技術(shù)特征：

1.一種基于球諧函數(shù)的頭相關(guān)傳輸函數(shù)的稀疏建模方法，其特征在于，所述方法至少包括：

獲取待測(cè)量的所述頭相關(guān)傳輸函數(shù)；

處理所述待測(cè)量的頭相關(guān)傳輸函數(shù)，生成最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)，并去除全測(cè)量方向的最小相位幅度均值，得到空間差異性最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)；

對(duì)所述空間差異性最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)進(jìn)行建模，得到稀疏球諧系數(shù)；

通過(guò)所述稀疏球諧系數(shù)插值，并根據(jù)空間的方位生成全空間的連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理所述待測(cè)量的頭相關(guān)傳輸函數(shù)，生成最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)，并去除全測(cè)量方向的最小相位幅度均值，得到空間差異性最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)，具體包括：

去除所述待測(cè)量的頭相關(guān)傳輸函數(shù)中非最小相位部分，得到最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)；

根據(jù)以下公式計(jì)算全測(cè)量方向的最小相位幅度均值，得到方向相關(guān)的共性分量：

$H_{avg}\left(f_i\right)={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{S}20{\log }_{10}\left|H_{\min }(d_j,f_i)\right|$

其中，所述d_j表示第j個(gè)位置處的水平角和仰角；所述S表示測(cè)量位置的總數(shù)目；所述|H_min(d_j,f_i)|表示所述最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)的幅度；所述f_i表示第i個(gè)頻帶；所述i取正整數(shù)；所述H_avg(f_i)表示所述方向相關(guān)的共性分量；

根據(jù)以下公式在每個(gè)頭相關(guān)傳輸函數(shù)的測(cè)量方位上，從最小相位對(duì)數(shù)幅度中去除所述方向相關(guān)的共性分量，得到空間差異性最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)：

H_p(d_s,f_i)＝20log₁₀|H_min(d_s,f_i)|-H_avg(f_i),

其中，所述d_s表示第s個(gè)位置處的水平角和仰角；所述|H_min(d_s,f_i)|表示所述最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)的幅度；所述H_avg(f_i)表示所述方向相關(guān)的共性分量；所述H_p(d_s,f_i)表示第s個(gè)位置、第i個(gè)頻帶f_i的空間差異性最小相位幅度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述空間差異性最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)進(jìn)行建模，得到稀疏球諧系數(shù)，具體包括：

根據(jù)以下公式計(jì)算設(shè)定測(cè)量位置處的球諧函數(shù)：

$Y_l^m\left(\mathrm{\θ},\mathrm{\φ}\right)=\sqrt{\frac{2n+1}{4\mathrm{\π}}\frac{\left(l-\left|m\right|\right)!}{\left(l+\left|m\right|\right)!}}{P}_n^{\left|m\right|}\left(\cos \mathrm{\θ}\right)e^{jm\mathrm{\φ}},$

其中，所述l表示所述球諧函數(shù)的度數(shù)；所述m表示所述球諧函數(shù)的階數(shù)；所述n表示勒讓德函數(shù)的度數(shù)；所述表示所述度數(shù)為n、所述階數(shù)為m的所述勒讓德函數(shù)；所述表示所述測(cè)量位置為d處的球諧函數(shù)；所述d＝(θ,φ)表示所示測(cè)量位置d，其中所述θ表示水平角，所述φ表示仰角；

對(duì)所述空間差異性最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)幅度與其所述球諧函數(shù)的平方誤差進(jìn)行L1規(guī)整，得到誤差最小化的模型；

通過(guò)K次交叉驗(yàn)證方法獲取所述模型最優(yōu)的稀疏度，從而得到稀疏球諧系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)所述稀疏球諧系數(shù)插值，并根據(jù)空間的方位生成全空間的連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)，具體包括：

根據(jù)以下公式通過(guò)所述稀疏球諧系數(shù)重建測(cè)量位置上的最小相位連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)幅度估計(jì)與聲波到達(dá)左耳與右耳的時(shí)間差估計(jì)：

其中，所述表示所述測(cè)量位置d_s處第i個(gè)頻帶的左、右耳空間差異性最小相位連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)幅度的估計(jì)；所述表示l從集合中取值，l＝0,...,N_m；所述表示第i個(gè)頻帶的N_m個(gè)球諧系數(shù)中不為0的系數(shù)所在的位置；所述表示所述測(cè)量位置d_s處聲波到達(dá)左耳與右耳的時(shí)間差估計(jì)；所述表示所述稀疏球諧系數(shù)；所述Y_l(d_s)表示所述測(cè)量位置d_s處的所述球諧函數(shù)；所述L取正整數(shù)；

