CN102780951A - 一种实现5.1环绕立体声声像调节的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现5.1环绕立体声声像调节的方法，该方法包括：接收单声道信号；获取所述单声道信号的信号量及所述单声道信号在5.1环绕立体声中声像点的坐标值及声场的水平与垂直范围值；根据所述5个音箱信号量之间的比值及所述单声道信号的信号量计算所述单声道信号在每一个音箱的信号量；根据所述每一个音箱的信号量获取所述单声道信号在所述5.1环绕立体声中的分布情况；根据所述单声道信号在所述5.1环绕立体声中的分布情况及当前声像点的坐标，调节至少一个音箱的信号量后，将调节后的信号量叠加，实现5.1环绕立体声声像的调节。采用本发明公开的方法，实现了对声音频率和幅度的高保真输出，以及对声源方位感的再现。

Description

一种实现5.1环绕立体声声像调节的方法

技术领域

本发明涉及音频技术领域，尤其涉及一种实现5.1环绕立体声声像调节的方法。

背景技术

声源的振动引起周围空气的振动，即空气的疏密变化，这种振动传递到耳朵，通过耳廓的放大作用引起鼓膜的振动而听到声音。

声像就是声场在人大脑中的结像感。就是人闭着眼睛，置身与声场中，从听觉感受来想象音源的状态，比如声音方向、大小、远近等。

由于声音传到人耳，引起人的感觉是一个复杂的过程，根据到达左右人耳声压差和时间差的不同判断方位，根据声音的大小等判断声源的远近，人耳对相同振幅，不同频率的声音感觉不同；人耳对于从前方和后方传过来的声音变化规律是不一样的。

创建环绕声的一个关键方面就是声像调节，声像调节就是调节各个声道在空间中的位置，给人一种空间感(声音发出的方向)和环绕感(被声音包围的感觉)，环绕声的声像调节就是要在空间感和环绕感之间找到合理的平衡点。

发明人在研究的过程中发现，现有技术的声像调节存在以下缺点：

(1)、对声像调节时无法将声音的频率和幅度真实的再现，即存在失真的情况；

(2)、对声源的方向感无法准确的进行调节。

发明内容

本发明实施例提供一种实现5.1环绕立体声声像调节的方法，实现了对声音频率和幅度的高保真输出，以及对声源方位感的再现。

该方法具体包括以下内容：

一种实现5.1环绕立体声声像调节的方法，该方法包括：

接收单声道信号；

获取所述单声道信号的信号量及所述单声道信号在5.1环绕立体声中声像点的坐标值及声场的水平与垂直范围值；

通过所述声像点的坐标值及声场的水平与垂直范围值计算所述单声道信号在所述5.1环绕立体声中5个音箱信号量之间的比值；

根据所述5个音箱信号量之间的比值及所述单声道信号的信号量计算所述单声道信号在每一个音箱的信号量；

根据所述每一个音箱的信号量获取所述单声道信号在所述5.1环绕立体声中的分布情况；

根据所述单声道信号在所述5.1环绕立体声中的分布情况及当前声像点的坐标，调节至少一个音箱的信号量后，将调节后的信号量叠加，实现5.1环绕立体声声像的调节。

根据本发明实施例的技术方案，本发明的实施方式，通过调节各个声道在空间中的位置，实现了对声音频率和幅度的高保真输出，以及对声源方位感的再现。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一所提供的一种实现5.1环绕立体声声像调节的方法流程图；

图2为本发明实施例二所提供的一种实现5.1环绕立体声音箱位置布控示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例一所提供的一种实现5.1环绕立体声声像调节的方法流程图。

如图1所述，该方法包括以下步骤：

步骤101、接收单声道信号。

步骤102、获取所述单声道信号在5.1环绕立体声中声像点的坐标值及声场的水平与垂直范围值，所述声像点的坐标值在所述声场的水平与垂直范围值之内。

步骤103、通过所述声像点的坐标值及声场的水平与垂直范围值计算所述单声道信号在所述5.1环绕立体声中5个音箱信号量之间的比值，即计算L∶R∶C∶Ls∶Rs的比值，其中L表示左前方单声道音箱，R表示右前方单声道音箱，C表示中间单声道音箱，Ls表示左后方环绕声音箱，Rs表示右后方环绕声音箱。

具体的计算过程通过伪代码实现：

联合①，②，③，④得到L∶R∶C∶Ls∶Rs的比值，即代表每一个音箱接收到的信号量的比值。

系数矩阵为： $\left[\begin{array}{c}L\\ R\\ C\\ \mathrm{Ls}\\ \mathrm{Rs}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}A11\\ A22\\ A33\\ A44\\ A55\end{array}\right]*I$

