[发明专利]一种基于音频分析的自适应立体声系统

权利要求书

1.一种基于音频分析的自适应立体声系统，包括头戴式扬声器、TWS耳机和音频信号处理设备，所述基于音频分析的自适应立体声系统具有测试工况和播放工况两种工作状态，其特征在于：

在所述测试工况下，所述音频信号处理设备用于生成带有音源位置信息的测试音频信号和处理经由所述TWS耳机回传的测量数字信号，求解收听者的HRTF并存储；在所述播放工况下，所述音频信号处理设备通过所述HRTF求解音源音频信号的播放音频信号，并将所述播放音频信号通过有线和/或无线途径输出至所述头戴式扬声器和/或所述TWS耳机；

所述头戴式扬声器与所述音频信号处理设备通信连接；在所述测试工况下，所述头戴式扬声器用于将所述音频信号处理设备生成的所述测试音频信号转换为测试声信号；在所述播放工况下，所述头戴式扬声器用于将所述音频信号处理设备生成的所述播放音频信号转换为头戴式声信号；

所述TWS耳机包括耳塞和芯片仓；所述耳塞内设置有发声部和收声部，所述芯片仓内设置有数据转换模组和蓝牙传输模组；

所述发声部设置于所述耳塞靠近使用者耳道的一侧，用于将所述TWS耳机接收到的播放音频信号转化为TWS声信号向收听者传递；所述收声部设置于所述耳塞远离使用者耳道的一侧，用于接收所述头戴式扬声器释放的测试声信号并将其接收到的声信号转换为测量模拟信号；

在所述测试工况下，所述数据转换模组用于将所述测量模拟信号转换为测量数字信号并将其输出至所述蓝牙传输模组，所述蓝牙传输模组执行蓝牙栈协议将所述测量数字信号无线传输至所述音频信号处理设备；在所述播放工况下，蓝牙传输模组经无线传输手段由所述音频信号处理设备获取播放音频信号并将其输出至所述数据转换模组，所述数据转换模组将所述播放音频信号转换为播放模拟信号并将其输出至所述发声部；

所述头戴式声信号和所述TWS声信号能够组成四声道声场；

所述发声部与收声部之间设置有隔音部件，所述隔音部件为真空隔音仓室。

2.根据权利要求1所述的基于音频分析的自适应立体声系统，其特征在于，所述音源位置信息包括音源位置与收听者头部中心位置的距离R，音源位置与收听者头部之间的方位角φ，音源位置与收听者头部之间的俯仰角θ；所述方位角φ的角度范围为0°至360°，所述俯仰角θ的角度范围为-90°至90°。

3.根据权利要求2所述的基于音频分析的自适应立体声系统，其特征在于，所述测试音频信号包括远场测试信号和近场测试信号；所述远场测试信号中音源位置与收听者头部中心位置的距离R为2米；所述近场测试信号中音源位置与收听者头部中心位置的距离R为1米。

4.根据权利要求2所述的基于音频分析的自适应立体声系统，其特征在于，音源位置与收听者头部之间的俯仰角θ的采样点为5个，分别为-90°、-45°、0°、45°、90°。

5.根据权利要求2所述的基于音频分析的自适应立体声系统，其特征在于，音源位置与收听者头部之间的方位角φ的采样点为8个，分别0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°和360°。

6.根据权利要求1所述的基于音频分析的自适应立体声系统，其特征在于，所述音频信号处理设备能够根据收听者的选择进行模式设定和/或参数设定。

7.根据权利要求6所述的基于音频分析的自适应立体声系统，其特征在于，所述模式设定包括姿态设定、性别设定、体态设定；所述参数设定包括身高设定、体重设定。

8.根据权利要求6所述的基于音频分析的自适应立体声系统，其特征在于，所述音频信号处理设备根据所述模式设定和参数设定计算收听者头部中心的高度。

9.根据权利要求1所述的基于音频分析的自适应立体声系统，其特征在于，所述头戴式扬声器包括外壳体和弹性耳套；所述外壳体与所述弹性耳套连接，所述弹性耳套用于与收听者头部接触；所述外壳体异于所述弹性耳套的一侧具有多层网结构，多层所述网结构的网格交错设置，所述网格上设置有网格谐振腔。