力チャネルを各々処理するオーディオシステム２００のサブバンド空間プロセッサー２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃとは違って、サブバンド空間プロセッサー６３０は、左結合チャネルおよび右結合チャネルに結合した後に、左チャネルおよび右チャネルを処理する。ゆえに、オーディオシステム６００は、単一のサブバンド空間プロセッサー６３０のみを含むことがある。いくつかの態様において、図３に示されるサブバンド空間プロセッサー２３０は、サブバンド空間プロセッサー６３０の例である。
【0099】
クロストークキャンセルプロセッサー６７０は、入力オーディオ信号のミックスダウンステレオ信号を表すことがある、サブバンド空間プロセッサー６３０の出力においてクロストークキャンセルを行う。クロストークキャンセルプロセッサー６７０は、サブバンド空間プロセッサー６３０から左入力チャネルおよび右入力チャネルを受信し、クロストークキャンセルを行って、左および右のクロストークキャンセルされたチャネルを生成する。クロストークキャンセルプロセッサー６７０は、左チャネルコンバイナー２６０Ａおよび右チャネルコンバイナー２６０Ｂに結合される。いくつかの態様において、図４に示されるクロストークキャンセルプロセッサー２７０は、クロストークキャンセルプロセッサー６７０の例である。
【0100】
ハイシェルフフィルター６２０は、中央入力チャネル６１０Ｃを受信し、高周波数シェルビングフィルターまたはピーキングフィルターを適用する。ハイシェルフフィルター６２０は、中央入力チャネル６１０Ｃに「ボイスリフト」を提供する。いくつかの態様では、ハイシェルフフィルター６２０は、バイパスされる、またはオーディオシステム６００から省略される。ハイシェルフフィルター６２０は、コーナー周波数より上の周波数を減衰させることがある。ハイシェルフフィルター６２０は、左チャネルコンバイナー６６０Ｃおよび右チャネルコンバイナー６６０Ｄに結合される。いくつかの態様では、ハイシェルフフィルター６２０は、７５０Ｈｚのコーナー周波数、＋３ｄＢの利得、および０．８Ｑファクターによって定義される。ハイシェルフフィルター６２０は、左中央チャネルおよび右中央チャネルを出力として生成する。
【0101】
ディバイダー６４０は、低周波数入力チャネル６１０Ｄを受信し、低周波数入力チャネル６１０Ｄを左低周波数チャネルおよび右低周波数チャネルに分離する。ディバイダー６４０は、左チャネルコンバイナー６６０Ｃおよび右チャネルコンバイナー６６０Ｄに結合され、左低周波数チャネルを左チャネルコンバイナー６６０Ｃに、右低周波数チャネルを右チャネルコンバイナー６６０Ｄに提供する。
【0102】
左チャネルコンバイナー６６０Ｃは、クロストークキャンセルプロセッサー６７０、ハイシェルフフィルター６２０、およびディバイダー６４０に結合される。左チャネルコンバイナー６６０Ｃは、クロストークキャンセルプロセッサー６７０から左クロストークチャネルを、ハイシェルフフィルター６２０から左中央チャネルを、ディバイダー６４０から左低周波数チャネルを受信し、これらを左出力チャネルに結合する。
【0103】
右チャネルコンバイナー６６０Ｄは、クロストークキャンセルプロセッサー６７０、ハイシェルフフィルター６２０、およびディバイダー６４０に結合される。右チャネルコンバイナー６６０Ｄは、クロストークキャンセルプロセッサー６７０から右クロストークチャネルを、ハイシェルフフィルター６２０から右中央チャネルを、ディバイダー６４０から右低周波数チャネルを受信し、これらを右出力チャネルに結合する。
【0104】
いくつかの態様では、ハイシェルフフィルター６２０からの左中央チャネルおよびディバイダー６４０からの左低周波数チャネルは、左チャネルコンバイナー６６０Ａによって、バイノーラルフィルター６５０Ａないし６５０Ｄの左出力チャネルおよびゲイン６１５Ａの出力と結合されて、左結合チャネルを生成する。ハイシェルフフィルター６２０からの右中央チャネルおよびディバイダー６４０からの右低周波数チャネルは、右チャネルコンバイナー６６０Ｂによって、バイノーラルフィルター６５０Ａないし６５０Ｄの右出力チャネルとゲイン６１５Ｂの出力と結合されて右結合チャネルが生成される。左結合チャネルおよび右結合チャネルは、サブバンド空間プロセッサー６３０およびクロストークキャンセルプロセッサー６７０に入力される。ここで、中央および低周波数チャネルは、サブバンド空間処理およびクロストークキャンセル演算を受ける。左チャネルコンバイナー６６０Ｃおよび右チャネルコンバイナー６６０Ｄは、省略されることがある。いくつかの態様では、中央または低周波数チャネルのうちの１つは、サブバンド空間処理およびクロストークキャンセル演算を受ける。
【0105】
出力ゲイン６８０は、左チャネルコンバイナー６６０Ｃおよび右チャネルコンバイナー６６０Ｄに結合される。出力ゲイン６８０は、左チャネルコンバイナー６６０Ｃからの左出力チャネルにゲインを適用し、右チャネルコンバイナー６６０Ｄからの右出力チャネルにゲインを適用する。出力ゲイン６８０は、左出力チャネルおよび右出力チャネルに同一のゲインを適用することがある、または異なるゲインを適用することがある。出力ゲイン６８０は、オーディオシステム６００の出力信号のチャネルを表す左出力チャネル６９０Ｌおよび右出力チャネル６９０Ｒを出力する。
【0106】
図７は一態様に係る図６において示されたオーディオシステム６００によるオーディオ信号を強化するための方法７００の例を例示する。いくつかの態様では、方法７００は、異なるおよび／もしくは追加のステップを含むことがある、またはいくつかのステップは、異なる順にてあり得る。
【0107】
オーディオシステム６００は、マルチチャネル入力オーディオ信号を受信する７０５。入力オーディオ信号は、左入力チャネル６１０Ａ、右入力チャネル６１０Ｂ、少なくとも１つの左周辺入力チャネル、および少なくとも１つの右周辺入力チャネルを含むことがある。さらに、マルチチャネルオーディオ信号は、中央入力チャネル６１０Ｃおよび低周波数入力チャネル６１０Ｄを含むことがある。
【0108】
オーディオシステム６００（例えば、ゲイン６１５Ａないし６１５Ｈ）は、マルチチャネル入力オーディオ信号のチャネルにゲインを適用する７１０。ゲイン６１５Ａないし６１５Ｈは、オーディオシステム６００によって生成される出力信号に対する特定の入力チャネルのコントリビューションを制御するのに変わることがある。
