[发明专利]双声道3D音频生成装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D音视频技术领域，尤其涉及双声道3D音频生成装置及方法。

背景技术

随着3D音视频的快速发展，传统的立体声及环绕声技术已经满足不了人们对于更好视听体验的需求。声学研究表明，头相关传递函数中包含的双耳间级差、双耳间时差以及频谱信息可以用来合成含有声源位置信息的音频信号。而且头相关传递术适用于耳机环境下的特点，使得该技术适合在移动设备上使用，具有广阔的市场前景。但头相关传递函数与听音者的人体参数相关，为了得到更好的效果，需要对大量测试者进行测量，然而近场的头相关传递函数在测量时存在着多种缺陷：1、没有合适的扬声器满足测量头相关传递函数时实验对于对声源的要求；2、测试者的头部需要保持严格静止；3、大量位置点的头相关传递函数测量会造成测试者的疲劳等问题，从而很难得到能使得合成的音频信号的感知距离和方位感较好的近场头相关传递函数。因此，也无法得到理想的双声道3D音频。

发明内容

本发明的目的是提供新的双声道3D音频生成方法及装置，通过避免获取真人近场头相关传递函数时的不便，达到改善近距离的声源感知准确性的目的，从而完成在双声道系统中3D音频的更好合成。

为到达上述目的，本发明技术方案提供一种双声道3D音频生成装置，包括以下模块：

左右耳声压模拟模块，用于设待合成的近场头相关传递函数的适用距离为近场声源距离r，设已有的远场头相关传递函数库相应测量时声源与测试者的距离记为远场声源距离R，利用硬质球体模拟人头，并将左耳和右耳模拟为硬质球体上的两点，计算近场声源距离r下声源到硬质球体上左耳相应点的声压p₁^r和右耳相应点的声压p₂^r，计算远场声源距离R下声源到硬质球体上左耳相应点的声压p₁^R和右耳相应点的声压p₂^R；

距离变量函数确定模块，用于计算左耳对应的距离变量函数值DVF₁和右耳对应的距离变量函数值DVF₂如下，

DVF1=p1rp1R]]>

DVF2=p2rp2R]]>

远场头相关传递函数提取模块，用于在远场头相关传递函数库中任意挑选一个远场头相关传递函数，设左耳对应的远场头相关传递函数记为HRTF_R¹，右耳对应的远场头相关传递函数记为HRTF_R²；

左右耳近场头相关传递函数生成模块，用于基于左右耳分别对应的远场头相关传递函数与对应距离变量函数值，得到对应的近场头相关传递函数，

HRTF_r¹＝DVF₁×HRTF_R¹

HRTF_r²＝DVF₂×HRTF_R²

其中，HRTF_r¹为左耳相应的近场头相关传递函数，HRTF_r²为右耳相应的近场头相关传递函数；