[发明专利]虚拟听觉环境中控制音频信号输出的方法和装置

说明书

本发明提供一种在虚拟听觉环境中控制音频信号输出的方法和装置。该装置包括：音频输入单元，其被配置为接收与所述虚拟听觉环境中的一个或多个声源相对应的一个或多个音频信号；方位信息获取单元，其被配置为获取所述虚拟听觉环境中的对象的方位信息；确定单元，其被配置为为所述对象确定与所述方位信息相对应的一个或多个声源方位数据集合，所述一个或多个声源方位数据集合分别表征所述虚拟听觉环境中的一个或多个声源传输声波至与所述方位信息相对应的方位的传输特性；处理单元，其被配置为基于所述一个或多个声源方位数据集合，分别对所述一个或多个音频信号进行处理，以得到双耳声信号；音频输出单元，其被配置为输出所述双耳声信号。

技术领域

本发明涉及虚拟听觉技术，尤其涉及在虚拟听觉环境中控制音频信号输出的方法和装置。

背景技术

人类的听觉是除视觉之外感知外界信息的另一重要途径。在现实听觉环境中，声源辐射的声波经直达和环境反射的途径传输到倾听者，并经倾听者的头部、耳廓、躯干等生理结构散射或反射后传输到双耳，因而双耳所接收到的声压信号包括声源和环境的声学空间信息。听觉系统(包括高层神经系统)利用这些信息产生相应的空间听觉，以及对声源的定位和对周围声学环境的主观感觉。

虚拟听觉环境是由人工产生或控制声学环境，使倾听者产生犹如置身于自然声学环境的感觉。由于双耳声信号包括了声音的主要信息，因而可以通过人工模拟双耳声信号并用耳机或扬声器重放的方法，使倾听者产生犹如置身于特定声学环境的主观感觉。

在现有技术中，公开了一些通过耳机或扬声器向倾听者虚拟出相应的空间听觉的方案。例如，在专利文献CN 1402593A中，提供了一种5.1通路环绕声的耳机重发的信号处理的方法，通过使用该方法，可以消除耳机重发的头中定位效应，并且可以在无需模拟听音室的房间反射声的前提下，重发出较为自然的5.1通路环绕立体声效果。

在目前的这些方案中，仅能实现通过耳机或扬声器为倾听者提供自然的空间听觉效果。而当倾听者自身移动或转动时，其感受到的声场却不会随之发生改变，从而无法获得更为逼真的沉浸效果。

发明内容

本发明提供一种控制音频信号输出的方法和装置。所述方法和装置可以构建虚拟的听觉环境，使身处其中的倾听者按照自身物理方位的不同，能够听到与其物理方位相符合的声音效果，由此使倾听者获得真实的虚拟听觉体验。进一步地，该虚拟听觉环境能够随着倾听者的物理方位变化进行调整，使倾听者感受到与其物理方位变化相符合的声音效果，从而增强倾听者的虚拟听觉体验。

根据本发明的一个实施例的在虚拟听觉环境中控制音频信号输出的方法，包括：第一获取步骤，获取所述虚拟听觉环境中的对象的方位信息；第一确定步骤，为所述对象确定与所述方位信息相对应的一个或多个声源方位数据集合，所述一个或多个声源方位数据集合分别表征所述虚拟听觉环境中的一个或多个声源传输声波至与所述方位信息相对应的方位的传输特性；以及第一处理步骤，基于所述一个或多个声源方位数据集合，分别对与所述一个或多个声源相对应的一个或多个音频信号进行处理，以得到用于输出的双耳声信号。

在进一步的实施例中，上述方法还包括：第二获取步骤，获取所述虚拟听觉环境中的所述对象的变化后的方位信息；第二确定步骤，为所述对象确定与所述变化后的方位信息相对应的另一个或另多个声源方位数据集合，所述另一个或另多个声源方位数据集合分别表征所述虚拟听觉环境中的一个或多个声源传输声波至与所述变化后的方位信息相对应的方位的传输特性；以及第二处理步骤，基于所述另一个或另多个声源方位数据集合，分别对与所述一个或多个声源相对应的一个或多个音频信号进行处理，以得到用于输出的双耳声信号。