モノラルを仮想ステレオ効果音に変換するためのアルゴリズム

一般に、モノラルオーディオ再生では、オーディオを左右のチャンネルにコピーしてから再生するため、再生されるオーディオはステレオではなく、ステレオの「スペース」や「ステレオ」はありません。
ステレオを実現したい場合は、左右のチャンネルで強い無相関を実現し、それによって聴覚に空間的な幅感を導入する必要があります

左右のチャンネルフィルター

仮想ステレオの基本的な考え方は、2つの異なるフィルターHLH_Lを使用することです$H_L$$H_R$左右のチャンネルを別々にフィルタリングします。左右のチャンネル間の無相関化を実現するには、これら2つのフィルターの特性が完全に異なる必要があります。

まず、周波数領域で左チャネルのフィルターを設計します。伝達関数は次のとおりです。

$H_L（k）=（（\frac{1}{2}+\frac{1}{円周率}arctan（{\omega }^2\cdot R（k）））e^{-j\frac{2\pi KD}{N}}$

ここで、$R（k）$は離散ガウス分布ノイズシーケンスであり、標準偏差は$\sigma =25$、平均値は0、$\omega =1$はステレオ幅です

右チャネルフィルターは、左チャネルフィルターに従ってHR（k）= 1 − HL（k）H_R（k）= 1-H_L（k）を取得します。
$H_R（k）=1-H_L（k）$
ギターやドラムなどの低音と高音はフィルタリング後に「退屈」に感じるので、処理する通過帯域を設定できます∣HL
$|H_{L/R}（k）|=0。5、k<k_{lまたは}\vee k>>k_{時間I}$
ここで$k_{lまたは/hi}$実際に処理される通過帯域を定義するカットオフ周波数です$k_{lまたは}=300$

センターフォーカスフィルター

ステレオのステレオミキシングセンターの信号源が一般に最大のスペクトルエネルギーを持っていることを考慮して、センターフォーカスフィルターを使用して、ステレオパノラマの中心に支配的なソースを維持します。センターフォーカスフィルターは次のように定義されます
$H_{CF}（b、k）=（1-a）H_{CF}（b-1、k）+\alpha X_n^2（b、k）$
${バツ}_n^2（b、k）=\frac{|X（B、K）|}{\underset{k}{\mathrm{最大}}|X（b、k）|}$

次に、左右のチャネルフィルターは次のように重み付けされます
${\hat{H}}_{L/R}（b、k）=H_{L/R}（b、k）H_{CF}（b、k）-\frac{1}{2}（1-H_{CF}（b、k））$

比較結果

モノラルオーディオ：mono.mp3
仮想ステレオオーディオ：stereo.mp3
センターフォーカス仮想ステレオオーディオ：stereo_focused.mp3

AdobeAuditionのフェーズ

モノラルフェーズ：

仮想ステレオフェーズ：

仮想ステレオフェーズに焦点を当てる：

興味のある学生はWeChatコミュニケーションを追加できます：xu19315519614