MX352134B

Generating binaural audio in response to multi-channel audio using at least one feedback delay network.

Abstract

In some embodiments, the virtualization methods for generating a binaural signal in response to multichannel audio signal channels, which apply a binaural room response (BRIR) response to each channel that it includes when using at least one delayed-response network ( FDN) to apply a common late reverb to an audio mix of the channels. In some embodiments, the channels of the input signal are processed in a first processing path to apply to each channel a direct unreflective response portion of a single-channel BRIR for the channel, and the audio mix of the channels it is processed on a second processing path that includes at least one NDF that applies the common late reverb. Usually, The late common reverberation emulates macro collective attributes of late reverb portions of at least some of the single channel BRIRs. Other aspects are headset virtualizers configured to carry out any modality of the method.

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  1. 1
    REIVINDICACIONES 1. Un método para generar una señal binaural en respuesta a un conjunto de canales de una señal de entrada de audio multicanal, gue incluye los pasos de:(a) aplicar una respuesta impulsiva binaural de sala, BRIR, a cada canal del conjunto, generando de esta manera señales filtradas, incluyendo mediante el uso de al menos una red de retardo realimentada (203, 204, 205, 220) para aplicar una reverberación tardía común a una mezcla de audio de los canales del conjunto;y (b) combinar las señales filtradas para generar la señal binaural, en donde en el paso (a) , la porción de reverberación tardía común emula macro atributos colectivos de porciones de reverberación tardía de BRIRs de un solo canal compartidas a través de al menos algunos canales del conjunto, el método también incluye un paso de afirmar valores de control a la red de retardo realimentada (203, 204, 205) para establecer al menos una ganancia de entrada, ganancias de tangue de reverberación, retrasos de tanque de reverberación, o parámetros de matriz de salida para dicha red de retardo realimentada (203, 204, 205), en donde los valores de control se afirman en tal manera que la porción de reverberación tardía común emula los macro atributos colectivos de las porciones de reverberación tardía de dichas BRIRs de un solo 106 IMPI instituto mexicano DE LA PROPIEDAD __... . 4 , , . , , , industrial _ canal compartidas a través de dichos al menos algunos cana del conjunto.
  2. 2
    El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso (a) incluye un paso de aplicar a cada canal del conjunto una porción de respuesta directa y reflexión temprana de dicha BRIR de un solo canal para el canal.
  3. 3
    El método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el paso (a) incluye un paso de utilizar un banco de redes de retardo realimentadas (203, 204, 205) para aplicar la reverberación tardía común a la mezcla de audio, con cada red de retardo realimentada (203, 204, 205) del banco aplicando reverberación tardía a una banda de frecuencia diferente de la mezcla de audio.
  4. 4
    El método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque cada una de las redes de retardo realimentadas (203, 204, 205) se implementa en el dominio del filtro espejo en cuadratura complejo.
  5. 5
    El método de acuerdo con cualquiera delas reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la mezclade audio de los canales del conjunto es una mezcla de audio monofónica de dichos canales del conjunto.
  6. 6
    El método de acuerdo con cualquiera delas reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el paso(a) incluye un paso de generar la mezcla de audio en una manera 107 IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL que depende de una distancia de la 111Ίη hp los canales que se mezclan para generar dicha mezcla de audio, y del manejo de una porción de respuesta directa de la BRIR para cada uno de dichos canales los cuales se mezclan para generar dicha mezcla de audio, con el fin de mantener la relación de nivel y temporización apropiada entre la porción de respuesta directa de dicha BRIR y la reverberación tardía común.
  7. 7
    El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el paso (a incluye un paso de utilizar una sola red de retardo realimentada (220) para aplicar la reverberación tardía común a la mezcla de audio de los canales del conjunto, en donde la red de retardo realimentada (220) se implementa en el dominio del tiempo.
