飞行模拟器声音模拟子系统的设计与实现

作     者：刘家琦 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：翟健宏;黎志华

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：声音模拟 混音 三维声音渲染 声音处理技术 

摘      要：国内制造的飞行训练模拟器,通常由飞机性能仿真分系统、声音模拟分系统、视景分系统、教员控制台分系统、计算机和网络分系统、动感模拟分系统、航空电子模拟分系统、座舱模拟分系统、综合环境模拟分系统和若干辅助分系统等多个系统组成,由于听觉是人类除了视觉之外最敏感的神经,所以听觉对人的认知能力作用是非常重要的。所以声音模拟分系统也是飞行模拟器的重要组成部分。本论文主要的工作如下:首先,阐述飞行模拟器声音模拟子系统的研究意义以及背景,并对国内外现状做相关研究;其次,调研与此系统相关的技术,接下来对系统的结构、系统的功能做出详细设计;然后,在某型飞机飞行模拟器的研制的基础上,对实际飞行过程中的背景声音进行现场录制,并根据飞行的速度、飞行的高度、发动机的转速,建立声音文件素材库(.WAV格式),在Windows7环境下开发工具用的是Visual C++6.0,在利用Direct Sound技术编程过程中,同时控制模拟训练环境,以此达到声音的实时播放效果,实现逼真的音响效果。最后,主要利用黑盒测试方法对系统的各个模块的功能点进行测试,利用性能分析表对系统的性能指标进行分析,以确保系统能够达到用户要求的标准。本系统主要分成了五个部分:声音采集模块、播放环境噪音模块、混音模块、实时通信模块、播放告警音模块。通过模拟真实的飞行过程中可能出现的各种声音,形成身临其境的音效感觉,帮助飞行员通过听觉来正确判断飞机在飞行中的状态。