根據(jù)以下公式確定左、右耳連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)：

${\hat{H}}^L(d_s,f_i)={\hat{H}}_{min}(d_s,f_i)e^{-j2{\mathrm{\πf}}_i(T_0+\hat{T}(d_s\left)\right)}$

${\hat{H}}^R(d_s,f_i)={\hat{H}}_{\min }(d_s,f_{i+L})e^{-j2{\mathrm{\πf}}_i{T}_0}$

其中，所述表示所述左耳頭相關(guān)傳輸函數(shù)；所述表示所述右耳頭相關(guān)傳輸函數(shù)；所述T₀表示聲波到達(dá)右耳的時(shí)間，T₀＝L_r/v，其中，所述L_r表示聲波距離右耳的距離，所述v表示聲速；

根據(jù)空間不同的方位，確定所述左、右耳連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)，得到所述全空間的連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據(jù)下式對(duì)所述全空間的連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)進(jìn)行對(duì)數(shù)譜失真評(píng)估：

其中，所述S表示空間內(nèi)測(cè)量點(diǎn)數(shù)目，所述N_f表示子帶數(shù)目；所述表示所述左、右耳連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)；所述H(d,f_k)表示測(cè)量得到的所述左右耳頭相關(guān)傳輸函數(shù)；所述f_k表示第k個(gè)頻帶；所述k₁和所述k₂分別表示對(duì)比的頻帶范圍為從第k₁個(gè)頻帶到第k₂個(gè)頻帶；所述表示所有的測(cè)量頭相關(guān)傳輸函數(shù)的空間位置集合；

對(duì)所述全空間的連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)進(jìn)行絕對(duì)對(duì)數(shù)譜失真和相對(duì)對(duì)數(shù)譜失真評(píng)估。

6.一種基于球諧函數(shù)的頭相關(guān)傳輸函數(shù)的稀疏建模系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)至少包括：

獲取模塊，用于獲取待測(cè)量的所述頭相關(guān)傳輸函數(shù)；

處理模塊，與所述獲取模塊相連，用于處理所述待測(cè)量的頭相關(guān)傳輸函數(shù)，生成最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)，并去除全測(cè)量方向的最小相位幅度均值，得到空間差異性最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)；

建模模塊，與所述處理模塊相連，用于對(duì)所述空間差異性最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)進(jìn)行建模，得到稀疏球諧系數(shù)；

生成模塊，與所述建模模塊相連用于通過(guò)所述稀疏球諧系數(shù)插值，并根據(jù)空間的方位生成全空間的連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊具體包括：

第一去除模塊：用于去除所述待測(cè)量的頭相關(guān)傳輸函數(shù)中非最小相位部分，得到最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)；

方向相關(guān)的共性分量獲取模塊，與所述第一去除模塊相連，用于根據(jù)以下公式計(jì)算全測(cè)量方向的最小相位幅度均值，得到方向相關(guān)的共性分量：

$H_{avg}\left(f_i\right)={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{S}20{\log }_{10}\left|H_{\min }(d_j,f_i)\right|$

其中，所述d_j表示第j個(gè)位置處的水平角和仰角；所述S表示測(cè)量位置的總數(shù)目；所述|H_min(d_j,f_i)|表示所述最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)的幅度；所述f_i表示第i個(gè)頻帶；所述i取正整數(shù)；所述H_avg(f_i)表示所述方向相關(guān)的共性分量；

第二去除模塊，與所述方向相關(guān)的共性分量獲取模塊相連，用于根據(jù)以下公式在每個(gè)頭相關(guān)傳輸函數(shù)的測(cè)量方位上，從最小相位對(duì)數(shù)幅度中去除所述方向相關(guān)的共性分量，得到空間差異性最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)：

H_p(d_s,f_i)＝20log₁₀|H_min(d_s,f_i)|-H_avg(f_i),

其中，所述d_s表示第s個(gè)位置處的水平角和仰角；所述|H_min(d_s,f_i)|表示所述最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)的幅度；所述H_avg(f_i)表示所述方向相關(guān)的共性分量；所述H_p(d_s,f_i)表示第s個(gè)位置、第i個(gè)頻帶f_i的空間差異性最小相位幅度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述建模模塊具體包括：

