[发明专利]一种还原声场空间及姿态追踪的方法、装置和设备

说明书

本发明公开了一种还原声场空间及姿态追踪的方法、装置和设备。本发明提供的方法为：判断输入音频格式，如果为Ambisonic格式音频则直接进行下一步骤，如果为基于声道的音频，则对音频进行空间声场渲染并转换为Ambisonic格式音频，如果为对象音频，则将音频转换为Ambisonic格式音频；在还音过程中实时获取用户的头部姿态参数，对Ambisonics格式音频进行声源方位还原渲染；最后经过双耳化处理，得到用于耳机播放的全景声音频信号。本发明对于基于声道的音频，在进行声场空间渲染时充分考虑了影院的空间影响，更好地还原声场空间，同时在耳机还音过程中，实现了对声源方位的相应调整，达到实时跟踪声源的目的，使得通过耳机还音时更符合现实中扬声器还音的模式效果。

技术领域

本申请涉及声音处理技术领域，特别是涉及一种还原声场空间及姿态追踪的方法、装置和设备。

背景技术

传统在影院观影的观影方式十分受大众认可，但因为影院分布不均、建设影厅需要更严格基建硬件环境等限制，观影方式越来越多元化。例如以移动智能设备或耳机作为还音单元的更灵活的“观影放映”方式逐渐崭露头角，这种观影方式也存在着相当多的受众。用耳机作为露天或户外观影还音的优点显而易见：一方面，封闭式的声音输出使得噪音污染几乎为零，更容易向居民区等对噪音敏感的区域推广；另一方面，戴上耳机，能够将开放式环境中的各种声音干扰屏蔽，同时此观影方式不受制于场所环境以及观影位置的限制，使得观影体验更加的自由。

然而，在以耳机作为还音单元观影时，实际的还音效果并不符合现实中通过扬声器还音的模式效果，这在很大程度上影响了全景声播放效果。

发明内容

基于此，本发明实施例为了解决上述以耳机作为还音单元观影时现有技术中存在的技术问题，提供了一种还原声场空间及姿态追踪的方法、装置和设备。

为了达到上述发明目的，本发明实施例采用以下技术方案：

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种还原声场空间及姿态追踪的方法，所述方法包括：

步骤一，判断输入音频格式，如果为Ambisonic格式音频则直接进行步骤二；如果为基于声道的音频，则对所述基于声道的音频进行空间声场渲染并转换为Ambisonic格式音频；如果为包含位置信息元数据的对象音频，则将所述对象音频转换为Ambisonic格式音频；

步骤二，实时获取用户的头部姿态参数，对所述Ambisonics格式音频进行声源方位还原渲染；

步骤三，对进行声源方位还原渲染后得到的Ambisonics信号进行双耳化处理，输出用于耳机播放的全景声音频信号。

进一步地，步骤一中所述的空间声场渲染是将实际测量的或模拟生成的相关参数代入镜像声源模型算法，生成空间响应函数并进行卷积渲染。

进一步地，所述相关参数具体包括：

影厅的长、宽、高；

影厅六面的反射系数；

每个声源的位置坐标；

拾音位置坐标。

进一步地，步骤一中所述转换为Ambisonic格式音频，具体包括：

利用公式将输入音频转换为W、X、Y、Z四个通道上的信号：

W为包含所有方位信息的音频信号，X为包含前后方位信息的音频信号，Y为包含左右方位信息的音频信号，Z为包含上下方位信息的音频信号，s_i为单声道音频信号或每个对象音频信号，k为音频的声道个数或对象个数，θ分别为音频每个声道或对象在空间中的水平角和垂直角；