Ambisonic avkodning

Den här sidan fokuserar på avkodning av klassiska första ordningens Ambisonics . Annan relevant information finns tillgänglig på sidan för Ambisonics reproduktionssystem .

Ambisonic B-format WXYZ-signaler definierar vad lyssnaren ska höra. Hur dessa signaler presenteras för lyssnaren av högtalarna för bästa resultat beror på antalet högtalare och deras placering. Ambisonics behandlar riktningar där inga högtalare är placerade med lika stor vikt som högtalarpositioner. Det är inte önskvärt för lyssnaren att vara medveten om att ljudet kommer från ett diskret antal högtalare. Vissa enkla avkodningsekvationer är kända för att ge bra resultat för vanliga högtalararrangemang.

Men Ambisonic Speaker Decoders kan använda mycket mer information om högtalarnas position, inklusive deras exakta position och avstånd från lyssnaren. Eftersom människor använder olika mekanismer för att lokalisera ljud, klassiska Ambisonic-avkodare är det önskvärt att modifiera högtalarmatningarna vid varje frekvens för att presentera den bästa informationen med hjälp av hyllfilter.

Vissa synpunkter på komplexiteten hos hyllfilter och avståndskompensation förklaras i "Ambisonic Surround Decoders" och " SHELF FILTERS for Ambisonic Decoders ".

Det finns specialiserade avkodare för stora publiker i stora utrymmen.

Hårdvaruavkodare har varit kommersiellt tillgängliga sedan slutet av 1970-talet; för närvarande är Ambisonics standard i surroundprodukter som erbjuds av Meridian Audio, Ltd. Ad hoc- programvaruavkodare finns också tillgängliga .

Det finns fem huvudtyper av avkodare:

Diametrala avkodare

Den här designen är avsedd för ett hem, litet rum och gör att högtalarna kan arrangeras i diametralt motsatta par.

Vanliga polygonavkodare

Den här designen är avsedd för ett hemligt, litet rum. Högtalarna är på samma avstånd från lyssnaren och ligger jämnt fördelade på omkretsen av en cirkel. Den enklaste Regular Polygon- avkodaren är en kvadrat med lyssnaren i mitten. Minst fyra högtalare krävs. Trianglar fungerar inte, uppvisar stora "hål" mellan högtalarna. Vanliga Hexagoner presterar bättre än fyrkanter, särskilt åt sidorna.

För det enklaste (tvådimensionella) fallet (ingen höjdinformation), och att placera högtalarna lika i en cirkel, härleder vi högtalarsignalerna från B-format W-, X- och Y-kanaler:

P_{n}=W+X\cos \theta _{n}+Y\sin \theta _{n}

där $\theta _{n}$ är högtalarens riktning.

Den mest användbara av dessa är Square 4.0-avkodaren.

Koordinatsystemet som används i Ambisonics följer högerhandsregelkonventionen med positivt X pekar framåt, positivt Y pekar åt vänster och positivt Z pekar uppåt . Horisontella vinklar löper moturs framifrån och vertikala vinklar är positiva över horisontalen, negativa under.

Auditorium avkodare

Denna design är avsedd för en stor, offentlig miljö .

"Wien"-avkodare

Dessa är så namngivna eftersom den uppsats som introducerade dem presenterades vid 1992 AES -konferensen som hölls i Wien. Designen täcktes av ett patent från 1998. från Trifield Productions. Tekniken ger en metod för avkodning av Ambisonic-signaler till oregelbundna högtalarsystem (som ITU ) som vanligtvis används för 5.1- surroundljudsuppspelning . En liten brist i de 1992 publicerade tidningarnas avkodarkoefficienter och användningen av heuristiska sökalgoritmer för att lösa uppsättningen av icke-linjära simultane ekvationer som behövs för att generera avkodarna publicerades av Wiggins et al. 2003 och utökades senare till oregelbundna avkodare av högre ordning 2004

Parametriska avkodare

Tanken bakom parametrisk avkodning är att behandla ljudets infallsriktning som en parameter som kan uppskattas genom tids-frekvensanalys . En stor mängd forskning om mänskligt rumslig hörsel tyder på att vår auditiva cortex tillämpar liknande tekniker i sin auditiva scenanalys , vilket förklarar varför dessa metoder fungerar.

De största fördelarna med parametrisk avkodning är en kraftigt ökad vinkelupplösning och uppdelningen av analys och syntes i separata bearbetningssteg. Denna separation gör att inspelningar i B-format kan renderas med vilken panoreringsteknik som helst , inklusive fördröjd panorering, VBAP och HRTF -baserad syntes.

Parametrisk avkodning togs fram av Lake DSP i slutet av 1990-talet och föreslogs oberoende av Farina och Ugolotti 1999. Senare arbete inom denna domän inkluderar DirAC-metoden och Harpex-metoden.

Oregelbundna layoutavkodare

Rapture3D-avkodaren från Blue Ripple Sound stöder detta och används redan i ett antal datorspel som använder OpenAL .

Se även

Ambisonics
Ambisonic UHJ-format: Avkodning av UHJ
Meridian Audio, Ltd. , tillverkare av hårdvaruavkodare

externa länkar

Ambisonic Surround Sound FAQ (avsnitt 17 och 18 för hårdvaruavkodare)
Ambisonia-webbplatsen Bruce Wiggins WAD-avkodare för 4.0, 6.0 och 8.0 är nästan klassiska Ambisonic-avkodare och lättanvända plugins för Windows Media Player .
B2X Plug-Ins B2D, B2G och B2Stereo mjukvaruavkodare, i VST- och Audio Unit-format, för Mac OS X
Hyllfilter och avståndskompensation "Ambisonic Surround Decoder" och "SHELF FILTERS for Ambisonic Decoders" förklarar dessa viktiga egenskaper hos klassiska Ambisonic-avkodare för dem som designar mjukvaruavkodare
Harpex Ltd (för fristående och plug-in-versioner av Harpex-metoden)
Blue Ripple Sound Limited Rapture3D och TOA vanliga och oregelbundna högtalaravkodare, binaural stereo och mer.