一種改進(jìn)的仿真人頭錄音裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及3D聲音處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種改進(jìn)的仿真人頭錄音裝置。

背景技術(shù)：

仿真人頭錄音是一種先進(jìn)的3D音頻錄音技術(shù)解決方案，這種錄音技術(shù)可以通過耳機(jī)聆聽獲得聲源定位效果，重現(xiàn)虛擬的聲音變得更接近真實(shí)，從而使聽者感受到真實(shí)的聲場感。現(xiàn)有的人頭錄音技術(shù)基于人頭模型，采用把拾音器放置到人頭耳朵位置的錄音方式，或者把拾音器放置到模擬人耳鼓膜位置的錄音方式。

經(jīng)過研究實(shí)際測試，前述兩類仿真人頭錄音裝置在制作和運(yùn)用上存在一些明顯的缺點(diǎn)，使得聽音中聲像前后模糊不清、運(yùn)動中易產(chǎn)生定位不明等情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種改進(jìn)的仿真人頭錄音裝置，能夠使3D聲音制作中聲像前后模糊不清、運(yùn)動中易產(chǎn)生定位不明的效果得到顯著改善。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種改進(jìn)的仿真人頭錄音裝置，包括仿真人頭，以及對稱設(shè)置于所述仿真人頭兩側(cè)的類人耳集聲器，所述類人耳集聲器的耳廓的長度和寬度分別比真人耳廓的長度平均值和寬度平均值大1/3，所述對稱設(shè)置的類人耳集聲器分別水平向前傾斜30°～45°。

其中，所述類人耳集聲器的一端為喇叭狀的耳廓，另一端連接有麥克風(fēng)，兩端之間呈桿狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述類人耳集聲器的耳廓中心與麥克風(fēng)之間的距離為3.4cm。

優(yōu)選地，所述對稱設(shè)置的類人耳集聲器之間的距離為15cm。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)用新型的有益效果是：在拾音時(shí)對前后方位的聲音靈敏度加強(qiáng)，加大前后聲比例差，使得錄制的3D效果聲在聲像前后位置分辨能力顯著增強(qiáng)。

附圖說明

圖1是一種普通的仿真人頭錄音裝置的示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一種改進(jìn)的仿真人頭錄音裝置的正視圖的示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一種改進(jìn)的仿真人頭錄音裝置的俯視圖的示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中類人耳集聲器的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

所謂仿真人頭錄音，就是把兩個(gè)微型話筒安置在一個(gè)與真人頭幾乎一模一樣的假人頭上或耳道內(nèi)接近人耳鼓膜的位置，模擬人耳聽到聲音的整個(gè)過程。這種假人頭與真人相似，模擬人的耳廓、耳道等與聽音有影響的器官，甚至在皮膚和骨頭等方面也采用和人體最為接近的材料制作，最終目的是盡可能真實(shí)地模擬人耳在聽到聲音時(shí)所受到的一切HRTF(Head Related Transfer Function，頭部相關(guān)傳輸函數(shù))的影響。一般情況下，通過這種錄音裝置錄制到的聲音信號不需要加過多的后期效果處理，便能制作出虛擬3D效果聲，這種效果聲幾乎能完美地還原錄音場所的360°音場，使聽音者如身臨其境。

通常的，仿真人頭錄音裝置基于模擬的人耳結(jié)構(gòu)制作而成，把兩個(gè)微型拾音器，具體的可以是麥克風(fēng)，安放在與真人相仿的假人頭的耳道內(nèi)接近鼓膜的位置，模擬人耳聽到聲音的整個(gè)過程，使人們聽到的聲音和聽到自然界中各種聲音一樣，經(jīng)過耳廓、外耳、耳道，傳導(dǎo)到耳鼓膜，被大腦神經(jīng)所感知，如圖1所示。

人類聽音是長期在自然界中學(xué)習(xí)并形成經(jīng)驗(yàn)，自然聲本身就是一個(gè)3D的聲源，人耳的基本聲音定位原理是基于兩側(cè)聲音強(qiáng)度差和兩側(cè)聲音時(shí)間延遲差即IID和ITD。IID(Interaural Intensity Difference，兩側(cè)聲音強(qiáng)度差別)指距離音源較近的一側(cè)耳朵所收到的聲音強(qiáng)度比另一側(cè)高，感到聲音更大一些。ITD(Interaural Time Difference，兩側(cè)聲音時(shí)間延遲差別)指方位的不同，使聲音到達(dá)兩耳的時(shí)間有差別，人會覺得聲音位于到達(dá)時(shí)間早些的那一邊，IID+ITD的結(jié)果是把音源定位到以聽者兩耳之間連線為軸線的錐體范圍之內(nèi)。

