Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display

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出版者:
作者:Xie, Bosun
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2013-5
价格:$ 112.94
装帧:
isbn号码:9781604270709
丛书系列:
图书标签:
  • 空间
  • 心理声学
  • 声学
  • 听觉
  • 信号处理
  • HRTF
  • 虚拟听觉显示
  • 空间音频
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  • 音频技术
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具体描述

空间音频与沉浸式听觉体验的构建 一、 听觉空间感知的奥秘:从生理到心理的深度解析 本书深入探讨了人类如何构建和感知三维听觉空间这一复杂而精妙的过程。它不仅仅关注声波的物理特性,更着重于这些物理信号如何在听觉系统内部被编码、处理,并最终在大脑中形成对声音源头方位、距离和环境的清晰认知。 1.1 听觉定位的基础:双耳线索的整合 全书首先详尽阐述了双耳听觉定位机制的核心要素:声波到达双耳的时间差(ITD)和声波到达双耳的强度差(IID)。对ITD的分析超越了简单的时差测量,深入到对低频信号相位锁定机制的神经学解释,并考察了高频IID在侧向定位中的决定性作用。此外,还详细分析了当声源位于头部正前方或正后方时,这些“经典”双耳线索如何失效,引出了对次级定位线索的探讨。 1.2 头部遮蔽与耳廓滤波效应(HRTF的间接效应) 本书用大量篇幅解析了头部、躯干和耳廓(Pinna)在塑造进入耳道的声波频谱中所扮演的角色。这部分内容强调了头部运动和耳廓复杂几何结构对声音频率响应的独特调制作用。详细介绍了不同方位(方位角、仰角和距离)的声音如何被耳廓散射和反射,从而产生独特的频谱“指纹”,这是大脑区分声音垂直方向(仰角)和区分前方/后方声音的关键。通过对人体声学测量的案例分析,阐释了这些滤波效应的个体差异性。 1.3 心理声学与空间体验的构建 本章将焦点从物理声学转向神经心理学。它探讨了大脑如何整合来自双耳的原始时间/强度信息与耳廓滤波信息,并结合视觉、前庭觉等其他感官输入,构建出一个稳定、一致的虚拟声场。特别分析了回声和混响对感知距离和空间大小的影响,以及大脑如何利用这些“环境线索”来修正纯粹的听觉定位。 二、 虚拟听觉环境(VAE)的设计原理与实现技术 在理解自然空间听觉的基础上,本书转向如何利用工程手段在人工环境中重现或创造沉浸式的听觉体验。 2.1 空间音频渲染算法的核心要素 详细介绍了当前主流空间音频渲染技术的理论基础。这包括基于头部相关传输函数(HRTF)的卷积方法,分析了如何使用不同测量数据库的HRTF(如KEMAR模型、个体测量HRTF)来模拟声场。对于实时渲染系统,书中详尽对比了基于射线追踪(Ray Tracing)和基于能量衰减模型(如镜像源法)的混响和环境声处理技术,重点讨论了如何高效计算和应用扩散场(Diffuse Field)模型。 2.2 沉浸式音频格式的演进与比较 本书系统梳理了从传统的立体声、环绕声(如5.1、7.1)到基于对象的(Object-Based)和基于场景的(Scene-Based)沉浸式音频格式(如Ambisonics、Dolby Atmos等)的技术演进。对于Ambisonics,深入剖析了其球谐函数(Spherical Harmonics)的数学基础、双一化(Dualiization)过程以及如何通过解码器将其转化为特定扬声器或耳机信号。对于对象渲染,强调了元数据(Metadata)在描述声源运动轨迹和声像(Panning)控制中的关键作用。 2.3 运动与声场的动态交互 一个高质量的虚拟听觉环境必须能够实时响应用户的头部运动。本书详细阐述了头部跟踪(Head Tracking)系统的必要性与实现方式,以及如何将运动数据(旋转和位移)融入空间渲染算法中,以保持听觉场景的稳定性。重点讲解了双耳渲染中的运动补偿技术,包括如何动态调整ITD、IID和HRTF以反映用户头部相对于虚拟声源的最新方位。 三、 听觉界面的交互设计与感知校准 虚拟听觉体验的成功不仅依赖于算法的精确性,更依赖于用户界面的设计和系统对个体差异的适应能力。 3.1 虚拟声像(Panner)的心理声学优化 讨论了在不使用物理扬声器的情况下,如何通过精确控制双耳信号,使听者“相信”声音来自特定的空间位置。这包括对交叉衰减(Cross-feed)的理论分析,以及在耳机虚拟化中,如何利用非线性处理技术来缓解“声像被锁在头内”的现象,增强声像的外显性(Out-of-Head Localization)。 3.2 个体化与适应性空间音频 认识到个体生理差异(如耳廓形状、头骨大小)对HRTF的巨大影响,本书探讨了实现个性化空间音频的多种策略。这包括基于快速测量的新型采集技术、基于统计模型的个体化预测方法,以及系统如何通过用户反馈进行在线校准,以最小化听觉定位误差。 3.3 沉浸式体验的评估指标与挑战 最后,本书提出了一套用于量化和评估虚拟听觉系统性能的客观与主观指标体系。客观指标涵盖了声像准确度、定位误差等。主观指标则侧重于用户对沉浸感、真实感和舒适度的感知。作者还讨论了当前技术面临的挑战,如延迟(Latency)对运动感知的影响、高仰角定位的难度,以及如何有效模拟复杂室内声学环境的扩散性。 本书为声学工程师、人机交互设计师以及致力于构建下一代沉浸式媒体和通信系统的研究人员,提供了坚实的理论基础和实用的技术指导。

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用户评价

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我带着极大的兴趣阅读了《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》,它为我打开了一个全新的视角。《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》这本书,如同一扇通往声音奥秘的窗户,让我得以窥探HRTF和VAD的精妙之处。我一直对人类的听觉系统如何工作感到好奇,而HRTF恰恰是连接物理声场和我们主观听觉感受的桥梁。书中对于HRTF的测量技术,进行了非常细致的介绍。我很好奇,作者是如何解决测量过程中存在的各种挑战,比如回声、噪声以及测量对象的运动?书中是否会探讨一些非接触式的HRTF测量方法,或者利用虚拟现实技术来辅助测量?在VAD部分,我尤其关注书中关于声音渲染和空间化的算法。如何才能在虚拟环境中,精确地模拟出声音的距离、方向和空间感?书中是否会介绍一些基于物理的声学模拟技术,或者利用人工智能来优化声音的传播路径?我希望书中能够提供一些实际的应用案例,展示HRTF和VAD技术在游戏、电影、虚拟现实以及助听器等领域的创新应用。这本书,无疑是音频领域从业者和爱好者的一本必读之作,它不仅教授理论,更激发了实践的灵感。

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《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》这本书,让我对声音的未来充满了期待。《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》这本书,犹如一部关于声音的史诗,从HRTF的诞生到VAD的蓬勃发展,都进行了精彩的描绘。我非常欣赏书中对HRTF测量技术和建模方法的全面介绍。从早期的简易测量,到如今的自动化、智能化测量,技术的进步令人惊叹。我很好奇,书中是否会探讨一些关于HRTF的个体化定制技术,以及如何利用生物信息来构建更加精确的HRTF模型?在VAD部分,我期待看到书中关于多模态融合的讨论。如何将听觉信息与视觉、触觉信息相结合,创造出更加逼真的沉浸式体验?书中是否会介绍一些关于VR/AR环境中空间音频的设计准则,以及如何避免产生听觉疲劳?我希望书中能够提供一些关于VAD系统在教育、医疗、娱乐等领域的创新应用前景,为我们描绘出未来虚拟听觉的美好蓝图。这本书,不仅是一份宝贵的知识财富,更是一份关于声音技术发展趋势的深刻洞察。

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听到“Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display”这个书名,我的脑海里立刻浮现出那个充满想象力的场景:戴上一副耳机,瞬间置身于一个三维的声场之中,仿佛真的能触摸到来自四面八方的声音。这本书,无疑就是开启这个奇妙世界的一把钥匙。我对它充满了期待,尤其是对那些关于HRTF(头相关传递函数)的深入探讨。我很好奇,书中是如何将那些抽象的数学模型和复杂的声学原理,用一种易于理解的方式呈现出来的。是不是会从最基础的声波传播、头部和耳廓对声音的影响开始,一步步构建起HRTF的概念?我特别想知道,作者是如何解释HRTF在空间听觉中的核心作用的,它又是如何被量化和应用的。是不是会涉及各种测量技术,比如探头麦克风法、交叉相关法,甚至是虚拟测量方法?我猜想,书中应该会详细介绍不同个体之间HRTF的差异性,以及这些差异如何影响我们对声音方向和距离的感知。此外,关于虚拟听觉显示(Virtual Auditory Display,VAD)的部分,更是让我跃跃欲试。我很好奇,书中会列举哪些实际的VAD应用案例?是游戏中的沉浸式音效,还是虚拟现实中的真实空间感?亦或是音乐制作中的声场模拟?我希望书中能提供一些具体的算法和技术细节,例如如何利用HRTF来生成逼真的3D音效,如何实现声音的定位和运动。对于一个对声音技术充满热情的人来说,这本书简直就是一本宝藏,我迫不及待地想从中汲取知识,了解声音如何在数字世界中“活”起来,并最终触及我们的听觉神经。

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读完《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》,我最大的感受就是它将一个看似枯燥的声学领域,变得如此生动和迷人。书中对于HRTF的研究,不仅仅是理论的堆砌,更充满了对人类听觉机制的深刻洞察。我喜欢作者从生理学角度出发,解释耳廓的复杂结构是如何塑造HRTF的,以及大脑是如何利用这些信息来解析声音的空间信息的。这种跨学科的视角,让我对HRTF的理解更加全面。我特别欣赏书中对虚拟听觉显示技术发展历程的回顾。从早期的单声道音频,到如今逼真的3D环绕声,技术的进步令人惊叹。书中对不同VAD系统的设计理念和技术特点的对比分析,让我对该领域的不同流派有了清晰的认识。我很好奇,书中对于未来VAD技术的发展趋势有哪些预测?是否会涉及到更加智能化的声场重构,或者与生物信号的融合?我希望书中能够提供一些关于用户体验和感知心理学的研究成果,来解释为什么某些VAD系统比其他系统更具沉浸感。对于那些想要了解声音技术如何影响我们感知世界的人来说,这本书提供了一个绝佳的视角,它不仅教会你“怎么做”,更让你理解“为什么”。

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《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》这本书,在我看来,是一本集理论深度与实践指导于一体的杰作。《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》这本书,如同一本精心编织的声学百科全书,将HRTF和VAD这两个复杂的主题,以一种清晰且引人入胜的方式呈现出来。我非常欣赏书中对HRTF模型构建的严谨性。从声学物理原理出发,逐步推导出HRTF的数学表达,再到如何利用这些模型进行虚拟声源的合成,整个过程都充满了逻辑性和科学性。我很好奇,书中是否会介绍一些先进的HRTF模型,比如基于深度学习的模型,或者能够适应动态环境的模型?在VAD部分,我期待看到更多关于沉浸式音频体验的设计原则。如何才能在虚拟环境中,创造出令人信服的空间感和方向感?书中是否会探讨一些关于听觉心理学的研究,来解释为什么某些声音渲染技术能够产生更强的沉浸感?我希望书中能够提供一些关于VAD系统性能评估的指标和方法,以及如何通过主观听觉测试来衡量VAD系统的效果。这本书,不仅为我们揭示了虚拟听觉的奥秘,更指引了未来的发展方向,让人充满了探索的欲望。

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我翻开了《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》,才发现这本书的深度远超我的想象。作者并没有停留在概念的介绍,而是深入到了HRTF建模的各个层面。我非常感兴趣的是,书中是如何处理HRTF的时域和频域特性的。是不是会详细讲解如何从测量数据中提取出HRTF的脉冲响应,以及如何将其转化为能够用于实时渲染的滤波器?我尤其关注书中关于HRTF插值和泛化的技术。毕竟,为每个用户精确测量HRTF可能是不现实的,那么如何通过有限的测量数据,来预测出用户在不同方向和频率下的HRTF呢?我猜想,书中可能会介绍一些机器学习或信号处理的方法,用于解决这个问题。另外,虚拟听觉显示部分,也让我看到了更广阔的应用前景。书中关于如何实现声音的运动和动态变化,以及如何处理遮挡和反射等声学现象的描述,让我觉得非常实用。我很好奇,书中是否会涉及一些关于虚拟声源的渲染技术,比如基于图像的声源定位,或者利用场景几何信息来模拟声场?对于那些希望深入理解虚拟音频技术背后原理的读者来说,这本书绝对是不可或缺的参考。它不仅提供了理论知识,更给出了解决实际问题的思路和方法,让人受益匪浅。

