后的第1階H0AW聲道和項目響度。使用N3D歸一化，第0階 系數聲道包含近似相等能量和響度的所呈現輸出的非縮放單聲道版本。圖7示出了來自 Technicolor(即與呈現之后的平均響度相比較的H0AW聲道信號的響度測量）的、13個N =4測試項目，…，LM13 (即，測試信號）的這種相關。單聲道LKFS測量（每個測試項目 的左側列）與圖6的5個不同揚聲器設置的雙聲道LKFS測量的平均值（每個測試項目的 右側列）進行比較。令人驚奇的觀測結果是兩者基本上相等。因此，H0AW聲道可以被用 作呈現之后的整體響度的估計。在使用麥克風陣列或者在內容產物內監(jiān)控響度時，這個特 征可以用于設置現場HOA直播錄制的響度級。
[0075] 根據本發(fā)明，如果生產場所的混音設備和消費者場所的展示場所使用相同的揚聲 器級別校準以及具有特殊能量保存特性的呈現器，則感知的響度可以被歸一化。能量保存 描述保存來自任意方向的定向源信號的能量的呈現器的特性。這個適用于所有3D音頻輸 出格式，其中至少有音頻對象、基于聲道的以及H0A。
[0076] H0A內容是在混音設備處例如通過聽音來進行響度級校準，其中能量保存呈現用 于監(jiān)控。足夠的主增益應用于H0A內容上（所有系數聲道），其接著被存儲以用于分配。另 外，能量保存呈現還在展示場所使用。
[0077] 實際中，H0A呈現器可以被構建以使得能量保存至少在揚聲器之間的區(qū)域（即，在 揚聲器位置之間的地點）。導致好的響度保存結果的呈現矩陣的歸一化是通過
| 的歸一化。
[0078] 然后，H0A零階系數聲道（W聲道）的LKFS響度測量大致與有關的聲道表示或他 們有關的雙聲道向下混合的響度測量相匹配。因此，它可用于在內容產物內監(jiān)控響度，尤其 是在廣播（具體地，直播）內。不過，它還可以有利于監(jiān)控錄制的內容。
[0079] 本發(fā)明在一個實施例中提供一種用于調整高階高保真度立體聲響復制（H0A)內 容的響度級的方法，使得當在不同場所聽音和/或采用不同揚聲器設置聽音時，在聲壓級 校準的3D音頻系統上的呈現和回放能夠以相等響度被感知。內容的H0A編碼需要被指定， 而且呈現器需要共享能量保存的共同性質。
[0080] 在一個實施例中，本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控H0A內容響度的工具，該工具可例如 用于直播采用H0A麥克風錄制而創(chuàng)建的H0A信號、A0信號或基于聲道的信號。
[0081] 下面描述了一種用于直播的H0A系統。H0A麥克風陣列允許實時地捕獲3D音頻， 不需要工作室中的后期處理。因此，這樣的內容捕獲系統非常適合于直播事件，例如體育和 /或音樂會事件。下面描述設置和監(jiān)控3D內容的響度的系統。
[0082] 圖8示出了H0A系統80的一個實施例。首先，麥克風（或麥克風陣列）81被放置 在距事件的臨界距離之內以錄制，使得維持模擬設置（例如，適當的前置放大）。麥克風81 將它的輸出提供給實時的H0A編碼器82,該H0A編碼器生成編碼后的H0A格式化的信號。 H0A格式化的信號被提供給H0A響度測量儀83,S卩，評估H0A零階聲道（HOAW聲道）并計 算LKFS(LUFS)響度測量的單元。W聲道可以在H0A編碼器82、H0A響度測量儀83或W聲 道提取單元（未示出）之內從H0A信號中提取出來。H0A響度測量儀83向H0A主增益單元 84提供瞬間、短期和整合的響度測量q83[l]、[2]。在一個實施例中，在被提供給H0A主增 益單元84之前，響度測量還可以是在可選的適應/選擇單元83x中手動或自動地適應和/ 或選擇。在一個實施例中，H0A響度測量儀83執(zhí)行有關的能量測量，其用于在H0A主增益 單元84中設定增益以及用于調整響度。
[0083] 可選的第二H0A響度測量單元83m可附接到H0A主增益單元84之后，以用于監(jiān)控 原因，和/或 特別是對于更加復雜的系統 可選的第一H0A響度保存呈現器85可以 用于監(jiān)控。一個好的實際解決方案是使用語音錨測試錄音來設置初始主增益。
[0084] 在發(fā)送器發(fā)送86 (或者在存儲單元分別存儲之后）以及消費者設備中的接收器接 收（或者獲取單元分別獲取所存儲的內容）之后，第二H0A響度保存呈現器87被用于將音 頻內容呈現給期望的揚聲器設置88?？梢允褂貌煌膿P聲器設置88,諸如例如立體聲st、 5. 1環(huán)繞聲5.lsur、其它3D聲場sf或耳機hp。HOA格式的一個優(yōu)勢是對任何特定的揚聲 器設置以高質量優(yōu)化它的呈現是相對簡單的。
