基于 EEG 的声源定位解码：自由场与基于耳机的非个体 HRTF 比较
音频与语音处理
2025-03-17 v1
摘要
声源定位依赖于空间线索，如耳间时间差（ITD）、耳间电平差（ILD）和单耳谱线索。个体化测量的头部相关传递函数（HRTF）可实现精确的空间听觉，但测量不便，故需采用非个体 HRTF，这可能牺牲定位精度和外部化效果。为进一步探讨此现象，我们通过解码 EEG 派生的事件相关电位（ERPs）来探索自由场和非个体 HRTF听觉之间的神经生理差异。22 名受试者在两种条件下对刺激进行定位，记录 EEG 响应并训练 logistic 回归分类器以区分声源位置。观察到 KEMAR 相对于自由场的皮层反应振幅较低，尤其在前中部和枕颞-顶叶区域。ANOVA 识别出听觉条件（F(1, 21) = 34.56, p < 0.0001）和位置（F(3, 63) = 18.17, p < 0.0001）对解码准确率（DA）有显著主效应，DA 在自由场条件下更高，尤其是以耳间线索为主的定位。DA 与前后混淆率呈负相关（r = -0.57, p < 0.01），将神经 DA 与感知混淆联系起来。这些发现表明，基于耳机的非个体 HRTF会引起低于自由场条件下的静止、方位变化位置的皮层反应振幅较低。EEG 基于 DA 与前后混淆之间的相关性凸显了神经生理标记物在评估空间听觉判别中的潜在价值。
引用
@article{arxiv.2503.10783,
title = {EEG-Based Decoding of Sound Location: Comparing Free-Field to Headphone-Based Non-Individual HRTFs},
author = {Nils Marggraf-Turley and Martha Shiell and Niels Pontoppidan and Drew Cappotto and Lorenzo Picinali},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.10783},
year = {2025}
}
备注
40 pages, 6 figures, submitted to JASA