高階Ambisonics（High Order Ambisonic,HOA）為代表的球諧域相關(guān)理論已成為研究三維空間聲場(chǎng)撿拾與重放主要理論依據(jù)。HOA三維音頻表示可以用于揚(yáng)聲器和耳機(jī)重放,使得三維空間聲場(chǎng)不再僅限于傳統(tǒng)多通路聲的心理聲學(xué)和物理聲場(chǎng)簡(jiǎn)化原理,而是進(jìn)一步拓展到精確的物理聲場(chǎng)重構(gòu)。如果單純利用HOA技術(shù)要獲得接近完美的聲場(chǎng)重建,對(duì)Ambisonics階數(shù)和重放揚(yáng)聲器個(gè)數(shù)有苛刻的條件難于在便捷化場(chǎng)景下應(yīng)用。如何實(shí)現(xiàn)端到端三維空間聲場(chǎng)的獲取與基于Ambisonics（HOA）雙耳重放系統(tǒng)的理論研究具有巨大的挑戰(zhàn)。本文比較分析影響球形麥克風(fēng)陣列撿拾的因素,重點(diǎn)考慮雙耳虛擬重放的場(chǎng)景下球形麥克風(fēng)陣列撿拾和高效的球諧域分解算法改進(jìn)。針對(duì)雙耳虛擬重放的效果取決于人頭傳遞函數(shù)（Head Related Transfer Function,HRTF）數(shù)據(jù)個(gè)性化和空間上分辨率這一問(wèn)題,通過(guò)結(jié)合球諧函數(shù)和球面小波來(lái)對(duì)HRTF進(jìn)行建模獲取更加精確的數(shù)據(jù)。三維空間聲場(chǎng)的客觀質(zhì)量評(píng)測(cè)模型設(shè)計(jì)和工程化應(yīng)用是三維空間聲場(chǎng)重放技術(shù)中極為重要環(huán)節(jié),本文針對(duì)三維空間聲場(chǎng)的客觀質(zhì)量評(píng)測(cè)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)�；诶碚摰难芯�... 

【文章來(lái)源】：上海大學(xué)上海市 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

三維音頻渲染框架圖

上海大學(xué)博士學(xué)位論文51.2.4雙耳虛擬三維聲場(chǎng)渲染—重放三維空間聲場(chǎng)重放主要設(shè)備有兩種:一種是外放的音箱，另一種是耳機(jī)。二種方法主要區(qū)別在后端處理，三維音頻重放框架圖如圖1.1所示。圖1.1三維音頻渲染框架圖從圖1.1可以看出，要進(jìn)行三維空間聲場(chǎng)重放，首先要獲取方位信息。方位信息獲取目前有兩種：一種是聲音采集時(shí)獲取，另一種是通過(guò)播放終端相關(guān)傳感器獲齲針對(duì)音箱和耳機(jī)，中間處理環(huán)節(jié)有一處不一樣，音箱要做串音消除，耳機(jī)重放要對(duì)多個(gè)聲道數(shù)據(jù)進(jìn)行向下混音成雙聲道才能輸出。耳機(jī)進(jìn)行三維空間聲場(chǎng)重放時(shí)，特定方位音頻可以通過(guò)對(duì)應(yīng)方位HRTF處理產(chǎn)生，詳細(xì)流程見(jiàn)圖1.2所示。圖1.2音頻方向信息重放流程圖

上海大學(xué)博士學(xué)位論文8少一半計(jì)算量的情況下又能相應(yīng)的提升動(dòng)態(tài)方位精確度的算法。針對(duì)在限制階數(shù)情況下球諧函數(shù)HRTF建模只能較好的表現(xiàn)粗糙結(jié)構(gòu)，引入球面小波提出聯(lián)系球諧函數(shù)和球面小波聯(lián)合HRTF建模算法，在不增加參數(shù)的情況下，極大的提升HRTF數(shù)據(jù)建模的精度。針對(duì)三維空間聲場(chǎng)信息客觀評(píng)估方法實(shí)際應(yīng)用難的問(wèn)題，建立一個(gè)方便可執(zhí)行的客觀評(píng)估方法也是本文重要內(nèi)容之一。最后基于研究成果搭建實(shí)際的端到端實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)去驗(yàn)證提出算法可行性，研究?jī)?nèi)容如框圖1.3所示。圖1.3研究?jī)?nèi)容框圖主要研究成果如下：1)球諧域聲源幾何分解。本論文主要對(duì)稀疏重構(gòu)算法用于DOA追蹤的情況進(jìn)行了研究，建立了球諧域DOA估計(jì)的接收模型，對(duì)空間按照等角度進(jìn)行網(wǎng)格劃分，通過(guò)分析球諧函數(shù)的特點(diǎn)，得到匹配矩陣中元素之間的關(guān)系，構(gòu)造一個(gè)塊對(duì)角的酉矩陣，對(duì)原有復(fù)值模型進(jìn)行酉變換，在實(shí)球諧域建立了一種DOA估計(jì)的實(shí)值模型；提出了稀疏框架下的移動(dòng)性信號(hào)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型，并以實(shí)值模型為基礎(chǔ)，利用變分稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)方法估計(jì)稀疏信號(hào)的測(cè)量噪聲方差和狀態(tài)噪聲方差并通過(guò)卡爾曼濾波算法來(lái)對(duì)信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)。2)球面聲學(xué)上兩個(gè)主要的HRTF建模方法:基于球諧函數(shù)HRTF建模方法和基于球面小波HRTF建模方法，詳細(xì)介紹相關(guān)算法原理和各自的優(yōu)點(diǎn)和不足。基于球諧域函數(shù)HRTF建模方法和球面小波HRTF建模方法比較分析，提了一種新

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3591340