聲像方位感處理方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種聲像方位感處理方法和裝置，通過獲取聲源的左耳通道信號、右耳通道信號和中置通道信號，所述中置通道位于所述左耳通道與所述右耳通道之間的中垂面上；根據(jù)所述左耳通道信號、所述右耳通道信息和所述中置通道信號，確定所述聲源的方位是否為前方方位，所述前方方位為所述中置通道所面向的方位；當所述聲源的方位為前方方位時，分別對所述左耳通道信號和右耳通道信號進行以下至少一種處理：前方方位增強處理、后方方位減弱處理。從而可以增大聲像的前方方位感與后方方位感的差距，進而可以提高聲源方位的判斷準確率。
【專利說明】聲像方位感處理方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實施例涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種聲像方位感處理方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著音視頻技術(shù)的蓬勃發(fā)展，人們在追求3D視覺體驗的同時也對聲音的空間屬 性有越來越高的要求。在可穿戴設備中將視頻與音頻結(jié)合，可以產(chǎn)生更加真實的浸入式體 驗效果。由于重放設備僅限于耳機，因此最合適的方法是采用雙耳錄音重放技術(shù)。由于雙 耳聲壓包含了聲音的主要空間信息，因而可采用放置在人工頭模（或真人受試者）雙耳處 的一對微縮傳聲器進行撿拾。所得的雙耳聲信號經(jīng)放大、傳輸、記錄等過程后，再用一對耳 機進行重放，從而在傾聽者雙耳處產(chǎn)生和原聲場一致的主要空間信息，實現(xiàn)聲音空間信息 的重放。這是雙耳錄音和重放系統(tǒng)的工作原理。采用基于雙耳信號的虛擬聽覺重放系統(tǒng)產(chǎn) 生的空間聽覺效果更為真實、自然。
[0003] 然而，在米用耳機重放雙耳信號的時候，由于耳機放音方式與原始聲場的不同，會 丟失了用于判斷前后方位的認知信息，出現(xiàn)一定的前后聲像混淆問題，可能使得聽者將來 自前方方位的聲像誤判成來至后方方位。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明實施例提供一種聲像方位感處理方法和裝置，用于提高聲源方位的判斷準 確率。
[0005] 第一方面，本發(fā)明實施例提供一種聲像方位感處理方法，包括：獲取左耳通道信 號、右耳通道信號和中置通道信號，所述左耳通道信號為聲源信號傳輸至左耳通道中的信 號，右耳通道信號為所述聲源信號傳輸至右耳通道中的信號，所述中置通道信號為所述聲 源信號傳輸至中置通道中的信號，所述中置通道位于所述左耳通道與所述右耳通道之間的 中垂面上；根據(jù)所述左耳通道信號、所述右耳通道信息和所述中置通道信號，確定聲源的方 位是否為前方方位，所述前方方位為所述中置通道所面向的方位；當所述聲源的方位為前 方方位時，分別對所述左耳通道信號和右耳通道信號進行以下至少一種處理：前方方位增 強處理、后方方位減弱處理。
[0006] 在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述左耳通道信號、所述右耳 通道信號和所述中置通道信號，確定所述聲源的方位是否為前方方位，包括：根據(jù)所述左耳 通道信號、所述右耳通道信號和所述中置通道信號，獲得所述左耳通道信號與所述右耳通 道信號之間的時延差、所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差以及所述右耳 通道信號與所述中置通道信號之間的時延差；根據(jù)所述左耳通道信號與所述右耳通道信號 之間的時延差、所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差以及所述右耳通道信 號與所述中置通道信號之間的時延差，確定所述聲源的方位是否為前方方位。
[0007] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式 中，所述根據(jù)所述左耳通道信號、所述右耳通道信號和和所述中置通道信號，獲得所述左耳 通道信號與所述右耳通道信號之間的時延差、所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間 的時延差以及所述右耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差，包括：根據(jù)所述左耳 通道信號，獲得所述左耳通道信號的傅里葉系數(shù)HJf);根據(jù)所述左耳通道信號，獲得所述 右耳通道信號的傅里葉系數(shù)H k(f);根據(jù)所述左耳通道信號，獲得所述中置通道信號的傅里 葉系數(shù)Hc(f);
[0008] 根據(jù)
【權(quán)利要求】
1. 一種聲像方位感處理方法，其特征在于，包括： 獲取左耳通道信號、右耳通道信號和中置通道信號，所述左耳通道信號為聲源信號傳 輸至左耳通道中的信號，右耳通道信號為所述聲源信號傳輸至右耳通道中的信號，所述中 置通道信號為所述聲源信號傳輸至中置通道中的信號，所述中置通道位于所述左耳通道與 所述右耳通道之間的中垂面上； 根據(jù)所述左耳通道信號、所述右耳通道信息和所述中置通道信號，確定聲源的方位是 否為前方方位，所述前方方位為所述中置通道所面向的方位； 當所述聲源的方位為前方方位時，分別對所述左耳通道信號和所述右耳通道信號進行 以下至少一種處理：前方方位增強處理、后方方位減弱處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述左耳通道信號、所述右耳通 道信號和所述中置通道信號，確定所述聲源的方位是否為前方方位，包括： 根據(jù)所述左耳通道信號、所述右耳通道信號和所述中置通道信號，獲得所述左耳通道 信號與所述右耳通道信號之間的時延差、所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間的時 延差以及所述右耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差； 根據(jù)所述左耳通道信號與所述右耳通道信號之間的時延差、所述左耳通道信號與所述 中置通道信號之間的時延差以及所述右耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差，確 定所述聲源的方位是否為前方方位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述左耳通道信號、所述右耳 通道信號和和所述中置通道信號，獲得所述左耳通道信號與所述右耳通道信號之間的時延 差、所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差以及所述右耳通道信號與所述中 置通道信號之間的時延差，包括： 根據(jù)所述左耳通道信號，獲得所述左耳通道信號的傅里葉系數(shù)迅(f); 根據(jù)所述左耳通道信號，獲得所述右耳通道信號的傅里葉系數(shù)HK (f); 根據(jù)所述左耳通道信號，獲得所述中置通道信號的傅里葉系數(shù)Hc(f); 根據(jù)
，獲得tK(T)的最大值，并將 cKk(t)的最大值所對應的t的取值作為所述左耳通道信號與所述右耳通道信號之間的 時延差； 根據(jù)
_ '獲得的最大值，并將 CKC(T)的最大值所對應的T的取值作為所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間的 時延差； 根據(jù)
'獲得的最大值，并將 的最大值所對應的T的取值作為所述右耳通道信號與所述中置通道信號之間的 時延差； 其中，所述H】(/)與所述HK(f)共軛，所述//〗(/)與所述Hc(f)共軛，所述j表示復數(shù)， [〇,x]表示頻率范圍，-lms<t<lms。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述左耳通道信號與所述右 耳通道信號之間的時延差、所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差以及所述 右耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差，確定所述聲源的方位是否為前方方位， 包括： 當
時，確定所述聲源信號的入射角為
；其中，若 ITDj>|lTDKe|，則確定所述聲源信號的入射角大于或等于0°并且小于或等于45° ;若 1丁隊。|〈|幾01；。|，則確定所述聲源信號的入射角大于或等于135°并且小于或等于180° ; 當
時，確定所述聲源信號的入射角為
，若 1丁隊。|>|幾01；。|，則確定所述聲源信號的入射角大于或等于315°并且小于或等于360° ; 若|ITDaI〈IITDKI，則確定所述聲源信號的入射角大于或等于180 °并且小于或等于 225。； 當
時，確定所述聲源信號的入射角為
當.
時，確定所述聲源信號的入射角為
其中，所述ITDu為所述左耳通道信號與所述右耳通道信號之間的時延差，所述ITDKCS所述右耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差，所述ITDm為所述左耳通道信號與 所述中置通道信號之間的時延差，所述C表示聲速，所述a表示所述左耳通道與所述右耳通 道之間距離的一半； 根據(jù)所述聲源信號的入射角大于或等于0°并且小于或等于90°，或者，大于或等于 270°并且小于或等于360°，確定所述聲源的方位為前方方位； 根據(jù)所述聲源信號的入射角大于90°并且小于270°，確定所述聲源的方位為后方方 位，所述后方方位為所述中置通道所背向的方位。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述分別對所述左耳通道信號和所述右 耳通道信號進行以下至少一種處理：前方方位增強處理、后方方位減弱處理，包括： 當所述聲源信號的入射角大于或等于0°并且小于或等于第一預設角度，或者，所述聲 源信號的入射角大于或等于第二預設角度并且小于或等于360°時，分別對所述左耳通道 信號和所述右耳通道信號進行以下至少一種處理：前方方位增強處理、后方方位減弱處理； 其中，所述第一預設角度小于90°，所述第二預設角度大于270°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的方法，其特征在于，所述分別對所述左耳通道信 號和所述右耳通道信號進行前方方位增強處理，包括： 分別將所述左耳通道信號和所述右耳通道信號中頻率屬于第一預設頻帶的信號與第 一增益系數(shù)做乘積，獲得前方方位增強處理的左耳通道信號和右耳通道信號；所述第一增 益系數(shù)為大于1的數(shù)值，其中，所述第一預設頻帶所對應的前方與頭相關(guān)傳遞函數(shù)HRTF的 幅度譜大于所述第一預設頻帶所對應的后方HRTF的幅度譜； 所述分別對所述左耳通道信號和所述右耳通道信號進行后方方位減弱處理，包括： 分別將所述左耳通道信號和所述右耳通道信號中的頻率屬于第二預設頻帶的信號與 第二增益系數(shù)做乘積，獲得后方方位減弱處理的左耳通道信號和右耳通道信號；所述第二 增益系數(shù)為小于或等于1的正數(shù)值，所述第二預設頻帶為除所述第一預設頻帶之外的頻 帶。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述分別對所述左耳通道信號和所述右 耳通道信號進行以下至少一種處理：前方方位增強處理、后方方位減弱處理之前，還包括： 獲取頭模的前方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值，以及所述頭模的后方水平面內(nèi)HRTF的 幅度譜均值，其中，所述頭模為應用所述方法的頭模； 將所述前方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值相 減，獲取所述前方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值之 差； 根據(jù)所述前方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值之 差，獲取所述前方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值之 差在頻率范圍內(nèi)的均值； 將所述前方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值之差 大于所述前方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值之差在 頻率范圍內(nèi)的均值所對應的頻帶作為所述第一預設頻帶。
8. -種聲像方位感處理裝置，其特征在于，包括： 獲取單元，用于獲取左耳通道信號、右耳通道信號和中置通道信號，所述左耳通道信號 為聲源信號傳輸至左耳通道中的信號，右耳通道信號為所述聲源信號傳輸至右耳通道中的 信號，所述中置通道信號為所述聲源信號傳輸至中置通道中的信號，所述中置通道位于所 述左耳通道與所述右耳通道之間的中垂面上； 確定單元，用于根據(jù)所述獲取單元獲取的所述左耳通道信號、所述右耳通道信息和所 述中置通道信號，確定所述聲源的方位是否為前方方位，所述前方方位為所述中置通道所 面向的方位； 處理單元，用于當所述確定單元確定所述聲源的方位為前方方位時，分別對所述左耳 通道信號和所述右耳通道信號進行以下至少一種處理：前方方位增強處理、后方方位減弱 處理。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述確定單元具體用于，根據(jù)所述左耳通 道信號、所述右耳通道信號和所述中置通道信號，獲得所述左耳通道信號與所述右耳通道 信號之間的時延差、所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差以及所述右耳通 道信號與所述中置通道信號之間的時延差；以及根據(jù)所述左耳通道信號與所述右耳通道信 號之間的時延差、所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差以及所述右耳通道 信號與所述中置通道信號之間的時延差，確定所述聲源的方位是否為前方方位。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述確定單元，用于根據(jù)所述左耳通道 信號、所述右耳通道信號和和所述中置通道信號，獲得所述左耳通道信號與所述右耳通道 信號之間的時延差、所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差以及所述右耳通 道信號與所述中置通道信號之間的時延差，包括：所述確定單元用于根據(jù)所述左耳通道信 號，獲得所述左耳通道信號的傅里葉系數(shù)扎(f);根據(jù)所述左耳通道信號，獲得所述右耳通 道信號的傅里葉系數(shù)HK (f);根據(jù)所述左耳通道信號，獲得所述中置通道信號的傅里葉系數(shù) Hc(f);以及 根據(jù)
