[发明专利]扬声器阵列指向性优化方法

摘要

本发明提供了一种扬声器阵列指向性优化方法，其中，该方法包括如下步骤：提供一扬声器阵列，其包括均匀分布在一直线上的若干扬声器单元；提供若干滤波器；提供一信号源，所述信号源提供音频输入信号；将所述音频输入信号输入到所述滤波器，得到若干组不同频率段的次音频输入信号；根据声阵列的特性，将不同频段的所述次音频输入信号分别输入给不同的所述扬声器单元时所述扬声器阵列的指向性，从而得出优化后的扬声器阵列指向性。本发明的扬声器阵列指向性优化方法，其方法简单，指向性容易控制，适用于小型和微型领域。

主权项

1.一种扬声器阵列指向性优化方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤A、提供一扬声器阵列，其包括均匀分布在一直线上的若干扬声器单元；提供若干滤波器；提供一信号源，所述信号源提供音频输入信号；提供一音频分析仪；步骤B、将所述音频输入信号输入到所述滤波器，得到若干组不同频率段的次音频输入信号；步骤C、根据声阵列的特性，将步骤B得到的不同频段的所述次音频输入信号分别输入给不同的所述扬声器单元，得出所述扬声器阵列的指向性并用音频分析仪对其进行比较分析，具体步骤如下：(1)将所述扬声器单元设置为n个，每相邻的两个所述扬声器单元的间距设为l，扬声器阵列总长度设为L，则有L＝(n-1)×l；(2)设置一测试点P，所述测试点P与所述扬声器阵列的L/2中点处的距离为r，所述测试点P到所述中点形成的直线与水平方向形成水平角θ，所述水平角θ的范围为-90°至+90°，将所述测试点P到第n个所述扬声器单元的距离设为r_n，则根据余弦定理得出r_n；(3)根据(2)得到的所述测试点P到第n个所述扬声器单元的距离r_n，把扬声器视为点声源，则可得出第n个所述扬声器在所述测试点P处产生的声压P_n为：Pn=Arn×e-2πf×rn/c]]>其中，f为声波频率，c为声速；从而得出n个所述扬声器单元在测试点P处的综合声压级P为：P=Σn=1nPn]]>当θ＝0时，所述测试点P与所述扬声器阵列L/2中点处距离为r，此时所述测试点P处水平声压为P_θ＝0，也即参考声压：Pθ=0=Σn=1,θ=0nPn]]>再根据指向性函数的定义得出所述扬声器阵列的垂直指向性D_T(θ)：DT(θ)=|PPθ=0|]]>(4)计算每个所述扬声器单元的自身指向性D₁(θ)：D1(θ)=|2J1(kd2cosθ)kd2cosθ|]]>其中，k为波数，k＝2πf/c，J₁(x)为一阶贝塞尔函数，其(5)由(3)和(4)得出所述扬声器阵列的指向性D(θ)：D(θ)＝D_T(θ)×D₁(θ)(6)根据(1)至(5)的原理，将不同频段的所述次音频输入信号输入给不同的所述扬声器单元，得出不同的所述扬声器阵列的指向性，通过音频分析仪分析选取出所需的扬声器阵列指向性，并得出此时的所述次音频输入信号的频段和所述次音频输入信号对应输入的所述扬声器单元的位置，从而实现所述扬声器阵列指向性的优化。