混響三維空間定位方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及音頻處理技術(shù)，特別是涉及一種混響三維空間定位方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]聲波在室內(nèi)傳播時(shí)，會(huì)被墻壁、天花板、地板等障礙物反射每反射一次都會(huì)被障礙物吸收一部分，如此，當(dāng)聲源停止后，聲波在室內(nèi)經(jīng)過多次反射和吸收，才會(huì)消失，人耳感覺到聲源停止發(fā)聲后聲音繼續(xù)一段時(shí)間，這種現(xiàn)象為混響。
[0003]傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)三維空間的混響效果的方式主要有兩種，第一種是根據(jù)三維空間的體積大小，設(shè)定固定的混響響應(yīng)參數(shù)和混響效果器的發(fā)送量，此種方式無法根據(jù)聲源點(diǎn)的位置得到變化性的混響效果，即無法得到較高的擬真效果；第二種是采用聲源向四周發(fā)出定位射線，射線碰撞到當(dāng)前三維空間的體積框體時(shí)，測(cè)算得到聲源在當(dāng)前三維空間的位置，根據(jù)設(shè)定調(diào)節(jié)混響參數(shù)或聲源通路向混響效果器的發(fā)送量，然而需要不斷的通過射線發(fā)送測(cè)算聲源點(diǎn)在三維空間的位置，資源消耗非常大，且收音者只能聽到一個(gè)面的反射結(jié)果，不符合真實(shí)的三維環(huán)境的聲音反射物理規(guī)律，例如當(dāng)一個(gè)聲源點(diǎn)在正方體的任意一面時(shí)，聲音混響反射的物理規(guī)律是當(dāng)前所在面無混響反射，正對(duì)面的一面會(huì)是最大的混響反射，而采用聲源向四周發(fā)出定位射線的方式無法得到符合物理規(guī)律的混響反射值，即擬真效果不聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)三維空間的混響效果的方式的擬真的準(zhǔn)確性差的問題，提供一種能提高擬真的準(zhǔn)確性的混響三維空間定位方法。
[0005]此外，還有必要提供一種能提高擬真的準(zhǔn)確性的混響三維空間定位裝置。
[0006]一種混響三維空間定位方法，包括以下步驟:
[0007]構(gòu)建包圍聲源點(diǎn)和收音者在內(nèi)的三維空間框體，獲取所述三維空間框體的重心坐標(biāo)；
[0008]以所述重心坐標(biāo)為原點(diǎn)，建立XY軸坐標(biāo)系；
[0009]根據(jù)建立的XY軸坐標(biāo)系確定收音者到重心坐標(biāo)的向量和收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度；
[0010]根據(jù)所述收音者到重心坐標(biāo)的向量和收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度計(jì)算得到混響強(qiáng)度，并將所述混響強(qiáng)度作為控制參數(shù)。
[0011]一種混響三維空間定位裝置，包括:
[0012]重心坐標(biāo)確定模塊，用于構(gòu)建包圍聲源點(diǎn)和收音者在內(nèi)的三維空間框體，獲取所述三維空間框體的重心坐標(biāo)；
[0013]坐標(biāo)系建立模塊，用于以所述重心坐標(biāo)為原點(diǎn)，建立XY軸坐標(biāo)系；
[0014]收音者定位模塊，用于根據(jù)建立的XY軸坐標(biāo)系確定收音者到重心坐標(biāo)的向量和收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度；
[0015]參數(shù)獲取模塊，用于根據(jù)所述收音者到重心坐標(biāo)的向量和收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度計(jì)算得到混響強(qiáng)度，并將所述混響強(qiáng)度作為控制參數(shù)。
[0016]上述混響三維空間定位方法，通過構(gòu)建包圍聲源點(diǎn)和收音者的三維空間框體，并以三維空間框體的重心坐標(biāo)為原點(diǎn)建立XY軸坐標(biāo)系，確定收音者到重心坐標(biāo)的向量和收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度，計(jì)算得到混響強(qiáng)度，將混響強(qiáng)度作為該收音者所處位置的混響控制參數(shù)，達(dá)到的三維空間擬真的混響效果，實(shí)時(shí)根據(jù)收音者在三維空間內(nèi)的位置，確定收音者在三維空間的朝向，得到實(shí)時(shí)的混響效果，提高了擬真的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0017]圖1為一個(gè)實(shí)施例中混響三維空間定位方法的流程圖；
[0018]圖2為一個(gè)實(shí)施例中混響三維空間定位方法的流程圖；
[0019]圖3為上述混響三維空間定位方法的具體應(yīng)用示意圖；
[0020]圖4為一個(gè)實(shí)施例中混響三維空間定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖5為一個(gè)實(shí)施例中坐標(biāo)系建立模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖6為另一個(gè)實(shí)施例中混響三維空間定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖7為能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]除非上下文另有特定清楚的描述，本發(fā)明中的元件和組件，數(shù)量既可以單個(gè)的形式存在，也可以多個(gè)的形式存在，本發(fā)明并不對(duì)此進(jìn)行限定。本發(fā)明中的步驟雖然用標(biāo)號(hào)進(jìn)行了排列，但并不用于限定步驟的先后次序，除非明確說明了步驟的次序或者某步驟的執(zhí)行需要其他步驟作為基礎(chǔ)，否則步驟的相對(duì)次序是可以調(diào)整的?？梢岳斫?，本文中所使用的術(shù)語“和/或”涉及且涵蓋相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的一者或一者以上的任何和所有可能的組口 ο
[0026]圖1為一個(gè)實(shí)施例中混響三維空間定位方法的流程圖。如圖1所示，該混響三維空間定位方法，包括以下步驟:
[0027]步驟102，構(gòu)建包圍聲源點(diǎn)和收音者在內(nèi)的三維空間框體，獲取該三維空間框體的重心坐標(biāo)。
[0028]具體的，聲源點(diǎn)是指發(fā)出聲音的振源點(diǎn)。構(gòu)建的三維空間框體可為正方體或長(zhǎng)方體等。重心坐標(biāo)是由單形頂點(diǎn)定義的坐標(biāo)，設(shè)V1, V2,…，Vn是向量空間V中的一個(gè)單形的頂點(diǎn)，若 V 中某點(diǎn) P 滿足:(λ J λ 2+…+ λ η)ρ = λ JV1+ λ 2V2 +...+ λ nVn,則(λ ” λ 2，…，λ η)是P關(guān)于VpV2, ".，νη的重心坐標(biāo)，其中，頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(1，0，…，0)，(0，1，…，0)，…，(0,0,…，I)。三維空間框體的重心坐標(biāo)可采用上述方式計(jì)算得到。
[0029]步驟104,以該重心坐標(biāo)為原點(diǎn)，建立XY軸坐標(biāo)系。
[0030]具體的，X軸坐標(biāo)上的值表示收音者到重心坐標(biāo)的距離，Y軸坐標(biāo)上的值表示收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度。
[0031]步驟106,根據(jù)建立的XY軸坐標(biāo)系確定收音者到重心坐標(biāo)的向量和收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度。
[0032]步驟108，根據(jù)該收音者到重心坐標(biāo)的向量和收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度計(jì)算得到混響強(qiáng)度，并將該混響強(qiáng)度作為控制參數(shù)。
[0033]上述混響三維空間定位方法，通過構(gòu)建包圍聲源點(diǎn)和收音者的三維空間框體，并以三維空間框體的重心坐標(biāo)為原點(diǎn)建立XY軸坐標(biāo)系，確定收音者到重心坐標(biāo)的向量和收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度，計(jì)算得到混響強(qiáng)度，將混響強(qiáng)度作為該收音者所處位置的混響控制參數(shù)，達(dá)到的三維空間擬真的混響效果，實(shí)時(shí)根據(jù)收音者在三維空間內(nèi)的位置，確定收音者在三維空間的朝向，得到實(shí)時(shí)的混響效果，提高了擬真的準(zhǔn)確性。
[0034]圖2為另一個(gè)實(shí)施例中混響三維空間定位方法的流程圖。如圖2所示，該混響三維空間定位方法，包括以下步驟:
[0035]步驟202，構(gòu)建包圍聲源點(diǎn)和收音者在內(nèi)的三維空間框體，獲取該三維空間框體的重心坐標(biāo)。
[0036]具體的，聲源點(diǎn)是指發(fā)出聲音的振源點(diǎn)。構(gòu)建的三維空間框體可為正方體或長(zhǎng)方體等。聲源點(diǎn)的坐標(biāo)可在3D圖像引擎中直接表示。
[0037]步驟204，獲取該重心坐標(biāo)與該三維空間框體的邊框的最近連接線。
[0038]具體的，三維空間框體的邊框是指某個(gè)面,如三維空間框體為正方體,則邊框?yàn)檎襟w的12個(gè)面。
[0039]步驟206，以該重心坐標(biāo)為原點(diǎn)，根據(jù)該重心坐標(biāo)與該最近連接線建立X軸，以該最近連接線朝向該重心坐標(biāo)的方向?yàn)镺度角建立Y軸，建立XY軸坐標(biāo)系。
[0040]具體的，X軸坐標(biāo)上的值表示收音者到重心坐標(biāo)的距離，Y軸坐標(biāo)上的值表示收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度。
[0041]步驟208,根據(jù)建立的XY軸坐標(biāo)系確定收音者到重心坐標(biāo)的向量和收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度。
[0042]步驟210，以該最近連接線長(zhǎng)度為半徑，預(yù)設(shè)的混響最小值和最大值，以及該收音者到重心坐標(biāo)的向量和收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度計(jì)算得到混響強(qiáng)度。
[0043]該以該最近連接線長(zhǎng)度為半徑，預(yù)設(shè)的混響最小值和最大值，以及該收音者到重心坐標(biāo)的向量和收音者與重心坐標(biāo)之間的朝向角度計(jì)算得到混響強(qiáng)度的公式為: