[go: up one dir, main page]

CN116405837A - 一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统 - Google Patents

一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116405837A
CN116405837A CN202310285688.1A CN202310285688A CN116405837A CN 116405837 A CN116405837 A CN 116405837A CN 202310285688 A CN202310285688 A CN 202310285688A CN 116405837 A CN116405837 A CN 116405837A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sound
channel
signals
stereo
surround
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310285688.1A
Other languages
English (en)
Inventor
蒋勇凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Dazuiya Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Dazuiya Electronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Dazuiya Electronic Technology Co ltd filed Critical Shanghai Dazuiya Electronic Technology Co ltd
Priority to CN202310285688.1A priority Critical patent/CN116405837A/zh
Publication of CN116405837A publication Critical patent/CN116405837A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/02Spatial or constructional arrangements of loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/04Circuit arrangements, e.g. for selective connection of amplifier inputs/outputs to loudspeakers, for loudspeaker detection, or for adaptation of settings to personal preferences or hearing impairments

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Abstract

本发明公开了立体声转多通道技术领域的一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统,该方法包括以下步骤:S1:增加扬声器配置数量,根据播放空间的面积,适当增加扬声器的配置数量,通过更多的扬声器增加声道数量打造包围感、扩大频率范围实现高保真效果;S2:分析立体声音源,并将其转换为多声道模式;S3:根据区域安装对应的扬声器,将该播放空间区域分成若干个小区域,根据小区域的位置安装相对应的扬声器;S4:对空间内的每个座位进行标记并监测,获取每个区域中座位的情况,能够在三维空间有明显的环绕效果,能够根据播放空间区域中人员聚集的程度与位置开启相应的扬声器,使其聚集人群始终处于最佳听音区域,提高环绕效果。

Description

一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统
技术领域
本发明涉及立体声转多通道声音技术领域,具体为一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统。
背景技术
自从数字通用磁盘(DVD)和超级音频CD的引入,多声道音频已经广泛应用在音响系统,特别是在汽车的高端音响系统。然而,它是可取的,以保持兼容性与现有的双通道立体声记录和/或广播。因此,近几十年来,双声道立体声到多声道格式的转换得到广泛的研究:
