[发明专利]一种头相关传递函数的个性化方法及系统

摘要

本发明属于信号处理技术领域，提供了一种头相关传递函数的个性化方法及系统。该方法及系统首先建立距离模型，得到与距离相关的声源信号，之后利用PCA分别给水平角和高度角建模，在HRTF的个性化调节过程中，利用与距离相关的声源信号对模型参数进行个性化调节，以感受到声源的正确方位，继而获得个性化的HRTF，实现了结构化HRTF模型与PCA系数调节的结合，由于建立的距离模型考虑到了声源与双耳之间的距离因素，使得测量者可以感受到距离的变化，因而获得的HRTF的个性化效果好、精确度高。

主权项

一种头相关传递函数的个性化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：对单声道声源输入信号进行与距离相关的增益滤波处理，得到与距离相关的左耳声源输出信号以及与距离相关的右耳声源输出信号；S2：基于HRTF数据库的测量数据，对双耳极坐标系下的水平角进行主成分分析，以重构HRIR，并结合所述左耳声源输出信号和所述右耳声源输出信号，调整HRIR，得到个性化的HRIR；S3：基于HRTF数据库的测量数据，对双耳极坐标系下的高度角进行主成分分析，以重构PRIR，并结合所述左耳声源输出信号和所述右耳声源输出信号，调整PRIR，得到个性化的PRIR；所述步骤S2包括以下步骤：S201：构建Nh行、Mh列的源数据矩阵Xh；S202：对所述源数据矩阵Xh去均值，得到去均值后的矩阵Bh；S203：利用去均值后的所述矩阵Bh，计算协方差矩阵Ch，表示为：S204：对所述协方差矩阵Ch进行奇异值分解，构建基向量矩阵Vh，并得到基向量系数矩阵Wh，表示为：Wh＝VhTBh；S205：计算重构的HRIR矩阵表示为：其中，μh为对所述源数据矩阵Xh的每一行元素求均值而得到的一维度为Nh×1的列向量，hh为一维度为1×Mh的行向量，行向量hh中的每一元素均为1；S206：对每一水平角的每一基向量，计算HRTF数据库中全部测量者的基向量系数的均值和标准差满足：其中，θ表示水平角，取值是0°，5°，…，45°，55°，65°，80°，100°，115°，125°，135°，140°，…，225°，235°，245°，260°，280°，295°，305°，315°，320°，…，355°，ih取值1,2,...,qh，表示第j个被测者在水平角θ第ih个基函数的主成分系数；S207：对每一水平角，提取前5个标准差最大时对应的基向量系数的均值，并结合左耳声源输出信号yl(t)和右耳声源输出信号yr(t)，对提取的基向量系数的均值进行调节，以使得主观感受到的声源方位角最佳；S208：根据调整后的基向量系数构成的矩阵和对应的基向量矩阵，得到调整后的HRIR，即为得到的个性化的HRIR。