[发明专利]一种立体声系统中恢复声源方位信息的方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及恢复声源方位信息技术领域，尤其涉及立体声系统中恢复声源方位信息的方法与装置。

背景技术

人们很早就学会利用扬声器来完成声音的再现，但是仅仅通过一个扬声器来重建原声场，它所再现的声音无法给听众以身临其境的感受。随着能够实现电子录音和回放的设备的出现，人们对于完美声音再现的追求也上升到新的高度。立体声的出现，很大程度上满足了人们对于声音品质的需求。与单声道所产生的声场相比，立体声所产生的声场，不仅让人感受到音源的方向感，且伴有一种被声音所围绕所包围以及声源向四周远离扩散的感觉，增强了声音的纵深感、临场感和空间感，使视听者不仅能够感受来自前、后、左、右的声源发出的声音，而且能体验到声音事件的移动。

人们对声音立体感的感知，包括对声音信号的方向和距离的感知。因此，如何准确地恢复声源方位信息成为立体声实现的关键技术。在传统的恢复声源方位信息方法中，为了在重建声场中重现原声场，往往通过幅度平移，时间平移的方式进行信号的调节，使声音效果接近原始声源的效果，但是这种方法重建效果一般，会使重建声场中听音点处产生的声像方向与原声场中听音点处的声像方向产生偏差。

发明内容

为了克服现有立体声在重建声场中声源方位信息上的偏差的不足，本发明提供了一种能够准确的恢复立体声的声像方位的立体声系统中恢复声源方位信息的方法与装置。

本发明的方法采用的技术方案是：一种立体声系统中恢复声源方位信息的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在原声场中，已知输入的声音信号S(t)和声源的位置信息，计算出距离声源r处听音点的粒子速度V_s(t)；

步骤2：将所述的粒子速度V_s(t)经过傅里叶变换由时域向频域转化，频域中计算出所述的听音点处的粒子速度V_s(ω)；

步骤3：在重建声场中，用左、右两路独立的放音通道进行立体声重放，对所述的重建声场中的两个扬声器预分配信号q₁(ω),q₂(ω)；

步骤4：分析所述的两个扬声器组成的重建声场，在频域中计算出立体声系统产生的听音点处的粒子速度V_r(ω)；

步骤5：根据所述的粒子速度V_r(ω)与所述的原声场中听音点处的粒子速度V_s(ω)一致性，建立声像方位恢复模型；

步骤6：求解所述的声像方位恢复模型，确定增益因子，获得所述的两个扬声器分配信号的加权系数w₁,w₂；

步骤7：根据所述的加权系数w₁,w₂，算出所述的每个扬声器分配的信号，对所述的每个扬声器分配相应的信号后，即可完成原声场的重建。

本发明的装置所采用的技术方案是：一种立体声系统中恢复声源方位信息的装置，其特征在于，包括：声学属性计算模块、信号预分配模块、重建声场声学属性计算模块、声学属性匹配模块、增益确定模块和信号分配模块；

所述的声学属性计算模块用于在原声场中，计算听音点处的粒子速度并将其由时域向频域转换，并将最终输出接入所述的声学属性匹配模块；

所述的信号预分配模块用于对两个扬声器预分配信号，并将预分配的信号输入到所述的重建声场声学属性计算模块；

所述的重建声场声学属性计算模块用于在重建声场中，在频域中计算立体声系统听音点处的粒子速度，最终输出接入所述的声学属性匹配模块；

所述的声学属性匹配模块用于通过所述的重建声场声学属性计算模块中计算出的立体声系统听音点处的粒子速度与所述的声学属性计算模块中的原声场听音点处粒子速度一致性，建立模型；

所述的增益确定模块用于根据所述的声学属性匹配模块中所建立的模型，获得分配信号中的加权系数，并将最终输出接入所述的信号分配模块；

所述的信号分配模块用于通过获得所述的增益确定模块中的信号的加权系数，对重建声场的立体声系统中的扬声器进行信号的分配。

本发明相对于现有技术，能够准确的恢复原声场中的声像方位信息，并且操作简单，稳定性高。

附图说明

图1：本发明实施例的装置工作流程图。

具体实施方式

下面以具体实施例结合附图对本发明的技术方案与系统作进一步说明。

本发明的方法所采用的技术方案是：一种立体声系统中恢复声源方位信息的方法，包括以下步骤：