第一阶段:“单声道音频”,一般简称为“单声道”,仅使用一条音频通道记录声音,是最古老、最基础的声音重现方式。当扬声器回放音频信号时,大脑会根据左右耳接收到的信号差异来感知“宽度”,就像几何平面上的单个点一样,单声道音频只有一个声源。因此,当在立体声扬声器系统(如监听耳机或大多数扬声器对型配置)上回放单声道音频时,单声道信号会在立体声扬声器系统中呈两通道相同的状态呈现。没有信号差,也意味着听者不会产生心理声学定位,因此其声源不会表现出“宽度”。
第二阶段:大部分现代音乐都是以“双声道立体声”发行的,而且多数“数字音频工作站”的默认输出设置也是双声道立体声。但这到底是什么意思呢?顾名思义,“双声道立体声”指的是具有左右两个声道的声音。
这听起来像是与单声道没有太大区别,但这意味着采样双声道立体声的录音方式,可以让音频工程师具备,让音频充满“宽度”感的能力,也就是说,具有分别处理左右两个声道音频信息的能力,亦或创建两个不同的“面”的能力。在双声道立体声中,听者的大脑可以根据每个通道的振幅对音频进行“定位”;如果一个声音在左声道的音量大于右声道,则听者的大脑会将其“定位”在左边。双声道立体声音频技术也能支持我们测量一维空间内的音频信号,就像在测几何平面上某条直线一样。
第三阶段:“环绕立体声”(SurroundSound,以下简称“环绕声”)的协议允许音频工程师将更多的音频通道混合在一起。在标准的5.1环绕声设置中,混合六个声道,包括五个具有全带宽的声道,一个“低频效果声道/低音炮”。这些声道的信号被发送到环绕摆放于收听位置(包括收听者身后)的扬声器中。这样一来,当您看到恐怖电影中的反派蹑手蹑脚地走到主角身后时,您会仿佛真的听到自己身后走廊的地板正在吱吱作响。
如果我们将双声道立体声比作一条直线,那您可以将环绕声想象成一个正方形。双声道立体声的两条音频通道,可以让我们在立体声场的左右位置摆放声音的发声点;而环绕声的六条音频通道,则可以让我们将立体声场视为一个平面,而不是一条简单的直线:因为它相较于立体声来说拥有声音的“宽度”。尽管对于大多数音乐人来说,音乐作品环绕声版混音可能没什么必要,但环绕声在另一个音频领域中有着重大意义:电影,尤其是在安装全套专业音频设备的家庭影院环境下,环绕声可以给您带来绝佳的音视觉体验。
第四阶段:对于声音在空间位置的定位摆放效果呈现,“全景声”可以理解为上升一个维度的环绕声,听者可以通过全景声技术,在三维立体空间内实现声音的定位,简而言之,可以想象成一个环绕在听音者的球形声场。因为单个点(单声道)没有“长度”,单条线(立体声)没有“宽度”,单个平面(环绕声)没有“高度”,而全景声则长、宽、高俱全。
全景声增加“高度”这个维度的空间音频信息,使听者可以分辨出,来自其上方或下方的声音。经典的“杜比全景声系统”就是通过在天花板上安装额外的扬声器,以实现全景声的回放需求。对于全景声音频来说,最酷的功能之一是,在没有安装全景声适配的扬声器系统进行回放时,它可以自动对音频文件进行“下行混音”的兼容处理。这意味着,在全景声条件下工作的音频工程师,根本不需要单独交付立体声格式及环绕声格式的音频文件。
现有的,虽然有较多的扬声器环绕,并不代表就能听到环绕声,如果播放声源为立体声,无论车内有多少个扬声器,人们听到的只有左声道和右声道,左前门扬声器的声音与左后门扬声器的声音是同样的,聆听者对于音源的感知局限在左右两个平面维度。
为此我们提出一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法,包括以下步骤:
S1:增加扬声器配置数量,根据播放空间的面积,适当增加扬声器的配置数量,通过更多的扬声器增加声道数量打造包围感、扩大频率范围实现高保真效果;
S2:分析立体声音源,并将其转换为多声道模式;
S3:根据区域安装对应的扬声器,将该播放空间区域分成若干个小区域,根据小区域的位置安装相对应的扬声器;
S4:对空间内的每个座位进行标记并监测,获取每个区域中座位的情况,判断人员聚集的位置并对其进行监测;
S5:根据人员聚集的位置,控制多声道声音信号对应的播放位置信息,播放位置信息用于反映扬声器所在的位置,能够根据人员聚集的区域选择相对应的扬声器,从而使得人员聚集处则为最佳听音区域。
优选的,所述立体声转换为多声道的过程如下:
S21:同时产生多个通道声音信号的转换;
S22:分别进行前后方声音信号的转换;
S23:生成后方两通道环绕声信号。
优选的,所述分别进行前后方声音信号的转换方法如下:
S221:生成前方三个通道声音信号,前方三个通道播放的声音信号用来进行声源定位,在转换过程中,提取并保存双通道立体声信号中的与声源位置相关的信息,再进行相应处理后把获取的声音信号反馈给相应的前方三个通道;并确保原来双通道立体声的声像定位效果不变,把双通道立体声转换成多通道环绕声后,保证听音者在中心位置所聆听到的声像位置基本不发生变化。
S222:生成后方两个环绕通道声音信号,提取原始双通道立体声信号中的能够体现环绕感、空间感的环境声学信息,再把提取到环境信息进行相应处理后生成两个具有很小相关性、甚至不相关的声音信号,再分别馈给后方左、右环绕通道声信号,在左、右环绕声信号的生成过程中,确保环绕声信号不会对前方三个通道信号的声像定位产生任何负影响。
S223:在多通道环绕声系统使用中间通道。
优选的,所述S223中,在立体声转换多通道环绕声时生成中间通道时,以正确的声音信号比例进行合成,确保生成的多通道声音信号在听音时不改变原始立体声声像的方向,馈给中间通道的任何声音信号均先衰减3dB,把重要的声音信号以适当的比例馈给中间通道与前方左、右通道;
优选的,所述生成中间通道过程如下:增加一个中置声道,用立体声的左、右声道相加乘以系数
Figure BDA0004139755570000041
表示,即
Figure BDA0004139755570000042
假设两个间隔很大的麦克风录制的左、中、右声音,加入这个因子保证三个声道的总能量不变,产生前方中间通道声音信号时,采取PCA算法,产生两个向量,分别表示主导信号y和剩余信号q的方向,两个方向相互垂直,创建一个新的坐标系,并将这两个信号作为基信号在矩阵中进行解码;
环绕声道的生成,环绕通道主要是播放环境音效,延迟前方通道信号,环境信息用原始信号中的左、右通道信号的差值来获取,此变化被称为反相分量,其量可以用剩余信号q表示,左右通道信号的相关系数可以表示为
Figure BDA0004139755570000051
其中,
Figure BDA0004139755570000052
Figure BDA0004139755570000053
分别为xL和xR的平均值,为了确保信号的主要信息与次要信息分离,取ρ≥0,采用三位映射的方式获取多通道环绕声的信号。
优选的,所述人员聚集情况监测过程如下:
S41,在每个座位上安装显示屏,当有人员坐在该位置时,自动监测单个人员距离人群的位置,并判断该人员是否在最佳听音区域,若不在,则自动发出提示,建议该人员移动至最佳听音区域,并给出最佳听音区域的范围显示,该人员可根据需要自动选择取消或者确定;
S42,当控制模块接受到回复的信号时,则无需调节最佳听音区域的位置,监测最佳听音区域中的人群范围是否在外扩,并根据人员区域范围的变化判断是否需要扩大最佳听音区域;
S43,当监测到现有的最佳听音区域位置已满,且在其他座位依然存在一定数量的人员时,则根据人员的反馈情况确定人员的数量,并根据人员数量调节最佳听音区域。
优选的,所述立体声转换为多声道模式的过程,将立体声源中的人声和乐器设置到前声场,把环境音布置到其他位置,从而打造出的层次丰富,细节逼真的听觉享受。
优选的,所述多声道的输出信号通过布局在播放空间各处的扬声器播放出来,实现环绕声效果。
一种立体声转多通道声音的虚拟环绕系统,其特征在于,包括:
添加模块,配置为在需要进行多声道声音播放的空间添加一定数量的扬声器,并传输至控制模块;
分析转换模块,配置为分析立体声音源,将其转换为多声道模式,并通过数据信号将其通过扬声器进行播放;
数据处理模块,配置为监测播放区域空间的座位状态,并根据人数聚集的情况确定需要启动的扬声器的位置,并将信息传输至控制模块中;
控制模块,配置为接收数据处理模块传输的人员聚集位置的信号,并启动针对该区域能够完成环绕声音的扬声器,实现听音最佳区域的改变。
优选的,所述数据处理模块,包括采集单元、监测单元、统计单元,所述采集单元用于对需要进行播放空间内的听音座位序号进行采集,并传输至统计单元中,所述统计单元用于接收采集单元输送的数据信号,并将统计与依照区域规划的结果传输至监测单元,所述监测单元用于对播放空间内的座位进行监测,并与统计单元传输的结果相对应,判断出人员聚集的位置,将该数据信息传输至控制模块。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.在三维空间有明显的环绕效果,对主要声音信号产生的负面影响较低,扩大最佳听音区域的范围,环绕通道的声音信号在水平上有环绕效果而且在后方整个三维空间均具备环绕效果;
2.能够根据播放空间区域中人员聚集的程度与位置开启相应的扬声器,使其聚集人群始终处于最佳听音区域,提高环绕效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程图;
图2为本发明的步骤S2子步骤的流程示意图;
图3为本发明的步骤S22子步骤的流程示意图;
图4为本发明的系统结构框图;
图5为本发明的实施例中立体声信号记录的片段的示意图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、添加模块;2、分析转换模块;3、数据处理模块;31、采集单元;32、监测单元;33、统计单元;4、控制模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1至图5,本发明提供一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统技术方案:一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法,包括以下步骤:
S1:增加扬声器配置数量,根据播放空间的面积,适当增加扬声器的配置数量,通过更多的扬声器增加声道数量打造包围感、扩大频率范围实现高保真效果;
S2:分析立体声音源,并将其转换为多声道模式,将立体声源中的人声和乐器设置到前声场,把环境音布置到其他位置,从而打造出的层次丰富,细节逼真的听觉享受;多声道信号通过布局在播放空间各处的扬声器播放出来,聆听者仿佛被音乐从四周全方位包裹起来,再现音乐厅和影剧院一样的环绕声效果;
立体声转换为多声道的过程如下:
S21:同时产生多个通道声音信号的转换:在频域中,将要处理的双通道立体声分解为直达声和环境声,并给直达声乘以一个权重因子以确定声像方位,把双通道立体声信号转换成频域信号进行处理,获取直达声和环境声;在时域中提取双通道立体声信号的主要成分;
S22:分别产生前后方声音信号的转换:采用两个独立的步骤和两种不同的方法分别生成前方三个通道和后方两个通道的声音信号,在原始的双通道立体声中提取出声像定位信息和环境声学信息,分别馈给相应的系统通道中,在生成中应该保证听音者在中心位置所听到的声像位置不变,随着中间通道的加入,应使得听音取悦相对原来有所扩大;
S221:生成前方三个通道声音信号,前方三个通道播放的声音信号用来进行声源定位,在转换过程中,提取并保存双通道立体声信号中的与声源位置相关的信息,再进行相应处理后把获取的声音信号反馈给相应的前方三个通道;并确保原来双通道立体声的声像定位效果不变,把双通道立体声转换成多通道环绕声后,保证听音者在中心位置所聆听到的声像位置基本不发生变化。
S222:生成后方两个环绕通道声音信号,提取原始双通道立体声信号中的能够体现环绕感、空间感的环境声学信息,再把提取到环境信息进行相应处理后生成两个具有很小相关性、甚至不相关的声音信号,再分别馈给后方左、右环绕通道声信号,在左、右环绕声信号的生成过程中,确保环绕声信号不会对前方三个通道信号的声像定位产生任何负影响。
S223:在多通道环绕声系统使用中间通道,在立体声转换多通道环绕声时生成中间通道时,以正确的声音信号比例进行合成,确保生成的多通道声音信号在听音时不改变原始立体声声像的方向,馈给中间通道的任何声音信号均先衰减3dB,把重要的声音信号以适当的比例馈给中间通道与前方左、右通道;
生成中间通道过程如下:增加一个中置声道,用立体声的左、右声道相加乘以系数
Figure BDA0004139755570000091
表示,即
Figure BDA0004139755570000092
假设两个间隔很大的麦克风录制的左、中、右声音,加入这个因子保证三个声道的总能量不变,产生前方中间通道声音信号时,采取PCA(PrincipalComponent Analysis)算法,产生两个向量,分别表示主导信号y和剩余信号q的方向,如图5中虚线所示,两个方向相互垂直,创建一个新的坐标系,并将这两个信号作为基信号在矩阵中进行解码;
环绕声道的生成(基于矩阵编码算法),环绕通道主要是播放环境音效,给人产生环绕感、包围感,延迟前方通道信号,环境信息(环境和环境效应)用原始信号中的左、右通道信号的差值来获取,此变化被称为反相分量,其量可以用剩余信号q表示,左右通道信号的相关系数可以表示为
Figure BDA0004139755570000093
其中,
Figure BDA0004139755570000094
Figure BDA0004139755570000095
分别为xL和xR的平均值,为了确保信号的主要信息与次要信息分离,取ρ≥0,采用三位映射的方式获取多通道环绕声的信号,能够避免在主信号量接近剩余信号量时产生模糊,图5所示的是“蔡琴的渡口”的第20~30秒的立体声信号记录的片段,其中占主导地位的信号的数量几乎等于剩余的信号,形成一个椭圆状分布,每个通道的增益是时变的,采用三维表示法来产生增益。立体声主成分分析技术被证明是一个强大的工具来检测立体图像的方向,然后用它来推导中心通道的增益。
S23:生成后方两通道环绕声信号,空间环境信号的提取和声音信号的相关处理。
S3:根据区域安装对应的扬声器,将该播放空间区域分成若干个小区域,根据小区域的位置安装相对应的扬声器;
S4:对空间内的每个座位进行标记并监测,获取每个区域中座位的情况,判断人员聚集的位置,在每个座位上安装显示屏,当有人员坐在该位置时,自动监测单个人员距离人群的位置,并判断该人员是否在最佳听音区域,若不在,则自动发出提示,建议该人员移动至最佳听音区域,并给出最佳听音区域的范围显示,该人员可根据需要自动选择取消或者确定,当控制模块接受到回复的信号时,则无需调节最佳听音区域的位置,监测最佳听音区域中的人群范围是否在外扩,并根据人员区域范围的变化判断是否需要扩大最佳听音区域,当监测到现有的最佳听音区域位置已满,且在其他座位依然存在一定数量的人员时,则根据人员的反馈情况确定人员的数量,并根据人员数量调节最佳听音区域;