  8. 8
    Un método para generar una señal binaural en respuesta a una señal de entrada de audio multicanal que tiene canales, al aplicar una respuesta impulsiva binaural de sala, BRIR, a cada canal de un conjunto de canales, que incluye al:(a) en una primera ruta de procesamiento, aplicar a cada canal del conjunto al menos una porción de respuesta directa de una respuesta impulsiva binaural de sala de un solo canal para el canal;y (b) en una segunda ruta de procesamiento en paralelo ιοθ IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL con la primera ruta de procesamiento, aplicar reverberación tardía común a una mezcla de audio de los canales del conjunto, donde la reverberación tardía común emula macro atributos colectivos de porciones de reverberación tardía de al menos algunas de las BRIRs de un solo canal compartidas a través de al menos algunos canales del conjunto, en donde la segunda ruta de procesamiento incluye al menos una red de retardo realimentada (203, 204, 205, 220), y el paso (b) incluye un paso de procesar la mezcla de audio en la red de retardo realimentada (203, 204, 205, 220), el método también incluye un paso de afirmar valores de control a la red de retardo realimentada (203, 204, 205, 220) para establecer al menos una ganancia de entrada, ganancias de tanque de reverberación, retrasos de tanque de reverberación, o parámetros de matriz de salida para dicha red de retardo realimentada (203, 204, 205, 220), en donde los valores de control se afirman en tal manera que la porción de reverberación tardía común emula los macro atributos colectivos de las porciones de reverberación tardía de dichas al menos algunas de las BRIRs de un solo canal compartidas a través de dichos al menos algunos canales del conjunto.
  9. 9
    El método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la segunda ruta de procesamiento incluye un banco de redes de retardo realimentadas (203, 204, 205) y 109 IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL el paso (b) incluye un paso de procesar la mezcla Ha Audio en el banco de redes de retardo realimentadas (203, 204, 205) de tal forma que cada red de retardo realimentada (203, 204, 205) del banco aplique reverberación tardía a una banda de frecuencia diferente de la mezcla de audio.
  10. 10
    El método de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque cada una de las redes de retardo realimentadas (203, 204, 205) se implementa en el dominio del filtro espejo en cuadratura complejo.
  11. 11
    El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el paso (a) incluye un paso de aplicar la porción de respuesta directa y reflexión temprana de una BRIR de un solo canal diferente a cada canal diferente del conjunto.
  12. 12
    El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque la mezcla de audio de los canales del conjunto es una mezcla de audio monofónica de dichos canales del conjunto.
  13. 13
    El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el paso (b) incluye un paso de generar la mezcla de audio en una manera que depende de una distancia de la fuente para cada uno de los canales que se mezclan para generar dicha mezcla de audio, y del manejo de una porción de respuesta directa de la BRIR para cada uno de dichos canales los cuales se mezclan 110 IMPI^^ INSTITUTO MEXICANO M LA MONEDAD para generar dicha mezcla de audio, con el fin cíe mantener la relación de nivel y temporización apropiada 1 U'flTFé 1Λ porción de respuesta directa de dicha BRIR y la reverberación tardía común.
  14. 14
    El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque la segunda ruta de procesamiento incluye una red de retardo realimentada (220), la red de retardo realimentada (220) se implementa en el dominio del tiempo, y el paso (b) incluye un paso de procesar la mezcla de audio en la red de retardo realimentada (220) .
  15. 15
    Un sistema configurado para generar una señal binaural en respuesta a una señal de entrada de audio multicanal que tiene canales, al aplicar una respuesta impulsiva binaural de sala a cada canal de un conjunto de los canales, dicho sistema incluye:una primera ruta de procesamiento acoplada y configurada para aplicar a cada canal del conjunto, al menos una porción de respuesta directa de una respuesta impulsiva binaural de sala, BRIR, de un solo canal, para el canal;y una segunda ruta de procesamiento, acoplada en paralelo con la primera ruta de procesamiento, y configurada para aplicar una reverberación tardía común a una mezcla de audio de los canales del conjunto, donde la reverberación tardía común emula macro atributos colectivos de porciones de 111 IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD industriai reverberación tardía de al menos algunas de las BRIRs de un solo canal compartidas a través de al menos algunos canales del conjunto, en donde la segunda ruta de procesamiento incluye al menos una red de retardo realimentada (203, 204, 205, 220), y la segunda ruta de procesamiento está configurada para procesar la mezcla de audio en dicha al menos una red de retardo realimentada (203, 204, 205, 220) para aplicar la reverberación tardía común a la mezcla de audio, el sistema también incluye: un subsistema de control (209) acoplado y configurado para afirmar valores de control a la red de retardo realimentada (203, 204, 205, 220) para establecer al menos una ganancia de entrada, ganancias de tanque de reverberación, retrasos de tanque de reverberación, o reverberación tardía común emula los macro atributos colectivos de las porciones de reverberación tardía de dichas al menos algunas de las BRIRs de un solo canal compartidas a través de dichos al menos algunos canales del conjunto.
  16. 16
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque la segunda ruta de procesamiento incluye un banco de redes de retardo realimentadas (203, 204, 205), y 112 IMPI INfmUTQMWtK^NÚ la segunda ruta de procesamiento está procesar la mezcla de audio en dicho banco de redAs cía . retardo realimentadas (203, 204, 205) de tal forma que cada red de retardo realimentada (203, 204, 205) del banco aplique reverberación tardía a una banda de frecuencia diferente de la mezcla de audio.
  17. 17
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque cada una de las redes de retardo realimentadas (203, 204, 205) se implementa en el dominio del filtro espejo en cuadratura complejo.
  18. 18
    El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque la primera ruta de procesamiento está configurada para generar señales filtradas en respuesta a cada uno de dichos canales del conjunto, la segunda ruta de procesamiento está configurada para generar señales filtradas adicionales en respuesta a la mezcla de audio, y en donde dicho sistema también incluye:un subsistema de combinación de señal (210), acoplado a la primera ruta de procesamiento y la segunda ruta de procesamiento, y configurado para generar la señal binaural al combinar las señales filtradas y las señales filtradas adicionales.
  19. 19
    El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque dicho sistema es un virtualizador de auriculares. 113 IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL
  20. 20
    El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque dicho sistema es un decodificador que incluye un subsistema virtualizador, y el subsistema virtualizador implementa la primera ruta de procesamiento y la segunda ruta de procesamiento.
  21. 21
    El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 20, caracterizado porque la mezcla de audio de los canales del conjunto es una mezcla de audio monofónica de dichos canales del conjunto.
  22. 22
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque la segunda ruta de procesamiento incluye una red de retardo realimentada (220) , la red de retardo realimentada (220) se implementa en el dominio del tiempo, y la segunda ruta de procesamiento está configurada para procesar la mezcla de audio en el dominio del tiempo en dicha red de retardo realimentada (220) para aplicar la reverberación tardía común a dicha mezcla de audio.
  23. 23
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizado porque la red de retardo realimentada (220) incluye:un filtro de entrada (400) que tiene una entrada acoplada para recibir la mezcla de audio, en donde el filtro de entrada (400) está configurado para generar una primera mezcla de audio filtrada en respuesta a la mezcla de audio;un filtro pasa todo (401), acoplado y configurado para IMPI» INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD generar una segunda mezcla de audio filtrada en ,N, ¥^^ues^S-? la primera mezcla de audio filtrada;। ..............— un subsistema de aplicación de reverberación que tiene una primera salida y una segunda salida, en donde el subsistema de aplicación de reverberación comprende un conjunto de tanques de reverberación, cada uno de los tanques de reverberación tiene un retraso diferente, y en donde el subsistema de aplicación de reverberación esta acoplado y configurado para generar un primer canal binaural no mezclado y un segundo canal binaural no mezclado en respuesta a la segunda mezcla de audio filtrada, para afirmar el primer canal binaural no mezclado en la primera salida, y para afirmar el segundo canal binaural no mezclado en la segunda salida;y una etapa de filtración de coeficiente de correlación cruzada interaural, IACC, y mezcla (424) acoplada al subsistema de aplicación de reverberación y configurada para generar un primer canal binaural mezclado y un segundo canal binaural mezclado en respuesta al primer canal binaural no mezclado y un segundo canal binaural no mezclado.
  24. 24
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizado porque el filtro de entrada (400) se implementa como una cascada de dos filtros configurados para generar la primera mezcla de audio filtrada de tal manera que cada una de dichas BRIRs tenga una relación directa-a-tardía, DLR, que se adecúe, al menos sustancialmente, a una DLR objetivo.
  25. 25
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 24/ caracterizado porque cada uno de los tanques de reverberación está configurado para generar una señal retrasada, e incluye un filtro de reverberación (406, 406A, 407, 407A, 408, 408A, 409, 409A) acoplado y configurado para aplicar una ganancia a una señal que se propaga en cada uno de dichos tanques de reverberación, para provocar que la señal retrasada tenga una ganancia gue se adecúe, al menos sustancialmente, a una ganancia decaída objetivo para dicha señal retrasada, con el fin de lograr un tiempo de decaimiento de reverberación objetivo característico de cada una de dichas BRIRs.
  26. 26
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 25, caracterizado porque cada uno de dichos filtros de reverberación (406, 406A, 407, 407A, 408, 408A, 409, 409A) es un filtro limitador o una cascada de filtros limitadores.
  27. 27
    El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 26, caracterizado porque el primer canal binaural no mezclado dirige el segundo canal binaural no mezclado, los tanques de reverberación incluyen un primer tanque de reverberación configurado para generar una primera señal retrasada que tenga un retraso más corto y un segundo tangue de reverberación configurado para generar una segunda señal retrasada que tenga un segundo retraso más corto, en donde el primer tanque de reverberación está configurado para 116 IMPI instituto mexicano DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL aplicar una primera ganancia a la primera señal retrasada, el segundo tanque de reverberación está configurado para aplicar una segunda ganancia a la segunda señal retrasada, la segunda ganancia es diferente que la primera ganancia, y la aplicación de la primera ganancia y la segunda ganancia resulta en atenuación del primer canal binaural no mezclado con relación al segundo canal binaural no mezclado.
  28. 28
    El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 27, caracterizado porque el primer canal binaural mezclado y el segundo canal binaural mezclado son indicativos de una imagen estéreo re-centrada.
  29. 29
    El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 28, caracterizado porque la etapa de filtración de IACC y mezcla (424) está configurada para generar el primer canal binaural mezclado y el segundo canal binaural mezclado de tal manera que dicho primer canal binaural mezclado y dicho segundo canal binaural mezclado tengan un IACC característico que se adecúe al menos sustancialmente a un IACC característico objetivo.
  30. 30
    Un sistema configurado para generar una señal binaural en respuesta a un conjunto de canales de una señal de entrada de audio multicanal, dicho sistema incluye:un subsistema de filtración acoplado y configurado para aplicar una respuesta impulsiva binaural de sala, BRIR, a cada canal del conjunto, generando de esta manera señales 17 IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD V INDUSTRIAL ** filtradas, incluyendo al generar una mezcla de audio de los canales del conjunto y procesar dicha mezcla de audio en al menos una red de retardo realimentada (203, 204, 205, 220) para aplicar una reverberación tardía común a dicha mezcla de audio;y un subsistema de combinación de señal (210), acoplado al subsistema de filtración, y configurado para generar la señal binaural al combinar las señales filtradas, en donde la reverberación tardía común emula macro atributos colectivos de porciones de reverberación tardía de BRIRs de un solo canal compartidas a través de al menos algunos canales del conjunto, el sistema también incluye un subsistema de control (209) acoplado al subsistema de filtración y configurado para afirmar valores de control a la red de retardo realimentada (203, 204, 205) para establecer al menos una ganancia de entrada, ganancias de tanque de reverberación, retrasos de tanque de reverberación, o parámetros de matriz de salida para dicha red de retardo realimentada (203, 204, 205), en donde los valores de control se afirman en tal manera que la porción de reverberación tardía común emula los macro atributos colectivos de las porciones de reverberación tardía de dichas al menos algunas de las BRIRs de un solo canal compartidas a través de dichos al menos algunos canales del conj unto. 118 IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL
  31. 31
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 30, caracterizado porque el subsistema de filtración está configurado para aplicar a cada canal del conjunto una porción de respuesta directa y reflexión temprana de la BRIR de un solo canal para el canal.
  32. 32
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 30 ó 31, caracterizado porque el subsistema de filtración incluye un banco de redes de retardo realimentadas (203, 204, 205) configuradas para aplicar la reverberación tardía común a la mezcla de audio, con cada red de retardo realimentada (203, 204, 205) del banco aplicando reverberación tardía a una banda de frecuencia diferente de la mezcla de audio.
  33. 33
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 32, caracterizado porque cada una de las redes de retardo realimentadas (203, 204, 205) se implementa en el dominio del filtro espejo en cuadratura complejo.
  34. 34
    El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 30 a 33, caracterizado porque dicho sistema es un virtualizador de auriculares.
  35. 35
    El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 30 a 33, caracterizado porque dicho sistema es un decodificador que incluye un subsistema virtualizador, y el subsistema virtualizador implementa el subsistema de filtración y el subsistema de combinación de señal (210).
  36. 36
    El sistema de acuerdo con cualquiera de las 119 IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL reivindicaciones 30 a 35, caracterizado porque la mezcla de audio de los canales del conjunto es una mezcla de audio monofónica de dichos canales del conjunto.
