三扬声器虚拟5.1通路环绕声的信号处理方法

摘要

本发明公开了一种三扬声器虚拟5.1通路环绕声的信号处理方法，它先输入5.1通路信号L₀、R₀、C₀、LS₀、RS₀和LFE₀；然后将信号L₀、R₀分别馈给左、右扬声器，将信号C₀、LS₀、RS₀和LFE₀经过处理后馈给扬声器；最后分别对馈给左、右扬声器和高频中置扬声器的信号进行混合，得到L″、R″、C″三个信号，然后分别馈给布置在±30°的左、右扬声器和0°的高频中置扬声器重发。本发明用左、右扬声器和一个高频中置扬声器进行重发，产生整个前半平面的环绕声效果，节省了重发扬声器；另外还将左、右扬声器布置在±30°的位置，并采用高频中置扬声器，扩大了听音区域，信号处理简单，并且与双通路立体声的扬声器布置兼容，特别适用于电视和多媒体计算机。

主权项

1.一种三扬声器虚拟5.1通路环绕声的信号处理方法，其特征是，包括如下步骤：第一步：输入原始的5.1通路信号：左通路信号L₀、右通路信号R₀、中心通路信号C₀、左环绕通路信号LS₀、右环绕通路信号RS₀、低频效果通路信号LFE₀；第二步：将原始的左、右通路信号L₀、R₀分别直接馈到左、右全频带扬声器的信号混合器；第三步：将原始的中心通路信号C₀经传输函数为H_HP的高通滤波后馈到高频中置扬声器的信号混合器，以直接产生高频的前方声像；中心通路信号C₀经过传输函数为H_LP的低通滤波和-3dB衰减后，同时馈给左、右全频带扬声器的信号混合器，以合成低频的前方声像；第四步：原始的左环绕通路信号LS₀经过虚拟处理，得到三个信号A’(90°，ω)LS₀、B’(90°，ω)LS₀、D’(90°，ω)LS₀，然后分别馈到左、右全频带扬声器和高频中置扬声器的信号混合器，虚拟出90°方向的左环绕扬声器；第五步：原始的右环绕通路信号RS0经过虚拟处理，得到三个信号A’(-90°，ω)RS0、B’(-90°，ω)RS0、D’(-90°，ω)RS0，然后分别馈到左、右全频带扬声器和高频中置扬声器的信号混合器，虚拟出-90°方向的右环绕扬声器；第六步：原始的低频效果通路信号LFE0经-3dB衰减后，同时馈给左、右全频带扬声器的信号混合器；第七步：分别对馈给左、右全频带扬声器和高频中置扬声器的输入信号进行混合，得到L″、R″、C″三个信号，然后分别馈给布置在±30°的左、右全频带扬声器和0°的高频中置扬声器重发；其中，A’(90°，ω)、B’(90°，ω)和D’(90°，ω)是从90°声源到左耳的头相关传输函数H_lLS、90°声源到右耳的头相关传输函数H_rLS、30°声源到左耳的头相关传输函数α、30°声源到右耳的头相关传输函数β、0°声源到左耳的头相关传输函数γ、分频点为300Hz的六阶高通滤波的传输函数H_HP(ω，ω0)、分频点为300Hz的六阶低通滤波传输函数H_LP(ω，ω₀)通过以下的信号处理得到；D(90°，ω)＝Z(H_lLS+H_rLS)H_HP(ω，ω₀)A’(-90°，ω)、B’(-90°，ω)和D’(-90°，ω)是从-90°声源到左耳的头相关传输函数H_lRS、-90°声源到右耳的头相关传输函数H_rRS、30°声源到左耳的头相关传输函数α、30°声源到右耳的头相关传输函数β、0°声源到左耳的头相关传输函数γ、分频点为300Hz的六阶高通滤波的传输函数H_HP(ω，ω0)、教育分频点为300Hz的六阶低通滤波传输函数H_LP(ω，ω0)，通过以下的信号处理得到：D(-90°，ω)＝Z(H_lRS+H_rRS)H_HP(ω，ω₀)ω₀＝2π×300(rad/s)$X=\frac{{\mathrm{M\alpha }}^{*}-{\mathrm{P\beta }}^{*}}{M^2-P^2}$$Y=\frac{{\mathrm{M\beta }}^{*}-{\mathrm{P\alpha }}^{*}}{M^2-P^2}$$Z=\frac{Q{\gamma }^{*}}{M^2-P^2}$M＝|α|²+|β|²+|γ|²  P＝|γ|²+αβ^*+βα^*  Q＝|α|²+|β|²-αβ^*-βα^*。