双耳信号时差与强度差的听觉效应

对频率在４ ０００ Ｈｚ 以下的纯音、方波和噪声在有时差或强度差时的主观感受进行的直接测试结果表明,通过双耳信号产生整体单一声源感,双耳信号需要有一个以上的频率成分．单频纯音并不能独自产生声源在不同位置的主观感受,且完全没有整体单一声源的感受．实验结果还表明所有频率成分的强度差、时差在半周期以下的频率成分的时差对声源的空间位置感起作用     

基于HRTF和主成分分析的声源定位研究

传统双麦克风阵列在进行声源定位时有误差大、范围小,易产生前后镜像声源的混淆等缺点,而人的双耳却可以较准确地判断三维空间的声源方向.根据双耳定位原理,本文提出了一种基于HRTF和主成分分析的声源定位方法.利用具有双耳特性的双麦克风接收声信号,采用相关法辨识不同方位双耳特性差异并和HRTF数据库计算得到的真实值比较完成声源定位.仿真实验证明,提出的方法能有效进行三维空间的声源定位,突破了传统双麦克风的声源定位限制,引入主成分分析节省了定位所用数据的存储空间,为方案的实时实现提供了依据.     

基于主观听音实验的多通道声像定位因素的研究

人耳声像定位是非常复杂多元化的过程.声源到达两耳的声压级差(ILD)、双耳时间差(ITD)及相位差等,是声像产生的原因.本文设计了一个基于主观听音的实验,定义了一个新的评价指标——多通道声像误差角度因子α,用以把主观感受进行量化,从而得到多通道声像误差角度因子曲线.根据初步研究结果,提出了多通道声像误差角度因子曲线的差异存在于测试者声乐基础、偏离中心位置的距离、声道数量、音源频率等几个因素.     

基于建筑声学仿真模拟的视听一体化研究

文中选取莫扎特第四十交响乐多通道录音信号作为声源干信号，以天津文化中心音乐厅为例，通过建筑声学模拟软件ODEON进行声场模拟，将乐队按照乐器划分为49个点声源并分别对应各个乐器的指向性，在观众席设置5个典型接收点位置，分别计算每个声源点至接收点的双耳脉冲响应，再与每个声源点对应的乐器干信号进行卷积，将卷积得到的49个听音信号同步播放合成乐队多声源可听化信号。同时按照传统点声源的可听化方法，在交响乐队中心位置设置一个点声源，计算点声源至接收点的双耳脉冲响应，再与乐队49个干信号进行卷积同步播放得到交响乐单声源可听化信号。视觉方面首先在Sketch up中建立音乐厅的三维真实模型并给各个界面赋予真实材质，将Sketch up的视觉模型输出至VR虚拟现实模拟软件SimLab Composer，调整灯光、材质、环境等参数，对调整好信息参数的虚拟模型进行渲染以获得更好的沉浸感，通过HTC VIVE Cosmos眼镜输出VR虚拟场景，模拟厅堂的三维视觉。在建筑声学视听实验时分别对比多声源与单声源卷积的可听化信号分别在有无VR视觉信号的条件下混响感与ASW（感知声源宽度）这两个建筑声学空间感音质指标...     

双耳时间差和强度差与声源距离线索关系的研究

基于头传递相关函数库开展对双耳时间差和强度差与声源距离线索关联的研究。采用三组头相关传递函数库(基于KEMAR人工头的PKU&IOA HRTFs 库、基于 KEMAR 人工头但不包括耳廓的PKU&IOA HATFs 库和基于球模型的HRTF 库) , 研究了距离对双耳定位线索的影响( 包括 ITD 和 IID) 。分析结果表明, 距离在双耳定位中有非常重要的作用, 尤其在近场环境下, 距离对双耳线索的影响是明显的。     

头相关传输函数与虚拟听觉重放

头相关传输函数（HRTF）是自由场情况下点声源到双耳的声学传输函数,包含有声源定位的主要物理信息,在双耳听觉物理的研究中是非常重要的.虚拟听觉重放是HRTF的一个重要应用,它采用HRTF信号处理的方法模拟声源到双耳声学传输过程,从而在声重放中产生相应的空间听觉事件.目前HRTF与虚拟听觉重放已成为物理学（声学）、信号处理、听觉生理等研究领域的热门与前沿课题,受到国内外多学科研究工作者的共同关注,并在众多的领域得到广泛的应用.该文综述HRTF与虚拟听觉重放的基本原理与国内外研究进展,并概述了虚拟听觉重放的一些重要应用.     

脑对双耳听觉信息整合的神经机制

综述近60 a来有关脑对双耳听觉信息整合的神经机制的研究进展.首先介绍了脑处理双耳信息的神经解剖学基础，双耳神经元的分类及其生理特性，以及双耳神经元在听觉系统的拓扑学分布研究；然后对脑处理双耳听觉信息研究的热点领域进行了重点探讨，综述了上橄榄复合体、下丘和听皮层双耳神经元对双耳时间差和双耳强度差的编码方式，以及脑通过对这些参数的编码来分析声源方位的神经生理学研究进展；最后对该领域未来研究方向作展望.     

