CN110719563A - 调整立体声声像的方法、获取立体声声道信号图像的电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种调整立体声声像的方法、获取立体声声道信号图像的电路。所述方法包括：根据左声道立体声信号和右声道立体声信号获取中间声道信号；所述中间声道信号中已滤除左声道立体声信号和右声道立体声信号中的特征信号；左声道立体声信号和右声道立体声信号分别与中间声道信号获取到左声道信号和右声道信号；根据用户与左扬声器和右扬声器的位置关系，调整左声道信号、右声道信号和中间声道信号中的至少一个，并发送给对应的扬声器。本实施例中将左右立体声信号处理为3个声道信号，基于用户和左右扬声器的位置关系可以对3个声道信号单独处理，从而达到调整中间声场或者环绕声场的目的，可以使用户感受效果较佳的立体声声像。

Description

调整立体声声像的方法、获取立体声声道信号图像的电路

技术领域

本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种调整立体声声像的方法、获取立体声声道信号图像的电路。

背景技术

实际应用中，立体声音乐信号是为了在立体扬声器和用户形成的等边三角形的顶点处聆听到立体声信号，并获得正确的立体声声像。参见图1(a)，左扬声器①形成一个左声场④，右扬声器②形成一个右声场⑥，并且左扬声器①和右扬声器②共同形成位于两者之间的中间声场⑤以及环绕声场⑦(包含左扬声器①和右扬声器②的环绕区域，以椭圆形表示)。继续参见图1(a)，左扬声器①、右扬声器②和用户③形成一个等边三角形，其中用户③位于等边三角形的顶点处，可以听到立体声音乐信号。

然而，实际应用中，用户并不能保证与两个扬声器形成等边三角形，随着位置关系的变化，用户可能越来越偏离等边三角形的形状，引起立体声声像的中间位置的质量恶化，包括听对话困难、声音模糊、说话声音不自然等。参见图1(b)，当左扬声器①和右扬声器②的距离变大(即用户③从等边三角形的顶点位置靠近两个扬声器)时，中间声场⑤的范围变大，引起质量降低。参见图1(a)和图1(c)，当左扬声器①和右扬声器②的距离变小(即用户③从等边三角形的顶点位置远离两个扬声器)时，环绕声场⑦的范围变小。

为解决用户③远离等边三角形的顶点位置引起的立体声声像质量下降的问题，相关技术中采用以下方式解决：

方式一，多声道方式，例如5.1声道或7.1声道方式，通过在左扬声器①和右扬声器②的中间位置增加中央扬声器，即添加了专门的中间声道。在方式一中，把立体声信号中左右声道的信号之和的一半作为中间声道的信号，传输给中央扬声器。但是，方式一获取中间声道的信号包含左右两侧的位置信号(即左右声道的特征信号)，使得中央扬声器的定位质量有所下降。

方式二，特征提取方式。例如采用FFT(Fast Fourier Transform)变换提取中间声道的信号，通过短时傅里叶变换进行频率分析，得到立体声信号的特征，并通过滤波分离中间声道的信号。但是，此方式中需要计算量大导致资源消耗也大，不利于实时性的提升。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种调整立体声声像的方法、获取立体声声道信号图像的电路，用于解决相关技术用户相对于左右扬声器的位置变化而引起立体声声像的质量下降的问题。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种调整立体声声像的方法，包括：

获取左声道立体声信号和右声道立体声信号；

根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取中间声道信号；所述中间声道信号中已滤除所述左声道立体声信号中的左声道特征信号、所述右声道立体声信号中的右声道特征信号、或者所述左声道信号和所述右声道信号；

根据所述左声道立体声信号和所述中间声道信号获取左声道信号，以及根据所述右声道立体声信号和所述中间声道信号获取右声道信号；

获取用户与左扬声器和右扬声器的位置关系，并根据所述位置关系确定调整所述左声道信号、所述右声道信号和所述中间声道信号中的至少一个；

将所述左声道信号、所述右声道信号和所述中间声道信号依次发送给相应的扬声器。

可选地，根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取中间声道信号包括：

根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取第一误差信号；所述第一误差信号为延迟信号和第一滤波信号之差；其中所述延迟信号为所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号两者的和信号的延迟信号，所述第一滤波信号为所述左声道立体声信号减去所述右声道立体声信号后的第一信号的延迟信号；

根据所述右声道立体声信号和所述左声道立体声信号获取第二误差信号；所述第二误差信号为所述延迟信号和第二滤波信号之差；其中所述第二滤波信号为所述右声道立体声信号减去所述左声道立体声信号后的第二信号的延迟信号；

根据所述第一误差信号和所述第二误差信号获取所述中间声道信号。

可选地，根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取第一误差信号包括：

获取所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号两者的和信号，以及将所述左声道立体声信号减去所述右声道立体声信号后得到的第一信号；

