CN104754445B - 全景多通道声像轨迹控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及音频技术,具体是一种全景多通道声像轨迹控制方法。该控制方法通过控制台对实体音箱***各音箱节点的输出电平值进行设置,使声像在设定的总时长内按设定的方式运动或静止,该控制方法包括:生成声像轨迹数据;在与该声像轨迹数据所设定的总时长内,根据声像轨迹数据,调整各个音箱实体的输出电平;在该总时长内,将输入至各个音箱实体信号的输入电平和相应音箱实体的输出电平进行叠加得到各个音箱实体实际输出的电平。本发明全景多通道声像轨迹控制方法通过声像轨迹数据对各个音箱实体实际输出的电平进行调节控制,可以在声像轨迹数据所设定的总时长内生成设定的声像轨迹运动或静止效果。
Description
技术领域
本发明涉及音频技术,具体是一种全景多通道声像轨迹控制方法。
背景技术
声像轨迹是指演出中音箱***播放时所产生的虚拟声像的移动或变动路径。现有的影视、舞台的专业音箱***来说,音箱位置固定以后,通过舞台两侧的左、右通道主扩音或左、中、右三路主扩音将声像大致设定在舞台的中央位置,虽然演出场所除了舞台上的主扩音以外,还在各个位置设置有数量众多的音箱,但整场演出下来,音箱***的声像几乎很少会发生变化,因此灵活控制影视、舞台专业音箱***的声像位置及其轨迹变化是一个需要解决的技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可灵活控制影视、舞台专业音箱***的声像位置及轨迹变化的全景多通道声像轨迹控制方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:提供一种全景多通道声像轨迹控制方法,该控制方法通过控制台对实体音箱***各音箱节点的输出电平值进行设置,使声像在设定的总时长内按设定的方式运动或静止,该控制方法包括:
生成声像轨迹数据;所述声像轨迹数据是指在设定长度的时间段内,为了使控制台上虚拟的音箱分布地图中各虚拟音箱节点输出电平所形成的声像沿预先设定的路径跑动或保持不动,各音箱节点随时间变化的输出电平数据;
在该声像轨迹数据所对应的总时长内,根据声像轨迹数据,调整各个音箱实体的输出电平;
在该总时长内,将输入至各个音箱实体信号的输入电平和相应音箱实体的输出电平进行叠加得到各个音箱实体实际输出的电平;
所述声像轨迹数据包括变轨声像轨迹数据、变域声像轨迹数据和音箱链接数据,其中:
所述变轨声像轨迹数据通过如下方法得到:
设置音箱节点:在音箱分布地图上,添加或删除音箱节点;
修改音箱节点属性:音箱节点的属性包括音箱坐标、音箱类型、对应输出通道、初始化电平;
划分三角形区域:根据音箱节点的分布,将音箱分布地图划分多个三角形区域,每个三角形区域的三个顶点均为音箱节点;
设定声像轨迹控制点和跑动路径:在音箱分布地图上设置声像随时间变化的跑动路径,以及位于该跑动路径上的若干个声像轨迹控制点;
编辑声像轨迹控制点属性:声像轨迹控制点的属性包括声像轨迹控制点坐标位置、所对应的时刻、到下一声像轨迹控制点所需的时间;
记录变轨声像轨迹数据:记录各音箱节点在声像沿设定跑动路径跑动过程中各个时刻的输出电平数值;
所述变域声像轨迹数据通过如下方法得到:
设置音箱节点:在音箱分布地图上,添加或删除音箱节点;
修改音箱节点属性:音箱节点的属性包括音箱坐标、音箱类型、对应输出通道、初始化电平;
设定声像跑动路径并划分声像区域:在音箱分布地图上设置多个声像区域,每个声像区域中包括若干个音箱节点,并设置遍历各个声像区域的跑动路径;
编辑声像区域时间属性,包括声像区域所对应的时刻、当前声像区域到下一声像区域所需时间、以及声像跑动总时长;
记录变域声像轨迹数据,记录各音箱节点在声像沿设定跑动路径依次跑动经过各个声像区域的过程中,各个时刻的输出电平数值;
所述音箱链接数据通过如下步骤得到:
设置音箱节点:在音箱分布地图上,添加或删除音箱节点;
修改音箱节点属性:音箱节点的属性包括音箱坐标、音箱类型、对应输出通道、初始化电平;
设置音箱节点链接关系:将选定的超低频音箱节点连接至附近的多个全频音箱节点;
