[發(fā)明專利]一種耳機虛擬空間聲回放方法、裝置、存儲介質(zhì)及耳機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110896744.6
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113645531A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高敬源
• 申請（專利權(quán)）人: 高敬源;廣州新立嘉信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10;H04S3/00;H04S7/00
• 代理公司: 廣州駿思知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44425
• 代理人: 龍婷

一種耳機虛擬空間聲回放方法，根據(jù)待虛擬聲源的空間方位信息，對輸入的原始聲音信號A₀通過音色均衡函數(shù)C進(jìn)行濾波處理，獲得均衡聲音信號A_C；再對均衡聲音信號A_C進(jìn)行HRTF函數(shù)濾波處理，輸出左耳聲音信號A_L和右耳聲音信號A_R。其中，所述空間方位信息為待虛擬聲源的水平面方位角θ、垂直面方位角所述均衡聲音信號A_C與所述原始聲音信號A₀的關(guān)系表達(dá)式為：A_C＝A₀C。本發(fā)明使無空間聽覺效果的原始聲音信號通過HRTF函數(shù)濾波產(chǎn)生空間聽覺效果的同時，對原始聲音信號進(jìn)行音色均衡減少了虛擬空間聲回放時的音色改變且該方法不會影響和改變原始HRTF的空間定位性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬聽覺技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種音色均衡后的耳機虛擬空間聲回放方法、裝置及存儲介質(zhì)，以及一種具有虛擬空間回放效果的耳機。

背景技術(shù)

虛擬空間聲回放技術(shù)是通過模擬聲源到雙耳的聲學(xué)傳輸過程的方式，對無空間聽覺效果的原始聲音信號通過模擬后輸出的聲音在耳機回放時產(chǎn)生相應(yīng)的空間聽覺，即模擬聲源從特定或不同的空間方位發(fā)出的空間聽覺效果。如圖1所示，現(xiàn)有虛擬空間聲回放技術(shù)主要利用頭相關(guān)傳遞函數(shù)(以下簡稱為HRTF函數(shù))對無空間聽覺效果的原始聲音信號A₀進(jìn)行濾波處理，控制和產(chǎn)生等效的雙耳聲壓，得到具有空間聽覺效果的雙耳聲音信號，分別通過耳機輸出左耳聲音信號A_L'和右耳聲音信號A_R'，聽者通過耳機中的左耳聲音信號A_L'和右耳聲音信號A_R'便可感覺到聲音是來自于的某一個特定的空間方位。該HRTF函數(shù)是自由場情況下從模擬聲源到雙耳的聲學(xué)傳遞函數(shù)，其包括HRTF左耳函數(shù)和HRTF右耳函數(shù)。利用HRTF函數(shù)可實現(xiàn)在便攜式移動設(shè)備中體驗影院般的沉浸式音效。

由于HRTF函數(shù)是必須改變輸入的原始聲音信號A₀的頻率響應(yīng)曲線來傳遞3D空間的定位線索，因此通過HRTF函數(shù)產(chǎn)生3D空間回放效果時必然會導(dǎo)致聲音信號的頻譜畸變，尤其是聲音中高頻段部分的頻譜畸變，而聲音的頻譜畸變表現(xiàn)出來就是聲音在回放時音色的改變。目前，通過HRTF函數(shù)處理后產(chǎn)生3D空間回放效果和保持音色不變是一對相互矛盾的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種耳機虛擬空間聲回放的音色均衡方法，其可進(jìn)一步改善空間聲回放的音色，同時可靈活適應(yīng)多種音效需求。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種耳機虛擬空間聲回放方法，包括：

根據(jù)待虛擬聲源的空間方位信息，對輸入的原始聲音信號A₀通過音色均衡函數(shù)C進(jìn)行濾波處理，獲得均衡聲音信號A_C；再對均衡聲音信號A_C進(jìn)行HRTF函數(shù)濾波處理，輸出左耳聲音信號A_L和右耳聲音信號A_R。

其中，所述待虛擬聲源的空間方位信息為水平面方位角θ、垂直面方位角所述均衡聲音信號A_C與所述原始聲音信號A₀的關(guān)系表達(dá)式為：A_C＝A₀C，所述音色均衡函數(shù)C為

其中f為所述原始聲音信號A₀的頻率，f₀為分頻點，H為HRTF函數(shù)的幅度譜，K₀為均衡增益因子，G₀為整體增益因子。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明使無空間聽覺效果的原始聲音信號通過HRTF函數(shù)濾波產(chǎn)生空間聽覺效果的同時，對原始聲音信號進(jìn)行音色均衡減少了虛擬空間聲回放時的音色改變且該方法不會影響和改變原始HRTF的空間定位性能。