利用图形硬件加速高混响空间的交互式可听化
音频与语音处理
2026-01-13 v2 声音
摘要
交互式声学可听化允许用户实时探索虚拟声学环境，从而能够对音乐厅或历史礼拜场所（Historical Worship Spaces, HWS）等不再可及、声学特性已改变或不便于实地访问的空间进行声学重现。交互式声学合成需要将输入信号与一组模拟空间时空声学响应的合成滤波器进行实时卷积。音乐厅和 HWS 的声学特性均以长混响时间为特征，导致合成滤波器包含大量滤波器抽头。因此，卷积过程可能计算量巨大，引入显著延迟，从而限制了可听化系统的实时交互性。本文介绍了一种基于多通道扬声器的实时可听化系统的实现。该系统能够利用 GPU 加速实时合成高混响空间的声学效果。文中对传统的基于 CPU 的卷积与 GPU 加速的卷积进行了比较，结果表明后者能够以显著更低的延迟实现实时性能。此外，该系统在 GPU 上集成了声学合成与声反馈消除，创建了一个统一的基于扬声器的可听化框架，最大限度地减少了处理延迟。
引用
@article{arxiv.2509.04390,
title = {Accelerated Interactive Auralization of Highly Reverberant Spaces using Graphics Hardware},
author = {Hannes Rosseel and Toon van Waterschoot},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.04390},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 6 figures, submitted to Journal of the Audio Engineering Society