基于手机的多通路环绕声动态双耳重放系统的实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于手机的多通路环绕声动态双耳重放系统的实现方法，步骤包括：输入初始数据；实时检测倾听者头部的运动信息，并计算倾听者头部的方向；计算对应的双耳时间差；根据头相关脉冲响应数据计算对应的最小相位头相关脉冲响应的主成分分解系数；对输入的多通路环绕声信号进行延时处理得到左、右耳待处理信号，并将其与最小相位头相关脉冲响应主成分分解系数相乘；求解共滤波器组并进行滤波，得到公共滤波器组的输出信号；将公共滤波器组的输出信号进行混合操作，并经过逆滤波均衡处理后得到多通路环绕声的双耳重放信号馈给耳机重放。本发明专利技术动态、实时地模拟多通路环绕声的各个虚拟扬声器，产生类似扬声器重放多通路环绕声效果。

Implementation of multi channel surround sound dynamic binaural replay system based on mobile phone

The invention discloses a multi-channel mobile phone around the implementation method of dynamic system based on binaural sound reproducing method comprises the following steps: initial data input; motion information real-time detection and calculation of listener's head, the head of the listener direction; calculate the interaural time difference; minimum phase head related impulse response of the principal component is calculated according to the relevant head the impulse response of the data decomposition coefficient; multi channel surround sound signal input to delay treatment of left and right ears of the signal, and the minimum phase head related impulse response coefficient multiplied by principal component decomposition method; filter and filter, get the output signal of public banks; the output signals of common filter the mixed operation, and through the inverse filter equalization is obtained after the treatment of binaural signals fed multichannel surround sound to the ear Machine replay. The present invention dynamically and real-time simulates each virtual loudspeaker of multi path surround sound, and produces the similar surround sound effect of loudspeaker reproducing multi-channel.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电声
，尤其涉及一种基于手机的多通路环绕声动态双耳重放系统的实现方法。
技术介绍
多通路环绕声采用多个环绕倾听者的扬声器布置及相应的信号通路，产生声音的空间听觉效果。例如日本放送协会(NHK)提出的22.2通路环绕声系统，22个全频带通路扬声器在空间分为三层分布，顶层通路仰角φ＝45°有8个扬声器(另加1个正上方扬声器)，中层通路仰角φ＝0°有10个扬声器，底层通路仰角φ＝-30°有3个扬声器，以及2个次低音扬声器，共同提供三维空间环绕声的听觉效果。国际上也有其他的多通路环绕声系统，包括传统的5.1通路、7.1通路水平面环绕声系统，近年发展的9.1通路、10.2通路、11.1通路、DolbyAtmos等三维空间环绕声系统等。这些环绕声系统是为扬声器重放而设计的，主要用在家庭或影院的声重放。但在一些应用中，如各种手持播放设备等，需要通过耳机来重放多通路环绕声信号。但多通路环绕声直接向下混合成两通路信号使用耳机重放，会破坏其中声音的空间信息，不能获得正确的立体声虚拟声源。为改善耳机重放多通路环绕声的效果，可采用各扬声器方向的头相关脉冲响应对信号进行卷积(或头相关传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于手机的多通路环绕声动态双耳重放系统的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、输入初始数据，包括多通路环绕声信号、虚拟扬声器的位置参数和头相关脉冲响应数据；S2、使用智能移动设备的内置检测装置实时检测倾听者头部的运动信息，并计算倾听者头部转动后虚拟扬声器相对于倾听者头部的方向；S3、根据虚拟扬声器相对于倾听者头部的方向，计算对应的双耳时间差；根据头相关脉冲响应数据计算对应的最小相位头相关脉冲响应的主成分分解系数；S4、根据双耳时间差，对输入的多通路环绕声信号进行延时处理得到左、右耳待处理信号；将左、右耳待处理信号，与最小相位头相关脉冲响应主成分分解系数相乘；然后用最小相位头相关脉冲响应...

【技术特征摘要】
1.一种基于手机的多通路环绕声动态双耳重放系统的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、输入初始数据，包括多通路环绕声信号、虚拟扬声器的位置参数和头相关脉冲响应数据；S2、使用智能移动设备的内置检测装置实时检测倾听者头部的运动信息，并计算倾听者头部转动后虚拟扬声器相对于倾听者头部的方向；S3、根据虚拟扬声器相对于倾听者头部的方向，计算对应的双耳时间差；根据头相关脉冲响应数据计算对应的最小相位头相关脉冲响应的主成分分解系数；S4、根据双耳时间差，对输入的多通路环绕声信号进行延时处理得到左、右耳待处理信号；将左、右耳待处理信号，与最小相位头相关脉冲响应主成分分解系数相乘；然后用最小相位头相关脉冲响应经过主成分分解后得到的公共滤波器组，对主成分分解系数相乘后得到的信号进行滤波，得到公共滤波器组的输出信号；S5、将公共滤波器组的输出信号进行混合操作，并经过逆滤波均衡处理后得到多通路环绕声的双耳重放信号馈给耳机重放。2.根据权利要求1所述的基于手机的多通路环绕声动态双耳重放系统的实现方法，其特征在于，所述步骤S2，具体为：21)使用智能移动设备的内置检测装置实时检测倾听者头部的运动信息，对运动信息进行计算，得到对应的旋转矩阵R；22)计算倾听者头部转动后虚拟扬声器相对于倾听者的方向，包括瞬时方位角θ’和仰角φ’，虚拟声源新的方向由下面的矩阵公式计算：cosφ′sinθ′cosφ′cosθ′sinφ′=Rcosφsinθcosφcosθsinφ]]>其中，虚拟声源相对于倾听者的初始方向采用初始方位角θ和初始仰角φ表示，0°≤θ<360°，-90°≤φ≤90°。3.根据权利要求1或2所述的基于手机的多通路环绕声动态双耳重放系统的实现方法，其特征在于，所述智能移动设备的内置检测装置包括电子罗盘、加速度传感器以及陀螺仪。4.根据权利要求1所述的基于手机的多通路环绕声动态双耳重放系统的实现方法，其特征在于，所述步骤S3，具体为：31)根据虚拟扬声器相对于倾听者头部的方向，计算前L阶球谐函数在该空间方向的值并由如下公式计算得到该空间方向的双耳时间差ITD(90°-φ,θ)：其中，l和m分别表示球谐函数的阶数和度数；blm表示前L阶球谐系数；虚拟声源相对于倾听者的初始方向采用初始方位角θ和初始仰角φ表示，0°≤θ<360°，-90°≤φ≤90°；32)空间声源方向被划分成方格；头相关脉冲响应数据将包括正上方、...

【专利技术属性】
技术研发人员：林慧镔，谢菠荪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44