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本书详解双耳听觉和空间声感知近20年的研究成果。
内容简介
本书系统性论述了在双耳听觉和空间声感知领域里作者团队近二十年来的研究成果，内容涉及用耳机聆听的双耳听觉技术以及用扬声器重放的空间听觉的各方面的基础性问题，主要是基础性和应用基础性的原理性实验研究。
全书内容基本上是原创性的研究工作，结合空间听觉领域的技术发展和前沿问题展开，包括仿真头模与声学头模的研究、耳廓的听感机理研究、耳道的作用研究等，以及具有重要意义的听感隐性线索的探索。同时介绍了双耳感知语音清晰度的实验研究、双耳录音的适用性研究等问题。
空间声感知方面的工作包括水平面和垂直面上的声源定位感知原理实验，以及运动声源的感知原理实验。空间声的实际应用方面包括小空间的感知扩展、基于声景重构的多声道渲染的实验原理等。
作者简介
作者孟子厚，毕业于北京大学无线电电子学系声学专业（学士）、南京航空学院空气动力学系航空声学方向（硕士）、上海同济大学声学研究所（博士）。曾于浙江大学、新加坡南洋理工大学（NTU）、日本神户大学（JSPS特别研究员）做博士后研究。曾任职于中国飞行试验研究院振动声学研究室、北京广播学院音频工程系、美ARTEC公司等。
现为中国传媒大学传播声学研究所研究员、声音科学与艺术学科博士生导师。研究领域为传播声学，涉及音乐声学、语言声学、空间声学、心理声学、电声学、环境声学、视听交互等方向。
章节目录
版权信息
前言
第1章绪论
1.1 双耳听觉的生理基础
1.1.1 听觉系统结构及功能
1.1.2 双耳听觉的生理基础
1.2 空间声的感知心理
1.2.1 单声源的空间感知
1.2.2 相干声源的空间感知
1.2.3 非相干声源的感知
1.3 双耳技术
1.3.1 双耳录音技术
1.3.2 双耳合成技术
1.4 全景声制作
1.4.1 全景声录音技术
1.4.2 声音制作技术
1.5 回放技术
1.5.1 双耳信号的回放技术
1.5.2 全景声回放技术
参考文献
第2章头模的声学特性
2.1 仿真头模概述
2.1.1 研究背景与现状
2.1.2 头模的坐标系与传递函数
2.2 刚性圆球与椭球头模的HRTF仿真
2.2.1 刚性圆球模型HRTF计算
2.2.2 椭球模型HRTF计算
2.2.3 刚性圆球模型与椭球模型HRTF对比
2.3 头型与官能结构的影响
2.3.1 不同头型尺寸与官能结构的头模的测量
2.3.2 不同头型尺寸与官能结构的头模的声学特性
2.3.3 不同官能结构的影响
2.4 头部尺寸及官能结构对HRTF的影响
2.4.1 头部尺寸及官能结构对HRTF影响的主成分分析
2.4.2 头部尺寸及官能结构对声源定位感知的影响
2.5 肩部对HRTF的影响
2.5.1 肩膀对声学头模HRTF的影响
2.5.2 有无肩膀头模HRTF数据主成分对比分析
2.6 声学头模与仿真头模声学特性对比
2.6.1 不同结构声学头模声学特性对比
2.6.2 三种头模差异分析的主观验证实验
2.6.3 三种头模不同位置声源判听效果检验
参考文献
第3章耳廓的声学特性
3.1 耳廓的听觉功能
3.1.1 概述
3.1.2 声音定位中的耳廓因素
3.1.3 耳廓的声学模型
3.2 成年人耳廓形态分类
3.2.1 耳廓生理结构分类
3.2.2 耳廓形态结构分类
3.2.3 基于标准耳细节结构的耳廓类型
3.3 耳廓结构模型声学特性测量
3.3.1 测量方法
3.3.2 球状头模的耳廓测量
3.3.3 标准声学头模的耳廓测量
3.3.4 耳廓归一化相关分析
3.4 耳廓结构对声音位置感知的影响
3.4.1 位置感知实验与显著性分析
3.4.2 耳廓结构对声像外化和仰角感知的影响
参考文献
第4章耳道的声学特性
4.1 耳道的听觉功能及耳道模型
4.1.1 相关研究概述
4.1.2 外耳结构与传输模型
4.1.3 仿真耳道
4.2 耳道传输特性的测量
4.2.1 测量方法
4.2.2 直耳道的传输特性
4.2.3 截面突变耳道的传输特性
4.2.4 弯曲耳道的传输特性
4.2.5 传声器位置的影响
4.3 耳道对声像定位感知的影响
4.3.1 方向定位感知
4.3.2 头中声像
参考文献
第5章双耳录音的适用性
5.1 双耳录音声像定位研究现状
5.2 静止声源的双耳录音声像定位感知
5.2.1 声源类型对双耳录音声像定位的影响
5.2.2 声源方位对双耳录音声像定位的影响
5.2.3 录制环境对双耳录音声像定位的影响
5.2.4 声源的认知程度对双耳录音声像定位的影响
5.3 运动声源的双耳录音声像定位感知
5.4 场景录音的双耳录音听感效果分析
5.5 视觉辅助信息对双耳录音听感效果的影响
5.6 不同方式获得的双耳录音声像定位
5.6.1 人本身定位能力的验证
5.6.2 个性化双耳录音的声像定位感知
5.6.3 仿真头模与声学头模双耳录音的声像定位感知
5.6.4 不同方式获得的双耳录音效果比较
5.7 双耳录音的适用性及建议录音方法
5.7.1 双耳录音的适用性分析
5.7.2 建议双耳录音方法
参考文献
第6章外耳结构声场特性的数值仿真分析
6.1 外耳的生理结构
6.1.1 耳廓
6.1.2 外耳道
6.1.3 鼓膜
6.2 外耳结构的声学特性
6.2.1 耳廓的声学作用
6.2.2 耳道内的声压分布情况
6.2.3 耳道的声传输特性
6.2.4 鼓膜的声学特性
6.2.5 现有研究存在的问题
6.3 声学数值仿真分析方法
6.3.1 数值计算方法概述
6.3.2 有限元计算基于的声波动控制方程及边界条件
6.4 外耳结构声场的有限元计算
6.4.1 声学头模和外耳结构模型
6.4.2 声学头模耳道入口处的声场有限元仿真
6.5 声学头模耳道入口处的声场分析
6.5.1 耳道入口处截面的频率响应
6.5.2 耳道入口处截面的声压分布模态
6.5.3 声源位于各个方向时声压分布模态的差异性
6.6 耳道形状对耳道入口处声场的影响
6.6.1 耳道形状对耳道入口处截面频率响应的影响
6.6.2 耳道形状对声压分布模态的影响
6.6.3 耳道形状对声压分布模态差异性的影响
参考文献
第7章听觉方向感知隐性线索的实验分析
7.1 听觉方向感知隐性线索
7.2 方向感知实验设计
7.3 方向感知隐性线索的存在性
7.4 方向感知隐性线索的增强实验
7.4.1 训练实验环境
7.4.2 隐性线索利用能力增强训练
7.4.3 方向感知隐性线索利用能力的增强
7.4.4 录音重放与现场听音的比较
7.5 隐性线索的有效频段
参考文献
第8章多声道三维声耳机的设计与实验
8.1 多单元耳机的设计与实验
8.1.1 耳机腔体容积、耳机辐射角度对传输特性及声像定位的影响
8.1.2 多单元耳机的设计及性能分析
8.1.3 多单元耳机重放双耳声信号的通道分配方案
8.1.4 多单元耳机重放双耳声信号的听感实验验证
8.2 耳机结构声场的有限元分析
8.2.1 不同声源距离导致的声压分布模态差异性
8.2.2 声压分布模态与声源距离的关系
8.2.3 不同声源方向声压分布模态的差异性
8.2.4 声压分布模态与声源方向的关系
8.3 多通道三维声耳机的结构设计
8.3.1 耳机耳罩尺寸的选取
8.3.2 辐射单元布放纬度的选取
8.3.3 辐射单元布放位置的选取
8.3.4 三种单元布放方式的传输特性分析
8.4 多通道三维声耳机的通道分配方案设计
8.4.1 双耳信号重放方案
8.4.2 五通道环绕声重放方案
8.5 多通道三维声耳机的听感效果评测
8.5.1 双耳信号重放评测
8.5.2 五通道环绕声重放评测
参考文献
第9章基于HRTF的听感效果分析与实验
9.1 改善声像混淆与头中效应的研究现状
9.1.1 声像混淆改善
9.1.2 头中效应改善
9.2 HRTF主成分分析与重构
9.2.1 HRTF主成分分析
9.2.2 重构HRTF与原始HRTF幅度谱的对比分析
9.2.3 重构HRTF的听感效果分析
9.3 主成分权重系数对声像定位的影响
9.3.1 增加前方HRTF的基函数权重
9.3.2 分频带加权调整谱形状基函数
9.4 基于特征频段的声像混淆改善算法
9.4.1 HRTF指向性分析及特征频段的划分
9.4.2 调整特征频段权重系数对声像定位的影响
9.4.3 各个分频段对声像定位的影响
9.5 早期反射声对双耳信号声像头部外化感知的影响
9.5.1 早期反射声的模拟
9.5.2 反射声的衰减及延时对声像头部外化感知的影响
9.5.3 离散早期反射声序列模型的声像头部外化感知
9.6 基于HRTF的运动音效模拟与仿真
9.6.1 虚拟运动音效合成算法
9.6.2 虚拟运动音效的听感评价
9.7 虚拟运动音效头中声像问题分析
9.7.1 混响处理对静态声像外化的影响
9.7.2 混响处理对虚拟运动音效声像外化的影响
参考文献
第10章双耳听感清晰度[1]
10.1 语言传输指数及空间影响因素
10.1.1 语言清晰度评价
10.1.2 语言传输指数
10.1.3 双耳听觉效应对语言清晰度的影响
10.2 头模双耳拾音清晰度分析
