Амбисоника смешанного порядка - Mixed-order Ambisonics

Можно определить набор сигналов Ambisonic с помощью неоднородное разрешение в зависимости от направления источника. Эта практика называется смешанный, и это имеет последствия для макета и интерпретации файлов, потоков или физических подключений в Амбисонный обмен данными. Как и все вещи Ambisonic, сложность увеличивалась по мере продвижения исследований, и этот термин расширился, чтобы включить новые концепции, которые не ожидались, когда Ambisonics впервые была изобретена в 1970-х годах.

При работе с подмножествами мультипольного расширения базовый порядок компонентов (в соответствии с любым схема заказа был согласован) обычно не меняют. Вместо этого неиспользуемые компоненты просто игнорируются или, если пропускная способность или пространство не в большом размере, обнуляются.

Истинные схемы смешанного порядка

Только по горизонтали

Компоненты Ambisonic до третьего порядка.

Горизонтальные записи или миксы являются наиболее часто встречающимися сигналами смешанного порядка, потому что горизонтальная плоскость является наиболее вероятным местом расположения музыкальных или других исполнителей, а подавляющее большинство систем воспроизведения, развернутых сегодня, не имеет возможности высоты.

Наборы сигналов только по горизонтали получаются путем прослеживания по краям пирамиды сферических гармоник (см. Иллюстрацию) и взятия только самых внешних компонентов. Обратите внимание на то, как другие компоненты в каждом порядке имеют либо нули на их экваторах или долях с более широким расширением, чем внешние, без добавления дополнительной информации о разрешении.

Наложенные горизонтальные и полносферные сигналы (# H # P)

Часто локализация по высоте имеет второстепенное значение, и информация о всей сфере требуется только для более приятного воспроизведения диффузной реверберации помещения. Следовательно, принято брать запись первого порядка тетраэдрического микрофона для окружения и дополнять ее искусственно панорамированными прямыми сигналами или точечными микрофонами более высокого порядка на экваторе, что приводит, например, к 2H1P (или горизонтальный сигнал второго порядка, наложенный на перифонический сигнал первого порядка).

Если источники сосредоточены в горизонтальной плоскости, этот подход достаточно эффективен с точки зрения ширины полосы и сложности воспроизведения. Однако такая система имеет недостаток, о котором часто забывают: как только источник покидает экватор, его резкость и область удовлетворительной реконструкции быстро ухудшаются до (нижнего) перифонического порядка.

Полные комплекты смешанного порядка (# H # V)

Для решения этой проблемы Трэвис (2009) предложил расширенную схему смешанного порядка, которая сохраняет свое горизонтальное разрешение даже для приподнятых источников, ограничивая «размытие» нижнего порядка вертикальным размером.^[1] Для таких наборов он ввел # H # V обозначение, где #H обозначает разрешение по горизонтали, а #V - разрешение по вертикали, с пониманием того, что они будут постоянными для всех положений источника на сфере.

Множества # H # V получаются путем прослеживания пирамиды сферических гармоник по краям, принимая ${ Displaystyle ( # V + 1)}$ внешние компоненты каждого ряда с каждой стороны. Например, 3H2V набор состоит из 15 компонентов, исключая только осесимметричный по оси z третьего порядка в середине нижнего ряда. Поскольку экономия в отношении полосы пропускания во время передачи с этой схемой обычно минимальна, она чаще всего используется на стороне декодирования, когда плотность громкоговорителей не вполне достаточна для полносферного декодирования высокого порядка. Особенно полезно минимизировать потерю разрешения в популярном кольцевом стекле. макеты динамиков.

С введением # H # V стало невозможно однозначно идентифицировать наборы сигналов смешанного порядка по количеству компонентных каналов.

Сигналы, определенные для определенных подмножеств сферы

Предлагаемый набор базовых функций для декодирования полусферической компоновки динамиков.

В своем базовом предложении по формату файла AmbiX Nachbar et al. (2009)^[2] обрабатывать сигналы смешанного порядка путем обнуления ненужных компонентов, понимая, что любой алгоритм сжатия без потерь, используемый в файле AmbiX перед передачей, будет эффективно справляться с этой ситуацией.

Однако они также предлагают расширенную спецификацию, в которой используется матрица адаптера который отображает произвольные форматы данных (например, устаревшие Сигналы Furse-Malham ) до желаемых стандартизованных выходов и охватывает схемы смешанного порядка # H # P и # H # V. Кроме того, он может иметь дело с вводом, который определен только для подмножества сферы, такой как полусфера или даже более ограниченное «окно». В таком сокращенном наборе входных сигналов будут отсутствовать некоторые компоненты, и матрица адаптера будет снова отображать набор полностью перифонических выходных сигналов.

Этот подход теоретически позволит использовать более компактный формат передачи, если заранее известна часть сферы, имеющая отношение к воспроизведению.

использованная литература