[發明專利]多通道電聲傳遞函數的測量方法

有效

• 申請號: 201310129590.3
• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN103209381A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 鄭四發;連小珉;彭博;李申廣;廖祥凝;楊殿閣;李克強
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明屬于電聲傳遞函數的測量技術領域，特別涉及多通道音頻信號到空間多點位置電聲傳遞函數的測量和計算方法。

背景技術

電聲傳遞函數在聲學領域都得到了廣泛的應用。傳遞函數是指從揚聲器激勵電信號e_l(t)與傳聲器接收到的聲壓信號p_m(t)之間的頻域傳遞關系，它們之間有式（1）所示關系式：

P_m(f)＝H_ml(f)E_l(f)???（1）

在式（1）中，E_l(f)為第l個揚聲器的激勵電信號e_l(t)的幅值譜，P_m(f)為第m個傳聲器測量到的聲壓信號p_m(t)的幅值譜，H_ml(f)為E_l(f)和P_m(f)之間的傳遞函數。在使用傳遞函數時，首先要解決的是傳遞函數測量和計算的問題。

謝菠蓀在《頭相關傳輸函數與虛擬聽覺》一書中，將傳遞函數的測量方法歸納為三種：1、脈沖法；2、傅里葉分析法；3、相關法。早在1978年，美國的一個名為《Transfer?function?measurement》的專利中，詳細分析了脈沖法信噪比較低的缺陷。傅里葉分析法根據激勵信號的不同又可分為單頻信號響應法和掃頻信號法。單頻信號法最為準確，但由于太繁瑣已經較少使用。掃頻信號法仍在采用。相關方法現在被大量的采用，在黃曉敏的專利《一種相干調制傳遞函數的測量方法》和中國科學院聲學研究所的專利《一種普通環境中頭相關傳遞函數的測量系統和測量方法》中都利用了相關方法測量傳遞函數。但是掃頻信號法在測量多通道傳遞函數的時候仍然比較耗時，而在利用相關法的時由于需要引入隨機信號往往需要大量的實驗，且測量精度不能夠與單頻信號法相提并論。

發明內容

本發明的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種多通道電聲傳遞函數的測量方法，本發明方法在測量精度上可以與單頻信號法相比，同時又具有效率高的特點；

本發明提出的一種多通道電聲傳遞函數的測量方法，其特征在于，該方法包括在一個空間中布置有L個揚聲器1和M個傳聲器2組成一個電聲傳遞系統；電聲傳遞系統中任意一個揚聲器l，由它的激勵電信號e_l(t)單獨控制；每個揚聲器所發出的聲音，都由M個傳聲器同時測量得到，第m個傳聲器測量到的聲壓信號為p_m(t)；揚聲器激勵電信號e_l(t)與傳聲器測量到的聲壓信號p_m(t)之間的傳遞關系定義為傳遞函數；

該電聲系統L個揚聲器和M個傳聲器的傳遞關系利用矩陣的形式可以表示為如式（2）-（5）所示：

P(f)＝H(f)E(f)???（2）

P(f)＝[P₁(f),P₂(f),…,P_M(f)]^T???（3）

E(f)＝[E₁(f),E₂(f),…,E_L(f)]^T???（4）

式（5）中，矩陣H(f)的元素H_ml(f)表示第l個揚聲器和第m個傳聲器之間的傳遞關系；

該方法包括以下步驟：

1）確定頻率間隔：

根據時長T確定出一個頻率間隔，如式（6）所示：

Δf=6T---(6)]]>

2）確定頻率范圍：

設測量的頻率范圍為[f_L,f_H]，其中[f_L,f_H]表示取f_L和f_H之間的整數頻率點，包括f_L和f_H，其定義如式（7）所示：