[發(fā)明專利]汽車音響系統(tǒng)的多聲道信號(hào)轉(zhuǎn)換方法及汽車音響系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811072927.0
• 申請(qǐng)日: 2018-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109089203B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉超;蔡野鋒;馬登永;沐永生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中科上聲（蘇州）電子有限公司
• 主分類號(hào): H04S7/00
• 分類號(hào): H04S7/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi);李萍

1.一種汽車音響系統(tǒng)的多聲道信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、將直達(dá)聲信號(hào)和背景聲信號(hào)經(jīng)過(guò)混合矩陣處理，生成多聲道信號(hào)；

B、對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行濾波，生成各揚(yáng)聲器單元的信號(hào)；

C、對(duì)各揚(yáng)聲器單元的信號(hào)通過(guò)位置校正濾波器對(duì)由于揚(yáng)聲器單元與聽(tīng)音位置距離不同引起的聽(tīng)感差異進(jìn)行位置校正后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器單元發(fā)聲；或，對(duì)各揚(yáng)聲器單元的信號(hào)通過(guò)位置校正濾波器對(duì)由于揚(yáng)聲器單元與聽(tīng)音位置距離不同引起的聽(tīng)感差異進(jìn)行位置校正后再通過(guò)高度校正濾波器對(duì)由于揚(yáng)聲器單元的高度不同引起的聽(tīng)感差異進(jìn)行高度校正后，驅(qū)動(dòng)各揚(yáng)聲器單元發(fā)聲；

所述步驟A中的直達(dá)聲信號(hào)和背景聲信號(hào)為自立體聲雙聲道信號(hào)中分離的直達(dá)聲信號(hào)左聲道背景聲信號(hào)和右聲道背景聲信號(hào)所述多聲道信號(hào)轉(zhuǎn)換方法還包括直達(dá)聲與背景聲提取步驟；

所述直達(dá)聲與背景聲提取步驟包括：

S1、分別將左聲道信號(hào)x_L(n)和右聲道信號(hào)x_R(n)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換得到分別對(duì)應(yīng)左聲道信號(hào)和右聲道信號(hào)的X_L(m,k)和X_R(m,k)，其中n表示時(shí)域采樣點(diǎn)，m和k分別表示離散時(shí)間和離散頻率；

S2、引入空間因子，將背景聲信號(hào)表達(dá)為一個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)房間內(nèi)的不同傳遞路徑而產(chǎn)生的信號(hào)，并分別對(duì)X_L(m,k)和X_R(m,k)進(jìn)行能量估計(jì)，得出左右聲道的能量P_L(m,k)和P_R(m,k)；

S3、設(shè)定空間因子的值，進(jìn)行信號(hào)分離得出時(shí)頻域的直達(dá)聲信號(hào)的估計(jì)左聲道背景聲信號(hào)的估計(jì)和右聲道背景聲信號(hào)的估計(jì)

S4、經(jīng)過(guò)逆傅里葉變換得到時(shí)域的直達(dá)聲信號(hào)左聲道背景聲信號(hào)和右聲道背景聲信號(hào)

步驟S1中，

其中，J表示空間中存在J個(gè)直達(dá)聲源，s_j(n)表示某個(gè)時(shí)刻的直達(dá)聲信號(hào)，分別表示直達(dá)聲信號(hào)分配給左右聲道信號(hào)的系數(shù)，n_L( n )和n_R( n )分別表示左右聲道的背景信號(hào)；

其中，S_j(m,k)表示時(shí)頻域的直達(dá)聲信號(hào)，分別表示直達(dá)聲信號(hào)分配給左右聲道信號(hào)的系數(shù)的時(shí)頻域表達(dá)式，N_L(m,k)和N_R(m,k)分別表示左右聲道的背景信號(hào)的時(shí)頻域表達(dá)式；

步驟S2具體包括：

S21、在某一時(shí)間m和某一頻段k，只存在一個(gè)聲源S_i，則

其中，A_L、A_R分別表示直達(dá)聲信號(hào)分配給左右聲道信號(hào)的系數(shù)；

S22、引入空間因子B_L(m,k)和B_R(m,k)，得出如下表達(dá)式，N_L(m,k)＝B_L(m,k)N(m,k)，N_R(m,k)＝B_R(m,k)N(m,k)，

其中，N(m，k)表示時(shí)頻域的背景信號(hào)，b_L(m，k)、b_R(m，k)分別表示左右聲道空間因子的幅度，分別表示左右聲道空間因子的相位；

則，X_L (m，k)和X_R(m，k)分別簡(jiǎn)化為：

X_L(m，k)＝A_L(m，k)S(m，k)+B_L(m，k)N(m，k)

X_R(m，k)＝A_R(m，k)S(m，k)+B_R(m，k)N(m，k)

左右聲道信號(hào)之間的相關(guān)系數(shù)

其中，E{}表示信號(hào)的期望；

S23、從能量角度可以得出左右聲道的能量P_L(m，k)和P_R(m，k)分別為：

步驟S3具體包括：設(shè)定空間因子的幅度b_L(m，k)＝b_R(m，k)＝1，相位根據(jù)P_L(m，k)、P_R(m，k)和Φ(m，k)，得到P_S(m，k)，P_N(m，k)，A_L(m，k)，A_R(m，k)的解析解，計(jì)算出下式(1)和(2)

將空間因子B_L(m，k)和B_R(m，k)分別代入式(2)中得到然后利用表達(dá)式得到左右聲道背景聲的估計(jì)值和