CN115278508A - 声场扩展方法、装置、音频设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种声场扩展方法、装置、音频设备及计算机可读存储介质，属于音频处理技术领域。本发明提供的声场扩展方法包括以下步骤：获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数；根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号；通过所述近耳开放式音频设备播放所述输出信号，以使佩戴所述近耳开放式音频设备的用户的双耳接收来自所述拓展目标位置的声音信号。本发明为近耳开放式音频设备提供了一种声场扩展方法，使得用户在佩戴近耳开放式音频设备收听音频时感受到比实际扬声器位置更宽广的效果。

Description

声场扩展方法、装置、音频设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及声场扩展方法、装置、音频设备及计算机可读存储介质。

背景技术

声场扩展指听音时听感声场比实际扬声器所在位置更宽广的声学现象，声场扩展类似于一个虚拟扬声器，可将发声位置扩展到比实际扬声器所在位置更宽的位置，即让声源播放的声音在人耳听起来等效于声音从更宽位置的虚拟扬声器发出声音的效果。

目前，声场扩展技术主要应用于远场音源，如使用音箱的场景，现有技术中对于VR(Virtual Reality，虚拟现实)、AR(Augmented Reality，增强现实)等近耳开放式音频设备的声场扩展功能并没有太多关注。

近年来，随着近耳开放式音频设备的市场出货量越来越多，为近耳开放式音频设备添加声场扩展功能显然能够对近耳开放式音频设备的销售市场和用户群体产生积极影响。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种声场扩展方法、装置、音频设备及计算机可读存储介质，旨在为近耳开放式音频设备添加声场扩展功能。

为实现上述目的，本发明提供一种声场扩展方法，所述声场扩展方法包括以下步骤：

获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数；

根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号；

通过所述近耳开放式音频设备播放所述输出信号，以使佩戴所述近耳开放式音频设备的用户的双耳接收来自所述拓展目标位置的声音信号。

可选地，所述获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数的步骤，包括：

获取人工头传递函数和自由场传递函数；

根据所述人工头传递函数和自由场传递函数确定拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数。

可选地，所述根据所述人工头传递函数和自由场传递函数确定拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数的步骤，包括：

对所述自由场传递函数进行求逆运算，得到自由场逆传递函数；

将所述人工头传递函数与所述自由场逆传递函数相乘，得到拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数。

可选地，所述获取人工头传递函数的步骤，包括：

当近耳开放式音频设备的扬声器被置于拓展目标位置，且所述扬声器输出声音信号时，通过预设人工头耳道中的预设麦克风测得人工头传递函数。

可选地，所述获取自由场传递函数的步骤，包括：

当所述人工头被撤去，且所述扬声器输出声音信号时，通过放置于所述人工头被撤去之前的左右耳位置的预设麦克风测得自由场传递函数。

可选地，所述根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号的步骤，包括：

将所述近耳开放式音频设备接收到的输入信号与所述目标传递函数相乘，得到输出信号。

可选地，所述根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号的步骤，还包括：

对所述目标传递函数进行降阶拟合，得到低阶拟合传递函数；

将所述近耳开放式音频设备接收到的输入信号与所述低阶拟合传递函数相乘，得到输出信号。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种声场扩展装置，所述声场扩展装置包括：

获取模块，所述获取模块用于获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数；

处理模块，所述处理模块用于根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号；

播放模块，所述播放模块用于通过所述近耳开放式音频设备播放所述输出信号，以使佩戴所述近耳开放式音频设备的用户的双耳接收来自所述拓展目标位置的声音信号。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种音频设备，所述音频设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的声场扩展程序，所述声场扩展程序被所述处理器执行时实现如上所述的声场扩展方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有声场扩展程序，所述声场扩展程序被处理器执行时实现如上所述的声场扩展方法的步骤。

本发明提出一种声场扩展方法、装置、音频设备及计算机可读存储介质，解决了现有技术中近耳开放式音频设备不具备声场拓展功能的技术问题。在所述声场扩展方法中，首先获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数；然后根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号；最后通过所述近耳开放式音频设备播放所述输出信号，以使佩戴所述近耳开放式音频设备的用户的双耳接收来自所述拓展目标位置的声音信号。本发明通过声源模拟的方式计算出不同应用场景下的声学传递函数，能够消除近耳开放式音频设备本身对于声音信号的干扰，还能够将实际扬声器模拟成拓展目标位置的扬声器，在近耳开放式音频设备的扬声器与佩戴用户的距离较难调整的情况下，使得近耳开放式音频设备播放的声音传递到用户双耳时的听感变得更为宽广，显著地提升了近耳开放式音频设备的使用群体的使用体验，增强了近耳开放式音频设备的功能。

附图说明

图1为本发明声场扩展方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明声场扩展方法一实施例的应用场景示意图；

图3为本发明声场扩展装置一实施例的功能模块示意图；

图4为本发明实施例方案涉及的音频设备的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是：一种声场扩展方法，所述声场扩展方法包括以下步骤：

获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数；

根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号；

通过所述近耳开放式音频设备播放所述输出信号，以使佩戴所述近耳开放式音频设备的用户的双耳接收来自所述拓展目标位置的声音信号。

由于现有技术中的声场扩展技术主要应用于远场音源，如使用音箱的场景，对于VR(Virtual Reality，虚拟现实)、AR(Augmented Reality，增强现实)等近耳开放式音频设备的声场扩展功能并没有太多关注。近年来，随着近耳开放式音频设备的市场出货量越来越多，为近耳开放式音频设备添加声场扩展功能显然能够对近耳开放式音频设备的销售市场和用户群体产生积极影响。

本发明提供一种声场扩展方法，通过声源模拟的方式计算出不同应用场景下的声学传递函数，能够消除近耳开放式音频设备本身对于声音信号的干扰，还能够将实际扬声器模拟成拓展目标位置的扬声器，在近耳开放式音频设备的扬声器与佩戴用户的距离较难调整的情况下，使得近耳开放式音频设备播放的声音传递到用户双耳时的收听效果变得更为宽广，有效地提升了近耳开放式音频设备的使用群体的听感，增强了近耳开放式音频设备的功能。

本发明实施例提供了一种声场扩展方法，参照图1，图1为本发明一种声场扩展方法一实施例的流程示意图。

本实施例中，所述声场扩展方法包括：

步骤S10，获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数；

本实施例中，执行主体为近耳开放式音频设备，近耳开放式音频设备包括但不限于AR、VR、智能音频眼镜、挂脖式音箱、开放式耳机等产品，近耳开放式音频设备相对于音箱场景而言，其喇叭或扬声器的位置距离人耳较近，且近耳开放式设备一般是一体机，其发声模组与人耳的距离几乎不可调，即一般情况下人耳听到的由近耳开放式音频设备播放的声音都是近场音效。可结合图2进行理解，图2是本实施例提供的一应用场景示意图，假设用户头部的位置与设备喇叭的相对位置如图2所示，则用户在使用近耳开放式音频设备时，即使发声模组的佩戴位置可以微调，也无法给用户带来图中虚线喇叭位置能够产生的听感，用户只能感受到来自实际扬声器的近场听感，当用户想要感受更宽广的音效时，例如用户想要听到来自图2中虚线喇叭位置发出的声音，就可以将该位置设置为拓展目标位置，拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数即表示处于该位置的扬声器发声后声音到人耳的传递函数。

需要说明的是，本实施例中提到的各传递函数均为声学传递函数，声学传递函数是从一个声源到再现区域的传递函数，传递函数指零初始条件下线性系统响应(即输出)量的拉普拉斯变换(或z变换)与激励(即输入)量的拉普拉斯变换之比。本实施例中，近耳开放式音频设备到用户双耳之间的目标传递函数即近耳开放式音频设备的输出音源(即喇叭或扬声器)到用户双耳的传递函数，用于体现近耳开放式音频设备的输出信号传递至用户双耳的过程中输出信号产生的变化。

