CN106535076A - 一种立体声音响***的空间校准方法及其移动终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体声音响***的空间校准方法及其移动终端设备，所述空间校准方法包括以下步骤：步骤S1，获取基于位置可调的数字滤波器；步骤S2，确定听音位置点；步骤S3，基于步骤S2确定的听音位置点，通过基于位置可调的数字滤波器对音频信号进行处理；步骤S4，将步骤S3处理后的音频信号经功率放大器放大后驱动音响***的扬声器单元。本发明基于用户选取的听音位置点对音频信号进行均衡处理和延时处理等，针对听音房间中不同的听音位置点实现对音响***的声音辐射特性、声音指向特性以及空间结构声学特性进行延时和均衡处理，实现针对性的校准和优化，最大限度提升不同听音位置点的声音真实度。

Description

一种立体声音响***的空间校准方法及其移动终端设备

技术领域

本发明涉及一种音响校准方法，尤其涉及一种立体声音响***的空间校准方法，并涉及采用了该音响***的空间校准方法的移动终端设备。

背景技术

目前的音响***都是针对相对预设的固定位置而设计的，但实际上，人们在日常欣赏音乐一般都无法满足静止固定在音响***的最佳聆听点位置上，甚至于，很多音响***根本就没有准确和有效的空间校准功能。现有技术中，基本上是通过手动设置各个声道的喇叭的距离进行相应的补偿，但是由于扬声器辐射的声音的传输特性，为了达到最佳的听觉感受，音箱的摆放和听音位置点其实都有非常苛刻的要求，比如：听音位置点必须位于对称线上的相对固定的位置，那么，对于家庭和公共等普通环境的音乐欣赏，就显得呆板，适应性非常差；并且，由于声音的传播扩散和扬声器***的指向特性，声音到达不同的听音位置点，其不同频率的响度和不同声道之间的相位以及时间其实都已经发生改变，无法满足声音的真实度还原。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够针对不同的听音位置点进行单点校准和优化，进而最大限度提升不同的听音位置点的声音真实度的音响***的空间校准方法，并提供采用了该音响***的空间校准方法的移动终端设备。

对此，本发明提供一种立体声音响***的空间校准方法，包括以下步骤：

步骤S1，获取基于位置可调的数字滤波器；

步骤S2，确定听音位置点；

步骤S3，基于步骤S2确定的听音位置点，通过基于位置可调的数字滤波器对音频信号进行处理；

步骤S4，将步骤S3处理后的音频信号经功率放大器放大后驱动音响***的扬声器单元。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S2中，确定听音位置点后，通过延时处理模块进行计算和处理，使听音位置点的第一声道和第二声道具有相同的延时特性。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S2中，确定听音位置点后，分别测量第一声道和第二声道对应扬声器与听音位置点之间的距离；然后，通过第一声道和第二声道之间的频率响应对比或通过扬声器和听音位置点之间的距离计算得到所述第一声道和第二声道之间的延时差值，若第一声道的延时大于第二声道的延时，则利用第一声道和第二声道之间的延时差值对第二声道进行延时；若第一声道的延时小于第二声道的延时，则利用第一声道和第二声道之间的延时差值对第一声道进行延时，否则不进行延时处理。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S1包括以下步骤：

步骤S101，获得声学暗室中单个声道的基于位置可调的第一数字均衡滤波器；

步骤S102，确定扬声器单元在听音房间中的位置，并确定听音房间中两个或两个以上的听音位置点；

步骤S103，基于步骤S102确定的听音房间的听音位置点，确定各个听音位置点的第一数字均衡滤波器，并分别通过测量传递函数的方法，分别获得级联了第一数字均衡滤波器的第一声道和第二声道在听音房间中的基于位置可调的第二数字均衡滤波器。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S101包括以下子步骤：

