空间响应补偿方法、装置、电子设备和存储介质与流程

1.本技术实施例涉及数字信号处理技术领域，尤其涉及一种空间响应补偿方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.任何设备在空间的响应并不是理想的，会存在反射、驻波等一系列环境影响。通过预先设计好的补偿滤波器可以降低上述环境影响。由于不同的环境或收听区域可能具有物理上不同的特性，会产生声波的正或负干扰，从而导致各种频率或声学信息的增强或减弱，导致预先设计好的补偿滤波器降低环境影响的效果变差，为了环境影响，一般通常通过人工观察调试法，一边观察一边调试。
3.目前，传统的人工观察调试法，需要花费大量人力调试去达到预期的效果，因此逐渐发展出了自动补偿的方法，例如采用预补偿模型对空间响应进行补偿，极大地节省了人工调试的成本。
4.然而，现有的自动补偿方法，是对整个空间响应进行补偿，造成补偿模型的复杂度非常高。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种空间响应补偿方法、装置、电子设备和存储介质，以解决或者缓解现有技术中的技术问题。
6.本发明采用的技术方案为：
7.第一方面，本技术实施例提供了一种空间响应补偿方法，其包括：
8.根据系统的空间输入信息和相对应的空间响应信息，构建空间传递函数，其中，所述空间传递函数用于指示所述系统的输入信号与输出信号之间的映射关系；将所述空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统；确定所述最小相位系统对应的第一逆系统，并确定所述全通系统对应的第二逆系统；根据预设的目标频率响应、所述第一逆系统和所述第二逆系统，构建补偿系统；通过所述补偿系统对所述空间传递函数进行补偿，获得补偿后空间传递函数；通过所述补偿后空间传递函数将所述系统的空间输入信息转换为目标空间响应信息，其中，所述目标空间响应信息的频率响应与所述目标频率响应的差值小于预设阈值。
9.可选地，在一种实施例中，所述将所述空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统，包括：根据所述空间传递函数的圆外零点确定所述全通系统；根据所述空间传递函数的圆内零点、圆外零点，和第一圆内极点确定所述最小相位系统。
10.可选地，在一种实施例中，所述根据所述空间传递函数的圆外零点确定所述全通系统，包括：计算所述圆外零点的倒数，获得第二圆内极点；根据所述第二圆内极点确定所述全通系统。
11.可选地，在一种实施例中，所述根据所述空间传递函数的第一圆内零点、圆外零
点，和第一圆内极点确定所述最小相位系统，包括：计算所述圆外零点的倒数，获得第二圆内零点；根据所述第一圆内零点、所述第二圆内零点和所述第一圆内极点确定所述最小相位系统。
12.可选地，在一种实施例中，所述确定所述最小相位系统对应的第一逆系统，并确定所述全通系统对应的第二逆系统，包括：计算所述最小相位系统的倒数，获得所述最小相位系统对应的第一逆系统，获取所述全通系统对应的带延时的有限冲激响应系统，并将所述有限冲激响应系统确定为所述全通系统的逆系统，获得第二逆系统。
13.可选地，在一种实施例中，所述获取所述全通系统对应的带延时的有限冲激响应系统，包括：将所述全通系统转换为有限冲激响应系统；对所述有限冲激响应系统进行翻转处理，获得所述带延时的有限冲激响应系统。
14.可选的，在一种实施例中，所述补偿系统为：
[0015][0016]
其中，h-1
(z)为所述补偿系统，h
aap
(z)为所述全通系统h
ap
(z)对应的所述第二逆系统，即所述带延时的有限冲激响应系统，为所述最小相位系统h
min
(z)对应的所述第一逆系统。
[0017]
第二方面，本技术实施例提供了一种空间响应补偿装置，其包括：第一构建模块，用于根据系统的空间输入信息和相对应的空间响应信息，构建空间传递函数，其中，所述空间传递函数用于指示所述系统的输入信号与输出信号之间的映射关系；拆分模块，用于将所述空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统；确定模块，用于确定所述最小相位系统对应的第一逆系统，并确定所述全通系统函数的第二逆系统；第二构建模块，用于根据预设的目标频率响应、所述第一逆系统和所述第二逆系统，构建补偿系统；补偿模块，用于通过所述补偿系统对所述空间传递函数进行补偿，获得补偿后空间传递函数；转换模块，用于通过所述补偿后空间传递函数将所述系统的空间输入信息转换为目标空间响应信息，其中，所述目标空间响应信息的频率响应与所述目标频率响应的差值小于预设阈值。
[0018]
第三方面，提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如上所述的方法对应的操作。
[0019]
第四方面，提供了一种计算机存储介质，其中，所述计算机存储介质内存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的方法。
[0020]
第五方面，提供了一种计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品，包括计算机指令，所述计算机指令指示计算设备执行如上所述的方法对应的操作。
[0021]
由上述方案可知，通过将空间传递函数分解为最小相位系统和全通系统，然后分别获取其对应的逆系统，最后组合第一逆系统和第二逆系统获得任意空间响应的逆系统，即补偿系统。通过将任意稳定且因果的线性时不变系统分解为最小相位系统和全通系统两个不同属性的系统，针对性地求解两个系统的逆系统，这样大大降低了求解的复杂性，并且提高了逆系统计算的准确性。
附图说明
[0022]
图1a为扬声器系统在房间的冲激响应示意图；
[0023]
图1b为扬声器系统在房间的频率响应示意图；
[0024]
图2为本技术一个实施例的空间响应补偿方法的流程图；
[0025]
图3a为扬声器系统在房间的最小相位系统和第一逆系统的幅频响应示意图；
[0026]
图3b为扬声器系统在房间的最小相位系统和第一逆系统的相频响应示意图；
[0027]
图3c为扬声器系统在房间的全通系统和第二逆系统的幅频响应示意图；
[0028]
图3d为扬声器系统在房间的全通系统和第二逆系统的相频响应示意图；
[0029]
图3e为扬声器系统在房间的空间传递函数和补偿系统的频率响应示意图；
[0030]
图3f为扬声器系统在房间的空间传递函数和补偿系统的群延时示意图；
[0031]
图3g为扬声器系统在房间的频率响应补偿结果示意图；
[0032]
图3h为扬声器系统在房间的群延时补偿结果示意图
[0033]
图4为本技术一个实施例的空间响应补偿装置的示意图；
[0034]
图5为本技术一个实施例的电子设备的示意图。
具体实施方式
[0035]
如本文中所使用的，“空间响应”可以是任意系统在空间的响应，响应也可以是任意形式的，比如扬声器系统在房间中的冲激响应。本文中描述的空间响应补偿方法可以用于对任意系统地空间传递函数进行补偿。在一些例子中，系统可以是房间中的扬声器系统，可以使用来自多个音频声道的信号、或者与多个音频声道相对应的信号。在例子中，音频信号可以包括数字信号(其包含与多个音频声道相对应的信息)，并且可以包括其他信息或元数据。系统也可以是图像系统等其他系统，图1a为扬声器系统在房间的冲激响应示意图，如图1a所示，可以看出扬声器系统在房间内的响应并不理想，图1a中的impulse response为冲激响应，纵坐标amplitude为振幅，横坐标time为时间长度，该扬声器系统在房间的冲激响应所对应的频率响应如图1b所示，可以更为明显地看出扬声器系统的幅频响应和相频响应情况并不理想，图1b中的magnitude response(db)and phase response表示幅频响应和相频响应，纵坐标magnitude是指定量或者性质的大小或强度，横坐标frequency指频率大小。
[0036]
需要说明的是，本文中所提到的系统均为稳定且因果的线性时不变系统。
[0037]
下面以房间中的扬声器系统为例，对本发明的技术方案进行具体的描述。
[0038]
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0039]
空间响应补偿方法
[0040]
图2为本技术一个实施例的空间响应补偿方法的流程图，如图2所示，该空间响应补偿方法具体包括如下步骤：
[0041]
步骤101、根据系统的空间输入信息和相对应的空间响应信息，构建空间传递函数。
[0042]
为了使系统在空间中的响应能够被补偿到目标范围内，首先向系统输入空间输入信息，之后获取空间响应信息，根据空间输入信息和相对应的空间响应信息能够构建空间
传递函数，空间传递函数用于指示系统的输入信号与输出信号之间的映射关系。
[0043]
对于扬声器系统，空间输入信息可以是声音信号，例如一段音频等，之后收集扬声器系统根据输入的声音信号输出的空间响应信息，因为扬声器系统输出的空间响应信息也是声音信号，因此可以用麦克风等声音信号收集装置收集输出的空间响应信息，基于输入扬声器系统的声音信号和扬声器系统输出的声音信号，可以构建该扬声器系统的空间传递函数。
[0044]
步骤102、将空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统。
[0045]
在构建系统的空间传递函数后，由于系统是线性时不变系统，同时系统是稳定且因果的，因此可以将空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统。
[0046]
最小相位系统(minimum-phase system)是在一定的幅频特性情况下，其相移为最小的系统。
[0047]
全通系统是能够让所有信号通过的系统。
[0048]
步骤103、确定最小相位系统对应的第一逆系统，并确定全通系统对应的第二逆系统。
[0049]
在分解出最小相位系统和全通系统后，分别确定出最小相位系统对应的第一逆系统和全通系统对应的第二逆系统。
[0050]
逆系统是一种与给定系统具有相反的输入输出传递关系的系统，第一逆系统为与最小相位系统具有相反的输入输出传递关系的系统，第二逆系统为与全通系统具有相反的输入输出传递关系的系统。
[0051]
例如，上述扬声器系统在房间的空间传递函数分解出的最小相位系统和第一逆系统的频率响应如图3a和图3b所示，图3a为扬声器系统在房间的最小相位系统和第一逆系统的幅频响应示意图，图3a中的magnitude response指幅频响应，纵坐标magnitude是指定量或者性质的大小或强度，横坐标frequency指频率大小，图3b为扬声器系统在房间的最小相位系统和第一逆系统的相频响应示意图，图3b中的phase response表示相频响应，纵坐标phase(radians)是指相位偏移值，横坐标frequency指频率大小。上述扬声器系统在房间的空间传递函数分解出的全通系统和第二逆系统的频率响应如图3c和图3d所示，图3c为扬声器系统在房间的全通系统和第二逆系统的幅频响应示意图，图3c中的magnitude response指幅频响应，纵坐标magnitude是指定量或者性质的大小或强度，横坐标frequency指频率大小，图3d为扬声器系统在房间的全通系统和第二逆系统的相频响应示意图，图3d中的group delay表示群延时，纵坐标group delay(in samples)表示群延时取样频率，横坐标frequency指频率大小，可以看出上述相位变化可以看出全通系统和第二逆系统的相频响应是上下对称的，中间只是相差了一定延时。
[0052]
步骤104、根据预设的目标频率响应、第一逆系统和第二逆系统，构建补偿系统。
[0053]
在确定出第一逆系统和第二逆系统后，结合预先设定的目标频率响应，构建补偿系统。
[0054]
例如，预设的目标频率响应可以是0db，其指示通过补偿系统进行补偿过后的空间传递函数的输入信号所对应的输出信号的目标幅频响应和目标相频响应为0db。
[0055]
又例如，上述扬声器系统在房间的空间传递函数和补偿系统的频率响应如图3e所示，图3e中的magnitude response(db)and phase response表示幅频响应和相频响应，纵
坐标magnitude是指定量或者性质的大小或强度，横坐标frequency指频率大小，可以看出补偿系统是根据预设的目标频率响应、第一逆系统和第二逆系统构建的，图3f为扬声器系统在房间的空间传递函数和补偿系统的群延时的示意图，群延时是指描述相位变化随着频率变化的快慢程度的量，图3f中的group delay表示群延时，纵坐标group delay(in samples)表示群延时取样频率，横坐标frequency指频率大小。
[0056]
需要说明的是，预设的目标频率响应可以是一个数值，此时目标幅频响应和目标相频响应相等，也可以是两个数值，分别指示目标幅频响应和目标相频响应对应的目标值。
[0057]
步骤105、通过补偿系统对空间传递函数进行补偿，获得补偿后空间传递函数。
[0058]
在构建补偿系统后，通过补偿系统对空间传递函数进行补偿，获得补偿后空间传递函数。
[0059]
步骤106、通过补偿后空间传递函数将系统的空间输入信息转换为目标空间响应信息。
[0060]
在对空间传递函数进行补偿后，向系统输入空间输入信息后，系统将空间输入信息转换为目标空间响应信息。目标空间响应信息的频率响应与目标频率响应的差值小于预设阈值。
[0061]
预设阈值可以是一个数值，例如0.01db，则目标空间响应信息的频率响应与目标频率响应的差值小于0.01db，预设阈值也可以是两个数值，例如0.01db和0.02db，则目标空间响应信息的幅频响应与目标频率响应包括的幅频响应的差值小于0.01db，目标空间响应信息的相频响应与目标频率响应包括的相频响应的差值小于0.02db。
[0062]
例如，扬声器系统在房间的频率响应补偿结果可以如图3g所示，图3g中的magnitude response(db)and phase response表示幅频响应和相频响应，纵坐标magnitude是指定量或者性质的大小或强度，横坐标frequency指频率大小，扬声器系统在房间的群延时补偿结果可以如图3h所示，图3h中的group delay表示群延时，纵坐标group delay(in samples)表示群延时取样频率，横坐标frequency指频率大小，可以看出目标空间响应信息的频率响应逐渐趋近于目标频率响应，并最终与目标频率响应的差值小于预设阈值。
[0063]
在本技术实施例中，通过将空间传递函数分解为最小相位系统和全通系统，然后分别获取其对应的逆系统，最后组合第一逆系统和第二逆系统获得任意空间响应的逆系统，即补偿系统。通过将任意稳定且因果的线性时不变系统分解为最小相位系统和全通系统两个不同属性的系统，针对性地求解两个系统的逆系统，这样大大降低了求解的复杂性，并且提高了逆系统计算的准确性。
[0064]
在一种可能实现的方式中，将空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统的过程还可以包括：
[0065]
根据空间传递函数的圆外零点确定全通系统，并根据空间传递函数的圆内零点、圆外零点，和第一圆内极点确定最小相位系统。
[0066]
空间传递函数拆分的方式具体可以是将空间传递函数的零点划分为圆内零点、圆外零点和圆内极点，之后根据空间传递函数的圆外零点确定全通系统，并根据空间传递函数的圆内零点、圆外零点，和第一圆内极点确定最小相位系统。
[0067]
在本技术实施例中，通过空间传递函数的圆内零点、圆外零点和圆内极点来确定
全通系统和最小相位系统，能够降低求解的复杂度。
[0068]
在一种可能实现的方式中，根据空间传递函数的圆外零点确定全通系统的过程还可以包括：
[0069]
计算圆外零点的倒数，获得第二圆内极点，之后根据第二圆内极点确定全通系统。
[0070]
全通系统的零点全部位于单位圆的外面，因此是一个最大相位系统，此外由于全通系统的所有零极点对在z平面上都是复共轭的，因此只需要确定对应于全通系统的圆内极点，即可确定全通系统。
[0071]
在本技术实施例中，通过直接对圆外零点求倒，获得第二圆内极点，并根据第二圆内极点确定全通系统，能够进一步降低全通系统计算的复杂度。
[0072]
在一种可能实现的方式中，根据空间传递函数的第一圆内零点、圆外零点，和第一圆内极点确定最小相位系统的过程还可以包括：
[0073]
计算圆外零点的倒数，获得第二圆内零点，之后根据第一圆内零点、第二圆内零点和第一圆内极点确定最小相位系统。
[0074]
最小相位系统的零极点均在单位圆内，因此对圆外零点求倒，获得第二圆内零点，之后根据空间传递函数在单位圆内的零点以及第二圆内零点即可确定最小相位系统。
[0075]
在本技术实施例中，通过直接对圆外零点求倒，获得第二圆内零点，并根据第一圆内零点、第二圆内零点和第一圆内极点确定最小相位系统，能够进一步降低最小相位系统计算的复杂度。
[0076]
在一种可能实现的方式中，确定最小相位系统对应的第一逆系统，并确定全通系统对应的第二逆系统的过程还可以包括：
[0077]
计算最小相位系统的倒数，获得最小相位系统对应的第一逆系统，并获取全通系统对应的带延时的有限冲激响应系统，并将有限冲激响应系统确定为全通系统的逆系统，获得第二逆系统。
[0078]
对于最小相位系统，由于没有圆外零点，因此它的逆系统很容易获取，求倒数即可获得对应于最小相位系统的第一逆系统，而全通系统有圆外零点，因此无法直接求倒数获取逆系统，全通系统可以用带延时的有限冲激响应(fir)系统补偿，也就是说，存在一种带延时的有限冲激响应系统是全通系统的逆系统，因此将有限冲激响应系统确定为全通系统的逆系统，获得第二逆系统。
[0079]
在本技术实施例中，通过计算最小相位系统的倒数求解逆系统，降低了计算的复杂度，通过将带延时的有限冲激响应系统确定为全通系统的第二逆系统，能够解决全通系统的逆系统难以求解的问题。
[0080]
在一种可能实现的方式中，获取全通系统对应的带延时的有限冲激响应系统的过程还可以包括：
[0081]
将全通系统转换为有限冲激响应系统，并对有限冲激响应系统进行翻转处理，获得带延时的有限冲激响应系统。
[0082]
一种求解全通系统对应的第二逆系统的具体方式可以是先将全通系统转换为有限冲激响应系统，由于全通系统的性质为无限冲激响应系统(iir)，因此需要先将其转换为有限冲激响应系统，之后对获得的有限冲激响应系统进行翻转(flip)处理，最终获得带延时的有限冲激响应系统(fir)。
[0083]
在本技术实施例中，通过先将全通系统转换为有限冲激响应系统，再求解带延时的有限冲激响应系统的方式，降低了计算的复杂度。
[0084]
在一种可能实现的方式中，补偿系统可以为：
[0085][0086]
h-1
(z)为补偿系统，h
aap
(z)为全通系统h
ap
(z)对应的第二逆系统，即带延时的有限冲激响应系统，为最小相位系统h
min
(z)对应的第一逆系统。
[0087]
在本技术实施例中，可以更直观地了解到补偿系统、最小相位系统和全通系统，与第一逆系统和第二逆系统之间的关系，提高了补偿系统计算的准确性。
[0088]
空间响应补偿装置
[0089]
图4为本技术一个实施例的空间响应补偿装置的示意图。如图4所示，该空间响应补偿装置400包括：第一构建模块401、拆分模块402、确定模块403、第二构建模块404、补偿模块405和转换模块406。
[0090]
第一构建模块401，用于根据系统的空间输入信息和相对应的空间响应信息，构建空间传递函数，其中，空间传递函数用于指示系统的输入信号与输出信号之间的映射关系。
[0091]
为了使系统在空间中的响应能够被补偿到目标范围内，首先向系统输入空间输入信息，之后获取空间响应信息，第一构建模块401根据空间输入信息和相对应的空间响应信息能够构建空间传递函数，空间传递函数用于指示系统的输入信号与输出信号之间的映射关系。
