虚拟3D声音技术研究和基于DSP技术的实时系统实现硕士学位论文.pdf

华东师范大学
硕士学位论文
虚拟3D声音技术研究和基于DSP技术的实时系统实现
姓名:陆静艳
申请学位级别:硕士
专业:无线电物理
指导教师:朱守正
20070401
论文摘要关键词:虚拟声音系统,头相关传输函数,主成分分析,“虚拟现实”成为信息技术领域内一个十分活跃的研究方向,虚拟听觉空闻正是其中一个重要部分,利用虚拟声的方法可产生各种不同的声音空间听觉。在许多重要的领,域精确的空间声音合成具有重要的价值,并日益显示出其重要性。本文通过对头相关传输函数,玎及其相关算法的深入的研究。采用笛槭夜ú嫉腎玎玎莨菇艘惶谆诙机和基于扬声器的虚拟声音系统。文章首先介绍了虚拟声音系统的整体架构。为了实现虚拟声音系统,本文回顾了人耳的听觉特性,并根据目前的研究结果,总结了影响入耳方位辨别的主要因素。然后介绍了传统的人耳定位理论,双工理论;最后引入了双耳听觉传输理论的核心部分——陬理论,并提出了应用璻砺凼迪直鞠低呈的约束。本文提出采用主成分分析訦蟹治鼋J迪窒低车墓瓜搿D型的建立可以大幅度降低怂闼枰5哪诖妫佣苊庠谙低持惺褂猛獠高速内存,,本文提出和采用了的归一化的主成分分析法,降低了采用主成分分析引入的误差。在同样精度要求下,归一化的主成分分析法也可以进一步减少系统的主成分因素,从而降低虚拟声音系统对于低车哪诖嬉G蟆依据本文提出的的归一化P停恼绿岢隽诵槟舳胤系统的算法设计:并提出和采用了生理特征数据与最大喙氐氖菘馄ヅ算法,解决了数据的个性化问题;接着,本文实现了虚拟扬声器系统的算法设计。最后本文完成了虚拟声音系统的软硬件设计,采用蔐公司的基于和位浮点砥鱀,实现了实时虚拟声音系统,。通过主观性实验证明,在听音效果上,与立体声系统以及其他一些虚拟声音系统相比,本系统具有很大的优越性。.
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学位论文作者签名硒淬刍疱导师娩瓤日期:兰竺丑:日期:竺:,除文中已经注明引用的内客外,本论出重要贡献的个人和集体,、使用学位论文的规定,.
第滦髀虚拟声音技术的研究意义虚拟声音技术的应用对于人的听觉,除了能感知声音的强度,音调和音色外,还具有空间方位的感觉。不同空间方位的声源在听觉系统产生不同的声像位置,,,通过电子技术对声音重建,已经从我们熟悉的立体声系统发展到了今天的多声道系统,如杜比声道系统、杜比声道系统;最简单的声音建立方法就是多声道系统,即在各个合适的空间点上放上扬声器。但是这种方法在实旋的时候非常麻烦、昂贵、不灵活,并且特容易受到具体应用的限制,,人耳本身是一个双声道的接收器,所以用两个声道来虚拟重发多声道的声源,给人真实的临场感,也是可行的。在过去的几年间,计算机虚拟声音重发技术取得很重大的发展“谛矶嘀要的领域,如工作站的人机交互系统、可穿戴式计算机、电脑游戏的音响效果、视觉障碍者的辅助设备、虚拟现实系统、对飞行员和空中交通管理员的自由眼显示系虚拟现实是一种逼真的模拟人在自然环境中的视觉,听觉,运动等行为的人机界面技术,,在虚拟座舱的声音信息中,三维空间声可为飞行员提供导航,状况警示以及目标的位置和运动方向,,这不但可以提高语音可懂度,而且可能会减统,空间声场对会议电话的影响等,精确的空间声音合成具有重要的价值,并日益显示出其重要性。。虚拟录声,用人工头构成的双耳捡拾系统早已用于音乐等文艺节目的录声和制
年就提出了双工理论【,该理论主要提出了在煳以下,双耳闻时间差虚拟声技术研究历史及现状人耳对声音的定位理论是虚拟声音技术的关键。削等人早在渡起重要作用。这也是双耳分开的一个自然结果。根据这个理论,很多研究者提出了很多