头相关传递函数论文-师国伟,贾宏博,桂春梅,王聪,苏芳

头相关传递函数论文-师国伟,贾宏博,桂春梅,王聪,苏芳

导读:本文包含了头相关传递函数论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:测量系统,飞行员,头相关传递函数

头相关传递函数论文文献综述

师国伟,贾宏博,桂春梅,王聪,苏芳[1](2019)在《飞行员头相关传递函数测量系统设计》一文中研究指出0引言飞机座舱叁维听觉显示赋予座舱声音除语义信息外的方位感和距离感,可缩短飞行员反应时间有效提高战斗力。在飞机座舱有限空间内,用耳机重放包含空间定位信息的叁维声音是最为经济、有效和科学的叁维听觉显示方法。飞行员头相关传递函数(Head Relation Transfer Function,HRTF)数据库是实现这种方法的基础[1]。为此,设计飞行员HRTF的真人测量系统,以建立飞行员HRTF真人数据库,提高数据测量精度和测量效率。(本文来源于《2019年全国声学大会论文集》期刊2019-09-21)

杨立东,焦慧媛[2](2019)在《头部相关传递函数获取关键技术研究》一文中研究指出虚拟现实技术(VR)的飞速发展使双耳听觉研究越来越深入,如何快速准确地获取个性化头部相关传递函数HRTF成为研究热点。介绍了HRTF获取关键技术研究现状,总结出HRTF的4种获取方式:实验测量法、数学建模法、数据库匹配法和主观选择法,并阐述各方法的基本原理。将各方法进行对比,指出HRTF获取工作中需解决的问题和未来研究方向。(本文来源于《软件导刊》期刊2019年01期)

黄婉秋,曾向阳,王蕾[3](2018)在《基于多维生理参数的头相关传递函数个人化方法》一文中研究指出头相关传递函数(HRTF)是实现听觉空间虚拟的关键函数,不仅与声源的相对方位、频率有关,还与听者的生理结构有密切的关系,这使得其个人化(personalization)成为相关应用中的瓶颈问题。为此,以实测HRTF和多维生理参数数据为基础,结合相关分析、主成分分析和数据库匹配算法,给出了一种个人化方法,并通过谱失真(SD)以及主观听觉实验对算法的有效性进行评价和验证。结果表明,基于最小距离准则的数据库匹配方法是实现HRTF个人化预测的一种有效方法;基于多维实测生理参数获得的个人化HRTF数据相比于基于人工头的HRTF数据,能提高定位准确率4.6%,降低前后混淆率2.2%。(本文来源于《西北工业大学学报》期刊2018年02期)

吴彪[4](2018)在《头相关传递函数的球谐域精简建模方法与应用》一文中研究指出随着科技日新月异的发展,很多原本只能出现在荧屏上的科幻技术逐渐成为现实,比如虚拟现实和增强现实技术。为了这些技术能很好地为大众服务需要多学科的共同发展,比如虚拟现实技术,不仅需要在视频上实时渲染图形图像,也需要叁维环绕声的配合,才能产生震撼的临场感。如果视频渲染速率过低人们能明显感觉到图像的不流畅,观众会产生晕眩的感觉,体验感很差;同样,如果我们我们欣赏虚拟现实影视时,只有图像而没有声音,体验的真实感也会大打折扣,因为这明显与人们的生活习惯不一致。在人们的实际生活中,大家不仅通过视觉来观察对象,更需要通过声音来实时感知周围的空间状态变化,这也就是中国古人常说的“眼观四方,耳听八方”。本文首先介绍了头相关传递函数(Head related tranfer function,HRTF)的基础理论,进而分析了多种建模头相关传递函数算法的优势和不足,最后基于相关的文献将头相关传递函数分解到球谐域上,实现了空间中任意位置的HRTF可以通过一组加权的球谐基函数来表示。由于当前建模算法的复杂度较高,重放耗时,如何在虚拟现实的场景中快速重放空间中的多个声源,实现虚拟物体在观众的视觉和听觉上位置的一致性是我们研究的目标,我们想尽可能真实地模拟人们的现实生活,给予观众最真实舒适的体验。由于头相关传递函数在低频主要受人头的衍射影响,频谱相对平滑,与之相反的是,因人耳耳廓生理结构的不规则,对入射声波可能会产生多次反射,头相关传递函数的高频部分会变的非常的抖动,因此文章首次综合头相关传递函数的谱特性和球谐建模的方法,提出一种在球谐域精简建模头相关传递函数的理论,达到精简建模头相关传递函数的目的。文章基于HRTF幅度谱的波动性,对HRTF的幅度谱应用最小二乘法进行拟合,然后计算所有方向的HRTF在各个频点的拟合误差,并结合机器学习的方法对误差的均值和方差分别进行聚类,通过分析聚类结果,确定一个低频和高频的最佳的分频点。依据分频点,我们在球谐域对HRTF的低频和高频部分分开进行建模,并探索了混合阶精简建模HRTF的理论依据。最后,我们设计了一组客观实验初步评估我们的精简建模算法的效率和正确性,通过分析实验结果,我们发现我们的精简建模HRTF的算法比之前球谐建模的算法大约降低了20%的存储空间,并且大约提升了28%的运算效率。为了佐证客观实验,我们采用开源的HRTF数据库:FABAIN和MIT数据库,设计了一组详细的主观测听实验,通过受试者分别测听测量的与重构的HRTF滤波得到的音频,给出相似性打分,我们统计主观测听的结果并与客观实验的结果进行比较,发现主客观实验的实验结果基本一致,这个结果也验证了我们提出的在球谐域下精简建模HRTF算法的的有效性和高效性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-04-01)