其中，I表示信号的总量，A11-A55表示与其对应的音箱接收到的信号量的百分比，与上述L∶R∶C∶Ls∶Rs的比值对应。

步骤104、根据所述5个音箱信号量之间的比值计算所述单声道信号在每一个音箱的信号量。

通过系数矩阵计算可以得知，每一个音箱的信号量等于接收到的信号量的百分比与总量的乘积。即每一个音箱所接收到的信号量分别为：

左前方音箱得到信号为：A11/(A11+A22+A33+A44+A55)*I；

右前方音箱得到信号为：A22/(A11+A22+A33+A44+A55)*I；

中间音箱得到信号为：A33/(A11+A22+A33+A44+A55)*I；

左后方环绕音箱得到信号为：A44/(A11+A22+A33+A44+A55)*I；

右后方环绕音箱得到信号为：A55/(A11+A22+A33+A44+A55)*I。

步骤105、根据所述每一个音箱的信号量获取所述单声道信号在所述5.1环绕立体声中的分布情况。

步骤106、根据所述单声道信号在所述5.1环绕立体声中的分布情况及当前声像点的坐标，调节至少一个音箱的信号量后，将调节后的信号量叠加，实现5.1环绕立体声声像的调节。

本发明实施例通过调节各个音箱信号量的大小，改变各个声道在空间中的位置，实现了对声音频率和幅度的高保真输出，以及对声源方位感的再现。

实施例二

图2为本发明实施例二所提供的一种实现5.1环绕立体声音箱位置布控示意图。

如图2所述，音箱位置布控包括：

3个单声道音箱位于场景前方，2个环绕声音箱位于场景后方，前方较大的方块表示重低音音箱，因为重低音音箱的位置不影响声像点的位置，所以在此不进行论述。

所述3个单声道音箱，按水平方向排布，左右两侧的单声道音箱相对于中间的单声道音箱对称，并且3个音箱相对于场景中心构建的三角形的夹角为30°。

所述2个环绕声音箱，按水平方向排布，左右两侧的环绕声音箱分别与左右两侧的单声道音箱对应排布，左右两侧环绕声音箱与中间单声道音箱相对于场景中心构建的三角形的夹角为110°-150°。

本发明实施例在场景中通过对音箱位置的布控，实现了对声音频率和幅度的高保真输出，以及对声源方位感的再现。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的特征并不局限于此，任何熟悉该项技术的人在本发明领域内，可轻易想到的变化或修饰，都应涵盖在以下本发明的申请专利范围中。

Claims (8)

1.一种实现5.1环绕立体声声像调节的方法，其特征在于，该方法包括：

接收单声道信号；

获取所述单声道信号的信号量及所述单声道信号在5.1环绕立体声中声像点的坐标值及声场的水平与垂直范围值；

通过所述声像点的坐标值及声场的水平与垂直范围值计算所述单声道信号在所述5.1环绕立体声中5个音箱信号量之间的比值；

根据所述5个音箱信号量之间的比值及所述单声道信号的信号量计算所述单声道信号在每一个音箱的信号量；

根据所述每一个音箱的信号量获取所述单声道信号在所述5.1环绕立体声中的分布情况；

根据所述单声道信号在所述5.1环绕立体声中的分布情况及当前声像点的坐标，调节至少一个音箱的信号量后，将调节后的信号量叠加，实现5.1环绕立体声声像的调节。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述5个音箱包括：3个单声道音箱与2个环绕声音箱。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述3个单声道音箱与2个环绕声音箱包括：

所述3个单声道音箱位于场景的前方，按水平方向排布，左右两侧的单声道音箱相对于中间的单声道音箱对称；

所述2个环绕声音箱位于场景的后方，按水平方向排布，左右两侧的环绕声音箱分别与左右两侧的单声道音箱对应排布。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述3个单声道音箱位于场景的前方包括：

所述3个音箱相对于场景中心构建的三角形的夹角为30°。

5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述2个环绕声音箱位于场景的后方包括：

所述左右两侧环绕声音箱与所述中间单声道音箱相对于场景中心构建的三角形的夹角为110°-150°。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述声像点的坐标值在所述声场的水平与垂直范围值之内。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述5个音箱信号量之间的比值计算每一个音箱的信号量包括：按照系数矩阵计算所述每一个音箱的信号量。

8.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述系数矩阵包括：

$\left[\begin{array}{c}L\\ R\\ C\\ \mathrm{Ls}\\ \mathrm{Rs}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}A11\\ A22\\ A33\\ A44\\ A55\end{array}\right]*I$

其中，L表示左前方单声道音箱，R表示右前方单声道音箱，C表示中间单声道音箱，Ls表示左后方环绕声音箱，Rs表示右后方环绕声音箱，I表示信号的总量，A11-A55表示与其对应的音箱接收到的信号量的百分比。

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