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基于偏最小二乘回归的与头相关传递函数的个人化 被引量:4
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作者 胡红梅 周琳 +1 位作者 马浩 吴镇扬 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期154-158,共5页
该文提出了一种基于偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)的与头相关传递函数(Head Related Transfer Function,HRTF)的个人化方法。通过对HRTF进行预处理和主元分析,并对人体参数进行筛选,只要相对简单的人体参数测... 该文提出了一种基于偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)的与头相关传递函数(Head Related Transfer Function,HRTF)的个人化方法。通过对HRTF进行预处理和主元分析,并对人体参数进行筛选,只要相对简单的人体参数测量,就可利用PLSR得到特定人的HRTF。客观误差分析和主观声音定位测试结果表明估计的HRTF与实际测量的HRTF之间不仅均方误差较小,而且感知区别不大;同时由PLSR估计的个人化HRTF在水平面上的主观测试定位准确率明显优于非个人化HRTF,也优于由最小二乘回归(Least Squares Regression,LSR)估计的个人化HRTF。 展开更多
关键词 偏最小二乘回归 最小二乘回归 头相关传递函数 声音定位测试
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3D声场合成中近似个性头相关传递函数的主观选择方法 被引量:4
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作者 汪林 殷福亮 陈喆 《信号处理》 CSCD 北大核心 2009年第7期1097-1102,共6页
通过主观比较从大量的非个性头相关传递函数(HRTF)中选择出近似个性HRTF,以减小通用HRTF合成3D立体声时所产生的定位误差。经过水平面粗略选择、水平面细致选择、中垂面选择三个阶段,以两两比较的竞赛方式从候选的HRTF中筛选出定位性能... 通过主观比较从大量的非个性头相关传递函数(HRTF)中选择出近似个性HRTF,以减小通用HRTF合成3D立体声时所产生的定位误差。经过水平面粗略选择、水平面细致选择、中垂面选择三个阶段,以两两比较的竞赛方式从候选的HRTF中筛选出定位性能最好的HRTF,作为近似个性HRTF来合成3D立体声。声学定位实验表明,近似个性HRTF的声音定位性能要明显优于通用HRTF,并且能大幅度减少前后混淆和仰角误差。因此,在个性HRTF难于获得的情况下,主观选择方法是有效的替代方法。 展开更多
关键词 三维音频 头相关传递函数 主观选择 声音定位
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基于与头相关传递函数的神经网络声源定位方法研究 被引量:2
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作者 马浩 周琳 +1 位作者 胡红梅 吴镇扬 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期2058-2062,共5页
机器定位要求对声源方位建立简便高效的判断模式。根据与头相关传递函数(HRTF)和方位之间的紧密联系,该文研究基于HRTF的神经网络定位方法,利用前馈神经网络来模拟HRTF和方位的对应关系,从中提取出方位信息并进行多种形式编码,然后提出... 机器定位要求对声源方位建立简便高效的判断模式。根据与头相关传递函数(HRTF)和方位之间的紧密联系,该文研究基于HRTF的神经网络定位方法,利用前馈神经网络来模拟HRTF和方位的对应关系,从中提取出方位信息并进行多种形式编码,然后提出一种有效的加权估计方法识别方位。仿真表明该方法对方位识别的精确度较高,网络简洁更具泛化性。最后并通过鲁棒性分析给出定位结果的验证和说明。 展开更多
关键词 声源定位 头相关传递函数 神经网络 加权估计 鲁棒性分析
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基于头相关传递函数的三维虚拟声的实验验证 被引量:1
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作者 许嵩 李志忠 +1 位作者 冯盛养 加弗瑞尔.萨文迪 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第23期7522-7525,7530,共5页
