[发明专利]带多路波束转向的数字控制声柱及其实现方法

权利要求书

1.带多路波束转向的数字控制声柱，其特征在于，包括：

数模转换模块，用于对输入的音源数据进行ADC转换，得到数字信号；

ARM模块，用于将所述数字信号传入DSP模块；计算声柱与目标对象之间的直线距离；所述声柱为所述数字控制声柱中的任一声柱；计算所述声柱与所述目标对象之间的水平距离；根据所述直线距离和所述水平距离，计算所述声柱与所述目标对象之间的夹角；根据所述直线距离以及声音传播速度，计算喇叭到人之间的直达声音的传播时间；根据所述直达声音的传播时间，对各个喇叭进行相位延时调整；计算每个喇叭的调整参数，所述调整参数包括相位延时补偿值、增益值以及分频采样点信息；根据所述调整参数计算波束的传输函数，以及所述直线距离与夹角之间的目标关系；将所述传输函数以及所述目标关系输入到DSP模块,实现多路波束转向调节；其中，传输函数的表达式为V_s为声波速度，λ为声音波长，Δε表示喇叭的调整参数，n代表喇叭的位置，

n＝1,2,3…，F_k和F_T各为相关采样参数；

DSP模块，用于对所述数字信号进行划分，得到多路信号；

FIR滤波模块，用于对所述DSP模块划分得到的多路信号进行FIR滤波处理，以固定所述多路信号中每路信号的相位；

IIR滤波器，用于对所述FIR滤波处理后的信号进行高阶分频处理；

相位延时补偿模块，用于对所述高阶分频处理后的信号进行相位延时补偿；

数字功放模块，用于对所述相位延时补偿后的信号进行放大处理；

喇叭，用于对放大处理后的信号进行输出。

2.带多路波束转向的数字控制声柱的实现方法，其特征在于，包括：

通过数模转换模块对输入的音源数据进行ADC转换，得到数字信号；

通过ARM模块将所述数字信号传入DSP模块；计算声柱与目标对象之间的直线距离；所述声柱为所述数字控制声柱中的任一声柱；计算所述声柱与所述目标对象之间的水平距离；根据所述直线距离和所述水平距离，计算所述声柱与所述目标对象之间的夹角；根据所述直线距离以及声音传播速度，计算喇叭到人之间的直达声音的传播时间；根据所述直达声音的传播时间，对各个喇叭进行相位延时调整；计算每个喇叭的调整参数，所述调整参数包括相位延时补偿值、增益值以及分频采样点信息；根据所述调整参数计算波束的传输函数，以及所述直线距离与夹角之间的目标关系；将所述传输函数以及所述目标关系输入到DSP模块,实现多路波束转向调节；其中，传输函数的表达式为V_s为声波速度，λ为声音波长，Δε表示喇叭的调整参数，n代表喇叭的位置，

n＝1,2,3…，F_k和F_T各为相关采样参数；

通过DSP模块对所述数字信号进行划分，得到多路信号；

通过FIR滤波模块对所述DSP模块划分得到的多路信号进行FIR滤波处理，以固定所述多路信号中每路信号的相位；

通过IIR滤波器对所述FIR滤波处理后的信号进行高阶分频处理；

通过相位延时补偿模块对所述高阶分频处理后的信号进行相位延时补偿；

通过数字功放模块对所述相位延时补偿后的信号进行放大处理；

通过喇叭对放大处理后的信号进行输出。

3.根据权利要求2所述的带多路波束转向的数字控制声柱的实现方法，其特征在于，

所述声柱与所述目标对象之间的夹角的计算公式为：

其中，θ代表所述声柱与所述目标对象之间的夹角；L代表所述声柱与所述目标对象之间的水平距离；D代表所述声柱与目标对象之间的直线距离。