[发明专利]模拟混音音频处理方法及系统

说明书

本发明提供一种模拟混音音频处理方法，其包括：分别对所输入的第一声道初始音频信号和第二声道初始音频信号进行低通滤波，并延迟预定时间段之后，形成第一和第二声道模拟早期反射音频信号；将第一声道和第二声道模拟早期反射音频信号进行叠加后经过多个串联的FIR滤波器组，形成模拟障碍物对模拟的早期反射音频信号进行影响后的第一和第二声道模拟早期混响音频信号；将第一和第二声道模拟早期反射音频信号分别通过多个级联的IIR全通滤波器组，形成第一和第二声道模拟后期混响音频信号；将第一和第二声道初始音频信号对应地分别与第一和第二声道模拟早期混响音频信号、第一和第二声道模拟后期混响音频信号按比例混合，形成最终的模拟混响音频信号。

技术领域

本发明涉及数字信号处理技术领域，具体地说，涉及一种模拟混音音频处理方法及系统。

背景技术

声波在特定空间内传播，被墙壁、天花板等障碍物来回反射，即便当声源停止之后，声音信号仍会在空间中残留一段时间消失的现象叫做混响。自然的物理混响依赖于空间的大小、空间的形状、障碍物反射面的形状和材质、空气的湿度等非常多的条件。所以要取得一种特定的混响效果，就需要特别设计的建筑，往往还是规模特别大的建筑，比如音乐厅、歌剧院等场所。

混响产生的声场体验能给人一种置身某种环境现场的效果，不论在各种游戏还是各种K歌秀场，用户都非常追求完全的沉浸式体验，所以符合画面环境的混响效果能很大程度上加强用户的体验。

但是，在普通的商业KTV包厢、家庭的卡拉ok唱机、乘用轿车、个人的手机和户外的拉杆音响等场合和设备上是不具备自然物理混响所要求的空间条件。因此，便有了使用计算设备模拟声音混响现象的需求，特别是在声音的数字化处理的理论基础完善之后，专用的混响算法是必不可少的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种可模拟各种环境的混响效果的模拟混音音频处理方法。所述音频处理方法包括：

分别对所输入的第一声道初始音频信号和第二声道初始音频信号进行低通滤波，并延迟预定时间段之后，形成模拟通过空气媒介传播后的第一声道模拟早期反射音频信号和第二声道模拟早期反射音频信号；

将所述第一声道模拟早期反射音频信号和第二声道模拟早期反射音频信号进行叠加后经过多个串联的FIR滤波器组，形成模拟障碍物对模拟的早期反射音频信号进行影响后的第一声道模拟早期混响音频信号和第二声道模拟早期混响音频信号；

将所述第一声道模拟早期反射音频信号和第二声道模拟早期反射音频信号分别通过多个级联的IIR全通滤波器组，形成第一声道模拟后期混响音频信号和第二声道模拟后期混响音频信号；

将第一声道初始音频信号和第二声道初始音频信号对应地分别与第一声道模拟早期混响音频信号、第二声道模拟早期混响音频信号、第一声道模拟后期混响音频信号和第二声道模拟后期混响音频信号按比例混合，形成最终的模拟混响音频信号。

在一个实施例中，根据本发明的模拟混音音频处理方法，优选的是，所述FIR滤波器组包括多个串联连接的单极点低通滤波器，单极点低通滤波器的传输函数如下：

其中，系数band的值为可调节的，且其绝对值小于1。

在一个实施例中，根据本发明的模拟混音音频处理方法，优选的是，所述系数band的值通过以下公式来确定：

其中

f_c＝e^{[-0.595435*log(d)+10.5189]}

f_s为系统的采样率，d为给定的传播距离。

在一个实施例中，根据本发明的模拟混音音频处理方法，优选的是，所述IIR全通滤波器组包括至少四个IIR全通滤波器。