扬声器数目对Ambisonics重放声压误差的影响

由于对Ambisonics重放的自由场声压误差和双耳声压误差的分析会得到不同的结果,而双耳声压的误差更接近实际的听觉感知.为此,文中通过对双耳声压误差的分析,评估了扬声器数目对三维空间Ambisonics重放误差的影响.结果表明:在Shannon-Nyquist空间采样理论给出的上限频率附近,扬声器数目从低限L^2增加至(L+1)~2或者(L+2)~2,能够有效地减小重构误差;继续增加扬声器数目或者在更高的频率,双耳声压误差随扬声器数目的变化关系将变得复杂;文中结果修正和推广了现有文献的结论.

重放自由场虚拟源距离信息的动态双耳Ambisonics方法

双耳重放的目标之一是在耳机重放中产生不同方向和距离的虚拟源感知。本文研究了动态双耳Ambisonics重放自由场虚拟源方向和距离信息的简化信号处理方法。该信号处理方法包括两步:第1步是基于目标声场的球谐函数分解,合成采用扬声器的近场Ambisonics重放中逐级重构目标声场的信号;第2步是采用虚拟扬声器重放的方法,用动态头相关函数滤波处理将Ambisonics的扬声器重放信号转换为双耳重放信号并用耳机重放。进一步研究了动态双耳Ambisonics的阶数对定位效果的影响,为简化信号处理提供依据。对重放产生的双耳声压分析表明,5阶动态双耳Ambisonics重放足以提供听觉方向定位和距离感知的重要信息。同时心理声学的实验结果表明,结合声源距离相关的响度因素,5阶动态双耳Ambisonics重放可产生不同方向和1.0 m以下不同近场距离的自由场虚拟源的听觉感知。本文的方法仅需要固定距离的48个均匀空间方向的远场非个性化HRTF处理,实现了信号处理的简化。

混合阶Ambisonics重放的分析与实验验证

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.