[发明专利]个性化HRTF获取系统

说明书

本发明公开了一种个性化HRTF获取系统，包含预处理模块和HRTF获取模块，所述预处理模块用于将采集到的使用者的生理参数与“关键人体参数与特征角度HRTF映射网络”进行匹配，获取与该使用者匹配的特征角度HRTF数据；HRTF获取模块用于首先将获取的与使用者匹配的特征角度HRTF数据作为训练样本，通过径向基神经网络训练，得到“空间位置信息与特征角度HRTF数据映射网络”；再将输入的方位角度信息与“空间位置信息与特征角度HRTF数据映射网络”进行匹配，获得对应的个性化HRTF数据。本发明可以获取针对不同个体在任意角度上匹配的HRTF数据，从而解决对高空间分辨率和个性化的需求。

技术领域

本发明涉及于三维虚拟声合成技术领域，是一种高空间分辨率的个性化 HRTF获取系统，可以获取针对不同个体在任意角度上匹配的HRTF数据。

背景技术

头相关传输函数(HRTF)是虚拟声合成的核心技术，它描述的是自由场下 声源到双耳之间的传输函数，是人体结构对声波综合滤波的结果，包含着关于 声源定位的大部分信息。HRTF是与空间位置信息和人体参数有关的物理量。

一方面，由于HRTF数据和人体生理参数关系联系比较紧密，不同的生理参 数所对应的HRTF数据各不相同。它表征了声音从声源到双耳传输过程中人体 各个生理器官，如头部、耳廓、肩膀、躯干等对声音综合滤波的结果。不同听 者具有不同的个性化生理参数，所以HRTF是一个因人而异的个性化物理量。 个性化HRTF可以通过实验室测量或数值计算获取。但是，由于实验计算获取 HRTF十分耗时耗力，一般在很多虚拟声的应用中，都退而求其次使用固定单一 的HRTF数据库，这必然会影响到声像定位的精度和效果。

另一方面，现有的HRTF数据库大多都存在空间分辨率不高的问题。完整的 HRTF数据测量需要对所有不同声源位置进行测量，即便是远场的HRTF，虽然 测量时声源的距离是固定不变的，但对不同声源空间方向进行测量也是一个十 分耗时的工作，通常需要对成百上千个空间方向进行测量。正是由于这种复杂 性，HRTF的测量都是在一些事先设定好的有限方位上进行的。目前国内外多个 机构已经完成HRTF数据测量，但测量角度方位都很有限，如麻省理工学院多 媒体实验室(MIT Media Lab)的KEMAR人工头数据库，在水平角上的测量间隔 是5°，在仰角上也是-40°到90°非均匀采集的；加州大学CIPIC实验室的数 据库中仅在-45°到45°之间是均匀采集的。

人体生理参数和空间方位角度信息是影响HRTF数据和定位效果的两大因素， 目前尚未有方法同时获取高分辨的个性化HRTF数据。

发明内容

本发明的发明目的在于提供了一种个性化HRTF获取系统，可以获取针对 不同个体在任意角度上匹配的HRTF数据，从而解决对高空间分辨率和个性化 的需求。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种个性化HRTF获取系统，包含预处理模块和HRTF获取模块，其中：

所述预处理模块用于将采集到的使用者的生理参数与“关键人体参数与特 征角度HRTF映射网络”进行匹配，获取与该使用者匹配的特征角度HRTF数据；

HRTF获取模块用于首先将获取的与使用者匹配的特征角度HRTF数据作为 训练样本，通过径向基神经网络训练，得到“空间位置信息与特征角度HRTF数 据映射网络”；再将输入的方位角度信息与“空间位置信息与特征角度HRTF数 据映射网络”进行匹配，获得对应的个性化HRTF数据。

优选地，所述使用者的生理参数包含耳甲腔长、耳长、耳宽、耳屏切迹、 头宽、颈深、肩宽和外耳张角。

优选地，所述“关键人体参数与特征角度HRTF映射网络”通过以下方式获 取：

步骤一，分析人体参数与HRTF的相关性，根据相关性获取关键人体参数；