“了解空间音频 ”系列教学连载12 头相关脉冲响应 (HRIR)与HRTF的区别
以下文章来源于电影声音研学 ，作者电影声音研学
“空间音频”连载系列
“电影声音研学中心连载系列”是由电影声音研学中心牵头，联合叮咚音频及同期录音网，与Sound Particles 公司共同创办。我们将会为大家带来这个系列内容，深入探讨“空间音频”这个主题。
我们将联合Sound Particles官方，以每周一期在电影声音研学中心/同期录音网/叮咚音频公众号进行发布。每期将会在5分钟左右，敬请期待。
5-2/第十二期本次是“了解空间音频 ”系列教学连载的第十二期，还没有看过前十一期的小伙伴请访问我们的网站，点击空间音频专题栏目观看。
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2- “了解空间音频 ”系列教学连载 什么是基于通道进行处理
5- “了解空间音频”系列教学连载5 基于通道与基于对象音频的值
7- “了解空间音频 ”系列教学连载7更多基于对象的音频格式
8- “了解空间音频 ”系列教学连载8ambisonic先知道MS立体声
9- “了解空间音频 ”系列教学连载9 高阶Ambisonics（HOA）
10- “了解空间音频 ”系列教学连载10 Ambisonics的利弊
在上一期我们已经了解了双耳（Binaural）和其工作方式，以及什么是头相关传递函数（HRTF）？那么接下来本期由Nuno Fonseca博士将为大家讲解：
5-2/Binaural
头相关脉冲响应 (HRIR)
从声源到每个听者耳膜声音转换的HRTF模型
在上期内容中，Nuno Fonseca博士为大家介绍了什么是头相关传递函数（HRTF）。
可能有些小伙伴听说过“Head Related Impulse Response”这个术语，被称为头相关脉冲响应 (HRIR)，它实际上与上期内容中介绍的头相关传递函数（HRTF）几乎是一回事。
可以轻松地在二者之间进行转换。
唯⼀的区别在于：HRIR 在时域（类似波形），HRTF 在频域（类似频谱）。
不同的 HRIR
收集HRTF 数据集
多年来，科学家使用以下 2 种方法收集了这些脉冲的集合，称之为 HRTF 数据集：
- 使用仿真人头，在仿真头上安装精确复制的假耳朵，放置麦克风收音头在假耳朵的内部。
- 使用微型麦克风，将其放在真人的耳朵旁，每侧设置⼀个收音头。
不同种类的仿真人头
通过使用以上方法，能够拾取到360°环绕头部的⼀系列不同位置的左右脉冲响应。
基于这些数据集，软件开发者或其他人员可以创造出双耳音频插件和类似的软件（游戏音频引擎等），创造来自特定位置的声音幻像。
例如，想象一下当玩家在玩电子游戏时，如果你想要营造一种直升机的声音（单声道），希望听者感觉直升机的声音来自某个特定的方向时，只需要使用HRTF 数据集找到⼀个接近目标方向的记录位置即可（甚至可以在数据集位置之间用插值方法插入新位置）。
HRTF 数据集的应用
然后利用这个位置的⼀对脉冲响应（⼀个左脉 冲响应和⼀个右脉冲响应），将这⼀对脉冲响应用于直升机的声音，产生 2 种声音：左侧声音（直升机声音经过左脉冲响应）将被发送到左侧耳机，右侧声音（直升机声音经过右脉冲响应）将被发送到右侧耳机。
双耳室脉冲反应（BRIR）
小伙伴们可能也有听说过“双耳室脉冲响应”（binaural room impulse response），实际上，这也与HRTF差不多。
同时，也将房间考虑到脉冲响应中。如果你在实际房间中捕捉到这些声音，能听到直接的声音和所有这些反射，每个反射都来自不同方向。
由于方向不同，会有完全不同的脉冲响应。因此，有时人们更倾向于使用binaural room脉冲响应。
双耳室脉冲反应（BRIR）
例如，可以在一间演播室中捕捉左扬声器、中扬声器、右扬声器的脉冲响应，然后用它来模拟我想要的任何地方的演播室。
5-2/Binaural
HRTF 个人化
那么，这是否意味着我们每个人都可以通过耳机听到逼真的 3D 音效？很遗憾，这⼀点并不对所有人适用。
每个人的头部、耳朵和其他身体构造都是独特的，不尽相同，所以每个人耳朵对声音的影响方式都会略有不同。
例如，对我来说，从这里发出的声音可能有一个7000赫兹的notch，而另一个人可能是9000赫兹的notch。也就是说人与人之间的频率响应完全不同了。
人与人之间的频率响应完全不同
每个人的大脑都在多年成长的过程中，形成具有个人特征的聆听方式，不同于其他⼈，它会自动检测到来自特定方向的频率响应。
如果有人使用的HRTF是用和我不一样的耳朵创建的，可能在我听的时候，因为我的耳朵构造完全不同，就会有十分不好的听感。
如果你使用的HRTF与你耳朵的处理相似，大脑就会意识到这一点：“我知道这种均衡！从那个方向传来的声音是这样的”一切都按原本的习惯进行。
其他情况下，使用的HRTF在某种程度上类似于你的耳朵，但是声音来自于不同的方向：“这种均衡听起来很熟悉.…我认为声音来自那个方向”，大脑会给你发送错误信息。
前-后混淆
例如，应用来自正前方的HRTF,但您的大脑却认为声音来自后面（这被称为前-后混淆)或不同的高度。
有时候，HRTF与大脑所感受到的信息大相径庭，导致大脑变得混淆：“我没有探测到任何熟悉的均衡”，你的大脑不会给出任何特定的方向，这时就像普通立体声在耳机里播放一样，会感觉声音来自头内部。
下期预告
下期，Nuno Fonseca博士将为大家讲解：
- 使用双耳音频
- 双耳音频的优点与缺点
敬请期待！
请大家多多转发支持我们！
答疑直播预告
自去年10月开展“了解空间音频 ”系列教学连载后，至今已有半年之久。为大家深入探讨介绍了“空间音频”这个主题。
在系列连载结束后，我们将为小伙伴们开展一次“了解空间音频”的答疑直播活动！
到时大家可以畅所欲言，老师们将会就大家提出的问题做出解答。
敬请期待！
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