[發明專利]微聲陣列揚聲器實現數字聲音重構的方法

有效

• 申請號: 201611067725.8
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN108093349B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 徐波;徐一丹;徐金國;葛斌;吳逸飛
• 申請（專利權）人: 漢得利（常州）電子股份有限公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 常州市華信天成專利代理事務所(普通合伙) 32294
• 代理人: 錢鎖方

1.微聲陣列揚聲器實現數字聲音重構的方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟一，在Comsol中設置點聲源個數及陣列方式，輸入點聲源的單極幅值，研究瞬態狀況下所有點聲源均有發聲時的聲壓分布及其最大值，確定所求結果中的正弦或余弦表達式；

步驟二，根據采樣定理，從輸入信號的方波頻率及所需轉換的正弦或余弦頻率中判斷得出采樣個數，確定采樣一次所經歷的時間；

步驟三，在Matlab中搭建與Comsol的數據交換接口以實現兩者之間的信息交互，輸入上述正弦或余弦表達式，并確定點聲源在研究過程中的開關順序，設置采樣周期；

步驟四，計算在一個采樣周期內多少個點聲源打開時所求得的最大聲壓更接近于此最大聲壓所發生時間下正弦或余弦表達式的值，從而確定在此采樣周期內的點聲源打開或關閉個數，記錄下此時所求得的聲壓曲線；

步驟五，將上次采樣周期結束的時間及結果作為下次采樣周期的初始時間及初始場，循環步驟四及步驟五，直至表達式的一個周期結束；

步驟六，確定此時點聲源全開時的聲壓最大值與步驟一的最大值進行對比，觀察兩者的差值，若大于規定誤差，則更新表達式中的最大值，且返回至步驟二重新計算，直至誤差小于規定誤差；

步驟三中在Comsol中計算點聲源全打開時z方向上距中心點0.001m處所得出的最大聲壓y_max，進一步得出余弦表達式，求出在不同時刻所近似的值，把此最大值傳輸至Matlab中。

2.根據權利要求1所述的微聲陣列揚聲器實現數字聲音重構的方法，其特征在于：步驟三中點聲源開與關的順序，是先從最內方形左下角點聲源開始，順時針打開，當運行完一個方形后，從下個方形的左下角點聲源開始，直至所有點聲源打開；關閉的順序正好相反。

3.根據權利要求1所述的微聲陣列揚聲器實現數字聲音重構的方法，其特征在于：步驟一在Comsol中設置點聲源的單極幅值時，首先設置點聲源從源流出的體積流率Qs，而后根據公式,其中S為點聲源單極振幅；ρ為密度，下標c表示當結構存在有聲損耗介質時將密度改為復數形式；t為時間，計算得出點S。

4.根據權利要求1所述的微聲陣列揚聲器實現數字聲音重構的方法，其特征在于：步驟四中，在表達式的前半個周期比較時，需要計算i個點聲源打開時最大聲壓w₂與i-1個點聲源打開時的最大聲壓w₁，以及計算在最大聲壓的時刻余弦表達式的值y₁，若此時w₁＞y₁＞w₂，則繼續判斷w₂與w₁的值哪個與y1更接近；若此時w₂＞y₁，w₁＞y₁，則選擇i-1個點聲源打開；若w₂＜y₁，w₁＜y₁，則計算i+1個點聲源打開時最大聲壓與i個點聲源打開時最大聲壓進行比較。

5.根據權利要求1所述的微聲陣列揚聲器實現數字聲音重構的方法，其特征在于：步驟四中，在表達式的后半個周期比較時，若此時w₂＞y₁＞w₁，則繼續判斷w₂與w₁的值哪個與y₁更接近；若此時w₂＜y₁，w₁＜y₁，則選擇i-1個點聲源打開；若w₂＞y₁，w₁＞y₁，則計算i+1個點聲源打開時最大聲壓與i個點聲源打開時最大聲壓進行比較。