虚拟环境中的声音生成和显示技术研究
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 罗福元[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 博士 |
| 年度 | 1999 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 关键词 | 虚拟环境;声音生成;听觉显示;声音空间化;空间声音定位;矢量基幅值相移;交叉衰减 |
| 摘要 | 该文针对虚拟现实技术、分布交互仿真以及分布式虚拟环境的应用需求,从人的多感官感知、多模态交互(视觉、听觉、触觉、力反馈等)的角度,研究了虚拟环境中的声音生成和显示技术.论文在综述人对声音感知的生理、心理机理基础上,针对耳机、扬声器两种不同的显示设备,分别从理论、算法以及实时实现方面研究了声音的生成与显示技术.第一章论述了听觉信息在虚拟环境中信息反馈的作用,提出了声音生成和显示技术的概念、研究内容.在论述国内、外研究状况的基础上,提出了论文的主要研究内容.第二章论述了虚拟环境对听觉显示系统的要求,提出了声音生成和显示技术的原理及其关键技术.研究了声音的空间化技术、距离的反比例仿真模型、运动交互以及多谱勒效应,多个声源的混音,素材的建模与调度,环境的声特性仿真、声音与图形的同步等技术以及声音仿真逼真度的心理确认.指出了声音生成和显示系统的指标.第三章论述了声音生成和显示技术的心理声学机理.综述了人的听觉定位理论的发展过程,总结了人对多个相干声源的感知,人对运动声源的感知,人对距离的感知以及对环境的反射、混响感知.该研究成果是声音生成和显示技术的基石.第四章研究了面向耳机的声音生成和显示原理、算法及其关键技术.论述了头部相关传递函数的测量、插值,提出了时变滤波器的构建方法,研究了分段卷积及其长度的选取,提出了高效滤波算法.第五章研究了虚拟环境中面向扬声器的声音生成算法-矢量基幅值相移算法.证明了该算法满足声学上的正弦定律,指出了该算法的优点及其约束条件,分析了增益规格化的几何意义.提出了水平面上的扬声器最优布局,研究了如何采用矢量基幅值相称算法生成整个平面内内的听觉信息.推导了空间三角区内的声音生成原理,提出了全方位空间声的生成方法.研究了三角区的选择算法、增益系数的交叉衰减技术.第六章介绍了一种面向单个人的沉浸式虚拟现实系统,阐述了一种交互的双耳立体声的生成和显示原理.用MATLAB离线生成以及在SGI上实时生成双耳立体声,并确认声音效果.针对目前没有通用的HRTF,提出了一种PC平台的声音生成和显示的预处理和实时实现方案,提出了提高系统速度的若干方法.第七章设计了虚拟战场环境的扬声器音响系统方案,包括扬声器数目的确定、配置以及多个独立通道的构建.提出了音响系统中离线预处理和三角区选择算法.设计了听觉信息的实时生成流程,把音响系统中离线预处理和三角区选择算法.设计了听觉信息的实时生成流程,把音响生成系统连入到DIS虚拟战场环境网络中,生成集成的视觉、听觉环境.最后,对论文的研究工作进行了总结,并指出了今后尚需进一步研究的工作. |
影响因子：
dc:title:虚拟环境中的声音生成和显示技术研究
dc:creator:罗福元
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.1999.
dc:identifier:DOI：
dc: identifier:ISBN:
