声音处理装置及声音处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本技术涉及声音处理装置以及声音处理系统，并且更具体地涉及用于使得声音图像能够更加稳定地定位的声音处理装置及声音处理系统。
【背景技术】
[0002]作为使用扬声器控制声音图像的定位的技术，已知有VBAP (向量基幅度平移)(例如，参见非专利文献I)。
[0003]借助于VBAP，通过朝向围绕定位位置设置的两个或三个扬声器延伸的向量的线性和来表达声音图像的目标定位位置。在线性和中相应向量所乘的系数被用作要从相应扬声器输出的声音的增益，并且执行增益调节以使得将声音图像固定在目标位置处。
[0004]引用列表
[0005]非专利文献
[0006]非专利文献l:Ville Pulkki, “Virtual Sound Source Posit1ning UsingVector Base Amplitude Panning，，，Journal of AES, vol.45，n0.6，pp.456-466，1997。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的问题
[0008]尽管借助于上述技术可以将声音图像固定在目标位置处，但是声音图像的定位可能会取决于声音图像的定位位置而变得不稳定。
[0009]关于用于使用三个扬声器执行VBAP的三维VBAP，会存在以下情况:这三个扬声器当中仅有两个扬声器输出声音，而剩下的一个扬声器取决于声音图像的目标定位位置而被控制成不输出声音。
[0010]在这样的情况下，当用户边收听声音边移动时，声音图像可能沿与移动方向不同的方向移动，并且用户可能感觉到声音图像的定位不稳定。如果声音图像的定位变得不稳定，则作为最佳收听位置的悦人点(sweet spot)的范围变窄。
[0011]本技术就是鉴于这些情形而开发并且是为了使得声音图像的定位能够更加稳定。
[0012]针对问题的解决方案
[0013]根据本技术的一个方面的声音处理装置包括:四个或更多个声音输出单元；增益计算单元，关于所述位于靠近作为目标位置的声音图像定位位置的四个或更多个声音输出单元中的两个或三个声音输出单元的组合中的每个不同组合，通过基于所述声音输出单元之间的位置关系来计算要从所述声音输出单元输出的声音的增益，以确定要从所述四个或更多个声音输出单元输出的声音的输出增益，所述输出增益要用于将声音图像固定在所述声音图像定位位置处；以及增益调节单元，基于所述输出增益对要从所述声音输出单元输出的声音进行增益调节。
[0014]所述输出增益中的至少四个输出增益中的每一个具有非零值。
[0015]所述增益计算单元可以包括:第一增益计算单元，其基于虚拟声音输出单元、所述声音输出单元中的两个声音输出单元以及所述声音图像定位位置之间的位置关系来计算所述声音输出单元中的两个声音输出单元以及所述虚拟声音输出单元的输出增益；第二增益计算单元，其基于除了所述声音输出单元中的所述两个声音输出单元以外的所述声音输出单元中的另外两个声音输出单元和所述虚拟声音输出单元之间的位置关系来计算所述声音输出单元中的所述另外两个声音输出单元的增益，所述声音输出单元中的所述另外两个声音输出单元的增益要用于将声音图像固定在所述虚拟声音输出单元的位置处；以及计算单元，其基于所述声音输出单元中的所述另外两个声音输出单元的增益以及所述虚拟声音输出单元的输出增益来计算所述声音输出单元中的所述另外两个声音输出单元的输出增益。
[0016]所述计算单元可以通过将所述声音输出单元中的所述另外两个声音输出单元的增益与所述虚拟声音输出单元的输出增益相乘来计算所述声音输出单元中的所述另外两个声音输出单元的所述输出增益。
[0017]所述虚拟声音输出单元的位置可以被设置在以下多边形的边上:使所述四个或更多个声音输出单元处于所述多边形的拐角处。
[0018]所述增益计算单元可以包括:虚拟增益计算单元，其基于所述声音输出单元中的三个声音输出单元和所述声音图像定位位置之间的位置关系来计算所述声音输出单元中的所述三个声音输出单元的输出增益；以及计算单元，其基于由关于所述组合中的不同组合来计算所述输出增益的所述虚拟增益计算单元计算的所述输出增益来计算所述声音输出单元的最终输出增益。
[0019]所述计算单元可以通过确定关于所述声音输出单元中的一个声音输出单元而确定的输出增益的和来计算所述声音输出单元中的同一个声音输出单元的最终输出增益。
[0020]根据本技术的一个方面的声音处理系统包括:四个或更多个声音输出单元；增益计算单元，关于所述位于靠近作为目标位置的声音图像定位位置的四个或更多个声音输出单元中的两个或三个声音输出单元的组合中的每个不同组合，通过基于所述声音输出单元之间的位置关系来计算要从所述声音输出单元输出的声音的增益，以确定要从所述四个或更多个声音输出单元输出的声音的输出增益，所述输出增益要用于将声音图像固定在所述声音图像定位位置；以及增益调节单元，基于所述输出增益来对要从所述声音输出单元输出的声音进行增益调节。
[0021]在本技术的一个方面，关于位于靠近作为目标位置的声音图像定位位置的四个或更多个声音输出单元中的两个或三个声音输出单元的组合中的每个不同组合，通过基于所述声音输出单元之间的位置关系来计算要从所述声音输出单元输出的声音的增益，以计算要从所述四个或更多个声音输出单元输出的声音的增益，所述输出增益要用于将声音图像固定在所述声音图像定位位置处；以及基于所述输出增益对要从所述声音输出单元输出的声音进行增益调节。
