２０１８年４月
第３６卷第２期
国产相机西北工业大学学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ａｐｒ．Ｖｏｌ．３６２０１８
Ｎｏ．２
收稿日期：２０１７⁃０４⁃０１
基金项目：国家自然科学基金（１１７７４２９１）资助
作者简介：黄婉秋（１９９４ ），女，西北工业大学硕士研究生，主要从事室内声学和声信号处理研究㊂
基于多维生理参数的头相关传递函数个人化方法
家长意见大全
黄婉秋，曾向阳，王蕾
海尔冰箱评价（西北工业大学航海学院，陕西西安㊀７１００７２）
摘㊀要：头相关传递函数（ＨＲＴＦ）是实现听觉空间虚拟的关键函数，不仅与声源的相对方位㊁频率有关，还与听者的生理结构有密切的关系，这使得其个人化（ｐｅｒｓｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ）成为相关应用中的瓶颈问题㊂为此，以实测ＨＲＴＦ和多维生理参数数据为基础，结合相关分析㊁主成分分析和数据库匹配算法，给出了一种个人化方法，并通过谱失真（ＳＤ）以及主观听觉实验对算法的有效性进行评价和验证㊂结果表明，基于最小距离准则的数据库匹配方法是实现ＨＲＴＦ个人化预测的一种有效方法；基于多维实测生理参数获得的个人化ＨＲＴＦ数据相比于基于人工头的ＨＲＴＦ数据，能提高定位准确率４．６％，降低前后混淆率２．２％㊂
已字成语关㊀键㊀词：ＨＲＴＦ；个人化；生理参数；相关性分析；主成分分析；数据库匹配；听觉定位中图分类号：ＴＮ９１２㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１０００⁃２７５８（２０１８）０２⁃０２８１⁃０６㊀㊀头相关传递函数（ｈｅａｄ⁃ｒｅｌａｔｅｄｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎ，ＨＲＴＦ）是实现听觉空间虚拟的关键函数，在室内声场建模㊁听觉虚拟现实㊁３Ｄ立体声等领域都具有重
奋笔疾书的近义词
要的应用价值，也是声学㊁多媒体等学科的热门话题㊂头相关传递函数描述了声波从声源到双耳的传递过程，时域为头相关脉冲响应（ｈｅａｄ⁃ｒｅｌａｔｅｄｉｍｐｕｌｓｅｒｅｓｐｏｎｓｅ，ＨＲＩＲ）㊂它体现了人的生理结构（如头㊁耳廓以及躯干等）对声波的综合滤波效应，
所有的关联词语包含了有关声源的位置信息［１］，是具有明显个人特征的物理量㊂在虚拟听觉重放的应用中，采用倾听者本人的ＨＲＴＦ将会得到较好效果，而采用其他ＨＲＴＦ的效果就取决于该数据与倾听者ＨＲＴＦ的相似性㊂ＨＲＴＦ的测量是一项非常耗时并且复杂的工作，因此，如何快速有效地获得与任意听者生理参数相对应的ＨＲＴＦ数据（ＨＲＴＦ个人化）已成为制约空间虚拟听觉技术的关键问题［２］㊂
国外已公布了一些人工头和真人测试数据，但一方面是公布的数据信息不够完整，另一方面考虑人种之间的差异，这些研究数据多数不适合中国人的生理特征，故而需要通过实验测量或理论计算来获取真实有效的ＨＲＴＦ数据㊂理论计算着重于求解，目前常用的理论计算方法有头部刚球模型［３］㊁
雪人模型计算方法［４］以及ＨＲＴＦ数值计算方法如边界元法［５］㊂实验测量是获得ＨＲＴＦ最重要且最准确的手段，常采用封闭耳道测量方法㊂由于理论计算方法的计算量大，实验测量需要一系列专用的设备，且测量结果不稳定易受影响，因此单一的理论计算方法或实验测量方法目前还不足以同时满足高计算速度㊁宽频带和个人化的要求㊂
近年来，研究者试图采用近似方法建立个人化
ＨＲＴＦ的快速获取方法，提出了生理参数匹配法［６］㊁频率标度变换法［７］㊁生理参数线性回归法［８］和结构模型法［９］㊁结合感知特性改善ＨＲＴＦ建模精度［１０］和基于主成分分析法
的个人化ＨＲＴＦ的获取［１１］等方法㊂由于参数匹配法考虑的生理参数有限，还没有完全确定与ＨＲＴＦ密切相关的生理参数㊂
依赖英文>内存卡不能格式化本文以５３名成年中国人的多维实测生理参数和ＨＲＴＦ数据库（５３个真人对象的７２３个方位）作为数据基础，首先利用主成分分析法和相关性分析法优选出用于匹配的生理参数，再利用数据库匹配实现头相关传递函数的个人化，最后利用谱失真和主观听觉实验检验该方法的有效性㊂
