一种立体声音响系统的空间校准方法及其移动终端设备技术方案

本发明专利技术提供一种立体声音响系统的空间校准方法及其移动终端设备，所述空间校准方法包括以下步骤：步骤S1，获取基于位置可调的数字滤波器；步骤S2，确定听音位置点；步骤S3，基于步骤S2确定的听音位置点，通过基于位置可调的数字滤波器对音频信号进行处理；步骤S4，将步骤S3处理后的音频信号经功率放大器放大后驱动音响系统的扬声器单元。本发明专利技术基于用户选取的听音位置点对音频信号进行均衡处理和延时处理等，针对听音房间中不同的听音位置点实现对音响系统的声音辐射特性、声音指向特性以及空间结构声学特性进行延时和均衡处理，实现针对性的校准和优化，最大限度提升不同听音位置点的声音真实度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种音响校准方法，尤其涉及一种立体声音响系统的空间校准方法，并涉及采用了该音响系统的空间校准方法的移动终端设备。
技术介绍
目前的音响系统都是针对相对预设的固定位置而设计的，但实际上，人们在日常欣赏音乐一般都无法满足静止固定在音响系统的最佳聆听点位置上，甚至于，很多音响系统根本就没有准确和有效的空间校准功能。现有技术中，基本上是通过手动设置各个声道的喇叭的距离进行相应的补偿，但是由于扬声器辐射的声音的传输特性，为了达到最佳的听觉感受，音箱的摆放和听音位置点其实都有非常苛刻的要求，比如：听音位置点必须位于对称线上的相对固定的位置，那么，对于家庭和公共等普通环境的音乐欣赏，就显得呆板，适应性非常差；并且，由于声音的传播扩散和扬声器系统的指向特性，声音到达不同的听音位置点，其不同频率的响度和不同声道之间的相位以及时间其实都已经发生改变，无法满足声音的真实度还原。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是需要提供一种能够针对不同的听音位置点进行单点校准和优化，进而最大限度提升不同的听音位置点的声音真实度的音响系统的空间校准方法，并提供采用了该音响系统的空间校准方法的移动终端设备。对此，本专利技术提供一种立体声音响系统的空间校准方法，包括以下步骤：步骤S1，获取基于位置可调的数字滤波器；步骤S2，确定听音位置点；步骤S3，基于步骤S2确定的听音位置点，通过基于位置可调的数字滤波器对音频信号进行处理；步骤S4，将步骤S3处理后的音频信号经功率放大器放大后驱动音响系统的扬声器单元。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S2中，确定听音位置点后，通过延时处理模块进行计算和处理，使听音位置点的第一声道和第二声道具有相同的延时特性。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S2中，确定听音位置点后，分别测量第一声道和第二声道对应扬声器与听音位置点之间的距离；然后，通过第一声道和第二声道之间的频率响应对比或通过扬声器和听音位置点之间的距离计算得到所述第一声道和第二声道之间的延时差值，若第一声道的延时大于第二声道的延时，则利用第一声道和第二声道之间的延时差值对第二声道进行延时；若第一声道的延时小于第二声道的延时，则利用第一声道和第二声道之间的延时差值对第一声道进行延时，否则不进行延时处理。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S1包括以下步骤：步骤S101，获得声学暗室中单个声道的基于位置可调的第一数字均衡滤波器；步骤S102，确定扬声器单元在听音房间中的位置，并确定听音房间中两个或两个以上的听音位置点；步骤S103，基于步骤S102确定的听音房间的听音位置点，确定各个听音位置点的第一数字均衡滤波器，并分别通过测量传递函数的方法，分别获得级联了第一数字均衡滤波器的第一声道和第二声道在听音房间中的基于位置可调的第二数字均衡滤波器。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S101包括以下子步骤：步骤S1011，分别测量第一声道或第二声道的扬声器音频输入信号在声学暗室中两个或两个以上位置点的传递函数，确定声学暗室中两个或两个以上位置点的第一数字均衡滤波器的原型函数，得到各位置点的第一数字均衡滤波器；步骤S1012，把声学暗室的位置点数据和位置点对应的第一数字均衡滤波器的权值系数作为样本数据，利用数学建模方法建立声学暗室的位置点和第一数字均衡滤波器之间的权值系数映射关系，得到声学暗室中基于位置可调的第一数字均衡滤波器。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S103包括以下子步骤：步骤S1031，把步骤S101所获得的声学暗室的第一数字均衡滤波器分别级联到音响系统的第一声道和第二声道的音频信号处理中，根据扬声器单元在听音房间中的位置以及听音房间中两个或两个以上听音位置点的位置，确定听音房间中听音位置点相对于第一声道和第二声道的扬声器单元的位置关系；步骤S1032，基于步骤S1031中确定的听音位置点，将步骤S1031得到的位置关系分别输入到第一声道和第二声道的声学暗室的第一数字均衡滤波器中，然后分别对第一声道和第二声道各自的第一数字均衡滤波器进行权值系数调整，并分别测量第一声道和第二声道的扬声器音频输入信号到达听音房间的听音位置点的传递函数，得到听音房间中各听音位置点的第二数字均衡滤波器的原型函数，根据原型函数得到第一声道和第二声道在各听音位置点的第二数字均衡滤波器；步骤S1033，将听音房间中各听音位置点相对于第一声道和第二声道的扬声器单元的位置关系和该位置点的分别在第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器的权值系数作为样本数据，利用数学建模方法建立听音房间中各听音位置点以及其与第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器之间的权值系数映射关系，分别得到听音房间中第一声道和第二声道的基于位置可调的第二数字均衡滤波器；步骤S1034，分别把第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器级联到第一声道和第二声道的音频信号处理中。本专利技术的进一步改进在于，所述数学建模方法的实现过程包括：利用测试第一声道和/或第二声道在各位置点的响应获得两个或两个以上位置点的均衡滤波器，在得到有限个离散点的位置点的均衡滤波器之后，把各个位置点的坐标和各个位置点的均衡滤波器的权值系数分别作为输入和输出，通过人工神经网络工具进行拟合逼近，进而得到连续的位置点的逼近均衡滤波器，该逼近均衡滤波器包括第一声道以及第二声道各自的第一数字均衡滤波器和第二数字均衡滤波器。本专利技术的进一步改进在于，通过移动终端设备向第一声道和第二声道分别发送音频测试信号，利用其麦克风分别测量第一声道和第二声道的扬声器响应延时来确定听音位置点的位置；或，通过移动终端设备的摄像头对焦功能进行测距来确定听音位置点的位置；所述移动终端设备包括手机、平板电脑以及其它带有音频播放功能、麦克风和/或摄像头的便携式设备。本专利技术的进一步改进在于，针对房间内两个或两个以上的听音位置点进行均衡和/或延时处理，并将处理信息与听音位置点一一对应保存；当听音位置点发生改变时，通过切换来实现相应的处理。本专利技术还提供一种移动终端设备，所述移动终端设备采用了如上所述的立体声音响系统的空间校准方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：基于用户选取的特定听音位置点通过基于位置可调的数字均衡滤波器对音频信号进行均衡处理和延时处理等，针对不同的听音位置点实现对音响系统的声音辐射特性、声音指向特性以及不同的听音位置点的空间结构的声学特性进行延时和均衡处理，实现了针对性的校准和优化，最大限度提升不同的听音位置点的声音真实度，点对点实现声音真实度的提升处理，能够针对不同的听音位置点得到其最佳的聆听体验。附图说明图1是本专利技术一种实施例的工作流程示意图；图2是本专利技术一种实施例对当前听音区重建立体声声场的工作原理示意图；图3是本专利技术一种实施例中频率均衡处理和延时处理的工作原理示意图；图4是本专利技术一种实施例中延时处理的工作原理示意图；图5是本专利技术一种实施例中均衡滤波器的工作原理流程图；图6是本专利技术一种实施例中均衡滤波器自适应最优算法工作原理示意图；图7是本专利技术一种实施例中计算机数学建模方法采用的神经网络结构示意图；图8是本专利技术一种实施例中建模过程中神经网络训练优化算法示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的较优的实施例作进一步的详细说明。如图1所示，本例提供一种立体声音本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体声音响系统的空间校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，获取基于位置可调的数字滤波器；步骤S2，确定听音位置点；步骤S3，基于步骤S2确定的听音位置点，通过基于位置可调的数字滤波器对音频信号进行处理；步骤S4，将步骤S3处理后的音频信号经功率放大器放大后驱动音响系统的扬声器单元。

【技术特征摘要】
1.一种立体声音响系统的空间校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，获取基于位置可调的数字滤波器；步骤S2，确定听音位置点；步骤S3，基于步骤S2确定的听音位置点，通过基于位置可调的数字滤波器对音频信号进行处理；步骤S4，将步骤S3处理后的音频信号经功率放大器放大后驱动音响系统的扬声器单元。2.根据权利要求1所述的立体声音响系统的空间校准方法，其特征在于，所述步骤S2中，确定听音位置点后，通过延时处理模块进行计算和处理，使听音位置点的第一声道和第二声道具有相同的延时特性。3.根据权利要求2所述的立体声音响系统的空间校准方法，其特征在于，所述步骤S2中，确定听音位置点后，分别测量第一声道和第二声道对应扬声器与听音位置点之间的距离；然后，通过第一声道和第二声道之间的频率响应对比或通过扬声器和听音位置点之间的距离计算得到所述第一声道和第二声道之间的延时差值，若第一声道的延时大于第二声道的延时，则利用第一声道和第二声道之间的延时差值对第二声道进行延时；若第一声道的延时小于第二声道的延时，则利用第一声道和第二声道之间的延时差值对第一声道进行延时，否则不进行延时处理。4.根据权利要求1至3任意一项所述的立体声音响系统的空间校准方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：步骤S101，获得声学暗室中单个声道的基于位置可调的第一数字均衡滤波器；步骤S102，确定扬声器单元在听音房间中的位置，并确定听音房间中两个或两个以上的听音位置点；步骤S103，基于步骤S102确定的听音房间的听音位置点，确定各个听音位置点的第一数字均衡滤波器，并分别通过测量传递函数的方法，分别获得级联了第一数字均衡滤波器的第一声道和第二声道在听音房间中的基于位置可调的第二数字均衡滤波器。5.根据权利要求4所述的立体声音响系统的空间校准方法，其特征在于，所述步骤S101包括以下子步骤：步骤S1011，分别测量第一声道或第二声道的扬声器音频输入信号在声学暗室中两个或两个以上位置点的传递函数，确定声学暗室中两个或两个以上位置点的第一数字均衡滤波器的原型函数，得到各位置点的第一数字均衡滤波器；步骤S1012，把声学暗室的位置点数据和位置点对应的第一数字均衡滤波器的权值系数作为样本数据，利用数学建模方法建立声学暗室的位置点和第一数字均衡滤波器之间的权值系数映射关系，得到声学暗室中基于位置可调的第一数字均衡滤波器。6.根据权利要求4所述的立体声音响系统的空间校准方法，其特征在于，所述步骤S103包括以下子步骤：步骤S1031，把步骤S101所获得的声学暗室的第一数字均...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢诗文，
申请(专利权)人：深圳埃蒙克斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44