一种用于车内声场分区域的主动控制方法技术

一种用于车内声场分区域的主动控制方法，涉及车内声场控制方法技术领域，包括以下步骤：根据听音需求，确定明区和暗区；布置待选扬声器阵列；设置明区控制点、暗区控制点；采用单频信号响应法，获得待选扬声器阵列到明区和暗区控制点的传递函数矩阵；选择最优扬声器数量和位置；利用双重迭代法确定最优控制模型参数值并用于生成实际扬声器阵列的频域驱动信号；通过快速傅里叶逆变换将频域驱动信号转换为时域驱动信号；输入到实际扬声器阵列中，驱动扬声器产生期望的声场。本发明专利技术能够保证在个体扬声器驱动信号处于线性工作范围的前提下实现声能量对比度和声场重建精度的性能平衡，可自动匹配最优的模型控制参数，实现最优的控制效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于车内声场分区域的主动控制方法


[0001]本专利技术属于车内声场控制方法
，特别涉及一种用于车内声场分区域的主动控制方法。

技术介绍

[0002]汽车新四化大背景驱动下，汽车从最初简单的交通工具逐渐转变为智能终端设备。然而，随之带来了车内音频信号繁杂问题，如汽车行驶过程中可能会出现导航声、音乐声和交谈声等共存的现象。多种共存声音使得车内声场更加杂乱，导致驾乘者烦恼度增加。因此，越来越多的驾乘者提出了各取所需的个性化听音需求。为此，车内声场的分区控制技术应运而生。声场分区控制技术就是利用声场重建的方法在某一区域重建目标声场，同时降低该区域对其他区域声场的影响，其中，重建目标声场的区域称为明区，其他区域称为暗区。
[0003]现有的涉及车内声场控制方法的专利文件申请人检索如下：
①
华研慧声(苏州)电子科技有限公司的彭博申请了一种车内声场分区控制方法，申请号：CN201910624603.1，授权公告号：CN110446136A。
②
瑞声科技(南京)有限公司的孙舒远申请了一种基于微型扬声器的车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车内声场分区域的主动控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：根据驾乘人员的听音需求，确定控制场景，控制场景包括明区和暗区；步骤2在车内布置扬声器，扬声器数量至少为三个，所有扬声器组成待选扬声器阵列；在明区内，左右方向均匀选择M1层平面，上下方向均匀选择M2层平面，前后方向选择M3层平面，形成M＝M1×
M2×
M3个交点，M个交点作为明区控制点；在暗区内，左右方向均匀选择N1层平面，上下方向均匀选择N2层平面，前后方向选择N3层平面，形成N＝N1×
N2×
N3个交点，N个交点作为暗区控制点；采用单频信号响应法，分别测量车内待选扬声器阵列到明区控制点和暗区控制点的传递函数，获得待选扬声器阵列到明区和暗区控制点的传递函数矩阵：和暗区控制点的传递函数，获得待选扬声器阵列到明区和暗区控制点的传递函数矩阵：式中，H
b
(f)为待选扬声器阵列到明区控制点的传递函数矩阵，H
d
(f)为待选扬声器阵列到暗区控制点的传递函数矩阵，矩阵H
b
(f)的元素h
bM_L
(f)为第L个扬声器到明区第M个控制点的传递函数，矩阵H
d
(f)的元素h
dN_L
(f)为第L个扬声器到明区第N个控制点的传递函数，M为明区控制点个数，N为暗区控制点个数，L为待选扬声器阵列中扬声器个数，L≥3；步骤3：利用遗传算法选择扬声器阵列的最优扬声器数量和位置；步骤4：根据模型：步骤4：根据模型：p
b
(f)＝Z
b
(f)Q(f)p
d
(f)＝Z
d
(f)Q(f)生成实际扬声器阵列的频域驱动信号；式中，p
b
(f)为明区控制点声压矩阵，p
d
(f)为暗区控制点声压矩阵，Q(f)为实际扬声器阵列的频域驱动信号，Q(f)中元素为实际扬声器阵列中第l
n
个扬声器的频域驱动信号，l
n
＝1，2，3，...，L
N
；p
bT
(f)为期望声场信号，κ1(f)和κ2(f)为频率为f时的控制模型参数，e为扬声器驱动信号阈值；步骤5：利用双重迭代法确定最优控制模型参数κ1(f)、κ2(f)的数值；步骤6：将步骤5中确定的最优控制模型参数κ1(f)和κ2(f)代入步骤4，通过拉格朗日函数法计算得到实际扬声器阵列的频域驱动信号Q(f)，
步骤7：通过快速傅里叶逆变换，将步骤6中得到的频域驱动信号转换为时域驱动信号；将时域驱动信号输入到实际扬声器阵列中，驱动扬声器产生期望的声场，从而实现声场的分区域控制。2.根据权利要求1所述的用于车内声场分区域的主动控制方法，其特征在于步骤2的具体步骤如下：步骤2.1：设定控制的频率范围为f
L
～f
H
，f
L
为控制的下限频率，f
H
为控制的上限频率；控制频率f
c
从f
L
到f
H
等间隔变化，每个f
c
生成持续时间为T的单频信号，生成扬声器驱动信号；扬声器驱动信号驱动所有扬声器播放，产生声压信号；步骤2.2：在明区控制点和暗区控制点位置布置传声器，所有传声器组成传声器阵列；利用该传声器阵列采集各个控制点处的声压信号，传声器的采集时间为(f
H
‑
f
L
)T；所有传声器共采集到(M+N)个声压信号；步骤2.3：将采集到的(M+N)个声压信号以T为周期分段，对每一段声压信号快速傅里叶变换，获得每一段声压信号在f
c
频率处的频谱密度；对每一个周期为T的扬声器驱动信号快速傅里叶变换，获得扬声器驱动信号在f
c
频率处的频谱密度；由公式频率处的频谱密度；由公式分别求得待选扬声器阵列到明区和暗区控制点的传递函数；式中，h
bml
(f)为第l个扬声器到明区第m个控制点的传递函数，h
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马琮淦，沈恩德，安原圣，虞冬蕾，王彦岩，左曙光，吴旭东，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：