耳机定位回放系统初探

发布时间：2020-09-29 14:21

　　在音频回放系统中,声音的回放只与收听者的听觉相关。尽管回放制式的发展在不断加强还原数字音频的真实度,但是最终通过耳机回放到双耳的声音的声场与内容为一个固定值,与人在移动中的听觉习惯不符。本文将通过实验构建一个耳机定位回放系统的雏形,将收听者的行为与听觉相关联,完善传统回放模式的局限性。在实验探究中,使用了六轴陀螺仪原件、蓝牙模块、单片机和蓝牙耳机制作一个可识别人头转动角度的穿戴式双耳回放硬件。并使用MAX/MSP,通过“fft-based_binaural_panner”元件以头相关传输函数的算法对人头角度信息进行收集并以此为依据对若干个声音素材进行处理。最终在耳机中回放与人头转动行为相关的耳机定位回放系统。在实验完成的耳机定位回放系统的试用中得到了较好的使用体验。该系统具有声音素材可分离、具有行为体验度和硬件适配性强等优点,具有广泛的使用场景,如交互式空间展览、虚拟现实构建等。对于音乐作品及声音装置的体验中,开拓了一个新的声音回放模式的设计思路。根据虚拟听觉算法对声音处理的特性,对单独声音素材声场进行实时处理将为艺术家创造新的设计思路。并且随着硬件机能和软件算法不断升级,采样频率更高,头相关传输函数的参数更加细化,甚至通过其他传感器进行个性定制参数,使得该声音回放系统具有极大的发展空间和前景。
【学位单位】：上海音乐学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN912
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第一章实验目的——听觉的声场构造
    一、基于声道的回放制式
        (一)基于声道的回放制式的发展历程
        (二)构造原理
        (三)回放原理
        (四)局限性
    二、基于算法构成的回放制式
        (一)基于算法构成的回放制式的原理
        (二)算法构成与声道构成的回放制式对比与适用范围
第二章实验设计——耳机定位回放系统的设想及探究
    一、构想耳机定位回放系统
        (一)增加人体动作的交互性
        (二)补全多普勒效应
        (三)由环境所产生的空间混响
    二、耳机定位回放系统的构成部分
        (一)声音素材库
        (二)环境空间模型
        (三)声音素材所对应的相对于环境中的绝对位置信息
        (四)陀螺仪传感器
        (五)双耳回放算法
第三章实验过程——通过实验构造虚拟听觉算法并进行探究
    一、选择实验装置各部分平台
        (一)硬件平台的选择
        (二)软件平台的选择
    三、搭建虚拟听觉系统
        (一)定位装置制作
        (二)信号发送及处理
        (三)音频处理
        (四)声音回放
结语
参考文献

【参考文献】