【0109】
オーディオシステム６００（例えば、バイノーラルフィルター６５０Ａないし６５０Ｄ）は、左周辺チャネルおよび右周辺チャネルの各々にバイノーラルフィルターを適用する７１５。例えば、バイノーラルフィルター６５０Ａは、左サラウンド入力チャネル６１０Ｅから、頭部関連伝達関数（ＨＲＴＦ）を適用することによって、左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。バイノーラルフィルター６５０Ｂは、ＨＲＴＦを適用することによって、右サラウンド入力チャネル６１０Ｆから左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。バイノーラルフィルター６５０Ｃは、左サラウンドリア入力チャネル６１０Ｇから、ＨＲＴＦを適用することによって、左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。バイノーラルフィルター６５０Ｄは、右サラウンドリア入力チャネル６１０Ｈから、ＨＲＴＦを適用することによって、左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。
【0110】
オーディオシステム６００（例えば、ハイシェルフフィルター６２０）は、中央入力チャネル６１０Ｃに対してハイシェルフフィルターを適用する７２０。いくつかの態様では、ゲインは、中央入力チャネル６１０Ｃに適用される。その上さらに、ハイシェルフフィルター６２０は、中央入力チャネル６１０Ｃを左中央チャネルおよび右中央チャネルに分離する。
【0111】
オーディオシステム６００（例えば、ディバイダー６４０）は、低周波数入力チャネルを左低周波数チャネルおよび右低周波数チャネルに分離する７２５。
【0112】
オーディオシステム６００（例えば、左チャネルコンバイナー６６０Ａ）は、左入力チャネル６１０Ａと、バイノーラルフィルター６５０Ａ、６５０Ｂ、６５０Ｃ、６５０Ｄの左出力チャネルとを結合して、左結合チャネルを生成する７３０。
【0113】
オーディオシステム６００（例えば、右チャネルコンバイナー６６０Ｂ）は、右入力チャネル６１０Ｂと、バイノーラルフィルター６５０Ａ、６５０Ｂ、６５０Ｃ、６５０Ｄの右出力チャネルとを結合して、右結合チャネルを生成する７３５。
【0114】
オーディオシステム６００（例えば、サブバンド空間プロセッサー６３０）は、左結合チャネルおよび右結合チャネルにおいてサブバンド空間処理を行うことによって、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルを生成する７４０。例えば、サブバンド空間プロセッサー６３０は、左チャネルコンバイナー６６０Ａおよび右チャネルコンバイナー６６０Ｂから左結合チャネルおよび右結合チャネルを受信し、左結合チャネルおよび右結合チャネルのミッド成分およびサイド成分のｎ個のサブバンドのゲインを調整することによって空間強化チャネルを生成する。
【0115】
オーディオシステム６００（例えば、クロストークキャンセルプロセッサー６７０）は、サブバンド空間プロセッサー６３０からの左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルにおいてクロストークキャンセルを行って、左クロストークキャンセルチャネルおよび右クロストークキャンセルチャネルを生成する７４５。
【0116】
オーディオシステム６００（例えば、左チャネルコンバイナー６６０Ｃおよび右チャネルコンバイナー６６０Ｄ）は、クロストークキャンセルプロセッサー６７０からの左クロストークキャンセルチャネルを、ディバイダー６４０からの左低周波数チャネルおよびハイシェルフフィルター６２０からの左中央チャネルに結合して左出力チャネルを生成し、クロストークキャンセルプロセッサー６７０からの右クロストークキャンセルチャネルを、ディバイダー６４０からの右低周波数チャネルおよびハイシェルフフィルター６２０からの右中央チャネルに結合して、右出力チャネルを生成する７５０。その上さらに、オーディオシステム６００（例えば、出力ゲイン６８０）は、左出力チャネルおよび右出力チャネルの各々にゲインを適用することがある。オーディオシステム６００は、左出力チャネルおよび右出力チャネル６９０Ｌ、６９０Ｒを含む出力オーディオ信号を出力する。
【0117】
本明細書に説明されるシステムおよび処理は、組み込まれた電子回路または電子システムにおいて具体化されることがあることが特筆される。さらに、システムおよび処理は、１つまたは複数の処理システム（たとえば、デジタル信号プロセッサー）およびメモリー（たとえば、プログラムされた読出し専用メモリーまたはプログラム可能なソリッドステートメモリー）を含むコンピューティングシステム、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）もしくはフィールドプログラマブル－ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路などいくつかの他の回路において具体化されることがある。
【0118】
図８は、一態様に係るコンピューターシステム８００の例を例示する。コンピューターシステム８００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８０４に結合された少なくとも１つのプロセッサー８０２が示されている。チップセット８０４は、メモリコントローラハブ８２０および入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラハブ８２２を含む。メモリー８０６およびグラフィクスアダプタ８１２がメモリコントローラハブ８２０に結合され、ディスプレイデバイス８１８がグラフィクスアダプタ８１２に結合されている。ストレージデバイス８０８、キーボード８１０、ポインティングデバイス８１４、およびネットワークアダプタ８１６がＩ／Ｏコントローラハブ８２２に結合されている。コンピューター８００の他の態様は、異なるアーキテクチャを有する。たとえば、メモリー８０６は、いくつかの態様では、プロセッサー８０２に直接結合される。
【0119】
ストレージデバイス８０８は、ハードドライブ、コンパクトディスク読出し専用メモリー（ＣＤ－ＲＯＭ）、ＤＶＤ、またはソリッドステートメモリデバイスなど１つまたは複数の非一時的なコンピューター読取り可能記録媒体を含む。メモリー８０６は、プロセッサー８０２によって用いられる命令およびデータを保持する。例えば、メモリー８０６は、プロセッサー８０２によって実行されると、たとえば方法５００または７００などの本明細書に述べられる方法をプロセッサー８０２にさせる、または行うようにプロセッサー８０２を構成する命令を格納することがある。ポインティングデバイス８１４は、データをコンピューターシステム８００に入力するために、キーボード８１０と組み合わせて使用される。グラフィクスアダプタ８１２は、画像および他の情報をディスプレイデバイス８１８上に表示する。いくつかの態様では、ディスプレイデバイス８１８は、ユーザーの入力および選択を受信することに対するタッチスクリーン性能を含む。ネットワークアダプタ８１６は、コンピューターシステム８００をネットワークに結合する。コンピューター８００のいくつかの態様は、図８に示されているものとは異なるおよび／または他の構成要素を有する。例えば、コンピューターシステム８００は、ディスプレイデバイス、キーボード、および他の構成要素のないサーバーであり得る。
【0120】
コンピューター８００は、本明細書に説明される機能性を提供するためのコンピュータープログラムモジュールを実行するように適合される。本明細書に用いられている、用語「モジュール」は、特定の機能性を提供するのに用いられるコンピュータープログラム命令および／または他のロジックを参照する。ゆえに、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において実装されることが可能である。一態様では、実行可能なコンピュータープログラム命令の形成されたプログラムモジュールは、ストレージデバイス８０８に格納され、メモリー８０６へロードされ、プロセッサー８０２によって実行される。
【0121】
オーディオシステムを実装することが可能である回路の他の例は、カスタムＩＣ（ＡＳＩＣ：Application-Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、他のものの全体にわたって含むことがある。
【0122】
例示的なオーディオシステムおよび例示的なオーディオ処理プロセス
図９は、一態様に係るオーディオシステム９００の例を例示する。オーディオシステム９００は、クロストーク処理が、左出力チャネル９９０Ｌおよび右出力チャネル９９０Ｒへの結合の前に、各左右チャネルペアにおいて行われることを除いて、オーディオシステム２００と同様である。クロストーク処理およびサブバンド空間処理を左右チャネルペアに別個に適用することは、「仮想」ラウドスピーカーペアごとに一意的なサブバンド空間処理およびクロストーク処理の構成に対する機会を提供する。例えば、与えられた左右チャネルペアに対するサブバンド空間処理は、信号の空間成分において、より多いまたはより少ない、帯域ごとの強調を適用するように構成され、他のチャネルペアと比較して、気づかれる増加されたまたは減少された空間「強度」に帰着することがある。同様に、与えられた左右チャネルペアに対して、クロストーク処理フィルターおよび遅延パラメーターは、そのチャネルペアに適用されるバイノーラルフィルタリングに基づいて、最大の知覚の効果に対して一意的に構成されることがある。
図９は、一態様に係るオーディオシステム９００の例を例示する。オーディオシステム９００は、クロストーク処理が、左出力チャネル９９０Ｌおよび右出力チャネル９９０Ｒへの結合の前に、各左右チャネルペアにおいて行われることを除いて、オーディオシステム２００と同様である。クロストーク処理およびサブバンド空間処理を左右チャネルペアに別個に適用することは、「仮想」ラウドスピーカーペアごとに一意的なサブバンド空間処理およびクロストーク処理の構成に対する機会を提供する。例えば、与えられた左右チャネルペアに対するサブバンド空間処理は、信号の空間成分において、より多いまたはより少ない、帯域ごとの強調を適用するように構成され、他のチャネルペアと比較して、気づかれる増加されたまたは減少された空間「強度」に帰着することがある。同様に、与えられた左右チャネルペアに対して、クロストーク処理フィルターおよび遅延パラメーターは、そのチャネルペアに適用されるバイノーラルフィルタリングに基づいて、最大の知覚の効果に対して一意的に構成されることがある。
【0123】
オーディオシステム９００は、左入力チャネル９１０Ａ、右入力チャネル９１０Ｂ、中央入力チャネル９１０Ｃ、低周波数入力チャネル９２１０Ｄ、左サラウンド入力チャネル９１０Ｅ、右サラウンド入力チャネル９１０Ｆ、左サラウンドリア入力チャネル９１０Ｇ、および右サラウンドリア入力チャネル９１０Ｈを含む入力オーディオ信号を受信する。左入力チャネル９１０Ａおよび右入力チャネル９１０Ｂは、フロントスピーカーに対して左右チャネルペアを形成する。左サラウンド入力チャネル９１０Ｅおよび右サラウンド入力チャネル９１０Ｆは、別の左右チャネルペアを形成し、左サラウンドリア入力チャネル９１０Ｇおよび右サラウンドリア入力チャネル９１０Ｈは、別の左右チャネルペアを形成する。今述べた他の左右チャネルペアは、周辺左右チャネルペアである。オーディオシステム９００は、左右チャネルペアの各々においてサブバンド空間処理およびクロストークキャンセルのうちの１つまたは複数を行って、出力を左出力チャネル９９０Ｌおよび右出力チャネル９９０Ｒに結合する。
【0124】
オーディオシステム９００は、ゲイン９１５Ａ、９１５Ｂ、９１５Ｃ、９１５Ｄ、９１５Ｅ、９１５Ｆ、９１５Ｇ、９１５Ｈ、バイノーラルフィルター９５０Ａ、９５０Ｂ、９５０Ｃ、９５０Ｄ、９５０Ｅ、９５０Ｆ、サブバンド空間プロセッサー９３０Ａ、９３０Ｂ、９３０Ｃ、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａ、９７０Ｂ、９７０Ｃ、ハイシェルフフィルター９２０、ディバイダー９４０、左チャネルコンバイナー９６０Ａ、右チャネルコンバイナー９６０Ｂ、および出力ゲイン９８０を含む。
【0125】
