听觉障碍患者的空间听觉*

空间听觉是对声音空间属性或特性的主观感觉,包括对声源的定位、对环境反射声的主观感觉等。复杂声学环境下的语言获取也和空间听觉密切相关。听觉障碍通常会包括空间听觉能力的下降甚至缺失,影响语言的获取能力。人工听觉是治疗听觉障碍的手段,理想情况下应能恢复或改善患者的空间听觉能力。该文综述了听觉障碍患者的空间听觉及其人工恢复方面的研究、进展及存在的问题。     

《空间声原理》

正谢菠荪著科学出版社,北京,2019年6月,818页,定价:249元听觉是我们感知外界信息的重要途径之一。人的听觉中,除了对声音的响度、音调和音色等主观属性的感觉外,还包括对声音的空间听觉,也就是对声音空间属性或特性的感知。这赋予了我们的听觉系统在一定的条件下,可以对声源进行定位,可以产生对周围声学环境的空间印象的可能。空间声的目的是重放声场的空间信息,给倾听者产生特定的空间听觉事件或感知。近年来,其应用已由传统的影院和家用声重放等文化娱乐领域,拓展到听觉心理和生理、室内声学设计、通信、互联网与计算机、多媒体与虚拟现实、医学等科学研究及工程技术领域。可见应用价值之重要。     

头相关传输函数与虚拟听觉

头相关传输函数(HRTF)是自由场情况下点声源到双耳的声学传输函数,它包含了有关声源的主要空间信息,因而在双耳空间听觉的研究方面有非常重要的意义.作为HRTF的一个重要的应用,虚拟听觉则是近二十年发展起来的新技术,它利用HRTF进行信号处理,模拟出声波从声源到双耳的传输,从而在耳机或扬声器重放中虚拟出相应的空间听觉.虚拟听觉技术在有关听觉的科学实验、通信、多媒体与虚拟现实、家用声重放、室内声学设计等科学研究、工程技术、消费电子领域都有重要的应用价值.近十多年来,国际上有关HRTF和虚拟听觉技术的研究发展很快,已成为声学、信号处理、听觉等研究领域的热门与前沿课题,并已在众多的领域得到应用.     

求解水中加肋板声辐射特性的虚拟声源法*

发展一种利用虚拟声源离散声场的方法求解加肋板在水中的声振耦合问题。由波叠加原理和单元体积速度匹配的原则,根据离散的结构单元满足的动力方程和结构与介质的交界相容性条件,确定虚拟声源强度,计算结构的声辐射功率。本文以简支矩形加肋板为例,在不获得结构表面振速和声压的情况下,计算了结构在水中的声辐射功率,并与解析方法计算的结果进行了比较,表明了该方法具有较好的计算精度。     

用于开口声辐射控制的虚拟声屏障实现 方法及机理研究*

建筑物通常留有开口以便人员物料的进出及室内的自然通风采光,但这些开口也是噪声传播的途径。传统被动噪声控制方法需要将开口封闭,且对低频噪声的控制效果不好,故引入有源噪声控制技术降低室内声源通过开口的声辐射。基于惠更斯原理,均布开口的次级源和误差传声器构成的平面型虚拟声屏障可以实现对开口声辐射的有效控制,数值仿真和实验已证明其有效性。将次级源安装在开口边界更有利于保留开口的功能且方便实际安装,但这样的单层边界虚拟声屏障降噪效果存在上限,仅能在低频段实现全局控制。和单层边界次级源相比,双层边界次级源可显著提高降噪量和有效降噪频率上限。该文回顾了开口声辐射有源控制的相关工作,并讨论了未来可能的研究方向。     

虚拟装配与CAD之间的信息交换

由于CAD系统与虚拟现实系统在建模以及实时应用等方面的差异，使得作为虚拟现实应用的虚拟装配系统不能直接使用CAD系统中的零件模型信息。因此有必要使用CAD系统提供的API开发—个接口程序来提取零件的模型信息供虚拟装配系统使用。虚拟装配系统需要从CAD系统提取的信息包括零件或部件的名称、零部件在装配中出现的次数、零部件在装配完成后的位置与姿态、零部件装配特征、几何参数信息以及零件或部件的图形信息。     

空间声的研究与应用——历史、发展与现状

空间声的目的是通过电声的手段重放声音空间信息,给聆听者再现特定的空间听觉感知。它在文化生活、通信、多媒体和虚拟现实等方面以及航空、航天等领域都有重要的应用。国内对空间声的研究起步于1958年,五十多年来进行了大量的基础研究工作,是和国际上的发展前沿相接轨的。本文在回顾空间声的基本原理与分类、国际上空间声发展历史的基础上,侧重评述了国内空间声研究和应用的历史、发展与现状,并展望了今后的发展前景。     

城市历史街区声景观及视听感知实验研究*

城市历史街区声景观是空间环境的重要内容,直接影响人们的感知体验。论文以济南老城泉水街区为例研究城市历史街区的声景观并进行视听感知实验。结果表明,现场声元素喜好度显著高于实验室单听评价。鸟鸣、鹅叫声在现场和实验室评分都较高,大流速流量水景声在现场评分高而实验室评分低,小流速流量水景声在实验室和安静环境中评分较高,在吵闹环境中评分较低;声环境满意度与视觉景观优美度、声源组成喜好度、安静度之间存在显著正相关关系,与环境声压级存在显著负相关关系,但当较高的环境声压级主要由水声贡献时,声环境满意度明显提高;应从提高景观优美度、优化声源组成、降低环境声压级等方面进行声景观设计。论文为声元素喜好度和声环境满意度研究提供参考。     

基于声传播算子的声源定位实验模拟方法研究

声传播算子是一种高效的时域声场计算方法,它能够很方便地计算出给定系统参数下任意时刻任意位置的声场变化情况,本文采用这种方法计算所得的二维房间声场信息进行传声器阵列的声源定位仿真实验。计算结果表明,用该方法获取的阵列数据能有效地应用于阵列信号处理算法中,准确地估计出初始高斯脉冲声源的方向。声传播算子声场计算方法能为传声器阵列声源定位的实验提供方便,使得传声器阵列声源定位算法在不同混响时间的鲁棒性实验研究变得更加简捷。     

复杂声学环境中人耳附近空间有源降噪研究综述

复杂声学环境中人耳附近空间降噪是有源噪声控制研究的重要课题,目前采用的主要方法为有源降噪头靠(AHR)和虚拟声屏障(VSB).本文简述AHR与VSB的发展历史和研究现状,介绍其物理原理和设计方法,评述其在实际应用中的优缺点,讨论了目前存在的问题与未来相关的研究方向.已有理论、数值仿真和实验研究验证了相关技术在人耳附近空间产生静区的可行性. AHR系统需要较少控制源,系统相对简单易实现,但静区范围较小,结合虚拟传声器技术和人头跟踪技术后可实现随人头移动的静区,降噪频率可达中高频; VSB产生的静区范围较大,但控制源个数较多,系统复杂和成本高,可通过代价函数和控制源优化,以及主被动混合控制技术来提高有效降噪频率范围和减少控制源个数.