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申请/专利权人：苏州灵境影音技术有限公司;上海灵境声学技术股份有限公司

摘要：本发明公开了一种基于扬声器的空间音频系统、音频处理器、车辆、虚拟环绕声转换方法及音频渲染方法，在不增加声道数量的前提下将空间音频转换为虚拟环绕声的方法包括：接收初始音频流数据；进行空间渲染操作，包括：预先设定一虚拟空间，且在虚拟空间内设置虚拟耳朵的方位；利用HRTF算法模拟音频在虚拟空间内的声音传播，并模拟耳朵接收到虚拟空间内传播的声音；分析左右耳接收到的声音差异；根据左右耳接收到的声音差异，估计虚拟声源在虚拟空间内的位置；在完成空间渲染后，将音频重新编码为包含空间位置信息的虚拟环绕声音频。通过模拟声场和环境反应，用户可以感受到音频源在虚拟空间中的定位和环境感，增强音频体验的沉浸感和真实感。

主权项：1.一种基于扬声器设备的空间音频系统，其特征在于，包括扬声器设备及集成有HRTF算法的音频处理器，所述音频处理器实时接收所述扬声器设备的立体声格式或环绕声格式的初始音频流数据，并基于不增加声道的前提下将其转换为虚拟环绕声音频，包括：对所述初始音频流数据进行预处理，使其在各个声道的音频响度统一；对预处理后的音频进行空间渲染操作，包括：预先设定一虚拟空间，且在所述虚拟空间内设置虚拟耳朵的方位，所述虚拟耳朵包括左耳和右耳；利用HRTF算法模拟所述预处理后的音频在所述虚拟空间内的声音传播，并模拟所述虚拟耳朵接收到所述虚拟空间内传播的声音，包括：所述音频处理器将立体声格式的预处理后的音频的左右声道信号分离，或者，将环绕声格式的预处理后的音频的各声道信号分离，得到每个声道对应的单声道音频；模拟每个声道对应的单声道音频在所述虚拟空间内传播，并模拟得到被左耳和右耳接收的单声道音频；分析左耳与右耳接收到的声音差异，包括：对单声道音频进行时域分析，以确定左耳与右耳接收到声音的时间差；和或，对单声道音频进行相位分析，以确定左耳与右耳接收到声音的相位差；和或，对单声道音频进行频域分析，以确定左耳与右耳接收到声音的频率分布，其中，所述声音差异包括时间延迟差异、相位差异、响度衰减差异中的一项或多项；根据左耳与右耳接收到的声音差异，估计虚拟声源在所述虚拟空间内的位置，包括：预设一初始化源点，使其位于左耳与右耳的中垂线上；确定左耳与右耳接收到声音的时间差之后，基于HRTF数据库存储的声学传输特性，确定第一偏移向量；和或，确定左耳与右耳接收到声音的相位差之后，基于HRTF数据库存储的声学传输特性，确定第二偏移向量；和或，确定左耳与右耳接收到声音的频率分布后，基于HRTF数据库存储的声学传输特性，确定第三偏移向量；确定综合偏移向量，并据此对所述初始化源点进行偏移，得到所述虚拟声源在所述虚拟空间内的位置，所述虚拟声源被定义为在所述虚拟空间内传播的声音的起点；在完成空间渲染后，将音频重新编码为包含空间位置信息的虚拟环绕声音频，包括：根据估计的所述虚拟声源在所述虚拟空间内的位置，对所述预处理后的音频进行增强处理，包括：使音频宽度增大；和或，通过HRTF算法模拟音频信号在不同方向上被左耳和右耳接收，评估对应的音频效果，以确定音频的方向调整；和或，通过HRTF算法模拟音频信号以不同音量和滤波效果被左耳和右耳接收，评估对应的音频效果，以确定音频的频率调整和相位调整；和或，通过HRTF算法模拟音频信号以不同的混响和回声效果被左耳和右耳接收，评估对应的音频效果，以确定音频的反射调整；并将所述虚拟环绕声音频返回给所述扬声器设备。

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