[發明專利]用于雙耳渲染的音頻信號處理設備和方法

有效

• 申請號: 201580065738.9
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN107005778B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 吳賢午;李泰圭;白墉鉉
• 申請（專利權）人: 高迪音頻實驗室公司
• 主分類號: H04S7/00
• 分類號: H04S7/00;H04S5/00
• 代理公司: 北京京原星洲知識產權代理事務所(普通合伙) 11747
• 代理人: 緱正煜;雷小林

本發明涉及一種用于執行雙耳渲染的音頻信號處理設備和音頻信號處理方法。提供了一種用于對輸入音頻信號執行雙耳濾波的音頻信號處理設備以及使用該設備的音頻信號處理方法，該音頻信號處理設備包括：第一濾波單元，該第一濾波單元通過第一側向傳輸函數對輸入音頻信號進行濾波以生成第一側向輸出信號；以及第二濾波單元，該第二濾波單元通過第二側向傳輸函數對輸入音頻信號進行濾波以生成第二側向輸出信號，其中，第一側向傳輸函數和第二側向傳輸函數是通過相對于所述輸入音頻信號變換耳間傳輸函數(ITF)而生成的。

技術領域

本發明涉及一種用于執行雙耳渲染的音頻信號處理設備和音頻信號處理方法。

背景技術

3D音頻統指一系列信號處理、發送、編碼和重現技術，這些技術向現有技術的環繞音頻提供的水平表面(2D)上的聲音場景提供與高度方向對應的另一軸線，以提供在三維空間中存在的聲音。具體地，為了提供3D音頻，與現有技術相比，需要使用更大量的揚聲器，或者需要即使使用少量揚聲器也能夠在未設置揚聲器的虛擬位置中形成聲像的渲染技術。

3D音頻可以是與超高清TV(UHDTV)對應的音頻分辨率，并且有望用在各種領域和裝置中。作為提供至3D音頻的聲音源，存在基于聲道的信號和基于對象的信號。另外，可以存在基于聲道的信號和基于對象的信號混合的聲音源，因此用戶可以具有一種新類型的聽覺體驗。

同時，雙耳渲染是一種將輸入音頻信號建模為傳輸至人的兩個耳朵的信號。通過耳機或耳塞收聽經過雙耳渲染的雙聲道輸出音頻信號，用戶可以感覺到3D聲音效果。因此，當將3D音頻建模為傳輸至人的耳朵的音頻信號時，可以通過雙聲道輸出音頻信號來再現3D音頻的3D聲音效果。

發明內容

技術問題

本發明的提出是為了提供一種用于執行雙耳渲染的音頻信號處理設備和音頻信號處理方法。

本發明的提出還是為了對3D音頻的對象信號和聲道信號執行高效雙耳渲染。

本發明的提出還是為了對虛擬現實(VR)內容的音頻信號實施浸入式雙耳渲染。

技術方案

為了實現上述目的，本發明提供一種如下的音頻信號處理方法和音頻信號處理設備。

本發明的示例性實施例提供了一種對輸入音頻信號執行雙耳濾波的音頻信號處理設備，其包括：第一濾波單元，所述第一濾波單元通過第一側向傳輸函數對所述輸入音頻信號進行濾波以生成第一側向輸出信號；以及第二濾波單元，所述第二濾波單元通過第二側向傳輸函數對所述輸入音頻信號進行濾波以生成第二側向輸出信號，其中，所述第一側向傳輸函數和所述第二側向傳輸函數可以通過修改相對于所述輸入信號將第一側向頭相關傳輸函數(HRTF)除以第二側向HRTF得到的耳間傳輸函數(HRTF)而生成。

所述第一側向傳輸函數和所述第二側向傳輸函數可以通過基于相對于所述輸入音頻信號的所述第一側向HRTF和所述第二側向HRTF中的至少一個的陷波分量修改所述ITF而生成。

所述第一側向傳輸函數可以基于從所述第一側向HRTF提取的所述陷波分量而生成，并且所述第二側向傳輸函數可以基于通過將所述第二側向HRTF除以從所述第一側向HRTF提取的包絡分量得到的值而生成。

所述第一側向傳輸函數可以基于從所述第一側向HRTF提取的所述陷波分量而生成，并且所述第二側向傳輸函數可以基于通過將所述第二側向HRTF除以從具有與所述輸入音頻信號不同方向的第一側向HRTF提取的包絡分量得到的值而生成。

具有所述不同方向的所述第一側向HRTF可以是方位角與所述輸入音頻信號相同并且高度角為零的第一HRTF。

所述第一側向傳輸函數可以是通過使用所述第一側向HRTF的陷波分量生成的有限脈沖響應(FIR)濾波器系數或者無限脈沖響應(IIR)濾波器系數。