音频信号渲染方法、装置、设备、存储介质及计算机程序与流程

本技术涉及音频处理，特别涉及一种音频信号渲染方法、装置、设备、存储介质及计算机程序。

背景技术：

1、通常情况下，音乐制作工程师在制作音乐的过程中，在音乐中加入不同程度或不同类型的音乐混响，使得音乐听起来比较柔和。即，不同的音乐对应不同的音乐混响。目标空间的扬声器播放音乐的过程中，为了提升音乐的空间感和包围感，在音乐中加入空间混响，不同的目标空间对应不同的空间混响。这样，在同一目标空间播放不同的音乐时，由于不同的音乐对应不同的音乐混响，容易出现同一目标空间内不同的音乐呈现不同的听觉效果。同时，在不同的目标空间播放同一音乐时，由于不同的目标空间对应不同的空间混响，容易出现同一音乐在不同的目标空间呈现不同的听觉效果。

技术实现思路

1、本技术提供了一种音频信号渲染方法、装置、设备、存储介质及计算机程序，可以解决相关技术中第一音频信号在不同目标空间听觉效果不一致的问题。所述技术方案如下：

2、第一方面，提供了一种音频信号渲染方法，所述方法包括：确定第一直混比，第一直混比是指目标空间的直混比，确定第二直混比，第二直混比是指第一音频信号的直混比，第一音频信号是指在目标空间待播放的当前帧音频信号。基于第一直混比和第二直混比，确定目标直混比，基于目标直混比，对第一音频信号进行渲染。

3、目标直混比是基于目标空间的第一直混比，以及第一音频信号的第二直混比确定的。这样，在后续基于目标直混比，对目标空间待播放的当前帧音频信号进行渲染的过程中，充分结合第一音频信号对应的音乐混响，以及目标空间对应的空间混响，从而解决第一音频信号在不同目标空间听觉效果不一致的问题。也即是，在目标空间播放音频信号的过程中，结合该目标空间的直混比和该音频信号的直混比，自适应地调节最终对该音频信号进行渲染所需的目标直混比，使得目标直混比对于不同的音频信号和不同的目标空间均具有良好的鲁棒性，从而保证不同的音频信号在同一目标空间能够呈现出相同的听觉效果，或者同一音频信号在不同的目标空间也能呈现出相同的听觉效果，实现音频信号最佳的渲染效果。

4、可选地，计算机设备对第二音频信号和第三音频信号进行去相关处理，以得到第四音频信号。对第四音频信号进行去混响处理，以得到第一直达声成分，基于第四音频信号和第一直达声成分，确定第一混响成分，基于第一混响成分和第一直达声成分，确定第一直混比。

5、其中，第二音频信号为上一帧音频信号，第三音频信号是在目标空间播放第二音频信号的过程中进行信号采集得到的。即，计算机设备通过外放扬声器在目标空间中播放第二音频信号，第二音频信号经过目标空间反射后被录音麦克风采集，以得到第三音频信号。

6、也即是，在目标空间播放音频信号的过程中，基于已播放的上一帧音频信号实时地确定目标空间的直混比，以便于后续基于目标空间的直混比，以及待播放的当前帧音频信号的直混比，对待播放的当前帧音频信号进行渲染。由于目标空间的直混比是基于已播放的上一帧音频信号确定的，所以，对于待播放的当前帧音频信号来说，目标空间的直混比一直在实时地更新，从而能够更好地对待播放的当前帧音频信号进行渲染。

7、需要说明的是，计算机设备按照上述方式在播放音频信号的过程中，实时地确定目标空间的直混比仅为一种示例。可选地，计算机设备还能够按照其他的方式确定第一直混比。示例地，计算机设备响应于空间校准操作，在目标空间播放参考音频信号，并在播放参考音频信号的过程中进行信号采集，以得到采集音频信号。然后，确定参考音频信号的逆信号，对采集音频信号和参考音频信号的逆信号进行卷积处理，以得到空间冲击响应，进而基于空间冲击响应，确定第一混响成分和第一直达声成分。最后，基于第一混响成分和第一直达声成分，确定第一直混比。

8、也即是，在检测到用户的空间校准操作之后，直接基于参考音频信号确定目标空间的直混比。这样，后续可以直接基于该目标空间的直混比，以及待播放的音频信号的直混比，对待播放的音频信号进行渲染，无需基于已播放的上一帧音频信号实时地确定目标空间的直混比，从而提高音频信号的渲染效率。

9、计算机设备对第一音频信号进行去混响处理，以得到第二直达声成分。基于第一音频信号和第二直达声成分，确定第二混响成分。基于第二混响成分和第二直达声成分，确定第二直混比。

10、可选地，计算机设备获取第一直混比对应的第一权重，以及第二直混比对应的第二权重。然后，将第一直混比、第一权重、第二直混比和第二权重进行加权处理，以得到目标直混比。即，将第一直混比和第二直混比的加权平均值确定为目标直混比。

