[發明專利]音頻信號的補償方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201710608349.7
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN109302660B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 胡瑞敏;王曉晨;徐家望;張茂勝;方博偉;覃景繁;李賢勝
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;武漢大學
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 羅振安

1.一種音頻信號的補償方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取音頻播放空間內M個揚聲器與所述音頻播放空間內L個接收點之間的所述音頻播放空間的房間脈沖響應矩陣，所述L為大于等于M的整數，M為大于1的整數；

計算所述M個揚聲器中每個揚聲器所播放的聲音在所述L個接收點中每個接收點處的理論聲壓值，從而得到理想聲場矩陣，所述理想聲場矩陣包括所述每個揚聲器所播放的聲音在所述L個接收點中每個接收點處的理論聲壓值；

根據所述音頻播放空間內聲源的坐標，目標聽音區域的中心點的坐標以及聲場重建區域的中心點的坐標，確定重建聲源的坐標，所述目標聽音區域為所述音頻播放空間中原聽音效果最佳的區域；

計算所述重建聲源在所述L個接收點中每個接收點產生的理論聲壓值，得到重建聲場矩陣；

根據所述理想聲場矩陣和所述重建聲場矩陣，得到權值矩陣，所述權值矩陣包括所述每個揚聲器的權重；

根據所述每個揚聲器的權重，對所述每個揚聲器待輸出的音頻信號進行加權；

根據所述房間脈沖響應矩陣和所述理想聲場矩陣，計算濾波系數；

采用所述濾波系數，對加權后的M路音頻信號進行補償，得到M路補償信號，所述M路補償信號與所述M個揚聲器一一對應，每路所述補償信號用于通過對應的揚聲器進行播放。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述L個接收點中的每個接收點分別設置有一個麥克風；所述獲取音頻播放空間內M個揚聲器與所述音頻播放空間內L個接收點之間的所述音頻播放空間的房間脈沖響應矩陣，包括：

控制所述M個揚聲器中的每個揚聲器依次播放測試信號；

獲取每個麥克風采集到的對應每個揚聲器的收音信號；

根據L個麥克風采集到的共M×L路收音信號，得到所述房間脈沖響應矩陣。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述M個揚聲器中第m個揚聲器所播放的聲音在所述L個接收點中第j個接收點處的理論聲壓值T_m(x_j；k)滿足：

其中，e為自然常數，k為波數，y_m為第m個揚聲器在所述音頻播放空間內的坐標，x_j為第j個接收點在所述音頻播放空間內的坐標，||y_m-x_j||表示第m個揚聲器與第j個接收點之間的歐式距離，所述音頻播放空間的中心點為坐標原點，1≤m≤M，1≤j≤L。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述房間脈沖響應矩陣和所述理想聲場矩陣，計算濾波系數，包括：

根據所述房間脈沖響應矩陣R_M×L和所述理想聲場矩陣F_M×L，求解公式：C_M×M×R_M×L＝F_M×L，以計算得到所述濾波系數C_M×M；

所述采用所述濾波系數C_M×M，對M路音頻信號D_1×M進行補償，得到M路補償信號，包括：

采用所述濾波系數C_M×M，對所述M個揚聲器待輸出的M路音頻信號D_1×M進行補償，得到M路補償信號，所述M路補償信號W_1×M滿足：W_1×M＝D_1×M×C_M×M。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述房間脈沖響應矩陣R_M×L和所述理想聲場矩陣F_M×L，求解公式：C_M×M×R_M×L＝F_M×L，包括：

采用廣義奇異值分解的方法求解所述公式：C_M×M×R_M×L＝F_M×L。

6.根據權利要求1至5任一項所述的方法，其特征在于，

所述音頻播放空間為車輛的車內空間。