HRTF 空间插值与多通路声重放的稳定性分析

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2013.08.022

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2013, Vol. 41 ›› Issue (8): 131-138.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2013.08.022

HRTF 空间插值与多通路声重放的稳定性分析

刘阳¹谢菠荪^1,2†

1．华南理工大学物理系∥声学研究所，广东广州 510640;2．华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东广州 510640

收稿日期:2012-10-25 修回日期:2013-03-29 出版日期:2013-08-25 发布日期:2013-07-01
通信作者: 谢菠荪(1960-)，男，博士，教授，主要从事电声学、心理声学等的研究． E-mail:phbsxie@scut.edu.cn
作者简介:刘阳(1986-)，女，博士，主要从事电声系统与声频信号处理研究．E-mail:shenhua．liuyang@163．com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(11174087， 50938003);亚热带建筑科学国家重点实验室资助项目

Stability Analyses of Spatial Interpolation of Head- Related Transfer Function and Reproduction of Multi- Channel Sound

Liu Yang¹Xie Bo- sun^1,2

1.Department of Physics∥Acoustic Laboratory,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China;2.State Key Laboratory of Subtropical Building Science,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2012-10-25 Revised:2013-03-29 Online:2013-08-25 Published:2013-07-01
Contact: 谢菠荪(1960-)，男，博士，教授，主要从事电声学、心理声学等的研究． E-mail:phbsxie@scut.edu.cn
About author:刘阳(1986-)，女，博士，主要从事电声系统与声频信号处理研究．E-mail:shenhua．liuyang@163．com
Supported by:
国家自然科学基金资助项目(11174087， 50938003);亚热带建筑科学国家重点实验室资助项目

摘要/Abstract

摘要： 通常实验测量只能得到有限个离散空间位置的头相关传输函数( HRTF) ，并需要通过空间插值得到未测位置的 HRTF．常用的插值方法包括相邻线性插值、全局插值、双线性插值和三角插值．在 HRTF 的实际测量过程中，受试者的轻微头动会引入测量误差，从而影响到空间插值的准确性和稳定性．文中从头部偏移和头部转动带来的测量误差入手，以计算信号失真比( SDR) 作为插值误差的量度，分析和对比头动对以上4 种空间插值效果的影响．结果显示，头动前后，全局插值优于其余 3 种插值方法，且在一定的 HRTF 频带范围和头动程度内保持了较好的插值效果．由于 HRTF 空间插值方法和多通路声重放中信号的馈给方式相似，因此文中还利用所得方法和结果，在低于1．5 kHz 的频率范围，分析了水平面均匀布置的 6 或 8 扬声器重放合成声像的稳定性．

关键词: 头相关传输函数, 空间插值, 多通路声重放, 稳定性

Abstract:

The head- related transfer functions (HRTFs) which can be measured through experiments,usually dis-tribute in discrete directions,and the other HRTFs in unmeasured directions,have to be estimated by means of spatial interpolation.The commonly- used interpolation methods include the adjacent linear interpolation,the global interpolation,the bilinear interpolation,and the spherical- triangular interpolation.In practice,potential subjects' head movements in the HRTF measurement may result in error,thus influencing the accuracy and stability of the spatial interpolation.In this paper,the errors caused by slight head movements in the HRTF measurement are eva-luated,and the effects of the head movements on the above four kinds of spatial interpolation are compared by calcu-lating the signal- to- distortion ratio.The results indicate that,the global interpolation outperforms the others before and after the head movements,and is of excellent performance in a certain frequency band range of HRTF and with appropriate head movements.Due to the similarity of the HRTF spatial interpolation to the signal panning or mixing methods for the multi- channel sound,the proposed methods and the corresponding results are extended to analyze the stability of the sound image reproduced from the sound field signal mixing with 6 or 8 horizontal uniformly-arranged loudspeakers below 1.5kHz.

Key words: head- related transfer function, spatial interpolation, multi- channel sound reproduction, stability

中图分类号:

O422

刘阳谢菠荪. HRTF 空间插值与多通路声重放的稳定性分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2013, 41(8): 131-138.

Liu Yang Xie Bo- sun. Stability Analyses of Spatial Interpolation of Head- Related Transfer Function and Reproduction of Multi- Channel Sound[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2013, 41(8): 131-138.

[1]	季祥, 王海红, 翟天嵩, 等. 多轴机器人系统输出反馈有限时间同步位置控制[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(9): 56-68.
[2]	夏慧芸, 杨浩田, 卢昌杰, 等. 复合改性沥青密封胶的组成优化及性能研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(6): 136-145.
[3]	谢平波, 史瑞雪. 纳米TiO₂表面改性剂与分散溶剂的相容性研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(6): 129-135.
[4]	赵强, 刘传卫, 张娜, 等. 基于粒子群优化的主动稳定杆系统自抗扰控制[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(6): 52-61.
[5]	黄惠华, 唐璐, 刘钰姗, 等. 菠萝皮渣纤维素纳米晶的制备及其在Pickering乳液中的环境稳定性[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(8): 1-11.
[6]	姚强强, 田颖, 王圣渊, 等. 基于力驱动的智能汽车路径跟踪控制策略[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(2): 33-41,57.
[7]	吴娇蓉谢金宏王宇沁. 公交线路运行不稳定性画像方法及其应用[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(2): 15-22.
[8]	吴林萍, 马尚君, 张建新, 等. 基于参数匹配的二级行星滚柱丝杠动力学分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(9): 126-134.
[9]	张跃龙, 楼文娟, 陈卓夫, 等. 粘合式裹冰输电导线气动力特性及风偏响应分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(7): 125-133.
[10]	钟小丽, 赖焯威, 宋昊, 等. 不同距离定位谱特征的研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(4): 59-64.
[11]	易凯灵, 谢菠荪, 朱俊, 等. 头部平移对局域Ambisonics声重放的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(4): 65-73.
[12]	陈先龙陈小鸿. 基于出行者稳定性的简化活动模型结构研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(2): 59-67.
[13]	程文明, 李杭飞, 杜润, 等. 不同间隔比下串列双梯形柱绕流特性的数值模拟[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(12): 61-68.
[14]	曹贤武, 韦创, 何光建, 等. 四元共聚热塑性聚酰亚胺的合成与表征[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2020, 48(4): 73-79.
[15]	蒋翔, 田蒙蒙, 雷瑜, 等. 铜基超疏水表面的制备及防腐蚀特性 [J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2020, 48(4): 87-94.

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Stability Analyses of Spatial Interpolation of Head- Related Transfer Function and Reproduction of Multi- Channel Sound

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