作为虚拟现实系统的重要组成部分之一,三维虚拟声能够提高人在虚拟环境中的作业绩效。头相关传递函数(head-related transfer function,HRTF)是实现三维虚拟声的核心技术之一。基于公开的HRTF数据库实现了三维虚拟声的合成,并通过30名... 作为虚拟现实系统的重要组成部分之一,三维虚拟声能够提高人在虚拟环境中的作业绩效。头相关传递函数(head-related transfer function,HRTF)是实现三维虚拟声的核心技术之一。基于公开的HRTF数据库实现了三维虚拟声的合成,并通过30名中国男性被试参与的实验来验证三维虚拟声的有效性。实验结果表明:被试在左右方位上的定位绩效较好,在前后和上下方向存在混淆现象,在正矢状面上,前后混淆的现象尤为严重。最后针对实验结果进行了定性的分析与解释。 展开更多
关键词 虚拟现实 三维虚拟声 头相关传递函数 实验验证 重构
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近场头相关传递函数的数值计算与特性分析 被引量:1
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作者 汪远东 曾向阳 陈幸幸 《应用声学》 CSCD 北大核心 2010年第3期189-195,共7页
建立了近场头相关传递函数(HRTF)的边界元算法,针对刚性圆球人头简化模型,利用解析计算结果对其进行了验证,然后依据GB/T2428-1998建立了一个椭球人头模型,利用边界元算法计算了中低频多个空间方位的近场HRTF,并对其随方位和距离的变化... 建立了近场头相关传递函数(HRTF)的边界元算法,针对刚性圆球人头简化模型,利用解析计算结果对其进行了验证,然后依据GB/T2428-1998建立了一个椭球人头模型,利用边界元算法计算了中低频多个空间方位的近场HRTF,并对其随方位和距离的变化特性进行了分析。 展开更多
关键词 边界元法 近场 头相关传递函数
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中国人标准头模BHead210的头相关传递函数数值计算 被引量:2
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作者 唐玲 付中华 《声学技术》 CSCD 2014年第3期237-242,共6页
针对基于中国人平均头部尺寸的BHead210标准头模,通过结构光扫描获取三维数据并利用边界元方法计算其头相关传递函数。将刚球模型的计算结果与解析结果进行对比,验证了计算方法的正确性,并将BHead210的计算结果与测量结果对比以观察误... 针对基于中国人平均头部尺寸的BHead210标准头模,通过结构光扫描获取三维数据并利用边界元方法计算其头相关传递函数。将刚球模型的计算结果与解析结果进行对比,验证了计算方法的正确性,并将BHead210的计算结果与测量结果对比以观察误差。给出了由边界元计算数据导出的BHead210双耳时间差、双耳声级差曲线与不同声源距离某方位的头相关传递函数幅度谱。最后对比和分析了BHead210头模数据与CIPIC公布的KEMAR头模数据的差异。 展开更多
关键词 头相关传递函数 中国人标准模BHead210数值计算
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基于遗传算法的零极点型与头相关传递函数优化逼近 被引量:1
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作者 张杰 马浩 吴镇扬 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期19-24,共6页
基于与头相关传递函数HRTFs在不同频率区间上频谱特征重要性程度存在着差异的判断,结合空间听觉的研究成果,应用多种群并行进化、参数实数编码等改进措施的遗传算法GA进行了HRTFs的零极点模型逼近.实验结果表明,GA在适合人耳听觉感知特... 基于与头相关传递函数HRTFs在不同频率区间上频谱特征重要性程度存在着差异的判断,结合空间听觉的研究成果,应用多种群并行进化、参数实数编码等改进措施的遗传算法GA进行了HRTFs的零极点模型逼近.实验结果表明,GA在适合人耳听觉感知特性的对数幅度谱误差准则下,逼近效果较传统的Prony和Yule-W alker方法分别获得了平均39%和46%的改善. 展开更多
关键词 相关传递函数 零极点模型 遗传算法
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头相关传递函数测试新方法 被引量:1
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作者 杨飞然 《应用声学》 CSCD 北大核心 2014年第3期263-263,共1页
头相关传递函数(Head-related transfer function,HRTF)描述了自由声场的声波从声源发出传播到双耳的过程中由于人体反射和散射引起的信号频谱改变。HRTF在双耳定位、虚拟声像合成以及串音消除的研究中发挥着重要的作用。在有关HRTF... 头相关传递函数(Head-related transfer function,HRTF)描述了自由声场的声波从声源发出传播到双耳的过程中由于人体反射和散射引起的信号频谱改变。HRTF在双耳定位、虚拟声像合成以及串音消除的研究中发挥着重要的作用。在有关HRTF的研究工作中,HRTF数据库的获取是一个重要的问题。 展开更多
关键词 头相关传递函数 测试 HRTF 信号频谱 自由声场 串音消除 数据库 散射
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个性化头相关传递函数的研究进展
9
作者 刘宝禄 刘庆峰 +1 位作者 郭小朝 倪广健 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第11期155-165,共11页
虚拟听觉技术用于再现与真实声像一样的听觉效果,甚至可以优化听觉体验。它涉及心理声学、信号测量、计算仿真等方面,在虚拟现实、通信导航、助听设备和心理康复等领域具有重要应用,受到了科研工作者的广泛重视。该技术的一个重要应用... 虚拟听觉技术用于再现与真实声像一样的听觉效果,甚至可以优化听觉体验。它涉及心理声学、信号测量、计算仿真等方面,在虚拟现实、通信导航、助听设备和心理康复等领域具有重要应用,受到了科研工作者的广泛重视。该技术的一个重要应用是虚拟听觉空间的构建,其基础是个性化头相关传递函数的获取。近些年,出现了大量获取个性化头相关传递函数的方法。为便于各个方法的总结和分析,将这些方法分成声学测量、数值计算、基于人体特征的近似估计3类,对每类方法的研究进程和重要成果进行了概况总结。随后,从实际应用的角度论述了各种方法的优缺点,针对各类问题的研究方向提出了建议,对技术未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 虚拟听觉 头相关传递函数 声学测量 数值计算
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近场结构化头相关传输函数的测量与分析 被引量:2
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作者 吴玺宏 吕振洋 +1 位作者 高源 曲天书 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2014年第2期180-185,共6页
采用脉冲发生器作为点声源,通过控制水平角、仰角和距离等三维空间参数,测量了一种高空间分辨率的结构化头相关传递函数,其中包括头传递函数、头和耳廓传递函数以及头和躯干传递函数。基于测得的结构化头相关传递函数,分析了各结构对头... 采用脉冲发生器作为点声源,通过控制水平角、仰角和距离等三维空间参数,测量了一种高空间分辨率的结构化头相关传递函数,其中包括头传递函数、头和耳廓传递函数以及头和躯干传递函数。基于测得的结构化头相关传递函数,分析了各结构对头相关传递函数的影响,并结合本研究测得的结构化头相关传递函数和2009年测得的完整头相关传递函数,基于两种加性法则计算分析了耳廓传递函数,分析结果表明两种方法得到的耳廓相关传递函数具有高相关度,验证了头相关传递函数是由头、躯干和耳廓的传递函数叠加而成的合理性。 展开更多
关键词 头相关传递函数 点声源 空间分辨率 近场 远场
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基于双耳互相关函数的声源定位算法 被引量:2
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作者 万新旺 吴镇扬 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期903-906,共4页
为了提高受生物启发的定位算法的定位成功率,提出了一种基于双耳互相关函数的声源定位算法.该算法包括2个阶段:离线阶段和在线阶段.在离线阶段,测量与头相关脉冲响应(HRIR),并计算所有HRIR的双耳互相关函数(BCCF).当处于在线阶段时,首先... 为了提高受生物启发的定位算法的定位成功率,提出了一种基于双耳互相关函数的声源定位算法.该算法包括2个阶段:离线阶段和在线阶段.在离线阶段,测量与头相关脉冲响应(HRIR),并计算所有HRIR的双耳互相关函数(BCCF).当处于在线阶段时,首先,计算接收信号的BCCF;然后,计算接收信号的BCCF与所有HRIR的BCCF之间的Pearson相关系数;最后,将最大的Pearson相关系数对应的方位作为估计的声源方位.实验结果表明,在有2个声源同时存在的情况下,相对于互通道(cross-channel)定位算法,该算法把主峰定位成功率和次峰定位成功率分别提高了约1.64%和26.48%. 展开更多
关键词 声源定位 双耳互相关函数 相关脉冲响应 头相关传递函数
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“头外定位”耳机声场增强系统及其DSP实现 被引量:1
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作者 汪林 殷福亮 陈喆 《信号处理》 CSCD 北大核心 2009年第4期575-580,共6页
耳机"头内定位"现象会产生不自然的声场,引起听觉疲劳。为此,本文设计并实现了具有房间混响效果的"头外定位"立体声增强系统,使用头相关传递函数(HRTF)对信号滤波,并加入混响,以模拟房间内的立体声扬声器,产生"... 耳机"头内定位"现象会产生不自然的声场,引起听觉疲劳。为此,本文设计并实现了具有房间混响效果的"头外定位"立体声增强系统,使用头相关传递函数(HRTF)对信号滤波,并加入混响,以模拟房间内的立体声扬声器,产生"头外定位"声场,使听觉感受更加自然,从而有效地解决了"头内定位"问题;同时,为了减少声场增强系统的存储量和计算复杂度,本文用共声学极点/零点模型(CAPZ)表示HRTF,并简化混响生成算法。最后,本文在Blackfin533 DSP上对声场增强系统进行了具体实现。实验结果表明,该系统所需的存储空间小,计算复杂度低,能对立体声音频信号产生良好的空间增强效果。 展开更多
关键词 头相关传递函数 混响 外定位 声场增强 耳机
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三维音频技术在航空领域的应用与展望 被引量:5
13
作者 吕燚 潘皓 +1 位作者 李锋 王娟 《电讯技术》 北大核心 2015年第11期1304-1310,共7页
从三维音频技术对于提升态势感知能力的好处和三维音频在国外航空领域的应用出发,分析了三维音频技术在3D音频告警、话音通信、飞行模拟、无人机操控这四类航空领域的主要应用场景,讨论了三维音频技术在机载环境应用中需考虑的高精度个... 从三维音频技术对于提升态势感知能力的好处和三维音频在国外航空领域的应用出发,分析了三维音频技术在3D音频告警、话音通信、飞行模拟、无人机操控这四类航空领域的主要应用场景,讨论了三维音频技术在机载环境应用中需考虑的高精度个性化头相关传递函数获取、头部跟踪及环境适应性等关键技术,最后总结出了技术发展趋势。相关内容可供机载音频技术研究人员参考。 展开更多
关键词 航空设备 态势感知 三维音频 头相关传递函数 机载音频系统 3D音频告警
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双耳时间差和强度差与声源距离线索关系的研究(英文) 被引量:3
14
作者 曲天书 曹松潍 吴玺宏 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期901-906,共6页
基于头传递相关函数库开展对双耳时间差和强度差与声源距离线索关联的研究。采用三组头相关传递函数库(基于KEMAR人工头的PKU&IOAHRTFs库、基于KEMAR人工头但不包括耳廓的PKU&IOAHATFs库和基于球模型的HRTF库),研究了距离对双... 基于头传递相关函数库开展对双耳时间差和强度差与声源距离线索关联的研究。采用三组头相关传递函数库(基于KEMAR人工头的PKU&IOAHRTFs库、基于KEMAR人工头但不包括耳廓的PKU&IOAHATFs库和基于球模型的HRTF库),研究了距离对双耳定位线索的影响(包括ITD和IID)。分析结果表明,距离在双耳定位中有非常重要的作用,尤其在近场环境下,距离对双耳线索的影响是明显的。 展开更多
关键词 双耳时间差和强度差 球模型 头相关传递函数 远场 近场
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基于二阶锥规划的HRTF波束形成合成方法 被引量:4
15
作者 张成 陈克安 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2455-2460,共6页
利用宽带波束形成器输出合成了HRTF数据。确立了波束形成器结构,建立了HRTF合成的最优问题,采用二阶锥规划最优方法得到了波束形成器的最优权向量,进而利用波束形成器的输出得到HRTF合成数据。同时结合MIT实验室的HRTF测量数据的基本特... 利用宽带波束形成器输出合成了HRTF数据。确立了波束形成器结构,建立了HRTF合成的最优问题,采用二阶锥规划最优方法得到了波束形成器的最优权向量,进而利用波束形成器的输出得到HRTF合成数据。同时结合MIT实验室的HRTF测量数据的基本特性,在求解最优问题的过程中利用了HRTF的最小相位表示,进一步降低了滤波器阶次,简化了波束形成器结构。计算机仿真和主观听觉定位实验表明,在一定频段内该方法得到的HRTF合成近似值和测量数据具有较好的一致性,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 波束形成 头相关传递函数 二阶锥规划 虚拟听觉
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耳机虚拟声系统的外部化方法 被引量:1
16
作者 胡红梅 周琳 +2 位作者 马浩 杨飞然 吴镇扬 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-5,共5页
在用声像法求双耳房间冲激响应的过程中融入了个人化与头相关传递函数,研究了基于个人化双耳房间冲激响应的外部化虚拟声系统.首先通过个人人体参数获取个人化与头相关传递函数,然后用声像法得到前4阶个人化的早期双耳反射声,最后截取前... 在用声像法求双耳房间冲激响应的过程中融入了个人化与头相关传递函数,研究了基于个人化双耳房间冲激响应的外部化虚拟声系统.首先通过个人人体参数获取个人化与头相关传递函数,然后用声像法得到前4阶个人化的早期双耳反射声,最后截取前80m s早期反射声作为个人化双耳房间冲激响应加入到虚拟声系统.主观测听实验结果表明,使用假人双耳房间冲激响应可以改善头中效应而不降低定位精度,而使用个人化双耳房间冲激响应不仅可以改善头中效应,而且可以提高近13%的定位精度. 展开更多
