專利名稱：耳前聲波記錄生成空間聲信號的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種音響記錄和再現(xiàn)的方法，特別是耳前聲波記錄生成空間聲信號的方法。
在現(xiàn)代音響技術中，為求得音響重現(xiàn)的真實度和三維深度，發(fā)展了立體聲、環(huán)繞立體聲等技術，典型的DVD光盤等所帶的杜比環(huán)繞聲信號，是將四路信號編碼存放于左右二聲道中，播放時再從二聲道中解碼分離出四路信號，分別送入音箱發(fā)聲。一種標準的放音形式，由左前、右前、中前、左后、右后五個音箱放音，人坐在中間聽取三維環(huán)繞聲。這種放音需要固定的場所，較為大型的設備和限制聽者在固定的位置。在公眾場合，為了不影響別人，而戴耳機聽音，德國森海塞爾公司近年設計了稱為盧卡斯(LUCAS)的放音轉換器，對DVD、VCD等聲像源制品編碼處理的環(huán)繞聲信號解碼，以及用延遲和協(xié)調到達雙耳聲波的位相方法求得立體度。并進而考慮人的頭部傳遞函數(shù)，耳廓、耳孔差異引起的傳遞函數(shù)等，以復雜的校正電路，用調整放音系統(tǒng)的方法讓人耳聽到逼真的聲響。此外，在用雙耳機放音中發(fā)展了放置在耳機中的SRS處理器。但至目前為止，所有這些方法的通病是并不能解決真正的三維化。所謂“立體聲”，只不過是讓人感受空間兩個放音喇叭之間的聲轉換，所謂“環(huán)繞立體聲”，只不過是讓坐在中間的人感受他四周的五個喇叭環(huán)繞他發(fā)出的聲轉換，即聲響只發(fā)生在人的雙耳和喇叭組成的平面內的環(huán)行線上。對于雙耳機放音，空間深度感更小，雖然對經大量統(tǒng)計后制作的傳遞函數(shù)作出修正，仍然存在因人而異的問題。由于人的判斷力，音響失真一定程度仍可分辨，但對于聲源的方向和距離的重現(xiàn)是一大難題。
本發(fā)明的目的是提供一種耳前聲波記錄生成空間聲信號的方法，該方法所錄制的音響制品可以再現(xiàn)具有全三維空間感的聲響，可自由和方便地由個人聽音，且成本低廉。
本發(fā)明的上述目的是由下述技術方案來實現(xiàn)的。
一種耳前聲波記錄生成空間聲信號的方法，其特征在于用一專用仿生空間聲錄音器，記錄同一時刻空間聲響到達人的雙耳的聲波波前，而后在人的雙耳邊用耳機放音再現(xiàn)，所重現(xiàn)的耳前聲波傳入人的內耳聽覺組合，從而得到具有空間感的空間聲。
除上述必要技術特征外，在實施過程中還可補充如下技術內容所說的專用仿生空間聲錄音器，是由拾音器、前置放大器、錄音機等組成，其中該拾音器裝設于一仿生人頭的左右雙耳耳孔位置處，拾音器通過前置放大器接錄音機。
本發(fā)明的優(yōu)點在于用本發(fā)明的方法所錄制的音響制品可以再現(xiàn)的聲波聲響逼真且有全三維空間感，可以十分自由和方便地由個人聽音；不僅能得到與原環(huán)繞聲放音系統(tǒng)放音同樣的環(huán)繞聲視聽效果，還能得到具有更大縱深感的全三維空間感；可以容許人識別音響種類，判定發(fā)聲方向和位置。
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明


圖1是空間某一聲源的聲波傳到人耳被感知的情況。
圖2是所記錄的耳前聲波用耳機于人的頭部再現(xiàn)，使人識別音響種類，判定發(fā)聲方向和位置的示意圖。
圖3是本發(fā)明所用仿生空間聲錄音器的示意圖。
圖4是本發(fā)明用于將環(huán)繞聲轉錄成空間聲的實施例的示意圖。