张古强[5](2017)在《基于个性化头相关传递函数的叁维音频系统》一文中研究指出现实生活中人们听到声音时,能够清楚地判断声音方位,这是因为人耳能够分辨声音的空间方位,并在大脑产生相应的方向感。传统音频系统产生的音频缺乏声源的方位信息和环境信息,真实感较低,而叁维音频系统可以恢复声音的方位信息和环境信息,产生具有方位感和空间感的音频,使用户具有更强的沉浸感。双耳叁维音频技术将声源与听者的左右耳头相关传递函数(Head Related Transfer Function,HRTF)进行卷积,并将卷积后的音频通过耳机播放给听者,可以产生具有空间方位的叁维音频。头相关传递函数HRTF可以看作一组声源到耳膜间的滤波器,它包含人的头、肩以及耳廓对声波的反射和衍射作用产生的影响。使用非个性化的HRTF重现的3D音频会出现定位误差,重构的叁维声场质量不高。此外,测量的HRTF数据空间分辨率较低,存储HRTF数据需要大量内存空间,而且基于HRTF的叁维音频系统中会出现“头中定位”现象。针对这些问题,本文进行了个性化头相关传递函数研究,主要工作如下:(1)针对非个性化头相关传递函数存在的问题,本文提出一种改进的基于人体测量参数的头相关传递函数个性化方法。该方法首先选取有代表性的人体测量参数,然后在数据库中搜索这些参数的最佳匹配,该匹配个体的头相关传递函数就是估计的个性化头相关传递函数。主观定位结果表明,相比于其他HRTF,该方法得到的个性化HRTF具有更好的定位性能,定位的前后混淆现象也得到改善。(2)头相关传递函数数据库需要大量存储空间。为了减少存储量,本文首先利用公因子分解算法(Common Factor Decomposition,CFD)对HRTF进行去卷积起处理,然后用BMT(Balanced Model Truncate)算法,用阶数较低的IIR滤波器近似阶数较高的FIR滤波器,以减少存储量和运算量。实验结果表明,该算法具有较大压缩比,且音频质量损失较小。(3)测量全部空间方位的HRTF是不现实的。为了在低空间分辨率HRTF基础上获得新方位的HRTF,本文提出一种基于拉普拉斯特征映射的HRTF插值算法,以提高HRTF的空间分辨率。(4)为解决HRTF叁维音频重现系统出现的“头中定位”现象,在头相关传递函数个性化基础上,增加了人工混响系统。该人工混响器具有混响性能好、运算量低的优点。主观测试表明,增加人工混响后,“头中定位”问题得到了大幅改善。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-01)

