一种虚拟现实三维音效的实现方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及虚拟现实=维音效技术领域，尤其设及一种虚拟现实=维音效的实现 方法及系统。
【背景技术】
[0002] 目前常见的立体声回放技术，环绕声效果，常见于商业影院W及家庭影院的音响 系统。简单地讲，环绕声就是在人的不同方向放置发声装置，从而实现使得听者能够分辨来 自各个方向的声音，增加声音的立体和真实感。和环绕声一样，虚拟立维音效也希望能够提 高声音的立体感，但只需要使用两个声源，例如耳机的两个发声单元或者两个音箱。虚拟= 维音效是利用对人类听觉空间定位，尝试还原人在自然环境中对声音的定位。由于人在声 音定位时输入源只有左耳和右耳鼓膜的振动信息，因此我们理论上我们只需要两个声道即 能模拟自然界中任意位置的外部声源。
[0003] 但是很多的时候，只有单个声源的时候，人们也想体验立体=维音效，运时候，往 往是不能得到满足的；或是听力出现障碍的人群，若是想享受一下立体=维音效的效果，那 就是难上加难了；因此，用户急需一种在单个声源的情况下或在听力出现障碍的情况下，都 能让用户体验到立体=维音效的效果的设备。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种虚拟现实=维音效 的实现方法及系统，W使用户得到更好的体验效果。
[0005] 为了解决上述问题，本发明提出了一种虚拟现实=维音效的实现方法，所述方法 包括：
[0006] 获取用户的头部相对于竖直方向的偏转角度；
[0007] 根据获取的所述用户的头部相对于竖直方向的偏转角度，判断所述头部相对于竖 直方向的偏转角度是否大于阔值；
[0008] 若是，则根据所述用户的头部相对于竖直方向的偏转角度对所述用户的头部在虚 拟空间中的相对位置坐标进行更新，获取更新结果，根据所述更新结果对头部相关脉冲响 应函数进行更新，利用更新后的头部相关脉冲响应函数对声音进行叠加，获取叠加组成的 第一信号，将所述第一信号输出到所述用户的耳机上；
[0009] 若否，采用头部相关脉冲响应函数对声音叠加组成，获取叠加组成的第二信号，将 所述第二信号输出到所述用户的耳机上。
[0010] 优选地，所述获取用户的头部相对于竖直方向的偏转角度包括：
[0011] 采用结合加速仪和巧螺仪的卡尔曼滤波器获取用户的头部相对于竖直方向的偏 转角度。
[0012] 优选地，所述对所述用户的头部在虚拟空间中的相对位置坐标进行更新的步骤包 括：
[0013] 根据所述用户的头部相对于竖直方向的偏转角度，利用=角函数公式，获取所述 用户的头部在虚拟空间中向竖直和水平方向移动的距离；
[0014] 根据获取所述用户的头部在虚拟空间中向竖直和水平方向移动的距离，对所述用 户在虚拟空间中的相对位置进行更新。
[0015] 所述根据所述更新结果对头部相关脉冲响应函数进行更新的步骤包括：
[0016] 所述更新结果为对所述用户的头部在虚拟空间中的相对位置坐标进行更新，获取 更新后的所述用户的头部的左耳及右耳的=维坐标；
[0017] 结合所述获取更新的所述用户的头部的左耳及右耳的=维坐标、头部相关脉冲响 应数据库的数据，通过插值方式逐步更新头部相关脉冲响应函数，获取更新后的头部相关 脉冲响应函数。
[0018] 优选地，所述用户的头部的左耳及右耳的=维坐标的更新步骤包括：
[0019] 判断用户的头部相对于竖直方向的偏转方向是向左偏转、向右偏转、向前偏转或 向后偏转；
[0020] 若所述用户的头部是向左偏转，则更新后的左耳A的坐标为 (-X.cos ( P - a ),0,X? sin ( P - a ))，右耳B的坐标为（X.cos (P + a),〇,X.sin ( P + a ));
[0021] 若所述用户的头部是向右偏转，则更新后的左耳A的坐标为 (-X.cos ( P + a ),0,X? sin ( P - a ))，右耳B的坐标为（X.cos (P-a),〇,X.sin ( P - a ));
