[发明专利]一种沉浸式宽带3D声场重放方法

摘要

本发明公开一种沉浸式宽带3D声场重放方法，首先，计算在指定空间位置放置的场景A的虚拟声源到场景B中各个听音点的声学传输函数，将该函数值作为虚拟声源辐射声场的声压值；其次，设定场景B中某一墙面的扬声器阵列为规则的矩形等间距布局，并基于声波的波动特性，利用格林函数来建模所有扬声器到听音点的声学传播特征；再次，基于线性凸优化理论，将l1范数作为稀疏规则算子利用交替方向乘子法进行正则化运算，选取1倍频程内八个频带的中心频率计算扬声器权值，进行激活扬声器选取。最后，利用l2范数正则化，计算重放系统中激活扬声器的权值信号，使得在最小均方准则下，待重放声源的辐射声场和激活扬声器的辐射声场最接近。

主权项

1.一种沉浸式宽带3D声场重放方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤1，以扬声器所在墙面的中心位置为原点，建立空间直角坐标系其中，x轴平行于地面，y轴垂直于地面，z轴垂直于墙面。指定待重放的虚拟声源的坐标位置为s，设所使用的扬声器数最多为N个，在听音区域内选取M个位置进行听音；步骤2，构建虚拟声源辐射声场基于声学传输函数构建全指向性的虚拟声源到听音点的声学传播特征，将该函数值作为声源在指定区域内辐射声场的声压值；步骤3，构建扬声器辐射声场设定N个扬声器的位置，分别计算各扬声器在所有听音点位置处产生的声压值，作为扬声器辐射声场的声压值集合；步骤4，针对虚拟声源求取扬声器权值向量通过l1范数正则化，将虚拟声源辐射声场和扬声器辐射声场加以约束，把扬声器权值的求取问题转换为最小绝对收缩和选择算子问题，并利用交替方向乘子法进行求解，得到重放各虚拟单频声源的一组扬声器权值向量；步骤5，确定激活扬声器的数量汇总所有虚拟单频声源对应的扬声器权值向量，保留其中非零项内容，作为重放系统中选定的扬声器；同时去除其中的零项，即未被选择的扬声器；步骤6，针对待重放声源求取激活扬声器的权值信号对拟重放声源和所有激活的扬声器重新按照步骤2与步骤3计算待重放声源辐射声场和激活扬声器的辐射声场，并利用l2范数正则化，在均方最小准则下计算出各个扬声器的权值，在重放中作为扬声器的驱动信号。