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近年来,随着数字信号处理技术的发展,5.1通路环绕声重放得到了较大的发展,它具有听音区域宽,重放声像稳定,包围感强等优点,被广泛应用到DVD、家庭影院等。然而5.1通路环绕声重放需要多个扬声器,使得造价比较高,并且需要较大的空间,给应用上带来了限制。
由于5.1通路环绕声,具有以上局限性,近年来,对5.1通路环绕声的虚拟重放的研究越来越多,5.1通路环绕声的虚拟重放是利用头相关传输函数进行信号处理,模拟出真实声源在耳膜处产生的双耳声压,从而给倾听者产生相应的空间声像效果。它具有结构简单、重放声像真实自然等优点,因而广泛应用在多媒体与虚拟现实、心理声学研究、家庭影院等领域。
本文首先讲述了头相关传输函数以及虚拟声重放原理,为后续的研究工作提供理论基础。接着对5.1通路环绕声的扬声器虚拟重放系统的滤波器进行了简化,信号处理引入了功率均衡,抵消了滤波器的极点,从而减少了滤波器脉冲响应的长度。滤波器脉冲响应的长度从原始的1024点简化到128点甚至64点。然后采用FIR滤波器直接在时域实时实现。通过3I 2AFC的主观评价实验证明,采用简化后的信号处理可以达到理想的主观听觉效果。
硬件实现采用了Lyrteeh公司提供的专业音频处理平台PADK,其内嵌TI公司的专业音频信号处理浮点DSP——TMS320C6727。采用C语言编程,增加了程序的可移植性,为向低端定点DSP平台的移植提供了方便,进一步商业化提供了便利。PADK具有8通路的模拟输入输出,通过这些输入输出端口实现了5.1通路环绕声扬声器虚拟重放的实时处理。
本文在DSP上成功实现了5.1通路环绕声扬声器虚拟重放,为其进一步商业化和实际应用提供了基础。