[发明专利]一种多波束信号处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种多波束信号处理方法及装置，方法包括将音频信号输入至可变指向扬声器阵列生成一个以上的波束信号，对生成的每个波束信号进行滤波处理，获取每个波束信号的声学特性，调节不同波束信号间的相位差及其音色，将每个调节后的波束信号进行合成；通过对每个波束信号进行测量获得每个波束信号的声学特性，并据此调节每个波束的幅频特性及波束间的相位差，不仅可以有效解决因不同波束信号之间存在相位差而产生的在波束叠加区域的声干涉问题，极大程度地减少了非叠加区和叠加区之间的频率响应差异，同时还令不同区域都具有尽量一致的音色，极大程度地解决了现有可变指向扬声器阵列不同波束信号所覆盖的不同区域音色不一致的问题。

技术领域

本发明涉及波束信号处理技术领域，特别地是一种多波束信号处理方法及装置。

背景技术

在专业扩声领域，应用beamforming波束成形技术的多波束阵列式可变指向扬声器产品越来越多，其好处是在不改变扬声器吊挂位置和角度的同时，通过改变beamforming波束成形算法的参数，非常方便地改变扬声器阵列所发出的不同波束的声波，包括其波束指向和波束宽度，还有波束声能量大小，即可对观众区进行更有效的覆盖并获得更高的语音清晰度。

但是，现有的这些使用多波束成形技术的可变指向扬声器，在不同波束的信号处理方面都存在较大不足：(1)绝大部分产品都是不能对不同波束的声音进行独立的音色调节，从而不能解决不同观众席的声音音色不一致问题；(2)即使能够对不同波束的声音进行独立的音色调节，也没有产品能同时调节不同波束间的相位差，使得不同波束在相同观众席位置叠加时所产生的声干涉问题缺乏有效解决手段，最终仍然不能达到不同观众席位置音色应该尽量一致的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多波束信号处理方法及装置，解决了现有技术存在的声干涉和音色不一致的问题。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种多波束信号处理方法，所述方法基于可变指向扬声器阵列，具体包括以下步骤：

步骤S1，将音频信号输入至可变指向扬声器阵列，可变指向扬声器阵列生成一个以上的波束信号；

步骤S2，对生成的每个波束信号进行滤波处理，得到滤波处理后的波束；

步骤S3，对每个滤波处理后的波束信号进行测量，得到每个滤波处理后的波束信号的声学特性，其中，所述声学特性包括相频特性和幅频特性；

步骤S4，依据每个滤波处理后的波束信号的声学特性，调节每个波束信号的幅频特性和不同波束间的相位差，得到每个调节后的波束信号；

步骤S5，将每个调节后的波束信号进行合成，并发送至功率放大器，完成处理。

作为所述多波束信号处理方法的进一步可选方案，所述步骤S2的滤波处理包括高通滤波处理和低通滤波处理。

作为所述多波束信号处理方法的进一步可选方案，所述步骤S5中将每个调节后的波束信号进行合成之前还包括以下步骤：

对每个调节后的波束信号进行增益处理，得到每个增益处理后的波束信号。

作为所述多波束信号处理方法的进一步可选方案，在得到每个增益后的波束信号之后，将每个调节后的波束信号进行合成之前还包括以下步骤：

对每个增益后的波束信号进行压缩处理，得到每个压缩处理后的波束信号。

作为所述多波束信号处理方法的进一步可选方案，在得到每个压缩后的波束信号之后，将每个调节后的波束信号进行合成之前还包括以下步骤：

对每个压缩后的波束信号进行限幅处理，得到每个限幅处理后的波束信号。

一种多波束信号处理装置，包括：