获取所述和信号的延迟信号，以及对所述第一信号滤波得到第一滤波信号；

利用所述延迟信号减去所述第一滤波信号，得到第一误差信号；

所述第一信号、所述延迟信号和所述第一滤波信号强相关，以使所述第一误差信号最小。

可选地，所述方法还包括：

采用FIR滤波器对所述第一信号滤波得到第一滤波信号；所述FIR滤波器的抽头数量为M；M为正整数；

采用延迟单元获取所述和信号的延迟信号；n为所述延迟单元的阶数，且n为M的一半。

可选地，根据所述右声道立体声信号和所述左声道立体声信号获取第二误差信号包括：

将所述右声道立体声信号减去所述左声道立体声信号后得到的第二信号；

对所述第二信号滤波得到第二滤波信号；

利用所述延迟信号减去所述第二滤波信号，得到第二误差信号；

所述第二信号、所述延迟信号和所述第二滤波信号强相关，以使所述第二误差信号最小。

可选地，根据所述第一误差信号和所述第二误差信号获取所述中间声道信号包括：

获取所述第一误差信号和所述第二误差信号的误差和信号；

将所述误差和信号乘以第一设定系数，得到所述中间声道信号。

可选地，根据所述左声道立体声信号和所述中间声道信号获取左声道信号包括：

获取所述左声道立体声信号的延迟信号；

利用所述左声道立体声信号的延迟信号减去所述中间声道信号，得到所述左声道信号；以及，

根据所述右声道立体声信号和所述中间声道信号获取左声道信号包括：

获取所述右声道立体声信号的延迟信号；

利用所述右声道立体声信号的延迟信号减去所述中间声道信号，得到所述右声道信号。

第二方面，本申请实施例提供了一种获取立体声声道信号的电路，包括左声道信号模组、右声道信号模组和中间声道信号模组；还包括左声道立体声信号输入端、右声道立体声信号输入端、左声道信号输出端、右声道信号输出端和中间声道信号输出端；其中所述左声道立体声信号输入端接收左声道立体声信号，所述右声道立体声信号输入端接收右声道立体声信号，所述左声道信号输出端输出左声道信号，所述右声道信号输出端输出右声道信号，所述中间声道信号输出端输出中间声道信号；其中，

所述中间声道信号模组分别与所述左声道立体声信号输入端、所述右声道立体声信号输入端和所述中间声道信号输出端连接，用于根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取中间声道信号；所述中间声道信号中已滤除所述左声道立体声信号中的左声道特征信号、所述右声道立体声信号中的右声道特征信号或者所述左声道信号和所述右声道信号；

所述左声道信号模组分别与所述左声道立体声信号输入端、所述中间声道信号输出端和所述左声道信号输出端连接，用于根据所述左声道立体声信号和所述中间声道信号获取所述左声道信号；

所述右声道信号模组分别与所述右声道立体声信号输入端、所述中间声道信号输出端和所述右声道信号输出端连接，用于根据所述右声道立体声信号和所述中间声道信号获取所述右声道信号。

第三方面，本申请实施例提供了一种立体声音响系统，包括设置在设定位置的扬声器、输入设备、处理器和如第一方面所述的获取立体声声道信号的电路；所述处理器与所述扬声器、所述输入设备和所述电路连接；

所述输入设备用于接收用户输入的位置数据；

所述电路用于根据左声道立体声信号和右声道立体声信号获取左声道信号、右声道信号和中间声道信号；

所述处理器用于接收来自所述输入设备的位置数据，根据所述位置数据确定用户与左扬声器和右扬声器的位置关系，并根据所述位置关系确定调整来自所述电路的左声道信号、右声道信号和中间声道信号中的至少一个，以及将所述左声道信号、所述右声道信号和所述中间声道信号输出至所述扬声器。

可选地，若所述扬声器包括左扬声器和右扬声器，则处理器将所述左声道信号和所述中间声道信号输出至所述左路扬声器，以及将所述右声道信号和所述中间声道信号输出至所述右扬声器；

或者，

若所述扬声器包括左扬声器、右扬声器和中间扬声器，则处理器将所述左声道信号输出至所述左扬声器，将所述右声道信号输出至所述右扬声器，将所述中间声道信号输出至所述中间扬声器。

由上述技术方案可知，本申请实施例中通过利用左声道立体声信号和右声道立体声信号可以获取中间声道信号；所述中间声道信号中已滤除所述左声道立体声信号中的左声道特征信号、所述右声道立体声信号中的右声道特征信号、或者所述左声道信号和所述右声道信号；然后，根据左声道立体声信号和中间声道信号获取左声道信号，以及根据右声道立体声信号和中间声道信号获取右声道信号；之后，根据用户与左扬声器和右扬声器的位置关系，确定调整左声道信号、右声道信号和中间声道信号中的至少一个；最后，将左声道信号、右声道信号和中间声道信号分别发送给各自对应的扬声器。可见，本实施例中将左右立体声信号处理为3个声道信号，基于用户和左右扬声器的位置关系，可以对3个声道信号单独处理，达到调整中间声场或者环绕声场的效果，从而使用户感受效果较佳的立体声声像。

附图说明

图1(a)是用户与左扬声器和用户与右扬声器之间连线夹角为60度时对应的立体声声场的示意图；

图1(b)是用户与左扬声器和用户与右扬声器之间连线夹角大于60度时对应的立体声声场的示意图；

图1(c)是用户与左扬声器和用户与右扬声器之间连线夹角小于60度时对应的立体声声场的示意图；

图2是本申请一实施例提供的一种调整立体声声像的方法的流程示意图；

图3是本申请一实施例提供的另一种调整立体声声像的方法的流程示意图；

图4是本申请一实施例提供的一种获取立体声声道信号电路的功能结构框图；

图5是图4所示获取立体声声道信号电路中中间声道信号模组的功能结构框图；

图6是本申请一实施例提供的一种获取立体声声道信号的电路图；

图7是根据图6所示电路图示出的一种中间声道信号模组的电路图；

图8是本申请一实施例提供的一种FIR滤波器的结构示意图；

图9是图4所示获取立体声声道信号电路中左声道信号模组和右声道信号模组的电路图；

图10是本申请一实施例提供的一种调整中间声场的示意图；

图11是本申请一实施例提供的一种调整环绕声场的示意图；

图12是本申请一实施例提供的一种立体声音响系统的框图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实际应用中，用户与左扬声器、右扬声器的位置成等边三角形时，用户可以聆听到正确的立体声声像。当用户远离等边三角形的顶点位置时，导致环绕声场的范围变小，或者中间声场的范围变大而质量降低，进而降低用户的使用体验。