袁康[6](2016)在《个性化头相关传递函数研究》一文中研究指出近年来,虚拟现实技术发展迅速,叁维空间音频成为研究热点。双耳空间音频技术将声源与左右耳的头相关传递函数进行卷积,然后用这两路声音信号就能较准确地呈现声源的空间位置。头相关传递函数是一组声源到耳膜的滤波器,它包含声音的空间位置信息。每个个体的头、躯干、肩膀、耳廓等生理特性不同,其头相关传递函数也不同。头相关传递函数通常通过实验测量获得,但实验测量每个人的头相关传递函数成本高,工作量很大,因此常规做法是测量平均人工头的头相关传递函数,但使用该头相关传递函数会出现前后混淆、上下混淆、方位偏差等问题,影响叁维空间声场的重构质量。为求解上述问题,本文研究了头相关传递函数个性化技术,主要做了以下工作:(1)以北京大学的头相关传递函数数据库为基础,采用结构化的建模方法,分别将距离、水平角、高度角建模,并进行叁级级联,其中高度角的模型参数提取北大的耳廓相关传递函数。然后,通过听觉反馈,使用人机交互界面来调节水平角的参数,改变双耳时延和头部阴影效果;调节耳廓相关传递函数频谱的波峰与波谷中心频率、3dB带宽和中心频率点增益,改善高度角定位效果。最后,使用调节好的参数,构建个性化的头相关传递函数。(2)用主成分分析方法,分别对CIPIC头相关传递函数库水平面的头相关冲激响应和中垂面的耳廓相关冲激响应进行分析,主要包括:对每个角度,通过听觉反馈,使用交互界面来调节标准差最大的前5个主成分系数,以提高方位角定位准确度;将距离模型、水平面个性化的头相关冲激响应和中垂面个性化的耳廓冲激响应进行级联,得到个性化的头相关传递函数;在此基础上,对于高度角进行定位,对耳廓相关传递函数的幅值进行主成分分析,考虑到主成分系数和人体测量参数两者是线性回归关系,应用人体测量参数和线性回归系数,计算出个性化的耳廓相关传递函数的幅值,进而用希尔伯特变换由幅值估计出相位。最后,用Fourier反变换,获得个性化的耳廓相关冲激响应。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-06-01)

任鹏飞[7](2015)在《头相关传递函数个性化方法研究》一文中研究指出人类具备感知声源方向的能力,对于视觉具有重要的辅助作用。为了合成虚拟声像,使声音具有方向感,人们使用头相关传递函数对声源进行滤波。然而,由于生理结构上的差异,不同人之间的头相关传递函数互不相同,而且差异明显,不具有很好的通用性。为了使所合成声像的方位更加准确,需要针对个人进行头相关传递函数的个性化定制工作。本文提出了两种进行头相关传递函数个性化定制的方法。本文主要工作如下,(1)使用频谱峰与频谱谷作为垂直方向定位信息,以及双耳声级差和双耳时间差作为水平方向定位信息,来合成完整的定位信息。对频谱峰与频谱谷的个性化参数使用遗传算法进行搜索,利用被试反馈作为种群中个体适应度的值。双耳定位信息则利用近似公式通过被试手动调节头部半径得到。该方法使用的滤波器简单,有利于叁维音频系统的实时实现,且个性化成本低廉。(2)使用主成分分析对HRTF幅度谱进行降维,使用6个主成分权重对中垂面上的HRTF幅度谱近似表示。利用幅度谱进行最小相位重建,得到完整的HRTF函数。同样使用遗传算法进行参数搜索,以及通过被试手动调节头部半径得到双耳定位信息。由于所需个性化参数更少,相对于方法一收敛速度更快。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-05-04)

唐玲,付中华[8](2014)在《中国人标准头模BHead210的头相关传递函数数值计算》一文中研究指出针对基于中国人平均头部尺寸的BHead210标准头模,通过结构光扫描获取叁维数据并利用边界元方法计算其头相关传递函数。将刚球模型的计算结果与解析结果进行对比,验证了计算方法的正确性,并将BHead210的计算结果与测量结果对比以观察误差。给出了由边界元计算数据导出的BHead210双耳时间差、双耳声级差曲线与不同声源距离某方位的头相关传递函数幅度谱。最后对比和分析了BHead210头模数据与CIPIC公布的KEMAR头模数据的差异。(本文来源于《声学技术》期刊2014年03期)

周文颖[9](2014)在《最小相位头相关传递函数压缩方法研究》一文中研究指出同视觉一样,人类的听觉也是叁维的。人类不仅能感觉出声音的音调、音强、音色,还能分辨声源方向与距离。这种特性使得听觉具有立体感。叁维音频技术可以真实地再现原始声场声音信息,使听者产生“身临其境”的聆听体验。叁维音频可通过双耳声学技术来实现,即采用头相关传递函数(Head Related Transfer function,HRTF)对单通道声源信号进行滤波,将得到的具有方向感的声音使用耳机或一对扬声器进行重发。HRTF时域表示称为头相关脉冲响应(Head Related Impul se Responses,HRIR).双耳声学技术已被应用于盲人听觉导航、飞行训练、虚拟现实中。HRTF描述了声音从声源传播到耳内的过程中,人的躯干、头部、耳部等对声音信号的滤波作用。实际中通常采用经过精确实验测量得到的HRTF数据库。这种数据库存储了上千个声源位置的HRTF,且每个HRTF的冲击响应持续时间较长,对应的FIR滤波器阶数很大,并且每个人的HRTF'都不尽相同。因此,要存储多位测量者的HRTF数据,需要消耗巨大的存储空间。当采用嵌入式芯片合成叁维虚拟声时,其存储空间通常无法满足存储量要求。此时,若能以难以察觉的听觉定位性能损失为代价,来换取HRTF数据库的非常大的存储空间减少量,那么就可解决HRTF数据库耗费存储量大的问题,减少实际应用中所使用的芯片的功耗与成本。本文对CIPIC的HRTF数据库分别进行非线性降维分析与线性压缩,并将两种方法结合。实验结果显示,在不改变HRTF声学定位性能情况下,压缩率可降低至0.3%,与传统PCA方法相比,可减少95%以上的存储量。本文主要工作如下,(1)采用流形学习方法LLE(Locally Linear Embedding)对HRTF进行非线性降维分析,对原有分析方法进行改进,即采用更优的特征选取与插值算法,根据输入参数变化提取特征方位HRTF分布;并将此特征提取过程扩展到二维,得到规律的二维特征方位HRTF分布。(2)提出并采用CP(canonical polyadic)分解对最小相位HRTF集进行降维。(3)采用2D-CPD(2-dimension Common Factor Decomposition)算法对最小相位HRTF进行降维,对其降维结果进一步采用基于最小二乘(Least Squares)、基于迭代预滤波(Iterative Prefiltering)、基于BMT(Balanced Model Truncation)的共声学极点IIR建模进行压缩,并比较叁者降维效果。(4)利用非线性降维中,特征HRTF分布位置的规律性,将非线性降维分析结果与线性降维方法结合,即分别使用CP分解与2D-CPD对非线性降维分析得到的特征HRTF集进行降维,进一步减少存储量。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-06-04)

杨飞然[10](2014)在《头相关传递函数测试新方法》一文中研究指出头相关传递函数(Head-related transfer function,HRTF)描述了自由声场的声波从声源发出传播到双耳的过程中由于人体反射和散射引起的信号频谱改变。HRTF在双耳定位、虚拟声像合成以及串音消除的研究中发挥着重要的作用。在有关HRTF的研究工作中,HRTF数据库的获取是一个重要的问题。HRTF是高度个性化的。为了使得测试数据具有足够的空间分辨率,需要在一系列的仰角和方位角进(本文来源于《应用声学》期刊2014年03期)

头相关传递函数论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

虚拟现实技术(VR)的飞速发展使双耳听觉研究越来越深入,如何快速准确地获取个性化头部相关传递函数HRTF成为研究热点。介绍了HRTF获取关键技术研究现状,总结出HRTF的4种获取方式:实验测量法、数学建模法、数据库匹配法和主观选择法,并阐述各方法的基本原理。将各方法进行对比,指出HRTF获取工作中需解决的问题和未来研究方向。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

头相关传递函数论文参考文献

[1].师国伟,贾宏博,桂春梅,王聪,苏芳.飞行员头相关传递函数测量系统设计[C].2019年全国声学大会论文集.2019

[2].杨立东,焦慧媛.头部相关传递函数获取关键技术研究[J].软件导刊.2019

[3].黄婉秋,曾向阳,王蕾.基于多维生理参数的头相关传递函数个人化方法[J].西北工业大学学报.2018

[4].吴彪.头相关传递函数的球谐域精简建模方法与应用[D].西安电子科技大学.2018

[5].张古强.基于个性化头相关传递函数的叁维音频系统[D].大连理工大学.2017

[6].袁康.个性化头相关传递函数研究[D].大连理工大学.2016

[7].任鹏飞.头相关传递函数个性化方法研究[D].大连理工大学.2015

[8].唐玲,付中华.中国人标准头模BHead210的头相关传递函数数值计算[J].声学技术.2014

[9].周文颖.最小相位头相关传递函数压缩方法研究[D].大连理工大学.2014

[10].杨飞然.头相关传递函数测试新方法[J].应用声学.2014

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