基于此，在一种可行的实施例中，上述步骤S10，可以包括：

步骤S11，获取人工头传递函数和自由场传递函数；

步骤S12，根据所述人工头传递函数和自由场传递函数确定拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数。

需要说明的是，本实施例中上述目标传递函数可以理解为用户的头部轮廓对声音信号传递结果产生的影响，而该目标传递函数并不能直接得出，而是基于两种不同的声音传递场景得出两个不同的声学传递函数后，再通过计算得出的。其中，人工头传递函数是在近耳开放式音频设备的扬声器被置于拓展目标位置(即图2中虚线喇叭位置)，且扬声器输出声音信号时，通过人工头耳道中的预设麦克风测得的声学传递函数，包含了发声模组以及人工头对声音传递结果的影响；自由场传递函数是在人工头被撤去，且扬声器输出声音信号时，通过放置于人工头被撤去之前的左右耳位置的预设麦克风测得的声学传递函数，包含了发声模组对声音传递结果的影响。

进一步地，在一种可行的实施例中，上述步骤S11中获取人工头传递函数的步骤，可以包括：

步骤S111，当近耳开放式音频设备的扬声器被置于拓展目标位置，且所述扬声器输出声音信号时，通过预设人工头耳道中的预设麦克风测得人工头传递函数。

需要说明的是，本实施例中，预设人工头是模拟用户的头部构建的用于辅助测量声学传递函数的辅助装置，其能够模拟用户接收来自近耳开放式音频设备的扬声器发出的声音信号的场景，预设人工头上设置有左右耳和耳道，耳道中可以预先放置用于接收声音信号的麦克风。

作为一个示例，结合图2所示的应用场景可知，将近耳开放式音频设备放置于虚拟扬声器设定位置，即图2中虚线喇叭所在的位置，利用预设人工头耳道中预设的两个麦克风测出声源(即近耳开放式音频设备的扬声器或喇叭)到预设人工头双耳的声学传递函数，并将该声学传递函数记为H1。

进一步地，在一种可行的实施例中，上述步骤S11中获取自由场传递函数的步骤，可以包括：

步骤S112，当所述人工头被撤去，且所述扬声器输出声音信号时，通过放置于所述人工头被撤去之前的左右耳位置的预设麦克风测得自由场传递函数。

作为一个示例，结合图2所示的应用场景可知，先用两个与上述步骤S111中预设人工头耳道中一致的麦克风摆放在预设人工头左右耳的位置，再撤去预设人工头，近耳开放式音频设备仍放置于虚拟扬声器设定位置，即图2中虚线喇叭所在的位置，利用两个不受人工头影响的麦克风测出声源(即近耳开放式音频设备的扬声器或喇叭)在自由场工作时的声学传递函数，并将该声学传递函数记为H2。

进一步地，在一种可行的实施例中，上述步骤S12，可以包括：

步骤S121，对所述自由场传递函数进行求逆运算，得到自由场逆传递函数；

步骤S122，将所述人工头传递函数与所述自由场逆传递函数相乘，得到拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数。

本实施例中，先对上述步骤S112中获取到的包含了发声模组对声音传递结果的影响的自由场传递函数H2进行求逆运算，得到自由场逆传递函数，记为H2’，然后将上述步骤S111中获取到的包含了发声模组以及人工头对声音传递结果的影响的人工头传递函数H1与H2’相乘，即可得到目标传递函数H。需要说明的是，求逆运算之后得到的H2’能够消除发声模组对声音传递结果的影响，将其与H1相乘后即可消除H1中发声模组对声音传递结果的影响的部分，保留人工头对声音传递结果的影响作为目标传递函数H。

步骤S20，根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号；

可以理解的是，由于近耳开放式音频设备的扬声器或喇叭并不是理想音源，因此在声音传递过程中发声模组本身的传递函数会对声音传递的结果产生影响，在输出信号生成之前先对输入信号进行声场扩展处理，即抵消输出信号在播放后的传递过程中发声模组本身的传递函数对声音信号的干扰，即输出信号是输入信号经过声场扩展处理后得到的，其能够抵消声音传递过程中发声模组本身的传递函数对声音信号的影响，并保留人工头对声音传递结果的影响，当输出信号进入用户双耳时，能够使用户觉得声音信号的来源是位于远端的拓展目标位置的扬声器。

进一步地，在一种可行的实施例中，上述步骤S20，可以包括：

步骤S21，将所述近耳开放式音频设备接收到的输入信号与所述目标传递函数相乘，得到输出信号。

由上述步骤可知，目标传递函数H表示的是人工头对声音传递结果的影响，而输入信号是基于实际扬声器进行的设置，若不对其进行处理直接输出，则无法改变用户的听感，用户感受到的仍会是近场音效，但是若将H作用于输入信号后再进行输出，就可以使得输出信号近似于由拓展目标位置的扬声器输出的声音信号，当用户双耳接收到此信号时，感受到的就不再是实际扬声器与用户双耳距离体现的近场音效，而是来自于虚拟扬声器的更宽广的远场音效，本实施例合理地利用了人工头对声音传递结果的影响。

作为一个示例，结合图2所示的应用场景可知，当给定近耳开放式音频设备的输入信号X后，输入信号X经声场扩展算法模块处理后再经SPK(speaker，扬声器、喇叭)输出，输出的信号经人头模型传输到人耳，其中，声场扩展算法模块实现的基本思路是首先获得SPK发声后声音到人耳的传递函数H，再经声场扩展算法模块将此传递函数H作用于输入信号X，两者共同作用后即可达到声场扩展的效果，即输出信号Y＝XH即为声场扩展后的信号。

进一步地，在另一种可行的实施例中，上述步骤S20，还可以包括：

步骤S22，对所述目标传递函数进行降阶拟合，得到低阶拟合传递函数；

步骤S23，将所述近耳开放式音频设备接收到的输入信号与所述低阶拟合传递函数相乘，得到输出信号。

需要说明的是，本实施例中的目标传递函数H可以视为与滤波器的作用类似，当其阶数过高时，可对其进行降阶拟合得到低阶拟合传递函数B，将B作用于输入信号后再进行输出，就可以使得输出信号近似于由拓展目标位置的扬声器输出的声音信号，当用户双耳接收到此信号时，感受到的就不再是实际扬声器与用户双耳距离体现的近场音效，而是来自于虚拟扬声器的更宽广的远场音效，本实施例合理地利用了人工头对声音传递结果的影响。

作为一个示例，结合图2所示的应用场景可知，当给定近耳开放式音频设备的输入信号X后，输入信号X经声场扩展算法模块处理后再经SPK(speaker，扬声器、喇叭)输出，输出的信号经人头模型传输到人耳，其中，声场扩展算法模块实现的基本思路是首先获得SPK发声后声音到人耳的传递函数H，若传递函数H的阶数过高，则对其进行降阶拟合处理后得到低阶拟合传递函数B，再经声场扩展算法模块将此低阶拟合传递函数B作用于输入信号X，两者共同作用后即可达到声场扩展的效果，即输出信号Y＝XB即为声场扩展后的信号。

步骤S30，通过所述近耳开放式音频设备播放所述输出信号，以使佩戴所述近耳开放式音频设备的用户的双耳接收来自所述拓展目标位置的声音信号。

需要说明的是，本实施例中，佩戴近耳开放式音频设备的用户的双耳接收到的声音信号仍是来自于近耳开放式音频设备上的实际扬声器或喇叭，此处仅为体现用户的听感，实际上拓展目标位置上并没有扬声器，只是本实施例能够使得用户感觉其双耳接收到的声音信号来自位于该拓展目标位置上的扬声器。

可以理解的是，由于输出信号在经由扬声器输出之前已经基于本实施例提供的声场扩展算法进行了声场扩展处理，消除了近耳开放式音频设备本身对于声音传递结果的影响，故而使得输出信号进入用户的双耳时，能够使得用户认为声音信号来自于远端，是由位于拓展目标位置的虚拟扬声器发出的，实际上声音信号仍是由与用户距离很近的近耳开放式音频设备上的实际扬声器发出，但是却能够给用户带来更宽广的听感体验。