  37. 37
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 30 ó 31, caracterizado porque el subsistema de filtración incluye una red de retardo realimentada (220) implementada en el dominio del tiempo, y el subsistema de filtración está configurado para procesar la mezcla de audio en el dominio del tiempo en dicha red de retardo realimentada (220) para aplicar la reverberación tardía común a dicha mezcla de audio.
  38. 38
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 37, caracterizado porque la red de retardo realimentada (220) incluye:un filtro de entrada (400) que tiene una entrada acoplada para recibir la mezcla de audio, en donde el filtro de entrada (400) está configurado para generar una primera mezcla de audio filtrada en respuesta a la mezcla de audio;un filtro pasa todo (401), acoplado y configurado para generar una segunda mezcla de audio filtrada en respuesta a la primera mezcla de audio filtrada;un subsistema de aplicación de reverberación que tiene una primera salida y una segunda salida, en donde el subsistema de aplicación de reverberación comprende un conjunto de tanques de reverberación, cada uno de los tanques «o IMPIOS instituto mexicano DE LA PROPIEDAD CWShJ INDUSTRIAL de reverberación tiene un retraso diferente, y en donde el subsistema de aplicación de reverberación esta acoplado y configurado para generar un primer canal binaural no mezclado y un segundo canal binaural no mezclado en respuesta a la segunda mezcla de audio filtrada, para afirmar el primer canal binaural no mezclado en la primera salida, y para afirmar el segundo canal binaural no mezclado en la segunda salida;y una etapa de filtración de coeficiente de correlación cruzada interaural, IACC, y mezcla (424) acoplada al subsistema de aplicación de reverberación y configurada para generar un primer canal binaural mezclado y un segundo canal binaural mezclado en respuesta al primer canal binaural no mezclado y un segundo canal binaural no mezclado.
  39. 39
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 38, caracterizado porque el filtro de entrada (400) se implementa como una cascada de dos filtros configurados para generar la primera mezcla de audio filtrada de tal manera que cada una de dichas BRIRs tenga una relación directa-a-tardia, DLR, que se adecúe, al menos sustancialmente, a una DLR objetivo.
  40. 40
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 38 ó 39, caracterizado porque cada uno de los tanques ' de reverberación está configurado para generar una señal retrasada, e incluye un filtro de reverberación (406, 406A, 407, 407A, 408, 408A, 409, 409A) acoplado y configurado para 121 IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL aplicar una ganancia a una señal que se propaga en cada uno de dichos tanques de reverberación, para provocar que la señal retrasada tenga una ganancia que se adecúe, al menos sustancialmente, a una ganancia decaída objetivo para dicha señal retrasada, con el fin de lograr un tiempo de decaimiento de reverberación objetivo característico de cada una de dichas BRIRs.
  41. 41
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 40, caracterizado porque cada uno de dichos filtros de reverberación (406, 406A, 407, 407A, 408, 408A, 409, 409A) es un filtro limitador o una cascada de filtros limitadores.
  42. 42
    El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 38 a 41, caracterizado porque el primer canal binaural no mezclado dirige el segundo canal binaural no mezclado, los tanques de reverberación incluyen un primer tanque de reverberación configurado para generar una primera señal retrasada que tenga un retraso más corto y un segundo tanque de reverberación configurado para generar una segunda señal retrasada que tenga un segundo retraso más corto, en donde el primer tanque de reverberación está configurado para aplicar una primera ganancia a la primera señal retrasada, el segundo tanque de reverberación está configurado para aplicar una segunda ganancia a la segunda señal retrasada, la segunda ganancia es diferente que la primera ganancia, la segunda ganancia es diferente que la primera ganancia, y la 122 IMPI INSTITUTO MEXICANO ^«*6 DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL aplicación de la primera ganancia y la segunda ganancia resulta en atenuación del primer canal binaural no mezclado con relación al segundo canal binaural no mezclado.
  43. 43
    El sistema de acuerdo con cualguiera de las reivindicaciones 38 a 42, caracterizado porque el primer canal binaural mezclado y el segundo canal binaural mezclado son indicativos de una imagen estéreo re-centrada.
  44. 44
    El sistema de acuerdo con cualguiera de las reivindicaciones 38 a 43, caracterizado porque la etapa de filtración de IACC y mezcla (424) está configurada para generar el primer canal binaural mezclado y el segundo canal binaural mezclado de tal manera que dicho primer canal binaural mezclado y dicho segundo canal binaural mezclado tengan un IACC característico que se adecúe al menos sustancialmente a un IACC característico objetivo. 123 IMPI 'NSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL
Independent claims44