[发明专利]音频信号处理装置和音频信号滤波方法

权利要求书

1.一种音频信号处理装置(100)，用于对左声道输入音频信号(L)进行滤波以获取左声道输出音频信号(X₁)，以及用于对右声道输入音频信号(R)进行滤波以获取右声道输出音频信号(X₂)，所述左声道输出音频信号(X₁)和所述右声道输出音频信号(X₂)通过声学传播路径传输给收听者，其中，所述声学传播路径的传递函数由声学传递函数矩阵(H)定义，其特征在于，所述音频信号处理装置包括：

确定器(101)，用于基于所述声学传递函数矩阵(H)和目标声学传递函数矩阵(VH)确定滤波矩阵(C)，其中，所述目标声学传递函数矩阵(VH)包括目标声学传播路径的目标传递函数，所述目标声学传播路径由虚拟扬声器位置相对于所述收听者的目标布置来定义，所述声学传递函数矩阵H和所述滤波矩阵C的乘积等于由所述虚拟扬声器位置相对于所述收听者的目标布置定义的所述目标声学传递函数矩阵VH；

滤波器(103)，用于：基于所述滤波矩阵(C)对所述左声道输入音频信号(L)进行滤波，以获取第一滤波左声道输入音频信号(107)和第二滤波左声道输入音频信号(109)，以及基于所述滤波矩阵(C)对所述右声道输入音频信号(R)进行滤波，以获取第一滤波右声道输入音频信号(111)和第二滤波右声道输入音频信号(113)；以及

合路器(105)，用于：合并所述第一滤波左声道输入音频信号(107)和所述第一滤波右声道输入音频信号(111)，以获取所述左声道输出音频信号(X₁)，并合并所述第二滤波左声道输入音频信号(109)和所述第二滤波右声道输入音频信号(113)，以获取所述右声道输出音频信号(X₂)。

2.如权利要求1所述的音频信号处理装置(100)，其特征在于，所述确定器(101)用于根据以下等式基于所述声学传递函数矩阵(H)和所述目标声学传递函数矩阵(VH)确定所述滤波矩阵(C)：

C＝(H^H·H+β(ω)I)^-1(H^H·VH)e^-jωM，

其中，H^H表示所述声学传递函数矩阵(H)的厄米特转置，I表示单位矩阵，β表示正则化因子，M表示建模时延，ω表示角频率。

3.如权利要求1所述的音频信号处理装置(100)，其特征在于，所述确定器(101)用于根据以下等式基于所述声学传递函数矩阵(H)和所述目标声学传递函数矩阵(VH)确定所述滤波矩阵(C)：

C＝(H^H·H)^-1(H^H·VH)e^-jωM，

其中，H^H表示所述声学传递函数矩阵(H)的厄米特转置，M表示建模时延，ω表示角频率。

4.如权利要求1所述的音频信号处理装置(100)，其特征在于，所述确定器(101)用于根据以下等式基于所述声学传递函数矩阵(H)和所述目标声学传递函数矩阵(VH)确定所述滤波矩阵(C)：

C＝(H^H·H+β(ω)l)^-1(H^H·phase(VH))e^-jωM，

其中，H^H表示所述声学传递函数矩阵(H)的厄米特转置，I表示单位矩阵，β表示正则化因子，M表示建模时延，ω表示角频率，phase(A)表示返回只包含矩阵A的元素的相位分量的矩阵的矩阵运算。

5.如权利要求1所述的音频信号处理装置(100)，其特征在于，所述确定器(101)用于根据以下等式基于所述声学传递函数矩阵(H)和所述目标声学传递函数矩阵(VH)确定所述滤波矩阵(C)：

C＝(H^H·H)^-1(H^H·phase(VH))e^-jωM，

其中，H^H表示所述声学传递函数矩阵(H)的厄米特转置，M表示建模时延，ω表示角频率，phase(A)表示返回只包含矩阵A的元素的相位分量的矩阵的矩阵运算。