最近鄰的人頭相關(guān)傳遞函數(shù)；（2)選用合理的插值模型，比如[F.Keyrouzand K.Diepold,AnewHRTFinterpolationapproachforfastsynthesisofdynamic environmentalinteraction，J.AudioEng.Soc.，56:28-35, 2008]〇
[0071] 同時考慮到三維陣列，例如球形陣列，波束與用戶人頭的方位角關(guān)系可能會完 全超出人頭相關(guān)傳遞函數(shù)的數(shù)據(jù)庫范圍，因此對這一類陣列波束采集的結(jié)果，也可利用 合理的人頭模型推算人頭相關(guān)傳遞函數(shù)，常用的模型是剛性球模型，如[B.Rafaely，Y. Peledetc.,Sphericalmicrophonearraybeamforming,SignalProcessinginModern Communication,Springer-VerlagBerlinHeidelberg, 2010]和[E.Williams，F(xiàn)ourier Acoustics-SoundRadiationandNearfieldAcousticalHolography,Academic Press，1999]所述。值得注意的是，傳遞函數(shù)計算單元用于通過剛性球?qū)ζ矫娌ㄉ⑸涞睦?論解析式在頻域計算，并通過逆傅立葉變換計算出對應(yīng)的時域沖激響應(yīng)，這一類解析模型 給出的是傳遞函數(shù)在頻域的表達式，為了合理的使用公式（1)，需要在頻域均勻取點，得到 每一點的傳遞函數(shù)表達式，再利用逆傅立葉變換得到時域沖激響應(yīng)，其中時域沖激響應(yīng)既 可以通過人頭實際位置和波束對應(yīng)的平面波夾角實時計算，也可以預先計算好所有方位平 面波對應(yīng)的時域沖激響應(yīng)并保留在耳機的存儲器或者與耳機連接的計算設(shè)備中，例如與耳 機連接的計算機、手機和平板電腦中。最終就可以實現(xiàn)當用戶人頭旋轉(zhuǎn)，根據(jù)人頭的實際方 位，更新雙耳與傳聲器陣列波束對應(yīng)的方位關(guān)系，再由這個方位關(guān)系重新推算雙耳聲，實現(xiàn) 用戶多角度3D聲的回放
[0072] 本發(fā)明實施例通過上述方式，一種多角度3D聲回放裝置，該裝置可以適用于多媒 體音頻娛樂系統(tǒng)，包括3D音效錄音設(shè)備、3D播放耳機、虛擬現(xiàn)實游戲可穿戴設(shè)備、頭盔耳機 等產(chǎn)品應(yīng)用中，通過傳感器采集用戶的方位信息，同時利用傳聲器陣列的定向采集功能，通 過與耳機采集到的用戶實時方位信息實現(xiàn)耳機雙耳聲的有效合成，使得用戶獲得的聲音信 息可隨著用戶頭部的轉(zhuǎn)動而實時變化，獲得實時的且是完整的3D音效體驗。
[0073] 所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用 時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì) 上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形 式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算 機設(shè)備（可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法 的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器（ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器（RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程 序代碼的介質(zhì)。
[0074] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種多角度3D聲回放方法，其特征在于，所述方法包括： 通過傳感器實時采集用戶的方位信息； 根據(jù)實時采集到的用戶方位信息對傳聲器陣列進行同步； 根據(jù)同步后的傳聲器陣列，實時計算并合成用戶的雙耳3D聲。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述傳聲器陣列包括： 線性陣列、十字形陣列、L形陣列、環(huán)形陣列、多層環(huán)形陣列、球陣列或多層球陣列。