主要内容

位置的音频

这个例子展示了音频信号定位的几个基本方面。听者在圆的中心占有一个位置,声源的位置是变化的,因此它保持在圆内。在本例中,声源是直升机的单耳录音。声场由圆周上五个离散的扬声器位置和一个低频输出表示,该输出被认为位于圆的中心。

例子的先决条件

此示例需要5.1声道扬声器配置,并依赖于将声道映射到如下物理位置:

  1. 前左

  2. 前右

  3. 前中心

  4. 低频率的

  5. 后离开

  6. 后正确的

这是默认的Windows®扬声器配置5.1通道。根据所使用声卡的类型,此示例可能适用于其他扬声器配置。

例子基础知识

模型中有两个感兴趣的源块。第一个是音频信号本身,第二个是直升机的空间位置。直升机的空间位置由一对笛卡尔坐标表示,这对坐标被限制在单位圆内。默认情况下,该位置由标记为“随机设置位置”的块确定。该模块为标记为“扬声器音量计算”的MATLAB函数模块提供输入,该模块确定了扬声器音量矩阵。然后将声源的外部产品与扬声器位置矩阵一起获取,然后通过to Audio Device块将其提供给6个扬声器。

手动确定直升机位置

你也可以手动确定直升机的位置。要做到这一点,请选择模型中的开关,以便提供给computeVol块的信号来自标记为“可视化设置位置”的块。然后,双击新的源块。这时会出现一个图形用户界面,您可以使用鼠标将直升机移动到圆圈内的不同位置,从而改变扬声器的振幅。

空间混合算法

单耳音频源被混合成六个通道,每个通道对应一个扬声器。圆的中心有一个低频通道,圆周上有五个扬声器,如上图GUI的灰色区域所示。听众由圆心的简笔画来表示。

使用以下算法确定扬声器振幅:

1.在圆心,所有的振幅都是相等的。每个扬声器(包括低频扬声器)设置为1/√(5)。

2.在圆的周长上,使用矢量基振幅平移(VBAP)确定扬声器的振幅。该算法的工作原理如下:

a)确定源两侧的两个说话人,在简并情况下,确定单个说话人。

b)将(a)中说话人位置所决定的向量解释为基向量。用这些基向量来表示归一化源位置向量。新基中的系数表示归一化后的相对说话人振幅。

在这部分算法中,将低频信道的幅值设为零。

3)当源从中心向外围移动时,存在从算法(1)到算法(2)的过渡,该过渡随径向距离的三次函数衰减。振幅矢量经过归一化处理,因此功率与源位置无关。

4)最后,振幅随着距离圆心的距离的增加而衰减,根据平方反比定律,使得圆周长处的振幅为圆心处振幅的1 / 4。

有关矢量基振幅平移的更多细节,请参阅参考资料。

参考文献

Pulki,城镇。基于矢量基幅平移的虚拟声源定位音频工程学会杂志.第45卷第6期。1997年6月。

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