音频处理方法和装置制造方法及图纸

本申请实施例提一种音频处理方法和装置，该方法包括：获取待处理音频信号经过M个第一虚拟扬声器处理后的M个第一音频信号和待处理音频信号经过N个第二虚拟扬声器处理后的N个第二音频信号；获取M个第一HRTF和N个第二HRTF，M个第一HRTF均为以左耳位置为中心的HRTF，N个第二HRTF均为以右耳位置为中心的HRTF；M个第一HRTF与M个第一虚拟扬声器一一对应，N个第二HRTF与N个第二虚拟扬声器一一对应；根据M个第一音频信号和M个第一HRTF，获取第一目标音频信号；根据N个第二音频信号和N个第二HRTF，获取第二目标音频信号。本申请实施例的方法，提高了音频信号接收端输出的音频信号的质量。

Audio processing method and device

【技术实现步骤摘要】
音频处理方法和装置
本申请涉及声音处理技术，尤其涉及一种音频处理方法和装置
技术介绍
随着高性能计算机和信号处理技术的飞速发展，虚拟现实技术受到越来越多的关注。一个具有沉浸感的虚拟现实系统，不仅需要震撼的视觉效果，还需要逼真的听觉效果，视听的融合能大大提高虚拟现实的体验感。虚拟现实音频的核心是三维音频技术，目前实现三维音频有多种重放方法(例如基于多通道的方法和基于对象的方法)，但在现有虚拟现实设备中最常用的还是基于多通道耳机的双耳重放。基于多通道耳机的双耳重放主要借助头部相关传输函数(HeadRelatedTransferFunction，简称HRTF)来实现，HRTF表征了声源所产生的声波传播到耳道时，受到的头部、躯干、耳廓等器官散射、反射及折射的影响。当假定声源在某一位置，音频信号接收端选择从此位置到收听者头中心位置所对应的HRTF与该声源发出的音频信号进行卷积处理，得到处理后的音频信号的甜点位置为收听者的头中心位置，即处理后的音频信号传输到收听者头中心位置的声音信号为最优的音频信号。然而，收听者的双耳位置并不是收听者的头中心位置，因此，上述得到处理后的音频信号传输到收听者双耳的声音信号并不是最优的音频信号，即频信号接收端输出的音频信号质量不高。
技术实现思路
本申请实施例提供一种音频处理方法和装置，提高了音频信号接收端输出的音频信号的质量。第一方面，本申请实施例提供一种音频处理方法，包括：获取待处理音频信号经过M个第一虚拟扬声器处理后的M个第一音频信号和所述待处理音频信号经过N个第二虚拟扬声器处理后的N个第二音频信号；所述M个第一虚拟扬声器与所述M个第一音频信号一一对应，所述N个第二虚拟扬声器与所述N个第二音频信号一一对应；M、N为正整数；获取M个第一头相关传输函数HRTF和N个第二HRTF，所述M个第一HRTF均为以左耳位置为中心的HRTF，所述N个第二HRTF均为以右耳位置为中心的HRTF；所述M个第一HRTF与所述M个第一虚拟扬声器一一对应，所述N个第二HRTF与所述N个第二虚拟扬声器一一对应；根据所述M个第一音频信号和所述M个第一HRTF，获取第一目标音频信号；根据所述N个第二音频信号和所述N个第二HRTF，获取第二目标音频信号。在方案中，通过根据M个第一音频信号和M个以左耳位置为中心的第一HRTF，得到传输至左耳的第一目标音频信号，使得传输到左耳位置的信号最优，以及通过N个第二音频信号和N个以右耳位置为中心的第二HRTF，得到传输至右耳的第二目标音频信号，使得传输到右耳位置的信号最优，因此，提高了音频信号接收端输出的音频信号的质量。其中，可选地，上述方案中的“所述根据M个第一音频信号和所述M个第一HRTF，获取第一目标音频信号”，包括：将所述M个第一音频信号分别与对应的第一HRTF进行卷积处理，以得到M个第一卷积音频信号；根据所述M个第一卷积音频信号，得到所述第一目标音频信号。可选地，上述方案中的“所述根据N个第二音频信号和所述N个第二HRTF，获取第二目标音频信号”，包括：将所述N个第二音频信号分别与对应的第二HRTF卷积，以得到N个第二卷积音频信号；根据所述N个第二卷积音频信号，得到所述第二目标音频信号。具体地，“获取M个第一HRTF”具有以下几种实施方式：在一种实施方式中，预先存储有多个预设位置与多个HRTF的对应关系；所述获取M个第一HRTF，包括：获取所述M个第一虚拟扬声器相对于当前左耳位置的M个第一位置；根据所述M个第一位置以及所述对应关系，确定所述M个第一位置所对应的M个HRTF为所述M个第一HRTF。本实施方式中获取的M个虚拟扬声器对应的M个第一HRTF是实际测量得到的M个以左耳位置为中心的M个HRTF，该M个第一HRTF最能代表M个第一音频信号传输至当前左耳位置所对应的HRTF，使得传输到左耳位置的信号最优。在另一种实施方式中，预先存储有多个预设位置与多个HRTF的对应关系；所述获取N个第二HRTF，包括：获取所述N个第二虚拟扬声器相对于当前右耳位置的N个第二位置；根据所述N个第二位置以及所述对应关系，确定所述N个第二位置所对应的N个HRTF为所述N个第二HRTF。本实施方式中M个第一HRTF是通过以头中心的HRTF转化得到的，获取第一HRTF的效率较高。