[发明专利]一种多类型扬声器阵列的优化布置方法

说明书

本发明涉及一种多类型扬声器阵列的优化布置方法，应用于车内分区域声场控制系统中，包括以下步骤：步骤一：确定车内分区域声场控制系统的电声传递函数；步骤二：依据各类扬声器的频响特性和所需优化频段确定各类扬声器对应的优化频段；步骤三：利用电声传递函数，基于各类扬声器在不同潜在布置位置的控制力增量，对各类扬声器的潜在布置位置进行优先级排序；步骤四：基于各类扬声器对应的优化频段，按照各类扬声器的潜在布置位置的优先级排序依次布置扬声器，直至已布置的扬声器构成的阵列的相对控制增量在所需优化频段内满足需求。本发明能够确定各类型扬声器的数量和位置、实现车内多类型扬声器阵列的最优布置，并保证扬声器阵列控制力最大化。

技术领域

本发明属于车内声场控制技术领域，具体涉及多类型扬声器阵列的优化技术领域，为一种用于车内分区域声场控制系统中的多类型扬声器阵列的优化布置方法。

背景技术

随着智能化进程的不断推进，汽车的驾乘体验愈发丰富。在纷繁的智能化系统中，车内分区域声场控制系统由于其惊艳的体验感和良好的实用性，受到了各大主机厂和主流供应商的密切关注。在搭建车内分区域声场控制时，如何有效得布置扬声器决定着系统的控制效果，多类型扬声器的布置是首要解决的问题之一。

Enomoto等人提出利用电声传递函数之间的相关性对封闭空间内扬声器阵列进行优化，该方法首先确定扬声器阵列中扬声器的位置和数量，再根据扬声器的电声传递函数选择出第一个扬声器，利用各扬声器电声传递函数之间的相关性依次选择扬声器，从而实现扬声器阵列的去冗余处理。采用该方法进行扬声器阵列优化时，还需要再考虑多类型扬声器阵列优化布置的问题。Khalilian等人以声场重建最小化为研究目标，对单类扬声器阵列进行优化布置，不过在车内分区域声场控制系统设计时仍会遇见多类型扬声器阵列优化布置的问题。Georgios等人提出基于扬声器电声传递函数的声压匹配法(PM，PressureMatching)，并在此基础上提出Lasso(Least Absolute Shrinhage)，该方法以最小化损失声能量为优化目标，实现在不同频率下选择不同组合的扬声器阵列。以上方法主要考虑的是单个区域声场控制问题中的扬声器阵列优化，并没有考虑该区域对其他区域控制的影响。

综上所述，目前对多类型扬声器阵列优化布置的研究较少，现有的方法并未解决车内分区域声场控制中多类型扬声器阵列优化布置的问题，同时也未对多类型扬声器阵列的控制力进行量化。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够确定各类型扬声器的数量和位置、实现车内多类型扬声器阵列的最优布置，并保证扬声器阵列对分区域声场控制力最大化的多类型扬声器阵列的优化布置方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种多类型扬声器阵列的优化布置方法，应用于车内分区域声场控制系统中，所述多类型扬声器阵列的优化布置方法包括以下步骤：

步骤一：确定所述车内分区域声场控制系统的电声传递函数；

步骤二：依据各类扬声器的频响特性和所需优化频段确定各类所述扬声器对应的优化频段；

步骤三：利用所述电声传递函数，基于各类所述扬声器在其不同潜在布置位置的控制力增量，对各类所述扬声器的潜在布置位置进行优先级排序；

步骤四：基于各类所述扬声器对应的优化频段，按照各类所述扬声器的潜在布置位置的优先级排序依次布置所述扬声器，直至已布置的所述扬声器构成的阵列的相对控制增量在所述所需优化频段内满足需求。

所述步骤一包括以下步骤：

步骤1-1：在车内控制区中第k类所述扬声器的潜在布置位置布置第k类所述扬声器；

步骤1-2：分别获得第k类所述扬声器从其各个潜在布置位置分别到所述车内控制区的明区中各个控制点的电声传递函数，进而获得第k类所述扬声器与所述车内控制区的明区共计M个控制点之间的电声传递函数