步骤S1011，分别测量第一声道或第二声道的扬声器音频输入信号在声学暗室中两个或两个以上位置点的传递函数，确定声学暗室中两个或两个以上位置点的第一数字均衡滤波器的原型函数，得到各位置点的第一数字均衡滤波器；

步骤S1012，把声学暗室的位置点数据和位置点对应的第一数字均衡滤波器的权值系数作为样本数据，利用数学建模方法建立声学暗室的位置点和第一数字均衡滤波器之间的权值系数映射关系，得到声学暗室中基于位置可调的第一数字均衡滤波器。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S103包括以下子步骤：

步骤S1031，把步骤S101所获得的声学暗室的第一数字均衡滤波器分别级联到音响***的第一声道和第二声道的音频信号处理中，根据扬声器单元在听音房间中的位置以及听音房间中两个或两个以上听音位置点的位置，确定听音房间中听音位置点相对于第一声道和第二声道的扬声器单元的位置关系；

步骤S1032，基于步骤S1031中确定的听音位置点，将步骤S1031得到的位置关系分别输入到第一声道和第二声道的声学暗室的第一数字均衡滤波器中，然后分别对第一声道和第二声道各自的第一数字均衡滤波器进行权值系数调整，并分别测量第一声道和第二声道的扬声器音频输入信号到达听音房间的听音位置点的传递函数，得到听音房间中各听音位置点的第二数字均衡滤波器的原型函数，根据原型函数得到第一声道和第二声道在各听音位置点的第二数字均衡滤波器；

步骤S1033，将听音房间中各听音位置点相对于第一声道和第二声道的扬声器单元的位置关系和该位置点的分别在第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器的权值系数作为样本数据，利用数学建模方法建立听音房间中各听音位置点以及其与第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器之间的权值系数映射关系，分别得到听音房间中第一声道和第二声道的基于位置可调的第二数字均衡滤波器；

步骤S1034，分别把第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器级联到第一声道和第二声道的音频信号处理中。

本发明的进一步改进在于，所述数学建模方法的实现过程包括：利用测试第一声道和/或第二声道在各位置点的响应获得两个或两个以上位置点的均衡滤波器，在得到有限个离散点的位置点的均衡滤波器之后，把各个位置点的坐标和各个位置点的均衡滤波器的权值系数分别作为输入和输出，通过人工神经网络工具进行拟合逼近，进而得到连续的位置点的逼近均衡滤波器，该逼近均衡滤波器包括第一声道以及第二声道各自的第一数字均衡滤波器和第二数字均衡滤波器。

本发明的进一步改进在于，通过移动终端设备向第一声道和第二声道分别发送音频测试信号，利用其麦克风分别测量第一声道和第二声道的扬声器响应延时来确定听音位置点的位置；或，通过移动终端设备的摄像头对焦功能进行测距来确定听音位置点的位置；所述移动终端设备包括手机、平板电脑以及其它带有音频播放功能、麦克风和/或摄像头的便携式设备。

本发明的进一步改进在于，针对房间内两个或两个以上的听音位置点进行均衡和/或延时处理，并将处理信息与听音位置点一一对应保存；当听音位置点发生改变时，通过切换来实现相应的处理。

本发明还提供一种移动终端设备，所述移动终端设备采用了如上所述的立体声音响***的空间校准方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：基于用户选取的特定听音位置点通过基于位置可调的数字均衡滤波器对音频信号进行均衡处理和延时处理等，针对不同的听音位置点实现对音响***的声音辐射特性、声音指向特性以及不同的听音位置点的空间结构的声学特性进行延时和均衡处理，实现了针对性的校准和优化，最大限度提升不同的听音位置点的声音真实度，点对点实现声音真实度的提升处理，能够针对不同的听音位置点得到其最佳的聆听体验。

附图说明

图1是本发明一种实施例的工作流程示意图；

图2是本发明一种实施例对当前听音区重建立体声声场的工作原理示意图；

图3是本发明一种实施例中频率均衡处理和延时处理的工作原理示意图；

图4是本发明一种实施例中延时处理的工作原理示意图；

图5是本发明一种实施例中均衡滤波器的工作原理流程图；

图6是本发明一种实施例中均衡滤波器自适应最优算法工作原理示意图；

图7是本发明一种实施例中计算机数学建模方法采用的神经网络结构示意图；

图8是本发明一种实施例中建模过程中神经网络训练优化算法示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1所示，本例提供一种立体声音响***的空间校准方法，包括以下步骤：

步骤S1，获取基于位置可调的数字滤波器；

步骤S2，确定听音位置点；

步骤S3，基于步骤S2确定的听音位置点，通过基于位置可调的数字滤波器对音频信号进行处理；

步骤S4，将步骤S3处理后的音频信号经功率放大器放大后驱动音响***的扬声器单元。

为了便于描述其工作原理，本例所述立体声音响***的空间校准方法以双声道立体声的音响***为例，值得一提的是，本例所述的空间校准方法以及采用了所述空间校准方法的移动终端设备均可以适用于多声道的立体声音响***，如适用于五声道或七声道等主流的立体声音响***中，而不仅仅局限于双声道的立体声音响***；应用于多声道的立体声音响***时，所述空间校准方法以及采用了所述空间校准方法的移动终端设备的工作原理与本例优选的双声道的立体声音响***的空间校准方法一致。

更为具体的，本例所述音响***的空间校准方法最优选的完整方案包括以下步骤：

步骤S101，获得声学暗室中单个声道的基于位置可调的第一数字均衡滤波器；

步骤S102，确定扬声器单元在听音房间中的位置，并确定听音房间中两个或两个以上的听音位置点；

步骤S103，基于步骤S102确定的听音房间的听音位置点，确定各个听音位置点的第一数字均衡滤波器，并分别通过测量传递函数的方法，分别获得级联了第一数字均衡滤波器的第一声道和第二声道在听音房间中的基于位置可调的第二数字均衡滤波器；

步骤S2，确定听音位置点后，通过延时处理模块进行计算和处理，使听音位置点的第一声道和第二声道具有相同的延时特性；

步骤S3，基于步骤S2确定的听音位置点，通过基于位置可调的数字滤波器对音频信号进行处理；

步骤S4，将步骤S3处理后的音频信号经功率放大器放大后驱动音响***的扬声器单元。

也就是说，本例所述步骤S3所述的基于位置可调的数字滤波器优选包括了基于位置可调的延时处理模块、声学暗室的基于位置可调的第一数字均衡滤波器以及听音房间的基于位置可调的第二数字均衡滤波器中的一种或几种数字滤波器，如图3所示；其中，声学暗室的第一数字均衡滤波器以及听音房间的第二数字均衡滤波器属于可选的，所述延时处理模块的实质也相当于是一个基于位置可调的数字滤波器。

其中，所述步骤S103的详细实现过程如下：首先，把第一数字均衡滤波器分别级联到第一声道和第二声道的音频信号处理中，把各听音位置点的数据分别输入到第一声道和第二声道的第一数字均衡滤波器中，得到各个位置点的第一数字均衡滤波器；然后，通过测量传递函数的方法得到听音房间中各个听音位置点的原型函数的第二数字均衡滤波器；把听音房间的听音位置点位置数据和该听音位置点的第二数字均衡滤波器的权值系数作为样本数据，利用数学建模方法建立听音房间中听音位置点和第二数字均衡滤波器之间的权值系数的映射关系，得到听音房间的基于位置可调的第二数字均衡滤波器。

本例所述步骤S101包括以下子步骤：

步骤S1011，通过传声器分别测量第一声道或第二声道的扬声器音频输入信号在声学暗室中两个或两个以上位置点的传递函数，得到声学暗室中两个或两个以上位置点的第一数字均衡滤波器的原型函数，得到各位置点的第一数字均衡滤波器；

步骤S1012，用于设计多个位置点的原型函数的第一数字均衡滤波器；具体为：把声学暗室的位置点数据和位置点对应的第一数字均衡滤波器的原型函数的权值系数作为样本数据，利用数学建模方法建立声学暗室的位置点和第一数字均衡滤波器之间的权值系数映射关系，得到声学暗室中基于位置可调的第一数字均衡滤波器。

本例所述步骤S103用于获得级联了延时处理模块和声学暗室的第一数字均衡滤波器的音响***的在听音房间的基于位置可调的第二数字均衡滤波器；听音房间的位置信息需要输入到声学暗室的第一数字均衡滤波器基于不同位置进而调整权值系数；具体的，所述步骤S103包括以下子步骤：

步骤S1031，把步骤S101所获得的声学暗室的第一数字均衡滤波器分别级联到音响***的第一声道和第二声道的音频信号处理中，根据扬声器单元在听音房间中的位置以及听音房间中两个或两个以上听音位置点的位置，确定听音房间中听音位置点相对于第一声道和第二声道的扬声器单元的位置关系；

步骤S1032，基于步骤S1031中确定的听音位置点，将步骤S1031得到的位置关系分别输入到第一声道和第二声道的声学暗室的第一数字均衡滤波器中，然后分别对第一声道和第二声道各自的第一数字均衡滤波器进行权值系数调整，并分别测量第一声道和第二声道的扬声器音频输入信号到达听音房间的听音位置点的传递函数，得到听音房间中各听音位置点的第二数字均衡滤波器的原型函数，根据原型函数得到第一声道和第二声道在各听音位置点的第二数字均衡滤波器；

步骤S1033，将听音房间中各听音位置点相对于第一声道和第二声道的扬声器单元的位置关系和该位置点的分别在第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器的权值系数作为样本数据，利用数学建模方法建立听音房间中各听音位置点以及其与第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器之间的权值系数映射关系，分别得到听音房间中第一声道和第二声道的基于位置可调的第二数字均衡滤波器；

步骤S1034，分别把第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器级联到第一声道和第二声道的音频信号处理中。也就是说，本例步骤S3所述的基于位置可调的数字滤波器包括了基于位置可调的延时处理模块、声学暗室的基于位置可调的第一数字均衡滤波器以及听音房间的基于位置可调的第二数字均衡滤波器，如图3所示。

本例所述步骤S101中，通过移动终端设备和扬声器播放测试音频信号；所述步骤S103中，在当前听音区的听音位置点通过移动终端设备的麦克风接收音频信号。对接收的音频信号与测试音频信号进行对比分析，即可获得音响***的传递函数，并以传递函数的原型函数得到数字滤波器，即对该声音进行信号强度均衡处理、频率均衡处理和延时处理中的一种或几种处理。本例所述数字滤波器用于对音频信号进行均衡处理和/或延时处理，所述均衡处理包括信号强度均衡处理和频率均衡处理，所述数字滤波器包括均衡滤波器。

本例所述步骤S1012和步骤S1033中所提及的数学建模方法的实现过程包括：利用测试第一声道和/或第二声道在各位置点的响应获得两个或两个以上位置点的均衡滤波器，在得到有限个离散点的位置点的均衡滤波器之后，把各个位置点的坐标和各个位置点的均衡滤波器的权值分别作为输入和输出，通过人工神经网络工具等数学工具进行拟合逼近，进而得到整个房间的连续的位置点的逼近均衡滤波器，该逼近均衡滤波器包括第一数字均衡滤波器和第二数字均衡滤波器。

也就是说，本例在步骤S101中，通过声学测试实验测量出各个听音区的听音位置点的扬声器声音辐射特性，得到数字滤波器的原型函数，并通过计算机数学建模方法对数字滤波器进行建模；在所述步骤S103中，通过听音位置点所接收的实际的音频信号得到级联了S101步骤中得到的数字滤波器后对应听音位置点的扬声器声音辐射特性，得到听音房间中的滤波器原型函数，进一步实现在听音房间中对音频信号的均衡处理和/或延时处理。

也就是说，本例还可以在声学暗室中测量在不同听音位置点的音响***的扬声器声音辐射特性，得到各点数字滤波器的原型函数，并通过计算机数学建模方法进行建模，以此得到暗室中基于位置可调的第一数字均衡滤波器。此时用户可以手动设置扬声器的位置和听音位置点，还可以通过用户设备的图像传感器的对焦模块的测距功能来测试墙壁和扬声器之间的距离，进而确定听音位置点。

如果不考虑听音房间效应，对于不同距离、对称的听音位置点的音频信号进行频率均衡处理，其原因在于：由于扬声器的指向性和声音的传播特性的影响，只需进行频率均衡处理即可。对于非对称的听音位置点的音频信号进行信号强度均衡、频率均衡处理和延时处理，也就是说，如果为了改善非对称的听音位置点的音质，不但需要针对各个扬声器的指向特性进行频率均衡处理，还需要对距离听音位置点相对较近的扬声器所在声道进行延迟处理，同时还需要对各个声道的信号强度进行均衡处理，这样就可以扩展音响***的适应范围，最大限度的改善不同听音位置点的声音真实度。因此，所述均衡处理包括信号强度均衡和频率均衡处理。

本例对接收的音频信号进行均衡处理和/或延时处理的工作原理示意图如图3所示；对于非对称的听音位置点的音频信号还对第一声道和第二声道之间进行信号强度均衡处理。具体地，需要对相对较近的扬声器的声道的信号进行延时，以补偿因距离不同而造成的时间差和相位差；同时调大相对较远的扬声器的信号强度，以弥补较远传输距离造成的声音衰减较多造成的影响。由于不同频率的音频信号的衰减程度是不一样的，同时考虑到对于具体听音位置点各个声道扬声器的位置是不一样的，所以，本例还需要进行频率均衡处理。此处信号强度均衡和频率均衡用同一个数字滤波器即第一数字均衡滤波器实现。可以理解的是，本例所述步骤S101对音频信号的第一数字均衡滤波器处理主要是针对扬声器的直达声；本例所述步骤S103对音频信号的第二数字均衡滤波器处理主要是针对听音房间内不同听音位置点的反射声和房间的共振，用于消除房间效应引起的声音失真。

也就是说，本例所述均衡处理分为两个部分，如图3所示，通过两组级联的数字均衡滤波器分别实现扬声器均衡和房间均衡处理，第一部分通过第一数字均衡处理步骤实现，可以通过用户手动设置扬声器的位置，通过听音区的听音位置点相对于扬声器位置以及扬声器的类型等方式来确定均衡参数。根据扬声器的在声学暗室的声音辐射特性进行自动调整。具体地在声学测试实验室里测量不同位置的扬声器***的声音辐射特性，获得各点的数字均衡滤波器，并通过计算机数学建模方法进行建模，得到位置可调的数字均衡滤波器。此时可以通过用户的移动终端设备发声和回波接收来测量距离，也可以通过用户设备的图像传感器的对焦模块的测距功能来测试墙壁和扬声器之间的距离，确定听音位置点。第二个部分通过第二均衡处理步骤来实现，通过测量扬声器和房间的脉冲响应来进行更为准确的均衡滤波处理，通过级联的基于位置可调的数字均衡滤波器对两个声道的音频信号进行均衡处理，以确保在听音区两个声道具有相同的准确的频率响应特性。

图5所示的是均衡滤波器的求解流程图，具体地，测量音响***和房间的传递函数，并得到其最小相位***，然后进行折弯频率变换，通过自适应最优算法获得均衡滤波器。折弯频率变换公式：其中，z^-1为频域延时单元，λ为折弯因子，取值范围为-1＜λ＜1；其自适应最优算法原理图如图6所示，其中，x(n)为输入信号,y(n)为输出信号,d(n)为期望信号,e(n)为误差信号，G(z)为扬声器***函数，H(z)为滤波器传递函数。

设均衡滤波器权值系数为W^T，则梯度矢量计算公式为权值系数计算公式为W_(k+1)＝W_(k)+2μe(k)X(k)，其中，μ为步长因子，μ值越大，算法收敛越快，但稳态误差相对较大；μ值越小，算法收敛较慢，但稳态误差相对较小。

本例采用人工神经网络工具来进行拟合逼近。坐标既可以采用笛卡尔坐标，也可以采用极坐标的方式，本实例采用笛卡尔坐标。具体设计的网络结构如图7所示，x₁和x₂为位置坐标输入向量，y₁、y₂…y_n为均衡滤波器的系数输出向量，w_ij和w_jk为权值向量。隐含层神经元数目估算公式：1≤β≤10，其中，n为衡滤波器的系数的个数，也即神经网络输出神经元的个数；β为估算因子。

隐含层传递函数为S型正切函数，输出层神经元的传递函数为纯线性函数。本例可以采用训练过程收敛速度快且网络的训练误差比较小的L-M优化算法进行训练，其实现流程图如图8所示。

本例所述第一数字均衡滤波器和第二数字均衡滤波器可以设置于所述移动终端设备中，也可以设置于所述音响***中。具体的，实现数字均衡滤波器的信号处理设置在音响***中，可以通过用户的移动终端设备进行无线遥控控制操作，在利用用户的移动终端设备播放音频时，可以把数字滤波器信号处理设置在用户的移动终端设备中。

现有技术中，立体声音响***是建立在双耳效应、哈斯效应以及德波埃效应等基础之上的，立体声重放的需要一些基础条件，双声道的信号的相位差、时间差和强度差都需要满足一定的要求，同时对听音者的位置也有特定的要求，必需位于立体声扬声器的对称线上，对于特定的扬声器还需要保持特定的距离；如果听音者未位于最佳听音范围，便无法准确再现立体声声场；而扬声器放在房间中实现频率均衡的几个问题包括：低频房间共振、高频位置敏感、扬声器指向性、剩余相位均衡和响度均衡，导致其在频率均衡时无法分离扬声器和房间的响应等问题。

本例对于偏离最佳听音范围的不同的听音区，通过采用数学建模方法得到的级联的数字滤波器对各声道的音乐信号针对不同听音区进行均衡处理和延时处理等，包括对各声道间的信号进行信号强度均衡和频率均衡，在不同听音位置点重建立体声声场，如图2所示，进而考虑了双声道的信号的相位差、时间差和强度差，并考虑了房间内实际尺寸和听音位置点与扬声器之间距离等参数进而得到对当前听音位置点进行了均衡处理和延时处理之后建立的声场，音质还原效果很好。

如图4所示，本例所述延时处理的工作过程如下：首先，分别测量第一声道和第二声道的频率响应，并得到扬声器和听音位置点之间的距离；然后，通过第一声道和第二声道之间的频率响应对比或通过扬声器和听音位置点之间的距离计算得到所述第一声道和第二声道之间的延时差值，若第一声道的延时大于第二声道的延时，则利用第一声道和第二声道之间的延时差值对第二声道进行延时；若第一声道的延时小于第二声道的延时，则利用第一声道和第二声道之间的延时差值对第一声道进行延时，否则不进行延时处理。

由于第一声道和第二声道这两个声道的音响***播放的声音在听音位置点具有相同的时间延时特性和相同的准确的频率响应特性，可以在听音位置点建立其立体声声场，接近原始最佳听音区的听音感受。可以理解的是对于听音位置点的确定，也可以利用用户的移动终端设备分别测量两个声道的脉冲响应，然后通过两个声道的响应延时来获得，听音者也可以通过测量利用用户的移动终端设备手动输入。

本例还提供一种移动终端设备，所述移动终端设备采用了如上所述的音响***的空间校准方法。所述移动终端设备优选包括手机和/或平板电脑等智能终端设备。

本例通过移动终端设备向第一声道和第二声道分别发送音频测试信号，利用其麦克风分别测量第一声道和第二声道的扬声器响应延时来确定听音位置点的位置；或，通过移动终端设备的摄像头对焦功能进行测距来确定听音位置点的位置。所述移动终端设备包括手机、平板电脑以及其它带有音频播放功能、麦克风和/或摄像头的便携式设备。

本例针对房间内两个或两个以上的听音位置点进行延时处理和/或均衡处理，并将处理信息与听音位置点一一对应保存；当听音位置点发生改变时，通过切换使得当前的听音位置点的各个声道具有相同的延时特性和相同的准确的频率响应特性。所述延时处理指的是通过延时处理模块实现的消除第一声道和第二声道之间的延时差值；所述均衡处理指的是通过级联的第一数字均衡滤波器和第二数字均衡滤波器实现的均衡处理。

比如在家庭环境中，如果有多个听音位置点，就会分为工作区域、休闲区域和生活区域等，用户只需要通过在工作区域、休闲区域、生活区域或是每一个常用的听音位置点进行延时处理和/或均衡处理，在实际应用过程中，用户达到某一个听音位置点时，只需要通过所述移动终端设备就能够实现切换，使得当前的听音位置点的各个声道具有相同的延时特性和相同的准确的频率响应特性，避免了每一次都需要通过位置坐标数据进而设定位置的弊端；例如，在客厅沙发上重建并保存客厅沙发对应的立体声声场，这样，每次在客厅沙发上时，只需要通过所述移动终端设备切换至保存好的客厅沙发对应的处理信息，就能够得到很好的听音效果。

本例通过对特定听音区的听音位置点的音频信号进行均衡处理和延时处理等，针对不同的听音位置点实现对音响***的声音辐射特性、声音指向特性以及不同的听音位置点的空间结构的声学特性进行延时和均衡处理，实现了针对性的校准和优化，最大限度提升不同的听音位置点的声音真实度，点对点实现声音真实度的提升处理以针对不同的听音位置点得到其最佳的聆听体验。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种立体声音响***的空间校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，获取基于位置可调的数字滤波器；

步骤S2，确定听音位置点；

步骤S3，基于步骤S2确定的听音位置点，通过基于位置可调的数字滤波器对音频信号进行处理；

步骤S4，将步骤S3处理后的音频信号经功率放大器放大后驱动音响***的扬声器单元。

2.根据权利要求1所述的立体声音响***的空间校准方法，其特征在于，所述步骤S2中，确定听音位置点后，通过延时处理模块进行计算和处理，使听音位置点的第一声道和第二声道具有相同的延时特性。

3.根据权利要求2所述的立体声音响***的空间校准方法，其特征在于，所述步骤S2中，确定听音位置点后，分别测量第一声道和第二声道对应扬声器与听音位置点之间的距离；然后，通过第一声道和第二声道之间的频率响应对比或通过扬声器和听音位置点之间的距离计算得到所述第一声道和第二声道之间的延时差值，若第一声道的延时大于第二声道的延时，则利用第一声道和第二声道之间的延时差值对第二声道进行延时；若第一声道的延时小于第二声道的延时，则利用第一声道和第二声道之间的延时差值对第一声道进行延时，否则不进行延时处理。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的立体声音响***的空间校准方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

步骤S101，获得声学暗室中单个声道的基于位置可调的第一数字均衡滤波器；

步骤S102，确定扬声器单元在听音房间中的位置，并确定听音房间中两个或两个以上的听音位置点；

步骤S103，基于步骤S102确定的听音房间的听音位置点，确定各个听音位置点的第一数字均衡滤波器，并分别通过测量传递函数的方法，分别获得级联了第一数字均衡滤波器的第一声道和第二声道在听音房间中的基于位置可调的第二数字均衡滤波器。

5.根据权利要求4所述的立体声音响***的空间校准方法，其特征在于，所述步骤S101包括以下子步骤：

步骤S1011，分别测量第一声道或第二声道的扬声器音频输入信号在声学暗室中两个或两个以上位置点的传递函数，确定声学暗室中两个或两个以上位置点的第一数字均衡滤波器的原型函数，得到各位置点的第一数字均衡滤波器；

步骤S1012，把声学暗室的位置点数据和位置点对应的第一数字均衡滤波器的权值系数作为样本数据，利用数学建模方法建立声学暗室的位置点和第一数字均衡滤波器之间的权值系数映射关系，得到声学暗室中基于位置可调的第一数字均衡滤波器。

6.根据权利要求4所述的立体声音响***的空间校准方法，其特征在于，所述步骤S103包括以下子步骤：

步骤S1031，把步骤S101所获得的声学暗室的第一数字均衡滤波器分别级联到音响***的第一声道和第二声道的音频信号处理中，根据扬声器单元在听音房间中的位置以及听音房间中两个或两个以上听音位置点的位置，确定听音房间中听音位置点相对于第一声道和第二声道的扬声器单元的位置关系；

步骤S1032，基于步骤S1031中确定的听音位置点，将步骤S1031得到的位置关系分别输入到第一声道和第二声道的声学暗室的第一数字均衡滤波器中，然后分别对第一声道和第二声道各自的第一数字均衡滤波器进行权值系数调整，并分别测量第一声道和第二声道的扬声器音频输入信号到达听音房间的听音位置点的传递函数，得到听音房间中各听音位置点的第二数字均衡滤波器的原型函数，根据原型函数得到第一声道和第二声道在各听音位置点的第二数字均衡滤波器；

步骤S1033，将听音房间中各听音位置点相对于第一声道和第二声道的扬声器单元的位置关系和该位置点的分别在第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器的权值系数作为样本数据，利用数学建模方法建立听音房间中各听音位置点以及其与第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器之间的权值系数映射关系，分别得到听音房间中第一声道和第二声道的基于位置可调的第二数字均衡滤波器；

步骤S1034，分别把第一声道和第二声道的第二数字均衡滤波器级联到第一声道和第二声道的音频信号处理中。

7.根据权利要求6所述的立体声音响***的空间校准方法，其特征在于，所述数学建模方法的实现过程包括：利用测试第一声道和/或第二声道在各位置点的响应获得两个或两个以上位置点的均衡滤波器，在得到有限个离散点的位置点的均衡滤波器之后，把各个位置点的坐标和各个位置点的均衡滤波器的权值系数分别作为输入和输出，通过人工神经网络工具进行拟合逼近，进而得到连续的位置点的逼近均衡滤波器，该逼近均衡滤波器包括第一声道以及第二声道各自的第一数字均衡滤波器和第二数字均衡滤波器。

8.根据权利要求4所述的立体声音响***的空间校准方法，其特征在于，通过移动终端设备向第一声道和第二声道分别发送音频测试信号，利用其麦克风分别测量第一声道和第二声道的扬声器响应延时来确定听音位置点的位置；或，通过移动终端设备的摄像头对焦功能进行测距来确定听音位置点的位置。

9.根据权利要求4所述的立体声音响***的空间校准方法，其特征在于，针对房间内两个或两个以上的听音位置点进行均衡和/或延时处理，并将处理信息与听音位置点一一对应保存；当听音位置点发生改变时，通过切换来实现相应的处理。

10.一种移动终端设备，其特征在于，所述移动终端设备采用了如权利要求1至9任意一项所述的立体声音响***的空间校准方法。