在另一种实施方式中，预先存储有多个预设位置与多个HRTF的对应关系；所述获取M个第一HRTF，包括：获取所述M个第一虚拟扬声器相对于当前头中心的M个第三位置；所述第三位置包括所述第一虚拟扬声器相对于所述当前头中心的第一方位角和第一俯仰角，以及所述当前头中心与所述第一虚拟扬声器之间的第一距离；根据所述M个第三位置确定M个第四位置，所述M个第三位置与所述M个第四位置一一对应，一个第四位置与对应的第三位置包括相同的俯仰角和相同的距离，且所述一个第四位置包括的方位角与第一值之差为所述对应的第三位置所包括的第一方位角，所述第一值为第一夹角和第二夹角的差值，所述第一夹角为第一直线与第一面之间的第一夹角，所述第二夹角为第二直线与所述第一面之间的夹角，所述第一直线为过当前左耳和三维坐标系的坐标原点的直线，所述第二直线为过所述当前头中心和所述坐标原点的直线；所述第一面为所述三维坐标系的X轴与Z轴组成的平面；根据所述M个第四位置和所述对应关系，确定所述M个第四位置所对应的M个HRTF为所述M个第一HRTF。本实施例中M个第一HRTF是通过以头中心的HRTF转化得到的，且在获取上述的第四位置时，不考虑当前收听者的头的大小，进一步提高了获取第一HRTF的效率。具体地，“获取N个第二HRTF”具有以下几种实施方式：在另一种实施方式中，预先存储有多个预设位置与多个HRTF的对应关系；所述获取N个第二HRTF包括：获取所述N个第二虚拟扬声器相对于当前头中心的N个第五位置；所述第五位置包括所述第二虚拟扬声器相对于所述当前头中心的第二方位角和第二俯仰角，以及所述当前头中心与所述第二虚拟扬声器之间的第二距离；根据所述N个第五位置确定N个第六位置，所述N个第五位置与所述N个第六位置一一对应，一个第六位置与对应的第五位置包括相同的俯仰角和相同的距离，且所述一个第六位置包括的方位角与第二值之和为所述对应的第五位置所包括的第二方位角，所述第二值为第三夹角和第二夹角的差值，所述第二夹角为第二直线与第一面之间的夹角，所述第三夹角为第三直线与所述第一面之间的夹角，所述第二直线为过所述当前头中心和坐标原点的直线，所述第三直线为过当前右耳和所述坐标原点的直线；所述第一面为所述三维坐标系的X轴与Z轴组成的平面；根据所述N个第六位置和所述对应关系，确定所述N个第六位置所对应的N个HRTF为所述N个第二HRTF。本实施方式中N个第二HRTF是实际测量得到的N个以右耳位置为中心的N个HRTF，获取的N个第二HRTF最能代表N个第二音频信号传输至收听者的当前右耳位置所对应的HRTF，使得传输到右本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音频处理方法，其特征在于，包括：/n获取待处理音频信号经过M个第一虚拟扬声器处理后的M个第一音频信号和所述待处理音频信号经过N个第二虚拟扬声器处理后的N个第二音频信号；所述M个第一虚拟扬声器与所述M个第一音频信号一一对应，所述N个第二虚拟扬声器与所述N个第二音频信号一一对应；M、N为正整数；/n获取M个第一头相关传输函数HRTF和N个第二HRTF，所述M个第一HRTF均为以左耳位置为中心的HRTF，所述N个第二HRTF均为以右耳位置为中心的HRTF；所述M个第一HRTF与所述M个第一虚拟扬声器一一对应，所述N个第二HRTF与所述N个第二虚拟扬声器一一对应；/n根据所述M个第一音频信号和所述M个第一HRTF，获取第一目标音频信号；根据所述N个第二音频信号和所述N个第二HRTF，获取第二目标音频信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种音频处理方法，其特征在于，包括：
获取待处理音频信号经过M个第一虚拟扬声器处理后的M个第一音频信号和所述待处理音频信号经过N个第二虚拟扬声器处理后的N个第二音频信号；所述M个第一虚拟扬声器与所述M个第一音频信号一一对应，所述N个第二虚拟扬声器与所述N个第二音频信号一一对应；M、N为正整数；
获取M个第一头相关传输函数HRTF和N个第二HRTF，所述M个第一HRTF均为以左耳位置为中心的HRTF，所述N个第二HRTF均为以右耳位置为中心的HRTF；所述M个第一HRTF与所述M个第一虚拟扬声器一一对应，所述N个第二HRTF与所述N个第二虚拟扬声器一一对应；
根据所述M个第一音频信号和所述M个第一HRTF，获取第一目标音频信号；根据所述N个第二音频信号和所述N个第二HRTF，获取第二目标音频信号。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据M个第一音频信号和所述M个第一HRTF，获取第一目标音频信号，包括：
将所述M个第一音频信号分别与对应的第一HRTF进行卷积处理，以得到M个第一卷积音频信号；
根据所述M个第一卷积音频信号，得到所述第一目标音频信号。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据N个第二音频信号和所述N个第二HRTF，获取第二目标音频信号；
将所述N个第二音频信号分别与对应的第二HRTF卷积，以得到N个第二卷积音频信号；
根据所述N个第二卷积音频信号，得到所述第二目标音频信号。


