一种声音信号处理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种声音处理方法及系统，声音处理系统可以分别对第一Ls信号以及第一Rs信号进行信号增强处理，得到第二Ls信号以及第二Rs信号；按照预置墙角双脉冲BCIR响应数据，对第二Ls信号以及第二Rs信号进行处理，得到虚拟声源双耳信号，将虚拟声源双耳信号反馈给左、右通路。通过墙角脉冲响应数据对声音信号进行处理，从产生虚拟声源双信号，这样保证了更加明显的环绕声音效果，提升了声音品质。

【技术实现步骤摘要】
一种声音信号处理方法及系统
本申请涉及声音处理
，尤其涉及一种声音信号处理方法及系统。
技术介绍
在家庭中聆听各种音频素材，尤其是在观看电影时，人们往往希望能够听到良好环绕效果，以求更好的沉浸体验。这种环绕效果一般是由摆放在观影者周围的多通路音响系统来提供，目前被最为广泛地采用的多通路环绕系统是5.1家庭影院系统，该系统包含摆放在听众前方的左FL，中C，右FR，和摆放在听众后方的左环绕LS，右环绕RS这5个全频带通路，以及重低音通路LFE。5.1信号经由正确布置的5.1系统重发，可以重现水平面的环绕效果。采用这种多通路重放系统的代价是更高昂的产品价格，以及更复杂的安装方式。因此，人们会希望用更简单的系统来实现环绕效果。目前已经有使用普通的双通路音响系统来重发5.1信号的技术存在，该类技术中所进行的信号处理过程如图1所示，该过程可以简述如下：对于C通路和LFE通路，对其进行-3dB的衰减后分别馈给双通路系统的左、右通路。对于FL和FR通路，直接馈给左、右通路。对于LS和RS通路，则需要经过更复杂的处理再馈给左、右通路，以产生环绕效果。对于LS和RS通路的处理，是采用头相关传输函数(HRTF)经过信号处理后来产生来自听众侧后方位置的虚拟声源，从而达到用两通路的音响系统重放环绕效果的目的。由于LS和RS采用了更复杂的信号处理，在实际应用中，往往还会对于其他通路的信号进行延时处理，以保证各个通路信号之间的同步。这类技术中所采用的信号处理方法的推导过程有所不同，但都可以等效为以下两个步骤的处理：1)产生来自后方空间位置的虚拟声源，即图2中从L、R到EL、ER的过程，经此处理后可产生适合于耳机重放虚拟声源双耳信号；2)用经过串声消除处理的双扬声器来重放虚拟声源信号，即图2中从EL、ER的过程，经此处理后的扬声器系统的重放效果等同于耳机；这里面所用到的HRTF数据是由实验测量得到的，这种实验测量往往包含以下两点：1)在没有反射声的消声室中进行测量；2)采用的是人工头代替真人进行测量；在实际情况中，听众的头部和躯干的尺寸和形状跟人工头之间存在差异，音响系统更不会布置在消声室中，而是布置在有一定反射声存在的家居环境中。以上两点至少会对前面提到的信号处理过程中产生的虚拟声源双耳信号造成不良影响，从而损害空间环绕效果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种声音信号处理方法及系统，用以解决现有技术中空间环绕声音处理效果较差的问题。其具体的技术方案如下：一种声音信号处理方法，所述方法包括：获取表征左后方声音信号的第一Ls信号以及表征右后方声音信号的第一Rs信号；分别对第一Ls信号以及第一Rs信号进行信号增强处理，得到第二Ls信号以及第二Rs信号；按照预置墙角双脉冲BCIR响应数据，对所述第二Ls信号以及所述第二Rs信号进行处理，得到虚拟声源双耳信号；将所述虚拟声源双耳信号反馈给左、右通路。可选的，在获取表征左后方声音信号的第一Ls信号以及表征右后方声音信号的第一Rs信号之前，所述方法还包括：在指定空间中，获取墙角双脉冲BCIR响应数据；将所述墙角脉冲BCIR响应数据进行快速傅里叶变换得到指定传输函数；将所述指定传输函数作为所述预置墙角脉冲BCIR响应数据。可选的，在指定空间中，获取墙角双脉冲BCIR响应数据，包括:将宽度为3m、长度为5m、高度为3m的空间划为所述指定空间；在所述指定空间内，按照混响时间450ms，获取墙角双脉冲BCIR响应数据。可选的，在指定空间中，获取墙角双脉冲BCIR响应数据，包括:将宽度为3m、长度为5m、高度为3m的空间划为所述指定空间；在所述指定空间内，按照时间窗截取前1024个点的脉冲响应数据，并将所述前1024个点的脉冲响应数据作为墙角双脉冲BCIR响应数据。可选的，按照预置墙角双脉冲BCIR响应数据，对所述第二Ls信号以及所述第二Rs信号进行处理，得到虚拟声源双耳信号，包括：通过指定传输函数以及第一公式对得到的第二Ls信号以及第二Rs信号进行串声消除处理，得到第一中间参数；根据第一中间参数，得到所述虚拟声源双耳信号。可选的，所述第一公式，具体为：其中，所述EL、ER表征第一中间参数，所述CHC、CHI表征传输函数。可选的，根据第一中间参数，得到所述虚拟声源双耳信号，包括：对双通路扬声器系统进行串声消除处理，以使得它们适合于重放虚拟声源双耳信号的过程可以用以下数学式表示：将L`和R`馈给左、右扬声器重放，从扬声器到听众双耳的物理传输过程可以用数学式表示为：同时根据对称性令α＝HLL＝HRR，β＝HLR＝HRL可以得到：一种声音信号处理系统，所述系统包括：获取模块，用于获取表征左后方声音信号的第一Ls信号以及表征右后方声音信号的第一Rs信号；处理模块，用于分别对第一Ls信号以及第一Rs信号进行信号增强处理，得到第二Ls信号以及第二Rs信号；按照预置墙角双脉冲BCIR响应数据，对所述第二Ls信号以及所述第二Rs信号进行处理，得到虚拟声源双耳信号；通讯模块，用于将所述虚拟声源双耳信号反馈给左、右通路。