[0022]本发明的效果
[0023]根据本技术的一个方面，可以以更加稳定的方式来固定声音图像。
【附图说明】
[0024]图1是用于说明二维VBAP的图。
[0025]图2是用于说明三维VBAP的图。
[0026]图3是用于说明扬声器布置的图。
[0027]图4是用于说明要在设置有四个扬声器的情况下使用的增益计算方法的图。
[0028]图5是用于说明声音图像的移动的图。
[0029]图6是用于说明在应用本技术的情况下声音图像的移动的图。
[0030]图7是用于说明根据本技术的增益计算的图。
[0031]图8是用于说明根据本技术的增益计算的图。
[0032]图9是示出了声音处理装置的示例结构的图。
[0033]图10是示出了增益计算单元的示例结构的图。
[0034]图11是用于说明声首定位控制处理的流程图。
[0035]图12是用于说明计算扬声器的增益的另一种方法的图。
[0036]图13是示出了增益计算单元的另一种示例结构的图。
[0037]图14是用于说明声音定位控制处理的流程图。
[0038]图15是用于说明计算扬声器的增益的方法的图。
[0039]图16是示出了计算机的示例配置的图。
【具体实施方式】
[0040]下面参考附图来描述应用本技术的实施方式。
[0041]〈第一实施方式〉
[0042]<本技术的概要>
[0043]参考图1至图8，描述本技术的概要。在图1至图8中，用相同的附图标记来表示相同的部件，并且将无必要重复说明这些部件。
[0044]如图1所示，例如，要观看或收听内容如伴有声音或乐曲的运动图像的用户Ull正在收听从两个扬声器SPl和SP2输出的双声道声音作为内容的声音。
[0045]在此情况下，可以使用关于输出相应声道的声音的这两个扬声器SPl和SP2的位置信息来将声音图像固定在虚拟声源VSPl的位置处。
[0046]例如，假设用户Ull的头部的位置是原点0，则虚拟声源VSPl在分别以竖直方向和水平方向作为X轴方向和y轴方向的二维坐标系中的位置通过在图中以原点O为起点的向量P来表示。
[0047]由于向量P是二维向量，所以可以通过以原点O为起点分别沿扬声器SPl的方向和扬声器SP2的方向延伸的向量L1和向量L2的线性和来表示向量P。S卩，向量P可以通过使用向量L1和向量L2的以下等式⑴来表达:
[0048][数学公式I]
[0049]P = giLi+g^...(I)
[0050]对在等式(I)中向量L1和向量L2所乘的系数gl和系数g2进行计算。当这些系数gl和系数82分别是从扬声器SPl和SP2输出的声音的增益时，可以将声音图像固定在虚拟声源VSPl的位置处。即，可以将声音图像固定在向量P所表示的位置处。
[0051]将通过从关于这两个扬声器SPl和SP2的位置信息计算系数gl和系数g 2来控制声音图像的定位位置的方法称为二维VBAP。
[0052]在图1所示的示例中，可以将声音图像固定在连接扬声器SPl和扬声器SP2的弧ARll上的任何位置处。此处，弧ARll是以原点O为中心的经过扬声器SPl和扬声器SP2的各自位置的圆圈的一部分。
[0053]由于向量P是二维向量，所以如果向量L1和向量L 2之间的角度大于O°而小于180°，则要作为增益的系数&和系数82唯一地被确定。在上述非专利文献I中详细描述了计算这些系数gl和系数g 2的方法。
[0054]然而在要再现三声道声音的情况下，例如，输出声音的扬声器的数量如图2所示为3。
[0055]在图2所示的示例中，从三个扬声器SP1、SP2和SP3输出各自声道的声音。
[0056]在这样的情况下，除了要从扬声器SPl至SP3输出的各自声道的声音的增益数量或要被计算作为增益的系数的数量是3以外，概念与上述二维VBAP相同。
[0057]特别地，在要将声音图像固定在虚拟声源VSP2的位置处的情况下，在以用户Ull的头部的位置为原点O的三维坐标系中，通过以原点O为起点的三维向量P来表示虚拟声源VSP2的位置。
[0058]在从以原点O为起点的方向朝向扬声器SPl至SP3的各自位置延伸的三维向量是向量情况下，可以通过向量“至!^的线性和来表达向量P，如在以下等式⑵中所示:
[0059][数学公式2]
[0060]P = giLi+g^+gaLa...(2)
[0061]对在等式(2)中向量1^至L3所乘的系数g:至g3进行计算。当这些系数81至8；3是分别从扬声器SPl至SP3输出的声音的增益时，可以将声音图像固定在虚拟声源VSP2的位置处。
[0062]将通过根据关于三个扬声器SPl至SP3的位置信息计算系数〖:至g 3来控制声音图像的定位位置的方法称为三维VBAP。
[0063]在图2所示的示例中，可以将声音图像固定在包括扬声器SP1、扬声器SP2和扬声器SP3的位置的球面三角形区域TRll内任何位置处。此处，区域TRll是以下区域，所述区域位于球面上，以原点O为中心并且包括扬声器SPl至SP3的各自位置，并且区域TRll是球面上的由扬声器SPl至SP3围成的三角形区域。
[0064]利用这样的三维VBAP，可以将声音图像固定在空间中的任何位置处。
[0065]如图3所示，输出声音的扬声器的数量增加，并且其中每一个都等同于图2所示的三角形区域TRll的区域被设置在空间中，以使得可以将声音图像固定在例如这些区域中的任何位置处。