环绕声扬声器可以让您沉浸在多媒体体验中,但如果有一个扬声器能够完全重现三维音景会怎样?AudioDome不仅仅是一个扬声器阵列——它是一个扬声器穹顶,能够在听众置身中央时创造沉浸式声音体验,重现任何位置的声源。
什么是Ambisonics技术?
Ambisonics渲染是一种使用扬声器阵列在3D空间中模拟声音精确位置的方法。该算法使研究人员能够创建丰富的虚拟"音景",每个声音都能精确地从录音中的原始位置传来。
在代表美国声学学会由AIP出版社发表的《JASA》期刊中,来自加拿大安大略省伦敦市西安大略大学的研究人员决定通过他们的"AudioDome"扬声器阵列测试ambisonics声音重现的极限。
"Ambisonics技术承诺提供高度聚焦的声源重现,这对希望保持严格实验控制的研究人员来说极其有价值,同时也能研究人类在听觉系统进化来处理的复杂、动态、三维音景中的听觉空间感知。"
然而,AudioDome用于模拟音景的ambisonics算法是否适合研究人类感知还是未知数。这取决于它能多精确和聚焦地模拟声音位置,以及它能多好地重现声音的能量组成。
由于扎尔加内贾德的团队有兴趣使用该设备进行人体实验,他们希望验证AudioDome的ambisonics技术模拟真实生活的有效性。

"我们已经知道理论上预测并通过仿真确认了一些重建误差,但我们不知道它们会如何以及在多大程度上影响人类对声音位置和身份的感知。
空间精度超越人类感知:我们区分不同位置刺激的能力,称为空间敏锐度,在我们面前很高,但在头部侧面会下降。研究人员在AudioDome中从听众那里获得了非常相似的结果,证明扬声器阵列可以以超越人类感知极限的空间尺度重现声音位置。
位置精度不依赖于扬声器距离:他们还发现,声音模拟位置的准确性和精度不依赖于它与实际扬声器位置的距离,这表明ambisonics算法的空间分辨率几乎适合在三维空间的任何地方研究人类感知。
频率重现的局限性:然而,他们还观察到ambisonics算法在大约4千赫兹的频率范围内准确重现声音能量,足以重现语音,尽管听起来会有些退化,就像通过电话听到的一样。
研究显示,对高频的错误重现会伪造与感知声源高度相关的定位线索,具有高频成分的声源被从意外的高度感知。
"我们得出结论,ambisonics算法可以以人类空间敏锐度水平(如果不是更好的话)的空间分辨率准确重现许多常见声音(包括语音)的身份和位置。这足以确保重现的音景准确模拟真实世界。"
技术意义这项研究为3D音频技术的发展提供了重要的科学依据,特别是在以下领域:虚拟现实和增强现实:为VR/AR应用提供更逼真的音频体验汽车音响系统:创造更沉浸式的车内音频环境听力研究:为听觉科学研究提供精确的实验工具音乐制作:为音乐创作和重现提供新的可能性
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