ゲイン９１５Ａないし９１５Ｈの各々は、それぞれの入力チャネル９１０Ａないし９１０Ｈを受信することがあり、入力チャネル９１０Ａないし９１０Ｈにゲインを適用することがある。ゲイン９１５Ａないし９１５Ｈは、入力チャネルのゲインを互いに関して調整するために異なることがある、または同一であり得る。
【0126】
バイノーラルフィルターは、左右チャネルペアのチャネルに適用される。ゲイン９１５Ａはバイノーラルフィルター９５０Ａに結合され、ゲイン９１５Ｂはバイノーラルフィルター９５０Ｂに結合され、ゲイン９１５Ｅはバイノーラルフィルター９５０Ｃに結合され、ゲイン９１５Ｆはバイノーラルフィルター９５０Ｄに結合され、ゲイン９１５Ｇはバイノーラルフィルター９５０Ｅに結合され、ゲイン９１５Ｈはバイノーラルフィルター９５０Ｆに結合される。バイノーラルフィルター９５０Ａ、９５０Ｂ、９５０Ｃ、９５０Ｄ、９５０Ｅ、９５０Ｆの各々は、聴取者が入力チャネルの音に気づくべきであるターゲットソースロケーションを記述する頭部関連伝達関数（ＨＲＴＦ）を適用する。各バイノーラルフィルターは、入力チャネルを受信し、入力チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整するＨＲＴＦを適用することによって左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。角度位置は、図１に示されている聴取者１４０に関してＸ－Ｙ「方位角」平面において定義される角度を含むことがあり、さらに、たとえば、アンビソニックス信号、または聴取者１４０に関してＸ－Ｙ平面より上または下にレンダリングされることを意図した信号を含むチャネルベースのフォーマットなど、Ｚ軸において定義される角度を含むことがある。
【0127】
例えば、バイノーラルフィルター９５０Ａは、左入力チャネル９１０Ａが左スピーカー１１０Ｌの前方軸に関して－３０°から－４５°までの間の角度に関連付けられることに基づいて、フィルターを適用することがある。バイノーラルフィルター９５０Ｂは、右入力チャネル９１０Ｂが右スピーカー１１０Ｒの前方軸に関して３０°から４５°までの間の角度に関連付けられることに基づいて、フィルターを適用することがある。バイノーラルフィルター９５０Ｃは、左サラウンド入力チャネル９１０Ｅが左サラウンドスピーカー１２０Ｌの前方軸に関して－９０°から－１１０°までの間の角度に関連付けられることに基づいて、フィルターを適用することがある。バイノーラルフィルター９５０Ｄは、右サラウンド入力チャネル９１０Ｆが右サラウンドスピーカー１２０Ｒの前方軸に関して９０°から１１０°までの間の角度に関連付けられることに基づいて、フィルターを適用することがある。バイノーラルフィルター９５０Ｅは、左サラウンドリア入力チャネル９１０Ｇが左サラウンドリアスピーカー１３０Ｌの前方軸に関して－１３５°から－１５０°までに関連付けられることに基づいて、フィルターを適用することがある。バイノーラルフィルター９５０Ｆは、右サラウンドリア入力チャネル９１０Ｈが右サラウンドリアスピーカー１３０Ｒの前方軸に関して１３５°から１５０°までの間の角度に関連付けられることに基づいて、フィルターを適用することがある。バイノーラルフィルター９５０Ａないし９５０Ｆの各々は、左チャネルおよび右チャネルを生成する。
【0128】
いくつかの態様では、左入力チャネルおよび右入力チャネル９１０Ａおよび９１０Ｂのバイノーラル処理はバイパスされることがある。ここで、バイノーラルフィルター９５０Ａ、９５０Ｂは、オーディオシステム９００から省略されることがある。いくつかの態様では、バイノーラル処理は、インターチャネルのスペクトルの均一性（uniformity）を保存するために完全にバイパスされることがある。バイノーラルフィルター９５０Ａ、９５０Ｂ、９５０Ｃ、９５０Ｄ、９５０Ｅ、または９５０Ｆのうち１つまたは複数は、オーディオシステム９００から省略されることがある。
【0129】
いくつかの態様では、入力オーディオ信号は、音場のスピーカー独立（speaker-independent）の表現を定義するアンビソニックスオーディオ信号である。アンビソニックスオーディオ信号は、サラウンド音声システムに対するマルチチャネルオーディオ信号にデコードされることがある。チャネルは、聴取者より上または下にあるロケーションを含む、種々のロケーションにおけるスピーカーのロケーションに関連付けられることがある。バイノーラルフィルターは、アンビソニックスオーディオ信号の各デコードされた入力チャネルに適用して、デコードされた入力オーディオチャネルの関連位置に対して調整することがある。
【0130】
サブバンド空間プロセッサー９３０の各々は、異なる左右チャネルペアにサブバンド空間処理を適用する。サブバンド空間プロセッサー９３０ーＡは、バイノーラルフィルター９５０Ａおよび９５０Ｂの各々に結合される。サブバンド空間プロセッサー９３０Ａは、バイノーラルフィルター９５０Ａおよび９５０Ｂの各々から左チャネルを受信し、これらの左チャネルを、結合された左チャネルに結合し、結合された左チャネルにサブバンド空間処理を適用する。サブバンド空間プロセッサー９３０Ａは、バイノーラルフィルター９５０Ａおよび９５０Ｂの各々から右チャネルを受信し、これらの右チャネルを、結合された右チャネルに結合し、結合された右入力チャネルにサブバンド空間処理を適用する。サブバンド空間プロセッサー９３０Ａは、左入力チャネルおよび右入力チャネルのミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することによって、左入力チャネルおよび右入力チャネルにおいてサブバンド空間処理を行って、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルを生成する。
【0131】
サブバンド空間プロセッサー９３０Ｂは、バイノーラルフィルター９５０Ｃおよび９５０Ｄの各々に結合される。サブバンド空間プロセッサー９３０Ｂは、バイノーラルフィルター９５０Ｃおよび９５０Ｄの各々から左チャネルを受信し、これらの左チャネルを、結合された左チャネルに結合し、結合された左チャネルにおいてサブバンド空間処理を適用する。サブバンド空間プロセッサー９３０Ｂは、バイノーラルフィルター９５０Ｃおよび９５０Ｄの各々から右チャネルを受信し、これらの右チャネルを、結合された右チャネルに結合し、結合された右チャネルにおいてサブバンド空間処理を適用する。サブバンド空間プロセッサー９３０Ｂは、左入力チャネルおよび右入力チャネルのミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することによって、左入力チャネルおよび右入力チャネルにおいてサブバンド空間処理を行って、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルを生成する。
【0132】
サブバンド空間プロセッサー９３０Ｃは、バイノーラルフィルター９５０Ｅおよび９５０Ｆの各々に結合される。サブバンド空間プロセッサー９３０Ｃは、バイノーラルフィルター９５０Ｅおよび９５０Ｆの各々から左チャネルを受信し、これらの左チャネルを、結合された左チャネルに結合し、結合された左チャネルにおいてサブバンド空間処理を適用する。サブバンド空間プロセッサー９３０Ｃは、バイノーラルフィルター９５０Ｅおよび９５０Ｆの各々から右チャネルを受信し、これらの右チャネルを、結合された右チャネルに結合し、結合された右チャネルにおいてサブバンド空間処理を適用する。サブバンド空間プロセッサー９３０Ｃは、左入力チャネルおよび右入力チャネルのミッドサブバンド成分およびサイドサブバンド成分をゲイン調整することによって、左入力チャネルおよび右入力チャネルにおいてサブバンド空間処理を行って、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルを生成する。
【0133】
クロストークキャンセルプロセッサー９７０の各々は、異なる左右チャネルペアにクロストークキャンセルを適用する。クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａは、サブバンド空間プロセッサー９３０Ａに結合され、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｂは、サブバンド空間プロセッサー９３０Ｂに結合され、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｃは、サブバンド空間プロセッサー９３０Ｃに結合される。
【0134】
クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａは、サブバンド空間プロセッサー９３０Ａから左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルを受信し、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルにクロストークキャンセル処理を適用して、左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。今述べた左出力チャネルおよび右出力チャネルは、サブバンド空間処理およびクロストークキャンセルの後に、左入力チャネルおよび右入力チャネル９１０Ａおよび９１０Ｂによって形成される左右チャネルペアに対応する。
【0135】
クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｂは、サブバンド空間プロセッサー９３０Ｂから左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルを受信し、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルにクロストークキャンセル処理を適用して、左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。今述べた左出力チャネルおよび右出力チャネルは、サブバンド空間処理およびクロストークキャンセルの後に、左サラウンド入力チャネルおよび右サラウンド入力チャネル９１０Ｅおよび９１０Ｆによって形成される左右チャネルペアに対応する。
【0136】
クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｃは、サブバンド空間プロセッサー９３０Ｃから左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルを受信し、左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルにクロストークキャンセル処理を適用して、左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する。今述べた左出力チャネルおよび右出力チャネルは、サブバンド空間処理およびクロストークキャンセルの後に、左サラウンドリア入力チャネルおよび右サラウンドリア入力チャネル９１０Ｇおよび９１０Ｈによって形成される左右チャネルペアに対応する。
【0137】
ハイシェルフフィルター９２０は、ゲイン９１５Ｃに結合される。ハイシェルフフィルター９２０は、中央入力チャネル９１０Ｃを受信し、高周波数シェルビングフィルターまたはピーキングフィルターを適用する。ハイシェルフフィルター９２０は、コーナー周波数より上の周波数を減衰させるまたは増幅させることがある。いくつかの態様では、ハイシェルフフィルター９２０は、７５０Ｈｚのコーナー周波数、＋３ｄＢの利得、および０．８Ｑファクターによって定義される。ハイシェルフフィルター９２０は、たとえば中央入力チャネルを２つの別個の左中央チャネルおよび右中央チャネルに分離することによってなど、左中央チャネルおよび右中央チャネルを出力として生成する。いくつかの態様では、ハイシェルフフィルター９２０は、バイパスされる、またはオーディオシステム９００から省略される。
【0138】
ディバイダー９４０は、ゲイン９１５Ｄに結合される。ディバイダー９４０は、低周波数入力チャネル９１０Ｄを受信し、低周波数入力チャネル９１０Ｄを左低周波数チャネルおよび右低周波数チャネルに分離する。
【0139】