纯音信号双耳响度叠加与双耳声级差及频率的关系

现有关于响度的模型多基于双耳等响的假设之上, 但实际中, 人耳常处于双耳异响的听觉环境中. 在这种情况下, 双耳响度的算术平均值常用作总体响度感知的估计值, 即认为总体响度感知不受双耳间响度差异的影响. 我们通过主观评价实验, 对双耳异响条件下纯音信号的总体响度感知进行了初步探索. 实验结果显示, 总体响度感知在低频范围波动并不明显, 而在高频范围波动逐渐趋于显著;当双耳声级差增大时, 总体响度感知大于双耳间响度的算术平均值. 基于实验结果提出了双耳异响条件下总体响度感知的修正模型. 修正模型与实验结果具有很高的一致性.     

低信噪比环境下的麦克风阵列语音识别算法研究

针对在低信噪比环境下语音增强对语音识别率的提升不明显的问题,提出一种用在识别系统前端的麦克风阵列增强算法。该阵列增强算法基于相干滤波和频率带宽波束形成后置改进维纳滤波器。首先将采集到的阵列信号,求相邻通道间的相关函数,利用阵元间信号的相关性进行初始噪声抑制,然后利用频域宽带最小方差无畸变响应(MVDR)通过对目标声源信息的获取,保留目标声源方向的信号并抑制其他方向的信号干扰,再通过改进的维纳滤波器去除噪声残留提升语音可懂度,最后用梅尔频率倒谱系数(MFCC)和隐马尔科夫模型(HMM)对增强后的语音信号做特征提取并识别。仿真过程模仿双耳采集数据,结果表明该语音增强方法在低信噪比环境下获得较好的增强效果,能有效的提高低信噪比环境下的语音识别率。     

基于子带信噪比估计和软判决的鲁棒双耳声源定位算法

为了提高噪声和混响环境下的双耳声源定位算法性能,提出了一种基于子带信噪比估计和软判决的双耳互功率谱和耳间时间差估计算法.首先根据每帧中每个子带双耳声信号的自相关矩阵估计子带信噪比;其次,将子带信噪比映射为软判决值,并对双耳互功率谱进行加权;最后利用加权后的互功率谱估计耳间时间差,从而判断目标声源方位.仿真测试和实际环境测试均表明:与基于互相关函数、过零率的传统双耳声源定位算法相比,所提算法在噪声和混响的复杂声学环境下,显著提高了双耳声源定位性能.     

水下连续爆炸声效应的实验研究

为了研究水下连续爆炸声信号的特性,利用具有时间间隔的连续爆炸序列作为声源进行试验。将单个爆炸声信号进行滤波,分析2、5和10 kHz的混响信号,得出该水域的散射强度随频率的变化规律;分析了时间间隔对水下连续爆炸声信号的影响,得出:(1)时间间隔越短,连续爆炸声源产生的冲击波峰值压力和冲击波强度越大。(2)在低频部分,不同时间间隔的连续爆炸声信号的强度相同,在高频部分,时间间隔越短,连续爆炸声信号的强度越高;即低频信号衰减较慢,高频信号衰减较快。所得结论可为提高水下连续爆炸效应提供一定的理论基础。     

调制气流声源流场声场特性的实验研究

已有大功率调制气流声源的实验集中于声场的测量,但对与声场特性密切相关的声源内部流场的演化过程研究较少.本文设计了稳态流场粒子图像测速(PIV)实验系统和流动致声单点测试系统,并分别用于内流场稳态和瞬态流动特性的研究.稳态流场实验结果中,喉道内呈减速增压流动,外壁面流动分离和近壁面高低压区域交替成为高气窒压力下声源稳态流场的重要特征.流场扰动致声过程的测量数据表明,调制频率对内流场分布的变化有显著影响,强声波产生的频率相关性受气室压力、激励信号强度和声源几何参数等多种因素共同作用.气路系统的流动对调制部件的振动过程有一定影响.所测声源频率响应峰值位于0.5～1kHz.激励电流低于10 A时.声压级输出随着气室压力和激励信号强度的增加而增加.喷口出口和喉道入口宽度对于声源性能也有明显的影响.从提高声源输出声压级角度,实际应用中应根据加载激励信号选择合适的喷口参数使声源工作于满调制状态,同时适当减小喉道入口宽度.单频调制的声源产生过程伴有谐波分量,非均匀流动中传递压力扰动的强度随管道截面积的增大而降低.压力扰动量级和成分与所测量声信号间存在密切联系.     

人耳对声源定位的时差研究

通过对３５０名健康青年对声源定位的时差测定，发现当声频在１００～１３２０Ｈｚ之间，时差仅为１５～２６μｓ．统计分析表明，随着声频的增高，人耳对声源定位的时差越大，声源定位的时差敏感性越低．在各种声频，男女的声源定位时差都具有显著性差异．女性的声源定位时差小于男性，声源定位的时差敏感性较高。     

立体声和环绕声像的相关分析

提出了立体声重发声像的相关理论分析法。通过对双耳听觉互相关函数的计算,得到声重发时双耳声信号的时间差以及听觉互相关系数Ｉ,从而对声像位置和声像的明晰度进行分析,得到了同主观评价实验相一致的结果。     

带仿鳍式尾缘结构有限长翼型的噪声特性及降噪实验研究

中低雷诺数条件下,翼型绕流时会产生窄带高强度的纯音噪声。为探究仿鳍式尾缘结构对壁面安装形式下有限长翼型产生的纯音噪声的抑制效果,通过实验研究了壁面安装形式下带有高度为2、4、6和8 mm的仿鳍式尾缘结构的有限长NACA0012翼型模型的降噪效果及其噪声特性。在0.55 m×0.4 m声学风洞中测量了不同流速、不同迎角条件下翼型模型的远场传声器信号和传声器阵列信号。远场传声器频谱图和波束形成声源成像图表明：未安装仿鳍式尾缘结构的基础翼型产生了明显的中高频纯音噪声,且纯音噪声的频率随流速的增加向高频移动;仿鳍式尾缘结构可有效降低甚至消除基础翼型产生的纯音噪声,而对其他频带噪声几乎无影响;仿鳍式尾缘结构高度越大降噪效果越好;仿鳍式尾缘结构翼型产生的宽频噪声主要分布在翼型尾缘、叶尖、翼型前缘及尾缘与壁面的连接处,当仿鳍式尾缘结构高度较大时还会在叶尖产生高频噪声。     

利用声场双耳互相关函数和声源自相关函数计算音乐信号与脉冲响应卷积信号的IACC

双耳脉冲响应（BIRs）是用以表征音乐厅和歌剧院声场特征的参量．由于BIRs是表征声场的转移函数，因此，在消声室中录制的声源信号与BIRs卷积，就代表在实际声场中听到的信号．为了探究原信号的声学特征，一种有效的方法是计算其自相关函数（ACF），因为从ACF中导出的参量能与听者的主观优选良好相关．因此可以说，卷积与相关是室内声学中最重要的计算方法．文中通过将BIRs导出的双耳互相关函数（IACF）和将干信号与BIRs卷积后的IACF作比较，探讨了声源信号与声场之间的关系．在特定备件下，卷积与相关是等同的，此时，干信号与BIRs卷积后的IACC可直接由BIRs导出的IACC与干信号的ACF的有效时间τe来表示。     

音频放大器低频性能的短纯音信号评测法研究

通过组织试听、构建计算机音频测试系统并借助MAPLE软件,研究前置放大器在配接过程中的低频性能;提出响应系数(的概念.研究结果表明:由于脉冲状态的信号更接近实际音乐信号,更能反映人耳对音质的感受,用短纯音信号代替连续纯音信号对放大器系统进行客观测量和主观试听,能比较真实地反映其低频性能;前置放大器在与功率放大器配接时,(既可反映放大器系统对低频短纯音信号的瞬态反应能力,又可反映其对低频连续纯音信号的幅频特性和相频特性,因此,能较全面地表示放大器系统的低频性能;采用直接耦合的前置放大器与直接耦合式功率放大器搭配,(可趋近于理想值1,因而具有最佳的低频性能.     

汽车风洞非均匀声场偏移导致纯音幅值变化

从非均匀声场偏移角度研究汽车风洞流场外测量得到纯音信号声幅值伴随风速大幅变化的机理。以汽车表面可控声源为试验研究对象进行风洞试验,通过传声器获得不同风速下纯音声压级波动幅度,并使用传声器阵列观察到声场的非均匀分布。基于点声源干涉理论模拟重构了非均匀声场,参数化分析了各个反射壁面影响。根据几何声学理论推导剪切层折射产生的声场偏移,较为准确地预测了不同试验风速下纯音幅值变化的趋势。结果证明干涉产生非均匀声场经剪切层折射后偏移是风洞纯音幅值波动的根本原因,使用该声场重构方法能有效减小误差。     

听觉定位原理探究

本文通过对声波时间差,强度差,音色差的分析,对声源的方向和深度位置作出了判断,对欣赏家庭影响视中心节目提供了帮助。     

判断声波方向和深度的方法——听觉定位原理

本文通过对声波强度差，时间差，音色差的分析，对声源的方向和位置作出了判断。对欣赏家庭影视中心节目提供了帮助。