雙通道立體聲的虛擬重發(fā)技術(shù)研究.pdf

1、我們周圍環(huán)境的聲音能幫助我們判斷物體的方位和距離，以及環(huán)境的細(xì)節(jié)。為了使使用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的用戶能完全沉浸在虛擬環(huán)境中，虛擬系統(tǒng)必須符合人類的可靠感知系統(tǒng)。雖然大多數(shù)虛擬系統(tǒng)重點(diǎn)在視覺方面，然而三維聲音系統(tǒng)能使聽者感知聲源的位置及環(huán)境的變化，提高環(huán)境聲學(xué)的聲音交互作用。因此，虛擬聲定位技術(shù)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)、視聽技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的一個(gè)重要內(nèi)容，也是聲學(xué)仿真的音頻輸出技術(shù)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域和當(dāng)前研究熱點(diǎn)。 人類聽覺生理學(xué)和心理學(xué)是研

2、究虛擬聲定位技術(shù)的基礎(chǔ)，本論文回顧了心理聲學(xué)相關(guān)聽覺系統(tǒng)以及聽覺特性，包括音頻定位因素的影響和哈斯效應(yīng)，掩蔽效應(yīng)等因素對(duì)多音疊加的影響，為本文奠定了研究基礎(chǔ)。 接著描述了人類感知聲音的過(guò)程，介紹了音頻定位的依據(jù)，引入雙耳聽覺傳輸原理的核心部分——頭部相關(guān)傳輸函數(shù)(HRTF)。然后簡(jiǎn)述了麻省理工學(xué)院和CIPIC實(shí)驗(yàn)室測(cè)量HRTF的方法，通過(guò)聲波的散射理論以及利用人頭模型提出一種簡(jiǎn)化的理論計(jì)算對(duì)頭部尺寸對(duì)聲音定位的影響進(jìn)行了理論分析

3、，并且利用心理學(xué)測(cè)試驗(yàn)證利用匹配數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)HRTF的個(gè)性化。根據(jù)心理學(xué)家對(duì)聲音頻譜定位特性的研究，分頻段對(duì)HRTF進(jìn)行增益改變以盡量減少虛擬聲前后聲像混淆的發(fā)生。為了得到更真實(shí)自然的虛擬運(yùn)動(dòng)聲源，研究了HRTF的空間插值以彌補(bǔ)空間測(cè)量HRTF數(shù)據(jù)不足的缺點(diǎn)。以上幾點(diǎn)為音頻定位系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。 在多媒體計(jì)算機(jī)虛擬聲重發(fā)的實(shí)際應(yīng)用中，要求對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。文中探討了多媒體計(jì)算機(jī)音頻的實(shí)時(shí)處理方法，強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)處理模塊的運(yùn)算速度要