混合阶Ambisonics声重放的分析与实验验证

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.03.016

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (3): 108-118.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2018.03.016

混合阶Ambisonics声重放的分析与实验验证

麦海明¹谢菠荪^1,2^†江建亮¹

1．华南理工大学物理与光电学院∥声学研究所，广东广州 510640; 2．华南理工大学亚热带建筑科学重点实验室，广东广州 510640

收稿日期:2017-03-22 修回日期:2017-10-24 出版日期:2018-03-25 发布日期:2018-03-01
通信作者: 谢菠荪(1960-)，男，教授，主要从事电声学和心理声学研究 E-mail:phbsxie@scut.edu.cn
作者简介:麦海明(1990-)，男，博士生，主要从事电声系统和声频信号处理研究
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(11674105);华南理工大学亚热带建筑科学重点实验室自主研究课题

Analysis and Experimental Validation of the Mixed-Order Ambisonics Ｒeproduction

MAI Haiming¹ XIE Bosun^{1， 2} JIANG Jianliang¹

1． School of Physics and Optoeletronics∥Acoustic Lab，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:2017-03-22 Revised:2017-10-24 Online:2018-03-25 Published:2018-03-01
Contact: 谢菠荪(1960-)，男，教授，主要从事电声学和心理声学研究 E-mail:phbsxie@scut.edu.cn
About author:麦海明(1990-)，男，博士生，主要从事电声系统和声频信号处理研究
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China(11674105)

摘要/Abstract

摘要： Ambisonics 是一系列基于声场的空间谐波分解和各阶近似的空间声系统，其重放声场方向信息的精确度与系统的复杂程度均随阶数的增加而增加．由于听觉系统对水平面空间信息的分辨率较垂直方向高，混合阶 Ambisonics 采用较高阶的空间谐波重构水平面方向声场，而用较低阶的空间谐波重构垂直方向声场，以实现感知性能与系统复杂性的折中．文中以 28 +1 分层式扬声器布置为例，对混合阶 Ambisonics 重放的双耳重构声压进行分析，并和传统的高阶 Ambisonics 重放及目标声源的情况进行比较，同时进行了虚拟源定位实验验证．分析和实验结果表明，对实际中可实现的扬声器数目与布置，与传统的高阶 Ambisonics 相比，合理设计的混合阶 Ambisonics 在保持非水平方向目标声源重放性能的同时，可改善水平面目标声源的重放性能．

关键词: Ambisonics, 混合阶, 定位, 扬声器, 重放

Abstract: Ambisonics is a series of spatial sound systems based on spatial harmonics decomposition and each order approximation of sound field． Both the accuracy of directional information reproduction and the complexity of system increase as the order of Ambisonics increases． Considering that the horizontal resolution of human hearing is higher than that of vertical direction，mixed-order Ambisonics reconstructs horizontal sound field with higher order spatial harmonics，while vertical sound field with lower order spatial harmonics is reconstructed，and thereby a compromise is reached between the perceptual performance and the complexity of system． By taking the 28 +1 layer-wise loudspeaker layout for example， the present work analyzes the binaural pressures in mixed-order Ambisonics reproduction and compares with the case in conventional high-order Ambisonics． When the corresponding binaural pressures in two systems are also compared for various target source directions，the results indicate that，for appropriate design and feasible loudspeaker layout，mixed-order Ambisonics improves the horizontal localization performance，and at the same time maintains the same off-horizontal localization performance as the high order Ambisonics． A series of virtual source localization experiments on Ambisonics reproduction validate the analysis．

Key words: Ambisonics, mixed-order, localization, loudspeaker, reproduction

中图分类号:

O422

麦海明谢菠荪江建亮. 混合阶Ambisonics声重放的分析与实验验证[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(3): 108-118.

MAI Haiming XIE Bosun JIANG Jianliang.

Analysis and Experimental Validation of the Mixed-Order Ambisonics Ｒeproduction

[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2018, 46(3): 108-118.

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