Ambisonic-Dekodierung - Ambisonic decoding

Diese Seite konzentriert sich auf die Dekodierung von klassischen Ambisonics erster Ordnung . Weitere relevante Informationen finden Sie auf der Seite der Ambisonic-Wiedergabesysteme .

Die Ambisonic B-Format WXYZ-Signale definieren, was der Hörer hören soll. Wie diese Signale dem Hörer von den Lautsprechern für beste Ergebnisse präsentiert werden, hängt von der Anzahl der Lautsprecher und ihrem Standort ab. Ambisonics behandelt Richtungen, in denen keine Lautsprecher platziert werden, so wichtig wie die Lautsprecherpositionen. Es ist für den Hörer unerwünscht, sich bewusst zu sein, dass der Ton von einer diskreten Anzahl von Lautsprechern kommt. Es ist bekannt, dass einige einfache Decodierungsgleichungen gute Ergebnisse für übliche Lautsprecheranordnungen liefern.

Ambisonic-Lautsprecher-Decoder können jedoch viel mehr Informationen über die Position von Lautsprechern verwenden, einschließlich ihrer genauen Position und Entfernung zum Hörer. Da Menschen verschiedene Mechanismen verwenden, um Geräusche zu lokalisieren, ist es bei klassischen Ambisonic-Decodern wünschenswert, die Lautsprecher-Feeds bei jeder Frequenz zu modifizieren, um die besten Informationen mit Hilfe von Shelf-Filtern zu präsentieren.

Einige Ansichten über die Komplexität der Shelf - Filter und Abstandskompensation werden in „Ambisonic Surround Decoder“ erklärt und „ REGAL - Filter für Ambisonic Decoder “.

Es gibt spezielle Decoder für ein großes Publikum in großen Räumen.

Hardware-Decoder sind seit Ende der 1970er Jahre im Handel erhältlich; Derzeit ist Ambisonics Standard bei Surround-Produkten, die von Meridian Audio, Ltd. angeboten werden . Ad-hoc- Software-Decoder sind ebenfalls erhältlich .

Es gibt fünf Haupttypen von Decodern:

Diametrische Decoder

Dieses Design ist für eine häusliche Umgebung in kleinen Räumen gedacht und ermöglicht die Anordnung von Lautsprechern in diametral gegenüberliegenden Paaren.

Reguläre Polygon-Decoder

Dieses Design ist für einen häuslichen, kleinen Raum gedacht. Die Lautsprecher sind vom Hörer gleich weit entfernt und liegen gleichmäßig auf einem Kreisumfang. Der einfachste Regular-Polygon- Decoder ist ein Square mit dem Hörer in der Mitte. Mindestens vier Lautsprecher sind erforderlich. Dreiecke funktionieren nicht und weisen große "Löcher" zwischen den Lautsprechern auf. Regelmäßige Hexagons schneiden besonders an den Seiten besser ab als Quadrate.

Für den einfachsten (zweidimensionalen) Fall (keine Höhenangabe) und bei gleichmäßigem Abstand der Lautsprecher in einem Kreis leiten wir die Lautsprechersignale aus den B-Format W-, X- und Y-Kanälen ab:

${\displaystyle P_{n}=W+X\cos\theta_{n}+Y\sin\theta_{n}}$

wo ist die Richtung des betrachteten Sprechers. ${\displaystyle \theta_{n}}$

Der nützlichste davon ist der Square 4.0-Decoder.

Das in Ambisonics verwendete Koordinatensystem folgt der Rechts-Hand- Regelkonvention, wobei positives X nach vorne zeigt, positives Y nach links zeigt und positives Z nach oben zeigt. Horizontale Winkel verlaufen gegen den Uhrzeigersinn von vorne und vertikale Winkel sind positiv über der Horizontalen, negativ unten.

Auditorium-Decoder

Dieses Design ist für einen großen, öffentlichen Raum gedacht .

"Wiener" Decoder

Diese werden so genannt, weil das Papier, das sie einführt, auf der AES- Konferenz 1992 in Wien vorgestellt wurde. Dieses Design wurde durch US 5757927  von Trifield Productions abgedeckt. Die Technologie bietet einen Ansatz zur Dekodierung von Ambisonic-Signalen auf unregelmäßige Lautsprecher-Arrays (wie ITU ), die üblicherweise für die 5.1- Surround-Sound- Wiedergabe verwendet werden. Ein kleiner Fehler in den 1992 veröffentlichten Veröffentlichungen Decoderkoeffizienten und die Verwendung heuristischer Suchalgorithmen, um den Satz nichtlinearer simultaner Gleichungen zu lösen, die zum Erzeugen der Decoder erforderlich sind, wurde von Wiggins et al. im Jahr 2003 und später auf irreguläre Decoder höherer Ordnung im Jahr 2004 erweitert

Parametrische Decoder

Die Idee hinter der parametrischen Dekodierung besteht darin, die Einfallsrichtung des Schalls als Parameter zu behandeln, der durch Zeit-Frequenz-Analyse geschätzt werden kann . Eine umfangreiche Forschung zum menschlichen räumlichen Hören legt nahe, dass unser auditiver Kortex ähnliche Techniken bei seiner auditiven Szenenanalyse anwendet , was erklärt, warum diese Methoden funktionieren.

Die Hauptvorteile der parametrischen Dekodierung sind eine stark erhöhte Winkelauflösung und die Trennung von Analyse und Synthese in separate Verarbeitungsschritte. Diese Trennung ermöglicht das Rendern von B-Format-Aufnahmen mit jeder Panning- Technik, einschließlich Delay-Panning, VBAP- und HRTF- basierter Synthese.

Die parametrische Dekodierung wurde Ende der 1990er Jahre von Lake DSP entwickelt und 1999 unabhängig von Farina und Ugolotti vorgeschlagen. Spätere Arbeiten in diesem Bereich umfassen die DirAC-Methode und die Harpex-Methode.

Decoder mit unregelmäßigem Layout

Der Rapture3D- Decoder von Blue Ripple Sound unterstützt dies und wird bereits in einer Reihe von Computerspielen mit OpenAL eingesetzt .

Siehe auch

• Ambisonics
• Ambisonic UHJ-Format: Dekodierung von UHJ
• Meridian Audio, Ltd. , Hersteller von Hardware-Decodern

Verweise

Externe Links

• Häufig gestellte Fragen zu Ambisonic Surround Sound (Abschnitte 17 und 18 für Hardware-Decoder)
• Ambisonia-Website Bruce Wiggins WAD-Decoder für 4.0, 6.0 und 8.0 sind fast klassische Ambisonic-Decoder und einfach zu verwendende Plugins für Windows Media Player .
• B2X-Plug-Ins B2D-, B2G- und B2Stereo-Software-Decoder im VST- und Audio-Unit-Format für Mac OS X
• Shelf-Filter und Distanzkompensation "Ambisonic Surround Decoder" und "SHELF FILTERS for Ambisonic Decoders" erläutern diese wichtigen Funktionen von Classic Ambisonic Decodern für Entwickler von Software-Decodern
• Harpex Ltd (für Standalone- und Plug-in-Versionen der Harpex-Methode)
• Blue Ripple Sound Limited Rapture3D und TOA reguläre und irreguläre Lautsprecherdecoder, binaurales Stereo und mehr.