[发明专利]音频信号处理方法及装置

说明书

本公开关于一种音频信号处理方法及装置。该音频信号处理方法包括：检测音频信号的节拍信息；基于音频信号的节拍信息控制头部相关传递函数与音频信号进行卷积操作，获得音频信号的虚拟环绕声。根据本公开的音频信号处理方法及装置，可提升音乐的动感，并且可提升听众的听觉体验，使得听众声临其境。

技术领域

本公开涉及音视频技术领域。更具体地，本公开涉及一种音频信号处理方法及装置。

背景技术

相关技术中，虚拟环绕声是能够把多声道的信号经过处理，用两个或三个扬声器来模拟真实的物理环绕声的体验，使聆听者感到声音来自不同的方位，这种系统在希望享受环绕声体验而又不需要大量扬声器的消费者中很受欢迎。虚拟环绕声技术充分利用了双耳效应、人耳的频率滤波效应、头部相关传输函数Head-Related Transfer Function(HRTF)，人为的改变声源定位，使人脑在相应的空间方位上产生对应的声像。虚拟环绕声场常用在游戏3D音效，如计算游戏场景中多个音源(脚步声、远处动物等)与环境相互作用的效果(反射、阻碍)等。在音乐中，虚拟环绕通常也作为一种特殊音效来增强音乐的趣味性和动听性。

发明内容

本公开的示例性实施例在于提供一种音频信号处理方法及装置，以至少解决相关技术中的音频信号处理的问题，也可不解决任何上述问题。

根据本公开的示例性实施例，提供一种音频信号处理方法，包括：检测音频信号的节拍信息；基于音频信号的节拍信息控制头部相关传递函数与音频信号进行卷积操作，获得音频信号的虚拟环绕声。

可选地，检测音频信号的节拍信息的步骤包括：将音频信号转换为单声道音频信号；检测单声道音频信号的节拍信息作为音频信号的节拍信息。

可选地，检测单声道音频信号的节拍信息作为音频信号的节拍信息的步骤包括：检测单声道音频信号的谱流量；基于所述谱流量检测单声道音频信号的节拍信息。

可选地，检测单声道音频信号的节拍信息作为音频信号的节拍信息的步骤包括：提取单声道音频信号的频域特征；基于频域特征预测音频信号的每帧是拍点的概率；基于所述概率确定音频信号的节拍信息。

可选地，基于音频信号的节拍信息控制头部相关传递函数与音频信号进行卷积操作的步骤包括：基于音频信号的节拍信息从头部相关传递函数确定音频信号的头部相关频率脉冲响应；将音频信号的头部相关频率脉冲响应与音频信号的每帧进行卷积操作。

可选地，基于音频信号的节拍信息控制头部相关传递函数与音频信号进行卷积操作的步骤包括：基于音频信号的节拍信息从头部相关传递函数确定与音频信号的至少一帧相应的第一头部相关频率脉冲响应；基于音频信号的节拍信息从头部相关传递函数确定与音频信号的除了所述至少一帧之外的每帧相应的第二头部相关频率脉冲响应；将第一头部相关频率脉冲响应与音频信号的所述至少一帧进行卷积操作；将第二头部相关频率脉冲响应与音频信号的除了所述至少一帧之外的每帧进行卷积操作。

可选地，基于音频信号的节拍信息控制头部相关传递函数与音频信号进行卷积操作的步骤包括：获取头部相关传递函数在各个连续方向上的头部相关频率脉冲响应；基于音频信号的节拍信息确定音频信号的每帧旋转的角度；基于每帧旋转的角度确定与音频信号的每帧相应的头部相关频率脉冲响应；将相应的头部相关频率脉冲响应分别与音频信号的相应帧进行卷积操作。

可选地，基于音频信号的节拍信息确定音频信号的每帧旋转的角度的步骤包括：基于音频信号的节拍信息计算音频信号的每拍时长；基于音频信号的每拍时长计算音频信号旋转一周的时间；基于音频信号的每帧时长与音频信号旋转一周的时间计算音频信号的每帧旋转的角度，其中，音频信号旋转一周的时间是音频信号的每拍时长的预设整数倍。

可选地，检测音频信号的节拍信息的步骤包括：检测音频信号的重拍信息。

可选地，检测音频信号的节拍信息的步骤之后，所述音频信号处理方法还包括：基于重拍信息确定音频信号的初始方位角。