S5:根据人员聚集的位置,控制多声道声音信号对应的播放位置信息,播放位置信息用于反映扬声器所在的位置,能够根据人员聚集的区域选择相对应的扬声器,从而使得人员聚集处则为最佳听音区域,提高环绕播放效果。
一种立体声转多通道声音的虚拟环绕系统,包括:
添加模块1,配置为在需要进行多声道声音播放的空间添加一定数量的扬声器,并传输至控制模块4,扬声器配置数量增加,单车扬声器数量由6-8个升级至10个以上,部分高端车型甚至增加至30个以上,通过更多的扬声器增加声道数量打造包围感、扩大频率范围实现高保真效果;
分析转换模块2,配置为分析立体声音源,将其转换为多声道模式,并通过数据信号将其通过扬声器进行播放,特有的信号处理算法来分析立体声音源,并将其转换为多声道模式,将立体声源中的人声和乐器设置到前声场,把环境音布置到其他位置,从而打造出的层次丰富,细节逼真的听觉享受;多声道信号通过布局在车舱各处的扬声器播放出来,聆听者仿佛被音乐从四周全方位包裹起来,再现音乐厅和影剧院一样的环绕声效果;
数据处理模块3,包括采集单元31、监测单元32、统计单元33,所述采集单元31用于对需要进行播放空间内的听音座位序号进行采集,并传输至统计单元33中,所述统计单元33用于接收采集单元31输送的数据信号,并将统计与依照区域规划的结果传输至监测单元32,所述监测单元32用于对播放空间内的座位进行监测,并与统计单元33传输的结果相对应,判断出人员聚集的位置,将该数据信息传输至控制模块4;
控制模块4,配置为接收数据处理模块3传输的人员聚集位置的信号,并启动针对该区域能够完成环绕声音的扬声器,实现听音最佳区域的改变。
本发明在三维空间有明显的环绕效果,对主要声音信号产生的负面影响较低,扩大最佳听音区域的范围,环绕通道的声音信号在水平上有环绕效果而且在后方整个三维空间均具备环绕效果,能够根据播放空间区域中人员聚集的程度与位置开启相应的扬声器,使其聚集人群始终处于最佳听音区域,提高环绕效果。
特有的信号处理算法来分析立体声音源,并将其转换为多声道模式,将立体声源中的人声和乐器设置到前声场,把环境音布置到其他位置,从而打造出的层次丰富,细节逼真的听觉享受;多声道信号通过布局在车舱各处的扬声器播放出来,聆听者仿佛被音乐从四周全方位包裹起来,再现音乐厅和影剧院一样的环绕声效果。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:增加扬声器配置数量,根据播放空间的面积,适当增加扬声器的配置数量,通过更多的扬声器增加声道数量打造包围感、扩大频率范围实现高保真效果;
S2:分析立体声音源,并将其转换为多声道模式;
S3:根据区域安装对应的扬声器,将该播放空间区域分成若干个小区域,根据小区域的位置安装相对应的扬声器;
S4:对空间内的每个座位进行标记并监测,获取每个区域中座位的情况,判断人员聚集的位置并对其进行监测;
S5:根据人员聚集的位置,控制多声道声音信号对应的播放位置信息,播放位置信息用于反映扬声器所在的位置,能够根据人员聚集的区域选择相对应的扬声器,从而使得人员聚集处则为最佳听音区域。
2.根据权利要求1所述的一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法,其特征在于:所述立体声转换为多声道的过程如下:
S21:同时产生多个通道声音信号的转换;
S22:分别进行前后方声音信号的转换;
S23:生成后方两通道环绕声信号。
3.根据权利要求2所述的一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法,其特征在于:所述分别进行前后方声音信号的转换方法如下:
S221:生成前方三个通道声音信号,前方三个通道播放的声音信号用来进行声源定位,在转换过程中,提取并保存双通道立体声信号中的与声源位置相关的信息,再进行相应处理后把获取的声音信号反馈给相应的前方三个通道;并确保原来双通道立体声的声像定位效果不变,把双通道立体声转换成多通道环绕声后,保证听音者在中心位置所聆听到的声像位置基本不发生变化。
S222:生成后方两个环绕通道声音信号,提取原始双通道立体声信号中的能够体现环绕感、空间感的环境声学信息,再把提取到环境信息进行相应处理后生成两个具有很小相关性、甚至不相关的声音信号,再分别馈给后方左、右环绕通道声信号,在左、右环绕声信号的生成过程中,确保环绕声信号不会对前方三个通道信号的声像定位产生任何负影响。
S223:在多通道环绕声系统使用中间通道。
4.根据权利要求3所述的一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法,其特征在于:所述S223中,在立体声转换多通道环绕声时生成中间通道时,以正确的声音信号比例进行合成,确保生成的多通道声音信号在听音时不改变原始立体声声像的方向,馈给中间通道的任何声音信号均先衰减3dB,把重要的声音信号以适当的比例馈给中间通道与前方左、右通道。
