一种音频信号处理方法及电子设备技术

本申请公开了一种音频信号处理方法及电子设备，涉及音频领域，能够实现快速准确的反射声渲染，同时有效降低算力开销。具体方案为：在该虚拟空间中设置至少两个次级虚源，该至少两个次级虚源用于标识该虚拟空间中包括的至少一个虚源。通过该至少两个次级虚源，确定第一虚源的第一早期反射声渲染结果，以及该第一虚源的第一晚期混响声渲染结果。该第一虚源包括在该至少一个虚源中。根据该第一早期反射声渲染结果以及该第一晚期混响声渲染结果，获取该第一虚源对应的第一反射声渲染结果。该第一虚源对应的第一反射声渲染结果。该第一虚源对应的第一反射声渲染结果。

【技术实现步骤摘要】
一种音频信号处理方法及电子设备


[0001]本申请涉及音频领域，尤其涉及一种音频信号处理方法及电子设备。

技术介绍

[0002]电子设备在向用户提供空间音频播放功能时，需要分别进行直达声以及反射声的渲染。其中，反射声的渲染过程需要采集大量的数据，对算力要求较高。这样就使得算力有限的电子设备中的空间音频播放功能受到限制。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种音频信号处理方法及电子设备，能够实现快速准确的反射声渲染，同时有效降低算力开销。
[0004]为了达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0005]第一方面，提供一种音频信号处理方法，应用于电子设备，该电子设备具有模拟虚拟空间中的空间音频的功能，该虚拟空间中包括至少一个虚源，该方法包括：在该虚拟空间中设置至少两个次级虚源，该至少两个次级虚源用于标识该虚拟空间中包括的至少一个虚源。通过该至少两个次级虚源，确定第一虚源的第一早期反射声渲染结果，以及该第一虚源的第一晚期混响声渲染结果。该第一虚源包括在该至少一个虚源中。根据该第一早期反射声渲染结果以及该第一晚期混响声渲染结果，获取该第一虚源对应的第一反射声渲染结果。
[0006]这样，电子设备可以通过在虚拟空间中设置次级虚源的方式，对虚源进行描述。由此不需要确定虚源的BRIR，即可实现对虚源的反射声的渲染。由此提升渲染效率，降低算力开销。
[0007]可选的，该方法还包括：测量该第一虚源的第一头相关传输函数HRTF。根据该第一HRTF，获取该第一虚源对应的第一直达声渲染结果。这样，电子设备还可以通过该方案实现虚源的直达声的渲染。
[0008]可选的，该方法还包括：根据该第一反射声渲染结果，和该第一直达声渲染结果，确定该第一虚源的空间音频渲染结果。由此，结合上述直达声以及反射声的渲染结果，就可以获取完整的一个虚源所对对应的空间音频渲染结果。
[0009]可选的，在该通过该至少两个次级虚源，确定第一虚源的第一早期反射声渲染结果，以及该第一虚源的第一晚期混响声渲染结果之前，该方法还包括：对该第一虚源进行第一球谐变换，获取该第一虚源对应的第一球谐坐标。对该至少两个次级虚源进行第二球谐变换，获取该至少两个次级虚源对应的次级虚源球谐坐标矩阵。这样，通过球谐变换，使得虚源和次级虚源的坐标在球谐空间中建立联系。由此实现通过次级虚源描述虚源的效果。可以理解的是，在空间中设置有多个次级虚源以及虚源时，第一球谐变换和第二球谐变换分别对应的矩阵中的元素会更多，但是次级虚源或虚源数量的增加并不会导致球谐变换计算次数的增加。由此使得在复杂环境中实现高效率的数据处理。此外，基于球谐变换，将虚
源和次级虚源的坐标都归一化到球谐空间的4个维度下，由此使得后续的渲染操作更加易于执行。
[0010]可选的，该第一球谐坐标包括该第一虚源对应的x、y、z、w四个维度的坐标数据。该次级虚源球谐坐标矩阵包括该至少两个次级虚源对应的x、y、z、w四个维度的坐标数据。其中，x、y、z可以分别对应球谐空间中的一个方向，w则可以标识该坐标在空间中的整体偏移情况。
[0011]可选的，该通过该至少两个次级虚源，确定第一虚源的第一早期反射声渲染结果，以及该第一虚源的第一晚期混响声渲染结果之前，该方法还包括：确定该至少两个次级虚源的早期反射声矩阵以及晚期混响声矩阵，根据该第一虚源以及该早期反射声矩阵，确定该第一早期反射声渲染结果，根据该第一虚源以及该晚期混响声矩阵，确定该第一晚期混响声渲染结果。这样，将早期反射声和晚期混响声区分开来，就能够更具有针对性地对方向性较强反射声以及空间性较强的混响声分别进行处理，从而获取更好的渲染效果。
[0012]可选的，在该确定该至少两个次级虚源的早期反射声矩阵以及晚期混响声矩阵之前，该方法包括：确定该至少两个次级虚源的混响时间，根据该混响时间之前的次级虚源的声音信号确定该早期反射声矩阵。根据该混响时间之后的次级虚源的声音信号确定该晚期混响声矩阵。这样，通过混响时间即可划分早期反射声以及晚期混响声。其中，混响时间可以通过对声音信号的声压、时间等信号处理手段确定。该处理方法可以是预设在电子设备中的。
[0013]可选的，该根据该混响时间之后的次级虚源的声音信号确定该晚期混响声矩阵，包括：根据该至少两个次级虚源进行第二球谐变换后，晚于混响时间的声音信号中的w元素的集合，以及预设的调节参数g，确定该晚期混响声矩阵。这样，对不具备方向性的混响声进行简化处理，如简化到w维度上。同时根据调节参数g进行调整，使得晚期混响声矩阵的幅度与简化处理之前保持一致。例如，g可以设置为4。
