[发明专利]4D裸耳全息立体声实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，尤其是一种4D裸耳全息立体声实现方法。

背景技术

立体声，就是指具有立体感的声音。自然界发出的声音是立体声，但如果我们把这些立体声经记录、放大等处理后而重放时，所有的声音都从一个扬声器放出来，这种重放声（与原声源相比）就不是立体的了。这时由于各种声音都从同一个扬声器发出，原来的空间感（特别是声群的空间分布感）也消失了。这种重放声称为单声。如果从记录到重放整个系统能够在一定程度上恢复原发生的空间感（不可能完全恢复），那么，这种具有一定程度的方位层次感等空间分布特性的重放声，称为音响技术中的立体声。

立体声源于双声道的原理，立体声不算和双声道一个概念，但是是因果关系。

人们听声音时，可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致确定声源的位置。人们之所以能分辨声音的方向，是由于人们有两只耳朵的缘故。例如，在人们的右前方有一个声源，那么，由于右耳离声源较近，声音就首先传到右耳，然后才传到左耳，并且右耳听到的声音比左耳听到的声音稍强些。如果声源发出的声音频率很高，传向左耳的声音有一部分会被人头反射回去，因而左耳就不容易听到这个声音。两只耳朵对声音的感觉的这种微小差别，传到大脑神经中，就使人们能够判断声音是来自右前方。这就是通常所说的“双耳效应”。

如果录音时能够把不同声源的空间位置反映出来，使人们在听录音时，就好像身临其境直接听到各方面的声源发音一样。这种放声系统重放的具有立体感的声音，就是立体声。

“立体”的概念是采用多麦克风定位录音技术，将声音分成两个“相位”录制，还原时使用左右两个扬声器放音，这就是双声道。双声道营造了一个平面的声场（主要是左右），高保真的系统还能在一定程度上表现出“纵深”的效果，使我们在听的时候能得到“现场感”，因此也就称其为“立体声”。

所以，立体声最初出现的就是双声道。

随着技术的发展，2.1、5.1、16、32声道的音频系统都已出现，“立体”的概念已失去其原特定的意义，现在追求的是“全方位”、“亲临感”。现在对音频系统的简单表述就是“声道”的构成特点，如：2.1重低音系统、5.1杜比环绕立体声系统、7.1THX立体环绕家庭影院系统等。

Dolby Pro Logic（杜比定向逻辑技术）是一种矩阵解码技术，它能够将VHS录影带及TV节目中已编码在立体声音轨上的杜比环绕声的节目解码还原为四声道输出的环绕声节目。而Dolby Pro Logic II（第二代杜比定向逻辑技术）要更为先进一些，它能从任何立体声节目源分离出五个独立声道的环绕声（左、中置、右，左环绕及右环绕），即便原来的节目没有经过杜比环绕声的编码处理也能实现。对于经过杜比环绕声编码的节目的回放，如电影音轨，其声音效果可与Dolby Digital 5.1媲美；对于未编码的立体声节目，如立体声CD唱片，节目回放的效果可营造出更宽广的、更有包围感的声场环境。与第一代技术相比，第二代杜比定向逻辑的另一项改善之处在于它提供了全频段的两个独立的环绕声道，而第一代技术只有单一的、频段有限的环绕声道。

杜比对第一代全景声的扬声器数量要求设定在64个音箱，其中包括了3个低音声道。这是影院级最高配置，拥有64个扬声器播放杜比全景声。

Dolby Pro Logic II（第二代杜比定向逻辑技术）在重放时，首先需要5.1的音源，并且需要配置5+1个音箱，缺一不可，因此对使用条件要比普通双声道立体声苛刻且成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种4D裸耳全息立体声实现方法，把2.0立体声音计算成4D裸耳全息立体声。即2.0音响系统中播放出杜比全景声64个音箱的效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

4D裸耳全息立体声实现方法，所述方法包括：

将一个立体声2.0音频文件分析扫描后，取得原声学空间；

将原声学空间处理后建立空间模型，此处空间模型即为4D动态声场；

将立体声2.0音频去除原声学空间后再进行处理得到处理后音频；

将处理后音频与空间模型合成，生成4D裸耳全息立体声音频文件；

使用在具有至少两个扬声器的声音再现系统中播放4D裸耳全息立体声音频文件。

进一步的，处理后音频通过以下步骤生成：