[发明专利]一种针对移动终端设备并基于声源内容的全息音频方法和装置

权利要求书

1.针对移动终端设备并基于声源内容的全息音频方法，由以下步骤组成：

a.将输入声源音频信号分割成数据块，并以分割后的数据块为单位进行频谱分析；

b.使用步骤a的频谱分析结果，计算并确定低频扩展频率和高频扩展频率，并确定以低频扩展频率为截止频率的低通滤波器参数、和以高频扩展频率为截止频率的高通滤波器参数；计算并确定低频扩展音频信号的延时时长；综合上述计算结果，输出针对本数据块的音场扩展辅助流；

c.使用步骤b输出的音场扩展辅助流，构建低通滤波器和高通滤波器，并分别对输入音频信号进行低通和高通滤波，生成低频和高频扩展音频信号；由低频扩展音频信号的延时时长确定声源音频信号、低频扩展音频信号、以及高频扩展音频信号的加权权重；低频扩展音频信号经延时后，与高频扩展音频信号和输入音频信号加权累加，输出本数据块的音场扩展音频信号；

d.对步骤c的输出进行频谱分析；

e.依据步骤d的频谱分析结果，确定实现环境再现的处理器模型；根据所选用的环境再现处理器模型，输出环境再现辅助流；

f.使用步骤e输出的环境再现辅助流，依据所选用的环境再现处理器模型构建梳型滤波器、全通滤波器、延时器、和FIR滤波器，确定累加器各输入信号的加权权重，并对输入音频信号进行处理。具体为，1)选用模型1：输入音频信号通过六个并联的延时器后，加权累加，并使用后期散射FIR滤波器对累加后的音频信号进行滤波，输出环境再现的音频信号；2)选用模型2：输入音频信号通过早期反射FIR滤波器，滤波后的音频信号进入六个并联的梳型滤波器，滤波后的音频信号加权累加，累加后的音频信号进入两个串联的全通滤波器，滤波后，输出环境再现的音频信号；3)选用模型3：输入音频信号通过六个并联的延时器后，分别进入六个并联的梳型滤波器，滤波后的音频信号加权累加，累加后的音频信号进入两个串联的全通滤波器，滤波后，输出环境再现的音频信号；

g.对步骤f的输出进行频谱分析；

h.依据步骤g的频谱分析结果，确定各子带的增益，输出频谱补偿辅助流；

i.使用步骤h输出的频谱补偿辅助流，构建各子带滤波器。输入音频信号通过各子带滤波器并获得各子带的能量补偿，输出最终的全息音频信号。

2.如权利要求1所述的方法，其中步骤a还包括依据输入音频信号变化的平缓度和运行终端的处理能力来确定数据块的长度。

3.如权利要求1所述的方法，其中步骤b还包括，确定低频扩展与高频扩展的能量阈值，并依据输入音频信号的频谱分布确定低频扩展频率和高频扩展频率、以及确定低频扩展音频信号的延时时长；存储音场扩展辅助流，在以后该声源音频播放时，不需再重复音场扩展辅助流的生成过程。

4.如权利要求1所述的方法，其中步骤e还包括，综合使用测量与合成技术设计多种环境再现模型，并依据对输入音频信号频谱分析的结果，选择最适合输入音频信号的环境再现模型；存储环境再现辅助流，在以后该声源音频播放时，不需再重复环境再现辅助流的生成过程。

5.如权利要求1所述的方法，其中步骤f还包括，依据所再现环境的特点和运行终端的计算能力，确定所使用延时器和梳型滤波器、全通滤波器的数目，确定梳型滤波器、全通滤波器的设计参数，确定累加器输入信号的加权权重。具体为，1)选用模型1：确定所使用延时器的数目，确定各延时器输出信号的加权权重；2)选用模型2：确定所使用梳型滤波器、全通滤波器的数目，确定梳型滤波器、全通滤波器的设计参数，确定各梳型滤波器输出信号的加权权重；3)选用模型3：确定所使用延时器和梳型滤波器、全通滤波器的数目，确定梳型滤波器、全通滤波器的设计参数，确定各梳型滤波器输出信号的加权权重。

6.如权利要求1所述的方法，其中步骤h还包括，依据输入信号特点和终端计算能力，确定所分割的子带数目；依据声源信号特点确定各子带能量的上下限值，并最终确定各子带能量增益的上下限值；存储频谱补偿辅助流，在以后该声源音频播放时，不需再重复频谱补偿辅助流的生成过程。