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一种基于线性扬声器阵列的动态声指向方法和系统 

申请/专利权人:苏州声学产业技术研究院有限公司

申请日:2024-03-26

公开(公告)日:2024-06-25

公开(公告)号:CN117956370B

主分类号:H04R1/40

分类号:H04R1/40;H04R3/00

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.06.25#授权;2024.05.17#实质审查的生效;2024.04.30#公开

摘要:本发明涉及一种基于线性扬声器阵列的动态声指向方法,包括:S1,将围绕线性扬声器阵列的前方空间按同心半圆进行等间距划分成若干子区间,在子区间内取定位点;S2,利用TLM切线法确定线性扬声器指向每个所述定位点的输入音频算法;S3,接收受众所在子区间的位置信息;S4,根据位置信息确定输入音频算法,线性扬声器接收使用输入音频算法计算后的音频信号并输出。还涉及基于线性扬声器阵列的动态声指向系统,包括定位机构、信号输入机构、信号输出机构、扬声器阵列机构和数据处理机构。能够进行实时位置判断,并产生动态声指向效果。

主权项:1.一种基于线性扬声器阵列的动态声指向方法,其特征在于,包括:S1,将围绕线性扬声器阵列的前方空间按同心半圆进行等间距划分成若干子区间,在子区间内取定位点;S2,利用TLM切线法确定线性扬声器指向每个所述定位点的输入音频算法,扬声器阵列按照x正方向轴等间距排列,扬声器阵列产生圆形轨迹,所述定位点在该圆形轨迹上,第一个扬声器放置在原点O处,以扬声器阵列中心为圆心作圆经过定位点,根据TLM切线法,扬声器阵列的每一个扬声器看作点声源,每个点声源产生一条切线,扬声器阵列产生的切线包络可产生一个圆形轨迹,圆形轨迹是以(a,b)为圆心,该圆形轨迹上存在一点(xa,ya)的切线交x轴于一点,该点的x坐标为x′,其中该切线于y轴正方向形成的夹角为θ,圆形轨迹表示为公式一:公式一:针对生成的圆形轨迹的右半圆和左半圆写作公式二:公式二:圆形轨迹上一点切线与x轴相交的点横坐标表示为公式三:公式三:将公式二,公式三和结合,求解出公式四:公式四:对于定位点(x0,y0),只考虑的情况,也即,结合,,公式二和公式四,得到公式五:公式五:根据相位关系得公式六:公式六:结合公式五和公式六,并经过离散得扬声器阵列中每个扬声器相位公式:公式七: 公式七中k为波数,当定位点给定后,根据a、b和公式一得R,再由公式七得出各个扬声器的相位,根据每个扬声器的相位,得每个扬声器的延迟时间为:公式八: 其中c0为声速,每个扬声器的复体积速度见公式九:公式九:其中公式九中Q为常数,根据声学对比度最大进行迭代优化a和b,声学对比度定义为定位点处的压力平方与有源声功率之比,声学对比度公式写为公式十:公式十:公式十中p为定位点处的声压,q为每个声源的复体积速度的列向量,R为声源之间辐射声阻,其中为有源声功率,这里通过给定a和b优化范围,根据不同a和b组合得到AC不同数值,AC值最大时对应的a和b即为最优;将不同声场指向角度和最优a和b值对应起来,形成数据集;S3,接收受众所在子区间的位置信息,得到位置信息与扬声器阵列中心坐标做计算得出夹角,判断夹角在哪个子区间内,得到对应子区间对应的最优a和b的值;S4,根据位置信息对应的最优a和b确定输入音频算法,线性扬声器接收使用输入音频算法计算后的音频信号并输出。

全文数据:

权利要求:

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