[00119526]基于人工智能的电视机音效算法研究和应用

《基于人工智能的电视机音效算法研究和应用》成果属于电子与信息技术领域,主要应用于智能电视、音响、手机等领域。 该成果通过音效场景识别、人声增强、声场扩充等技术改进,提高了电视机音质的主观感受和使用的便利性。 基于内容标签及音源信号特征分析的低复杂度音效场景识别技术 电视机配备了多种音效模式适应不同节目内容的音质差异化需求。传统音效模式切换通过用户手工切换,存在操作复杂、缺少便利性的问题。该成果利用人工智能算法,实现电视机音效模式随节目源自动切换的功能。为了兼顾算法准确度和算法的运算速度,同时采用了内容标签与音源特征混合分析的方法。通过人机交互信息和内容源特征分类,获取节目的类型,并调用相应的音效场景参数;对于标签分类不清的节目类型,通过对音频信号通道数目、通道信号之间的相关性、频率分布特征、静音期、过零率等特征实时分析,获得声源特征分布情况,进而判断出节目类型,并设置对应的音效场景参数。 基于人声信号特征智能提取算法的清晰度提升技术 因中低端电视机扬声器受到成本限制和扬声器朝下发音影响,人声清晰度表现不好。传统的算法都是通过EQ调高中频信号的方式提升人声清晰度,同时也会导致与人声同频率的背景声音也被调高,导致音质变差。该成果依靠立体声音源信号的相关性特征,通过自适应滤波器分离出人声信号与背景信号,并对人声信号大小和音色进行优化,而后再加入到背景信号中,提升了人声的清晰程度。 基于心理声学模型的声场扩展算法 电视的立体声扬声器距离较近,声场宽度窄、环绕感体验差。传统的声场扩展算法通常基于HRTF算法,这个算法要求扬声器与耳朵的位置关系相对固定才能有较好的效果体验,不符合电视机的使用场景和用户习惯。该成果利用双通道信号加权差分算法、高频相位处理及混响处理技术,增强声场的横向范围和纵深感,达到扩展声场的效果。突破了HRTF算法限制,不需要在固定的位置进行听音,解决了不同听音位置效果差异较大的问题。 目前,该成果已获得授权发明专利5项[2-6],已受理发明专利14项[7-20]。自2017年开始应用到海信LED65M5000U、LED65M5000UD、LED65N3000U、LED70M5000UD等53款产品中[23]。通过第三方检验检测机构的专业检测[21],产品性能运行稳定可靠。2017-2019年累计实现销售额8.31亿元,利润1.4亿元,新增税收4927万元[24],提升了海信产品的市场竞争力,取得了良好的市场效益,有力拓展了市场份额,经济效益显著。