环绕立体声实现方法及装置的制造方法_3

文档序号:9220290阅读:来源:国知局
一点(设为点k)的空间响应为:
[0094] pk -ckH- [ckl,ck2,ck3,…,c^] [h"h2,h3,…,hN]
[0095] 其中,Ckn(l彡n彡N)为第n个扬声器到该点k的传递函数,hn为第n个扬声器的 滤波器系数,N为扬声器阵列中的扬声器数目,
[0096]
[0097] P^为空气密度,k= 2Jrf/c,c为声速,f?为声音的频率,j表示实数的虚部,1kn 为扬声器n到该点k的距离,由于扬声器n和点k的位置已经得知,因此,lkn可直接计算得 到;
[0098] 或者
[0099] c为声速,P^为空气密度,u^为扬声器体积速度,a为听音者的头部半径,L为拉 格朗日多项式函数,YknS扬声器n与点k的连线与水平轴正向的夹角,lknS扬声器n到 该点k的距离,扎为球汉克尔函数,H/为扎的导数,
[0100] y^是以扬声器对:扬声器n与扬声器N-n+1的中心点为坐标原点,以两扬声器的 连线为水平轴,以水平右边轴为水平轴正向,以垂直下边轴为垂直轴正向。
[0101] 该点k的声能量为:
[0102]
[0103] 贝I」,亮区的总能量为:
$中,Cb为扬声器阵列到亮区中的 所有点的传递函数矩阵;
[0104] 暗区的总能量为
,其中,ct为扬声器阵列到暗区中的所有 点的传递函数矩阵。
[0105] 步骤707 :滤波模块采用该扬声器阵列的滤波器系数矩阵H,对输入的音频信号进 行过滤,将滤波后的音频信号输出到该扬声器阵列连接的播放器。
[0106] 以图2所示的扬声器阵列为例,给出本申请实施例提供的多播放器同步方法流 程,见图9,其具体步骤如下:
[0107] 步骤901 :N/2个播放器通过LAN(LocalAreaNetwork,局域网)或者 WLAN(WirelessLocalAreaNetwork,无线局域网)方式进行互联,设置其中一台播放器为 主控播放器;在每个播放器上配置同步回放参数:1、主控播放器的IP地址和端口;2、同步 回放的播放器个数N/2。
[0108] 步骤902 :当各播放器选择了相同的播放音频源时,主控播放器首先启动同步回 放控制模块。
[0109] 步骤903 :各播放器与主控播放器的同步回放控制模块建立TCP(Transmission ControlProtocol,传输控制协议)连接。
[0110] 步骤904 :主控播放器的同步回放控制模块发现已与所有播放器建立TCP连接,则 通过UDP(UserDatagramProtocol,用户数据报协议)多播方式向所有播放器提供统一的 起始播放时钟T1,然后,每隔lms更新一次系统时钟T2并发送给所有播放器。
[0111] 步骤905 :各播放器利用当前系统时钟T2与起始播放时钟T1的差值(T2 -T1)以 及音频帧的时间戳PTS对当前音频帧对应的激励信号进行同步回放。
[0112] 其中,如果T2 -TDPTS+lms,则播放器等待lms后,再输出当前音频帧对应的激励 信号;如果PTS>T2 -Tl+lms,则播放器向同步回放控制模块发送系统调整值:PTS- (T2 -T1),同步回放控制模块会将当前系统时钟从T2减小到T2 -(PTS- (T2 -T1)),使得当前系 统时钟同步到当前播放的音频帧的时间戳上,这样各播放器同步回放之间的延迟始终控制 在lms以内。
[0113] 另外,需要说明的是,本申请实施例中,为了更方便地确定听音者的位置,可以将 摄像头放在扬声器阵列的正上方,如图10所示。
[0114] 本申请实施例的有益技术效果如下:
[0115] 通过实时跟踪听音者的位置,来调整扬声器阵列的滤波器系数,使得回放的最佳 听音点或者声聚焦区域跟随听音者移动,从而不需要将听音者限制在固定的地点,具有更 大的灵活性和实用性,增强了听音者区域内的音效体验、提高临场感,且可以通过聚焦方法 减少对周围其他人的干扰以及在远程通话中减少信息的外泄。