可选的，所述处理模块，还用于在指定空间中，获取墙角双脉冲BCIR响应数据；将所述墙角脉冲BCIR响应数据进行快速傅里叶变换得到指定传输函数；将所述指定传输函数作为所述预置墙角脉冲BCIR响应数据。可选的，所述处理模块，还用于将宽度为3m、长度为5m、高度为3m的空间划为所述指定空间；在所述指定空间内，按照混响时间450ms，获取墙角双脉冲BCIR响应数据。在本专利技术中，声音处理系统可以分别对第一Ls信号以及第一Rs信号进行信号增强处理，得到第二Ls信号以及第二Rs信号；按照预置墙角双脉冲BCIR响应数据，对第二Ls信号以及第二Rs信号进行处理，得到虚拟声源双耳信号，将虚拟声源双耳信号反馈给左、右通路。通过墙角脉冲响应数据对声音信号进行处理，从产生虚拟声源双儿信号，这样保证了更加明显的环绕声音效果，提升了声音品质。附图说明图1为现有技术中双通路重放信号的系统架构图；图2为现有技术中声音信号处理过程图；图3为本专利技术实施例中一种声音信号处理方法的流程图；图4为本专利技术实施例中双通路重放信号的系统架构图；图5为本专利技术实施例中一种声音信号处理系统的结构示意图。具体实施方式下面通过附图以及具体实施例对本专利技术技术方案做详细的说明，应当理解，本专利技术实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本专利技术技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本专利技术实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。如图3所示为本专利技术实施例中一种声音信号处理方法的流程图，该方法包括：S301，获取表征左后方声音信号的第一Ls信号以及表征右后方声音信号的第一Rs信号；S302，分别对第一Ls信号以及第一Rs信号进行信号增强处理，得到第二Ls信号以及第二Rs信号；S303，按照预置墙角双脉冲BCIR响应数据，对所述第二Ls信号以及所述第二Rs信号进行处理，得到虚拟声源双耳信号；S304，将所述虚拟声源双耳信号反馈给左、右通路。具体来讲，如图4所示，在本专利技术实施例中，对于低音通路进行增强后再馈给左、右通路，以改善在没有低音炮的系统中的低音效果。所进行的处理包括：在如图1所示的系统中，省去了-3dB衰减的处理，以增强低音的幅度。然后，信号经过一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声音信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取表征左后方声音信号的第一Ls信号以及表征右后方声音信号的第一Rs信号；分别对第一Ls信号以及第一Rs信号进行信号增强处理，得到第二Ls信号以及第二Rs信号；按照预置墙角双脉冲BCIR响应数据，对所述第二Ls信号以及所述第二Rs信号进行处理，得到虚拟声源双耳信号；将所述虚拟声源双耳信号反馈给左、右通路。

【技术特征摘要】
2016.10.28 CN 20161096642041.一种声音信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取表征左后方声音信号的第一Ls信号以及表征右后方声音信号的第一Rs信号；分别对第一Ls信号以及第一Rs信号进行信号增强处理，得到第二Ls信号以及第二Rs信号；按照预置墙角双脉冲BCIR响应数据，对所述第二Ls信号以及所述第二Rs信号进行处理，得到虚拟声源双耳信号；将所述虚拟声源双耳信号反馈给左、右通路。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取表征左后方声音信号的第一Ls信号以及表征右后方声音信号的第一Rs信号之前，所述方法还包括：在指定空间中，获取墙角双脉冲BCIR响应数据；将所述墙角脉冲BCIR响应数据进行快速傅里叶变换得到指定传输函数；将所述指定传输函数作为所述预置墙角脉冲BCIR响应数据。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在指定空间中，获取墙角双脉冲BCIR响应数据，包括:将宽度为3m、长度为5m、高度为3m的空间划为所述指定空间；在所述指定空间内，按照混响时间450ms，获取墙角双脉冲BCIR响应数据。4.如权利要求2的方法，其特征在于，在指定空间中，获取墙角双脉冲BCIR响应数据，包括:将宽度为3m、长度为5m、高度为3m的空间划为所述指定空间；在所述指定空间内，按照时间窗截取前1024个点的脉冲响应数据，并将所述前1024个点的脉冲响应数据作为墙角双脉冲BCIR响应数据。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，按照预置墙角双脉冲BCIR响应数据，对所述第二Ls信号以及所述第二Rs信号进行处理，得到虚拟声源双耳信号，包括：通过指定...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐韧，官新武，孙彩盺，
申请(专利权)人：广州奥凯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44