关键词 虚拟声系统 声像法 双耳房间冲激响应 头相关传递函数
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基于对数误差准则的HRTF共极点/零点建模方法 被引量:1
17
作者 汪林 殷福亮 陈喆 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期306-309,共4页
共声学极点/零点(CAPZ)逼近是头相关传递函数(HRTF)建模的一种高效方法,与极零点模型相比,它可以用更少的参数表示HRTF。传统的CAPZ模型参数估计方法是基于最小均方误差准则,而人的听觉感知系统更适合于对数误差准则,为此,该文提出一种... 共声学极点/零点(CAPZ)逼近是头相关传递函数(HRTF)建模的一种高效方法,与极零点模型相比,它可以用更少的参数表示HRTF。传统的CAPZ模型参数估计方法是基于最小均方误差准则,而人的听觉感知系统更适合于对数误差准则,为此,该文提出一种基于对数幅度误差最小化的CAPZ模型参数估计方法。该方法首先使用Haneda方法估计出声学共极点,然后在对数幅度误差准则下,使用迭代加权最小二乘算法估计零点,从而得到完整的CAPZ模型。仿真实验结果验证了其有效性。 展开更多
关键词 三维音频 头相关传递函数 共声学极点/零点模型 对数误差准则
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三维音频实时生成技术及实现 被引量:1
18
作者 涂卫平 姚雪春 +2 位作者 张茂胜 胡瑞敏 杨乘 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2015年第7期839-846,共8页
由于使用头相关传递函数重建双耳三维音频的运算复杂度很高,导致无法实现音频的实时三维重建。针对此问题,设计了基于重叠保留法的分帧卷积优化算法,并实现了三维音频实时生成系统,显著降低了三维音频的生成时间,实现了三维音频的实时... 由于使用头相关传递函数重建双耳三维音频的运算复杂度很高,导致无法实现音频的实时三维重建。针对此问题,设计了基于重叠保留法的分帧卷积优化算法,并实现了三维音频实时生成系统,显著降低了三维音频的生成时间,实现了三维音频的实时生成与播放。同时增加混响模拟模块模拟声学环境,提高了生成音频的空间感,使听音者对声音定位更加准确。实验结果表明,该系统能零延时生成三维音频,利用CMOS标准进行主观测试显示其空间定位感明显优于对比方法。 展开更多
关键词 三维音频 头相关传递函数 混响 实时生成
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双扬声器近场声源重放实验研究 被引量:6
19
作者 魏彤 吴彦琴 +2 位作者 桑晋秋 郑成诗 李晓东 《应用声学》 CSCD 北大核心 2020年第2期178-188,共11页
扬声器空间声重放系统的研究一般集中在重放声源的方向感方面,在距离感方面研究较少。该文采用不同距离的近场头相关传递函数调整预滤波器系数,实现近场不同距离下声源的重放,研究多种典型双扬声器配置下,等距离近场声源方向辨别和同方... 扬声器空间声重放系统的研究一般集中在重放声源的方向感方面,在距离感方面研究较少。该文采用不同距离的近场头相关传递函数调整预滤波器系数,实现近场不同距离下声源的重放,研究多种典型双扬声器配置下,等距离近场声源方向辨别和同方向近场声源距离辨别。实验结果表明:近场声源重放存在前后混淆现象,当虚拟声源与扬声器同前方或同后方时,方向辨别较准确;在方向角判断准确的区域,能够较准确地分辨声源的不同距离;声源越偏离中垂面,距离判定结果越准确。该研究为多扬声器配置下虚拟声源的距离重放性能提供了较全面的评估。 展开更多
关键词 近场声源重放 双扬声器系统 近场头相关传递函数 串声消除
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遗传算法用于HRTFs共用声学极点的极零点模型逼近 被引量:2
20
作者 张杰 吴镇扬 马浩 《信号处理》 CSCD 北大核心 2006年第2期177-181,共5页
与头相关传递函数(Head—related Transfer Functions:HRTFs)的准确、有效建模对于空间听觉的分析研究以及虚拟听觉空间的生成起着关键的作用。本文通过应用新型的面向多目标参数优化的遗传算法(Genetic Algorithm:GA)进行了 HRTFs共用... 与头相关传递函数(Head—related Transfer Functions:HRTFs)的准确、有效建模对于空间听觉的分析研究以及虚拟听觉空间的生成起着关键的作用。本文通过应用新型的面向多目标参数优化的遗传算法(Genetic Algorithm:GA)进行了 HRTFs共用声学极点的极零点模型(Common-Acoustical—Pole and Zero:CAPZ)逼近。实验结果表明,GA较改进的Prony设计方法获得了更优的效果。 展开更多
关键词 相关传递函数 遗传算法 共用声学极点的极零点模型
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