Page 14 - 《应用声学》2023年第1期

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实际的应用条件下，前方两扬声器重放是不能产生 Xie Bosun, Shi Yong, Xie Zhiwen, et al. Virtual repro-
后半水平面的虚拟源的。最近的一个实验研究验证 ducing system for 5.1 channel surround sound[J]. Acta
Acustica, 2005, 30(3): 235–241.
了上述的分析与结论 [22] 。但虚拟重放的实际性能 [4] Xie B S, Liu L L, Zhang C Y. Virtual reproduction of sur-
是由双耳声压控制的稳定性与代价所决定的，而这 round sound in frontal space using four loudspeakers[J].
种稳定性和代价是和扬声器布置以及频率有关的。 Chinese Journal of Acoustics, 2021, 40(2): 155–174.
[5] Bauck J, Cooper D H. Generalized transaural stereo and
过去的研究侧重双耳声压控制的稳定性，并通过扬 applications[J]. Journal of the Audio Engineering Society,
声器到双耳声学传输矩阵的条件数对其进行分析。 1996, 44(9): 683–705.
过去的分析表明 [23] ，对左右对称的扬声器布置，缩 [6] Xie B S. Head-related transfer function and virtual audi-
tory display[M]. 2nd ed. Florida, USA: J. Ross Publishing,
窄两扬声器之间的张角可以改善中频双耳声压控 2013.
制的稳定性，但却使低频频双耳声压控制的稳定性 [7] Ward D B, Elko G W. Eﬀect of loudspeaker position on
变差。本文的分析进一步表明，在两扬声器张角不 the robustness of acoustic crosstalk cancellation[J]. IEEE
Signal Processing Letters, 1999, 6(5): 106–108.
变的情况下，非对称的布置对双耳声压控制的稳定 [8] Nelson P A, Rose J F W. Errors in two-point sound re-
性产生一定的影响，使得双耳声压控制的稳定性稍 production[J]. The Journal of the Acoustical Society of
America, 2005, 118(1): 193–204.
变差。
[9] Kirkeby O, Rubak P, Johansen L G, et al. Implementa-
实际重放的虚拟源定位性能与双耳声压控制 tion of crosstalk cancellation networks using warped FIR
的与代价密切相关，并且可以用虚拟声信号处理滤 ﬁlters[C]. Audio Engineering Society 16th International
conference, 1999, Rovaniemi, Finland, Paper: 16–31.
波器在所涉及频率范围内的平均功率进行分析。理
[10] Kirkeby O, Nelson P A, Hamada H. The “Stereo
论和实验表明，在对称扬声器布置的情况，控制双耳 Dipole”—A virtual source imaging system using two
声压而模拟侧向虚拟源较模拟前方虚拟源困难。缩 closely spaced loudspeakers[J]. Journal of the Audio En-
gineering Society, 1998, 46(5): 387–395.
窄两扬声器之间的张角明显增加侧向虚拟源双耳
[11] Takeuchi, Philip A, Nelson P A. Optimal source distribu-
声压控制的代价。而非对称布置主要是影响异侧虚 tion for binaural synthesis over loudspeakers[J]. The Jour-
拟源双耳声压的控制的代价，使异侧的感知虚拟源 nal of the Acoustical Society of America, 2002, 112(6):
2786–2797.
向前偏移。 [12] 何璞, 谢菠荪, 饶丹. 虚拟声音色均衡信号处理方法的主客观
本文的结果可用于扬声器虚拟声重放的设计。分析 [J]. 应用声学, 2006, 25(1): 4–12.
特别是过分窄张角的扬声器布置是不合适产生侧 He Pu, Xie Bosun, Rao Dan. Subjective and objec-
tive analyses of timber equalized algorithms for virtual
向虚拟源的，因而立体声偶极在产生侧向虚拟源方 sound reproduction by loudspeakers[J]. Journal of Applied
面有潜在的缺陷。而非对称扬声器布置能产生前方 Acoustics, 2006, 25(1): 4–12.
[13] Hamdan E C, Fazi F M. A modal analysis of multichan-
角度范围的虚拟源，但用于产生一定异侧向 (异侧)
nel crosstalk cancellation systems and their relationship
虚拟源就比较困难，在实际应用中应该注意。另外， to amplitude panning[J]. Journal of Sound and Vibration,
不同扬声器布置特别是非对称布置对音色的影响 2021, 490(2021): 115743.
[14] Rumsey F. Automotive audio: they know where you sit[J].
以及头部左右移动或者转动后感知性能的改变，今
Journal of the Audio Engineering Society, 2016, 64(9):
后可继续深入研究。 705–708.
[15] Rose J, Nelson P A, Rafaely B, et al. Sweet spot size
of virtual acoustic imaging systems at asymmetric lis-
参考文献 tener locations[J]. The Journal of the Acoustical Society
of America, 2002, 112(5): 1992–2002.
[16] Yu G Z, Wu R X, Liu Y, et al. Near-ﬁeld head-related
[1] 谢菠荪. 头相关传输函数与虚拟听觉 [M]. 北京: 国防工业出 transfer-function measurement and database of human
版社, 2008. subjects[J]. The Journal of the Acoustical Society of Amer-
[2] Liu L L, Xie B S. A high-frequency-band timbre equaliza- ica, 2018, 143(3): EL194–198.
tion method for transaural reproduction with two frontal [17] Kirkeby O, Nelson P A. Digital ﬁlter design for inversion
loudspeakers[J]. Journal of the Audio Engineering Society, problems in sound reproduction[J]. Journal of the Audio
2022, 70(1/2): 1–14. Engineering Society, 1999, 47(7/8): 583–595.
[3] 谢菠荪, 师勇, 谢志文, 等. 5.1 通路环绕声的虚拟重放系 [18] Wightman F L, Kistler D J. The dominant role of low-
统 [J]. 声学学报, 2005, 30(3): 235–241. frequency interaural time diﬀerence in sound localiza-

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