4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，预先存储有多个预设位置与多个HRTF的对应关系；所述获取M个第一HRTF，包括：
获取所述M个第一虚拟扬声器相对于当前左耳位置的M个第一位置；
根据所述M个第一位置以及所述对应关系，确定所述M个第一位置所对应的M个HRTF为所述M个第一HRTF。


5.根据权利要求1～4中任一所述的方法，其特征在于，预先存储有多个预设位置与多个HRTF的对应关系；所述获取N个第二HRTF，包括：
获取所述N个第二虚拟扬声器相对于当前右耳位置的N个第二位置；
根据所述N个第二位置以及所述对应关系，确定所述N个第二位置所对应的N个HRTF为所述N个第二HRTF。


6.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，预先存储有多个预设位置与多个HRTF的对应关系；所述获取M个第一HRTF，包括：
获取所述M个第一虚拟扬声器相对于当前头中心的M个第三位置；所述第三位置包括所述第一虚拟扬声器相对于所述当前头中心的第一方位角和第一俯仰角，以及所述当前头中心与所述第一虚拟扬声器之间的第一距离；
根据所述M个第三位置确定M个第四位置，所述M个第三位置与所述M个第四位置一一对应，一个第四位置与对应的第三位置包括相同的俯仰角和相同的距离，且所述一个第四位置包括的方位角与第一值之差为所述对应的第三位置所包括的第一方位角，所述第一值为第一夹角和第二夹角的差值，所述第一夹角为第一直线与第一面之间的夹角，所述第二夹角为第二直线与所述第一面之间的夹角，所述第一直线为过当前左耳和三维坐标系的坐标原点的直线，所述第二直线为过所述当前头中心和所述坐标原点的直线；所述第一面为所述三维坐标系的X轴与Z轴组成的平面；
根据所述M个第四位置和所述对应关系，确定所述M个第四位置所对应的M个HRTF为所述M个第一HRTF。


7.根据权利要求1～3和6中任一项所述的方法，其特征在于，预先存储有多个预设位置与多个HRTF的对应关系；所述获取N个第二HRTF包括：
获取所述N个第二虚拟扬声器相对于当前头中心的N个第五位置；所述第五位置包括所述第二虚拟扬声器相对于所述当前头中心的第二方位角和第二俯仰角，以及所述当前头中心与所述第二虚拟扬声器之间的第二距离；
根据所述N个第五位置确定N个第六位置，所述N个第五位置与所述N个第六位置一一对应，一个第六位置与对应的第五位置包括相同的俯仰角和相同的距离，且所述一个第六位置包括的方位角与第二值之和为所述对应的第五位置所包括的第二方位角，所述第二值为第三夹角和第二夹角的差值，所述第二夹角为第二直线与第一面之间的夹角，所述第三夹角为第三直线与所述第一面之间的夹角，所述第二直线为过所述当前头中心和坐标原点的直线，所述第三直线为过当前右耳和所述坐标原点的直线；所述第一面为所述三维坐标系的X轴与Z轴组成的平面；
根据所述N个第六位置和所述对应关系，确定所述N个第六位置所对应的N个HRTF为所述N个第二HRTF。


