虚拟环绕声四扬声器重放系统的研究

摘要

目前，虚拟声技术得到了较大的发展，其应用也日益广泛。由于虚拟声技术利用头相关传输函数(HRTF)对声频信号进行处理，而HRTF只是描述声波从声源到双耳传输的物理过程，并没有包含声源定位所需的所有因素。进行信号处理时常常采用非个性化的HRTF，而且没有考虑头部转动对声源定位影响，因此虚拟声两扬声器重放系统存在侧、后方声像位置畸变的问题，目前已有的虚拟声四扬声器重放系统虽然可以有效解决后方声像的畸变，但对改善侧向声像的畸变要么无能为力、要么信号处理复杂，难以应用。本文将从分析影响声源定位的因素入手，研究解决虚拟声声像畸变的问题。文章首先总结了声源定位因素、头相关传输函数(HRTF)、虚拟声两扬声器重放系统原理等相关理论，介绍了现有的四扬声器虚拟声重放系统和5.1通路环绕声的两扬声器虚拟重放，并分析它们存在的缺陷。这些工作为后续研究提供了基础。 然后，针对现有的虚拟声四扬声器重放系统的缺陷，提出了一种改进了信号处理的四扬声器重放系统。并通过主观声像定位对比实验，表明这种虚拟声重发系统可得到水平面内360°稳定的声像效果，特别是侧向声像效果有明显的改善。 最后，讨论了这种改进了信号处理的四扬声器重放系统重发5.1通路环绕声的原理和信号处理方法，并设计了验证试验。通过主观实验验证了这种系统可以有效地重放5.1通路环绕声。 本文提出的虚拟声重发系统及其信号处理方法可应用于多媒体计算机和家庭影院等方面。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2多通路环绕声的虚拟重放系统

1.3本文主要工作

第二章声源定位、头相关传输函数及虚拟声的问题

2.1声源定位因素

2.2头相关传输函数

2.3虚拟声重放原理

2.4两扬声器重放的侧、后方声像位置畸变分析

2.5现有的虚拟声四扬声器重放方法

2.6 5.1通路环绕声的两扬声器虚拟重放

2.7本章小结

第三章虚拟声四扬声器重放信号处理的改进

3.1四扬声器重放信号处理方法的改进

3.2声像定位实验验证

3.2.1信号处理方法

3.2.2实验条件和方法

3.2.3声像定位实验结果

3.2.4声像定实验结果的数理统计检验

3.3本章小结

第四章5.1通路环绕声的四扬声器虚拟声重放

4.1 5.1通路环绕声的四扬声器虚拟声重放

4.2信号处理的简化

4.3声像定位实验验证

4.3.1信号处理方法

4.3.2实验条件和方法

4.3.3实验结果

4.4本章小结

全文总结

参考文献

攻读学位期间发表论文

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