一种多音箱声音处理方法及设备与流程

本发明涉及声音处理领域，具体是一种多音箱声音处理方法及设备。

背景技术：

1、在音频处理中，声道数量是一个重要的因素。单声道音频只有一个声道，与立体声相比缺乏空间感。而立体声有两个声道，可以更好地模拟声音在空间中的位置。但是，立体声的音场也存在一些缺陷，即音源定位不准以及方向感模糊。

2、现有技术中优化音场的方式除了改善音频设备的环境与硬件外，就是改善音频处理软件，而目前市面上的常用的改善音场的音频处理软件有adobe audition与配音工厂，这两款软件的处理方法都是去除噪音，提高音频质量，但二者对于音源定位不准以及方向感模糊的问题不够重视，为此，如何针对多音箱声音的音源定位不准以及方向感模糊问题提出有效的处理方法是目前急需解决的难题。

3、因此，本领域技术人员提供了一种多音箱声音处理方法及设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多音箱声音处理方法及设备，能够有效对多音箱声音的音场进行优化，从而避免音源定位不准以及方向感模糊，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种多音箱声音处理方法，包括以下步骤：

4、输入新增碗音信号；

5、通过单声道模型对碗音信号进行循环方式迭代处理，得到多音调增强音频信号；

6、对多音调增强音频信号进行音场优化。

7、作为本发明进一步的方案：所述碗音信号进行循环方式迭代处理的具体过程为：

8、将新增输入碗音信号输入多重音调估计器，多重音调估计器识别和估计碗音信号中的多个音调；

9、将碗音信号中的剩余低频信号输入强度估计器，强度估计器测量音频信号的强度；

10、将多重音调估计器与强度估计器的输出信号输入到音频增强器，音频增强器对音频信号进行优化和增强，得到单音调增强音频信号；

11、将单音调增强音频信号通过低通滤波器去除高频噪音，再将滤波处理后的单音调增强音频信号返回到音频增强器的；

12、以循环方式迭代使用音频增强器，得到多个单音调增强音频信号；

13、将多个单音调增强音频信号相加得到多音调增强音频信号。

14、作为本发明再进一步的方案：所述音频增强器对音频信号进行优化和增强的具体过程为：

15、通过强度估计器与音调估计器分别对低频输入碗声信号进行分析，以提取随时间变化的响度与基频；

16、将低频输入碗声信号输入到编码器，经过编码器的处理后产生潜在向量；

17、将潜在向量与响度、基频输入到解码器中，经过解码器的处理后输出两个信号分别送给加法合成器与噪声模块；

18、加法合成器通过音调估计器的输出信号和解码器输出的一个信号生成音频信号，噪声模块对解码器输出的另一个信号进行滤波，得到自然界底噪；

19、将音频信号与自然界底噪相加得到增强音频信号。

20、作为本发明再进一步的方案：所述对多音调增强音频信号进行音场优化的具体过程为：

21、将多音调增强音频信号中的音源位置/方向信息输入编码器中，该编码器包括两个路径，分别为高斯随机处理路径与动态内核建模路径；

22、高斯随机处理路径对信号进行处理后得到高斯处理音场分布信号；

23、动态内核建模路径对信号进行处理后得到观测音场分布信号；

24、将高斯处理音场分布信号、目标音场分布信号与观测音场分布信号输入到解码器中；

25、解码器对输入信号进行嵌入转换处理，再利用注意力学习机制的神经网络计算出优化后音源位置与方向。

26、作为本发明再进一步的方案：所述高斯随机处理路径对信号进行处理的具体过程为：将信号进行嵌入转换处理，再经过注意力学习机制的神经网络处理后进行声场建模，通过均值聚合器对所建模型的输出进行数据聚合，将聚合的数据进行全局单一表示，再通过多层感知机生成单个全局表示，最后通过对平均值与标准差的随机采样进行处理生成高斯处理音场分布信号。

27、作为本发明再进一步的方案：所述高斯随机处理路径对信号进行处理的具体过程为：将信号进行嵌入转换处理，再经过注意力学习机制的神经网络处理后，通过音场键值对的对应关系生成值，再通过动态内核机构对反馈的目标音场分布信号、值与音场键值对的键进行处理，得到观测音场分布信号。

28、本申请还公开一种多音箱声音处理设备，用于执行多音箱声音处理方法。

29、作为本发明再进一步的方案：所述多音箱声音处理设备包括两个音箱，其中，一个音箱中存放10种自然界的声音，另外一个音箱中存放20种尼泊尔碗声。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、本申请先通过单声道模型对碗音信号进行循环方式迭代处理，得到多音调增强音频信号，而在对多音调增强音频信号进行音场优化的过程中，通过高斯随机处理路径与动态内核建模路径能够有效对现有音源位置与方向进行优化，从而提高音场优化效果。

技术特征：

1.一种多音箱声音处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多音箱声音处理方法，其特征在于，所述碗音信号进行循环方式迭代处理的具体过程为：

3.根据权利要求2所述的一种多音箱声音处理方法，其特征在于，所述音频增强器对音频信号进行优化和增强的具体过程为：

4.根据权利要求1所述的一种多音箱声音处理方法，其特征在于，所述对多音调增强音频信号进行音场优化的具体过程为：

5.根据权利要求4所述的一种多音箱声音处理方法，其特征在于，所述高斯随机处理路径对信号进行处理的具体过程为：将信号进行嵌入转换处理，再经过注意力学习机制的神经网络处理后进行声场建模，通过均值聚合器对所建模型的输出进行数据聚合，将聚合的数据进行全局单一表示，再通过多层感知机生成单个全局表示，最后通过对平均值与标准差的随机采样进行处理生成高斯处理音场分布信号。

6.根据权利要求4所述的一种多音箱声音处理方法，其特征在于，所述高斯随机处理路径对信号进行处理的具体过程为：将信号进行嵌入转换处理，再经过注意力学习机制的神经网络处理后，通过音场键值对的对应关系生成值，再通过动态内核机构对反馈的目标音场分布信号、值与音场键值对的键进行处理，得到观测音场分布信号。

7.一种多音箱声音处理设备，其特征在于，用于执行权利要求1～6任一项所述的多音箱声音处理方法。

8.根据权利要求7所述的一种多音箱声音处理设备，其特征在于，所述多音箱声音处理设备包括两个音箱，其中，一个音箱中存放10种自然界的声音，另外一个音箱中存放20种尼泊尔碗声。

技术总结
本发明公开了一种多音箱声音处理方法及设备，属于声音处理领域，多音箱声音处理方法包括以下步骤：输入新增碗音信号；通过单声道模型对碗音信号进行循环方式迭代处理，得到多音调增强音频信号；对多音调增强音频信号进行音场优化。多音箱声音处理设备用于执行多音箱声音处理方法，多音箱声音处理设备包括两个音箱，其中，一个音箱中存放10种自然界的声音，另外一个音箱中存放20种尼泊尔碗声。本发明在对多音调增强音频信号进行音场优化的过程中，能够有效对现有音源位置与方向进行优化，从而提高音场优化效果，避免音源定位不准以及方向感模糊。

技术研发人员：孙旭华
受保护的技术使用者：深圳市联华电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4