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)實時采集到的用戶方位信息對傳 聲器陣列進行同步的步驟包括： 由用戶指定一個傳聲器陣列波束并將所述傳聲器陣列波束所對應(yīng)的中心方向標定為 基準方向； 根據(jù)實時采集到的用戶方位信息確定用戶旋轉(zhuǎn)的角度并更新基準方向，根據(jù)更新后的 基準方向調(diào)整陣列波束中心方向的方位坐標。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)同步后的傳聲器陣列，實時計算并 合成用戶的雙耳3D聲的步驟包括： 根據(jù)同步后的傳聲器陣列，確定雙耳與傳聲器陣列波束采樣結(jié)果的對應(yīng)方位關(guān)系； 根據(jù)人頭相關(guān)傳遞函數(shù)或者依據(jù)人頭模型推算人頭相關(guān)傳遞函數(shù)對相應(yīng)波束采樣結(jié) 果進行濾波，并將濾波結(jié)果進行疊加，分別獲得人耳左右通道的3D聲。5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)人頭模型推算人頭相關(guān)傳遞函數(shù) 的步驟包括： 通過剛性球?qū)ζ矫娌ㄉ⑸涞睦碚摻馕鍪皆陬l域計算，并通過逆傅立葉變換計算出對應(yīng) 的時域沖激響應(yīng)，其中時域沖激響應(yīng)既可以通過人頭實際位置和波束對應(yīng)的平面波夾角實 時計算，也可以預先計算好所有方位平面波對應(yīng)的時域沖激響應(yīng)并保留在耳機的存儲器或 者與耳機連接的計算設(shè)備中。6. -種多角度3D聲回放裝置，其特征在于，所述裝置包括： 采集單元，用于通過傳感器實時采集用戶的方位信息； 同步單元，用于根據(jù)實時采集到的用戶方位信息對傳聲器陣列進行同步； 回放單元，用于根據(jù)同步后的傳聲器陣列，實時計算并合成用戶的雙耳3D聲。7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述傳聲器陣列包括： 線性陣列、十字形陣列、L形陣列、環(huán)形陣列、多層環(huán)形陣列、球陣列或多層球陣列。8. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述同步單元包括： 標定單元，用于由用戶指定一個傳聲器陣列波束并將所述傳聲器陣列波束所對應(yīng)的中 心方向標定為基準方向； 調(diào)整單元，用于根據(jù)實時采集到的用戶方位信息確定用戶旋轉(zhuǎn)的角度并更新基準方 向，根據(jù)更新后的基準方向調(diào)整陣列波束中心方向的方位坐標。9. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述回放單元包括： 方位關(guān)系確定單元，用于根據(jù)同步后的傳聲器陣列，確定雙耳與傳聲器陣列波束采樣 結(jié)果的對應(yīng)方位關(guān)系； 計算單元，用于根據(jù)人頭相關(guān)傳遞函數(shù)或者依據(jù)人頭模型推算人頭相關(guān)傳遞函數(shù)對相 應(yīng)波束采樣結(jié)果進行濾波，并將濾波結(jié)果進行疊加，分別獲得人耳左右通道的3D聲。10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述計算單元包括： 傳遞函數(shù)計算單元，用于通過剛性球?qū)ζ矫娌ㄉ⑸涞睦碚摻馕鍪皆陬l域計算，并通過 逆傅立葉變換計算出對應(yīng)的時域沖激響應(yīng)，其中時域沖激響應(yīng)既可以通過人頭實際位置和 波束對應(yīng)的平面波夾角實時計算，也可以預先計算好所有方位平面波對應(yīng)的時域沖激響應(yīng) 并保留在耳機的存儲器或者與耳機連接的計算設(shè)備中。
【專利摘要】本發(fā)明適用于聲音處理領(lǐng)域，提供了一種多角度3D聲回放方法及裝置，所述方法包括：通過傳感器實時采集用戶的方位信息；根據(jù)實時采集到的用戶方位信息對傳聲器陣列進行同步；根據(jù)同步后的傳聲器陣列，實時計算并合成用戶的雙耳3D聲。本發(fā)明通過傳感器采集用戶的方位信息，同時利用傳聲器陣列的定向采集功能，通過與耳機采集到的用戶實時方位信息實現(xiàn)耳機雙耳聲的有效合成，使得用戶獲得的聲音信息可隨著用戶頭部的轉(zhuǎn)動而實時變化，獲得實時的且是完整的3D音效體驗。
【IPC分類】H04R5/033
【公開號】CN105163242
【申請?zhí)枴緾N201510551241
【發(fā)明人】盧晶, 易海軍, 李斌
【申請人】深圳東方酷音信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月1日