——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
仰角感知在雙耳重放中起著重要的作用。人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)仰角的感知主要依靠雙耳接收信號(hào)的譜信息。近年來(lái),譜信息對(duì)仰角感知的影響一直是科研人員關(guān)注的熱點(diǎn),基于頭相關(guān)傳輸函數(shù)(Head Related Transfer Function, HRTF)的音效定位研究表明頻譜中的峰值點(diǎn)和谷點(diǎn)是決定聲源仰角感知的一個(gè)重要特征。但是,多數(shù)研究只定性討論譜信息對(duì)仰角感知的影響而缺乏定量描述,實(shí)際雙耳重放系統(tǒng)中的聲源仰角重放也沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果。
為了更好地實(shí)現(xiàn)重放聲源的仰角呈現(xiàn),中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所語(yǔ)言聲學(xué)與內(nèi)容理解重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生姚鼎鼎與其導(dǎo)師李軍鋒等人以頻譜峰值點(diǎn)和谷點(diǎn)為特征,建立了仰角與頻譜特征的參數(shù)化模型,提出了一種重放聲源的仰角感知控制方法。相關(guān)研究成果5月19日在線(xiàn)發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Applied Acoustics。
該項(xiàng)研究以HRTF頻譜為基礎(chǔ),提取頻譜峰值點(diǎn)和谷點(diǎn)作為仰角感知的特征,并利用低階IIR(Infinite Impulse Response)濾波器對(duì)該特征進(jìn)行建模,建立仰角與峰值點(diǎn)和谷點(diǎn)參數(shù)的映射關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)譜信息的定量描述。
研究人員將所提仰角參數(shù)化控制方法應(yīng)用于雙耳房間沖擊響應(yīng)(Binaural Room Impulse Response, BRIR),依據(jù)優(yōu)先效應(yīng)對(duì)水平面BRIR進(jìn)行頻譜修改(圖1),并通過(guò)主觀(guān)測(cè)聽(tīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證仰角定位效果。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖2)表明,響應(yīng)沿對(duì)角線(xiàn)分布,表明響應(yīng)方向與真實(shí)方向相一致,該研究方法能較好地實(shí)現(xiàn)重放聲源的仰角控制。
BRIR中包含的混響成分使其在用于音頻重放時(shí)與真實(shí)環(huán)境相符,因此受到廣泛應(yīng)用。然而,受錄制設(shè)備及場(chǎng)所空間的限制,目前大多公開(kāi)的BRIR數(shù)據(jù)庫(kù)只包含水平角而缺乏仰角信息,該研究中的仰角參數(shù)化控制方法可以解決此問(wèn)題,并將在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等應(yīng)用場(chǎng)景中給用戶(hù)提供更加逼真的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。
該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(No.2017YFB1002803)以及國(guó)家自然科學(xué)基金(Nos.11722437,11674352)資助。
圖1 仰角參數(shù)化控制方法(圖/中科院聲學(xué)所)
圖2 主觀(guān)測(cè)聽(tīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖/中科院聲學(xué)所)
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