專利名稱：Ambisonic聲重發(fā)系統(tǒng)解碼的優(yōu)化改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及Ambisonic多通路三維聲重發(fā)系統(tǒng)解碼技術(shù)的改進(jìn)，具體是指利用合 成虛擬傳聲器及其指向性控制技術(shù)，對基于矢量合成原理的Ambisonic聲重發(fā)系統(tǒng)解碼方 法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，提高虛擬聲像的合成精度，改善Ambisonic系統(tǒng)的聲重發(fā)質(zhì)量。
背景技術(shù)：
平面波可由一系列正交球諧函數(shù)進(jìn)行分解和重構(gòu)。使用球諧函數(shù)妁對平 面波進(jìn)行分解和重構(gòu)是Ambisonic聲重發(fā)系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。球諧函數(shù)的階數(shù)越高，分解 或重構(gòu)的精度就越高。使用球諧函數(shù)對s信號平面波S( θ s，φ5)進(jìn)行采樣，可得到原始 Ambisonic編碼信號《“.
權(quán)利要求
Ambisonic聲重發(fā)系統(tǒng)解碼的優(yōu)化改進(jìn)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1根據(jù)聲像定位原理，分別求出決定低頻段和高頻段虛擬聲像定位質(zhì)量的速度矢量rV和聲能流矢量rE；步驟2根據(jù)聲像定位原理，計算虛擬聲像在低頻段和高頻段的響度控制參量VLi和VHi；步驟3理想情況下，Ambisonic系統(tǒng)聲重發(fā)時所產(chǎn)生的虛擬聲像，與對應(yīng)方向的真實(shí)聲像在方向、響度和清晰度上相同。由此分別建立方向優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)Afit、響度優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)Lfit和清晰度優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)Mfit；步驟4建立虛擬傳聲器指向性控制的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)Cfit；步驟5建立綜合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)Tfit；步驟6結(jié)合Ambisonic聲重發(fā)系統(tǒng)中揚(yáng)聲器的位置，采用優(yōu)化算法，通過迭代運(yùn)算確定具有最優(yōu)適應(yīng)度值的綜合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)Tfit，其所對應(yīng)的球諧函數(shù)權(quán)重系數(shù)組即為最優(yōu)解碼結(jié)果。FSA00000291746600011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ambisonic聲重發(fā)系統(tǒng)解碼的優(yōu)化改進(jìn)方法，其特征在于，步 驟3所述方向優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)Afit、響度優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)Lfit和清晰度優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)Mfit分 別為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ambisonic聲重發(fā)系統(tǒng)解碼的優(yōu)化改進(jìn)方法，其特征在于，步 驟5所述綜合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)Tfit為Tfit = bi · Afit+b2 · Lfit+b3 · Mfit+b4 · Cfit其中，bj(j = 1,2,3,4)是不同的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)在綜合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)中所占的權(quán)重，且O ^ bj ^ 1 ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ambisonic聲重發(fā)系統(tǒng)解碼的優(yōu)化改進(jìn)方法，其特征在于，步 驟4所建立的虛擬傳聲器指向性控制的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)Cfit為(1)在 θ i < θ Aim < θ 2，和 Δ φ 彡 180° 情況下
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ambisonic聲重發(fā)系統(tǒng)解碼的優(yōu)化改進(jìn)方法，其特征在于，步 驟6所述優(yōu)化算法可采用差分法、遺傳算法、共軛梯度法、模擬退火法或禁忌搜索算法。
全文摘要
本發(fā)明為Ambisonic聲重發(fā)系統(tǒng)解碼的優(yōu)化改進(jìn)方法，根據(jù)聲像定位原理，通過計算速度矢量和聲能流矢量及虛擬聲像的響度，分別建立方向優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)、響度優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和清晰度優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，并在綜合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)中引入控制虛擬傳聲器指向性的幅值優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)聲重發(fā)揚(yáng)聲器陣列的布置，采用優(yōu)化算法，通過迭代運(yùn)算確定具有最優(yōu)適應(yīng)度值的綜合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，獲得最優(yōu)解碼結(jié)果；控制虛擬傳聲器指向性的幅值優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的引入，可獲得各揚(yáng)聲器信號同相的解碼結(jié)果，最大程度地降低重發(fā)聲音在空間方向上的混淆，且優(yōu)化收斂速度加快，運(yùn)算時間縮短；適用于任意階、任意揚(yáng)聲器數(shù)量和布置方式的Ambisonic聲重發(fā)系統(tǒng)的解碼過程。
文檔編號G10L19/00GK101977349SQ20101029893
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者吳碩賢, 趙越喆, 龔惠哲 申請人:華南理工大學(xué)