[发明专利]设计音响系统的系统与方法

说明书

分案申请说明

本申请是于2005年10月13日提交的、申请号为200510114014.7、名称为“设计音响系统的系统与方法”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请一般涉及在音响系统设计过程中辅助音响工程师的系统。

背景技术

音响系统包括音响系统组件，所述音响系统组件进一步包括音频组件和音响环境组件，多个参数与所述音响系统组件中的至少一个相关联。音响系统性能依赖于所述多个参数中的至少一个。

发明内容

本发明为一种在音响系统设计过程中帮助音响工程师的系统。其包括输入机制、处理器与显示器。该系统在选择扬声器组件、将其置于声学空间、设定其朝向(orient)、以及确定声学空间的参数(例如应该在哪儿放置吸音装置)的处理中辅助工程师，从而达到所希望的性能指标。该系统允许工程师任意指定其中放置音频组件的声学空间，包括墙壁的位置、尺寸、材料性质等等。声学空间可以是完全或部分封闭的，或者可以是完全开放的。

该系统被配置来显示由各种组件(例如音响系统组件)构成的音响系统模型。该模型是音响系统的数学与视觉表示。该音响系统组件包括音频组件(例如各种扬声器组件)与音响环境组件(例如墙壁、座椅等等)两者。音响系统组件具有关联参数，音响系统模型/音响系统设计的性能属性依赖于这些参数。例如，音频组件具有以下参数：扬声器类型、空间位置、朝向、所施加的均衡等等。音响环境组件可以具有诸如以下的参数：指定音响环境组件的物理空间位置的坐标、尺寸、作为频率函数的声学吸收性能、表面反射特性(例如漫反射、镜面反射、或者漫反射与镜面反射之间的反射等等)。通过改变音响系统或者音响环境组件、或者其参数，并且观察对于系统性能属性的结果变化，音响工程师能够评估替换音响系统设计的效果。

根据本发明的一种实施方式，在分离的窗口中显示各种音响系统组件、参数(例如组件参数)、以及关联性能属性。该系统显示空间模型(例如音响系统模型、在诸如模型窗口等大窗口中描绘的房间)。可以在音响系统模型中对应于收听区域(例如标定为颜色函数)的表面上叠加各种性能属性数据(例如用于直达声(direct sound)、混响声(reverberant sound)、或者直达声与混响声的组合的SPL，或者可懂度(intelligibility)等等)。还可以在分离的窗口(例如属性窗口)中以图形方式描绘性能属性。

就音响工程师而言，在音响工程师没有任何其他动作的情况下启动对于音响系统组件和/或组件参数的改变(例如在参数窗口或者模型窗口中)之后，系统重新计算并且重新显示对于系统性能属性的结果变化。相应地，音响工程师能够迅速观察音响系统设计选择的结果。

为了提供快速响应，该系统只对部分公式进行重新计算，其中所进行的计算依赖于已经改变的音响系统组件和组件参数。通过不进行只依赖于未改变的音响系统组件和组件参数的计算，该系统节省了时间。在改变了参数或组件之后，该系统可以迅速显示更新后的性能属性。当进行改变时，只更新直接依赖于所改变的参数或组件、或者依赖于来自依赖于所改变的参数或组件的公式的结果的公式。这就显著减少了需要更新的公式的数目，由此加速了显示过程。也是为了节省时间，当收到影响计算/重新计算的新用户输入时，放弃对于新音响系统性能属性的计算或重新计算。该系统还被配置来存储多个音响系统配置(例如以音响系统组件和/或组件参数的形式)。这就提供了一种在替换音响系统配置之间进行比较的机制。

该系统被配置来预测(例如，根据所计算的估计值)对于表示为音响系统模型部分的各种位置的音响系统性能。通过显示各种颜色，来预测显示音响系统模型的不同位置或者区域的音响系统性能，其中每种颜色表示音响系统不同的性能指标。例如，根据一种配置，该系统利用各种色度(shades)的红色与黄色来表示高直达声级，利用蓝色与绿色来表示低直达声级。相应地，根据所预测的对于音响系统对应区域的声级，该系统在音响系统模型不同区域上叠加各种色度的颜色。包括图例，以提供用来解释音响系统模型颜色的信息。

根据本发明一种替换实施方式，不是简单地利用颜色来描绘性能指标，而是可以将该系统配置为展示音响系统性能的“有利程度(favorableness)”。在这种情况下，希望或不希望的状况可能存在于标尺的高低两端。例如，声压级高低两级可能都不利于收听。不是以声压级标尺每端的不同颜色表示声压级标尺的高低两端，该系统将一种颜色用于位于声压级标尺中部的希望的声压级，将另一种颜色用于位于声压级标尺两端的不希望的声压级。