5.根据权利要求3所述的一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法,其特征在于:
所述生成中间通道过程如下:增加一个中置声道,用立体声的左、右声道相加乘以系数
Figure QLYQS_1
表示,即
Figure QLYQS_2
假设两个间隔很大的麦克风录制的左、中、右声音,加入这个因子保证三个声道的总能量不变,产生前方中间通道声音信号时,采取PCA算法,产生两个向量,分别表示主导信号y和剩余信号q的方向,两个方向相互垂直,创建一个新的坐标系,并将这两个信号作为基信号在矩阵中进行解码;
环绕声道的生成,环绕通道主要是播放环境音效,延迟前方通道信号,环境信息用原始信号中的左、右通道信号的差值来获取,此变化被称为反相分量,其量可以用剩余信号q表示,左右通道信号的相关系数可以表示为
Figure QLYQS_3
其中,
Figure QLYQS_4
Figure QLYQS_5
分别为xL和xR的平均值,为了确保信号的主要信息与次要信息分离,取ρ≥0,采用三位映射的方式获取多通道环绕声的信号。
6.根据权利要求1所述的一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法,其特征在于,所述人员聚集情况监测过程如下:
S41,在每个座位上安装显示屏,当有人员坐在该位置时,自动监测单个人员距离人群的位置,并判断该人员是否在最佳听音区域,若不在,则自动发出提示,建议该人员移动至最佳听音区域,并给出最佳听音区域的范围显示,该人员可根据需要自动选择取消或者确定;
S42,当控制模块接受到回复的信号时,则无需调节最佳听音区域的位置,监测最佳听音区域中的人群范围是否在外扩,并根据人员区域范围的变化判断是否需要扩大最佳听音区域;
S43,当监测到现有的最佳听音区域位置已满,且在其他座位依然存在一定数量的人员时,则根据人员的反馈情况确定人员的数量,并根据人员数量调节最佳听音区域。
7.根据权利要求1所述的一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法,其特征在于:所述立体声转换为多声道模式的过程,将立体声源中的人声和乐器设置到前声场,把环境音布置到其他位置,从而打造出的层次丰富,细节逼真的听觉享受。
8.根据权利要求6所述的一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法,其特征在于:所述多声道的输出信号通过布局在播放空间各处的扬声器播放出来,实现环绕声效果。
9.一种立体声转多通道声音的虚拟环绕系统,其特征在于,包括:
添加模块(1),配置为在需要进行多声道声音播放的空间添加一定数量的扬声器,并传输至控制模块(4);
分析转换模块(2),配置为分析立体声音源,将其转换为多声道模式,并通过数据信号将其通过扬声器进行播放;
数据处理模块(3),配置为监测播放区域空间的座位状态,并根据人数聚集的情况确定需要启动的扬声器的位置,并将信息传输至控制模块(4)中;
控制模块(4),配置为接收数据处理模块(3)传输的人员聚集位置的信号,并启动针对该区域能够完成环绕声音的扬声器,实现听音最佳区域的改变。
10.根据权利要求1所述的一种立体声转多通道声音的虚拟环绕系统,其特征在于:所述数据处理模块(3),包括采集单元(31)、监测单元(32)、统计单元(33),所述采集单元(31)用于对需要进行播放空间内的听音座位序号进行采集,并传输至统计单元(33)中,所述统计单元(33)用于接收采集单元(31)输送的数据信号,并将统计与依照区域规划的结果传输至监测单元(32),所述监测单元(32)用于对播放空间内的座位进行监测,并与统计单元(33)传输的结果相对应,判断出人员聚集的位置,将该数据信息传输至控制模块(4)。
CN202310285688.1A 2023-03-22 2023-03-22 一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统 Pending CN116405837A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310285688.1A CN116405837A (zh) 2023-03-22 2023-03-22 一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310285688.1A CN116405837A (zh) 2023-03-22 2023-03-22 一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116405837A true CN116405837A (zh) 2023-07-07

Family

