用于音频呈现的低音管理的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年6月18日提交的美国临时专利申请No. 61/836,519的优先 权，在此通过引用将其全部内容合并到本文中。
技术领域
[0003] 本公开内容设及对音频数据进行处理。具体地，本公开内容设及对声音再现系统 的低频音频数据进行处理。
【背景技术】
[0004] 自从在1927年引入了有声电影，用于捕获电影声轨的艺术意图并且再现该内容 的技术已有稳定发展。在二十世纪屯十年代，杜比提出了对与3个屏幕声道和单声道环绕 声道的混合进行编码和分配的经济高效的手段。在二十世纪九十年代期间，杜比使用5. 1 声道格式将数字声音引入影院，5. 1声道格式提供分离的左屏幕声道、中屯、屏幕声道和右屏 幕声道、左环绕阵列和右环绕阵列W及用于低频效果的超低音扬声器声道。2010年提出的 杜比环绕声7. 1通过将现有的左环绕声道和右环绕声道分成四个"区"增加了环绕声道的 数量。
[0005] 影院音频再现系统和家庭影院音频再现系统两者都变得越来越多用途且复杂。家 庭影院音频再现系统包括越来越多的扬声器。随着声道增多W及扬声器布局从平面二维 (2D)阵列转变成包括高度的=维（3D)阵列，在播放环境中再现声音正变成越来越复杂的 过程。改进的音频处理方法会是人们所希望的。
【发明内容】
[0006] 提供了用于处理低频音频数据的改进的且高效的方法。可W在用于呈现音频对象 的工具中实现本公开内容中所描述的主题的一些方面。如本文中所用的，术语"音频对象" 指代可W在不参考任何特定播放环境的情况下创建或"创作"的音频信号（在本文中被称 为"音频对象信号"）和关联元数据。关联元数据可W包括音频对象位置数据、音频对象增 益数据、音频对象大小数据、音频对象轨迹数据等。如本文中所使用的，术语"呈现"指代将 音频对象变换成用于特定播放环境的扬声器馈送信号的过程。可W至少部分地根据关联元 数据并且根据播放环境数据来执行呈现过程。播放环境数据可W包括播放环境中的扬声器 的数量的指示W及每个扬声器在该播放环境内的位置的指示。播放环境数据也可W包括能 够再现低频音频信号的一个或更多个扬声器的指示。
[0007] 根据本文中描述的一些实现，低音提取过程可W设及对所接收的音频对象信号应 用低通滤波器W产生所提取的低频音频信号。可W在将音频信号呈现成扬声器馈送信号的 过程之前执行低音提取过程。低音管理过程可W设及将所提取的低频音频信号传送至能够 再现低频音频信号的一个或更多个扬声器。
[0008] 当对基于声道的音频数据进行处理时，可W执行本文中提供的一些低音管理方 法。例如，杜比最近开发了能够对所接收的基于"遗留（legacy)"声道的音频数据如杜比环 绕声5. 1音频数据或杜比环绕声7. 1音频数据实现阵列处理方法的基于声道的音频呈现系 统。如果阵列处理方法使用功率相等水平并且将同相信号复制到附近扬声器，则可能导致 低音积聚。然而，如果在运样的阵列处理方法之前执行低音提取过程，则可W减轻或避免低 音积聚。
[0009] 根据本文中描述的一些实现，方法可W设及接收包括音频对象的音频数据。音频 对象可W包括音频对象信号和关联元数据。关联元数据可W包括音频对象的位置元数据。 该方法可W设及对音频对象信号应用设及低通滤波器的低音提取过程W产生所提取的低 频音频信号。该方法可W设及接收播放环境数据。播放环境数据可W包括播放环境中的扬 声器的数量的指示、每个扬声器在播放环境中的位置的指示W及能够再现低频音频信号的 一个或更多个扬声器的指示。
[0010] 该方法可W设及在低音提取过程之后至少部分地基于播放环境数据和关联元数 据将音频对象的音频信号呈现成一个或更多个扬声器馈送信号。每个扬声器馈送信号可W 对应于播放环境的扬声器的至少之一。该方法可W设及对所提取的低频音频信号执行低音 管理过程。低音管理过程可W设及将所提取的低频音频信号传送至能够再现低频音频信号 的一个或更多个扬声器。
[0011] 低音管理过程可W设及限制至少一些低频音频信号的幅度。低音管理过程可W设 及将所提取的低频音频信号与扬声器馈送信号进行组合。
[0012] 音频数据可W包括与扬声器位置相对应的音频音床信号。该应用过程可W设及对 音频音床信号中的至少一些应用低音提取过程。
[0013] 该方法可W设及对音频音床信号应用上混或下混过程。上混或下混过程可W至少 部分地基于播放环境中的扬声器的数量。根据一些实现，音频数据可W被接收并且被通过 包括扬声器阵列处理的上混而处理。
[0014] 该方法可W设及在应用低音提取过程之前对音频数据进行预处理。预处理可W设 及根据音频对象元数据或播放环境数据的至少之一来应用增益。
[0015] 音频数据可W包括声场表示数据。该方法可W设及对声场表示数据的第一部分的 不同副本应用低音提取过程和高通滤波器。该方法可W设及对声场表示数据的第二部分的 不同副本应用高通滤波器但不应用低音提取过程。对声场表示数据的第一部分和第二部分 应用的高通滤波器可W是同一高通滤波器或者可W不是同一高通滤波器。
[0016] 在一些实现中，音频数据可W是从解码器接收的。替代地或另外地，音频数据可W 作为脉冲编码调制流或者作为类似的数据流被接收。
[0017] 在一些实现中，所接收的音频数据可W包括低频效果音频声道。低音管理过程可 W设及将所提取的低频音频信号与低频效果音频声道的低频效果音频数据进行混合。该方 法可W设及在混合之前将所提取的低频音频信号与低频效果音频声道校平（leveling)。校 平过程可W设及对低频效果音频数据进行放大和/或对所提取的低频音频信号进行衰减。
[0018] 该方法可W设及对音频对象信号中的至少一些应用高通滤波器W产生高通滤波 音频信号。呈现过程可W设及将高通滤波音频信号呈现成一个或更多个高通滤波扬声器馈 送信号。
[0019] 可W至少部分地通过存储有软件的非暂态介质来实现本文中描述的各种实现。该 软件可W包括用于控制至少一个设备接收包括音频对象的音频数据的指令。音频对象可W包括音频对象信号和关联元数据如音频对象的位置元数据。
[0020] 该软件可W包括指令，该指令用于控制至少一个设备对音频对象信号应用设及低 通滤波器的低音提取过程，W产生所提取的低频音频信号。该软件可W包括用于控制至少 一个设备接收播放环境数据的指令。播放环境数据可W包括播放环境中的扬声器的数量的 指示、每个扬声器在播放环境内的位置的指示W及能够再现低频音频信号的一个或更多个 扬声器的指示。该软件可W包括W下指令：其用于控制至少一个设备在低音提取过程之后 至少部分地基于播放环境数据和包括位置元数据的关联元数据将音频对象的音频信号呈 现成一个或更多个扬声器馈送信号。每个扬声器馈送信号可W对应于播放环境的扬声器的 至少之一。
[0021] 该软件可W包括用于控制至少一个设备对所提取的低频音频信号执行低音管理 过程的指令。低音管理过程可W设及将所提取的低频音频信号传送至能够再现低频音频信 号的一个或更多个扬声器。
[0022] 在一些实现中，低音管理过程可W设及限制至少一些低频音频信号的幅度。低音 管理过程可W设及将所提取的低频音频信号与扬声器馈送信号进行组合。
