基于HRTF的虛擬聽覺系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近二十年來，虛擬聽覺已成為涉及聲學(xué)、聽覺生理和心理學(xué)、信號處理等多個研究領(lǐng)域的熱門與前沿課題?；贖RTF的虛擬聽覺系統(tǒng)利用信號處理技術(shù)，可以產(chǎn)生具有三維空間效果的聲音，只需一副耳機或一對揚聲器就可實現(xiàn)聲音空間信息的重放，設(shè)備簡單，成本低，已廣泛應(yīng)用于多媒體、通信、導(dǎo)航、虛擬現(xiàn)實、醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域。但是目前的虛擬聽覺系統(tǒng)大都是基于通用的HRTF來實現(xiàn)的，這樣會產(chǎn)生頭中效應(yīng)、前后混淆等聲音方向畸變。本文針對這些問題，對HRTF的個性化和耳機

2、傳輸特性均衡這兩個影響虛擬聽覺系統(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個性化，建立了幾個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^評價試驗的結(jié)果表明，該模型估計出的個性化HRTF能大體上逼近測量的HRTF，兩者之間具有相近的性能。其次研究了耳機傳輸特性的均衡，用最大長度序列測量了三款不同類型耳機的傳輸特性并進(jìn)行了測量重復(fù)性分析，對測量重復(fù)性較好的sennheise

3、rHD218型耳機進(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HRTF的個性化和耳機傳輸特性均衡對虛擬聽覺系統(tǒng)效果的影響，本文設(shè)計了一個虛擬聽覺仿真測試系統(tǒng)，并進(jìn)行了水平面內(nèi)的主觀聽覺定位測試。結(jié)果表明，利用估計的個性化HRTF的定位效果比