为解决上述问题，本申请一实施例提供了一种调整立体声声像的方法，图2是本申请一实施例提供的一种调整立体声声像的方法的流程示意图，可以适用于设置有立体声音响系统的电子设备，例如电视机、音箱、家庭影院等。为方便描述，后续实施例以立体声音响系统进行说明。参见图2，一种调整立体声声像的方法，包括步骤201～步骤205。其中：

201，获取左声道立体声信号和右声道立体声信号。

本实施例中，在播放音视频文件的过程中，立体声音响系统中处理器可以从视频文件中解码出立体声信号，获得左声道立体声信号和右声道立体声信号。

其中，音视频文件可以存储在立体声音响系统的本地存储器、外部存储器或者与之有通信连接的服务器，在此不作限定。

202，根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取中间声道信号；所述中间声道信号中已滤除所述左声道立体声信号中的左声道特征信号、所述右声道立体声信号中的右声道特征信号、或者所述左声道信号和所述右声道信号。

由于左声道立体声信号包括中间声道信号和左声道特征信号(即左声道信号)，以及右声道立体声信号包括中间声道信号和右声道特征信号(即右声道信号)，因此处理器可以根据左声道立体声信号和右声道立体声信号滤除左声道立体声信号(或者右声道立体声信号)中的左声道特征信号(或者右声道特征信号)即可得到中间声道信号。滤除过程在后续实施例会详细描述，在此先不作说明。

203，根据所述左声道立体声信号和所述中间声道信号获取左声道信号，以及根据所述右声道立体声信号和所述中间声道信号获取右声道信号。

本实施例中，根据左声道立体声信号和中间声道信号的关系，处理器利用左声道立体声信号减去中间声道信号即可得到左声道信号。同理，处理器可以根据右声道立体声信号和中间声道信号的关系，处理器利用右声道立体声信号减去中间声道信号即可得到右声道信号。

204，获取用户与左扬声器和右扬声器的位置关系，并根据所述位置关系确定调整所述左声道信号、所述右声道信号和所述中间声道信号中的至少一个。

首先，处理器获取用户的位置、左扬声器的位置和右扬声器的位置。

实际应用中，立体声音响系统中左扬声器和右扬声器的位置预先设置，这样处理器可以从本地存储器中读取到左扬声器和右扬声器的位置。而用户的位置，处理器可以通过以下方式获取：

方式一，用户主动输入。实际应用中，在安装立体声音响系统时，用户可以预估在聆听音频或者观看视频时的活动范围，然后用户可以将活动范围与立体声音响系统的距离输入到系统。这样，处理器可以读取到用户的位置。

方式二，立体声音响系统上设置有测距设备时可以主动检测。测距设备可以为摄像头、超声波、激光模组等。处理器触发测距设备，由测距设备检测到用户与立体声音响系统的距离，并存储在本地存储器。这样处理器可以获取到用户的位置。

然后，处理器根据用户的位置、左扬声器的位置和右扬声器的位置可以计算出用户与左扬声器和右扬声器的位置关系。位置关系可以包括如图1(a)所示的等边三角形、如图1(b)所示的左扬声器和右扬声器的距离扩大时引起用户所在顶角的角度大于60度的三角形和如图1(c)所示的左扬声器和右扬声器的距离缩小时引起用户所在顶角的角度小于60度的三角形。

之后，基于位置关系和立体声声场变化的对应关系，处理器可以确定出左声道信号、右声道信号和中间声道信号中的一个或者多个进行调整，以解决因不同的位置关系而引起立体声声场具有不同变化的问题。例如，图1(b)所示场景会引起中间声场的质量降低，处理器可以加强中间声道信号或者头相关变换函数(Head Related Transfer Function，HRTF)校正中心信号，可以得到中间声场所需要的信号，从而达到提高中间声场质量的目的，即解决图1(b)所示场景的问题。又如图1(c)所示场景会引起环绕声场缩小，处理器可以对左声道信号或者右声道信号进行立体声声像扩展效果或者环绕效果处理，可以得到左声场或者右声场所需要的信号，从而达到提高左声场、右声场或者环绕声场的目的，即解决图1(c)所示场景的问题。

需要说明的是，处理器处理左声道信号、右声道信号或中间声道信号的算法可以采用相关技术中的算法实现，在能够达到调整对应声场的情况下，同样落入本申请的保护。

205，将所述左声道信号、所述右声道信号和所述中间声道信号依次发送给相应的扬声器。

在一实施例中，立体声音响系统包括中间扬声器，处理器通过预设的端口将左声道信号、右声道信号和中间声道信号依次发送给左扬声器、右扬声器和中间扬声器。这样左扬声器、右扬声器和中间扬声器各自声场形成立体声声像。

在另一实施例中，立体声音响系统不包括中间扬声器，处理器通过预设的端口将左声道信号和中间声道信号发送给左扬声器，以及将右声道信号和中间声道信号发送给右扬声器。这样左扬声器和右扬声器各自声场形成立体声声像。

至此，本实施例中将左右立体声信号处理为3个声道信号，基于用户和左右扬声器的位置关系，可以对3个声道信号单独调整，达到调整中间声场或者环绕声场的效果，从而使用户感受效果较佳的立体声声像。

图3是本申请一实施例提供的一种调整立体声声像的方法的流程示意图，参见图3，一种调整立体声声像的方法，包括步骤301～步骤305。其中：

301，获取左声道立体声信号和右声道立体声信号。

步骤301和步骤201的具体方法和原理一致，详细描述请参考图2及步骤201的相关内容，此处不再赘述。

302，根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取中间声道信号；所述中间声道信号中已滤除所述左声道立体声信号中的左声道特征信号、所述右声道立体声信号中的右声道特征信号、或者所述左声道信号和所述右声道信号。

