【技术实现步骤摘要】
一种环形扬声器阵列指向性声辐射设计方法
[0001]本专利技术属于音频信号处理、声音重放领域，特别涉及一种环形扬声器阵列指向性声辐射设计方法。
技术介绍
[0002]指向性声辐射技术也被称为声聚焦技术，是指通过换能器阵列将声能量聚焦到空间某一区域。这种技术被广泛应用于各种场景，比如音乐会现场、汽车警示音、减弱手机、平板的通话漏音，区域声场控制及主动降噪等。
[0003]目前能够有效地实现指向性声辐射的方法可分为两大类：第一类是参量阵扬声器，这种方法将音频信号与超声载波信号进行调制，由于高强度超声载波调制信号在空气中传播时能够产生非线性效应，从而重新生成音频信号，实现声音的指向性辐射。这种方法的缺点在于超声载波的自解调过程是非线性的，受空气介质的温湿度、压力、散射、热传播损失等非线性因素的影响，解调出的可听声存在较为严重的失真。除此之外，参量阵还需要专用的超声发射装置，因此在实际应用中需要额外的成本。第二类方法基于波的叠加原理，通过设计扬声器阵列不同单元的驱动信号实现指向性声辐射，目前主要的研究集中于如何在线形阵列、环...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环形扬声器阵列指向性声辐射设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：L个环形扬声器组成L元环形扬声器阵列，且L个环形扬声器位于同一水平面；定义扬声器阵列的每一个扬声器单元均为3D点声源；在环形扬声器阵列设计期望的指向性声压分布：步骤2：计算点源组成的环形扬声器阵列产生的声场；步骤3：对步骤1得到的指向性声压分布和环形扬声器阵列产生的声场进行模态匹配，包括以下子步骤：子步骤3.1：为了在水平面上实现期望的指向性声辐射，应使得扬声器阵列产生的声场逼近期望的声场：S
d
(R,θ,k)＝S(R,θ,k)即，在每个模态上实现匹配进一步能够计算得到因此环形扬声器阵列各个扬声器单元的驱动信号为因此环形扬声器阵列各个扬声器单元的驱动信号为代表矩阵的广义逆，其中w＝[w1ꢀ…ꢀ
w
L
]
T
β＝[β
‑
M
ꢀ…ꢀ
β
M
]
T
定义扬声器个数L≥2M+1，计算得到驱动信号w后，将w中第l个元素w
l
输入给扬声器阵列中第l个扬声器单元，即可实现指向性声辐射。2.如权利要求1所述的一种环形扬声器阵列指向性声辐射设计方法，其特征在于，所述步...
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