[0116] 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精 神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种环绕立体声实现方法,其特征在于,该方法包括: 从摄像头实时采集的听音者的图像数据中检测出听音者的头部; 根据摄像头的摆放位置及图像采集参数,计算听音者头部的位置信息; 根据听音者头部的位置信息,判断听音者的位置是否发生了变化,若是,根据听音者头 部的位置信息,重新计算扬声器阵列的滤波器系数;否则,保持扬声器阵列的滤波器系数不 变; 根据扬声器阵列的滤波器系数对输入的音频信号进行滤波,将滤波后的音频信号输出 到扬声器阵列连接的播放器。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述扬声器阵列中共包括N个扬声器,其 中,扬声器n与扬声器N-n+1构成一扬声器对,N为正整数,1《n《N, 所述计算听音者头部的位置信息包括: 针对任一扬声器对;扬声器n与扬声器N-n+1,计算该扬声器对的中屯、点到听音者的头 部中屯、的距离1、该扬声器对的中屯、点与听音者的头部中屯、之间的连线与水平轴正向的夹 角a,其中,W扬声器对的中屯、点为坐标原点,W两扬声器的连线为水平轴,W水平右边轴 为水平轴正向,W垂直下边轴为垂直轴正向; 所述判断听音者的位置是否发生了变化包括: 判断是否满足;当前计算出的1与最近一次计算出的1的差值的绝对值小于第一预设 值,和/或,当前计算出的a与最近一次计算出的a的差值的绝对值小于第二预设值,若 是,确认听音者的位置未发生变化;否则,确认听音者的位置发生了变化。3. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述重新计算扬声器阵列的滤波器系数 包括: 根据该扬声器对中的两扬声器的间距d、听音者的头部半径a,W及计算出的1和a,计 算出扬声器n到听音者的左耳的距离li、扬声器n到听音者的右耳的距离12、扬声器N-n+1 到听音者的左耳的距离I3、扬声器N-n+1到听音者的右耳的距离I4,然后计算出该扬声器对 的传递函数矩阵C:其中,P。为空气密度,k= 2 31f/c,C为声速,f为声音的频率,j表示实数的虚部; 根据该扬声器对的传递函数矩阵C,计算出该扬声器对的串扰消除滤波器系数矩阵H:H=C-1 或者H=[C化+ 0U-1C, 其中,(是取逆操作,I是单位矩阵,(?)H是共辆转置操作,0是预设的规整参数。4. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述计算听音者头部的位置信息进一步 包括: 计算扬声器n与听音者的左耳之间的连线与水平轴正向的夹角丫i,W及扬声器n与听 音者的右耳之间的连线与水平轴正向的夹角丫2,W及扬声器N-n+1与听音者的左耳之间的 连线与水平轴正向的夹角丫3,W及为扬声器N-n+1与听音者的右耳之间的连线与水平轴正 向的夹角丫4; 所述重新计算扬声器阵列的滤波器系数包括: 根据该扬声器对中的两扬声器的间距d、听音者的头部半径a,W及计算出的1、a和 丫。,计算出扬声器n到听音者的左耳的距离li、扬声器n到听音者的右耳的距离12、扬声器 N-n+1到听音者的左耳的距离13、扬声器N-n+1到听音者的右耳的距离14,然后计算出该扬 声器对的传递函数矩阵C:其中,C为声速,P。为空气密度,U。为扬声器体积速度,Lm为拉格朗日多项式函数,Hm为球汉克尔函数,Hm'为Hm的导数; 根据该扬声器对的传递函数矩阵C,计算出该扬声器对的串扰消除滤波器系数矩阵H:H=C-1 或者,H=[C化+0U-iC, 其中,(是取逆操作,I是单位矩阵,(?)H是共辆转置操作,0是预设的规整参数。5. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括
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