8.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，预先存储有多个预设位置与多个HRTF的对应关系；所述获取M个第一HRTF，包括：
获取所述M个第一虚拟扬声器相对于当前头中心的M个第三位置；所述第三位置包括所述第一虚拟扬声器相对于所述当前头中心的第一方位角和第一俯仰角，以及所述当前头中心与所述第一虚拟扬声器之间的第一距离；
根据所述M个第三位置确定M个第七位置，所述M个第三位置与所述M个第七位置一一对应，一个第七位置与对应的第三位置包括相同的俯仰角和相同的距离，且所述一个第七位置包括的方位角与第一预设值之差为所述对应的第三位置所包括的第一方位角；
根据所述M个第七位置和所述对应关系，确定所述M个第七位置所对应的M个HRTF为所述M个第一HRTF。


9.根据权利要求1～3和8中任一项所述的方法，其特征在于，预先存储有多个预设位置与多个HRTF的对应关系；所述获取N个第二HRTF，包括：
获取所述N个第二虚拟扬声器相对于当前头中心的N个第五位置；所述第五位置包括所述第二虚拟扬声器相对于所述当前头中心的第二方位角和第二俯仰角，以及所述当前头中心与所述第二虚拟扬声器之间的第二距离；
根据所述N个第五位置确定N个第八位置，所述N个第五位置与所述N个第八位置一一对应，一个第八位置与对应的第五位置包括相同的俯仰角和相同的距离，且所述一个第八位置包括的方位角与第一预设值之和为所述对应的第五位置所包括的第二方位角；
根据所述N个第八位置和所述对应关系，确定所述N个第八位置所对应的N个HRTF为所述N个第二HRTF。


10.根据权利要求1～9任一项所述的方法，其特征在于，在所述获取待处理的音频信号经过M个第一虚拟扬声器处理后的M个第一音频信号之前，还包括：
获取目标虚拟扬声器组，所述目标虚拟扬声器组包括M个目标虚拟扬声器，所述M个目标虚拟扬声器与所述M个第一虚拟扬声器一一对应；
根据所述M个目标虚拟扬声器相对于三维坐标系的坐标原点的M个第九位置，确定所述M个第一虚拟扬声器相对于所述坐标原点的M个第十位置；其中，所述M个第九位置与所述M个第十位置一一对应，一个第十位置与对应的第九位置包括相同的俯仰角和相同的距离，且所述一个第十位置包括的方位角与第二预设值之差为所述对应的第九位置所包括的方位角；
所述获取待处理的音频信号经过M个第一虚拟扬声器处理后的M个第一音频信号，包括：
根据所述M个第十位置对所述待处理音频信号进行处理，得到所述M个第一音频信号。


11.根据权利要求1～10任一项所述的方法，其特征在于，M＝N，在所述待处理的音频信号N个第二虚拟扬声器处理后的N个第二音频信号之前，还包括：
获取目标虚拟扬声器组，所述目标虚拟扬声器组中包括M个目标虚拟扬声器，所述M个目标虚拟扬声器与所述N个第二虚拟扬声器一一对应；
根据所述M个目标虚拟扬声器相对于三维坐标系的坐标原点的M个第九位置，确定所述N个第二虚拟扬声器相对于所述坐标原点的N个第十一位置；其中，所述M个第九位置与所述N个第十一位置一一对应，一个第十一位置与对应的第九位置包括相同的俯仰角和相同的距离，且所述一个第十一位置包括的方位角与第二预设值之和为所述对应的第九位置所包括的方位角；
所述获取所述待处理的音频信号经N个第二虚拟扬声器处理后的N个第二音频信号，包括：
根据所述N个第十一位置对所述待处理音频信号进行处理，得到所述N个第二音频信号。


12.根据权利要求1～9任一项所述的方法，其特征在于，所述M个第一虚拟扬声器为第一扬声器组中的扬声器，所述N个第二虚拟扬声器为第二扬声器组中的扬声器，所述第一扬声器组和所述第二扬声器组为独立的两个扬声器组；或者，
所述M个第一虚拟扬声器为第一扬声器组中的扬声器，所述N个第二虚拟扬声器为第二扬声器组中的扬声器，所述第一扬声器组和所述第二扬声器组为同一个扬声器组，M＝N。


13.一种音频处理装置，其特征在于，包括：
处理模块，用于获取待处理音频信号经过M个第一虚拟扬声器处理后的M个第一音频信号和所述待处理音频信号经过N个第二虚拟扬声器处理后的N个第二音频信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔·阿姆斯特朗，加文·科尔尼，王宾，刘泽新，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44