[發(fā)明專利]聲品質(zhì)客觀參量三維空間分布數(shù)字圖像生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310261258.2
• 申請(qǐng)日: 2013-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN103389155A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧奐采;金江明;胡偉杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H17/00
• 分類號(hào): G01H17/00;G01S5/18
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及近場(chǎng)聲全息技術(shù)、聲源識(shí)別定位技術(shù)、聲場(chǎng)可視化技術(shù)、聲品質(zhì)客觀參量的測(cè)量評(píng)價(jià)技術(shù)以及噪聲控制技術(shù)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的噪聲控制均以降低聲場(chǎng)響應(yīng)的聲壓級(jí)為主要目標(biāo)，而研究結(jié)果表明聲壓級(jí)的降低并不能充分改善人對(duì)聲音的主觀聽覺感受。噪聲對(duì)于人的影響不僅與聲壓級(jí)有關(guān)，還與聲音的頻率組成、人類聽覺系統(tǒng)的物理特性以及心理特性有關(guān)。相同聲壓級(jí)的兩種聲音由于各自頻率組成的不同，會(huì)導(dǎo)致人在心理感覺上響度的巨大差異,因此對(duì)于噪聲的評(píng)價(jià)需要引入能夠反映人對(duì)聲音主觀和客觀感受的量化指標(biāo)—聲品質(zhì)，作為對(duì)噪聲評(píng)價(jià)的參考。

本發(fā)明應(yīng)用于三維聲場(chǎng)中聲品質(zhì)客觀參量分布的可視化以及與人聽覺感受最密切的聲源的空間定位?，F(xiàn)有聲品質(zhì)分析和測(cè)量方法對(duì)指定三維空間內(nèi)的聲音進(jìn)行聲品質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，只能得到三維空間中指定的某一測(cè)量位置的聲品質(zhì)客觀參量信息，不能得到整個(gè)三維空間內(nèi)聲品質(zhì)信息的分布以及可視化圖像，因而不僅不能對(duì)整個(gè)三維空間聲場(chǎng)的聲品質(zhì)好壞進(jìn)行評(píng)價(jià)，更不能給出與聲品質(zhì)相關(guān)的聲源的空間位置。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)的下列缺點(diǎn)：1.克服單獨(dú)使用現(xiàn)有聲品質(zhì)客觀參量測(cè)量、計(jì)算分析和評(píng)價(jià)方法及技術(shù)，通過(guò)一次測(cè)量不能給出整個(gè)三維空間內(nèi)的聲品質(zhì)分布以及可視化圖像，也不能給出與聲品質(zhì)客觀參量相關(guān)的聲源位置信息的缺陷。2.克服單獨(dú)采用近場(chǎng)聲全息方法分析三維空間聲場(chǎng)分布時(shí)沒(méi)有考慮人的主觀聽覺感受因素，不能給出聲場(chǎng)中與人主觀聽覺感受密切相關(guān)的聲源位置的缺陷。本發(fā)明提供近場(chǎng)聲全息方法與聲品質(zhì)客觀參量分析方法相結(jié)合的聲品質(zhì)客觀參量三維數(shù)字圖像生成方法。

本發(fā)明提出的聲品質(zhì)客觀參量三維數(shù)字圖像生成方法，其計(jì)算結(jié)果在給出聲場(chǎng)分布的同時(shí)，也能給出影響人主觀聽覺感受最大的聲源空間位置信息，并提供整個(gè)三維空間內(nèi)聲品質(zhì)客觀參量分布的圖像，從而為降噪和聲品質(zhì)改善提供可視化的、最直接的指導(dǎo)。

本發(fā)明按如下步驟進(jìn)行：

1.利用傳聲器陣列（傳聲器陣列可以是剛性表面的球形傳聲器陣列、空心球陣列、與聲源結(jié)構(gòu)共形的傳聲器陣列或平面陣列）記錄全息測(cè)量面上的全息聲壓數(shù)據(jù)。

在封閉聲場(chǎng)布置球形傳聲器陣列，測(cè)量并記錄聲場(chǎng)聲壓信息。在開放和半開放聲場(chǎng)可用平面?zhèn)髀暺麝嚵屑捌渌我庑螤罟残蝹髀暺麝嚵蝎@得全息聲壓數(shù)據(jù)。

2.三維聲場(chǎng)聲學(xué)量重構(gòu)

根據(jù)測(cè)量到的全息聲壓數(shù)據(jù)，通過(guò)近場(chǎng)聲全息方法得到三維空間聲場(chǎng)聲學(xué)量的分布信息（聲壓、法向粒子速度和法向聲強(qiáng)等），并以三維圖像的形式給出。

采用球形傳聲器陣列測(cè)量的全息聲壓來(lái)重構(gòu)三維空間的聲學(xué)量分布，聲場(chǎng)變換公式如下：