由于左声道立体声信号包括中间声道信号和左声道特征信号，以及右声道立体声信号包括中间声道信号和右声道特征信号，因此结合信号的成分，处理器可以根据左声道立体声信号和右声道立体声信号滤除左声道立体声信号(或者右声道立体声信号)中的左声道特征信号(或者右声道特征信号)即可得到中间声道信号，包括以下方式：

方式一

第一，处理器获取左声道立体声信号和右声道立体声信号两者的和信号。可理解的是，和信号中包括左声道特征信号、右声道特征信号和中间声道信号。其中和信号中的中间声道信号的强度为左声道立体声信号(或右声道立体声信号)中的中间声道信号的强度的2倍。然后，处理器将和信号输入到延迟单元，可以得到和信号的延迟信号。

第二，处理器可以利用左声道立体声信号减去右声道立体声信号后得到第一信号。可理解的是，在计算第一信号的过程中，左声道立体声信号和右声道立体声信号中的中间声道信号相抵消，从而使第一信号中仅包括左声道特征信号和右声道特征信号。然后，处理器将第一信号输入到滤波器(或者滤波单元)，可以得到第一信号的延迟信号即第一滤波信号。

其中，第一步骤和第二步骤的顺序不作限定，例如第一步骤可以先于第二步骤执行，还可以后于第二步骤执行，又可以同时执行。

第三，处理器可以利用和信号的延迟信号减去第一滤波信号，获得第一误差信号Enl。和信号的延迟信号中包括左声道特征信号、右声道特征信号和中间声道信号，且第一滤波信号中包括左声道特征信号和右声道特征信号，使得第一误差信号Enl中包括2倍强度的中间声道信号。

需要说明的是，本实施例中，第一信号、延迟信号和第一滤波信号需要强相关，从而使第一误差信号Enl最小。例如，处理器可以采用迭代算法，第一信号和延迟信号作为迭代算法的输入信号，使得第一滤波信号和延迟信号两者的第一误差信号Enl最小。又如，处理器利用FIR滤波器对第一差分号滤波，可以得到第一滤波信号，该FIR滤波器的抽头数量为M，M为正整数。然后，处理器利用延迟单元Z^-n获取左声道立体声信号和右声道立体声信号两者的和信号的延迟信号，n为延迟单元的阶数，并且n为M的一半，这样可以使第一信号、延迟信号和第一滤波信号强相关，且保证第一误差信号Enl最小。

本实施例中，理论情况下，第一误差信号Enl仅包括中间声道信号，此情况下，处理器可以将第一误差信号Enl乘以第二设定系数(例如0.5)即可得到中间声道信号。

方式二

第一，本步骤可参见方式一的第一步骤，在此不再赘述。

第二，本步骤与方式一中第二步骤的构思相同，区别在于右声道立体声信号作为被减数，左声道立体声信号作为减数，然后结合方式一中第二步骤的方案可以依次得到第二信号、第二滤波信号，具体内容参见方式一的第二步骤，在此不再赘述。

第三，处理器可以利用和信号的延迟信号减去第二滤波信号，获得第二误差信号Enr。和信号的延迟信号中包括左声道特征信号、右声道特征信号和中间声道信号，且第二滤波信号中包括右声道特征信号和左声道特征信号，使得第二误差信号Enr中包括2倍强度的中间声道信号。

需要说明的是，本实施例中，第二信号、延迟信号和第二滤波信号需要强相关，从而使第二误差信号Enr最小，调整方式可以参见方式一中调整第一误差信号Enl的内容，在此不再赘述。

本实施例中，理论情况下，第二误差信号Enr仅包括中间声道信号，此情况下，处理器可以将第二误差信号Enr乘以第二设定系数(例如0.5)即可得到中间声道信号。

方式三

实际应用中，方式一对应的第一误差信号Enl中信号主体为中间声道信号，但是还会存少部分的左声道特征信号和右声道特征信号，残存的左声道特征信号和右声道特征信号具有以下特征：幅度不同、相位不同、或者幅度和相位都不同，即是无法相互抵消的特征信号。这些残存的左声道特征信号和右声道特征信号将会影响到中间声道信号。基于与第一误差信号Enl相同的分析方式，方式二对应的第二误差信号Enr同样残存左声道特征信号和右声道特征信号。

本方式中，处理器利用第一误差信号Enl和第二误差信号Enr的和信号计算中间声道信号。在计算中间声道信号的过程中，第一误差信号Enl和第二误差信号Enr中残存的左声道特征信号和右声道特征信号会被抵消，从而使Enl和Enr的和信号中仅包含中间声道信号。可理解的是，Enl和Enr的和信号中中间声道信号的强度为左声道立体声信号(或右声道立体声信号)中的中间声道信号的强度的4倍。此情况下，处理器可以将Enl和Enr的和信号乘以第一设定系数(例如0.25)即可得到中间声道信号。

可见，本实施例中，方式三中获取的中间声道信号可以应用于对立体声声场要求非常高的场合，而方式一和方式二中获取的中间声道信号可以应用于对立体声声场要求较方式三应用场景的要求稍低的场合。方式一和方式二中获取的中间声道信号仅残存部分的左声道特征信号、右声道特征信号、或者左声道特征信号和右声道特征信号，而方式三获取的中间声道信号中无残存的特征信号，因此本实施例中方式一～方式三获得的中间声道信号的准确度都远高于仅将左声道立体声信号和右声道立体声信号叠加并除以后得到的中间声道信号的准确度，为提升后续改善中间声场奠定了良好的基础。