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这本书,可以说是我在声学领域的一大发现。《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》这本书,在我阅读的过程中,始终给我带来惊喜。我对HRTF的数学模型和物理原理的理解,在这本书的引导下得到了极大的深化。我很好奇,书中是如何将复杂的声学方程,用一种易于理解的方式解释出来的,是不是会采用一些直观的类比或者图解?我希望书中能够详细介绍HRTF在不同频率范围内的特性,以及耳廓的几何形状如何影响这些特性。此外,虚拟听觉显示(VAD)部分,更是让我看到了这项技术在现实世界中的巨大应用潜力。我期待书中能提供一些关于VAD系统在游戏开发和电影制作中的具体案例,以及如何在这些领域中实现逼真的空间音频效果。书中是否会探讨一些关于VR/AR技术与VAD结合的最佳实践,例如如何通过空间音频来提升用户在虚拟环境中的沉浸感和交互性?这本书,无疑是那些想要深入了解声音技术,并将其应用于实际项目中的研究人员和工程师的必备读物,它提供了丰富的理论基础和实用的技术指导,让人受益匪浅,充满了继续钻研的动力。

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这本书,我必须说,它的价值远不止于学术研究。从《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》的书名,我就能感受到它所蕴含的强大潜力。《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》这本书,从第一页开始就抓住了我的注意力。我一直对声音在现实世界中的传播方式感到着迷,而HRTF正是解释这一切的关键。书中对HRTF的数学模型进行了深入的探讨,我很好奇,作者是如何将那些复杂的傅里叶变换和线性系统理论,用一种直观易懂的方式呈现出来的。是不是会通过图示和类比,来帮助读者理解HRTF的频谱特性和方向性?我希望书中能详细介绍HRTF在不同听众、不同耳廓形状下的变化,以及如何利用这些差异来个性化虚拟听觉体验。此外,虚拟听觉显示(VAD)部分,更是让我看到了音频技术与虚拟现实结合的无限可能。我期待书中能提供一些关于VAD系统设计原则的指导,例如如何平衡空间准确性和听觉舒适度,如何避免产生令人不适的声学假象?书中是否会探讨一些用户界面设计方面的最佳实践,来提升VAD系统的可用性?这本书,让我看到了声音技术如何能够改变我们与数字世界的互动方式,让虚拟空间变得更加真实可感。

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《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》这本书,简直就是为我量身打造的。我一直对音频工程中的空间音频技术深感好奇,而这本书则将HRTF和VAD这两个核心概念,以一种系统而深入的方式呈现出来。书中关于HRTF测量方法的详尽介绍,让我对如何获取精确的听觉信息有了全新的认识。从标准的测量流程到各种优化技术,书中都进行了细致的阐述。我尤其想知道,书中是如何处理测量环境的声学特性,以及如何校准测量设备,以保证测量结果的准确性?我很好奇,书中是否会提到一些先进的HRTF建模方法,比如基于数据驱动的模型,或者利用机器学习来预测HRTF?在VAD部分,我期待看到更多关于实时渲染技术和高效算法的讨论。如何才能在保证音质的同时,实现低延迟的3D音频播放?书中是否会介绍一些GPU加速的音频处理技术,或者利用并行计算来优化VAD系统的性能?对于想要深入理解和实践虚拟听觉技术的研究者和开发者来说,这本书无疑是一本宝贵的指南,它提供了丰富的技术细节和实践经验,让人跃跃欲试。

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读完《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》,我感觉自己对声音的理解上升到了一个新的高度。《Head Related Transfer Function and Virtual Auditory Display》这本书,就像一位经验丰富的向导,带领我深入探索HRTF和VAD的世界。我尤其被书中关于HRTF对空间听觉影响的细致分析所吸引。从单侧听、双侧听的差异,到声音的远近、高低感知,书中都进行了深入浅出的讲解。我很好奇,书中是否会介绍一些提高空间听觉感知能力的训练方法,或者利用HRTF来辅助听力障碍人士恢复听觉?在VAD部分,我非常期待看到书中关于实时音频信号处理的讨论。如何才能在保证音质的同时,实现低延迟、高精度的3D音频渲染?书中是否会介绍一些高效的滤波器设计和信号复用技术?我希望书中能够提供一些关于VAD系统在人机交互中的应用案例,比如利用空间音频来引导用户进行操作,或者提供更加直观的信息反馈。这本书,不仅是一本技术手册,更是一本关于声音与人类感知之间深刻联系的探讨,让人深受启发。

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