[发明专利]用于真人HRTF测量的声源空间布局方法

说明书

本发明公开了一种用于真人HRTF测量的声源空间布局方法，该方法包括：在声源空间分布球上设置呈稀疏点阵分布的声源测点；利用所述声源测点进行HRTF测量。利用本发明方案，可以减少HRTF测量点数量，提高HRTF测量效率，而且声源稀疏分布还可以减小音箱几何尺寸对测量结果的影响。

技术领域

本发明涉及虚拟空间听觉的声信号处理与测量技术领域，具体涉及一种用于真人HRTF测量的声源空间布局方法。

背景技术

头相关传递函数（Head Realated Transfer Functions，HRTF）是自由声场中从声源到双耳的频域传输函数，描述了自由声场中声源到双耳的声学传输关系，表达了人体生理结构对声波的综合滤波效果。它与声源位置、频率等参数有关，包含了声波到达双耳的声级差（Interaural Level Difference，ILD）、时间差（Interaural Time Difference，ITD）、以及相位差（Interaural Phase Difference，IPD）等因素，是人脑听觉定位的重要线索，也是空间虚拟听觉研究的重要基础。HRTF将空间各方位声音到双耳的传播过程描述为左右的两个传播信道，用以构建双声道虚拟声，重现空间三维声音。

实验测量是获取 HRTF最直接的方法，通过测量消声室内空间球面上各点声源到双耳的信号传输数据，可以得到人头HRTF。在HRTF测量中，声源布置在距离人头中心一定半径的空间球面上，声源测点越稠密HRTF空间分辨率越高，但实际测量的声源并非理想的点声源，而是具有一定几何尺寸的物理音箱。因此声源空间测点不可能无限稠密，而且如果相邻两个测点足够近，音箱产生的反射噪声就不能忽略，会给测量数据带来误差，不仅不能提高HRTF测量的空间分辨率，而且还会影响测量精度。一旦HRTF测量环境和测量设备确定，实际上就已经固定了测量的最高空间分辨率，而且空间测量点过多会严重影响测量效率，长时间消声室环境中测量还容易造成测量者和被测者生理心理上的不适。

发明内容

本发明提供了一种用于真人HRTF测量的声源空间布局方法，以解决现有的HRTF测量中声源空间稠密分布对测量分辨率、精度和效率限制的问题。

为此，本发明提供如下技术方案：

一种用于真人HRTF测量的声源空间布局方法，所述方法包括：

在声源空间分布球上设置呈稀疏点阵分布的声源测点；

利用所述声源测点进行HRTF测量。

可选地，所述在声源空间分布球上设置呈稀疏点阵分布的声源测点包括：根据镜像关系在声源空间分布球上设置声源测点和声源不测点。

可选地，所述根据镜像关系在声源空间分布球上设置声源测点和声源不测点包括：

根据人头的位置和声源的位置确定镜面；所述声源分布在距离所述人头中心一定半径的空间球面上，将所述空间球面包围的空间作为所述声源空间分布球；

在所述镜面一侧的声源空间分布球上设置声源测点和声源不测点；

将所述声源测点和声源不测点镜像到所述镜面的另一侧，得到声源空间分布球上对应的镜像点；

将所述测点的镜像点设置为声源不测点，将所述不测点的镜像点设置为声源测点。

可选地，所述人头中心与所述声源空间分布球的球心三维重合；

所述根据人头的位置和声源的位置确定镜面包括：

将人头双耳连线所在垂直平面作为人头的矢状面；

将与所述声源空间分布球的最大水平截面垂直、并且与所述人头的矢状面平行的平面作为所述声源空间分布球的矢状面；

将所述人头和所述声源空间分布球的共同矢状面作为镜面。