10.2.1 双耳拾音的语音清晰度
10.2.2 头模表面拾音的语音清晰度
10.3 声源位置对语言传输指数的影响
10.3.1 实验设计及方法
10.3.2 语言传输指数测量结果分析
10.3.3 双耳语言传输指数和声压级的测量
10.3.4 有效信噪比与双耳语言传输指数的关系
10.3.5 语言传输指数与双耳语言传输指数对比
10.4 声源位置对语言听感清晰度的影响
10.4.1 实验素材和实验设计
10.4.2 声源位置对听感清晰度影响的分析
10.5 语言传输指数与主观听感清晰度的相关性
参考文献
第11章水平面听觉距离感知要素
11.1 水平面听觉距离感知概述
11.2 水平面距离感知中的角度要素
11.2.1 轴向对称角度对距离感知的影响
11.2.2 侧向对称角度对距离感知的影响
11.2.3 不同角度对距离感知的影响
11.3 水平面距离感知中声源的影响
11.3.1 纯音刺激对距离感知的影响
11.3.2 窄带刺激对距离感知的影响
11.3.3 刺激声源不同时距离感知差异分析
11.4 水平面距离感知中其他因素的影响
11.4.1 声源远近对距离感知的影响
11.4.2 声压级对距离感知的影响
11.4.3 混响对距离感知的影响
参考文献
第12章垂直轴向距离感知
12.1 水平-垂直错觉感知
12.2 垂直轴向上方主观感知距离分析
12.2.1 刺激声源对距离感知的影响
12.2.2 声源位置要素对距离感知的影响
12.3 垂直轴向下方主观感知距离分析
12.3.1 刺激声源对距离感知的影响
12.3.2 声源位置要素对距离感知的影响
12.4 垂直轴向主观感知距离验证实验分析
12.4.1 直立状态下垂直轴向主观感知距离
12.4.2 水平轴向与垂直轴向距离压缩感知对比分析
12.5 垂直轴向虚拟声源距离感知实验
12.5.1 主观感知距离数学函数拟合
12.5.2 垂直上方空间扬声器排布对距离感知的影响
12.5.3 延时控制对垂直上方空间距离感知的影响
12.5.4 垂直轴向虚拟声源距离感知听音实验分析
参考文献
第13章运动声源感知
13.1 运动声源感知研究概述
13.2 圆周旋转运动速率感知阈限实验分析
13.2.1 刺激声源对圆周运动速率感知阈限的影响
13.2.2 声压级对圆周运动速率感知阈限的影响
13.2.3 声源距离对圆周运动速率感知阈限的影响
13.2.4 旋转圆周运动声源不同轨迹感知速率阈限
13.3 圆周旋转声源运动范围感知实验分析
13.3.1 声源运动范围感知实验数据处理
13.3.2 空间区域对声源运动范围感知的影响
13.3.3 转速对声源运动范围感知的影响
13.3.4 刺激声源对声源运动范围感知的影响
参考文献
第14章小空间听感与空间扩展
14.1 小空间声学特性和听感
14.1.1 房间声学基础
14.1.2 声学缺陷
14.1.3 小空间声音重放研究现状
14.1.4 环绕声在小空间的应用场景
14.2 放音半径对环绕声效果的影响
14.2.1 听音实验方案
14.2.2 实验方法与过程
14.2.3 不同放音半径下环绕声听感结果
14.3 小空间中混响对环绕声效果的影响
14.3.1 听音实验方案
14.3.2 不同混响条件下环绕声听感结果
14.4 小空间的空间扩展
14.4.1 房间测量与分析
14.4.2 室内音质客观声学参数
14.4.3 听音实验方案
14.4.4 空间扩展听感效果与渲染听音实验结果分析
14.5 物理空间对虚拟空间感的影响
14.5.1 虚拟扩展空间的参数计算
14.5.2 听音实验方案
14.5.3 物理空间对虚拟扩展空间早期反射声的掩蔽
参考文献
第15章多声道渲染的声景重构
15.1 全景声电影与声景
15.1.1 声景渲染的需求背景
15.1.2 声景概念基础
15.1.3 多声道技术
15.1.4 影视声音要素
15.2 影视声景信息标注
15.2.1 影视声景要素的构成
15.2.2 电影声音样本集的构建和标注
15.2.3 标注结果的统计分析
15.3 声道扩展中的去相关方法
15.3.1 去相关算法
15.3.2 去相关效果分析
15.4 声景重构渲染方法
15.4.1 景别重构
15.4.2 响度均衡与氛围感重构
15.4.3 混响与氛围感重构
15.4.4 渲染效果评估
参考文献
双耳听觉与空间声感知的实验原理是2023年由中国传媒大学出版社出版,作者仝欣。
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