計(jì)算模塊，用于根據(jù)以下公式計(jì)算設(shè)定測(cè)量位置處的球諧函數(shù)：

$Y_l^m\left(\mathrm{\θ},\mathrm{\φ}\right)=\sqrt{\frac{2n+1}{4\mathrm{\π}}\frac{\left(l-\left|m\right|\right)!}{\left(l+\left|m\right|\right)!}}{P}_n^{\left|m\right|}\left(\cos \mathrm{\θ}\right)e^{jm\mathrm{\φ}},$

其中，所述l表示所述球諧函數(shù)的度數(shù)；所述m表示所述球諧函數(shù)的階數(shù)；所述n表示勒讓德函數(shù)的度數(shù)；所述表示所述度數(shù)為n、所述階數(shù)為m的所述勒讓德函數(shù)；所述表示所述測(cè)量位置為d處的球諧函數(shù)；所述d＝(θ,φ)表示所示測(cè)量位置d，其中所述θ表示水平角，所述φ表示仰角；

規(guī)整模塊，與所述計(jì)算模塊相連，用于對(duì)所述空間差異性最小相位頭相關(guān)傳輸函數(shù)幅度與其所述球諧函數(shù)的平方誤差進(jìn)行L1規(guī)整，得到誤差最小化的模型；

稀疏度獲取模塊，與所述規(guī)整模塊相連，用于通過(guò)K次交叉驗(yàn)證方法獲取所述模型最優(yōu)的稀疏度，從而得到稀疏球諧系數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述生成模塊具體包括：

重建模塊，用于根據(jù)以下公式通過(guò)所述稀疏球諧系數(shù)重建測(cè)量位置上的最小相位連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)幅度估計(jì)與聲波到達(dá)左耳與右耳的時(shí)間差估計(jì)：

其中，所述表示所述測(cè)量位置d_s處第i個(gè)頻帶的左、右耳空間差異性最小相位連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)幅度的估計(jì)；所述表示l從集合中取值，l＝0,...,N_m；所述表示第i個(gè)頻帶的N_m個(gè)球諧系數(shù)中不為0的系數(shù)所在的位置；所述表示所述測(cè)量位置d_s處聲波到達(dá)左耳與右耳的時(shí)間差估計(jì)；所述表示所述稀疏球諧系數(shù)；所述Y_l(d_s)表示所述測(cè)量位置d_s處的所述球諧函數(shù)；所述L取正整數(shù)；

第一確定模塊，與所述重建模塊相連，用于根據(jù)以下公式確定左、右耳連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)：

${\hat{H}}^L(d_s,f_i)={\hat{H}}_{min}(d_s,f_i)e^{-j2{\mathrm{\πf}}_i(T_0+\hat{T}(d_s\left)\right)}$

${\hat{H}}^R(d_s,f_i)={\hat{H}}_{\min }(d_s,f_{i+L})e^{-j2{\mathrm{\πf}}_i{T}_0}$

其中，所述表示所述左耳頭相關(guān)傳輸函數(shù)；所述表示所述右耳頭相關(guān)傳輸函數(shù)；所述T₀表示聲波到達(dá)右耳的時(shí)間，T₀＝L_r/v，其中，所述L_r表示聲波距離右耳的距離，所述v表示聲速；

第二確定模塊，與所述第一確定模塊相連，用于根據(jù)空間不同的方位，確定所述左、右耳連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)，得到所述全空間的連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

對(duì)數(shù)譜失真評(píng)估模塊，與所述生成模塊相連，用于根據(jù)下式對(duì)所述全空間的連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)進(jìn)行對(duì)數(shù)譜失真評(píng)估：

其中，所述S表示空間內(nèi)測(cè)量點(diǎn)數(shù)目，所述N_f表示子帶數(shù)目；所述表示所述左、右耳連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)；所述H(d,f_k)表示測(cè)量得到的所述左右耳頭相關(guān)傳輸函數(shù)；所述f_k表示第k個(gè)頻帶；所述k₁和所述k₂分別表示對(duì)比的頻帶范圍為從第k₁個(gè)頻帶到第k₂個(gè)頻帶；所述表示所有的測(cè)量頭相關(guān)傳輸函數(shù)的空間位置集合；

對(duì)數(shù)譜失真評(píng)估模塊，與所述生成模塊相連，用于對(duì)所述全空間的連續(xù)頭相關(guān)傳輸函數(shù)進(jìn)行絕對(duì)對(duì)數(shù)譜失真和相對(duì)對(duì)數(shù)譜失真評(píng)估。