[实用新型]用于近场头相关传输函数测量系统的定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电声技术领域，具体来讲是涉及用于近场头相关传输函数测量系统的定位装置。

背景技术

头相关传输函数是自由场条件下点声源到双耳的声学传输函数, 在双耳听觉和虚拟声重放方面有着重要的应用。当声源到头中心的距离大于1.0 m时，称为远场HRTF；而距离小于1.0 m时，称为近场HRTF。实验测量获取头相关传输函数是最有效的方法。但实验测量的工作量大，特别是对于近场头相关传输函数的测量，其工作量是远场头相关传输函数测量工作的数倍，以至于难以实现。

如何提高测量效率，一直受到研究者的关注。最为直观的解决办法，是同时布置若干个声源，从而减少因为重复布置声源而耗费的时间。这在远场头相关传输函数的测量中有一些相关的工作。例如：Durand R. Begault等人用支架安装了12个扬声器单元，可同时测量12个仰角的远场头相关传输函数 [Durand R. Begault et al., Design and verification of HeadZap, a semiautomated HRIR measurement system, the 120th Convention, 2006 May 20–23 Paris, France]。M. Pollow 等人为了减小装置对声波传播的影响，用细金属条组成网格状，最后形成一个圆弧状的环，以放置不同仰角的声源[Fast measurement system for spatially continuous individual HRTFs, the AES 25th UK Conference, 25th--27th March 2012 at the University of York’s Music Research Centre]。但是，已有的定位系统存在一些不足：其一，上述的系统仅适于远场头相关传输函数的测量，不适合于近场头相关传输函数的测量，即不适于测量不同声源距离的头相关传输函数；其二，声源坐标系统的定标不十分严谨，特别是坐标系的原点没有比较直观的参考点，容易引起定位误差。

实用新型内容

本实用新型的首要目的在于克服了现有技术的不足，提供了用于近场头相关传输函数测量系统的定位装置，以提高近场头相关传输函数的测量精度和重复性。

为达上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

用于近场头相关传输函数测量系统的定位装置，其包括底座、转台、座椅、声源支撑杆和多个声源仰角定位环；每个声源仰角定位环的上部为圆弧状，下部为分别安装在所述底座上的两个支脚，多个声源仰角定位环的上部相互交叉且均匀分布；所述转台的底部固定安装在所述底座的中心，转台的顶部为用于安装所述座椅的转动部分；多个所述声源支撑杆通过滑动阀安装在声源仰角定位环上；所述底座、声源仰角定位环、转台、座椅、声源支撑杆形成一个球坐标系，所述座椅能进行上下和前后的二维空间调节，使受试者头部中心位置处于整个定位装置的坐标原点。

进一步地，所述底座由一个圆盘和一个同心圆环组合而成；每个声源仰角定位环的下部两个支脚安装在圆环的同一直径的两端上。

进一步地，所述声源仰角定位环共两个且正交布置，两个声源仰角定位环的下部四个支脚安装于底座的圆环形成稳固框架。

进一步地，所述声源支撑杆的长度可调，不同长度的声源支撑杆对应不同的声源距离；将声源通过声源支撑杆装配在声源仰角定位环上的不同位置，实现不同的声源仰角；所述转台为数控转台，通过数控转台的旋转，带动座椅和受试者转动，得到不同的声源方位角。

进一步地，所述声源仰角定位环上设有刻度，所述滑动阀上设有用于安装声源支撑杆的圆管，圆管上设有用于微调声源支撑杆以修正声源距离的刻度，滑动阀还设有用于对准声源仰角定位环上刻度的指针。

进一步地，多个声源仰角定位环上部的相互交叉点通过顶部固定装置固定。

所述定位装置的各部件连接为一个稳固的整体，并组合形成一个高精度的球坐标系统，在预设的坐标系下，用不同长度的声源支撑杆调节得到不同的声源距离。所述定位装置，按照一定的步骤和流程进行校准，保证测量坐标系统的一致性和精度。本实用新型涉及的自动测量系统，其机械装置的整体性强，可保证近场头相关传输函数测量的准确性和重复性。

相对于现有技术，本实用新型的优点及有益效果是：

1、与已有头相关传输函数测量系统的定位装置相比，不但能实现不同声源方向（不同方位角和仰角）的头相关传输函数测量，也适用于不同声源距离的头相关传输函数测量（即适合于远、近场头相关传输的测量）。