11、基于上文描述，目标空间的直混比是基于已播放的上一帧音频信号实时确定的，或者目标空间的直混比是基于参考音频信号确定的。在不同的情况下，基于目标直混比，对第一音频信号进行渲染的方式不同，接下来将分为以下两种情况分别进行说明。

12、第一种情况，目标空间的直混比是基于已播放的上一帧音频信号实时确定的。此时，计算机设备按照下述步骤(1)-(3)，对第一音频信号进行渲染。

13、(1)基于第一混响成分、第一直达声成分和第一噪声信号，确定第一信噪比。

14、第一噪声信号是对第二音频信号和第三音频信号进行去相关处理得到的。即，计算机设备按照相关算法对第二音频信号和第三音频信号进行去相关处理，以得到第四音频信号和第一噪声信号。第四音频信号是指第二音频信号与第三音频信号之间的相关信号，第一噪声信号是指第二音频信号与第三音频信号之间的非相关信号。

15、(2)基于第一信噪比，确定第一均衡器参数。

16、计算机设备存储有多个信噪比范围，该多个信噪比范围中的每个信噪比范围均对应一个均衡器参数。计算机设备按照上述步骤(1)确定出第一信噪比之后，基于第一信噪比，从该多个信噪比范围中选择第一信噪比所处的信噪比范围，进而将该信噪比范围对应的均衡器参数确定为第一均衡器参数。

17、由于第一均衡器参数是基于目标空间的第一噪声信号确定的，所以，后续通过第一均衡器参数对第一音频信号进行渲染，能够使得渲染后的第一音频信号更适用于目标空间，从而保证用户无论是在嘈杂的目标空间，还是安静的目标空间中均能实现最佳的听音体验。例如，在第一信噪比较大的情况下，表明目标空间比较嘈杂。此时，基于第一信噪比确定的第一均衡器参数为人声突出，从而使得用户在嘈杂的目标空间中能够更清晰的听到第一音频信号。又例如，在第一信噪比较小的情况下，表明目标空间比较安静。此时，基于第一信噪比确定的第一均衡器参数为重低音或均衡，从而使得用户在安静的目标空间中实现最佳的听音体验。

18、(3)基于第一均衡器参数和目标直混比，对第一音频信号进行渲染。

19、将第一均衡器参数、目标直混比和第一音频信号输入至音频信号渲染器，音频信号渲染器按照相关算法对第一音频信号进行渲染，以得到音频信号渲染器输出的渲染后的第一音频信号。

20、通常情况下，渲染后的第一音频信号包括多个通道的信号。为了避免该多个通道的信号互相干扰，影响用户的听音体验，在基于第一均衡器参数和目标直混比，对第一音频信号进行渲染之后，还需要通过串扰消除算法对渲染后的第一音频信号进行串扰消除，进而将串扰消除后的第一音频信号发送给外放扬声器进行播放。

21、第二种情况，目标空间的直混比是基于参考音频信号确定的。此时，计算机设备按照下述步骤(1)-(3)，对第一音频信号进行渲染。

22、(1)基于第一混响成分、第一直达声成分和第二噪声信号，确定第二信噪比。

23、计算机设备确定第二信噪比的过程与上述第一种情况中确定第一信噪比的过程相似，所以，可以参考上述第一种情况的相关内容，此处不再赘述。

24、(2)基于第二信噪比，确定第二均衡器参数。

25、计算机设备确定第二均衡器参数的过程与上述第一种情况中确定第一均衡器参数的过程相似，所以，可以参考上述第一种情况的相关内容，此处不再赘述。

26、(3)基于第二均衡器参数和目标直混比，对第一音频信号进行渲染。

27、计算机设备基于第二均衡器参数和目标直混比，对第一音频信号进行渲染的过程与上述第一种情况中基于第一均衡器参数和目标直混比，对第一音频信号进行渲染的过程相似，所以，可以参考上述第一种情况的相关内容，此处不再赘述。

28、第二方面，提供了一种音频信号渲染装置，所述音频信号渲染装置具有实现上述第一方面中音频信号渲染方法行为的功能。所述音频信号渲染装置包括至少一个模块，该至少一个模块用于实现上述第一方面所提供的音频信号渲染方法。

29、第三方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储执行上述第一方面所提供的音频信号渲染方法的计算机程序。所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现上述第一方面所述的音频信号渲染方法。

30、可选地，所述计算机设备还可以包括通信总线，该通信总线用于该处理器与存储器之间建立连接。

31、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质内存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的音频信号渲染方法的步骤。

32、第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的音频信号渲染方法的步骤。或者说，提供了一种计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的音频信号渲染方法的步骤。

33、上述第二方面至第五方面所获得的技术效果与第一方面中对应的技术手段获得的技术效果近似，在这里不再赘述。