科学研究

Scientific Research
利用VR研究声学,研究人员探索别无二致的真实模拟
2018

05/15

16:12

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发布者:admin

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借助虚拟现实和其他沉浸式技术,研究人员能够利用新方法来研究声学。

从森林中的小鸟到人群中的朋友,我们都是依靠耳朵来判断声音的来源。由于大脑需要处理来自众多线索(有时还相互冲突)的空间信息,定位和辨别声音来源是一项极其复杂的任务。

美国范德堡大学的听力学与言语病理学助理教授G. Christopher Stecker表示:“这种技术允许我们把真实世界带到实验室,并且最终把实验室带到真实世界。借助这种沉浸式工具,Stecker能够在一个自然风格但又受控的设定下探索听觉空间意识。他认为这种技术可以帮助提升助听器,更准确地诊断听觉失调,以及带来更丰富听觉体验的游戏。

这种360度视觉可以帮助将我们的注意力引导至声音的来源,这对于导航环境以避开危险的情况而言十分关键,比如说检测一辆迎面而来的汽车。

在一项进行中的研究中,被试需要穿戴头显,沉浸在一个公园般的场景中,然后把头转向声音来源的方向。在幕后,博士生Travis Moore则控制两个关键的定位线索。第一个是声波到达每只耳朵的时间差异,以百万分之一秒计算。第二个则是每只耳朵所面对的声音压力水平差异。

跟早前的研究一致,Moore发现大脑对每个线索的重视程度有相当大的不同。Stekcer指出:“这是重要的一步,因为我们真的不知道这两种线索的整合过程在现实世界的听力任务中是扮演着怎样的角色。”

另一项旨在模拟鸡尾酒派对的研究则探索了声学差异,以及音质差异,回声和混响是如何影响空间意识。Stecker解释说:“声音在耳朵里的频率和强度,或者响度都非常清晰,但位置必须由大脑来计算。耳朵不知道声音的来源,这是由大脑计算得出。”

Stecker认为,研究空间感知这些更为隐式的方面有可能带来可以远程渲染逼真虚拟人类版本的增强现实设备。他指出:“想象一下你与祖母聊天,这种技术可以令这一切看起来和听起来好像是祖母正坐在沙发上。为了在声音方面做到这一点,我们需要这种与真实世界别无二致的声学模拟。”

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