；根据预设的亮区、 暗区划分方法，在听音者的头部附近划定亮区和暗区，并按照预设的离散方法，对亮区和暗 区进行离散化处理； 所述重新计算扬声器阵列的滤波器系数包括： 计算亮区和暗区的平均声能量比值n:其中，Nb为亮区中的点的数目，Nt为暗区中的点的数目，H为扬声器阵列的滤波器系 数矩阵，Cb为扬声器阵列到亮区中的所有点的传递函数矩阵，Ct为扬声器阵列到暗区中的 所有点的传递函数矩阵，表示亮区的平均能量，表示暗区的平均能 量； 当n最大时，其值为(CfCiriCfC；的最大特征值，相应的H为最大特征值对应的特征 向量。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扬声器阵列中共包括N个扬声器，所 述N个扬声器所在的播放器通过局域网LAN或者无线局域网WLAN方式进行互联，并设置其 中一台播放器为主控播放器； 各播放器选择相同的播放音频源，每个非主控播放器分别与主控播放器建立连接，主 控播放器发现已与所有播放器建立连接，则向所有播放器提供统一的起始播放时钟T1，然 后，每隔1ms更新一次系统时钟T2并发送给所有播放器； 每个播放器接收T1，且当每次接收到T2后，若T2 -T1〉当前音频帖的PTS+lms，则等 待1ms后，再向本播放器连接的扬声器输出当前音频帖对应的激励信号；若当前音频帖的 PTSXT2 -Tl+lms，则向主控播放器发送系统时钟调整值；当前音频帖的PTS- (T2 -T1)，W 便主控播放器将当前系统时钟从T2减小到T2 -(当前音频帖的PTS- (T2 -T1))。7. -种环绕立体声实现装置，其特征在于，包括： 位置跟踪模块：从摄像头实时采集的听音者的图像数据中检测出听音者的头部；根据 摄像头的摆放位置及图像采集参数，计算听音者头部的位置信息； 滤波器系数计算模块；根据听音者头部的位置信息，判断听音者的位置是否发生了变 化，若是，根据听音者头部的位置信息，重新计算扬声器阵列的滤波器系数；否则，保持扬声 器阵列的滤波器系数不变； 滤波模块；根据扬声器阵列的滤波器系数对输入的音频信号进行滤波，将滤波后的音 频信号输出到扬声器阵列连接的播放器。8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述扬声器阵列中共包括N个扬声器，其 中，扬声器n与扬声器N-n+1构成一扬声器对，N为正整数，1《n《N， 所述位置跟踪模块计算听音者头部的位置信息包括： 针对任一扬声器对；扬声器n与扬声器N-n+1，计算该扬声器对的中屯、点到听音者的头 部中屯、的距离1、该扬声器对的中屯、点与听音者的头部中屯、之间的连线与水平轴正向的夹 角a，其中，W扬声器对的中屯、点为坐标原点，W两扬声器的连线为水平轴，W水平右边轴 为水平轴正向，W垂直下边轴为垂直轴正向； 所述滤波器系数计算模块判断听音者的位置是否发生了变化包括： 判断是否满足；当前计算出的1与最近一次计算出的1的差值的绝对值小于第一预设 值，和/或，当前计算出的a与最近一次计算出的a的差值的绝对值小于第二预设值，若 是，确认听音者的位置未发生变化；否则，确认听音者的位置发生了变化。9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述滤波器系数计算模块重新计算扬声 器阵列的滤波器系数包括： 根据该扬声器对中的两扬声器的间距d、听音者的头部半径a,W及计算出的1和a，计 算出扬声器n到听音者的左耳的距离li、扬声器n到听音者的右耳的距离12、扬声器N-n+1 到听音者的左耳的距离I3、扬声器N-n+1到听音者的右耳的距离I4,然后计算出该扬声器对 的传递函数矩阵C:其中，P。为空气密度，k=231f/c，C为声速，f为声音的频率，j表示实数的虚部； 根据该扬声器对的传递函数矩阵C，计算出该扬声器对的串扰消除滤波器系数矩阵H:H=C-1 或者H=[C化+0I]-iC， 其中，（?r是取逆操作，I是单位矩阵，（?）H是共辆转置操作，0是预设的规整参数。10. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述位置跟踪模块计算听音者头部的位 置信息进一步包括： 计算扬声器n与听音者的左耳之间的连线与水平轴正向的夹角丫i，W及扬声器n与听 音者的右耳之间的连线与水平轴正向的夹角丫2,W及扬声器N-n+1与听音者的左耳之间的 连线与水平轴正向的夹角丫3,W及为扬声器N-n+1与听音者的右耳之间的连线与水平轴正 向的夹角丫4; 所述滤波器系数计算模块重新计算扬声器阵列的滤波器系数包括： 根据该扬声器对中的两扬声器的间距d、听音者的头部半径a,W及计算出的1、a和 丫。，计算出扬声器n到听音者的左耳的距离li、扬声器n到听音者的右耳的距离12、扬声器N-n+1到听音者的左耳的距离13、扬声器N-n+1到听音者的右耳的距离14,然后计算出该扬 声器对的传递函数矩阵C:其中，C为声速，P。为空气密度，U。为扬声器体积速度，Lm为拉格朗日多项式函数，Hm为球汉克尔函数，Hm'为Hm的导数； 根据该扬声器对的传递函数矩阵C，计算出该扬声器对的串扰消除滤波器系数矩阵H:H=C-1 或者，H=[C化+0l]-ic， 其中，（?r是取逆操作，I是单位矩阵，（?）H是共辆转置操作，0是预设的规整参数。11. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述滤波器系数计算模块进一步包括： 根据预设的亮区、暗区划分方法，根据听音者头部的位置信息，在听音者头部附近划定亮区 和暗区，并按照预设的离散方法，对亮区和暗区进行离散化处理； 所述滤波器系数计算模块重新计算扬声器阵列的滤波器系数包括： 计算亮区和暗区的平均声能量比值n:其中，Nb为亮区中的点的数目，Nt为暗区中的点的数目，H为扬声器阵列的滤波器系 数矩阵，Cb为扬声器阵列到亮区中的所有点的传递函数矩阵，Ct为扬声器阵列到暗区中的 所有点的传递函数矩阵，表示暗区的平均能 量； 当n最大时，其值为(Cfc,refQ的最大特征值，相应的H为最大特征值对应的特征 向量。12. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述扬声器阵列中共包括N个扬声器， 所述装置进一步包括：与N个扬声器连接的播放器，且，所有播放器通过局域网LAN或 者无线局域网WLAN方式进行互联，且，其中一台播放器为主控播放器， 且当所述播放器为主控播放器时，分别与每个非主控播放器建立连接，发现已与所有 播放器建立连接，则向所有播放器提供统一的起始播放时钟T1，然后，每隔1ms更新一次系 统时钟T2并发送给所有播放器； 当所述播放器为非主控播放器时，接收T1，且当每次接收到T2后，若T2 -T1〉当前音 频帖的PTS+lms，则等待1ms后，再向本播放器连接的扬声器输出当前音频帖对应的激励 信号；若当前音频帖的PTSXT2 -Tl+lms，则向主控播放器发送系统时钟调整值：当前音频 帖的PTS- (T2 -T1)，W便主控播放器将当前系统时钟从T2减小到T2 -(当前音频帖的 PTS- (T2-T1))。
【专利摘要】本申请提出环绕立体声实现方法及装置。方法包括：从摄像头实时采集的听音者的图像数据中检测出听音者的头部；根据摄像头的摆放位置及图像采集参数，计算听音者头部的位置信息；根据听音者头部的位置信息，判断听音者的位置是否发生了变化，若是，根据听音者头部的位置信息，重新计算扬声器阵列的滤波器系数；否则，保持扬声器阵列的滤波器系数不变；根据扬声器阵列的滤波器系数对输入的音频信号进行滤波，将滤波后的音频信号输出到扬声器阵列连接的播放器。本申请能够根据听音者位置的变化，实时调整扬声器阵列的滤波器系数，无需预先指定聚焦区域，优化了环绕立体声的音效。
【IPC分类】H04S5/00, H04S7/00
【公开号】CN104936125
【申请号】CN201510340066
【发明人】张志飞, 常江龙, 朱春波, 刘洋
【申请人】三星电子（中国）研发中心, 三星电子株式会社
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月18日