[0092]
对于扬声器系统，空间输入信息可以是声音信号，例如一段音频等，之后收集扬声器系统根据输入的声音信号输出的空间响应信息，因为扬声器系统输出的空间响应信息也是声音信号，因此可以用麦克风等声音信号收集装置收集输出的空间响应信息，基于输入扬声器系统的声音信号和扬声器系统输出的声音信号，可以构建该扬声器系统的空间传递函数。
[0093]
拆分模块402，用于将空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统。
[0094]
在第一构建模块401构建系统的空间传递函数后，由于系统是线性时不变系统，同时系统是稳定且因果的，因此拆分模块402可以将空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统。
[0095]
最小相位系统(minimum-phase system)是在一定的幅频特性情况下，其相移为最小的系统。
[0096]
全通系统是能够让所有信号通过的系统。
[0097]
确定模块403，确定最小相位系统对应的第一逆系统，并确定全通系统函数的第二逆系统。
[0098]
在拆分模块402分解出最小相位系统和全通系统后，确定模块403分别确定出最小相位系统对应的第一逆系统和全通系统对应的第二逆系统。
[0099]
第二构建模块404，用于根据预设的目标频率响应、第一逆系统和第二逆系统，构建补偿系统。
[0100]
在确定模块403确定出第一逆系统和第二逆系统后，第二构建模块404结合预先设
定的目标频率响应，构建补偿系统。
[0101]
例如，预设的目标频率响应可以是0db，其指示通过补偿系统进行补偿过后的空间传递函数的输入信号所对应的输出信号的目标幅频响应和目标相频响应为0db。
[0102]
需要说明的是，预设的目标频率响应可以是一个数值，此时目标幅频响应和目标相频响应相等，也可以是两个数值，分别指示目标幅频响应和目标相频响应对应的目标值。
[0103]
补偿模块405，用于通过补偿系统对空间传递函数进行补偿，获得补偿后空间传递函数。
[0104]
在第二构建模块404构建补偿系统后，补偿模块405通过补偿系统对空间传递函数进行补偿，获得补偿后空间传递函数。
[0105]
转换模块406，用于通过补偿后空间传递函数将系统的空间输入信息转换为目标空间响应信息，其中，目标空间响应信息的频率响应与目标频率响应的差值小于预设阈值。
[0106]
在补偿模块405对空间传递函数进行补偿后，转换模块406向系统输入空间输入信息后，系统将空间输入信息转换为目标空间响应信息。目标空间响应信息的频率响应与目标频率响应的差值小于预设阈值。
[0107]
预设阈值可以是一个数值，例如0.01db，则目标空间响应信息的频率响应与目标频率响应的差值小于0.01db，预设阈值也可以是两个数值，例如0.01db和0.02db，则目标空间响应信息的幅频响应与目标频率响应包括的幅频响应的差值小于0.01db，目标空间响应信息的相频响应与目标频率响应包括的相频响应的差值小于0.02db。
[0108]
在本技术实施例中，通过拆分模块402将空间传递函数分解为最小相位系统和全通系统，然后确定模块403分别获取其对应的逆系统，最后第二构建模块404组合第一逆系统和第二逆系统获得任意空间响应的逆系统，即补偿系统。通过将任意稳定且因果的线性时不变系统分解为最小相位系统和全通系统两个不同属性的系统，针对性地求解两个系统的逆系统，这样大大降低了求解的复杂性，并且提高了逆系统计算的准确性。
[0109]
电子设备
[0110]
图5为本技术一个实施例的电子设备的示意图，本技术具体实施例并不对电子设备的具体实现做限定。如图5所示，该电子设备500可以包括：处理器(processor)501、通信接口(communications interface)502、存储器(memory)503、以及通信总线504。其中：
[0111]
处理器501、通信接口502、以及存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。
[0112]
通信接口502，用于与其他电子设备或服务器进行通信。
[0113]
处理器501，用于执行程序505，具体可以执行前述多个方法实施例中的任一方法实施例中的相关步骤。
[0114]
具体地，程序505可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
[0115]
处理器501可能是cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。智能设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个cpu；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个cpu以及一个或多个asic。
[0116]
存储器503，用于存放程序505。存储器503可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
[0117]
程序505具体可以用于使得处理器501执行前述实施例中多个方法实施例中的任
一方法。
[0118]
程序505中各步骤的具体实现可以参见前述空间响应补偿方法实施例中的相应步骤和单元中对应的描述，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。
[0119]
本技术实施例的电子设备，通过将空间传递函数分解为最小相位系统和全通系统，然后分别获取其对应的逆系统，最后组合第一逆系统和第二逆系统获得任意空间响应的逆系统，即补偿系统。通过将任意稳定且因果的线性时不变系统分解为最小相位系统和全通系统两个不同属性的系统，针对性地求解两个系统的逆系统，这样大大降低了求解的复杂性，并且提高了逆系统计算的准确性。
[0120]
计算机存储介质
[0121]
本技术还提供了一种计算机可读存储介质，存储用于使一机器执行如本文所述的多个方法实施例中的任一方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或cpu或mpu)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。
[0122]
在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本技术的一部分。
[0123]
用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如cd-rom、cd-r、cd-rw、dvd-rom、dvd-ram、dvd-rw、dvd+rw)、磁带、非易失性存储卡和rom。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
[0124]
计算机程序产品
[0125]
本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，该计算机指令指示计算设备执行上述多个方法实施例中的任一对应的操作。
[0126]
需要指出，根据实施的需要，可将本技术实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本技术实施例的目的。
[0127]
上述根据本技术实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如cd rom、ram、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如asic或fpga)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，ram、rom、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此描述的方法。此外，当通用计算机访问用于实现在此示出的方法的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的方法的专用计算机。
[0128]
需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必需的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以
由多个独立设备中的某些部件共同实现。
[0129]
以上各实施例中，硬件模块可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件模块可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，fpga或asic)来完成相应操作。硬件模块还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其他可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
[0130]
上文通过附图和优选实施例对本技术进行了详细展示和说明，然而本技术不限于这些已揭示的实施例，基于上述多个实施例，本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本技术更多的实施例，这些实施例也在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种空间响应补偿方法，其特征在于，包括：根据系统的空间输入信息和相对应的空间响应信息，构建空间传递函数，其中，所述空间传递函数用于指示所述系统的输入信号与输出信号之间的映射关系；将所述空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统；确定所述最小相位系统对应的第一逆系统，并确定所述全通系统对应的第二逆系统；根据预设的目标频率响应、所述第一逆系统和所述第二逆系统，构建补偿系统；通过所述补偿系统对所述空间传递函数进行补偿，获得补偿后空间传递函数；通过所述补偿后空间传递函数将所述系统的空间输入信息转换为目标空间响应信息，其中，所述目标空间响应信息的频率响应与所述目标频率响应的差值小于预设阈值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统，包括：根据所述空间传递函数的圆外零点确定所述全通系统；根据所述空间传递函数的圆内零点、圆外零点，和第一圆内极点确定所述最小相位系统。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述空间传递函数的圆外零点确定所述全通系统，包括：计算所述圆外零点的倒数，获得第二圆内极点；根据所述第二圆内极点确定所述全通系统。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述空间传递函数的第一圆内零点、圆外零点，和第一圆内极点确定所述最小相位系统，包括：计算所述圆外零点的倒数，获得第二圆内零点；根据所述第一圆内零点、所述第二圆内零点和所述第一圆内极点确定所述最小相位系统。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述最小相位系统对应的第一逆系统，并确定所述全通系统对应的第二逆系统，包括：计算所述最小相位系统的倒数，获得所述最小相位系统对应的第一逆系统；获取所述全通系统对应的带延时的有限冲激响应系统，并将所述有限冲激响应系统确定为所述全通系统的逆系统，获得第二逆系统。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取所述全通系统对应的带延时的有限冲激响应系统，包括：将所述全通系统转换为有限冲激响应系统；对所述有限冲激响应系统进行翻转处理，获得所述带延时的有限冲激响应系统。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述补偿系统为：其中，h-1
(z)为所述补偿系统，h
aap
(z)为所述全通系统h
ap
(z)的逆系统，即所述带延时的有限冲激响应系统，为所述最小相位系统h
min
(z)的逆系统。8.一种空间响应补偿装置，其特征在于，包括：
第一构建模块，用于根据系统的空间输入信息和相对应的空间响应信息，构建空间传递函数，其中，所述空间传递函数用于指示所述系统的输入信号与输出信号之间的映射关系；拆分模块，用于将所述空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统；确定模块，用于确定所述最小相位系统对应的第一逆系统，并确定所述全通系统函数的第二逆系统；第二构建模块，用于根据预设的目标频率响应、所述第一逆系统和所述第二逆系统，构建补偿系统；补偿模块，用于通过所述补偿系统对所述空间传递函数进行补偿，获得补偿后空间传递函数；转换模块，用于通过所述补偿后空间传递函数将所述系统的空间输入信息转换为目标空间响应信息，其中，所述目标空间响应信息的频率响应与所述目标频率响应的差值小于预设阈值。9.一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，处理器、存储器和通信接口通过通信总线完成相互间的通信；存储器用于存放至少一可执行指令，可执行指令使处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的空间响应补偿方法对应的操作。10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的空间响应补偿方法。11.一种计算机程序产品，包括计算机指令，所述计算机指令指示计算设备执行如权利要求1-7中任一项所述的空间响应补偿方法对应的操作。

技术总结
本发明提供了一种空间响应补偿方法、装置、电子设备和存储介质，空间响应补偿方法包括：根据系统的空间输入信息和相对应的空间响应信息，构建空间传递函数；将空间传递函数拆分为最小相位系统和全通系统；确定最小相位系统对应的第一逆系统，并确定全通系统对应的第二逆系统；根据预设的目标频率响应、第一逆系统和第二逆系统，构建补偿系统；通过补偿系统对空间传递函数进行补偿，获得补偿后空间传递函数；通过补偿后空间传递函数将系统的空间输入信息转换为目标空间响应信息。本申请通过将任意稳定且因果的线性时不变系统分解为最小相位系统和全通系统两个不同属性的系统，针对性地求解两个系统的逆系统，降低了求解的复杂性。性。性。


技术研发人员：李明
受保护的技术使用者：上海艾为电子技术股份有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/13