基于HRTF的虛擬聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近二十年來(lái)，虛擬聽(tīng)覺(jué)已成為涉及聲學(xué)、聽(tīng)覺(jué)生理和心理學(xué)、信號(hào)處理等多個(gè)研究領(lǐng)域的熱門(mén)與前沿課題。基于HRTF的虛擬聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)利用信號(hào)處理技術(shù)，可以產(chǎn)生具有三維空間效果的聲音，只需一副耳機(jī)或一對(duì)揚(yáng)聲器就可實(shí)現(xiàn)聲音空間信息的重放，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，已廣泛應(yīng)用于多媒體、通信、導(dǎo)航、虛擬現(xiàn)實(shí)、醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域。但是目前的虛擬聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)大都是基于通用的HRTF來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣會(huì)產(chǎn)生頭中效應(yīng)、前后混淆等聲音方向畸變。本文針對(duì)這些問(wèn)題，對(duì)HRTF的個(gè)性化和耳機(jī)

2、傳輸特性均衡這兩個(gè)影響虛擬聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)效果的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了一些研究。
　　本文首先研究了基于最小二乘多元線性回歸的HRTF個(gè)性化，建立了幾個(gè)重要的人體生理參數(shù)和HRTF主分量分析系數(shù)之間的關(guān)系模型?？陀^評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果表明，該模型估計(jì)出的個(gè)性化HRTF能大體上逼近測(cè)量的HRTF，兩者之間具有相近的性能。其次研究了耳機(jī)傳輸特性的均衡，用最大長(zhǎng)度序列測(cè)量了三款不同類(lèi)型耳機(jī)的傳輸特性并進(jìn)行了測(cè)量重復(fù)性分析，對(duì)測(cè)量重復(fù)性較好的sennheise

3、rHD218型耳機(jī)進(jìn)行了均衡處理。研究了三種均衡方法，基于最小平方誤差準(zhǔn)則的均衡和基于最小相位重構(gòu)的均衡設(shè)計(jì)的均衡濾波器是FIR形式的，所需階數(shù)較高，而基于WIIR濾波器的均衡設(shè)計(jì)的濾波器階數(shù)低。仿真結(jié)果表明，三種方法都能達(dá)到較好的均衡效果。
　　為了檢驗(yàn)HRTF的個(gè)性化和耳機(jī)傳輸特性均衡對(duì)虛擬聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)效果的影響，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)虛擬聽(tīng)覺(jué)仿真測(cè)試系統(tǒng)，并進(jìn)行了水平面內(nèi)的主觀聽(tīng)覺(jué)定位測(cè)試。結(jié)果表明，利用估計(jì)的個(gè)性化HRTF的定位效果比