，獲得~(t)的最大值，并將 cKk(T)的最大值所對應的T的取值作為所述左耳通道信號與所述右耳通道信號之間的 時延差； 根據(jù)
'獲得的最大值，并將 CKC(T)的最大值所對應的T的取值作為所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間的 時延差； 根據(jù)
'獲得的最大值，并將 的最大值所對應的T的取值作為所述右耳通道信號與所述中置通道信號之間的 時延差； 其中，所述與所述HK(f)共軛，所述//〗(/)與所述He(f)共軛，所述j表示復數(shù)， [〇,x]表示頻率范圍，-lms<t<lms。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，所述確定單元用于根據(jù)所述左耳通 道信號與所述右耳通道信號之間的時延差、所述左耳通道信號與所述中置通道信號之間的 時延差以及所述右耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差，確定所述聲源的方位是 否為前方方位，包括：所述確定單元用于： 當確定
時，確定所述聲源信號的入射角為
；其中， 若llTDabllTDil，則確定所述聲源信號的入射角大于或等于0°并且小于或等于45° ;若 1丁隊。|〈|幾01；。|，則確定所述聲源信號的入射角大于或等于135°并且小于或等于180°; 當確定
時，確定所述聲源信號的入射角為
，若 1丁隊。|>|幾01；。|，則確定所述聲源信號的入射角大于或等于315°并且小于或等于360° ; 若|ITDaI〈IITDKI，則確定所述聲源信號的入射角大于或等于180 °并且小于或等于 225。； 當確定
時，確定所述聲源信號的入射角為
當確定
_時，確定所述聲源信號的入射角為
其中，所述ITDu為所述左耳通道信號與所述右耳通道信號之間的時延差，所述ITDKCS所述右耳通道信號與所述中置通道信號之間的時延差，所述ITDm為所述左耳通道信號與 所述中置通道信號之間的時延差，所述C表示聲速，所述a表示所述左耳通道與所述右耳通 道之間距離的一半； 以及根據(jù)所述聲源信號的入射角大于或等于〇°并且小于或等于90°，或者，大于或 等于270°并且小于或等于360°，確定所述聲源的方位為前方方位；根據(jù)所述聲源信號的 入射角大于90°并且小于270°，確定所述聲源的方位為后方方位，所述后方方位為所述 中置通道所背向的方位。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述處理單元具體用于，當所述確定單 元確定所述聲源信號的入射角大于或等于0°并且小于或等于第一預設角度，或者，所述聲 源信號的入射角大于或等于第二預設角度并且小于或等于360°時，分別對所述左耳通道 信號和右耳通道信號進行以下至少一種處理：前方方位增強處理、后方方位減弱處理；其 中，所述第一預設角度小于90°，所述第二預設角度大于270°。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8-12任意一項所述的裝置，其特征在于，所述處理單元用于分別對 所述左耳通道信號和所述右耳通道信號進行前方方位增強處理，包括：所述處理單元用于， 分別將所述左耳通道信號和所述右耳通道信號中頻率屬于第一預設頻帶的信號與第一增 益系數(shù)做乘積，獲得前方方位增強處理的左耳通道信號和右耳通道信號；所述第一增益系 數(shù)為大于1的數(shù)值，其中，所述第一預設頻帶所對應的前方與頭相關(guān)傳遞函數(shù)HRTF的幅度 譜大于所述第一預設頻帶所對應的后方HRTF的幅度譜； 所述處理單元用于分別對所述左耳通道信號和所述右耳通道信號進行后方方位減弱 處理，包括：所述處理單元用于，分別將所述左耳通道信號和所述右耳通道信號中的頻率屬 于第二預設頻帶的信號與第二增益系數(shù)做乘積，獲得后方方位減弱處理的左耳通道信號和 右耳通道信號；所述第二增益系數(shù)為小于或等于1的正數(shù)值，所述第二預設頻帶為除所述 第一預設頻帶之外的頻帶。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元還用于在所述處理單元 分別對所述左耳通道信號和所述右耳通道信號進行以下至少一種處理：前方方位增強處 理、后方方位減弱處理之前，獲取頭模的前方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值，以及所述頭模 的后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值，其中，所述頭模為應用所述裝置的頭模；將所述前方 水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值相減，獲取所述前方 水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值之差；根據(jù)所述前方 水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值之差，獲取所述前方 水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值之差在頻率范圍內(nèi)的 均值；將所述前方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值之 差大于所述前方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值與所述后方水平面內(nèi)HRTF的幅度譜均值之差 在頻率范圍內(nèi)的均值所對應的頻帶作為所述第一預設頻帶。
【文檔編號】H04R1/40GK104410939SQ201410549266
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】齊娜, 仝欣, 范書成, 張琦 申請人:華為技術(shù)有限公司