ID=87009556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310285688.1A Pending CN116405837A (zh) 2023-03-22 2023-03-22 一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116405837A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117812504A (zh) * 2023-12-29 2024-04-02 恩平市金马士音频设备有限公司 一种基于物联网的音频设备音量数据管理系统及方法
CN118250601A (zh) * 2024-05-24 2024-06-25 深圳市维尔晶科技有限公司 一种多音响智能管理控制系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117812504A (zh) * 2023-12-29 2024-04-02 恩平市金马士音频设备有限公司 一种基于物联网的音频设备音量数据管理系统及方法
CN118250601A (zh) * 2024-05-24 2024-06-25 深圳市维尔晶科技有限公司 一种多音响智能管理控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4505058B2 (ja) 記録およびプレイバックにおいて使用するマルチチャンネルオーディオエンファシスシステムおよび同じものを提供する方法
US7333622B2 (en) Dynamic binaural sound capture and reproduction
JP5325988B2 (ja) 補聴器システムにおいてバイノーラル・ステレオにレンダリングする方法および補聴器システム
US20080056517A1 (en) Dynamic binaural sound capture and reproduction in focued or frontal applications
CN1658709B (zh) 声音再现设备和声音再现方法
EP1900252B1 (en) Recording, synthesis and reproduction of sound fields in an enclosure
JP2008270857A (ja) 音響再生システム
JP2009508158A (ja) 頭部伝達関数を表すパラメータを生成及び処理する方法及び装置
CN103053180A (zh) 用于声音再现的系统和方法
CN113170271A (zh) 用于处理立体声信号的方法和装置
US20070009120A1 (en) Dynamic binaural sound capture and reproduction in focused or frontal applications
JP2004506395A (ja) バイノーラル音声録音再生方法およびシステム
CN116405837A (zh) 一种立体声转多通道声音的虚拟环绕方法及系统
Ackermann et al. On the acoustic qualities of dynamic pseudo-binaural recordings
JP4196509B2 (ja) 音場創出装置
JP2005157278A (ja) 全周囲音場創生装置、全周囲音場創生方法、及び全周囲音場創生プログラム
JP2009071406A (ja) 波面合成信号変換装置および波面合成信号変換方法
JP2012227647A (ja) マルチチャンネル音響による空間音響再生システム
JP2003153398A (ja) ヘッドホンによる前後方向への音像定位装置およびその方法
JP2005286828A (ja) オーディオ再生装置
US20050244010A1 (en) Stereophonic sound reproducing system and stereophonic sound reproducing apparatus
JP5505763B2 (ja) 音場創生装置
Koehl et al. Comparison of subjective assessments obtained from listening tests through headphones and loudspeaker setups
TWI855354B (zh) 用於在空間中提供聲音的裝置及方法
Brandenburg Perceptual aspects in spatial audio processing

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination