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36 2019 年 1 月

3.2 素材选取与处理 计通用均衡滤波器，然后与三段素材卷积得到通用
利用主观测听实验可以验证个性化均衡方法 的处理后信号。
对减轻入耳式耳机头中定位效应的作用。根据ITU- 3.3 结果与分析
R 1116 标准 [26] 建议根据具体的测试目标选择合适 图 15 中的三组柱状图对应代表 15 位受试者对
的测试材料。由于个性化均衡频段集中在 5 kHz 以 于三段音频个性化均衡前后的偏好比例，每段音频
上高频段，选取了三段音频素材 ——摇滚乐、管乐 上方的数字代表该段音频被受试者判断为距离感
以及弦乐覆盖不同的频率范围。由于听觉系统对高 更远的百分比。有87%的判定结果认为经过个性化
频成分不敏感而均衡处理频段恰好集中在高频部 均衡处理后的摇滚乐片段距离感更强烈；有 80% 的
分，为了便于比较声像的距离感/头中效应强弱，对 判定结果认为经过个性化均衡处理后的管乐器片
三段音频素材还需要卷积 HRTF 使其具有移动的 段距离感增强；有53% 的判定结果认为经过个性化
声像，有助于增强音频的方位感，突出均衡对于消除 均衡处理后的弦乐器片段距离感增强。
头中效应的效果。 图 16 中的三组柱状图对应代表 15 为受试者对
CIPIC 实验室提供的数据库包含人工头以及 于三段音频通用均衡前后的偏好比例。有67%的判
真人受试者水平方向与垂直方向上分辨率为 5 的 定结果认为经过通用均衡处理后的摇滚乐片段距
◦
HRTF 信息，测量半径为 1 m [27] 。本实验中采用的 离感更强烈；有73% 的判定结果认为经过通用均衡

HRTF 是 CIPIC 数据库中基于小尺寸耳廓的 KE-
100
MAR 人工头测量得到的，HRTF 数据编号为 165。 ళکᛦ 87%
90 ˔ভӑکᛦ
使用该 HRTF 对音频素材单声道进行卷积，制作 80 80%
出左右声道。以右侧为正方向，每个方向重放持 70
续 0.2 s，声像起始位置为水平正前方 0 ，运动方向 ᄈѬඋ/% 60 47% 53%
◦
50
如图 14 所示。首先向右按 5 步长移动至右侧 45 ， 40
◦
◦
接着向右到 55 、65 直到 80 接着向左转回至 65 、 30
◦
◦
◦
◦
20%
55 、45 ，每隔−5 一直到左侧−45 、−65 、−80 再 20 13%
◦
◦
◦
◦
◦
◦
10
向右转回 0 。相邻的传递函数之间采用时域平滑以
◦
0
避免突然切换位置产生的噪声。 ऺ˭ ኮ˭ ୍໔
图 15 全部受试者对三段音频个性化均衡前后的偏
0O 好比例
-30O 30O
Fig. 15 All subjects’ preferences of three pieces of
-60O 60O audio before and after individualized equalization
100
-80O 80O
90 ళکᛦ
-90O 90O ̡ࢺ᏿کᛦ
80
73%
70 67%
图 14 合成声源的运动方向 60 60%
Fig. 14 The virtual source moving direction ᄈѬඋ/% 50 40%
40
33%
27%
30
第一组实验对比未处理信号与个性化均衡信
20
号。按照图 4 所示框图采集每位受试者佩戴耳机时 10
耳机的电阻抗参数以确定滤波器参数，设计个性化 0
ऺ˭ ኮ˭ ୍໔
均衡滤波器然后与三段素材卷积得到每位受试者
图 16 全部受试者对三段音频通用均衡前后的偏好
的处理后信号。 比例
第二组实验对比未处理信号与通用均衡信号。 Fig. 16 All subjects’preferences of three pieces of
使用入耳式耳机佩戴在人工耳时的电阻抗参数设 audio before and after uniform equalization