CN104075746A - 具有方位信息的虚拟声源定位验证装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有方位信息的虚拟声源定位验证装置，其特征在于，包括，一座椅，参试人员坐在该座椅上；一耳机，佩戴在参试人员的头部；一跟踪装置，用于位置跟踪发射，具有一输入端；一输出端；一触发开关装置，拿在参试人员手上，该触发开关装置与所述跟踪装置的输入端连接；一虚拟声产生装置，具有一输出端，其与所述耳机连接；一输入端；以及，一计算机，所述虚拟声产生装置的输入端和跟踪装置的输出端都接入到计算机内。本发明的优点在于：通过本验证装置，能够通过参试人员主观感受到的声像方位与预期声像方位间的误差进行定量判断，以达到检验虚拟声源装置合格性的目的。

Description

具有方位信息的虚拟声源定位验证装置

技术领域

本发明涉及一种具有方位信息的虚拟声源定位验证装置，用于验证虚拟声源定位技术所产生的声像的定位合格性及分辨率。 

背景技术

目前，虚拟声源定位技术作为一种构建虚拟现实技术在电子娱乐设备中得到较为广泛的应用，虚拟声源定位技术能够通过立体声耳机利用人耳天生的分辨方位的能力模拟出不同方位的声像。该技术在国外战斗机上也有所采用。同时，虚拟声源定位技术的发展对该技术的验证也提出了高需求。 

发明内容

本发明的目的是解决验证精度低的问题，提供一种具有方位信息的虚拟声源定位验证装置。 

为了上述目的，本发明涉及具有方位信息的虚拟声源定位验证装置，其特征在于，包括， 

一座椅，参试人员坐在该座椅上；

一耳机，佩戴在参试人员的头部；

一跟踪装置，用于位置跟踪发射，具有一输入端；一输出端；

一触发开关装置，拿在参试人员手上，该触发开关装置与所述跟踪装置的输入端连接；

一虚拟声产生装置，具有一输出端，其与所述耳机连接；一输入端；以及，

一计算机，所述虚拟声产生装置的输入端和跟踪装置的输出端都接入到计算机内。

本发明还提供了具有方位信息的虚拟声源定位验证方法，其特征在于， 

（a）    选定合格的参试人员；

（b）    测试准备：

1.测试信号的选取：采用简短语音干信号，如“注意”、“危险”、“更改”；

2.方位信息的选取：按照方位角每5°，俯仰角每10°取点，形成测试用的所有方位信息；

3.跟踪装置校准；

4.听音训练，使参试人员了解该验证装置的使用方法；

（c）    试验开始：

i.由计算机经虚拟声产生装置随机生成具有某个方位信息的所述测试信号，该测试信号传入参试人员的耳机内，同时，计算机记录该测试信号的虚拟声像期望方位；

ii.该测试信号重复播放，间隔0.2s，直至参试人员判断出该测试信号的方位信息；

iii.参试人员通过按下触发开关将其判断的方位信息经跟踪装置送至计算机，计算机自动记录下该方位信息；

iv.重复上述i，ii，iii步，直至所有方位信息的信息都测试完毕；

（d）    数据处理。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。 

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。 

具体实施方式

请参见图1，图中所示的一种具有方位信息的虚拟声源定位验证装置，其特征在于，包括， 

一座椅1，参试人员坐在该座椅上；

一耳机2，佩戴在参试人员的头部；

一头部固定装置3，用于防止参试人员的头部转动；

一跟踪装置5，用于位置跟踪发射，具有一输入端；一输出端；

一触发开关装置4，拿在参试人员手上，该触发开关装置与所述跟踪装置的输入端连接；

一虚拟声产生装置6，具有一输出端，其与所述耳机连接；一输入端；以及，

一计算机7，所述虚拟声产生装置的输入端和跟踪装置的输出端都接入到计算机内。

验证方法： 

5.2.1参试人员

选取听力正常的青年男、女各五位，共十位受试人员，年龄20～40岁。

5.2.2测试准备 

a)  测试信号选取

采用简短语音干信号如“注意”、“危险”、“更改”等为测试信号，测试时重复播放单个信号，间隔0.2s，直至参试人员判断出信号方位，按下触发开关装置的开关。信号播放过程中不允许参试人员转动或移动头部及身体。

b)  测试方位选取 

本测试由计算机随机抽取虚拟声产生装置中定义的方位信息形成待测数据组作为虚拟声期望方位馈给参试人员耳机。

在虚拟声产生装置数据精度允许的情况下，按照水平角每5°，俯仰角每10°取点，随机组合，并按照随机组合产生的顺序馈给参试人员。 

c)  跟踪装置校准 

测试中用到的跟踪接收器安放在触发开关装置上，试验前应对这接收器进行校准。

校准时，参试人员端坐在座椅上，双手将触发开关装置举在正前方，不允许手臂弯曲或者上下倾斜，位置调整好后按动触发开关，由测试人员对跟踪装置进行校准。 

d)  听音训练 

试验前，向参试人员简介试验背景及触发开关装置的使用方法。用正前方、正右方及正左方的语音信号及对其进行听音训练,每个音以0.5s为间隔播放三遍，训练结果不计入实验结果中。听音训练完毕进入试验环节。

5.2.3试验安排 

测试开始后，电脑随机生成具有方位信息的信号并记录虚拟声期望方位，当参试人员按下触发开关，触发开关装置向电脑发送一个低电平信号，计算机自动记录下此时触发开关装置的方位并以“叮”提示进入下一个具有方位信息的信号播放。

每五个信号为一组，休息1～2分钟，再进行下一组信号试听，直到测试完毕。 

5.2.4数据处理 

完成一个受试人员测试，将测试结果填入下表（表中数据为示例，具体方位以程序生成为准）：

表1  测试记录表

注1：误差填写虚拟声方位与感知方位之差的绝对值。

注2：当虚拟声方位与感知方位间存在误差时，方位角超过15°或俯仰角超过30°时认为超差，此时在相应栏中打钩。 

完成所有10个受试人员的测试后，填写下表： 

表2  测试记录汇总表

注：当单个坐标的超差百分比超过15%则判定该角度的虚拟声检验不合格，当坐标超差的点数超过虚拟声产生装置所有数据点个数的20%则该判定该装置不合格。

通过对上述样本的分析，可以进行定量判断，以达到检验虚拟声源装置合格性的目的。 

Claims (8)

1.具有方位信息的虚拟声源定位验证装置，其特征在于，包括，

一座椅，参试人员坐在该座椅上；

一耳机，佩戴在参试人员的头部；

一跟踪装置，用于位置跟踪发射，具有一输入端；一输出端；

一触发开关装置，拿在参试人员手上，该触发开关装置与所述跟踪装置的输入端连接；

一虚拟声产生装置，具有一输出端，其与所述耳机连接；一输入端；以及，

一计算机，所述虚拟声产生装置的输入端和跟踪装置的输出端都接入到计算机内。

2.根据权利要求1所述的具有方位信息的虚拟声源定位验证装置，其特征在于，还包括一头部固定装置，用于防止参试人员的头部转动。

3.具有方位信息的虚拟声源定位验证方法，其特征在于，

a）选定合格的参试人员；

b）测试准备：

（1）.测试信号的选取：采用简短语音干信号，如“注意”、“危险”、“更改”；

（2）.方位信息的选取：按照方位角每5°，俯仰角每10°取点，形成测试用的所有方位信息；

（3）.跟踪装置校准；

（4）.听音训练，使参试人员了解该验证装置的使用方法；

c）试验开始：

i.由计算机经虚拟声产生装置随机生成具有某个方位信息的所述测试信号，该测试信号传入参试人员的耳机内，同时，计算机记录该测试信号的虚拟声期望方位；

ii.该测试信号重复播放，间隔0.2s，直至参试人员判断出该测试信号的方位信息；

iii.参试人员通过按下触发开关将其判断的方位经跟踪装置送至计算机，计算机自动记录下该方位信息；

iv.重复上述i，ii，iii步，直至所有方位都测试完毕；

d）数据处理。

4.根据权利要求3所述的具有方位信息的虚拟声源定位验证方法，其特征在于，听音训练：向参试人员简介试验背景及触发开关装置的使用方法，用方位信息为正前方、正右方及正左方的测试信号及对其进行听音训练。

5.根据权利要求3所述的具有方位信息的虚拟声源定位验证方法，其特征在于，c）中，以五个测试信号为一组，每组结束后休息1～2分钟，再进行下一组测试信号试听，直到测试完毕。

6.根据权利要求3所述的具有方位信息的虚拟声源定位验证方法，其特征在于，c）中，不允许参试人员转动或移动头部及身体。

7.根据权利要求3所述的具有方位信息的虚拟声源定位验证方法，其特征在于，合格参试人员：听力正常，年龄20～40岁，男或女，若干位。

8.根据权利要求3所述的具有方位信息的虚拟声源定位验证方法，其特征在于，跟踪装置校准：参试人员端坐在座椅上，双手将触发开关装置举在正前方，不允许手臂弯曲或者上下倾斜，位置调整好后按动触发开关，由测试人员对跟踪装置进行校准。