303，根据所述左声道立体声信号和所述中间声道信号获取左声道信号，以及根据所述右声道立体声信号和所述中间声道信号获取右声道信号。

需要说明的是，本实施例中，处理器获取左声道信号和右声道信号的顺序不作限定，可以先执行左声道信号的步骤后执行获取右声道信号的步骤，还可以先执行获取右声道信号的步骤后获取执行左声道信号的步骤，还可以同时执行获取左声道信号和右声道信号的步骤。

基于左声道立体声信号包括中间声道信号和左声道特征信号的关系，处理器可以利用左声道立体声信号减去中间声道信号，得到的左声道特征信号即为左声道信号。

同理，基于右声道立体声信号包括中间声道信号和右声道特征信号的关系，处理器可以利用右声道立体声信号减去中间声道信号，得到的右声道特征信号即为右声道信号。

304，获取用户与左扬声器和右扬声器的位置关系，并根据所述位置关系确定调整所述左声道信号、所述右声道信号和所述中间声道信号中的至少一个。

步骤304和步骤204的具体方法和原理一致，详细描述请参考图2及步骤204的相关内容，此处不再赘述。

305，将所述左声道信号、所述右声道信号和所述中间声道信号依次发送给相应的扬声器。

步骤305和步骤205的具体方法和原理一致，详细描述请参考图2及步骤205的相关内容，此处不再赘述。

至此，本实施例中通过滤除左声道立体声信号中的左声道特征信号、右声道立体声信号中的右声道特征信号或者同时滤除左声道特征信号和右声道特征信号，可以得到无特征信号残存或者存在少量特征信号的中间声道信号，即得到至少两个(2个或者3个)无关联关系的声道信号。这样，基于用户和左右扬声器的位置关系，可以对3个声道信号单独处理，达到调整中间声场或者环绕声场的效果，从而使用户感受效果较佳的立体声声像。

本申请实施例提供的一种调整立体声声像的方法可以采用软件实现，还可以采用硬件实现，也可以采用软件和硬件相结合来实现。本申请一实施例提供了一种采用软件和硬件相结合来实现调整立体声声像的方法的电路结构，图4是本申请一实施例提供的一种获取立体声声道信号电路的功能结构框图，图9是本申请一实施例提供的一种调整中间声道信号电路的功能结构框图，图10是本申请一实施例提供的一种调整左声道信号和/或右声道信号电路的功能结构框图，通过图4、图9和图10能够组合出调整立体声声像的方法的电路结构框图。

参见图4，一种获取立体声声道信号电路的功能结构框图，包括：左声道信号模组20、右声道信号模组30和中间声道信号模组10；还包括左声道立体声信号输入端、右声道立体声信号输入端、左声道信号输出端、右声道信号输出端和中间声道信号输出端。其中左声道立体声信号输入端接收左声道立体声信号Lch，右声道立体声信号输入端接收右声道立体声信号Rch，左声道信号输出端输出左声道信号LL，右声道信号输出端输出右声道信号RR，中间声道信号输出端输出中间声道信号CC。其中，

中间声道信号模组10分别与左声道立体声信号输入端、右声道立体声信号输入端和中间声道信号输出端连接，用于根据左声道立体声信号Lch和右声道立体声信号Rch获取中间声道信号CC；

左声道信号模组20分别与左声道立体声信号输入端、中间声道信号输出端和左声道信号输出端连接，用于根据左声道立体声信号Lch和中间声道信号CC获取左声道信号LL；

右声道信号模组30分别与右声道立体声信号输入端、中间声道信号输出端和右声道信号输出端连接，用于根据右声道立体声信号Rch和中间声道信号CC获取右声道信号RR。

其中，参见图5，中间声道信号模组10可以包括：第一误差信号子模组11、第二误差信号子模组12、第一延迟信号子模组13和中间声道信号计算子模组14。其中，

第一延迟信号子模组13的第一输入端与左声道立体声信号输入端连接，第二输入端与右声道立体声信号输入端连接，用于根据左声道立体声信号Lch和右声道立体声信号Rch两者的和信号的延迟信号d(nz)；

第一误差信号子模组11的第一输入端与左声道立体声信号输入端连接，第二输入端与右声道立体声信号输入端连接，第三输入端与第一延迟信号子模组的输出端连接，用于根据左声道立体声信号Lch、右声道立体声信号Rch、左声道立体声信号Lch和右声道立体声信号Rch两者和信号的延迟信号d(nz)获取第一误差信号Enl；

第二误差信号子模组12的第一输入端与右声道立体声信号输入端连接，第二输入端与左声道立体声信号输入端连接，第三输入端与第一延迟信号子模组13的输出端连接，用于根据右声道立体声信号Rch、左声道立体声信号Lch和延迟信号d(nz)获取第二误差信号Enr；

中间声道信号计算子模组14的第一输入端与第一误差信号子模组11的输出端连接，第二输入端与第二误差信号子模组12的输出端连接，输出端与中间声道信号输出端连接，用于根据第一误差信号Enl和第二误差信号Enr获取中间声道信号CC。

至此，本实施例中通过滤除左声道立体声信号中的左声道特征信号、右声道立体声信号中的右声道特征信号、或者同时滤除左声道立体声信号中的左声道特征信号和右声道立体声信号中的右声道特征信号，可以得到存在少量特征信号的中间声道信号或者无特征信号残存，即得到至少两个(2个或者3个)无关联关系的声道信号。这样，基于用户和左右扬声器的位置关系，可以对3个声道信号单独处理，达到调整中间声场或者环绕声场的效果，从而使用户感受效果较佳的立体声声像。