[0085] 在原理上說，H0A系統80可以理解為包含至少兩個部分：編碼部分和解碼部分。編 碼部分包含編碼器單元82、響度測量儀83、主增益單元84以及可選的適應/選擇單元83x、 響度測量單元83m和第一響度保存呈現器85中的一個或多個。接收器中的解碼部分至少 包含響度保存呈現單元87。如果編碼部分和解碼部分通過存儲設備相連接，則存儲設備可 以是它們中任一個的一部分，或者也可以是分離的。
[0086] 圖9示出了在一個實施例中用于基于聲道的發(fā)送或回放的系統90。使用麥克風/ 麥克風陣列91、H0A編碼器92、H0A主增益單元94、H0A響度測量儀93和H0A響度保存呈 現器95來捕獲H0A信號并如上所述地調整響度。出于監(jiān)控原因，可選的第二H0A響度測量 單元93m可附接到H0A主增益單元94之后。H0A響度保存呈現器95在這個實施例中不再 是可選的。在一個實施例中，在被提供給H0A主增益單元94之前，響度測量還可以在可選 的適應/選擇單元93x中手動或自動地適應和/或選擇。
[0087] 然后，由H0A響度保存呈現器95提供的基于聲道的音頻在發(fā)送單元或存儲單元96 中被發(fā)送或存儲。發(fā)送設置的揚聲器位置和/或指示原始內容格式的標志作為元數據被添 加到信號上。因此，發(fā)送設置的揚聲器位置和/或指示原始內容是H0A的標志作為元數據 被包含在發(fā)送或存儲的信號中。在一個實施例中，在發(fā)送/存儲以及在消費者側接收內容 之后，能量保存基于聲道的呈現器99被用于將數據呈現給消費者的揚聲器設置98。在另 一個實施例中（未示出），在發(fā)送或存儲之前，能量保存基于聲道的呈現器99被用于將數 據呈現給預定義或單獨的揚聲器設置98。在任一情況下，基于聲道的呈現器99根據式（4) 而工作。如上所述，不同的揚聲器設置是可能的。
[0088] 可替換地，基于聲道的內容可以在第二H0A編碼單元（未示出，例如代替基于聲道 的呈現器99)中使用發(fā)送的元數據來重新編碼成H0A，其中第二H0A編碼單元優(yōu)選是響度保 存H0A呈現器。
[0089] 現在將說明H0A響度測量儀83、93。作為輸入信號，N3D歸一化的零階H0A系數聲 道被使用。處理類似于[1]、[2]，其中處理僅對于單聲道來說明。在各種不同實施例中，H0A 響度測量儀83、93可以顯示瞬間、短期和整合的響度測量中的一個或多個。這些主要隨用 于響度測量的時間幀而不同。
[0090] 在使用響度保存呈現器的情況下，這些測量能夠作出關于將在消費者的揚聲器設 置處呈現之后獲得的（目標）響度的推論。例如，測量可以用于在不同內容或不同節(jié)目之 間切換時保持得體的聽音級別而沒有響度跳躍。采用聲壓級（SPL)校準的系統，可以實現 相等響度。
[0091] 響度保存呈現器需要（至少近似地）滿足以下要求：
[0092] -對于基于A0的內容：式（3);
[0093] -對于基于聲道的內容：式（4);以及
[0094] -對于基于H0A的內容：式（5)。
[0095] 在一個實施例中，H0A呈現器根據式（6)、（7)、（8)使用呈現矩陣歸一化。
[0096] 下面的能量計算導出H0A呈現之后的信號能量Ew。測試信號是無DC時間信號 義(〇，其具有冊5值4，以及從〇 = (0，（}))1方向入射的能量￡4=六2，其中0是仰角，傘 是方位角。
[0097] 假設x表示t個樣本的矢量，x=(x(t)，? ?x(tD，??，x(tT))T。
[0098]Ea=xtx=A2〇(9)
[0099] HOA編碼由下式指定：
[0100]B=yxT， (10)
[0101] 其具有從方向D的實值球諧函數組合成的矢i
B€麗》+1)2xT具有矩陣元素，其中〇是階索引，i是時間樣本索引。[0102]H0A域中的能量由矩陣B的Frobenius范數的平方來給出：
[0103] (11)
[0104] 并且使用上述編碼等式后變成：
[0105] i=i 〇=1 (12)
[0106] 在使用矩陣UeMf'x(w+1)2進行呈現之后，揚聲器信號w由下式給出：
[0107]ff=DB, (13)
[0108] 其中膠€Htof。W根據B的列矢量\來計算：
[0109]恥①匕，…Dbi，... DbT)。（14)
[0110] 揚聲器信號的能量由矩陣W的Frobenius范數的平方來給出：
[0111]
[0112] 這個可以使用列的總和以及列匕的Euclidian矢量范數來重寫：
[0113]
[0114]
[