基于個(gè)性化頭相關(guān)傳遞函數(shù)的三維音頻系統(tǒng).pdf

1、現(xiàn)實(shí)生活中人們聽到聲音時(shí)，能夠清楚地判斷聲音方位，這是因?yàn)槿硕軌蚍直媛曇舻目臻g方位，并在大腦產(chǎn)生相應(yīng)的方向感。傳統(tǒng)音頻系統(tǒng)產(chǎn)生的音頻缺乏聲源的方位信息和環(huán)境信息，真實(shí)感較低，而三維音頻系統(tǒng)可以恢復(fù)聲音的方位信息和環(huán)境信息，產(chǎn)生具有方位感和空間感的音頻，使用戶具有更強(qiáng)的沉浸感。雙耳三維音頻技術(shù)將聲源與聽者的左右耳頭相關(guān)傳遞函數(shù)（Head Related Transfer Function, HRTF）進(jìn)行卷積，并將卷積后的音頻通過耳機(jī)播

2、放給聽者，可以產(chǎn)生具有空間方位的三維音頻。頭相關(guān)傳遞函數(shù)HRTF可以看作一組聲源到耳膜間的濾波器，它包含人的頭、肩以及耳廓對(duì)聲波的反射和衍射作用產(chǎn)生的影響。
　　使用非個(gè)性化的HRTF重現(xiàn)的3D音頻會(huì)出現(xiàn)定位誤差，重構(gòu)的三維聲場(chǎng)質(zhì)量不高。此外，測(cè)量的HRTF數(shù)據(jù)空間分辨率較低，存儲(chǔ)HRTF數(shù)據(jù)需要大量?jī)?nèi)存空間，而且基于HRTF的三維音頻系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)“頭中定位”現(xiàn)象。針對(duì)這些問題，本文進(jìn)行了個(gè)性化頭相關(guān)傳遞函數(shù)研究，主要工作如下：<

3、br>　?。?）針對(duì)非個(gè)性化頭相關(guān)傳遞函數(shù)存在的問題，本文提出一種改進(jìn)的基于人體測(cè)量參數(shù)的頭相關(guān)傳遞函數(shù)個(gè)性化方法。該方法首先選取有代表性的人體測(cè)量參數(shù)，然后在數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索這些參數(shù)的最佳匹配，該匹配個(gè)體的頭相關(guān)傳遞函數(shù)就是估計(jì)的個(gè)性化頭相關(guān)傳遞函數(shù)。主觀定位結(jié)果表明，相比于其他HRTF，該方法得到的個(gè)性化HRTF具有更好的定位性能，定位的前后混淆現(xiàn)象也得到改善。
　?。?）頭相關(guān)傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)需要大量存儲(chǔ)空間。為了減少存儲(chǔ)量，本文

4、首先利用公因子分解算法（Common Factor Decomposition, CFD）對(duì)HRTF進(jìn)行去卷積起處理，然后用BMT（Balanced Model Truncate）算法，用階數(shù)較低的IIR濾波器近似階數(shù)較高的FIR濾波器，以減少存儲(chǔ)量和運(yùn)算量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法具有較大壓縮比，且音頻質(zhì)量損失較小。
　?。?）測(cè)量全部空間方位的HRTF是不現(xiàn)實(shí)的。為了在低空間分辨率HRTF基礎(chǔ)上獲得新方位的HRTF，本文提出一種基