记录音箱链接数据:计算并记录所述超低频音箱的输出电平DerivedTrim,该输出电平DerivedTrim=10*log(Ratio)+DeriveddB,Ratio=∑10(Trim-i+LinkTrim-i)/10,其中Trim-i为任一所述全频音箱节点i自身的输出电平值,LinkTrim-i为该所述全频音箱节点i原设定与超低频音箱的链接电平,DeriveddB为所述超低频音箱节点的初始化电平值,DerivedTrim为所述超低频音箱节点设定链接至所述若干全频音箱节点后的输出电平值;
在生成所述变轨声像轨迹数据时,各所述音箱节点在声像沿设定跑动路径跑动过程中各个时刻的输出电平值计算方法为:设声像轨迹点i位于由三个音箱节点围合而成的三角形区域中,该声像轨迹点i对应的时刻为ti,对于该三角形区域的任一顶点处的音箱节点A,此时刻ti的输出电平为dBA1=10*lg(LA’/LA),其中LA’为该声像轨迹点至该三角形区域其余两顶点所构成直线的距离,LA为该音箱节点A至其余两顶点所构成直线的距离,在音箱分布地图上的其他音箱节点的输出电平值为零或负无穷;
在生成所述变域声像轨迹数据时,各所述音箱节点在声像沿设定跑动路径依次跑动经过各个声像区域的过程中各个时刻的输出电平数值计算方法为:设某一变域轨迹的声像跑动总时长为t,共划分为n个均等宽度的声像区域,声像沿着直线的声像跑动路径从某个声像区域1向下一个声像区域2移动,声像跑动路径位于声像区域1中的线段的中点为声像轨迹控制点1,声像跑动路径位于声像区域2中的线段的中点为声像轨迹控制点2,当前时刻声像轨迹点P从当前声像区域1跑动至下一声像区域2的过程中,声像区域1中各个音箱节点的输出电平为域1dB,声像区域2中各个音箱节点的输出电平为域2dB,这两个声像区域以外的音箱节点输出电平为零或负无穷,且:
域1dB值=10·logeη÷2.3025851
域2dB值=10·logeβ÷2.3025851
其中,l12为声像轨迹控制点1到声像轨迹控制点2的距离,l1P为声像轨迹控制点1到声像轨迹点P的距离,lp2为当前声像轨迹点P到声像轨迹控制点2的距离。
与现有技术相比,有益效果如下:通过声像轨迹数据对各个音箱实体实际输出的电平进行调节控制,可以在声像轨迹数据所设定的总时长内生成设定的声像轨迹运动或静止效果。
附图说明
图1是实施例的全景多通道声像轨迹控制方法的步骤示意图。
图2是实施例的变轨声像轨迹数据生成方法步骤示意图。
图3是实施例的音箱分布地图及变轨声像轨迹示意图。
图4是实施例的三角形音箱节点示意图。
图5是实施例的变域声像轨迹数据生成方法步骤示意图。
图6是实施例的音箱分布地图及变域声像轨迹示意图。
图7是实施例的定点声像轨迹数据生成方法步骤示意图。
图8是实施例的音箱连接数据生成方法步骤示意图。
图9是实施例的音箱链接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明各类型的声像轨迹控制作进一步的说明。
如图1所示,本实施例提供一种全景多通道声像轨迹控制方法,该控制方法通过控制台(控制主机)对实体音箱***各音箱节点的输出电平值进行设置,使声像在设定的总时长内按设定的方式运动或静止,该控制方法包括:
S101:生成声像轨迹数据;
S102:在该声像轨迹数据所对应的总时长内,根据声像轨迹数据,调整各个音箱实体的输出电平;
S103:在该总时长内,将输入至各个音箱实体信号的输入电平和相应音箱实体的输出电平进行叠加得到各个音箱实体实际输出的电平。
声像轨迹数据是指在设定长度的时间段内(声像持续的即总时长),为了使控制台上虚拟的音箱分布地图中各虚拟音箱节点输出电平所形成的声像沿预先设定的路径跑动或保持不动,各音箱节点随时间变化的输出电平数据。即声像轨迹数据包含了音箱分布地图中全部音箱节点在该设定长度时间段内的输出电平变化数据。对于各个音箱节点来说,在该设定时间段内其输出电平大小是随着时间变化而变化的,也有可能为零、负数甚至负无穷,优先采用负无穷。
每个音箱节点对应于实体音箱***中的一个音箱实体,每个音箱实体包括位于同一位置处的一个或多个音箱。即每个音箱节点可以对应一个或多个位于同一位置的音箱。为了使实体音箱***可以较准确地重现声像轨迹路线,音箱分布地图中的各个音虚拟音箱节点的位置分布应与实体音箱***各个音箱实***置分布对应,尤其是使得各音箱节点之间的相对位置关系,与各音箱实体之间的相对位置关系对应。
