一种基于中垂面特性的虚拟声像近似获取方法技术
A virtual audio image approximate acquisition method based on vertical and vertical features
The invention discloses an approximate method to obtain the virtual sound image based on the characteristics of vertical plane comprises the steps of: determining the target virtual image confusion cone vertical section and horizontal plane intersection coordinates; selection of binaural head related transfer function HRTF intersection calculation, interaural time difference; in the vertical plane, and determine the target image with the elevation of the space position, instead of target audio image is used by the HRTF range of HRTF amplitude spectrum amplitude spectrum; the target imaging range of binaural HRTF amplitude spectrum and interaural time difference of synthesis, approximate results were the target range of HRTF; the single channel audio signal and the target range of HRTF for time domain convolution processing or equivalent the frequency domain filtering, get the binaural virtual sound signal synthesis, output to the headset for playback. The invention effectively reduces the number of HRTF needed for storage and reduces the burden of the virtual audio visual reproduction system, and is especially suitable for the sound reproduction of various handheld broadcast devices.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3D虚拟声
，具体涉及一种基于中垂面特性的虚拟声像近似获取方法，其生成为满足个体听觉特性的虚拟声像。
技术介绍
相对于真实声源产生的感知声像而言，虚拟声像指通过信号处理的方法，模拟声波从声源到双耳的物理传播过程，从而使听者产生的感知声像。虚拟声像技术往往只需要一副耳机，对重放硬件设备的依赖性小，故在三维(3D)电视、电影以及虚拟现实(virtualreality，VR)技术等领域具有较大的应用前景。头相关传输函数(head-relatedtransferfunction,HRTF)是虚拟声像合成的核心部分；它表征声波到耳的传播过程中，人体生理器官(主要是头部)对声波的作用，包括绕射、反射等物理现象。和真实声像相同，虚拟声像可以位于听者周围三维空间的任意方位。为了合成任意方位的虚拟声像，通常需要在计算机等重放硬件设备中存储大量的HRTF数据，其中每一对HRTF(左耳和右耳)对应一个具体的空间方位。另一方面，HRTF和听者的生理形态有关，例如头部偏大听者的HRTF和头部偏小听者的HRTF存在差异。可见，HRTF是一个因人而异的个性化函数。已有研究...
【技术保护点】
一种基于中垂面特性的虚拟声像近似获取方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1、确定目标虚拟声像所处的混乱锥纵截面和水平面的交点坐标；步骤2、选取交点处的双耳头相关传输函数HRTF，计算双耳时间差；步骤3、在中垂面上，确定和目标声像同仰角的空间方位，用该方位的HRTF幅度谱代替目标声像方位HRTF的幅度谱；步骤4、根据最小相位近似方法，将目标声像方位的双耳HRTF幅度谱和双耳时间差进行合成，得到目标声像方位HRTF的近似结果；步骤5、将单通路信号和目标声像方位HRTF进行时间域卷积处理或等价地频率域滤波处理，得到合成的双耳虚拟声信号，输出到耳机进行重放。
【技术特征摘要】
1.一种基于中垂面特性的虚拟声像近似获取方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1、确定目标虚拟声像所处的混乱锥纵截面和水平面的交点坐标；步骤2、选取交点处的双耳头相关传输函数HRTF，计算双耳时间差；步骤3、在中垂面上，确定和目标声像同仰角的空间方位，用该方位的HRTF幅度谱代替目标声像方位HRTF的幅度谱；步骤4、根据最小相位近似方法，将目标声像方位的双耳HRTF幅度谱和双耳时间差进行合成，得到目标声像方位HRTF的近似结果；步骤5、将单通路信号和目标声像方位HRTF进行时间域卷积处理或等价地频率域滤波处理，得到合成的双耳虚拟声信号，输出到耳机进行重放。2.根据权利要求1所示的一种基于中垂面特性的虚拟声像近似获取方法，其特征是：所述步骤1中以双耳连线的中点为坐标原点，建立双耳极坐标系统；通常，需要采用角度和距离共同表征一个特定的声像方位，考虑到本发明涉及的远场HRTF与距离无关，因此一个特定的声像方位仅需偏侧角θ和仰角φ表征，所述偏侧角－90°≤θ≤90°表示空间声像与原点构成的方向矢量和中垂面的夹角；而仰角－90°≤φ≤270°表示空间声像在中垂面的投影与水平面的夹角。3.根据权利要求1所示的一种基于中垂面特性的虚拟声像近似获取方法，其特征是：所述步骤1中，假设目标虚拟声像处于空间点(θ，φ)，则它决定了一个偏侧角为θ的混乱锥；过虚拟声像的空间方位，做一个平行于中垂面的混乱锥纵截面，交水平面于点(θ，φ＝...
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