[发明专利]四扬声器虚拟环绕声的信号处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，特别涉及一种四扬声器虚拟环绕声的信号处理装置及方法。

背景技术

5.1声道环绕声效果已广泛应用在电影院和家庭影院上，5.1声道包括左前、中置、右前、左环绕、右环绕五个全频声道和一个重低音低频声道，具有较好的环绕声效果。现有技术中，实现5.1声道环绕声效果按照国际标准至少需要6个扬声器，这种方式存在的缺点是，一方面需要较多扬声器和复杂的功放电路，费用比较昂贵，另一方面由于扬声器较多，受空间条件限制，在一些场合不能推广普及，例如汽车中仅少数高档轿车有所应用。

针对上述缺点，现有技术存在有通过较少扬声器实现5.1通道环绕声的虚拟重发，例如杜比虚拟环绕声，SRS(Sound Retrieval System音响还原系统)，Qsurround(QSound公司研发的一种虚拟环绕声)等，这些技术存在的缺点是，听音区域窄，只适用于个人电脑、电视和耳机等，不适用于汽车环境。

同时，一些5.1虚拟重发技术为了节约资源而不使用后方扬声器，都是通过前方扬声器虚拟声像，导致的结果是只能实现前方180°声像，较真实的5.1环绕效果相比试听效果差，没有实现360°环绕声效果。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为达到上述目的，本发明一方面提出一种四扬声器虚拟环绕声的信号处理系统，包括：输入模块，用于输入原始的声道信号，其中所述声道信号包括左声道信号、右声道信号、左后环绕声道信号、右后环绕声道信号、中置声道信号和重低音声道信号；第一混音器，与所述输入模块连接，用于接收所述左声道信号、所述中置声道信号和所述重低音声道信号，并分别按照第一衰减系数、第二衰减系数和第三衰减系数对所述左声道信号、所述中置声道信号和所述重低音声道信号进行衰减，以及对衰减后的左声道信号、中置声道信号和重低音声道信号进行混合以获得第一声道信号；第二混音器，与所述输入模块连接，用于接收所述右声道信号、所述中置声道信号和所述重低音声道信号，并分别按照第四衰减系数、第五衰减系数和第六衰减系数对所述右声道信号、所述中置声道信号和所述重低音声道信号进行衰减，以及对衰减后的右声道信号、中置声道信号和重低音声道信号进行混合以获得第二声道信号；第三混音器，与所述输入模块连接，用于接收所述左后环绕声道信号和所述重低音声道信号，并分别按照第七衰减系数和第八衰减系数对所述左后环绕声道信号和所述重低音声道信号进行衰减，以及对衰减后的左后环绕声道信号和重低音声道信号进行混合以获得第三声道信号；第四混音器，与所述输入模块连接，用于接收所述右后环绕声道信号和所述重低音声道信号，并分别按照第九衰减系数和第十衰减系数对所述右后环绕声道信号和所述重低音声道信号进行衰减，以及对衰减后的右后环绕声道信号和重低音声道信号进行混合以获得第四声道信号；数模转换器，分别与所述第一混音器、第二混音器、第三混音器和第四混音器连接，用于分别将所述第一声道信号、所述第二声道信号、所述第三声道信号和所述第四声道信号转换为第一音频、第二音频、第三音频和第四音频；左前扬声器，设置在第一预定位置处且与所述数模转换器连接，用于播放所述第一音频；右前扬声器，设置在第二预定位置处且与所述数模转换器连接，用于播放所述第二音频；左后扬声器，设置在第三预定位置处且与所述数模转换器连接，用于播放所述第三音频；以及右后扬声器，设置在第四预定位置处且与所述数模转换器连接，用于播放所述第四音频。

根据本发明实施例的四扬声器虚拟环绕声的信号处理系统，具有以下优点：(1)只需四个扬声器就可实现5.1道等环绕声的效果，减少了扬声器的个数及其功放电路，节约成本和空间；(2)将原始的左声道信号、右声道信号、左后环绕声道信号和右后环绕声道信号分别馈给左前、右前、左后和右后四个全频扬声器重发，实现360°环绕声效果；(3)通过四个扬声器同时重放重低音，达到虚拟重低音扬声器的效果；(4)将原始的中置声道信号馈给左前扬声器和右前扬声器同时重发，取消了中置扬声器，避免串音现象，提高声音分离度。