音箱实体实际输出的电平为输入信号的电平与上述声像轨迹数据中与该音箱实体对应的音箱节点的输出电平叠加所得。前者的是输入信号的特性,后者可以视为音箱实体自身的特性。在任一时刻,不同的输入信号就会有不同的输入电平,而对于同一音箱实体,只有一个输出电平。因此可以理解为,声像轨迹处理是对各个音箱实体的输出电平处理,以形成预设的声像轨迹效果(包括声像静止不动)。
音箱实体的输入电平和输出电平叠加可以在音频信号实际输入音箱实体之前先进行处理,也可以在进入音箱实体以后再进行处理,这取决于整个扩音***的链路构成,以及音箱实体是否内置有音频信号处理模块,如DSP单元等。
声像轨迹数据的类型包括:定点声像数据、变轨声像轨迹数据和变域声像轨迹。在控制台上模拟生成声像轨迹数据时,为了方便对声像的速度和过程进行控制,本发明实施例通过音箱分布地图上离散分布的若干声像轨迹控制点之间依次连接的线段来表示声像的跑动路径,即通过离散分布的若干个声像轨迹控制点来确定声像的跑动路径,以及声像的总体跑动时间。
定点声像,是指在设定长度的时间段内,音箱分布地图中选定的一个或多个音箱节点持续地输出电平,而未选定的音箱节点输出电平数值为零或负无穷的情形。相应地,定点声像数据,是指在设定长度的时间段内,音箱分布地图中选定的一个或多个音箱节点持续地输出电平,而未选定的音箱节点不输出电平,或输出电平数值为零或负无穷时,各个音箱节点随时间变化的输出电平数据。对于选定的音箱节点,在该设定时间内其输出电平是连续的(也可能有上下波动变化);而对于未选定的音箱节点,在该设定时间内其输出电平保持为负无穷。
变轨声像,是指在设定长度的时间段内,为了使声像沿预设路径跑动,各音箱节点按照一定规律输出电平的情形。相应地,变轨声像轨迹数据,是指在设定长度的时间段内,为了使声像沿预设路径跑动,各音箱节点随时间变化的输出电平数据。声像的跑动路径并不需要十分精确,而且声像运动(跑动)持续的时间不会很长,只需要大致营造听众可识别的声像跑动效果即可。
变域声像,是指在设定长度的时间段内,为了使声像沿预设区域跑动,各音箱节点的输出电平按照一定规律变化的情形。相应地,变域声像轨迹数据是指在设定长度的时间,为了使声像沿预设区域跑动,各音箱节点随时间变化的输出电平数据。
如2图所示,变轨声像轨迹数据可以通过如下方法得到:
S201:设置音箱节点:在音箱分布地图10上,添加或删除音箱节点11,参见图3。
S202:修改音箱节点属性:音箱节点的属性包括音箱坐标、音箱类型、对应输出通道、初始化电平、音箱名称等。音箱节点在音箱分布地图上用音箱图标来表示,通过移动音箱图标可以改变其坐标位置。音箱类型是指全频音箱或超低频音箱,具体类型可根据实际需要进行划分。音箱分布地图中的各个音箱节点都分配有一个输出通道,每个输出通道对应于实体音箱***中的一个音箱实体,每个音箱实体包括位于同一位置处的一个或多个音箱。即每个音箱节点可以对应一个或多个位于同一位置的音箱。为了重现音箱分布地图中所设计的声像跑动路径,音箱实体的位置分布应与音箱分布地图中音箱节点的位置分布对应。
S203:划分三角形区域:如图3所示,根据音箱节点的分布,将音箱分布地图划分多个三角形区域,每个三角形区域的三个顶点均为音箱节点;各个三角形区域不重叠,且每个三角形区域中不包含其他音箱节点,每个所述音箱节点与一个输出通道(或音频播放装置)对应;
进一步的,还可以通过设置辅助音箱节点来辅助确定三角形区域,所述辅助音箱节点没有对应的输出通道,不输出电平;
S204:设定声像轨迹控制点和跑动路径:在音箱分布地图上设置声像随时间变化的跑动路径12,以及位于该跑动路径上的若干个声像轨迹控制点11。可以采用如下方法设定声像跑动路径和声像轨迹控制点:
1、定点构建:在音箱分布地图上依次确定若干个声像轨迹控制点的(坐标)位置,将该若干个声像轨迹控制点依次连接形成声像跑动路径,第一个确定的声像轨迹控制点对应的时刻为零,后续声像轨迹控制点对应的时刻为从确定第一个声像轨迹控制点到确定当前声像轨迹控制点所经历的时间。例如可以通过点击指示标识(如鼠标箭头)在音箱分布地图上点选声像轨迹控制点,从点击确定一个声像轨迹控制点到点击确定下一个声像轨迹控制点所经过的时间来确定两个声像轨迹点之间的时间长度,并最终计算得到各个声像轨迹点所对应的时刻;
2、拖动生成:在音箱分布地图上拖动标记(如鼠标箭头)沿任意直线、曲线或折线运动从而确定声像跑动路径,在拖动标记的过程中,从初始位置开始,每间隔一段时间Ts都会在该跑动路径上生成一个声像轨迹控制点。本实施例中Ts为108ms;
S205:编辑声像轨迹控制点属性:声像轨迹控制点的属性包括声像轨迹控制点坐标位置、所对应的时刻、到下一声像轨迹控制点所需的时间。可对选定的声像轨迹控制点所对应的时刻、该选定声像轨迹控制点到下一声像轨迹控制点所需的时间和声像跑动路径对应的总时长中的一个或多个进行修改。
假设声像轨迹控制点i对应的时刻为ti,声像从声像轨迹控制点i跑动至下一轨迹点i+1原所需的时间为ti’,声像跑动路径对应的总时长为t。这意味着声像从初始位置跑动至声像轨迹控制点i处所需的时间为ti,声像跑完整个路径所需的时间为t。
若对某一声像轨迹控制点所对应的时刻进行修改,则该声像轨迹控制点之前的全部声像轨迹控制点各自对应的时刻,以及声像跑动路径的总时长都需要进行调整。设声像轨迹控制点i原对应的时刻为ti,修改后对应的时刻为Ti,声像轨迹控制点i之前的任一声像轨迹控制点J原对应的时刻为tj,调整后对应的时刻为Tj,声像跑动路径对应的原总时长为t,修改后的总时长为T,那么Tj=tj/ti*(Ti-ti)+tj,T=t+(Ti-ti)。本发明采用的调整方式简单合理,且计算量很小。
可以理解的是,任一声像轨迹控制点所对应的时间修改后,增加或减少的时间可按相同时长比例分配给该声像轨迹控制点之前的全部声像轨迹控制点(即前述方式),也可以按时长比例分配各声像跑动路径上的全部声像轨迹控制点。采用后一种方式时,假设声像轨迹控制点i准备增加的时间为ki,那么声像轨迹控制点对应的时刻将会被修改为Ti=(ki*ti/t)+ti,即时间ki并不是全部都分别配给声像轨迹控制点,各个声像轨迹控制点都会按其与跑动路径总时长的比例来分配一部分时间。
若对某一声像轨迹控制点到下一声像轨迹控制点所需的时间进行调整,那么下一声像轨迹控制点所对应的时刻,以及声像跑动路径的总时长都需要进行调整。设声像轨迹控制点i原对应的时刻为ti,修改后对应的时刻为Ti,声像从当前声像轨迹控制点i跑动至下一轨迹点i+1原所需的时间为ti’修改后所需的时间为Ti’,声像跑动路径对应的原总时长为t,修改后的总时长为T,那么Ti+1=Ti+Ti’,T=t+(Ti-ti)+(Ti’-ti’)。
若修改声像跑动路径对应的总时长,那么该声像跑动路径上的各个声像轨迹控制点所对应的时刻及其到下一声像轨迹控制点所需的时间都将进行调整。设声像轨迹控制点i原对应的时刻为ti,调整后对应的时刻为Ti,声像从当前声像轨迹控制点i跑动至下一轨迹点i+1原所需的时间为ti’调整后所需的时间为Ti’,声像跑动路径对应的原总时长为t,修改后的总时长为T,那么Ti=ti/t*(T-t)+ti,Ti’=ti’/t*(T-t)+ti’。
S206:记录变轨声像轨迹数据:记录各音箱节点在声像沿设定跑动路径跑动过程中各个时刻的输出电平数值。
对于变轨声像来说,可通过如下方法计算用于生成声像的相关音箱节点的输出电平值。如图4所示,假设声像轨迹点i(不一定是声像轨迹控制点)位于由三个音箱节点围合而成的三角形区域中,该声像轨迹点i对应的时刻为ti,此时顶点位置的三个音箱节点将输出一定大小的电平,在音箱分布地图上这三个音箱节点以外的其他音箱节点的输出电平值为零或负无穷,从而保证音箱分布地图上ti时刻的声像位于上述声像轨迹点i处。对于该三角形区域的任一顶点处的音箱节点A,此时刻ti的输出电平为dBA1=10*lg(LA’/LA),其中LA’为该声像轨迹点至该三角形区域其余两顶点所构成直线的距离,LA为该音箱节点A至其余两顶点所构成直线的距离;
进一步的,每个音箱节点还可以设置初始化电平值。假设上述音箱节点A的初始化电平为dBA,那么在上述时刻ti,音箱节点A1的输出电平dBA1’=dBA+10*lg(LA’/LA)。其余音箱节点设置初始化电平后t时刻的输出电平以此类推。
进一步的,如图2所示,如有部分声像轨迹点(或声像跑动路径)未落入任何一个由三个音箱节点构成的三角形区域中(运动轨迹末端),则可以设置辅助音箱节点13来设置新的三角形区域,以保证全部声像轨迹点均落入相应的三角形区域中,所述辅助音箱节点没有对应的输出通道,不输出电平,仅用于辅助确定三角形区域;
进一步的,在记录各音箱节点的输出电平值时,可以连续记录,也可以按照一定的频率来记录。对于后者,是指每间隔一定时间记录一次各音箱节点的输出电平数值。在本实施例中,采用25帧/秒或30帧/秒的频率来记录在声像沿设定路径跑动时各音箱节点的输出电平值。按一定频率记录各音箱节点的输出电平数据,可以减少数据量,加快在对输入音频信号进行声像轨迹处理时的处理速度,保证声像跑动效果的实时性。
如5图所示,变域声像轨迹数据可以通过如下方法得到:
S501:设置音箱节点:在音箱分布地图上,添加或删除音箱节点。
S502:修改音箱节点属性:音箱节点的属性包括音箱坐标、音箱类型、对应输出通道、初始化电平、音箱名称等。音箱节点在音箱分布地图上用音箱图标来表示,通过移动音箱图标可以改变其坐标位置。音箱类型是指全频音箱或超低频音箱,具体类型可根据实际需要进行划分。音箱分布地图中的各个音箱节点都分配有一个输出通道,每个输出通道对应于实体音箱***中的一个音箱实体,每个音箱实体包括位于同一位置处的一个或多个音箱。即每个音箱节点可以对应一个或多个位于同一位置的音箱。为了重现音箱分布地图中所设计的声像跑动路径,音箱实体的位置分布应与音箱分布地图中音箱节点的位置分布对应。
S503:设定声像跑动路径并划分声像区域:在音箱分布地图上设置多个声像区域,每个声像区域中包括若干个音箱节点,并设置遍历各个声像区域的跑动路径。即将声像区域视为一个“声像点”,声像从一个区域跑动至另一个区域,直至依次跑完全部声像区域。可以在音箱分布地图上任一设置各个互补重叠的声像区域,也可以按照下述方式,快速设置声像区域:
在音箱分布地图上设置直线声像跑动路径,并沿声像跑动路径设置若干个声像区域,各声像区域的边界大致垂直于所述声像的跑动方向。这些声像区域可以并排设置,也可以间隔设置,但为了保证生声像移动(跑动)的连贯性,优先选择并排设置方式。这些声像区域的总面积小于或等于整个音箱分布地图的面积。在划分声像区域时,可采用等宽划分,也可以采用不等宽划分。
具体操作时,可通过拖动指示标识(如鼠标指针)来同时设置声像跑动路径和划分声像区域。具体是:拖动指示标识在音箱分布地图上从某一起点位置沿某个方向移动至终点位置,同时按照该起点位置至该终点位置的直线距离均等划分若干个声像区域,各个声像区域的边界垂直于该该起点位置至该终点位置的直线,且各个声像区域的宽度均等。声像跑动总时长为拖动指示标识从起始位置移动至中终点位置所经历的时间。
假设指示标识从起点位置到终点位置的直线距离为R,所用的总时长为t,均等划分声像区域的数量为n,那么将自动生成宽度为R/n的n个声像区域,且各个声像区域所对应的时刻为t/n。
S504:编辑声像区域时间属性,包括声像区域所对应的时刻、当前声像区域到下一声像区域所需时间、以及声像跑动总时长。声像区域属性的编辑与变轨声像轨迹点属性编辑类似。若对某一声像区域所对应的时刻进行修改,则该声区域之前的全部声像区域各自对应的时刻,以及声像跑动的总时长都需要进行调整。若对某一声像区域到下一声像区域所需的时间进行调整,那么下一声像区域所对应的时刻,以及声像跑动总时长都需要进行调整。若修改声像跑动总时长,那么该声像跑动路径上的各个声像区域所对应的时刻及其到下一声像区域所需的时间都将进行调整。
S505:记录变域声像轨迹数据,记录各音箱节点在声像沿设定跑动路径依次跑动经过各个声像区域的过程中,各个时刻的输出电平数值。
对于变域声像来说,可通过如下方法计算用于生成声像的相关音箱节点的输出电平值。
如图6所示,假设某一变域轨迹的声像跑动总时长为t,共划分为4个均等宽度的声像区域,声像沿着直线的声像跑动路径从某个声像区域1(声像区域i)向下一个声像区域2(声像区域i+1)移动,声像跑动路径位于声像区域1中的线段的中点为声像轨迹控制点1(声像轨迹控制点i),声像跑动路径位于声像区域2中的线段的中点为声像轨迹控制点2(声像轨迹控制点i+1)。在声像轨迹点P从当前声像区域1跑动至下一声像区域2的过程中,声像区域1中各个音箱节点的输出电平为域1dB(域dBi),声像区域2中各个音箱节点的输出电平为域2dB(域dBi+1),这两个声像区域以外的音箱节点输出电平为零或负无穷。
域1dB值=10·logeη÷2.3025851
