CN105786764A - 一种获取个性化头相关传递函数(hrtf)的计算方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种获取个性化头相关传递函数(HRTF)的计算方法及装置。本发明所采用的技术方案是:一种个性化头相关传递函数的计算方法及装置,其特征在于,包括如下步骤:将HRTF进行线性分解,用一组空间基函数和权重系数的线性组合表示;空间基函数是对HRTF用主成分分析(PCA)方法获得;权重系数则通过解一系列的HRTF的线性方程得到。本发明能够有效的恢复个性化的HRTF,为获得更好的3D声场提供良好的定位保证,大大减少了测量个性化HRTF的工作量及装置的复杂性。
Description
技术领域
本发明属于获取HRTF领域,尤其涉及一种获取个性化头相关传递函数的计算方法及装置。
背景技术
由于每个人的生理结构互不相同,个体之间的HRTF存在许多差异,因此只有使用听者本人的个性HRTF,才能获得最优的3D声场重建效果。但在实际应用中一般很难直接利用个性HRTF,而使用通用或非个性HRTF代替,然而在很多情况下,非个性HRTF会产生较大的定位误差。因此,如何获得个性化HRTF是目前研究的重点。
目前获取个性化HRTF数据的方法主要是依靠实验测量,但实验测量存在如下不足:1.测量环境与设备复杂,而且有些位置的HRTF很难测量,增加了设备的复杂性;2.获取HRTF周期长,成本高,测量过程繁琐复杂;3.要获得个性HRTF,对每个人都进行测量工作量非常大。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种获取个性化头相关传递函数(HRTF)的计算方法及装置。其特征在于将HRTF进行线性分解,分解成一组空间基函数和权重系数的线性组合表示。空间基函数是通过对HRTF进行主成分分析(PCA)方法获得;权重系数通过解一系列的HRTF的线性方程得到;线性方程是通过计算不同位置的HRTF获得;不同位置是均匀的选取HRTF和通过插值方法获得;插值方法是利用双线性插值方法;一种获取个性化头相关传递函数(HRTF)的装置,所述的获取个性化投相关传递函数(HRTF)的装置包括,获取HRTF主成分的装置,获取不同位置的HRTF的装置。
本发明具有的优点和积极效果是:通过将HRTF用一组空间基函数和权重系数的线性组合,方便固定其中一个变量对HRTF的其他变量进行分析;利用主成分分析方法能够有效的提取数据的主要成分,避免了数据的冗余繁琐,能够有效的恢复个性化的HRTF,大大减少了测量的复杂度及困难程度,减少了人力物力的消耗。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施例做详细说明。
将HRTF进行线性分解,分解成一组空间基函数和权重系数的组合,空间基函数只与频率和个体有关,它随频率和个体的不同而不同,权重系数只与空间位置有关,它随位置的不同而不同。空间基函数通过主成分分析方法获得。
对于原HRTF,将数据构成一个M*(NS)的平均矩阵H,H的每一列对应于一个特定得声源方向,每一行代表一个特定个体的离散的频率数据,从矩阵中构造一个N*N的协方差矩阵,取前Q个最大特征值对应的特征向量构成空间基函数;均匀的选取不同位置的HRTF,通过求解不同位置的HRTF的线性方程组获得权重系数,最后合成HRTF。
本发明提供了一种获取个性化头相关传递函数(HRTF)的计算方法及装置,由于测量个性化的HRTF成本高,设备复杂且难度大,本发明提出了一种通过测量少量位置以及关键位置的HRTF的方法计算个性化的HRTF,本发明减少了测量的复杂度及难度,提高了使用效率。
Claims (7)
1.一种获取个性化头相关传递函数(HRTF)的计算方法,其特征在于:将HRTF进行线性分解,将HRTF分解成一组空间基函数和权重系数的线性组合表示。
2.如权利要求1所述的一种获取个性化头相关传递函数(HRTF)的计算方法,其特征在于:空间基函数是通过对HRTF进行主成分分析(PCA)方法获得。
3.如权利要求1所述的一种获取个性化头相关传递函数(HRTF)的计算方法,其特征在于:权重系数通过解HRTF的线性方程得到。
4.如权利要求3所述一种获取个性化头相关传递函数(HRTF)的计算方法,其特征在于:所述的线性方程是通过计算不同位置的HRTF获得。
5.如权利要求4所述的一种获取个性化头相关传递函数(HRTF)的计算方法,其特征在于:不同位置是均匀的选取HRTF和通过对HRTF进行插值方法获得。
6.如权利要求5所述的一种获取个性化头相关传递函数(HRTF)的计算方法,其特征在于:插值方法是利用双线性插值方法。
7.一种获取个性化头相关传递函数(HRTF)的装置,所述的获取个性化HRTF的装置包括:
获取HRTF主成分的装置;
获取不同位置的HRTF的装置。
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