[发明专利]基于听者位置跟踪的实时声场重建系统和方法

权利要求书

1.一种基于听者位置跟踪的实时声场重建方法，包括听音室控制系统和扬声器阵列，所述扬声器阵列包括N个扬声器和N个音频滤波器，所述N为大于1的整数；其特征在于，包括以下步骤：

获取听者位置；

先根据听者位置处理得到听者的位置坐标；然后

根据听者的位置坐标以及扬声器的位置信息计算得到其中M个扬声器的驱动信号；所述M为大于或等于1且小于或等于N的自然数；再

根据听者的位置、扬声器的位置信息以及音频信号的采样频率，得到M个音频滤波器的滤波系数；之后

将原始音频信号经过各个通道的音频滤波器滤波，得到处理后的音频信号；最后

将处理得到的音频信号输出到对应通道的扬声器播放，叠加每个扬声器的声场，得到总声场；

检测到听者移动时，重复上述步骤，得到新的总声场。

2.根据权利要求1所述的基于听者位置跟踪的实时声场重建方法，其特征在于，所述控制系统采用时间反演法计算得到对应通道的音频滤波器的驱动信号。

3.根据权利要求1所述的基于听者位置跟踪的实时声场重建方法，其特征在于，单个扬声器产生的声场表示为

P_i(x，ω)＝D(x_i，ω)G(x-x_i，ω)。

4.根据权利要求1所述的基于听者位置跟踪的实时声场重建方法，其特征在于，所述声场表示为

P(x,ω)=Σi=1KPi(x,ω).]]>

5.根据权利要求1所述的基于听者位置跟踪的实时声场重建方法，其特征在于，所述原始音频信号为听音室外的音源；

外部音频采集系统录音采集听音室外的初始声源，输入到外部上位机或输入到各个通道的音频滤波器。

6.一种基于听者位置跟踪的实时声场重建系统，其特征在于，包括听音室、控制系统以及设于所述听音室内的图像采集组件和扬声器阵列，所述扬声器阵列包括N个扬声器和N个音频滤波器，所述N为大于1的整数；

所述控制系统分别与N个所述音频滤波器相连接，每个所述音频滤波器与一个扬声器相连接；所述图像采集组件与所述控制系统相连接；

所述控制系统用于：

根据所述图像采集组件采集到的听者位置处理得到听者的位置坐标；

根据听者的位置坐标以及扬声器的位置信息计算得到其中M个扬声器的驱动信号；所述M为大于或等于1且小于或等于N的自然数；

根据听者的位置、扬声器的位置信息以及音频信号的采样频率，得到M个音频滤波器的滤波系数；

控制原始音频信号输入N个所述音频滤波器。

7.根据权利要求6所述的基于听者位置跟踪的实时声场重建系统，其特征在于，所述图像采集组件的可视范围覆盖整个听音室。

8.根据权利要求6所述的基于听者位置跟踪的实时声场重建系统，其特征在于，所述扬声器均匀地分布在所述听音室的四周。

9.根据权利要求6所述的基于听者位置跟踪的实时声场重建系统，其特征在于，还包括音源采集组件；所述音源采集组件与所述控制系统相连接；

所述音源采集组件用于采集听音室外的音源。

10.根据权利要求9所述的基于听者位置跟踪的实时声场重建系统，其特征在于，所述音源采集组件还与外部上位机相连接；

所述外部上位机用于记录所述音源采集组件采集到的音源。