基于图4所示的获取立体声声道信号电路的功能结构框图，以及图5所示的获取中间声道信号电路的功能结构框图，本申请实施例提供了一种获取立体声声道信号的电路，图6是本申请一实施例提供的一种获取立体声声道信号的电路图，其中图7是根据图6所示电路图示出的一种中间声道信号模组的电路图，图9是根据图6所示电路图示出的一种左声道信号模组和右声道信号模组的电路图。参见图6或者图7，中间声道信号模组10可以包括：第一误差信号子模组11、第二误差信号子模组12、第一延迟信号子模组13和中间声道信号计算子模组14。

继续参见图7，第一延迟信号子模组13包括第一加法单元和第一延迟单元。第一加法单元的第一输入端与左声道立体声信号输入端连接，第二输入端与右声道立体声信号输入端连接，输出端与第一延迟单元Z^-n连接；第一延迟单元Z^-的输出端分别与第一延迟信号子模组11的第三输入端和第二误差信号子模组12的第三输入端连接。其中，第一延迟单元的阶数为n，n为正整数。

本实施例中，第一加法单元可以获取左声道立体声信号和右声道立体声信号两者的和信号d(n)，然后由第一延迟单元对和信号d(n)进行延迟，得到延迟信号d(nz)。

继续参见图7，第一误差信号子模组11包括：第二加法单元、第一滤波器、第一自适应调整器和第三加法单元。其中，第二加法单元的第一输入端与左声道立体声信号输入端连接，第二输入端与右声道立体声信号输入端连接，输出端分别与第一滤波器的输入端和第一自适应调整器的第一输入端连接。第一滤波器的输出端与第三加法单元的第二输入端连接；第三加法单元的第一输入端与第一延迟信号子模组13的输出端连接，第一输出端与中间声道信号计算子模组14的第一输入端连接，第二输出端与第一自适应调整器的第二输入端连接；第一自适应调整器的输出端与第一滤波器的控制端连接。

本实施例中，第二加法单元可以获取左声道立体声信号和右声道立体声信号两者的第一信号X(nl)；第一滤波器可以对第一信号X(nl)滤波得到第一滤波信号y(nl)。第一滤波器可以为FIR滤波器，其抽头数量为M；M为正整数，且为n的两倍。第三加法单元可以获取延迟信号d(nz)和第一滤波信号y(nl)的差值即第一误差信号Enl。

本实施例中，由于延迟信号d(nz)中包括左声道立体声信号和右声道立体声信号的全部信号即(2倍强度的)中间声道信号、左声道特征信号和右声道特征信号，第一滤波信号y(nl)包括左声道特征信号和右声道特征信号，因此第一自适应调整器通过调整第一滤波器的控制端，使第一信号X(nl)、第一滤波信号y(nl)和延迟信号d(nz)强相关，在强相关时，第一滤波信号y(nl)中左声道特征信号和右声道特征信号可以无限逼近于延迟信号d(nz)中除中间声道信号之外的特征信号，这样可以保证Enl最小(即2倍强度的中间声道信号)。

继续参见图7，第二误差信号子模组12包括：第四加法单元、第二滤波器、第二自适应调整器和第五加法单元。其中，第四加法单元的第一输入端与右声道立体声信号输入端连接，第二输入端与左声道立体声信号输入端连接，输出端分别与第二滤波器的输入端和第二自适应调整器的第一输入端连接。第二滤波器的输出端与第五加法单元的第二输入端连接；第五加法单元的第一输入端与第一延迟信号子模组13的输出端连接，第一输出端与中间声道信号计算子模组14的第二输入端连接，第二输出端与第二自适应调整器的第二输入端连接；第二自适应调整器的输出端与第二滤波器的控制端连接。

本实施例中，第四加法单元可以获取右声道立体声信号和左声道立体声信号两者的第二信号X(nr)；第二滤波器可以对第二信号X(nr)滤波得到第二滤波信号y(nr)。第二滤波器可以为FIR滤波器，其抽头数量为M；M为正整数，且为n的两倍。第五加法单元可以获取延迟信号d(nz)和第二滤波信号y(nr)的差值即第二误差信号Enr。

本实施例中，由于延迟信号d(nz)中包括左声道立体声信号和右声道立体声信号的全部信号即(2倍强度的)中间声道信号、左声道特征信号和右声道特征信号，第二滤波信号y(nr)包括左声道特征信号和右声道特征信号，因此第二自适应调整器通过调整第二滤波器的控制端，使第二信号X(nr)、第二滤波信号y(nr)和延迟信号d(nz)强相关，在强相关时，第二滤波信号y(nr)中左声道特征信号和右声道特征信号可以无限逼近于延迟信号d(nz)中除中间声道信号之外的特征信号，这样可以保证Enr最小(即2倍强度的中间声道信号)。

继续参见图7，中间声道信号计算子模组14包括：第一乘法单元、第二乘法单元和第六加法单元。第一乘法单元的输入端与第一误差信号子模组的输出端连接，输出端与第六加法单元的第一输入端连接；第二乘法单元的输入端与第二误差信号子模组的输出端连接，输出端与第六加法单元的第二输入端连接；第六加法单元的输出端分别与中间声道信号输出端、左声道信号模组的第二输入端和右声道信号模组的第二输入端连接。本实施例中，由于第一误差信号Enl和第二误差信号Enr都包含2倍的中间声道信号，因此可以将第一误差信号Enl和第二误差信号Enr分别乘以第一设定系数(0.25)，或者可以将第一误差信号Enl和第二误差信号Enr的误差和信号乘以第一设定系数(0.25)，可以得到中间声道信号CC。并且，在第一误差信号Enl和第二误差信号Enr相加的过程中可以幅值相同且相位相同的信号增强，将幅值相同而相位相反的信号抵消，从而可以得到误差和信号中仅保留中间声道信号，提高所获得的中间声道信号的准确度。

