双通道立体声和多通道环绕声转换技术研究

摘要

随着高性能计算机和数字信号处理的不断发展，“虚拟现实”现在已经是人们广泛研究的课题，其中的声音虚拟重建技术是近年来迅速发展的一门交叉学科，它涉及听觉心理学、听觉生理学、人工智能和高性能计算机系统等多个研究领域。
　　由于出色的听音效果，5.1通道环绕声系统已经得到普遍应用，针对此系统制作的音视频文件也日益增多，但是考虑到现有的音频播放设备，占据主流的还是传统的双通道立体声系统，研究如何用双通道立体声系统播放出针对5.1通道环绕声系统制作的音频文件，并能同样拥有多通道环绕声的高品质听音效果，就很有实际意义。将5.1通道环绕声转换为双通道立体声，在处理后方环绕声信号时，为了增加在双通道立体声系统中播放时的环绕感立体感，我们在分析传统的基于头部相关传输函数(HRTF)的转换技术的基础上，提出了引入基于 HRTF三维空间的环绕感后方声像合成方法，实验表明：我们这种处理方法确实增加了转换后双通道立体声的聆听环绕立体感。
　　同样，研究如何把现在有的双通道立体声音频文件直接在拥有良好听音效果的5.1通道环绕声播放系统中播放，并使听音者在听觉感受上有明显的现场感与包围感，也有比较实用的现实意义。本文在对传统的转换技术讨论的基础上，重点讨论了后方两个环绕声通道声音信号的产生方法。我们提出了将后方信号分割为不同子带，在每个子带内进行去相关处理，并进一步利用三维空间的 HRTF进行卷积处理，从而将转换后的环绕声从水平面拓展到了三维空间。测听实验证明这样的确增强了环绕声的空间效果。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状分析

1.3 本文的主要内容和结构安排

第二章 相关理论基础

2.1 人耳听觉基础

2.2 头部相关传输函数

2.3 声源定位基本原理

2.4 本章小结

第三章 多通道环绕声到双通道立体声的转换

3.1 多通道环绕声信号到双通道立体声信号的一般转换方法

3.2 基于HRTF的多通道环绕声转换为双通道立体声方法

3.3 生成环绕通道声音信号的改进方法

3.4 多通道环绕声到双通道立体声的转换实验

3.5 本章小结

第四章 双通道立体声到多通道环绕声的转换

4.1 双通道立体声到多通道环绕声的转换思路

4.2 同时产生多个通道声音信号的转换方法

4.3 分别产生前后方声音信号的转换方法

4.4 双通道立体声到多通道环绕声的转换实验

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

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