51、听觉定位：从原理到应用的全面解析

听觉定位：从原理到应用的全面解析

1. 听觉定位信息的基础要素

1.1 人体测量参数与 HRTFs

在听觉定位的研究中，许多学者致力于通过人体测量参数来推导头部相关传递函数（HRTFs）。Iida、Ishii 和 Nishioka 测量了耳朵的十个人体测量参数，用于推导中平面不同位置的 HRTFs。他们发现，对于听者前后位置的定位，效果与个性化 HRTFs 相当，但随着仰角增加，定位效果会下降。他们认为，感知方位角不需要精确的 HRTFs，双耳时间和强度差异能更好地进行调整。

Fels 和 Vorländer 检查了耳廓的六个人体测量指标以及躯干和头部的六个指标对儿童和成人 HRTFs 的影响。他们通过 CAD 方法进行实验，发现耳朵与肩膀的距离、头部宽度和后顶点对 HRTFs 的形状有显著影响；对于耳廓，耳甲的深度和大小最为重要。

1.2 混响的作用

双耳时间差（ITDs）、双耳声级差（ILDs）和耳廓的方向相关滤波特性可以确定宽带声音的方向，但无法确定声源与听者之间的自我中心距离。因此，混响成为提供这一信息的重要因素。

当听者靠近声源时，直达声强度比混响声强度高；随着距离增加，直达声强度下降，而混响声强度受距离影响较小，更多取决于房间的大小和吸收特性。直达声与混响声的能量比称为直达混响比（DRR），它能指定听者与声源之间的距离。

Plenge 使用假人头进行实验，发现当在正常混响房间中录制声音并通过耳机播放时，听者能听到声音来自外部，这表明外耳的滤波特性在外部化中起重要作用。此外，听者需要先了解录音房间的声学特性，外部化才会发生。Sakamoto 等人通过混合在消声室和混响室录制的声音，独