沈浸式電腦遊戲環境---子計畫一:虛擬實境數位3D音效系統之研發與實現

Abstract

本研究子計畫目的在於開發虛擬實境3D 音效合成系統。核心演算法包含頭部轉移函數、殘響器和交 越干擾失真消除系統。針對於頭部轉移函數模型，採用解析法、數值法和實驗法三種方法來建模。 提出」頭部轉移函數之內插及降階模型」來增加合成、運算的效率，且改善聲源移動不連續的問題。此 外，我們將人類的聽覺特性加以考慮，來更加簡化整體的運算量。關於房間響應的模型建立，本案 將提出一個不須經由量測而可以合成出較自然的混響效果的新方法，稱為」混響器之邊界聲源表示 法」。對於計算效率的提升提出兩個創新的方法，''非均勻取樣法''與''多率濾波器群法''。交越干擾失真 消除系統設計分成兩個方向來發展，一為穩健性系統，此係利用」控制聲源法」和調整陣列喇叭的最佳 擺設位置使得」甜點」(Sweet spot)變大。另一為適應性系統，利用網路攝影機來追蹤人頭的位置，然後 即時的調整系統參數，讓人在一定的範圍內都能夠得到最佳的消除效果。最後將選擇最佳之演算法 分別利用軟體(MS Directshow)和硬體(DSP and SoC)來驗證和實現。