[發(fā)明專利]利用二次剩余序列的揚聲器陣列寬帶聲場控制方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210169789.4
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102711010A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬登永
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州上聲電子有限公司
• 主分類號: H04R1/20
• 分類號: H04R1/20
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi);李艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種揚聲器陣列寬帶聲場控制方法和裝置，特別涉及一種利用二次剩余序列的揚聲器陣列寬帶聲場控制方法和裝置。

背景技術(shù)

在大型廳堂、體育場館、露天廣場、火車站和飛機場等大空間視聽場所，傳統(tǒng)的基于多個揚聲器分離放置的聲重放系統(tǒng)，由于多個揚聲器所輻射空間聲場存在著較為嚴(yán)重的干涉效應(yīng)，會造成多揚聲器所疊加聲場在空間上出現(xiàn)較多的峰谷點，特別隨著輻射信號頻率的增加，這種疊加聲場空間分布的不均勻特征將更為嚴(yán)重。為了解決大空間場所的聲場均勻覆蓋問題，基于多個揚聲器單元的陣列系統(tǒng)設(shè)計已成為大型場所擴聲系統(tǒng)的研發(fā)熱點。

近年來，許多學(xué)者及音響工程師都致力于揚聲器陣列系統(tǒng)的設(shè)計研發(fā)，期望通過對陣列的形狀、通道延時、通道幅度及相位等物理參數(shù)的調(diào)整，以改善陣列空間輻射聲場的分布特性——擴大陣列輻射聲場的覆蓋范圍并提高陣列輻射聲場分布的均勻化程度。為了改善揚聲器陣列在寬頻帶大空間范圍內(nèi)的聲場分布特性，許多設(shè)計方法和實現(xiàn)裝置已經(jīng)出現(xiàn)在文獻(xiàn)中，這些研究成果如下：

文獻(xiàn)1——Klepper?David?L.,?Steele?Douglas?W.,?“Constant?Direction?Characteristics?from?a?Line?Source?Array,”?J.A.E.S,?Vol.?11,?No.?3,?pp.?198-?202,?July?1963.?——提出了通過使用電學(xué)或聲學(xué)濾波器裝置，濾除掉部分揚聲器單元的高頻成份，以改善揚聲器陣列整體的空間輻射聲場特性。

文獻(xiàn)2——van?der?Wal?Menno,?Start?Evert?W.,?de?Vries?Diemer,?“Design?of?Logarithmically?Spaced?Constant-Directivity?Transducer?Arrays,”?J.?Audio?Eng.?Soc.,?Vol.?44,?pp.?497-507,?June?1996.——提出按照對數(shù)間距布放揚聲器陣列的方法，以提高陣列空間輻射聲場的均勻程度。

文獻(xiàn)3——Keele?Jr.?D.?B.,?“Effective?Performance?of?Bessel?Arrays,”?J.A.E.S.,?Vol.?38,?No.?10,?pp.?723-748,?October?1990.——提出了按照Bessel函數(shù)的數(shù)值大小來設(shè)置陣列各揚聲器單元的聲壓輻射強度，從而改善陣列輻射聲場的均勻特性。

?文獻(xiàn)4——Jiang?Chao,?Shen?Yong,?“?An?Omni-directivity?Sound?Source?Array,”?Mo.?P2.?11,?The?18^th?International?Congress?On?Acoustics,?Kyoto,?Japan,?April?2004.——提出按照sinc函數(shù)的特性調(diào)整陣列各揚聲器單元的聲壓輻射強度，從而在提高聲場均勻程度的同時也改善了其相位特性。

文獻(xiàn)5——沈勇，江超，徐小兵，張素珍，利用二次剩余序列設(shè)置揚聲器陣列的方法和裝置，專利申請?zhí)?00410044849.5，授權(quán)公告號?CN?100521817C。——提出利用二次剩余序列的特性來優(yōu)化揚聲器陣列的空間輻射聲場，按照二次剩余序列的比例關(guān)系調(diào)整各揚聲器陣元通道的信號延時大小，以提高聲場均勻程度。

文獻(xiàn)6——沈勇，安康，歐達(dá)毅，利用二次剩余序列相位延遲設(shè)置揚聲器陣列的方法和裝置，專利申請?zhí)?00610096523.6，授權(quán)公告號CN?1929696?B。——提出按照二次剩余序列的比例關(guān)系來調(diào)整各揚聲器陣元通道的相位大小，以改善聲場均勻特性。

文獻(xiàn)1-4所提出的基于改變陣列形狀或調(diào)整陣元通道幅度的這些方法，雖然都能夠改善聲場的均勻程度，但是這些方法的物理實現(xiàn)都較為復(fù)雜，聲重放系統(tǒng)的輻射效率較低，實用性差。文獻(xiàn)5所提出的基于二次剩余序列的通道延時控制方法，對陣列寬帶范圍的聲場有一定的改善作用，但是隨頻率變化時陣列的空間方向圖存在較為明顯的改變，在某些頻率點處輻射聲場存在著較嚴(yán)重的不均勻特性。文獻(xiàn)6所提出的基于二次剩余序列的通道相位延遲控制方法，較文獻(xiàn)5所述方法有一定的改進(jìn)，減小了陣列隨頻率變化所引起的空間聲場變化程度，陣列在寬頻帶、大空間范圍內(nèi)的聲場均勻性得到了進(jìn)一步提高。