本实施例提出了一种声场扩展方法，解决了现有技术中近耳开放式音频设备不具备声场拓展功能的技术问题。在所述声场扩展方法中，首先获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数；然后根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号；最后通过所述近耳开放式音频设备播放所述输出信号，以使佩戴所述近耳开放式音频设备的用户的双耳接收来自所述拓展目标位置的声音信号。本实施例通过声源模拟的方式计算出不同应用场景下的传递函数，能够消除近耳开放式音频设备本身对于声音信号的干扰，还能够将实际扬声器模拟成拓展目标位置的扬声器，在近耳开放式音频设备的扬声器与佩戴用户的距离较难调整的情况下，使得近耳开放式音频设备播放的声音传递到用户双耳时的听感变得更为宽广，显著地提升了近耳开放式音频设备的使用群体的使用体验，增强了近耳开放式音频设备的功能。

此外，本发明实施例还提出一种声场扩展装置，参照图3，图3为本发明一种声场扩展装置一实施例的功能模块示意图。

本实施例中，所述声场扩展装置包括：

获取模块10，所述获取模块10用于获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数；

处理模块20，所述处理模块20用于根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号；

播放模块30，所述播放模块30用于通过所述近耳开放式音频设备播放所述输出信号，以使佩戴所述近耳开放式音频设备的用户的双耳接收来自所述拓展目标位置的声音信号。

可选地，所述获取模块10还用于获取近耳开放式音频设备到用户双耳之间的目标传递函数。

可选地，所述获取模块10包括：

采集单元，所述采集单元用于获取人工头传递函数和自由场传递函数；

第一计算单元，所述第一计算单元用于根据所述人工头传递函数和自由场传递函数确定拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数。

可选地，所述第一计算单元还用于对所述自由场传递函数进行求逆运算，得到自由场逆传递函数；

所述第一计算单元还用于将所述人工头传递函数与所述自由场逆传递函数相乘，得到拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数。

可选地，所述采集单元还用于当近耳开放式音频设备的扬声器被置于拓展目标位置，且所述扬声器输出声音信号时，通过预设人工头耳道中的预设麦克风测得人工头传递函数。

可选地，所述采集单元还用于当所述人工头被撤去，且所述扬声器输出声音信号时，通过放置于所述人工头被撤去之前的左右耳位置的预设麦克风测得自由场传递函数。

可选地，所述处理模块20包括：

第二计算单元，所述第二计算单元用于将所述近耳开放式音频设备接收到的输入信号与所述目标传递函数相乘，得到输出信号。

可选地，所述第二计算单元还用于对所述目标传递函数进行降阶拟合，得到低阶拟合传递函数；

所述第二计算单元还用于将所述近耳开放式音频设备接收到的输入信号与所述低阶拟合传递函数相乘，得到输出信号。

所述声场扩展装置的具体实施方式的拓展内容与上述声场扩展方法各实施例基本相同，所述声场扩展装置能够实现与上述声场扩展方法各实施例相同的技术效果，此处不再赘述。

此外，本发明实施例还提出一种音频设备，参照图4，图4为本发明实施例方案涉及的音频设备的结构示意图。

如图4所示，所述音频设备可以包括：处理器1001、通信总线1002、用户接口1003、网络接口1004和存储器1005。其中，处理器1001可以是中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)。通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储设备。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构并不构成对音频设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图4所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及声场扩展程序。

在图4所示的音频设备中，网络接口1004主要用于与其他设备进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本实施例中的处理器1001、存储器1005可以设置在音频设备中，所述音频设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的声场扩展程序，并执行以下操作：

获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数；

根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号；

通过所述近耳开放式音频设备播放所述输出信号，以使佩戴所述近耳开放式音频设备的用户的双耳接收来自所述拓展目标位置的声音信号。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的声场扩展程序，还执行以下操作：

