[发明专利]双声道3D音频生成装置及方法

摘要

本发明提供双声道3D音频生成装置及方法，装置包括左右耳声压模拟模块、距离变量函数确定模块、远场头相关传递函数提取模块、近场头相关传递函数记录模块、卷积模块，首先计算距离不同的声源在硬质球体的某点上产生的声压，然后将不同距离下声源在该点处的声压比较得到距离变量函数值，再根据距离变量函数值与已有的远程头相关传递函数得到近场头相关传递函数，再利用该头相关传递函数进行时频变换得到头相关传递冲激响应与音频信号进行卷积，最终得到3D音频。利用本发明技术方案基于近场头相关传递函数合成的3D音频信号，具有更好的距离感知效果、更明确的方位感和更少的前后混淆效应。

主权项

一种双声道3D音频生成装置，其特征在于，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p1r和右耳相应点的声压p2r，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p1R和右耳相应点的声压p2R；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HRTFR1，右耳对应的远场头相关传递函数记为HRTFR2；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，HRTFr1＝DVF1×HRTFR1HRTFr2＝DVF2×HRTFR2其中，HRTFr1为左耳相应的近场头相关传递函数，HRTFr2为右耳相应的近场头相关传递函数；近场头相关传递函数记录模块，用于记录左右耳近场头相关传递函数生成模块所得左右耳的近场头相关传递函数HRTFr1和HRTFr2；卷积模块，用于进行3D音频的合成，包括将输入的音频信号与记录的近场头相关传递函数对应的时域的左右耳近场头相关传递冲激响应分别进行卷积，得到用于双声道系统中左右声道播放的3D音频。