多通道电声传递函数的测量方法技术

本发明专利技术涉及一种多通道电声传递函数的测量方法，属于电声传递函数的测量技术领域，该方法包括在一个空间中布置有L个扬声器和M个传声器组成一个电声传递系统；电声传递系统中任意一个扬声器l，由它的激励电信号el(t)单独控制；每个扬声器所发出的声音，都由M个传声器同时测量得到，第m个传声器测量到的声压信号为pm(t)；扬声器激励电信号el(t)与传声器测量到的声压信号pm(t)之间的传递关系定义为传递函数；构造扬声器激励电信号el(t)控制扬声器发声，测量声压信号pm(t)和扬声器激励信号el(t)计算传递函数。本发明专利技术方法在测量精度上可以与单频信号法相比，同时又具有效率高的特点。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种多通道电声传递函数的测量方法，其特征在于，该方法包括在一个空间中布置有L个扬声器1和M个传声器2组成一个电声传递系统；电声传递系统中任意一个扬声器l，由它的激励电信号el(t)单独控制；每个扬声器所发出的声音，都由M个传声器同时测量得到，第m个传声器测量到的声压信号为pm(t)；扬声器激励电信号el(t)与传声器测量到的声压信号pm(t)之间的传递关系定义为传递函数；该电声系统L个扬声器和M个传声器的传递关系利用矩阵的形式可以表示为如式（2）?（5）所示：P(f)＝H(f)E(f)???（2）P(f)＝[P1(f),P2(f),…,PM(f)]T???（3）E(f)＝[E1(f),E2(f),…,EL(f)]T???（4）式（5）中，矩阵H(f)的元素Hml(f)表示第l个扬声器和第m个传声器之间的传递关系。该方法包括以下步骤：1）确定频率间隔：根据时长T确定出一个频率间隔，如式（6）所示：Δf=6T---(6)2）确定频率范围：设测量的频率范围为[fL,fH]，其中[fL,fH]表示取fL和fH之间的整数频率点，包括fL和fH，其定义如式（7）所示：[fL,fH]:fL≤f≤fH,且f∈I???（7）式（7）中，fH?fL+1的值设置为能够被Δf整除；3）将所述频率范围分段：令每段的频率宽度为fW，则fW取值方式如式（8）所示：fW=fH-fL+1+kL---(8)式（8）中，L为扬声器的个数；k为正整数或0，通过调整k的值，令fW为Δf的整倍数，且k＜fW；将[fL,fH]按频率宽度fW划分为L段，分别为fW1,…,fWi,…,fWL，各段对应的频段范围分别为：[fL,fL+fW?1],…,[fL+(i?1)fW,fL+ifW?1],…,[fL+(L?1)fW,fH]4）获得fWi(i＝1,2,…,L?1)频段和fWL频段的激励电信号：将步骤3）所得到的各频段中以Δf为间隔抽取频率成分构造频段激励电信号小段，抽取1次构造出一段时长为tN(tN＝T+td)的频段激励电信号小段；共抽取Δf次，获得Δf个频段激励电信号小段；fWi(i＝1,2,?,L?1)频段的抽取方法如式（9）所示：fWL频段的抽取方法如式（10）所示：式（9）中，i＝1,2,…,L?1；N＝fW/Δf；式（10）中，NL＝[fH?fL?(L?1)fW+1]/Δf；式（9）和式（10）中，nf＝1,2,?,Δf；t∈[0,tN]；A0为常数，表示每个频率成分的幅值；为对应频率成分的初相位，为使各频率信号的相位具有很好的随机性，为一组随机数；fWi(i＝1,2,?,L?1)频段和fWL频段都可得到Δf个时长为tN的频段激励电信号小段和将每个频段得到的激励电信号小段按照和的顺序拼接起来，得到时长为te(te＝Δf×tN)的激励电信号eWi(t)和eWL(t)，即为fWi(i＝1,2,…,L?1)频段和fWL频段的频段激励电信号，共L个；5）获得多通道扬声器激励电信号：取时长tL＝Lte，将时长tL均匀的分成L段，在第1个te时段中，将L个频段激励电信号按eW1(t),eW2(t),…eW(L?1)(t),eWL(t)顺序对应的送给1到L个扬声器，在第2个te时段，将L个频带激励电信号按eW2(t),eW3(t),…,eWL(t),eW1(t)顺序对应的送给1到L个扬声器，依次类推，如图2所示（此替换方式保证了在任意一个te时段内，任意两个扬声器的激励信号没有相同的频率成分，也保证了每个扬声器所发出的声音历经[fL,fH]中的所有频率点，本实例中信号需要交替18次，时长tL＝162s）；图3为第一个扬声器在tL时间段内的时频图，在第j个te时段内，驱动电信号中仅含有fWj(j＝1,2,…,L)频段内的频率成分；6）测量扬声器激励电信号和传声器声压信号：按照步骤5）所示方式驱动电声系统中的L个扬声器，同时测量每个扬声器的激励电信号以及每个传声器声压信号；测量时采样频率fs满足公式（11）：fs＞2fH???（11）记测量到的L个实际的扬声器激励电信号分别为e1(t),e2(t),…,eL(t)，测量到的M个传声器声压信号分别为p1(t),p2(t),…,pM(t)；测量到的扬声器激励信号el(t)(l＝1,2,…,L)和传声器声压信号pm(t)(m＝1,2,…,M)总的有效时长为tL；7）计算传递函数：将测量到的扬声器激励信号el(t)(l＝1,2,…,L)和传声器声压信号pm(t)(m＝1,2,…,M)总的有效时长为tL依次分成L个te时段；在第1个te...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑四发，连小珉，彭博，李申广，廖祥凝，杨殿阁，李克强，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：