[发明专利]双声道立体声分别基于音箱与耳机的三维音效处理方法

说明书

技术领域

发明涉及一种音频信号的三维音效处理技术，尤其涉及一种双声道立体声分别基于音箱与耳机的三维音效处理方法。

背景技术

为全面地反映声场的空间信息，可以利用环绕听者的若干方位扬声器实现声信号的三维音效回放，常见的环绕声系统有5.1通路环绕声系统，6.1通路环绕声系统等。然而这样的环绕声系统一般需要5～8个播放终端，占用较大空间，对于一般用户而言使用这样的环绕声设备是不现实的。

虚拟环绕立体声技术是基于对优先效应、双耳效应(耳间时间差ITD和耳间强度差IID)、耳廓效应，以及与头相关传递函数HRTF这些听觉心理学特性研究基础上发展而来的虚拟听觉空间技术。该技术的出发点即是通过两个简单的播放终端，便可以获得较好的三维听觉效果。

虚拟环绕立体声系统的典型代表有QSound公司的QSurround系统以及SRS公司的Tru Surround系统等，这类系统的输入要求为能够反映空间声场信息的多声道信号，即输入信号本身包含有能够反映声场环境信息的环绕声信号。目前多数音频文件均为单、双声道结构存储。为此需要设计一种针对双声道声信号的音效处理系统，针对双声道立体声信号的三维音效处理系统虽然不如虚拟环绕立体声系统的声场空间信息丰富，但对输入要求低且回放设备简单，因而有着广泛的发展空间。

目前最有效的双声道三维音效处理系统为SRS公司开发的SRS系统。SRS系统利用左、右声道信号之差来提取双声道输入信号中反映声场环境信息的环绕声信号，然后通过一系列的滤波处理获得具有三维音效的双声道信号。然而若直接对左、右声道做差，对一些声信号而言会在某些频段(尤其是中频段)带来能量的突然增强，使得声音听来很不舒服，故还要对差信号进行一些列的实时滤波等后续处理，这势必会带来很大的系统开销。

发明内容

本发明的技术问题是针对现有技术存在的缺陷提供一种双声道立体声分别基于音箱与耳机的三维音效处理方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明双声道立体声分别基于音箱与耳机的三维音效处理方法，其特征是：

(1).双声道立体声基于音箱的三维音效处理方法包括如下步骤：

a.将输入的左声道直达声信号经过HRTF_L30°定位单元获得具有方向性的左直达声信号，右声道直达声信号经过HRTF_R30°定位单元获得具有方向性的右直达声信号；

b.将输入的左声道直达声信号经过左声道反射声模拟单元获得左反射声信号，右声道直达声信号经过右声道反射声模拟单元获得右反射声信号；

c.将步骤b的所述的左反射声信号经过HRTF_L125°定位单元输出具有方向性的左环绕声信号，右反射声信号经过HRTF_R125°定位单元输出具有方向性的右环绕声信号；

d.将步骤c所述的左环绕声信号经过一个频谱均衡单元获得经频谱均衡后的左环绕声信号，右环绕声信号经过另一个频谱均衡单元获得经频谱均衡后的右环绕声信号；

e.将输入的左、右声道直达声信号求平均获得中置声信号；

f、将步骤a所述的具有方向性的左直达声信号、步骤d所述的经频谱均衡后的左环绕声信号和步骤e所述的中置声信号加权求和得到具有三维音效的左声道信号；

将步骤a所述的具有方向性的右直达声信号、步骤d所述的经频谱均衡后的右环绕声信号和步骤e所述的中置声信号加权求和得到具有三维音效的右声道信号；

(2).双声道立体声基于耳机的三维音效处理方法包括如下步骤：

g.将输入的左声道直达声信号经过HRTF_L30°定位单元获得具有方向性的左直达声信号，右声道直达声信号经过HRTF_R30°定位单元获得具有方向性的右直达声信号；

h.将输入的左声道直达声信号经过左声道反射声模拟单元获得左声道反射声信号，右声道直达声信号经过右声道反射声模拟单元获得右声道反射声信号；

i.将步骤h所述的左反射声信号经过一个混响模拟单元获得左声道混响声信号，右反射声信号经过另一个参数相同的混响模拟单元获得右声道混响声信号；

j.将输入的左、右声道直达声信号求平均获得中置声信号；

k.将步骤g所述的具有方向性的左直达声信号、步骤i所述的左声道混响声信号和步骤j所述的中置声信号加权求和得到具有三维音效的左声道信号；

将步骤g所述的具有方向性的右直达声信号、步骤i所述的右声道混响声信号和步骤j所述的中置声信号加权求和得到具有三维音效的右声道信号。