[发明专利]一种多媒体视听装置集成方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于多媒体技术领域，具体涉及一种高度集成的、高品质的多媒体视听装置集成方法及系统。

背景技术

随着社会的进步和生活水平的提高，社会对音视频多媒体视听设备的要求越来越高，不仅要求音响效果要好，而且视觉效果要好，还要安装使用方便。随着各种大型、高品质的集成式多媒体音响产品的需求越来越多样化和个性化，对这些产品进行规范化设计、装配，从而降低产品制造成本及短制造周期等方面有着非常重要的意义，而传统的制造技术及产品已不能满足市场对多品种小批量，更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。

在现有技术中，声波是在弹性媒质中传播的压力、应力、质点位移、质点速度等的变化或几种变化的综合。当声源向周围媒质辐射声波时，媒质中有声波存在的区域称为声场。

声场，有声波在其中传播的那部分媒质范围，是指有声波存在的弹性媒质所占有的空间。媒质可以是气体、液体和固体，环境声学涉及的媒质主要是大气。声场又可以分为自由声场和混合声场等。自由声场是指，声源在均匀、各向同性的媒质中，边界的影响可以不计的声场称为自由声场。在自由声场中，声波按声源的辐射特性向各个方向不受阻碍和干扰地传播。封闭空间中的声场是指，声源在被声阻抗率不同的界面所包围的空间中辐射的声场称封闭空间中的声场。例如机器在车间或实验室中发出噪声，当门、窗或其他开口的面积远小于整个边界的面积，则室内的声场就可以近似地看作是封闭空间中的声场。声源在封闭空间中辐射声波时，传播到各界面上的声波，一部分被界面吸收，一部分被反射。在一般房间中，要经过多次反射后，声波的强度才减弱到可以被忽略的程度。

本发明研究一种根据封闭空间的声场特性，达到高品质音质和画质的多媒体一体化多媒体视听装置集成方法及系统。

在封闭空间的声场中，包括直达声和混响声。声源在封闭空间中连续稳定地辐射声波时，空间各点的声能是来自各方向的声波叠加的结果。其中未经反射、直接传播到某点的声波称为直达声；一次和多次反射声的叠加称为混响声。直达声的强度与离声源中心的距离平方成反比。如果频率较高(波长与空间尺寸相比很小)，混响声的强度可近似地认为各处相等。混响声能的大小，除与声源辐射功率有关外，还与空间大小和诸界面的平均吸声系数有关。

本发明还通过自主研发，获得较佳的室内声压稳态值范围，并将其应用到产品的设计、集成中。声源以声功率(W)在封闭空间中稳定地辐射声波时，一方面声波在媒质中传播时，声能不断衰减，声波遇到界面时又有一部分能量被吸收；另一方面声源又不断地补充声能。声源开始发声后经过很短一段时间，声能就达到动态平衡状态，这时空间内各点声压达到一稳态值。

把室内的直达声和混响声都计算在内时，在离声源中心距离为r的某点，声压平方的平均值p倍，ρ0是空气的密度；c是空气中的声速；Qθ是声源在θ方向辐射的指向性因数，即该点的声强与声功率相等的无指向性声源在相同距离上的声强之比；R＝S峞/(1-峞)称为房间常数；S是室内总表面积；峞是室内诸表面的平均吸声系数。

扩散场距离是指直达声压按距离反比规律而衰减，混响声可近似认为在空间内各点都相等，因此在离声源的某一距离处，其直达声有效声压与混响声有效声压正好相等，这个距离称为扩散场距离rc。

封闭空间体积或界面的吸声系数越大，扩散场距离就越大。当声源在各方向辐射的指向性因数不同时，不同方向上的扩散场距离也不同。如果声源辐射无指向性，即Qθ呏1，这时各方向的扩散场距离都相同，称为混响半径。

在小于扩散场距离的区域内，直达声大于混响声，在允许误差范围内，可以忽略混响声(即反射声)影响的区域，作为近似的自由声场。反之，在大于扩散场距离的区域，混响声大于直达声，称为混响声场。

简正方式：声波在互相平行的一对刚性界面之间传播时，如果距离为半波长的整数倍，就会产生共振。相应的频率称简正频率(或固有频率、共振频率)，相应的驻波传播方式称简正振动方式，或简正方式。三维空间有一系列的各种类型的简正方式。关于简正频率的计算式见室内声学。

扩散声场：当封闭空间内被激发起足够多的简正方式时，由于不同方式有各自特定的传播方向，因而使达到某点的声波包括了各种可能的入射方向。在这种情况下，除了在扩散场距离内的自由声场区和离界面1/4波长范围内的固定干涉区以外，空间内各点的声能密度相等；从各个方向到达某点的声强相等；到达某点的各波束之间的相位是无规的。具备这样特性的声场称为扩散声场。