骨传导虚拟声源距离定位性能研究

作     者：曾航 

作者单位：广州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王杰

授予年度：2024年

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0836[工学-生物工程] 

主      题：骨传导 堵耳效应 声源距离感知 空间听觉 

摘      要：随着虚拟现实、增强现实等技术的兴起以及骨传导耳机和骨传导助听器的普及,双侧骨传导声重放的空间感知性能日益受到关注。声源定位研究分为方向定位和声源距离定位。但是目前已有的骨传导虚拟声重放方式下的声源定位研究仅关注于声源方向定位问题,而关于骨传导虚拟声重放方式下的声源距离定位的研究还较为缺乏。本文主要研究骨传导虚拟声重放下的声源距离感知及其影响因素,进行了两部分的工作。 第一部分的主要工作是通过对比在骨传导虚拟声重放方式下和在气传导虚拟声重放方式下对虚拟声源的声源距离感知性能的差异,分析不同的虚拟声重放方式下影响声源距离感知性能的因素。为了排除骨传导换能器的辐射声泄露对于实验结果的影响,还进行了骨传导换能器的辐射声测量和为消除辐射声所带来的影响,采用泡沫耳塞堵塞耳道后所带来的堵耳效应的测量和分析。结果显示,当对刺激声进行归一化处理情况下,气传导的虚拟声重放方式下的声源距离感知性能明显优于骨传导,这反映了骨传导利用双耳因素和谱因素等其他除响度因素以外的声源距离线索进行声源距离定位的能力明显差于气传导,骨传导的经颅传输过程中所产生的串声干扰削弱了对受试者利用双耳因素进行相对距离估计的能力。而开放耳道和堵塞耳道两种骨传导条件下的声源距离估计的实验结果并未显示出显著性差异。 第二部分的主要工作是模拟日常的骨传导耳机使用场景,探究不同的骨传导刺激位置对于骨传导虚拟声重放下的声源距离感知性能的影响。为了更加贴合实际的骨传导耳机使用场景,这部分的骨传导实验未进行堵耳,且刺激声也并未使用特定的归一化方法以消除包含响度因素这一重要的相对距离线索。进行了气传导和四个不同的刺激位置下的骨传导下的侧向声源距离估计实验,相对距离估计的实验结果表明不同刺激位置下的骨传导虚拟声重放都取得了与气传导类似的相对声源距离估计性能,骨传导换能器的刺激位置未对受试者的声源距离估计的实验结果产生影响。