需要说明的是，中间声道信号模组10中第一滤波器和第二滤波器可以采用图8所示的FIR滤波器电路实现。参见图8，自适应算法的输入信号为x(n)和误差信号e(n)，每次处理一个样点则更新一次滤波器的系数，使得误差信号e(n)最小。在实施例中，只有当滤波器的输出信号y(n)和输入信号x(n)以及延迟信号d(nz)强相关时，误差信号e(n)才最小。其中，自适应算法可以为最小均方值(Least Mean Square，LMS)、归一化LMS算法、递推最小二乘法(Recursive Least Square，RLS)中的至少一种。当然，FIR滤波器还可以为IIR滤波器，在此不限限定。

在获取到中间声道信号后，可以计算左声道信号LL和右声道信号RR，参见图4、图6和图9，左声道信号模组20包括：第二延迟单元和第七加法单元。第二延迟单元的输入端与左声道立体声信号输入端连接，输出端与第七加法单元的第一输入端(标号+)连接；第七加法单元的第二输入端(标号-)与中间声道信号输出端连接，输出端与左声道信号输出端连接。其中，第二延迟单元Z^-n可以和第一延迟单元Z^-n采用相同的结构，并且保证第二延迟单元的阶数n为第一滤波器的抽头数量M的一半。本实施例中，由于左声道立体声信号中包括中间声道信号和左声道特征信号，因此通过第七加法单元做减法后可以得到左声道特征信号即左声道信号LL。

继续参见图4、图6和图9，右声道信号模组30包括：第三延迟单元和第八加法单元。第三延迟单元的输入端与右声道立体声信号输入端连接，输出端与第八加法单元的第一输入端(标号+)连接；第八加法单元的第二输入端(标号-)与中间声道信号输出端连接，输出端与右声道信号输出端连接。其中，第三延迟单元Z^-n可以和第一延迟单元Z^-n采用相同的结构，并且保证第三延迟单元的阶数n为第一滤波器的抽头数量M的一半。本实施例中，由于右声道立体声信号中包括中间声道信号和右声道特征信号，因此通过第八加法单元做减法后可以得到右声道特征信号即右声道信号RR。

至此，本实施例中可以根据左声道立体声信号和右声道立体声信号得到3个相互独立的左声道信号LL、右声道信号RR和中间声道信号CC，在用户与左右扬声器的位置关系变化时，可以有针对性的调整左声道信号LL、右声道信号RR和中间声道信号CC中的至少一个，从而调整各个声场。参见图10，本实施例中，可以对中间声场信号CC进行加强或者HRTF相关处理，从而可以提高中间声场(图1(a)所示的标号⑤区域)，解决图1(b)所示位置关系时存在的问题。参见图11，本实施例中，可以为左声道信号LL和右声道信号RR进行立体声声像扩展效果或者环绕效果处理，从而可以扩展环绕声场(图1(a)所示的标号⑦区域)，解决图1(c)所示位置关系时存在的问题。当然，本实施例中还可以分别对左声道信号LL、右声道信号RR和中间声道信号CC中的一个进行处理，从而可以调整左声场、右声场或中间声场的目的。

可见，本实施例中，由于左声道信号LL、右声道信号RR和中间声道信号CC这3个信号无关联关系，因此在调整其中一个的过程中不会影响到其他声场的变化，能够提高调整的效率和调整的效果。

图12是本申请一实施例提供的一种立体声音响系统的框图，参见图12，一种立体声音响系统，包括：设置在设定位置的扬声器、输入设备、处理器和如图4～图11所示的获取立体声声道信号的电路。处理器分别与扬声器、输入设备和获取立体声声道信号的电路连接。其中：

输入设备可以接收用户输入的位置数据。该位置数据可以为用户预期的坐立或者站立位置与音响系统的距离。预期的坐立或者站立位置可以为沙发等位置。

获取立体声声道信号的电路可以根据左声道立体声信号和右声道立体声信号获取左声道信号LL、右声道信号RR和中间声道信号CC。

处理器可以接收来自输入设备的位置数据，根据位置数据确定用户与左扬声器和右扬声器的位置关系；然后处理器根据位置关系确定调整来自获取立体声声道信号的电路的左声道信号LL、右声道信号RR和中间声道信号CC中的至少一个，可以得到调整后的左声道信号LL’、右声道信号RR’和中间声道信号CC’。

在扬声器包括左扬声器、右扬声器和中间扬声器时，处理器将左声道信号LL’输出至左扬声器，将右声道信号RR’输出至右扬声器，将中间声道信号CC’输出至中间扬声器；左扬声器、右扬声器和中间扬声器各自声场形成立体声声像，可以满足用户的实际需求。

在扬声器包括左扬声器和右扬声器时，处理器将左声道信号LL’和中间声道信号CC’输出至左扬声器，将右声道信号RR’和中间声道信号CC’输出至右扬声器；左扬声器和右扬声器各自声场形成立体声声像，可以满足用户的实际需求。

其中，设定位置是指，左扬声器和右扬声器以及中间扬声器按照相关标准或者相关技术设置的位置，经过设置后用户在等边三角形的顶点位置可以聆听到正确的立体声图像。

本申请一实施例还提供了一种机器可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可以实现：图1(a)～图3所述方法的步骤。

本申请实施例又提供了一种电视终端，所述电视终端包括：如上述实施例所述的立体声音响系统。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种调整立体声声像的方法，其特征在于，包括：