[0023] 音频数据可W包括与扬声器位置相对应的音频音床信号。该应用过程可W设及对 音频音床信号中的至少一些应用低音提取过程。
[0024] 软件可W包括用于控制至少一个设备对音频音床信号应用上混或下混过程的指 令。上混或下混过程可W至少部分地基于播放环境中的扬声器数量。音频数据可W被接收 并且通过包括扬声器阵列处理的上混而处理。
[00巧]软件可W包括用于控制至少一个设备在应用低音提取过程之前对音频数据进行 预处理的指令。例如，预处理可W设及根据音频对象元数据或播放环境数据的至少之一来 应用增益。
[00%] 在一些实现中，音频数据可W包括声场表示数据。软件可W包括W下指令：其用于 控制至少一个设备对声场表示数据的第一部分的不同副本应用低音提取过程和高通滤波 器。软件可W包括W下指令：其用于控制至少一个设备对声场表示数据的第二部分的不同 副本应用高通滤波器但不应用低音提取过程。在一些实现中，对声场表示数据的第一部分 和第二部分应用的高通滤波器可W是同一高通滤波器或者可W不是同一高通滤波器。
[0027] 在一些实现中，音频数据可W是从解码器接收的。替代地或另外地，音频数据可W 作为脉冲编码调制流或者作为类似的数据流被接收。
[0028] 所接收的音频数据可W包括低频效果音频声道。低音管理过程可W设及将所提取 的低频音频信号与低频效果音频声道的低频效果音频数据进行混合。
[0029] 软件可W包括用于控制至少一个设备在混合之前将所提取的低频音频信号与低 频效果音频声道校平的指令。校平过程可W设及对低频效果音频数据进行放大和/或对所 提取的低频音频信号进行衰减。
[0030] 软件可W包括W下指令：其用于控制至少一个设备对音频对象信号中的至少一些 应用高通滤波器来产生高通滤波音频信号。呈现过程可W包括将高通滤波音频信号呈现成 一个或更多个高通滤波扬声器馈送信号。
[0031] 可W至少部分地通过包括接口和逻辑系统的设备来提供本文中描述的一些实 现。逻辑系统可W包括通用单忍片或多忍片处理器、数字信号处理器值SP)、专用集成电路 (ASIC)、现场可编程口阵列（FPGA)或其他可编程逻辑装置、分立口或晶体管逻辑、或者分 立硬件部件中至少之一。该设备可W包括存储器装置。接口可W包括逻辑系统和存储器装 置之间的接口。替代地或另外地，接口可W包括网络接口。
[0032] 逻辑系统可W能够接收包括音频对象的音频数据。音频对象可W包括音频对象信 号和关联元数据如音频对象的位置元数据。逻辑系统可W能够对音频对象信号应用设及低 通滤波器的低音提取过程W产生所提取的低频音频信号。
[0033] 逻辑系统可W能够接收播放环境数据。播放环境数据可W包括播放环境中的扬声 器的数量的指示、每个扬声器在播放环境内的位置的指示W及能够再现低频音频信号的一 个或更多个扬声器的指示。
[0034] 逻辑系统可W能够在低音提取过程之后至少部分地基于播放环境数据和关联元 数据将音频对象的音频信号呈现成一个或更多个扬声器馈送信号。每个扬声器馈送信号可 W对应于播放环境的扬声器的至少之一。
[0035] 逻辑系统可W能够对所提取的低频音频信号执行低音管理过程。低音管理过程可 W设及将所提取的低频音频信号传送至能够再现低频音频信号的一个或更多个扬声器。低 音管理过程可W包括限制至少一些低频音频信号的幅度。低音管理过程可W包括将所提取 的低频音频信号与扬声器馈送信号进行组合。
[0036] 音频数据可W包括与扬声器位置相对应的音频音床信号。应用过程可W包括对音 频音床信号中的至少一些应用低音提取过程。
[0037] 逻辑系统可W能够对音频音床信号应用上混或下混过程。上混或下混过程可W至 少部分地基于播放环境中的扬声