由圖1可知，空間一點發(fā)出的聲響，在空氣中以聲波形式傳播，當傳到人的雙耳，由于雙耳相對于聲源的距離及方向的差異而具有各自不同的振幅和位相，這種聲波再經耳廓、耳道的反射、折射、干涉、衍射、傳導形成綜合波動，振動耳膜，傳至大腦聽覺中樞。經過無數(shù)次感受，人建立了他自己對這一種聲波的認知，知道他的種類，它的方位。到達人耳前的聲波，主要由原發(fā)聲點和空氣等外環(huán)境所定與人本身無關。經過內耳到達耳膜的振動，則需付加耳廓、耳道、傳導所引起的各種諧波，完全是因人而異的。
因此，如果撇開因人而異的諧波因素，記錄到達人的雙耳的聲波波前，再重現(xiàn)這個聲波在人雙耳邊，對這個人來說，重現(xiàn)的聲波與原聲波并無太大差異，雖然仍需附加外耳廓反射和振動引起的付加因素，但對這個人認知原聲音己無太大差別，不僅在音響種類方面，而且特別在對三維空間感方面，即使不會十分精確地還原在音響原點，也已經完全還原在空間之中，其位置誤差已很難感知(如圖2)所示。
圖3仿生空間聲錄音器是根據(jù)上述耳前聲波記錄和重觀原則所創(chuàng)建的。圖3中，仿生空間聲錄音器，設有一仿生人頭1，該仿生人頭1具有雙耳外耳廓2，在左右雙耳耳孔位置處設有拾音器3、4，該拾音器3、4通過前置放大器6、7接錄音機8。仿生人頭1的雙耳外耳廓2是由聲學性能與人耳相似的彈性軟塑料制成；仿生人頭1內充填隔音材料5。
圖4是本發(fā)明的一種具體應用實施例，當需要將DVD的環(huán)繞聲信號轉錄為雙耳機空間聲信號時，則將DVD光盤置于DVD影盤機10中，其環(huán)繞聲信號被解碼分成四路，分別接入五個音箱，中置音箱11、右前12、左前13、左后14、右后15，在中心視聽位置放置仿生空間聲錄音器16，作二次錄音。錄制后的雙聲道空間聲光盤，磁帶或其他音響載體，即成為用本發(fā)明的方法將環(huán)繞聲光盤轉換成的空間聲信號的制品，它通過放音機對雙耳邊的耳機放音，即可獲得原先的環(huán)繞聲效果，其空間深度距離感等均與錄制空間聲時音箱的位置所決定的環(huán)繞聲空間感相同。
本發(fā)明產生的制品可廣泛用于公共場所下個人聽音，飛機乘客聽音，電子游戲機與場景配合的配音，個人對音樂、聲響作品的欣賞，廣播電視中以雙聲道播放。
權利要求
1.一種耳前聲波記錄生成空間聲信號的方法，其特征在于用一專用仿生空間聲錄音器，模擬記錄同一時刻空間聲響到達人的雙耳的聲波波前，而后在人的雙耳邊用耳機放音再現(xiàn)，所重現(xiàn)的耳前聲波傳入人的內耳聽覺組合，從而得到具有空間感的空間聲。
2.如權利要求1所說的耳前聲波記錄生成空間聲信號的方法，其特征在于專用仿生空間聲錄音器，是由拾音器、前置放大器、錄音機等組成，其中該拾音器裝設于一仿生人頭的左右雙耳耳孔位置處，拾音器通過前置放大器接錄音機。
全文摘要
耳前聲波記錄生成空間聲信號的方法,其特征在于:用一專用仿生空間聲錄音器,記錄同一時刻空間聲響到達人的雙耳的聲波波前,而后用雙耳機放音再現(xiàn),重現(xiàn)的耳前聲波傳入人的內耳,得到具有空間感的空間聲。用該方法從環(huán)繞聲光盤的音頻信號,在聲音載體中,制作雙聲道的空間聲信號,于耳邊的雙耳機放音,可產生完整的環(huán)繞聲放音系統(tǒng)放音相同的環(huán)繞聲效果。該制品可用于公共場所個人聽音,電子游戲機的配音,及個人對音樂作品的欣賞。
文檔編號H04R5/033GK1264264SQ0010081
公開日2000年8月23日 申請日期2000年2月14日 優(yōu)先權日2000年2月14日
發(fā)明者胡國華, 胡鑌 申請人:王幼庚