本文摘自“面向空间音频的个性化头相关传输函数定位性能研究综述”

   头中效应又称为外化感弱，常见于耳机端的回放，听音人会错误地感觉声像在头中，而不是感知到在头外部的虚拟声源。此种现象会破坏听音人的沉浸体验感，使其感受到不自然，不真实。

产生机理

    Begault D R等人表示：很难精确的去渲染声源的外化效果，但是外化感会随着激励信号更接近自然的激励信号而增强，从而达到了削弱头中效应的目的。而目前仿真自然的激励信号方法通常有：（1）使用混响，（2）加入头部运动，（3）使用个性化HRTF。

    而这三种方法并不是独立关系，倘若分开使用则并不能保证效果，如Li S等人在［29］中通过在虚拟现实（VR）中使用不同房间场景进行实验说明：如果房间的声学特性不符合听音人的期望，双耳声音中“正确”的房间混响信息反而可能会降低感知的外化；Hendrickx E等人在［30］中通过使用非个性化HRTF，渲染水平面不同角度的语音信号，配合头部追踪器进行实验，他们发现头部运动足够大时，头部运动与头部追踪相结合的方法可以增强外化感。且头部停止运动后，这种外化感的增强仍然存在。

    Best V等人观察到一种现象：声源到达两耳路径差异越大，头中效应就越弱。即正中面相对比侧面，声源感知上会更靠内。联系定位精度所涉及的理论，可以联想到头中效应与ITD和ILD也是相关联的。Hartmann W M等人在使用自然的ITD和ILD组合来处理测试波形，使听音人能感知得到与扬声器效果相当的双耳音频。而改变ITD和ILD，使其偏离自然值，头中效应会明显加强。在不同频率段上，他们认为ITD可以提升1 kHz以下频段声音的外化效果，而ILD可以提升所有频段。因此考虑到使用个性化HRTF等同于引入自然的、符合听音人感知的双耳线索和频谱线索，个性化HRTF会起到一定的削弱头中效应的作用。

个性化HRTF的作用

    对于以感知声源距离为标准的外化感，Jenny C等人使用了两组对比项来探究个性化HRTF提升的效果，分别是：（1）听音人个性化的HRTF和通用HRTF（KEMAR假人头模型测量的HRTF），（2）听音人个性化的HRTF和基于模型从ARI数据库中挑选出的听音人定位误差最大的非个性化HRTF（下简称为最大HRTF）、定位误差最小的非个性化HRTF（下简称为最小HRTF）。他们的实验结果显示为：个性化HRTF的外化感得分显著高于通用HRTF；个性化HRTF外化感平均得分和最小HRTF的相同，但整体高于最小HRTF，最大HRTF明显比个性化HRTF和最小HRTF得分低。

 而Cal Armstrong使用低频补偿和扩散声场技术的后处理技术，针对人工头测量的非个性化HRTF和实际测量的个性化HRTF做后处理，测试结果显著表明KU-100的人工头测量的HRTF数据集在减弱头中效应方面普遍优于个性化HRTF。该实验选用了器乐的声音作为测试音，但并没有说明受试者是否有相应的器乐知识，因此该实验的结果可能存在一定偏差。但是该实验给了我们两点启发。其一，对HRTF的测试流程是一个非常值得研究的课题。其二，通过后期处理有可能让通用HRTF的效果获得很大的提升。