[发明专利]一种五扬声器系统精简为四扬声器系统的方法

说明书

本发明公开了一种五扬声器系统精简为四扬声器系统的方法，包括获取原始五扬声器系统中扬声器组位置信息和信号信息，重建四扬声器系统中扬声器组位置信息听音区域采样点位置信息；通过计算得到五扬声器系统中每个扬声器分配给重建四扬声器系统中4个扬声器的分配系数矩阵；用于求解得到四扬声器系统中4个扬声器最终分配的信号。本发明提供的一种五扬声器系统精简为四扬声器系统的方法，既保证了替换前后听音点处声压大小和质子速度的方向不变，又保证替换前后质子速度大小的误差最小，有利于提升合成虚拟声源的效果，可以对包含任意多个扬声器的多声道系统进行精简处理，具备很好的普适性，具有重要的市场价值。

技术领域

本发明涉及扬声器技术领域，具体为一种五扬声器系统精简为四扬声器系统的方法。

背景技术

随着三维电视和三维电影技术的发展，三维音频技术成为了多媒体领域的一个研究热点。三维平移是一种在三维声场中使用若干扬声器制造虚拟声源的技术。在三维平移方法中，基于向量的幅度平移技术(vector based amplitude panning简记为VBAP)被广泛认可。在三维VBAP中，虚拟声源用三个扬声器合成，起点在听音点，终点在虚拟声源所在位置的单位向量可以用另外三个向量线性表示(每个向量起点在听音点，终点在每个向量所对应扬声器所在位置，长度为1)。三个向量表示的系数经过归一化之后，作为权重系数使得虚拟声源的信号分配到表示向量所对应的三个扬声器。如果表示虚拟声源使用的扬声器数目多于三个，VBAP技术将整个重建扬声器空间按三个扬声器一组分为若干个子空间，在每个子空间中按照VBAP进行信号分配。

5.1多声道系统曾经是非常流行的家庭影院声音系统。但是随着3D视频技术的发展，对音频技术提出了更高的要求，现在多声道音频研究专注于更加先进的带有更多声道的系统，可以为人们提供更好的沉浸感。例如，日本广播协会实验室的22.2多声道系统已经被用于超高清电视转播。这一先进的多声道系统要求按照自己独特的扬声器摆放方法放置扬声器才能产生最好的声音效果。尽管24个扬声器可以按照最优的方法摆放在剧院，但是在家庭应用时摆放麻烦。“下混”是多声道系统中很好的减少扬声器声道的方法。从5.1下混到两声道立体声或单声道已经被ITU-R Recommendation标准化，并被用于一些电视接收器。尽管这一下混方法十分高效，但是它并不适用于任意数量的扬声器配置。为了使得多个系统之间的下混变得可行，人们迫切需要一种新的声场重建或转化技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种五扬声器系统精简为四扬声器系统的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种五扬声器系统精简为四扬声器系统的方法，包括以下步骤：

S1：提取信息：设原始五扬声器系统中包括5个扬声器Ldo1、Ldo2、Ldo3、Ldo4、Ldo5，重建四扬声器系统中包括4个扬声器Ldr1、Ldr2、Ldr3、Ldr4，设待替换扬声器组Ldo1、Ldo2、Ldo3、Ldo4、Ldo5的扬声器原始信号分别为替换扬声器组扬声器Ldr1、Ldr2、Ldr3、Ldr4的信号为要求解的信号，记为：

获取原始五扬声器系统中扬声器组位置信息和信号信息，重建四扬声器系统中扬声器组位置信息听音区域采样点位置信息；

其中，听音区域采样点位置信息包括中心听音区域采样点的位置信息，d＝1,2,…s和非中心听音区域采样点的位置信息d＝1,2,…s，s为预设的采样点数目；

S2：用于计算得到五扬声器系统中每个扬声器分配给重建四扬声器系统中4个扬声器Ldr1、Ldr2、Ldr3、Ldr4的分配系数矩阵D，计算公式如下，

D＝(V r1 HV r1+γI)-1V r1 HV r0；