耳机到耳道传输函数最小相位近似的分析与验证

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2013.12.020

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2013, Vol. 41 ›› Issue (12): 120-124.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2013.12.020

耳机到耳道传输函数最小相位近似的分析与验证

钟小丽^1,2明芳¹谢菠荪^1,2

1．华南理工大学物理系，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:2013-04-01 修回日期:2013-08-19 出版日期:2013-12-25 发布日期:2013-11-19
通信作者: 钟小丽(1975-)，女，博士，副教授，主要从事心理声学、声信号处理等的研究． E-mail:xlzhong@scut.edu.cn
作者简介:钟小丽(1975-)，女，博士，副教授，主要从事心理声学、声信号处理等的研究．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(11004064);华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室开放课题(2013KB23)

Analysis and Evaluation of Minimum- Phase Approximation of Headphone- to- Ear Canal Transfer Function

Zhong Xiao- li^1,2 Ming Fang¹ Xie Bo- sun^1,2

1.Department of Physics,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:2013-04-01 Revised:2013-08-19 Online:2013-12-25 Published:2013-11-19
Contact: 钟小丽(1975-)，女，博士，副教授，主要从事心理声学、声信号处理等的研究． E-mail:xlzhong@scut.edu.cn
About author:钟小丽(1975-)，女，博士，副教授，主要从事心理声学、声信号处理等的研究．
Supported by:
国家自然科学基金资助项目(11004064);华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室开放课题(2013KB23)

摘要/Abstract

摘要： 为了简化虚拟听觉重放中耳机均衡的信号处理，对耳机到耳道传输函数(HpTF)的最小相位近似特性进行了分析和验证．首先，采用封闭耳道法对 20 名受试者、3 款耳机的 HpTF 进行了重复测量;然后，采用相关性分析和心理声学实验分别从物理和听觉的角度研究了 HpTF 最小相位近似的合理性．分析结果表明，在 0 ～ 12 kHz 的频率范围，测量HpTF 和最小相位近似 HpTF 的平均相关系数达 0．95，因此从物理上可以认为 HpTF 的最小相位近似是合理的．心理声学实验结果进一步表明，在 0 ～12 kHz 的频段中，HpTF 的最小相位近似不会引起可感知的听觉变化．

关键词: 虚拟听觉重放, 传输函数, 耳机, 耳道, 耳机均衡, 最小相位近似

Abstract:

In order to simplify the headphone equalization processing in headphone- presented virtual auditory re-plays,the minimum- phase approximation of headphone- to- ear canal transfer functions (HpTFs) was analyzed andevaluated.In the investigation,first,HpTFs for 20 human subjects and three types of headphones were repeatedlymeasured by using the blocked ear canal technique.Then,the reasonability of the minimum- phase approximation ofHpTFs was discussed through correlation analysis and psychoacoustic experiment.Analytical results indicate thatthe mean correlation coefficient between the measured and the minimum- phase- approximated HpTFs is 0.95 in thefrequency range from 0 to 12kHz,which validates the reasonability of the minimum- phase approximation of HpTFs.Moreover,the results of psychoacoustic experiment further demonstrate that there is no audible difference betweenthe measured and the minimum- phase- approximated HpTFs at the frequency below 12kHz.

Key words: virtual auditory display, transfer function, headphone, ear canal, headphone equalization, minimum-phase approximation

中图分类号:

钟小丽明芳谢菠荪. 耳机到耳道传输函数最小相位近似的分析与验证[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2013, 41(12): 120-124.

Zhong Xiao- li Ming Fang Xie Bo- sun. Analysis and Evaluation of Minimum- Phase Approximation of Headphone- to- Ear Canal Transfer Function[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2013, 41(12): 120-124.

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耳机到耳道传输函数最小相位近似的分析与验证

Analysis and Evaluation of Minimum- Phase Approximation of Headphone- to- Ear Canal Transfer Function

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