左チャネルコンバイナー９６０Ａおよび右チャネルコンバイナー９６０Ｂは、各々、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａ、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｂ、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｃ、ハイシェルフフィルター９２０、およびディバイダー９４０に結合される。左チャネルコンバイナー９６０Ａは、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａ、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｂ、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｃ、ハイシェルフフィルター９２０、およびディバイダー９４０の各々から出力される左チャネルを受信して、これらの左チャネルを左出力チャネルに結合する。右チャネルコンバイナー９６０Ｂは、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａ、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｂ、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｃ、ハイシェルフフィルター９２０、およびディバイダー９４０の各々から出力される右チャネルを受信して、これらの右チャネルを右出力チャネルに結合する。
【0140】
出力ゲイン９８０は、左チャネルコンバイナー９６０Ａ、９６０Ｂに結合される。出力ゲイン９８０は、左チャネルコンバイナー９６０Ａからの左出力チャネルにゲインを適用し、右チャネルコンバイナー９６０Ｂからの右出力チャネルにゲインを適用する。出力ゲイン９８０は、左出力チャネルおよび右出力チャネルに同一のゲインを適用することがある、または異なるゲインを適用することがある。出力ゲイン９８０は、オーディオシステム９００の出力信号のチャネルを表す左出力チャネル９９０Ｌおよび右出力チャネル９９０Ｒを出力する。
【0141】
図１０は、一態様に係るオーディオシステム１０００の例を例示する。オーディオシステム１０００は、オーディオシステム９００と同様であるが、バイノーラルフィルターが、サブバンド空間処理の後に、および、左右チャネルペアのうちの１つまたは複数のクロストークキャンセル処理の前に、適用されることにおいて、少なくともオーディオシステム９００と異なる。
【0142】
オーディオシステム１０００は、ゲイン９１５Ａ、９１５Ｂ、９１５Ｃ、９１５Ｄ、９１５Ｅ、９１５Ｆ、９１５Ｇ、９１５Ｈ、サブバンド空間プロセッサー９３０Ａ、９３０Ｂ、９３０Ｃ、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａ、９７０Ｂ、９７０Ｃ、ハイシェルフフィルター９２０、ディバイダー９４０、左チャネルコンバイナー９６０Ａ、右チャネルコンバイナー９６０Ｂ、および出力ゲイン９８０を含む。さらに、オーディオシステム１０００は、バイノーラルフィルター１０５０Ａ、１０５０Ｂ、１０５０Ｃ、１０５０Ｄ、１０５０Ｅ、１０５０Ｆを含む。
【0143】
バイノーラルフィルター１０５０Ａ、１０５０Ｂは、サブバンド空間プロセッサー９３０Ａおよびクロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａに結合される。バイノーラルフィルター１０５０Ａ、１０５０Ｂは、サブバンド空間処理に続いて、および、クロストークキャンセル処理の前に、左入力チャネル９１０Ａおよび右入力チャネル９１０Ｂを含む左右チャネルペアにバイノーラルフィルタリングを適用する。いくつかの態様では、バイノーラルフィルター１０５０Ａ、１０５０Ｂは、オーディオシステム１０００からバイパスされるまたは除外されることがある。
【0144】
オーディオシステム１００は、周辺左右チャネルペアの各々に、同様のサブバンド空間処理、バイノーラルフィルタリング、およびクロストークキャンセル処理を適用する。左サラウンド入力チャネル９１０Ｅおよび右サラウンド入力チャネル９１０Ｆを含む左右チャネルペアを処理するために、バイノーラルフィルター１０５０Ｃおよび１０５０Ｄは、サブバンド空間プロセッサー９３０Ｂおよびクロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｂに結合される。左サラウンドリア入力チャネル９１０Ｇおよび右サラウンドリア入力チャネル９１０Ｈを含む左右チャネルペアを処理するために、バイノーラルフィルター１０５０Ｅおよび１０５０Ｆは、サブバンド空間プロセッサー９３０Ｃおよびクロストークキャンセルプロセッサー９７０Ｃに結合される。
【0145】
いくつかの態様では、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａ、９７０Ｂ、９７０Ｃは、各々、クロストークシミュレーションプロセッサーであり得る。クロストークキャンセルチャネルを生成することよりもむしろ、クロストークシミュレーションプロセッサーは、追加のクロストーク効果を有するクロストークシミュレートチャネル（crosstalk simulated channel）を生成する。
【0146】
図１１は、一態様に係る図９において示されたオーディオシステム９００または図１０において示されたオーディオシステム１０００によるオーディオ信号を強化するための方法１１００の例を例示する。いくつかの態様では、方法１１００は、異なるおよび／もしくは追加のステップを含むことがある、またはいくつかのステップは、異なる順にてあり得る。方法１１００は、オーディオシステム９００を参照して、より詳細に以下に述べられる。
【0147】
オーディオシステム９００は、左右チャネルペアを含むマルチチャネル入力オーディオ信号を受信する１１０５。マルチチャネルオーディオ信号は、複数の左右チャネルペアを含むサラウンド音声オーディオ信号であり得る。例えば、左入力チャネル、右入力チャネルは、第１の左右チャネルペアを形成することがあり、少なくとも１つの左周辺入力チャネルおよび少なくとも１つの右周辺入力チャネルは、別の左右チャネルペアを形成することがある。マルチチャネル入力信号は、周辺入力チャネルに対して複数の左右チャネルペアを含むことがある。例えば、左サラウンド入力チャネル９１０Ｅ、９１０Ｆはサラウンドペアを形成し、左サラウンドリア入力チャネル９１０Ｇおよび右サラウンドリア入力チャネル９１０Ｈはリアサラウンドペアを形成する。さらに、マルチチャネルオーディオ信号は、中央入力チャネルおよび低周波数入力チャネルを含むことがある。
