[发明专利]一种五扬声器系统精简为四扬声器系统的方法

权利要求书

1.一种五扬声器系统精简为四扬声器系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提取信息：设原始五扬声器系统中包括5个扬声器Ldo1、Ldo2、Ldo3、Ldo4、Ldo5，重建四扬声器系统中包括4个扬声器Ldr1、Ldr2、Ldr3、Ldr4，设待替换扬声器组Ldo1、Ldo2、Ldo3、Ldo4、Ldo5的扬声器原始信号分别为替换扬声器组扬声器Ldr1、Ldr2、Ldr3、Ldr4的信号为要求解的信号，记为：

获取原始五扬声器系统中扬声器组位置信息和信号信息，重建四扬声器系统中扬声器组位置信息听音区域采样点位置信息；

其中，听音区域采样点位置信息包括中心听音区域采样点的位置信息，d＝1,2,…s和非中心听音区域采样点的位置信息d＝1,2,…s，s为预设的采样点数目；

S2：用于计算得到五扬声器系统中每个扬声器分配给重建四扬声器系统中4个扬声器Ldr1、Ldr2、Ldr3、Ldr4的分配系数矩阵D，计算公式如下，

D＝(V r1 HV r1+γI)-1V r1 HV r0；

其中，H表示厄密共轭转置；γ表示规则化因子；I表示单位矩阵；-1表示矩阵求逆运算；其中，表示扬声器Ldoh在采样点上相应径向质子速度成分中间变量，h＝1，2，…，m；表示扬声器Ldoq在采样点上相应径向质子速度成分中间变量，q＝1，2，…，n；dqh表示扬声器Ldoh信号分配给扬声器Ldrq的信号分配系数；Vr0、Vr1表示原始五扬声器系统和重建四扬声器系统分别的径向质子速度成分中间变量构成的矩阵；

S3：用于求解得到四扬声器系统中4个扬声器Ldr1、Ldr2、Ldr3、Ldr4最终分配的信号，分别为fs1、fs2、fs3、fs4。

2.如权利要求1所述的一种五扬声器系统精简为四扬声器系统的方法，其特征在于，S1具体为：设原始五扬声器系统中的扬声器组和重建四扬声器系统中的扬声器组均位于同一球面上，球面的球心位置为中心听音点O；听音区域采样点位置信息获取方式如下：

以中心听音点O为中心，构建三维球形的中心听音区域，并在中心听音区域的球面上均匀采样，获取中心听音区域采样点的位置信息d＝1,2,…s；以非中心听音点N为中心，构建三维球形的非中心听音区域，并在非中心听音区域的球面上均匀采样，获取非中心听音区域采样点的位置信息d＝1,2,…s，s为预设的采样点数目。

3.如权利要求2所述的一种五扬声器系统精简为四扬声器系统的方法，其特征在于，中心听音区域半径f为声音信号频率，c为声音在空气中的传播速度，n为重建重建四扬声器系统中的扬声器数目；中心听音区域与非中心听音区域具有相同的半径。

4.如权利要求1所述的一种五扬声器系统精简为四扬声器系统的方法，其特征在于，S2中原始五扬声器系统中单个扬声器Ldoh，h＝1，2，…，m在中心听音区域V0的采样点d＝1,2,…s上产生的径向质子速度成分为，

其中，表示扬声器Ldoh在采样点上相应径向质子速度成分；

表示扬声器Ldoh在采样点上相应径向质子速度成分中间变量；

表示扬声器Ldoh信号；

表示扬声器Ldoh在采样点上相应质子速度中间变量；

表示中心听音区域V0中径向朝内的单位向量；

h＝1，2，…，m表示内积；e为数学常数；j为虚部单位；k为波数，f为声音信号频率；c为声音在空气中的传播速度；

重建四扬声器系统中单个扬声器Ldrq，q＝1，2，…，n在非中心听音区域V1的采样点d＝1,2,…s上产生的径向质子速度成分为：

其中，表示扬声器Ldoq在采样点上相应径向质子速度成分；

表示扬声器Ldoq在采样点上相应径向质子速度成分中间变量；

表示扬声器Ldrq信号；

表示扬声器Ldoq在采样点上相应质子速度中间变量；

表示非中心听音区域V1中径向朝内的单位向量；

q＝1，2，…，n表示内积；e为数学常数；j为虚部单位；k为波数，f为声音信号频率；c为声音在空气中的传播速度。