基于二阶锥规划的HRTF波束形成合成方法.pdfVIP

学兔兔 第32卷 第11期 仪 器 仪 表 学 报 V01．32 No．11 2011年11月 Chinese Journal of Scientific Instrument NOV．2011 基于二阶锥规划的HRTF波束形成合成方法 张 成，陈克安 (西北工业大学航海学院 西安 710072) 摘 要：利用宽带波束形成器输出合成了HRTF数据。确立了波束形成器结构，建立了HRTF合成的最优问题，采用二阶锥规 划最优方法得到了波束形成器的最优权向量，进而利用波束形成器的输出得到HRTF合成数据。同时结合MIT实验室的 HRTF测量数据的基本特性，在求解最优问题的过程中利用了HRTF的最小相位表示，进一步降低了滤波器阶次，简化了波束 形成器结构。计算机仿真和主观听觉定位实验表明，在一定频段内该方法得到的HRTF合成近似值和测量数据具有较好的一 致性，验证了该方法的有效性。 关键词：波束形成；头相关传递函数；二阶锥规划；虚拟听觉 中图分类号：TN912 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：140．20 HRTF beamforming synthesis method based on second-order cone programming Zhang Cheng，Chen Ke’an (College of Marine，Northwestern Polytechnical University，Xian 710072，China) Abstract：The head—related transfer function(HRTF)is synthesized using the output of a broadband beamformer． The beamformer structure is determined and the optimization problem of the HRTF synthesis is established．The opti— mal weighting vector of the beamformer is derived using second—order cone programming(SOCP)．Then，the HRTF synthesis data are obtained from the output of the beamfomer．Considering the property of the KEMAR HRTF measure- ment database from MIT media lab，the mini-phase expression of the HRTF is used in the process of solving the optimi— zation problem．The order of the filter is reduced and the beamformer structure is simplified．Computer simulations and subjective listening experiments demonstrate that the HRTF approximation data are similar to those of the measurements from MIT media lab in certain frequency band，which verifies the validity of the proposed synthesis method． Key words：beamforming；head—related transfer funct