【0148】
オーディオシステム９００（例えば、ゲイン９１５Ａないし９１５Ｈ）は、マルチチャネル入力オーディオ信号のチャネルにゲインを適用する１１１０。ゲイン９１５Ａないし９１５Ｈは、オーディオシステム９００によって生成される出力信号に対する特定の入力チャネルのコントリビューションを制御するのに変わることがある。
【0149】
オーディオシステム９００（例えば、バイノーラルフィルター９５０Ａないし９５０Ｆ）は、マルチチャネル入力オーディオ信号の左右チャネルペアの各々にバイノーラルフィルターを適用する１１１５。各チャネルに対して、バイノーラルフィルターは、チャネルに関連付けられた角度位置に対して調整する。いくつかの態様では、バイノーラルフィルターは、周辺の左右チャネルペアに適用されるが、左入力チャネルおよび右入力チャネルを含む左右チャネルペアに適用されない。
【0150】
オーディオシステム９００（例えば、サブバンド空間プロセッサー９３０Ａ、９３０Ｂ、９３０Ｃ）は、各左右チャネルペアに対して、サブバンド空間処理を適用して、空間強化チャネルを生成する１１２０。例えば、サブバンド空間プロセッサー９３０Ａは、左入力チャネル９１０Ａおよび右入力チャネル９１０Ｂを含む左右チャネルペアにおいてサブバンド空間処理を適用して、空間強化チャネルを生成する。サブバンド空間処理は、左入力チャネル９１０Ａおよび右入力チャネル９１０Ｂのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含む。
【0151】
さらに、サブバンド空間処理は、周辺チャネルに対して、左右チャネルペアのうちの少なくとも１つに適用される。例えば、サブバンド空間プロセッサー９３０Ｂは、左サラウンド入力チャネル９１０Ｅおよび右サラウンド入力チャネル９１０Ｆを含む左右チャネルペアにおいてサブバンド空間処理を適用して、空間強化チャネルを生成する。サブバンド空間処理は、左サラウンド入力チャネル９１０Ｅおよび右サラウンド入力チャネル９１０Ｆのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含む。サブバンド空間プロセッサー９３０Ｃは、左サラウンドリア入力チャネル９１０Ｇおよび右サラウンドリア入力チャネル９１０Ｈを含む左右チャネルペアにおいてサブバンド空間処理を適用して、空間強化チャネルを作成する。サブバンド空間処理は、左サラウンドリア入力チャネル９１０Ｇおよび右サラウンドリア入力チャネル９１０Ｈのミッド成分およびサイド成分をゲイン調整することを含む。上記のように、空間強化チャネルは、左右チャネルペアの各々に対して作成される。
【0152】
いくつかの態様では、各左右チャネルペアに対するサブバンド空間処理は、オーディオシステム１０００に対して図１０に示されている、バイノーラルフィルタリングの前に行われる。ここで、サブバンド空間プロセッサー９３０Ａ、９３０Ｂ、９３０Ｃから出力される左空間強化チャネルおよび右空間強化チャネルの各々は、バイノーラルフィルターに入力される。
【0153】
オーディオシステム９００（例えば、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａ、９７０Ｂ、９７０Ｃ）は、各左右チャネルペアに対して、クロストーク処理を適用して、クロストーク処理チャネルを生成する１１２５。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ある。クロストークキャンセルの場合、クロストーク処理チャネルは、クロストークキャンセルチャネルを含む。クロストークシミュレーションの場合、クロストーク処理チャネルは、クロストークシミュレートチャネルを含む。クロストークキャンセルは、ラウドスピーカー出力に対して用いられることがあり、クロストークシミュレーションは、ヘッドフォン出力に対して用いられることがある。各左右チャネルペアに対して、クロストーク処理は、空間強化チャネルの少なくとも１つにフィルター、時間遅延、およびゲインを適用して、クロストーク処理チャネルを生成することを含むことがある。いくつかの態様では、クロストーク処理は、各左右チャネルペアにおけるサブバンド空間処理の前に、各左右チャネルペアにおいて行われることがある。
【0154】
オーディオシステム９００（例えば、左チャネルコンバイナー９６０Ａおよび右チャネルコンバイナー９６０Ｂ）は、クロストーク処理チャネルから左出力チャネルおよび右出力チャネルを生成する１１３０。例えば、左チャネルコンバイナー９６０Ａは、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａ、９７０Ｂ、９７０Ｃの各々からのクロストーク処理チャネルの左チャネルを結合して、左出力チャネルを生成し、右チャネルコンバイナー９６０Ｂは、クロストークキャンセルプロセッサー９７０Ａ、９７０Ｂ、９７０Ｃの各々からのクロストーク処理チャネルの右チャネルを結合して、右出力チャネルを生成する。
【0155】
さらに、左チャネルコンバイナー９６０Ａは、左チャネルを左低周波数チャネルおよび左中央チャネルに結合して、左出力チャネルを生成することがある。さらに、右チャネルコンバイナー９６０Ｂは、右チャネルを右低周波数チャネルおよび右中央チャネルに結合して、右出力チャネルを生成することがある。オーディオシステム９００（例えば、ハイシェルフフィルター９２０）は、マルチチャネル入力オーディオ信号の中央入力チャネルにハイシェルフフィルターを適用して、左中央チャネルおよび右中央チャネルを生成する。オーディオシステム９００（例えば、ディバイダー９４０）は、低周波数入力チャネルを、マルチチャネル入力オーディオ信号の中央入力チャネルに分離して、左低周波数チャネルおよび右低周波数チャネルを生成する。
【0156】
