虛擬3D聲音技術研究和基于DSP技術的實時系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、“虛擬現(xiàn)實”成為信息技術領域內(nèi)一個十分活躍的研究方向，虛擬聽覺空間正是其中一個重要部分，利用虛擬聲的方法可產(chǎn)生各種不同的聲音空間聽覺。在許多重要的領，域精確的空間聲音合成具有重要的價值，并日益顯示出其重要性。 本文通過對頭相關傳輸函數(shù)(Head—Related Transfer Function，HRTF)及其相關算法的深入的研究，采用CIPIC實驗室公布的HRTF數(shù)據(jù)構建了一套基于耳機和基于揚聲器的虛擬3D聲音系統(tǒng)。

2、文章首先介紹了虛擬3D聲音系統(tǒng)的整體架構。為了實現(xiàn)虛擬3D聲音系統(tǒng)，本文回顧了人耳的聽覺特性，并根據(jù)目前的研究結果，總結了影響人耳方位辨別的主要因素。然后介紹了傳統(tǒng)的人耳定位理論，雙工理論；最后引入了雙耳聽覺傳輸理論的核心部分——HRTF理論，并提出了應用HRTF理論實現(xiàn)本系統(tǒng)時的約束。 本文提出采用主成分分析(PCA)對HRTF進行分析建模實現(xiàn)系統(tǒng)的構想。模型的建立可以大幅度降低DSP運算所需要的內(nèi)存，從而避免在系統(tǒng)中使用外部

3、高速內(nèi)存，大幅度降低虛擬3D聲音系統(tǒng)的成本。 針對HRTF的標準主成分分析法的結果進行誤差分析，本文提出和采用了的歸一化的主成分分析法，降低了采用主成分分析引入的誤差。在同樣精度要求下，歸一化的主成分分析法也可以進一步減少系統(tǒng)的主成分因素，從而降低虛擬3D聲音系統(tǒng)對于DSP系統(tǒng)的內(nèi)存要求。 依據(jù)本文提出的HRTF的歸一化PCA模型，文章提出了虛擬3D聲音耳機重發(fā)系統(tǒng)的算法設計：并提出和采用了生理特征數(shù)據(jù)與最大ITD相關的