許多時(shí)候，人聽到的聲音并不是直線進(jìn)入耳朵，而是通過了幾次反射才進(jìn)入大腦。在聲波傳播的過程中，聲波能量會減弱，再加上反射造成的消音和延遲作用，聲音已經(jīng)有了變化，這種反射混合起來的效果稱為交互混響。特別是在封閉的環(huán)境之中，會明顯感受到聲音變輕了?？恐@些變化，人才能判斷出聲音是否經(jīng)過反射，甚至能判斷出墻的位置和門的開閉方位等細(xì)節(jié)，并借以確定周圍的環(huán)境。

圖1所示的一般仿真人頭錄音裝置能模擬人耳的聽音狀態(tài)，在重現(xiàn)聲源的左右位置、距離遠(yuǎn)近、空間感等方面效果尚好；但在聲像前后位置上模糊不清、運(yùn)動中易產(chǎn)生定位不明的情況。例如，發(fā)聲位置在聽音者正前方或后方時(shí)，沒有方位感；移動聲源運(yùn)動中，暫停發(fā)聲后，再次發(fā)聲時(shí)位置定位會丟失。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因在于，耳機(jī)聽音時(shí)，發(fā)聲點(diǎn)在耳表面，主要集中在耳廓中心點(diǎn)，一般仿真人頭錄音裝置是盡可能地直接模擬人耳形態(tài)特征，簡單地把拾音器放到鼓膜位置。沒有考慮到耳道在聽音時(shí)能起到傳導(dǎo)和諧振的雙重作用；也忽視了麥克風(fēng)與人耳鼓膜的區(qū)別，麥克風(fēng)接收信息是綜合的合成聲音，人耳鼓膜是感覺聲音頻率、相位、延時(shí)等多種特征。

通常人能聽到的聲波頻率范圍理論上為20Hz到20kHz，即波長1.7厘米到17米的聲波。根據(jù)聲音響度理論和實(shí)驗(yàn)表明，一般地，人對在約2.5kHz—5kHz的聲音最敏感，而在低頻和高頻區(qū)敏感度要低一些。本裝置在制作中，取最敏感聲音頻率波長均值的1/3，把制作在耳道內(nèi)的麥克風(fēng)位置確定為3.4cm，即耳廓中心點(diǎn)到麥克風(fēng)的距離確定為3.4cm。

耳廓在聲音前后定位中起重要作用，根據(jù)聲音的不同角度，可以加強(qiáng)/減弱音波能量，讓人能更準(zhǔn)確地判斷的位置。由于人兩耳廓的距離為15厘米左右，當(dāng)波長大于15厘米時(shí)IIT和ITD將會減弱。頻率低的聲音波長大，因此很難判斷出低音的位置，卻能輕易分辨高音的方位。實(shí)際上，耳廓對于聲音的定位，是至關(guān)重要的一環(huán)，沒有外耳的人判斷聲音發(fā)出的位置會存在困難。

請一并參考圖2到圖4，本實(shí)用新型提出一種改進(jìn)的仿真人頭錄音裝置，包括仿真人頭，以及對稱設(shè)置于所述仿真人頭兩側(cè)的類人耳集聲器，所述類人耳集聲器的耳廓的長度和寬度分別比真人耳廓的長度平均值和寬度平均值大1/3，其中，正常成年人耳廓長度約為5到8厘米，寬度約為3到5厘米；所述對稱設(shè)置的類人耳集聲器分別水平向前傾斜30°～45°。

其中，所述類人耳集聲器的一端為喇叭狀的耳廓，另一端連接有麥克風(fēng)，兩端之間呈桿狀結(jié)構(gòu)。

較佳地，所述類人耳集聲器的耳廓中心與麥克風(fēng)之間的距離為3.4cm。

較佳地，所述對稱設(shè)置的類人耳集聲器之間的距離為15cm。

通過上述方式，本實(shí)用新型實(shí)施例的改進(jìn)的仿真人頭錄音裝置在拾音時(shí)對前后方位的聲音靈敏度加強(qiáng)，加大前后聲比例差，使得錄制的3D效果聲在聲像前后位置分辨能力顯著增強(qiáng)；能較好地依靠雙耳實(shí)現(xiàn)水平方向定位，耳廓決定前后、垂直方向定位，HRTF函數(shù)則決定前后以及環(huán)繞聲場的效果，能讓聽音者聽出發(fā)音者的方位，尤其是前后方位、運(yùn)動路線等方向性特征。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。