[0022] 若所述用户的头部是向前偏转，则更新后的左耳A的坐标为（-X，cos(e)，IX，cos P-X.cos(0 - a)I,X?sin(0 - a))，右耳B的坐标为（X.cos(0),IX.cosP-X.cos(0 - a) I，X?sin(P-曰））；
[0023] 若所述用户的头部是向后偏转，则更新后的左耳A的坐标为（-X，cos(e)，-IX?〇〇 sP-X.cos(P-曰）I,X.sin(P-曰）），右耳B的坐标为（X.cos(P),-|x.cosP-X.cos(P-曰 )I,X?sin(P-曰））；
[0024] 式中，X为左耳及右耳分别到坐标系原点的距离；e为左耳及右耳分别到坐标系 的原点0的连线与X轴形成的夹角；a为用户头部相对竖直方向偏转的角度。
[0025]另外，本发明还提出了一种虚拟现实=维音效的实现系统，所述系统包括：
[0026] 角度获取模块：用于获取用户的头部相对于竖直方向的偏转角度；
[0027] 判断模块：用于判断所述获取用户的头部相对于竖直方向的偏转角度是否大于阔 值；
[0028] 更新模块：用于当判断模块判断为是时，则根据所述用户的头部相对于竖直方向 的偏转角度对所述用户的头部在虚拟空间中的相对位置坐标进行更新，获取更新结果，根 据所述更新结果对头部相关脉冲响应函数进行更新，获取更新后的头部相关脉冲响应函 数；
[0029] 声音叠加模块：用于根据所述更新后的头部相关脉冲响应函数对声音进行叠加， 获取叠加组成的第一信号，或用于当判断模块判断为否时，则根据所述头部相关脉冲响应 函数对声音进行叠加，获取叠加组成的第二信号；
[0030] 信号输出模块：用于将获取的所述第一信号输出到所述用户的耳机上；或用于将 获取的所述第二信号输出到所述用户的耳机上。
[0031] 优选地，所述更新模块包括：
[0032] 用户相对位置更新单元：用于根据所述用户的头部相对于竖直方向的偏转角度对 所述用户的头部在虚拟空间中的相对位置坐标进行更新；
[0033] 函数更新单元：用于根据更新后的所述用户的头部在虚拟空间中的相对位置坐标 更新所述头部相关脉冲响应函数。
[0034] 优选地，所述用户相对位置更新单元包括：
[0035] 距离获取子单元：用于根据所述用户的头部相对于竖直方向的偏转角度，利用= 角函数公式，获所述用户在虚拟空间中向竖直和水平方向移动的距离；
[0036] 用户相对位置更新子单元：用于根据所述用户的头部在虚拟空间中向竖直和水平 方向移动的距离，对所述用户的头部在虚拟空间中的相对位置坐标进行更新。
[0037] 优选地，所述函数更新单元包括：
[0038] 数据获取子单元：用于获取所述用户的头部的左右耳的=维坐标和头部相关脉冲 响应数据库的数据；
[0039] 函数更新子单元：用于根据获取所述用户的头部的左右耳的=维坐标和所述头部 相关脉冲响应数据库的数据，通过插值方式逐步更新头部相关脉冲响应函数，获取更新后 的头部相关脉冲响应函数。
[0040] 优选地，所述声音叠加模块包括：
[0041] 第一叠加单元：用于根据所述更新后的头部相关脉冲响应函数对声音进行叠加， 获取叠加组成的所述第一信号；
[0042] 第二叠加单元：用于当判断模块判断为否时，根据所述头部相关脉冲响应函数对 声音叠加组成，获取叠加组成的所述第二信号。
[0043] 在本发明实施例中，可W实现使用头部控制来获取虚拟=维音效的效果，操作简 单，适合广大的人群使用，特别是仅仅依靠听觉的残疾人±，可W提高用户的使用体验感。
【附图说明】
[0044] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W 根据运些附图获得其它的附图。
[0045] 图1是本发明实施例的虚拟现实=维音效的实现方法的流程示意图；
[0046] 图2是本发明实施例的S维坐标系示意图；
[0047] 图3是本发明实施例的虚拟现实=维音效的实现系统的结构组成示意图。
【具体实施方式】
[0048] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049] 图1是本发明实施例的虚拟现实=维音效的实现方法的流程示意图，如图1所示， 该方法包括：
[0050] SI1 :获取用户的头部相对于竖直方向的偏转角