[发明专利]一种适应听音中心位的车载声重放信号延时方法

说明书

本发明公开了一种适应听音中心位的车载声重放信号延时方法。所述方法包括以下步骤：预设坐标参考系，获取各扬声器单元的坐标，设定初始听音中心的位置坐标，获得车载声重放系统信号处理的初始距离参数集；测量获取各扬声器单元至初始听音中心的脉冲响应，提取得到初始延时参数集；采用特定方式获得新听音中心的位置坐标，并获取各扬声器单元相对于新听音中心的距离参数集；基于相对于新听音中心的距离参数集，生成适应新听音者的优化延时参数。本发明可根据不同听音者进行重放信号延时的个性化处理，从而实现更优的空间声场重放效果。

技术领域

本发明涉及汽车声重放领域，具体涉及一种适应听音中心位的车载声重放信号延时方法。

背景技术

汽车声重放系统是为减轻驾驶员和乘者在乘坐中的枯燥感而设置的接收和重放声音的装置。最早使用的是汽车调幅收音机，调幅调频收音机、磁带放音机。后来，发展至CD播放器和兼容DCC、DAT等数码多媒体影音娱乐。随着信息技术的发展，汽车声重放系统还需要支持各种特定制式节目源，如双通路立体声、5.1通路环绕声、以及其他多通路声等等。

汽车声学空间可以是一个封闭(关窗)或半封闭(开窗)的声学空间，声源(有一定指向性)声波以直达声和反射声的方式叠加到双耳。直达声可以由重放扬声器单元与目标听音者(可能是驾驶员或乘客)的几何位置关系粗略决定；反射声则来自挡风玻璃、车窗、天花板和地板等表面。在立体声和多通路声重放系统中，对于直达和反射声波的处理，车载声重放和家用声重放存在以下区别：

直达声波的处理：传统的室内声重放系统中，通常采用基于中心听音甜区的空间对称布置。但是，车内的座椅是固定布置的，使得乘坐者(听音者)偏离中心位置，且不同座位的听者非常靠近不同扬声器单元(各通路扬声器到听音者的传输距离不同)，从而为多通路声重放的信号处理带来困难，想要同时兼顾所有座位的多通路声重放方案几乎是不可能的。通常的解决办法通常有：①通过通路延时调节的办法，照顾某个座位的听音者，即只为目标听者营造最佳听音效果；②兼顾所有座位的听者，即按照传统声重放方法，但是由于听者不在中心位，会使得各听音位的效果都不是最佳。

反射声波的处理：传统的室内声重放系统中，由于反射声对于多通路声重放系统是不利的，因此需要通过吸声处理等办法尽可能反射声的影响。但是，在汽车内的小型声学空间，再加之挡风玻璃和车窗等近距离反射边界不可避免，会使得：①低频驻波和高频声波快速衰减等声场特性与大空间存在显著区别；②由于汽车内座位的非对称布置，会使得不同座位的乘坐者(听音者)靠近不同的反射面；③前排座椅的反射和遮挡座椅，使得前后排重放区域的声场条件迥异。通常的解决方案是采用一定的均衡处理办法，以及对不同位置的声重放效果在合理的物理声学条件范围内进行优化或者折中。

除了上述关于车载声重放与传统家用声重放的差别，汽车声学空间限制下还面临以下方面的问题或困难：

分频扬声器的位置分离：分频技术是扬声器系统的常用技术手段，目的在于不损失扬声器频率响应范围的前提下，尽可能地提升辐射声压级(动态范围)，以满足不同声重放领域的声学参数要求。在车载声重放中，由于汽车内声学空间(包括车身厚度和车内空间)的限制，扬声器单元的放置空间受限，因而与扬声器单元尺寸相关的扬声器频率响应特性也受到影响。采用分频扬声器的解决方案时，往往通过分离布置分频扬声器单元在车内不同位置，以优化车载声重放扬声器系统的声辐射频响特性和辐射声压级动态范围。因为车内环境的限制，各分频扬声器单元在空间位置的分离较大(包括①相对于车底板的高度位置分离和②相对于目标听音者远近距离上的分离)，从而导致各分频扬声器单元相对于目标听音者头中心位置的张角和距离差都不容忽视，这与传统的室内多通路声重放系统所面临的分频扬声器有很大不同，对其相应的信号处理带来进一步的困难。如果设计不当，甚至会对重放效果产生破坏性影响。