[發明專利]多聲道響度均衡方法和設備

有效

• 申請號: 201811223436.1
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109121067B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 邱鋒海;匡敬輝
• 申請（專利權）人: 北京聲加科技有限公司
• 主分類號: H04S3/00
• 分類號: H04S3/00;H04S7/00
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所(普通合伙) 11309
• 代理人: 陳霽

本發明提供了一種多聲道響度均衡的方法和設備。在實施例中，該方法包括：從多聲道信號提取和各聲像的電平大小和方位；根據預設輸出陣列的頻響特性、各聲像的電平大小和目標響度，確定獨立于各聲像的響度增益函數；根據響度增益函數和實際輸出陣列的頻響特性，調整各聲像中各聲像的電平大??；根據各聲像的方位和調整后的聲像電平大小，分配各輸出聲道的多聲道信號給實際輸出陣列。根據本發明實施例，基于聲像響度開展多聲道的聯合動態均衡，保證在不同音量和不同聲重放設備的頻響特性下的聲場感知的頻譜平衡以及聲場中各聲像的方位穩定。

技術領域

本申請涉及音頻信號處理領域，尤其涉及一種多聲道響度均衡方法和設備。

背景技術

揚聲器系統從誕生至今，經歷單聲道、立體聲、環繞聲、模擬3D、全息3D等不同階段，通道數越來越多，同時逐步從立體音效到環繞音效，再發展到現在的3D音效。人們在不斷追求越來越豐富的音頻體驗，希望能夠用揚聲器來真實再現空間物理聲場，獲得類似于自然環境中的聽音感受。在移動終端則采用耳機來播放3D音頻。

由于人耳對低頻、中頻、高頻的相對感知大小隨聲壓級非線性變化，揚聲器或耳機的線性均衡(頻域各子帶增加或減小相同的聲壓級)將造成人耳感知到的頻譜平衡發生變化，影響音頻的音色和藝術效果表達。因此需要對音頻進行非線性均衡，比如自動增益控制、動態范圍控制、動態均衡等。

揚聲器陣列或耳機的傳統動態均衡方法對各個聲道展開獨立的動態均衡，容易導致聲像方位漂移，或者說聲像方位失真。對于3D音頻重放，這種傳統的動態均衡方法往往會破壞原始的聲像位置。

發明內容

本發明實施例在第一方面提供了一種多聲道響度均衡的方法，包括：從N個聲道的第一多聲道信號提取和具有N個重放單元的第一輸出陣列相符的K個聲像的電平大小和方位；其中，N≥2，K≥1；第一輸出陣列是在編碼時所預設的用于再現第一多聲道信號的陣列；根據第一輸出陣列的頻響特性、K個聲像的電平大小和目標響度，確定獨立于各聲像的響度增益函數；根據響度增益函數和具有M個重放單元的第二輸出陣列的頻響特性，調整K個聲像中各聲像的電平大??；其中，M≥2；根據K個聲像的方位和 K個聲像的調整后的聲像電平大小，分配M個聲道的第二多聲道信號給第二輸出陣列。

在第一方面的可能實施方式中，所述從N個聲道的第一多聲道信號提取和具有N個重放單元的第一輸出陣列相符的K個聲像的電平大小和方位包括，根據第一輸出陣列的N個重放單元的方位，從第一多聲道信號分離得到K個聲像在N個聲道上的聲像成分信號；利用矢量合成，從聲像成分信號提取K個聲像的電平大小和方位。

在第一方面的可能實施方式中，根據第一輸出陣列的頻響特性、K個聲像的電平大小和目標響度，確定獨立于各聲像的響度增益函數包括，根據K個聲像中各聲像的電平大小和第一輸出陣列的N個重放單元的頻響特性，計算K個聲像中各聲像的聲壓級；將K個聲像中各聲像的聲壓級劃分成K個聲像在P個子帶的聲壓級信號；根據K個聲像在P個子帶的聲壓級信號，確定P個子帶中各子帶的當前聲壓級；根據P個子帶的期望聲壓級和P個子帶的當前聲壓級，確定P個子帶的增益函數，由此構成所述響度增益函數；其中，P個子帶的期望聲壓級由P個子帶的當前聲壓級和預設響度變化公式而確定；根據響度增益函數和具有M個重放單元的第二輸出陣列的頻響特性，調整K個聲像中各聲像的電平大小包括，根據P個子帶的增益函數，確定K個聲像在P個子帶的期望聲壓級；根據K個聲像在P 個子帶的期望聲壓級，確定K個聲像中各聲像的期望聲壓級；根據K個聲像的期望聲壓級和第二輸出陣列的頻響特性，調整各聲像的電平大小。在第一方面的進一步的可能實施方式中，所述從N個聲道的第一多聲道信號提取和具有N個重放單元的第一輸出陣列相符的K個聲像的電平大小和方位包括從N個聲道的第一多聲道信號提取和第一輸出陣列相符的N個聲道的離散成分信號；所述方法還包括根據K個聲像的期望聲壓級之和與K個聲像的當前聲壓級之和，調整N個聲道的離散成分信號；根據N個聲道調整后的離散成分信號，分配M個聲道的離散成分信號給第二輸出陣列的M 個重放單元；所述方法還包括將M個第二聲道的第二多聲道信號和M個聲道的離散成分信號按聲道疊加。