[发明专利]声波场产生

说明书

本发明提供了一种生波场产生系统和方法，其配置成在目标扬声器‑房间‑麦克风系统中的听音位置周围产生声波场，其中K≥1组扬声器的扬声器阵列布置在听音位置周围，每组扬声器具有至少一个扬声器，且M≥1组麦克风的麦克风阵列布置在听音位置处，每组麦克风具有至少一个麦克风。系统和方法包括使用在K组扬声器上游和输入信号路径下游的信号路径中的可控传递函数均衡滤波，以及基于来自K组麦克风的误差信号和在输入信号路径上的输入信号根据自适应控制算法使用用于使滤波均衡的可控传递函数的均衡控制信号来控制。系统和方法还包括在所述麦克风组上游和输入路径下游的信号路径中存在于期望源扬声器‑房间‑麦克风系统中的主路径的模拟。

技术领域

本公开涉及用于产生声波场的系统和方法。

背景技术

空间声场再现技术利用多个扬声器来在大听音区域上创建虚拟听觉场景。几种声场再现技术例如波场合成(WFS)或Ambisonics 利用配备有多个扬声器的扬声器阵列来提供声场景的高度详细的空间再现。特别是，波场合成用于实现声场景的高度详细的空间再现以通过使用例如几十个到数百个扬声器的阵列来克服限制。

空间声场再现技术克服了立体声再现技术的一些限制。然而，技术约束对声再现禁止大量扬声器的使用。波场合成(WFS)和 Ambisonics是两种类似类型的声场再现。虽然它们基于声场(WFS 的Kirchhoff-Helmholtz积分和Ambisonics的球谐函数展开)的不同表示，但是它们的目的是一致的，且它们的特性是相似的。扬声器阵列的圆形设置的两个原理的现有假象的分析得出这个结论：HOA(较高阶Ambisonics)或更确切地近场校正HOA和WFS满足类似的限制。WFS和HOA及其不可避免的缺陷从感知的过程和质量方面引起一些差异。在HOA中，在再现的阶数降低的情况下，声场的受损重建将可能导致局部化焦点的模糊和在听音区域的尺寸上的某个减小。

对于音频再现技术例如波场合成(WFS)或Ambisonics，一般根据基本理论来确定扬声器信号，使得由扬声器在其已知的位置处发射的声场的叠加描述某个期望声场。一般，确定假设自由场条件的扬声器信号。因此，听音室不应展示相当大的墙壁反射，因为反射波场的反射部分将使再现的波场变形。在很多情形例如汽车的内部中，实现这样的室特性的必要的声处理可能太昂贵或不实际。

发明内容

系统配置成在目标扬声器-房间-麦克风系统中的听音位置周围产生声波场，其中K≥1组扬声器的扬声器阵列布置在听音位置周围，每组扬声器具有至少一个扬声器，且M≥1组麦克风的麦克风阵列布置在听音位置处，每组麦克风具有至少一个麦克风。系统包括布置在所述扬声器组上游和输入信号路径下游的信号路径中并具有可控传递函数的K个均衡滤波器模块。系统还包括布置在所述麦克风组下游和输入信号路径下游的信号路径中并基于来自K组麦克风的误差信号和在输入信号路径上的输入信号根据自适应控制算法控制K个均衡滤波器模块的传递函数的K个滤波器控制模块。M个主路径模拟模块布置在所述麦克风组上游和输入信号路径下游的信号路径中并配置成模拟存在于期望源扬声器-房间-麦克风系统中的主路径。

方法配置成在目标扬声器-房间-麦克风系统中的听音位置周围产生声波场，其中K≥1组扬声器的扬声器阵列布置在听音位置周围，每组扬声器具有至少一个扬声器，且M≥1组麦克风的麦克风阵列布置在听音位置处，每组麦克风具有至少一个麦克风。方法包括使用在 K组扬声器上游和输入信号路径下游的信号路径中的可控传递函数均衡滤波，以及基于来自K组麦克风的误差信号和在输入信号路径上的输入信号根据自适应控制算法使用用于使滤波均衡的可控传递函数的均衡控制信号来控制。该方法还包括在所述麦克风组上游和输入路径下游的信号路径中存在于期望源扬声器-房间-麦克风系统中的主路径的模拟。

当检查下面的附图和详细描述时，其它系统、方法、特征和优点将或将变得对本领域中的技术人员明显。意图是所有这样的额外系统、方法、特征和优点包括在这个描述中、在本发明的范围内且被下面的权利要求保护。

附图说明