[发明专利]基于无线通信网络的扬声器阵列空域响应均衡与声场控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种扬声器阵列的空间响应均衡与声场控制方法和装置，特别涉及一种基于无线通信网络的扬声器阵列空间响应均衡与声场控制方法和装置。

背景技术

扬声器单元在实际装配使用过程中，会受周围空间环境所存在的边界面和声散射体的影响，导致出现较多的声反射及衍射现象，从而造成了辐射声场在空间各位置点处的频响曲线出现较多的峰谷，引起还原声像的失真。尤其是在狭小及复杂的封闭空间内，其单元在空间各位置点响应曲线的峰谷将十分严重，因此在实际的工程使用中，需要依靠专业听音人员借助均衡器对系统各频段的响应进行平滑处理，消除听音区域内的频响曲线峰谷起伏特性。为了达到对空间多个听音位置点的频响均衡，就需要专业调音及工程人员对重放系统在空间多个位置点的脉冲响应曲线进行逐点测试和数据采集，并将获取的脉冲响应数据送入到均衡器内进行调音处理，这种按照人工测量方法获取脉冲响应的工作非常复杂费时。另外，在声场控制领域，像扬声器阵列的波束指向性控制、三维环绕立体声等应用场合，为了提高封闭空间内声场控制算法的性能，同样需要预先测量各扬声器单元在空间多位置点处的脉冲响应信息，这种基于人工测量手段获取空间脉冲响应信息的方法，使得许多声场控制算法的实用性受到了很大的限制，很难方便的投入到实用场合，从而阻碍了声场控制算法的进一步发展。

随着无线通信网络技术的迅速发展，市场上出现了各种无线网络平台，像红外、蓝牙、Wi-Fi、Zigbee、UWB等，从而出现了基于无线网络的传声器和扬声器单元，但是这些系统仅着眼于无线语音传输方面，仅考虑将扩声系统进行网络化，提高扩声系统的便携程度，但是并没有考虑利用无线网络的技术平台进行网络意义上的信息处理，并没用考虑将多个无线传声器节点和多个无线扬声器节点组建成互联的网络平台，为一些信息层次的处理算法提供优越的物理平台。这些无线通信网络平台所提供的各种网络节点之间信息交互的便利性，为扬声器阵列的空间响应均衡和声场控制问题的解决提供了一种新的基于信息处理的实现途径，将会避免一些原本基于信号处理的算法所引入的复杂费时工作，从而会提高各种均衡和声场控制算法的智能化水平。

现有的扬声器空间响应均衡和声场控制算法都是依赖于人工测量手段获取扬声器空间多个位置点的脉冲响应信息，给算法的实用性带来很大的障碍，同时这些算法仍然是停留在信号处理层次上的优化算法，没有引入网络连接和信息交互的概念，没有将算法提升到信息处理的层次上，从而造成了很多算法在实用中缺乏智能性。针对现有的扬声器阵列空间响应均衡和声场控制方法所存在的缺陷和不足，需要寻找更为有效的空间响应均衡和声场控制方法，以提高算法的智能化水平，为算法的便捷使用提供新的技术途径，并制作具有更高智能化水平的扬声器空间响应均衡和声场控制的系统装置。

发明内容

为了克服现有的扬声器阵列空间响应均衡和声场控制方法所存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种基于无线通信网络的扬声器阵列空域响应均衡与声场控制方法和装置。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：基于无线通信网络的扬声器阵列空域响应均衡与声场控制方法，包括如下步骤：

1．中央处理器依次启动各无线扬声器节点播放模板信号；

2．所有无线传声器节点依次将采集的各无线扬声器节点的空间响应信息发送给中央处理器；

3．中央处理器执行空间响应均衡和声场控制算法，并将计算出的参数分配给各扬声器节点；

4．中央处理器启动所有无线扬声器节点进入工作状态播放音源文件。

进一步地，步骤1中，中央处理器依次启动各无线扬声器节点，中央处理器接收到空间响应均衡或者声场控制的指令后，将启动所有无线传声器节点执行空间脉冲响应的测量任务，实现该空间脉冲响应测量任务的流程如附图1，包括以下步骤：

a.中央处理器启动所有无线传声器节点，并检测所有传声器节点是否正常启动，如果有某节点出现不能正常启动情况，则向中央处理器报告，并进入到异常情况的处理流程，如果所有节点都已经正常启动，则进入下一个环节；

b.中央处理器将设置变量p等于0，并检测变量p是否小于N，其中N为扬声器节点的数量，如果变量p不小于N，则关闭所有传声器节点和第N-1个扬声器节点，进入到空间均衡和声场控制算法的求解阶段；如果变量p<N，通知第p个无线扬声器节点准备播放，同时通知所有的无线传声器节点准备接收；