多通道立體聲虛擬重建技術(shù)研究.pdf

1、隨著數(shù)字信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，“虛擬現(xiàn)實(shí)”技術(shù)已經(jīng)成為人們廣泛研究的課題。其中的虛擬聲重建技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展比較迅速的一門邊緣交叉科學(xué)，涉及聽覺心理學(xué)、聽覺生理學(xué)、人工智能和高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等多個(gè)研究領(lǐng)域。虛擬聲重建技術(shù)廣泛應(yīng)用到多媒體技術(shù)、各種計(jì)算機(jī)3D 游戲以及虛擬戰(zhàn)場(chǎng)等科學(xué)研究和消費(fèi)電子領(lǐng)域。本文對(duì)多通路立體聲進(jìn)行相互之間的虛擬重建進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴在聲像定位研究的基礎(chǔ)上，把5.1通路立體聲轉(zhuǎn)換為2通路

2、立體聲（以下簡(jiǎn)稱為5->2），實(shí)現(xiàn)2通路耳機(jī)對(duì)5.1通路聲源的有效播放，增強(qiáng)耳機(jī)播放的環(huán)繞效果；把2通路立體聲轉(zhuǎn)換為5.1通路立體聲，實(shí)現(xiàn)5.1通路播放設(shè)備對(duì)2通路聲源的有效播放，達(dá)到一定的環(huán)繞效果；把兩者相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)2 通路立體聲到5.1通路立體聲再到2 通路立體聲的轉(zhuǎn)換（以下簡(jiǎn)稱為2->5->2），增強(qiáng)了原始2 通路立體聲的環(huán)繞感與包圍感。 ⑵本文的5->2轉(zhuǎn)換算法主要基于聲像定位技術(shù)，介紹了基于HRTF的聲像定位原理，通過(guò)

3、對(duì)常用定位方法的分析，利用虛擬頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的方法，改進(jìn)了水平面聲像定位的方法，有效提高了水平面上聲像定位的準(zhǔn)確率，并且提出了三維空間的虛擬聲信號(hào)處理方法，即用三維空間的HRTF數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)的饋給，進(jìn)行了三維聲像定位角度的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，在轉(zhuǎn)換以后聽者可以感受到更好的三維立體感與包圍感。 ⑶本文的2->5轉(zhuǎn)換算法主要基于信號(hào)去相關(guān)處理，對(duì)已有的去相關(guān)方法進(jìn)行分析，提出了基于24個(gè)臨界頻帶的子帶隨機(jī)延遲法，即把聲頻信號(hào)分為24個(gè)子帶

4、信號(hào)，分別對(duì)左右聲道各個(gè)子帶信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)延遲處理，提高了算法的去相關(guān)性能，使得生成的后方環(huán)繞聲不影響前方的聲像定位，并且提供一種三維立體感與包圍感。 ⑷將5->2和2->5轉(zhuǎn)換算法相結(jié)合，把2->5轉(zhuǎn)換以后的結(jié)果，再依據(jù)5->2的轉(zhuǎn)換方法，生成新的2 通路立體聲。在2->5轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生了后方環(huán)繞聲信號(hào)，并且在5->2轉(zhuǎn)換中引入一個(gè)3D處理模塊，同原始兩聲道信號(hào)相比，轉(zhuǎn)換后的2聲道信號(hào)將具有更好的環(huán)繞感和立體感。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)