3D声场合成中近似个性头相关传递函数的主观选择方法

通过主观比较从大量的非个性头相关传递函数(HRTF)中选择出近似个性HRTF,以减小通用HRTF合成3D立体声时所产生的定位误差。经过水平面粗略选择、水平面细致选择、中垂面选择三个阶段,以两两比较的竞赛方式从候选的HRTF中筛选出定位性能最好的HRTF,作为近似个性HRTF来合成3D立体声。声学定位实验表明,近似个性HRTF的声音定位性能要明显优于通用HRTF,并且能大幅度减少前后混淆和仰角误差。因此,在个性HRTF难于获得的情况下,主观选择方法是有效的替代方法。

基于偏最小二乘回归的与头相关传递函数的个人化

该文提出了一种基于偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)的与头相关传递函数(Head Related Transfer Function,HRTF)的个人化方法。通过对HRTF进行预处理和主元分析,并对人体参数进行筛选,只要相对简单的人体参数测量,就可利用PLSR得到特定人的HRTF。客观误差分析和主观声音定位测试结果表明估计的HRTF与实际测量的HRTF之间不仅均方误差较小,而且感知区别不大;同时由PLSR估计的个人化HRTF在水平面上的主观测试定位准确率明显优于非个人化HRTF,也优于由最小二乘回归(Least Squares Regression,LSR)估计的个人化HRTF。

与头相关传递函数的双耳特征提取与分类

与头相关传递函数(HRTF)是研究三维声音合成及虚拟听觉空间仿真的基础。为分析利用相近方位HRTF的共性特征和区域间差异,本文提出一种HRTF的分类方法。通过对双耳HRTF作主元素分析提取方位特征,利用改进的K-均值聚类方法,迭代调整初始聚类中心对HRTF进行分类,得到局部区间的代表方位,然后用两种不同方案对整个空间的HRTF进行内插逼近。与以往的方法相比,本文的分类结果更接近人耳定位特性,并减少了重建误差。文中还分析了HRTF长度、分类集大小的影响以及不同数据库的分类相似性,仿真结果表明了方法的有效性和优越性。

基于与头相关传递函数的神经网络声源定位方法研究

机器定位要求对声源方位建立简便高效的判断模式。根据与头相关传递函数(HRTF)和方位之间的紧密联系,该文研究基于HRTF的神经网络定位方法,利用前馈神经网络来模拟HRTF和方位的对应关系,从中提取出方位信息并进行多种形式编码,然后提出一种有效的加权估计方法识别方位。仿真表明该方法对方位识别的精确度较高,网络简洁更具泛化性。最后并通过鲁棒性分析给出定位结果的验证和说明。

融合骨架结构与相关传递性的三维模型标注方法

为了提高和改进三维模型自动语义标注技术,弥补已有的模型自动语义标注方法在精确性和鲁棒性方面的不足,在三维模型与语义词汇相关传递原理的基础上,提出一种融合相似词汇概率、模型语义直接相关性和模型整体相似性的三维模型与语义词汇之间的相似度计算算法。并结合模型骨架结构的拓扑属性与局部突起的几何形状属性在模型检索中的应用,设计出一种新的三维模型自动语义标注方法。一系列的实验结果验证了该方法的准确性与鲁棒性。

基于头相关传递函数的三维虚拟声的实验验证

作为虚拟现实系统的重要组成部分之一,三维虚拟声能够提高人在虚拟环境中的作业绩效。头相关传递函数(head-related transfer function,HRTF)是实现三维虚拟声的核心技术之一。基于公开的HRTF数据库实现了三维虚拟声的合成,并通过30名中国男性被试参与的实验来验证三维虚拟声的有效性。实验结果表明:被试在左右方位上的定位绩效较好,在前后和上下方向存在混淆现象,在正矢状面上,前后混淆的现象尤为严重。最后针对实验结果进行了定性的分析与解释。

头相关传递函数的个人化方法

对双耳空间听觉模拟中的核心数据即头相关传递函数的定义、获取方法和个人化处理方法的研究情况进行了概述,着重分析了几种现有的头相关传递函数个人化方法,并指出这方面的关键技术问题和发展方向。

近场头相关传递函数的数值计算与特性分析

建立了近场头相关传递函数(HRTF)的边界元算法,针对刚性圆球人头简化模型,利用解析计算结果对其进行了验证,然后依据GB/T2428-1998建立了一个椭球人头模型,利用边界元算法计算了中低频多个空间方位的近场HRTF,并对其随方位和距离的变化特性进行了分析。

利用双扬声器的头相关传递函数动态测量

提出了一种利用双扬声器的头相关传递函数(HRTF)动态测量方法,在减轻测试条件要求的同时有效提高了测试效率。首先利用双扬声器阵列播放不相关信号,通过短时时延估计来实现人头尺寸的获取及头部运动姿态的实时跟踪;其次,在短时间内满足近似线性时不变系统的条件下,实现HRTF的多点同时测量及所需空间区域的连续测量。与FASTRAK头部跟踪系统的实验比较结果验证了本文方法的准确性和有效性。

中国人标准头模BHead210的头相关传递函数数值计算

针对基于中国人平均头部尺寸的BHead210标准头模,通过结构光扫描获取三维数据并利用边界元方法计算其头相关传递函数。将刚球模型的计算结果与解析结果进行对比,验证了计算方法的正确性,并将BHead210的计算结果与测量结果对比以观察误差。给出了由边界元计算数据导出的BHead210双耳时间差、双耳声级差曲线与不同声源距离某方位的头相关传递函数幅度谱。最后对比和分析了BHead210头模数据与CIPIC公布的KEMAR头模数据的差异。

基于遗传算法的零极点型与头相关传递函数优化逼近

基于与头相关传递函数HRTFs在不同频率区间上频谱特征重要性程度存在着差异的判断,结合空间听觉的研究成果,应用多种群并行进化、参数实数编码等改进措施的遗传算法GA进行了HRTFs的零极点模型逼近.实验结果表明,GA在适合人耳听觉感知特性的对数幅度谱误差准则下,逼近效果较传统的Prony和Yule-W alker方法分别获得了平均39%和46%的改善.

头相关传递函数测试新方法

头相关传递函数（Head-related transfer function,HRTF）描述了自由声场的声波从声源发出传播到双耳的过程中由于人体反射和散射引起的信号频谱改变。HRTF在双耳定位、虚拟声像合成以及串音消除的研究中发挥着重要的作用。在有关HRTF的研究工作中,HRTF数据库的获取是一个重要的问题。

个性化头相关传递函数的研究进展

虚拟听觉技术用于再现与真实声像一样的听觉效果,甚至可以优化听觉体验。它涉及心理声学、信号测量、计算仿真等方面,在虚拟现实、通信导航、助听设备和心理康复等领域具有重要应用,受到了科研工作者的广泛重视。该技术的一个重要应用是虚拟听觉空间的构建,其基础是个性化头相关传递函数的获取。近些年,出现了大量获取个性化头相关传递函数的方法。为便于各个方法的总结和分析,将这些方法分成声学测量、数值计算、基于人体特征的近似估计3类,对每类方法的研究进程和重要成果进行了概况总结。随后,从实际应用的角度论述了各种方法的优缺点,针对各类问题的研究方向提出了建议,对技术未来发展进行了展望。

基于头相关传递函数实现三维声场多普勒效应仿真

为了能够更好地模拟双耳的多普勒音效,论文应用头相关传递函数(Head Related Transfer Function,HRTF)来实现三维声场多普勒效应仿真。论文首先研究了接收者接收的信号的频率频移以及接收者接收到的声压级的变化,在此基础上应用分帧处理及音频拼接技术实现双耳多普勒音效实时模拟。主观实验结果表明,该方法合成的三维多普勒音效具有良好的效果。

基于多模态子空间相关性传递的视频语义挖掘

在视频语义信息理解和挖掘中,充分利用图像、音频和文本等多模态媒质之间的交互关联是非常重要的研究方向.考虑到视频的多模态和时序关联共生特性,提出了一种基于多模态子空间相关性传递的语义概念检测方法来挖掘视频的语义信息.该方法对所提取视频镜头的多模态底层特征,根据共生数据嵌入(co-occurrence data embedding)和相似度融合(Si mFusion)进行多模态子空间相关性传递而得到镜头之间的相似度关系,接着通过局部不变投影(locality preserving projections)对原始数据进行降维以获得低维语义空间内的坐标,再利用标注信息训练分类模型,从而可对训练集外的测试数据进行语义概念检测,实现视频语义信息挖掘.实验表明该方法有较高的准确率.