获取人工头传递函数和自由场传递函数；

根据所述人工头传递函数和自由场传递函数确定拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的声场扩展程序，还执行以下操作：

对所述自由场传递函数进行求逆运算，得到自由场逆传递函数；

将所述人工头传递函数与所述自由场逆传递函数相乘，得到拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的声场扩展程序，还执行以下操作：

当近耳开放式音频设备的扬声器被置于拓展目标位置，且所述扬声器输出声音信号时，通过预设人工头耳道中的预设麦克风测得人工头传递函数。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的声场扩展程序，还执行以下操作：

当所述人工头被撤去，且所述扬声器输出声音信号时，通过放置于所述人工头被撤去之前的左右耳位置的预设麦克风测得自由场传递函数。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的声场扩展程序，还执行以下操作：

将所述近耳开放式音频设备接收到的输入信号与所述目标传递函数相乘，得到输出信号。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的声场扩展程序，还执行以下操作：

对所述目标传递函数进行降阶拟合，得到低阶拟合传递函数；

将所述近耳开放式音频设备接收到的输入信号与所述低阶拟合传递函数相乘，得到输出信号。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，应用于计算机，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有声场扩展程序，该声场扩展程序被处理器执行时实现如上所述的本发明声场扩展方法的步骤。

本发明音频设备和计算机可读存储介质的各实施例，均可参照本发明声场扩展方法各个实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种声场扩展方法，其特征在于，所述声场扩展方法包括以下步骤：

获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数；

根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号；

通过所述近耳开放式音频设备播放所述输出信号，以使佩戴所述近耳开放式音频设备的用户的双耳接收来自所述拓展目标位置的声音信号。

2.如权利要求1所述的声场扩展方法，其特征在于，所述获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数的步骤，包括：

获取人工头传递函数和自由场传递函数；

根据所述人工头传递函数和自由场传递函数确定拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数。

3.如权利要求2所述的声场扩展方法，其特征在于，所述根据所述人工头传递函数和自由场传递函数确定拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数的步骤，包括：

对所述自由场传递函数进行求逆运算，得到自由场逆传递函数；

将所述人工头传递函数与所述自由场逆传递函数相乘，得到拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数。

4.如权利要求2所述的声场扩展方法，其特征在于，所述获取人工头传递函数的步骤，包括：

当近耳开放式音频设备的扬声器被置于拓展目标位置，且所述扬声器输出声音信号时，通过预设人工头耳道中的预设麦克风测得人工头传递函数。

5.如权利要求4所述的声场扩展方法，其特征在于，所述获取自由场传递函数的步骤，包括：

当所述人工头被撤去，且所述扬声器输出声音信号时，通过放置于所述人工头被撤去之前的左右耳位置的预设麦克风测得自由场传递函数。

6.如权利要求1-5中任一项所述的声场扩展方法，其特征在于，所述根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号的步骤，包括：

将所述近耳开放式音频设备接收到的输入信号与所述目标传递函数相乘，得到输出信号。

7.如权利要求1-5中任一项所述的声场扩展方法，其特征在于，所述根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号的步骤，还包括：

对所述目标传递函数进行降阶拟合，得到低阶拟合传递函数；

将所述近耳开放式音频设备接收到的输入信号与所述低阶拟合传递函数相乘，得到输出信号。

8.一种声场扩展装置，其特征在于，所述声场扩展装置包括：

获取模块，所述获取模块用于获取拓展目标位置的扬声器和用户双耳之间的目标传递函数；

处理模块，所述处理模块用于根据所述目标传递函数对近耳开放式音频设备接收到的输入信号进行声场扩展处理，得到输出信号；

播放模块，所述播放模块用于通过所述近耳开放式音频设备播放所述输出信号，以使佩戴所述近耳开放式音频设备的用户的双耳接收来自所述拓展目标位置的声音信号。

9.一种音频设备，其特征在于，所述音频设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的声场扩展程序，所述声场扩展程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的声场扩展方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有声场扩展程序，所述声场扩展程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的声场扩展方法的步骤。

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