[0014]可选的，该根据该第一虚源以及该晚期混响声矩阵，确定该第一晚期混响声渲染结果，包括：根据该第一球谐坐标中的w元素，以及该晚期混响声矩阵，确定该第一晚期混响声渲染结果。这样，仅通过能够标识空间中各个方位的w维度的卷积计算，即可通过较小的计算量，实现晚期混响声的快速渲染。
[0015]可选的，该虚拟空间中包括至少一个虚源还包括第二虚源，该方法还包括：通过该至少两个次级虚源，确定该第二虚源的第二早期反射声渲染结果，以及该第二虚源的第二晚期混响声渲染结果。根据该第二早期反射声渲染结果以及该第二晚期混响声渲染结果，获取该第二虚源对应的第二反射声渲染结果。测量该第二虚源的第二头相关传输函数HRTF。根据该第二HRTF，获取该第二虚源对应的第二直达声渲染结果。这样，在空间中设置有多个虚源时，则可以参照上述第一虚源的计算方案，实现快速准确的反射声渲染。可以理解的是，虚源数量越多，则对应进行第一球谐变换的矩阵元素越多，但是不会引入额外的计算次数。
[0016]可选的，该方法还包括：合成该第一虚源的第一直达声渲染结果，该第一虚源的第一反射声渲染结果,该第二虚源的第二直达声渲染结果，该第二虚源的第二反射声渲染结果,获取该第一虚源和该第二虚源对应的空间音频渲染结果。
[0017]第二方面，提供一种音频信号处理装置，包括：直达声渲染模块以及反射声渲染模
块，该直达声渲染模块用于按照如第一方面及其任一种可能的设计所示的方法执行虚拟空间中的至少一个虚源的直达声的渲染操作，该反射声渲染模块用于按照如第一方面及其任一种可能的设计所示的方法执行虚拟空间中的至少一个虚源的反射声的渲染操作。
[0018]可选的，该反射声渲染模块包括：第一球谐变换单元，用于对该至少一个虚源进行第一球谐变换。第二球谐变换单元，用于对至少一个次级虚源进行第二球谐变换。反射声换分单元，用于确定混响时间，并根据该混响时间获取早期反射声矩阵以及晚期混响声矩阵。
[0019]第三方面，提供一种电子设备，该电子设备包括如第二方面及其可选的设计中任一个所示的音频信号处理装置。
[0020]第四方面，提供一种电子设备，该电子设备包括处理器，以及用于存储该处理器可执行指令的存储器，该处理器被配置为执行该指令时，使得该电子设备实现如第一方面及其任一种可能的设计所示的方法。
[0021]第五方面，提供一种计算机可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种音频信号处理方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备具有模拟虚拟空间中的空间音频的功能，所述虚拟空间中包括至少一个虚源，所述方法包括：在所述虚拟空间中设置至少两个次级虚源，所述至少两个次级虚源用于标识所述虚拟空间中包括的至少一个虚源；通过所述至少两个次级虚源，确定第一虚源的第一早期反射声渲染结果，以及所述第一虚源的第一晚期混响声渲染结果；所述第一虚源包括在所述至少一个虚源中；根据所述第一早期反射声渲染结果以及所述第一晚期混响声渲染结果，获取所述第一虚源对应的第一反射声渲染结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：测量所述第一虚源的第一头相关传输函数HRTF；根据所述第一HRTF，获取所述第一虚源对应的第一直达声渲染结果。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述第一反射声渲染结果，和所述第一直达声渲染结果，确定所述第一虚源的空间音频渲染结果。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述通过所述至少两个次级虚源，确定第一虚源的第一早期反射声渲染结果，以及所述第一虚源的第一晚期混响声渲染结果之前，所述方法还包括：对所述第一虚源进行第一球谐变换，获取所述第一虚源对应的第一球谐坐标；对所述至少两个次级虚源进行第二球谐变换，获取所述至少两个次级虚源对应的次级虚源球谐坐标矩阵。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一球谐坐标包括所述第一虚源对应的x、y、z、w四个维度的坐标数据；所述次级虚源球谐坐标矩阵包括所述至少两个次级虚源对应的x、y、z、w四个维度的坐标数据。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述通过所述至少两个次级虚源，确定第一虚源的第一早期反射声渲染结果，以及所述第一虚源的第一晚期混响声渲染结果之前，所述方法还包括：确定所述至少两个次级虚源的早期反射声矩阵以及晚期混响声矩阵，根据所述第一虚源以及所述早期反射声矩阵，确定所述第一早期反射声渲染结果，根据所述第一虚源以及所述晚期混响声矩阵，确定所述第一晚期混响声渲染结果。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述确定所述至少两个次级虚源的早期反射声矩阵以及晚期混响声矩阵之前，所述方法包括：确定所述至少两个次级虚源的混响时间，根据所述混响时间之前的次级虚源的声音信号确定所述早期反射声矩阵；根据所述混响时间之后的次级虚源的声音信号确定所述晚期混响声矩阵。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述混响时间之后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏彤，曾青林，张海宏，
申请(专利权)人：荣耀终端有限公司，
类型：发明
国别省市：