域2dB值=10·logeβ÷2.3025851
其中,l12为声像轨迹控制点1到声像轨迹控制点2的距离,l1P为声像轨迹控制点1到声像轨迹点P的距离,lp2为当前声像轨迹点P到声像轨迹控制点2的距离。从上述公式可以看出每个声像轨迹点都有两个声像区域输出电平,但是当声像轨迹点位于各个声像轨迹控制点时,只有其中一个声像区域输出电平,例如声像轨迹点P运动至声像轨迹控制点2时,此时只有声像区域2输出电平,而声像区域1的输出电平为零。
在记录变域声像轨迹各音箱节点的输出电平值时,可以连续记录,也可以按照一定的频率来记录。对于后者,是指每间隔一定时间记录一次各音箱节点的输出电平数值。在本实施例中,采用25帧/秒或30帧/秒的频率来记录在声像沿设定路径跑动时各音箱节点的输出电平值。按一定频率记录各音箱节点的输出电平数据,可以减少数据量,加快在对输入音频信号进行声像轨迹处理时的处理速度,保证声像跑动效果的实时性。
如7图所示,定点声像轨迹数据可以通过如下方法得到:
S701:设置音箱节点:在音箱分布地图上,添加或删除音箱节点。
S702:修改音箱节点属性:音箱节点的属性包括音箱坐标、音箱类型、对应输出通道、初始化电平、音箱名称等。
S703:设定声像轨迹点和总时长,在音箱分布地图上选定一个或多个音箱节点,所选定的各个音箱节点作为声像轨迹点,并设置声像轨迹点在各个音箱节点停留的时间。
S704:记录定点声像轨迹数据:记录各音箱节点在上述总时长内各个时刻的输出电平数值。
此外,本发明的声像轨迹数据还包括音箱链接数据。音箱链接是指对音箱节点执行关联操作,当关联音箱节点中的主动音箱节点输出电平时,关联音箱节点的被动音箱节点将自动输出电平。音箱链接数据是对选定的若干个音箱节点进行关联操作后,被动音箱节点相对于主动音箱节点的输出电平差值。对于有必要链接关联的音箱节点在空间分布上距离会比较接近。
如图8所示,音箱链接数据可通过如下方法得到:
S801:设置音箱节点:在音箱分布地图上,添加或删除音箱节点。
S802:修改音箱节点属性:音箱节点的属性包括音箱坐标、音箱类型、对应输出通道、初始化电平、音箱名称等。
S803:设置音箱节点链接关系:将选定的超低频音箱节点连接至附近的多个全频音箱节点;
S804:记录音箱链接数据:计算并记录所述超低频音箱的输出电平DerivedTrim,该输出电平DerivedTrim=10*log(Ratio)+DeriveddB,Ratio=∑10(Trim-i+LinkTrim-i)/10,其中Trim-i为任一所述全频音箱节点i自身的输出电平值,LinkTrim-i为该所述全频音箱节点i原设定与所述超低频音箱的链接电平,DeriveddB为所述超低频音箱节点的初始化电平值,DerivedTrim为所述超低频音箱节点设定链接至所述若干全频音箱节点后的输出电平值。一个超低频音箱节点可设置为链接至一个或多个全频音箱节点,链接后,当全频音箱节点输出电平,那么与其链接的超低频音箱节点将会自动输出电平,以配合全频音箱节点的营造一定的声音效果。对于一个超低频音箱节点链接至一个全频音箱节点,只需考虑两者的距离远近、音源性质和所需的音效等,可设定超低频音箱节点自动跟随该全频音箱节点播放时的输出电平,即链接电平。
如图9所示,假设音箱分布地图上的超低频音箱节点24链接至附近的3个全频音箱节点,全频音箱节点21、22、23的自身输出电平值分别为Trim1、Trim2与Trim3,超低频音箱节点24原来与各全频音箱点21、22、23的链接电平值分别为LinkTrim1、LinkTrim2与LinkTrim3。设电平总体相加比值为Ratio,超低频音箱节点24自身初始化电平值为DeriveddB,最后超低频音箱节点24输出电平值为DerivedTrim,则有:
Ratio=10(Trim1+LinkTrim1)/10+10(Trim2+LinkTrim2)/10+10(Trim3+LinkTrim3)/10
DerivedTrim=10*log(Ratio)+DeriveddB
当Ratio大于1时,超低频音箱节点24链接到这三个全频音箱节点后所得输出电平为0,即其最终输出电平值为初始化电平值。
Claims (8)
1.一种全景多通道声像轨迹控制方法,该控制方法通过控制台对实体音箱***各音箱节点的输出电平值进行设置,使声像在设定的总时长内按设定的方式运动或静止,其特征在于,该控制方法包括:
生成声像轨迹数据;所述声像轨迹数据是指在设定长度的时间段内,为了使控制台上虚拟的音箱分布地图中各虚拟音箱节点输出电平所形成的声像沿预先设定的路径跑动或保持不动,各音箱节点随时间变化的输出电平数据;
在该声像轨迹数据所对应的总时长内,根据声像轨迹数据,调整各个音箱实体的输出电平;
在该总时长内,将输入至各个音箱实体信号的输入电平和相应音箱实体的输出电平进行叠加得到各个音箱实体实际输出的电平;
所述声像轨迹数据包括变轨声像轨迹数据、变域声像轨迹数据和音箱链接数据,其中:
所述变轨声像轨迹数据通过如下方法得到:
设置音箱节点:在音箱分布地图上,添加或删除音箱节点;
修改音箱节点属性:音箱节点的属性包括音箱坐标、音箱类型、对应输出通道、初始化电平;
划分三角形区域:根据音箱节点的分布,将音箱分布地图划分多个三角形区域,每个三角形区域的三个顶点均为音箱节点;
设定声像轨迹控制点和跑动路径:在音箱分布地图上设置声像随时间变化的的跑动路径,以及位于该跑动路径上的若干个声像轨迹控制点;
编辑声像轨迹控制点属性:声像轨迹控制点的属性包括声像轨迹控制点坐标位置、所对应的时刻、到下一声像轨迹控制点所需的时间;
记录变轨声像轨迹数据:记录各音箱节点在声像沿设定跑动路径跑动过程中各个时刻的输出电平数值;
所述变域声像轨迹数据通过如下方法得到:
设置音箱节点:在音箱分布地图上,添加或删除音箱节点;
修改音箱节点属性:音箱节点的属性包括音箱坐标、音箱类型、对应输出通道、初始化电平;
设定声像跑动路径并划分声像区域:在音箱分布地图上设置多个声像区域,每个声像区域中包括若干个音箱节点,并设置遍历各个声像区域的跑动路径;
编辑声像区域时间属性,包括声像区域所对应的时刻、当前声像区域到下一声像区域所需时间、以及声像跑动总时长;
记录变域声像轨迹数据,记录各音箱节点在声像沿设定跑动路径依次跑动经过各个声像区域的过程中,各个时刻的输出电平数值;
所述音箱链接数据通过如下步骤得到:
设置音箱节点:在音箱分布地图上,添加或删除音箱节点;
修改音箱节点属性:音箱节点的属性包括音箱坐标、音箱类型、对应输出通道、初始化电平;
设置音箱节点链接关系:将选定的超低频音箱节点连接至附近的多个全频音箱节点;
记录音箱链接数据:计算并记录所述超低频音箱的输出电平DerivedTrim,该输出电平DerivedTrim=10*log(Ratio)+DeriveddB,Ratio=∑10(Trim-i+LinkTrim-i)/10,其中Trim-i为任一所述全频音箱节点i自身的输出电平值,LinkTrim-i为该所述全频音箱节点i原设定与超低频音箱的链接电平,DeriveddB为所述超低频音箱节点的初始化电平值,DerivedTrim为所述超低频音箱节点设定链接至所述若干全频音箱节点后的输出电平值;
在生成所述变轨声像轨迹数据时,各所述音箱节点在声像沿设定跑动路径跑动过程中各个时刻的输出电平值计算方法为:设声像轨迹点i位于由三个音箱节点围合而成的三角形区域中,该声像轨迹点i对应的时刻为ti,对于该三角形区域的任一顶点处的音箱节点A,此时刻ti的输出电平为dBA1=10*lg(LA’/LA),其中LA’为该声像轨迹点至该三角形区域其余两顶点所构成直线的距离,LA为该音箱节点A至其余两顶点所构成直线的距离,在音箱分布地图上的其他音箱节点的输出电平值为零或负无穷;
在生成所述变域声像轨迹数据时,各所述音箱节点在声像沿设定跑动路径依次跑动经过各个声像区域的过程中各个时刻的输出电平数值计算方法为:设某一变域轨迹的声像跑动总时长为t,共划分为n个均等宽度的声像区域,声像沿着直线的声像跑动路径从某个声像区域1向下一个声像区域2移动,声像跑动路径位于声像区域1中的线段的中点为声像轨迹控制点1,声像跑动路径位于声像区域2中的线段的中点为声像轨迹控制点2,当前时刻声像轨迹点P从当前声像区域1跑动至下一声像区域2的过程中,声像区域1中各个音箱节点的输出电平为域1dB,声像区域2中各个音箱节点的输出电平为域2dB,这两个声像区域以外的音箱节点输出电平为零或负无穷,且:
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域1dB值=10·logeη÷2.3025851