获取左声道立体声信号和右声道立体声信号；

根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取中间声道信号；所述中间声道信号中已滤除所述左声道立体声信号中的左声道特征信号、所述右声道立体声信号中的右声道特征信号、或者所述左声道信号和所述右声道信号；

根据所述左声道立体声信号和所述中间声道信号获取左声道信号，以及根据所述右声道立体声信号和所述中间声道信号获取右声道信号；

获取用户与左扬声器和右扬声器的位置关系，并根据所述位置关系确定调整所述左声道信号、所述右声道信号和所述中间声道信号中的至少一个；

将所述左声道信号、所述右声道信号和所述中间声道信号依次发送给相应的扬声器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取中间声道信号包括：

根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取第一误差信号；所述第一误差信号为延迟信号和第一滤波信号之差；其中所述延迟信号为所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号两者的和信号的延迟信号，所述第一滤波信号为所述左声道立体声信号减去所述右声道立体声信号后的第一信号的延迟信号；

根据所述右声道立体声信号和所述左声道立体声信号获取第二误差信号；所述第二误差信号为所述延迟信号和第二滤波信号之差；其中所述第二滤波信号为所述右声道立体声信号减去所述左声道立体声信号后的第二信号的延迟信号；

根据所述第一误差信号和所述第二误差信号获取所述中间声道信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取第一误差信号包括：

获取所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号两者的和信号，以及将所述左声道立体声信号减去所述右声道立体声信号后得到的第一信号；

获取所述和信号的延迟信号，以及对所述第一信号滤波得到第一滤波信号；

利用所述延迟信号减去所述第一滤波信号，得到第一误差信号；

所述第一信号、所述延迟信号和所述第一滤波信号强相关，以使所述第一误差信号最小。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

采用FIR滤波器对所述第一信号滤波得到第一滤波信号；所述FIR滤波器的抽头数量为M；M为正整数；

采用延迟单元获取所述和信号的延迟信号；n为所述延迟单元的阶数，且n为M的一半。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述右声道立体声信号和所述左声道立体声信号获取第二误差信号包括：

将所述右声道立体声信号减去所述左声道立体声信号后得到的第二信号；

对所述第二信号滤波得到第二滤波信号；

利用所述延迟信号减去所述第二滤波信号，得到第二误差信号；

所述第二信号、所述延迟信号和所述第二滤波信号强相关，以使所述第二误差信号最小。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一误差信号和所述第二误差信号获取所述中间声道信号包括：

获取所述第一误差信号和所述第二误差信号的误差和信号；

将所述误差和信号乘以第一设定系数，得到所述中间声道信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述左声道立体声信号和所述中间声道信号获取左声道信号包括：

获取所述左声道立体声信号的延迟信号；

利用所述左声道立体声信号的延迟信号减去所述中间声道信号，得到所述左声道信号；以及，

根据所述右声道立体声信号和所述中间声道信号获取左声道信号包括：

获取所述右声道立体声信号的延迟信号；

利用所述右声道立体声信号的延迟信号减去所述中间声道信号，得到所述右声道信号。

8.一种获取立体声声道信号的电路，其特征在于，包括左声道信号模组、右声道信号模组和中间声道信号模组；还包括左声道立体声信号输入端、右声道立体声信号输入端、左声道信号输出端、右声道信号输出端和中间声道信号输出端；其中所述左声道立体声信号输入端接收左声道立体声信号，所述右声道立体声信号输入端接收右声道立体声信号，所述左声道信号输出端输出左声道信号，所述右声道信号输出端输出右声道信号，所述中间声道信号输出端输出中间声道信号；其中，

所述中间声道信号模组分别与所述左声道立体声信号输入端、所述右声道立体声信号输入端和所述中间声道信号输出端连接，用于根据所述左声道立体声信号和所述右声道立体声信号获取中间声道信号；所述中间声道信号中已滤除所述左声道立体声信号中的左声道特征信号、所述右声道立体声信号中的右声道特征信号或者所述左声道信号和所述右声道信号；

所述左声道信号模组分别与所述左声道立体声信号输入端、所述中间声道信号输出端和所述左声道信号输出端连接，用于根据所述左声道立体声信号和所述中间声道信号获取所述左声道信号；

所述右声道信号模组分别与所述右声道立体声信号输入端、所述中间声道信号输出端和所述右声道信号输出端连接，用于根据所述右声道立体声信号和所述中间声道信号获取所述右声道信号。

9.一种立体声音响系统，其特征在于，包括设置在设定位置的扬声器、输入设备、处理器和如权利要求8所述的获取立体声声道信号的电路；所述处理器与所述扬声器、所述输入设备和所述电路连接；

所述输入设备用于接收用户输入的位置数据；

所述电路用于根据左声道立体声信号和右声道立体声信号获取左声道信号、右声道信号和中间声道信号；

所述处理器用于接收来自所述输入设备的位置数据，根据所述位置数据确定用户与左扬声器和右扬声器的位置关系，并根据所述位置关系确定调整来自所述电路的左声道信号、右声道信号和中间声道信号中的至少一个，以及将所述左声道信号、所述右声道信号和所述中间声道信号输出至所述扬声器。

10.根据权利要求9所述的立体声音响系统，其特征在于，若所述扬声器包括左扬声器和右扬声器，则处理器将所述左声道信号和所述中间声道信号输出至所述左路扬声器，以及将所述右声道信号和所述中间声道信号输出至所述右扬声器；

或者，

若所述扬声器包括左扬声器、右扬声器和中间扬声器，则处理器将所述左声道信号输出至所述左扬声器，将所述右声道信号输出至所述右扬声器，将所述中间声道信号输出至所述中间扬声器。

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