[发明专利]直达声与背景声提取方法、扬声器系统及其声重放方法

权利要求书

1.一种直达声与背景声提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、分别将左声道信号x_L(n)和右声道信号x_R(n)进行短时傅里叶变换得到分别对应左声道信号和右声道信号的X_L(m，k)和X_R(m，k)，其中n表示时域采样点，m和k分别表示离散时间和离散频率；

S2、引入空间因子，将背景声信号表达为一个信号经过房间内的不同传递路径而产生的信号，并分别对X_L(m，k)和X_R(m，k)进行能量估计，得出左右声道的能量P_L(m，k)和P_R(m，k)；

S3、设定空间因子的值，进行信号分离得出时频域的直达声信号的估计左声道背景声信号的估计和右声道背景声信号的估计

S4、经过短时逆傅里叶变换得到时域的直达声信号左声道背景声信号和右声道背景声信号

其中，步骤S2具体包括：

S21、在某一时间m和某一频段k，只存在一个声源S_i，则

其中，S_j(m，k)表示时频域的直达声信号，分别表示直达声信号分配给左右通道信号的系数的时频域表达式，A_L、A_R分别表示直达声信号分配给左右通道信号的系数；

S22、引入空间因子B_L(m，k)和B_R(m，k)，得出如下表达式，N_L(m，k)＝B_L(m，k)N(m，k)，N_R(m，k)＝B_R(m，k)N(m，k)，

其中，N_L(m，k)和N_R(m，k)分别表示左右通道的背景信号的时频域表达式，N(m，k)表示时频域的背景信号，b_L(m，k)、b_R(m，k)分别表示左右通道空间因子的幅度，分别表示左右通道空间因子的相位；

则，X_L(m，k)和X_R(m，k)分别简化为：

X_L(m，k)＝A_L(m，k)S(m，k)+B_L(m，k)N(m，k)

X_R(m，k)＝A_R(m，k)S(m，k)+B_R(m，k)N(m，k)

左右声道信号之间的相关系数

其中，E{}表示信号的期望；

S23、从能量角度可以得出左右声道的能量P_L(m，k)和P_R(m，k)分别为：

2.根据权利要求1所述的直达声与背景声提取方法，其特征在于，步骤S3具体包括：设定空间因子的值，得到P_S(m，k)，P_N(m，k)，A_L(m，k)，A_R(m，k)的解析解，计算出下式(1)和(2)

将空间因子B_L(m，k)和B_R(m，k)分别代入式(2)中，得到和

3.根据权利要求2所述的直达声与背景声提取方法，其特征在于，设定空间因子的幅度b_L(m，k)＝b_R(m，k)＝1，相位

4.根据权利要求1所述的直达声与背景声提取方法，其特征在于，步骤S1中，

其中，J表示空间中存在的直达声源的个数，s_j(n)表示某个时刻的直达声信号，分别表示直达声信号分配给左右通道信号的系数，n_L(n)和n_R(n)分别表示左右通道的背景信号；