功能性下颌偏斜大鼠三叉颈核内炎症相关细胞因子和痛觉传递相关神经递质含量变化研究

目的观察功能性下颌偏斜产生时,三叉颈核内的炎症相关细胞因子和痛觉传递相关神经递质含量的变化,探讨三叉颈核内炎症相关细胞因子和痛觉传递相关神经递质含量与功能性下颌偏斜的相关性,为临床治疗提供理论依据。方法选择7周龄雄性Wistar大鼠,分为空白对照组,实验对照组,功能性下颌偏斜组,功能性下颌偏斜恢复组。又将实验对照组,功能性下颌偏斜组,功能性下颌偏斜恢复组分别分为2周组和4周组。实验大鼠被处死后,取三叉颈核所在部位组织,分别采用ELISA、放免法(radio-immuno-assay,RIA)和液相色谱串联质谱法(liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)对肌肉内的炎症相关细胞因子和痛觉传递相关神经递质的含量进行检测。结果与对照组相比,偏斜组大鼠三叉颈核内炎症相关细胞因子如白介素-6(interleukin-6,IL-6)、白介素-10(interleukin-10,IL-10)和痛觉传递相关神经递质如P物质(substance P,SP)、降钙素基因相关肽(calcitonin gene related peptide,CGRP)、神经肽Y(neuropeptide Y,NPY)及5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)的含量明显升高,偏斜持续时间越长,升高越明显,待去除偏斜装置下颌位置自然恢复后,与偏斜组比较,以上检测指标在功能恢复组均显示出明显的下降,但与对照组比较,偏斜持续时间越久,这种下降趋势越缓慢。结论三叉颈核内的炎症相关细胞因子和痛觉传递相关神经递质含量变化与下颌偏斜持续时间呈正相关。

近场结构化头相关传输函数的测量与分析

采用脉冲发生器作为点声源,通过控制水平角、仰角和距离等三维空间参数,测量了一种高空间分辨率的结构化头相关传递函数,其中包括头传递函数、头和耳廓传递函数以及头和躯干传递函数。基于测得的结构化头相关传递函数,分析了各结构对头相关传递函数的影响,并结合本研究测得的结构化头相关传递函数和2009年测得的完整头相关传递函数,基于两种加性法则计算分析了耳廓传递函数,分析结果表明两种方法得到的耳廓相关传递函数具有高相关度,验证了头相关传递函数是由头、躯干和耳廓的传递函数叠加而成的合理性。

融合形状与语义相关性的三维模型标注方法

为了解决目前三维模型语义标注方法鲁棒性差和精确程度不高的缺点,在三维模型与语义之间相关传递原理的基础上,提出了三维模型与语义词汇之间的相关基数度量算法,并结合骨架结构以及几何细节在模型匹配中的应用,设计了一种三维模型自动语义标注方法。实验验证了该方法具有较高的准确性和鲁棒性,不但在三维模型的形状特征和语义特征之间建立了可靠的映射关系,而且为三维模型的语义检索提供了可靠的依据。

基于双耳互相关函数的声源定位算法

为了提高受生物启发的定位算法的定位成功率,提出了一种基于双耳互相关函数的声源定位算法.该算法包括2个阶段:离线阶段和在线阶段.在离线阶段,测量与头相关脉冲响应(HRIR),并计算所有HRIR的双耳互相关函数(BCCF).当处于在线阶段时,首先,计算接收信号的BCCF;然后,计算接收信号的BCCF与所有HRIR的BCCF之间的Pearson相关系数;最后,将最大的Pearson相关系数对应的方位作为估计的声源方位.实验结果表明,在有2个声源同时存在的情况下,相对于互通道(cross-channel)定位算法,该算法把主峰定位成功率和次峰定位成功率分别提高了约1.64%和26.48%.

Lennox-Gastaut综合征相关致病基因研究进展

Lennox-Gastaut综合征(LGS)是一种多见于儿童的难治性癫痫性脑病。现已明确遗传因素与LGS的发病密切相关,其致病基因包括SCN2A、KCNT1、GABRA1、CACNA1A等离子通道相关基因,CHD2、IRF2BPL、FOXG1等转录调控基因,STXBP1、IQSEC2、DNM1、SHANK3等突触传递相关基因,SLC6A1等转运体相关基因,以及DCX、ALG13等其他致病基因。尽管已有多个基因被证明与LGS的发病相关,但每个致病基因导致LGS的癫痫发作类型以及严重程度是否存在差异,尚需更多研究来归纳和总结。