[发明专利]参量阵扬声器声失真频域矫正方法及系统

说明书

本发明属于扬声器技术领域，具体涉及参量阵扬声器声失真频域矫正方法及系统，包括以下步骤：S01.对输入信号的进行傅里叶变换，得到频域信号；S02.计算频域信号的二次波频域信号：基于Berktay远场解理论计算得到所述频域信号的二次波频域信号，滤除幅值占比百分之一以下的频率分量；S03.给二次波频域信号中的各频率分量不同的幅值增益和相位，得到预失真频域信号，幅值增益和相位由自适应逆控制算法计算得出；S04.将预失真频域信号变换到时域，得到预失真信号；S05.将预失真信号调制到载波上，得到调制波，经过放大器放大后驱动超声换能器将声音定向发射，避开了开根号运算对硬件平台的带宽要求，解决了由于带宽问题造成的失真，提高可听声音质。

技术领域

本发明属于扬声器技术领域，具体涉及参量阵扬声器声失真频域矫正方法 及系统。

背景技术

参量阵扬声器是一种新概念声源，具有较大的应用价值：在民用领域，可 用于噪声控制上，比如使交通工具的鸣笛声只沿行进方向传播、在公共场所使 声波只在必要的范围内传播而不相互干扰、限制户外广告的传播范围等；也可 应用于电话保密、盲人引导等多种场合。在军用领域，参量阵扬声器作为一种 高指向性声源可以用来指向性警告或大功率声波攻击。参量阵扬声器能够使声 音像光束一样传播，产生高指向性的可听声，向不同用户提供不同音频信息， 实现个性化的声音传输。

参量阵扬声器利用超声波在空气自解调作用产生可听声，此过程中容易引 入失真，失真与声源压力成正比，振幅越大产生的失真越大。常规的方法是采 用平方根算法对包络信号进行预处理，然而平方根运算会引入无限谐波，需要 具有无限带宽的硬件平台来再现。并且超声波发射器的带通特性以及不同频率 信号自解调特性不同，故而时域预处理算法不能很好的解决含有不同频率成分 信号的失真，因此目前各预处理算法处理的参量阵扬声器发出的可听声仍有较 大的失真。

因此如何提高参量阵扬声器声音的质量成为了参量阵扬声器技术领域的首 要问题。

参量阵扬声器是将可听声信号调制到超声载波上，利用空气的非线性作用， 使可听声信号从调制波中重新自解调出来的技术，由于调制波为超声波，具有 良好的指向性，因此自解调出的可听声信号也具有了定向传播的特性。但是自 解调过程中容易引入失真，常规的方法是采用平方根算法对包络信号进行预处 理。然而平方根运算会引入无限谐波，需要具有无限带宽的硬件平台来再现。 并且超声波发射器的带通特性以及不同频率信号自解调特性不同，故而时域预 处理算法不能很好的解决含有不同频率成分信号的失真。基于现有各参量阵扬 声器预处理算法的不足，本方案提出一种参量阵扬声器声失真频域矫正方法和 系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种参量阵扬声器声失 真频域矫正方法及系统，能够解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种参量阵扬声器声失真频域矫正方法，包括以下步骤：

S01.对输入信号的进行傅里叶变换，得到频域信号；

S02.计算频域信号的二次波频域信号：

基于Berktay远场解理论计算得到所述频域信号的二次波频域信号，滤除 幅值占比百分之一以下的频率分量；

S03.给二次波频域信号中的各频率分量不同的幅值增益和相位，得到预失 真频域信号，幅值增益和相位由自适应逆控制算法计算得出；

S04.将预失真频域信号变换到时域，得到预失真信号；

S05.将预失真信号调制到载波上，得到调制波，经过放大器放大后驱动超 声换能器将声音定向发射。

优选的，步骤S03中的幅值增益和相位由自适应逆控制算法计算得出，具 体包括：

a.根据预失真频域信号的失真类型选择自适应逆控制算法的控制参数；