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<msub>
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<mn>12</mn>
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</mfrac>
<mo>=</mo>
<mfrac>
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<msub>
<mi>l</mi>
<mn>12</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>l</mi>
<mrow>
<mi>p</mi>
<mn>2</mn>
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</mrow>
<msub>
<mi>l</mi>
<mn>12</mn>
</msub>
</mfrac>
</mrow>
域2dB值=10·logeβ÷2.3025851
其中,l12为声像轨迹控制点1到声像轨迹控制点2的距离,l1P为声像轨迹控制点1到声像轨迹点P的距离,lp2为当前声像轨迹点P到声像轨迹控制点2的距离。
2.根据权利要求1所述的全景多通道声像轨迹控制方法,其特征在于:在生成所述变轨声像轨迹数据时,每个所述音箱节点设有初始化电平值,设所述音箱节点A的初始化电平为dBA,在时刻ti,所述音箱节点A1的输出电平dBA1’=dBA+10*lg(LA’/LA),其余音箱节点设置初始化电平后t时刻的输出电平以此类推。
3.根据权利要求1所述的全景多通道声像轨迹控制方法,其特征在于,在生成所述变轨声像轨迹数据时,采用如下方法设定声像轨迹控制点和跑动路径:在所述音箱分布地图上依次确定若干个声像轨迹控制点的位置,将该若干个声像轨迹控制点依次连接形成声像跑动路径,第一个确定的声像轨迹控制点对应的时刻为零,后续声像轨迹控制点对应的时刻为从确定第一个声像轨迹控制点到确定当前声像轨迹控制点所经历的时间。
4.根据权利要求1所述的全景多通道声像轨迹控制方法,其特征在于,在生成所述变轨声像轨迹数据时,采用如下方法设定声像轨迹控制点和跑动路径:在音箱分布地图上拖动标记沿任意直线、曲线或折线运动从而确定声像跑动路径,在拖动标记的过程中,从初始位置开始,每间隔一段时间都会在该跑动路径上生成一个声像轨迹控制点。
5.根据权利要求1所述的全景多通道声像轨迹控制方法,其特征在于:在生成所述变轨声像轨迹数据时,在编辑声像轨迹控制点的所对应的时刻,设声像轨迹控制点i原对应的时刻为ti,修改后对应的时刻为Ti,声像轨迹控制点i之前的任一声像轨迹控制点J原对应的时刻为tj,调整后对应的时刻为Tj,声像跑动路径对应的原总时长为t,修改后的总时长为T,那么Tj=tj/ti*(Ti-ti)+tj,T=t+(Ti-ti)。
6.根据权利要求1所述的全景多通道声像轨迹控制方法,其特征在于:在生成所述变轨声像轨迹数据时,若有部分声像轨迹点未落入任何一个由三个音箱节点构成的三角形区域中,设置辅助音箱节点与该部分声像轨迹点相邻的音箱节点来设置新的三角形区域,使所述声像跑动路径的全部声像轨迹点落入相应的三角形区域中,所述辅助音箱节点无对应的输出通道,不输出电平。
7.根据权利要求1所述的全景多通道声像轨迹控制方法,其特征在于:在生成所述变域声像轨迹数据时,在记录变域声像轨迹各音箱节点的输出电平值时,记录方式为连续记录,或按照一定的频率来记录。
8.根据权利要求1所述的全景多通道声像轨迹控制方法,其特征在于:在生成所述变域声像轨迹数据时,设定声像跑动路径和划分声像区域的方式为:拖动指示标识在音箱分布地图上从某一起点位置沿某个方向移动至终点位置,同时按照该起点位置至该终点位置的直线距离均等划分若干个声像区域,各个声像区域的边界垂直于该该起点位置至该终点位置的直线,且各个声像区域的宽度均等,声像跑动的总时长为拖动指示标识从起始位置移动至中终点位置所经历的时间。
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