図１２は、一態様に係るクロストークシミュレーションプロセッサー１２００の例を例示する。クロストークシミュレーションプロセッサー１２００は、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、クロストークキャンセルプロセッサーの代わりに、オーディオシステムにおいて用いられることがある。クロストークシミュレーションプロセッサー１２００は、ヘッドマウントスピーカーにおいて、ラウドスピーカーのようなリスニング体験を提供するのに用いられることがある。
【0157】
クロストークシミュレーションプロセッサー１２００は、左ヘッドシャドウローパスフィルター（head shadow low-pass filter）１２０２、左ヘッドシャドウハイパスフィルター（head shadow high-pass filter）１２０４、左クロストークディレイ１２１０、および左ヘッドシャドウゲイン（head shadow gain）１２２４を含んで、左チャネル（例えば、左空間強化チャネルＥL）を処理する。さらに、クロストークシミュレーションプロセッサー１２００は、右ヘッドシャドウローパスフィルター１２０６、右ヘッドシャドウハイパスフィルター１２０８、右クロストークディレイ１２１２、および右ヘッドシャドウゲイン（head shadow gain）１２２６を含んで、右チャネル（例えば、右空間強化チャネルＥR）を処理する。
【0158】
左ヘッドシャドウローパスフィルター１２０２および左ヘッドシャドウハイパスフィルター１２０４は、各々、聴取者の頭部を通過した後の信号の周波数特性を形作る変調を適用する。左クロストークディレイ１２１０は、イプシラテラル音成分に関してコントララテラル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（trans-aural distance）を表す時間遅延を適用する。周波数特性は、聴取者の頭部によって音波変調の周波数依存特性を決定する実証実験に基づいて、生成されることが可能である。いくつかの態様では、左クロストークディレイ１２１０は、左ヘッドシャドウローパスフィルター１２０２および左ヘッドシャドウハイパスフィルター１２０４の前に適用されることがある。左ヘッドシャドウゲイン１２２４は、左クロストークシミュレーションチャネルＯLを生成するゲインを適用する。
【0159】
右ヘッドシャドウローパスフィルター１２０６および右ヘッドシャドウハイパスフィルター１２０８は、各々、聴取者の頭部を通過した後の信号の周波数特性を形作る変調を適用する。右クロストークディレイ１２１２は、イプシラテラル音成分に関してコントララテラル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（trans-aural distance）を表す時間遅延を適用する。周波数特性は、聴取者の頭部によって音波変調の周波数依存特性を決定する実証実験に基づいて、生成されることが可能である。いくつかの態様では、右クロストークディレイ１２１２は、右ヘッドシャドウローパスフィルター１２０６および右ヘッドシャドウハイパスフィルター１２０８の前に適用されることがある。右ヘッドシャドウゲイン１２２６は、右クロストークシミュレーションチャネルＯLを生成するゲインを適用する。
【0160】
左チャネルおよび右チャネルの各々に対するヘッドシャドウローパスフィルター、ヘッドシャドウハイパスフィルター、クロストークディレイ、およびヘッドシャドウゲインの適用は、異なる順にて行われることがあり、これらの段階のうちの１つまたは複数は、スキップされることがある。左チャネルおよび右チャネルにおけるローパスフィルターおよびハイパスフィルターの使用は、聴取者の頭を通る周波数特性のより正確なモデルに帰着する。
【0161】
追加の考慮事項
開示された構成は、いくつかの利益および／または利点を含むことがある。例えば、マルチチャネル入力信号は、音場の空間感覚を保存するまたは強化するのと同時に、ステレオラウドスピーカーに出力されることが可能である。高音質なリスニング体験は、高価なマルチスピーカーサウンドシステムを必要とすることなく、たとえば、モバイルデバイス、サウンドバー、またはスマートスピーカーにおいてなど、達成されることが可能である。
本開示を読めば、当業者なら、なお追加の代替実施形態、本明細書で開示されている原理を理解するであろう。ゆえに、特定の態様および用途が例示され説明されたのと同時に、開示されている態様は、本明細書に開示された正確な構造および構成要素に限定されないことが理解されるべきである。当業者には明らかであろう種々の変更、変化、および異形は、本明細書に説明された範囲から逸脱することなく本明細書に開示される方法および装置の配置、動作、および細部において作られることがある。
開示された構成は、いくつかの利益および／または利点を含むことがある。例えば、マルチチャネル入力信号は、音場の空間感覚を保存するまたは強化するのと同時に、ステレオラウドスピーカーに出力されることが可能である。高音質なリスニング体験は、高価なマルチスピーカーサウンドシステムを必要とすることなく、たとえば、モバイルデバイス、サウンドバー、またはスマートスピーカーにおいてなど、達成されることが可能である。
本開示を読めば、当業者なら、なお追加の代替実施形態、本明細書で開示されている原理を理解するであろう。ゆえに、特定の態様および用途が例示され説明されたのと同時に、開示されている態様は、本明細書に開示された正確な構造および構成要素に限定されないことが理解されるべきである。当業者には明らかであろう種々の変更、変化、および異形は、本明細書に説明された範囲から逸脱することなく本明細書に開示される方法および装置の配置、動作、および細部において作られることがある。
【0162】
本明細書に説明されるステップ、動作、または処理のうちのいずれかは、１つまたは複数のハードウェアモジュールまたはソフトウェアモジュールにより、単独にてまたは他のデバイスとの組み合わせにて行われるまたは実装されることがある。一態様では、ソフトウェアモジュールは、説明されたステップ、動作、もしくは処理のいずれかまたはすべてを行うためにコンピュータープロセッサーによって実行されることが可能であるコンピュータープログラムコードを含むコンピューター読取り可能媒体（例えば、非一時的なコンピューター読取り可能媒体）を含むコンピュータープログラム製品により実装される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】