非理想条件下扬声器阵列声聚焦鲁棒性研究

发布时间：2023-04-21 02:57

　　随着便携通讯设备和智能语音交互设备的快速普及,用户对其音频回放系统的性能提出了越来越高的要求。基于扬声器阵列的声聚焦系统得到了众多研究者的关注,而受到尺寸的限制,便携通讯设备上的声回放—般只能采用小尺度线性扬声器阵列来实现。声对比度控制法通过最大化亮区与暗区的声能量比值将声能量集中在亮区,这种算法在小尺度线性扬声器阵列声聚焦的实现上有着较好的应用前景。大多数关于声学对比度控制的分析都是基于理想自由场模型的,然而实际应用场景是在非自由场散射条件下的,混响和近场人头散射效应的影响都不容忽视,系统在该条件下的鲁棒性是十分值得关注的问题。特别是在阵列尺度较小时,非理想声场特性是造成阵列聚焦特性弱化的重要因素。本论文重点针对非自由场散射条件下的扬声器阵列聚焦性能鲁棒性开展研究。论文首先总结了现有的声聚焦算法以及声聚焦系统鲁棒性的相关研究,并针对阵列聚焦的共性问题——如何保证扬声器单元的频响一致性,设计了一种基于维纳滤波匹配的阵列校准方案,并通过实验评测验证了校准方案的有效性。接下来,论文针对一个5单元紧凑阵列模型展开仿真分析,借助镜像源和刚性球房间冲激响应生成模拟数据验证了非自由场散射条件下扬声...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 声聚焦算法研究现状
    1.3 声聚焦系统鲁棒性研究现状
    1.4 本文主要工作及全文安排
第二章 小尺度阵列模型和声聚焦算法
    2.1 端射阵列模型的描述
    2.2 变量定义
    2.3 传递函数计算模型
    2.4 单频声聚焦算法
        2.4.1 ACC算法
        2.4.2 RACC算法
    2.5 宽带声聚焦算法
第三章 阵列的校准
    3.1 阵列校准原理
        3.1.1 维纳滤波法
        3.1.2 计算冲激响应
        3.1.3 校准冲激响应
    3.2 阵列频响补偿结果
第四章 非自由场散射条件下阵列鲁棒性分析
    4.1 参数设置
    4.2 非自由场散射条件下阵列鲁棒性分析
        4.2.1 单频仿真
        4.2.2 宽带仿真
    4.3 加随机扰动后的非自由场散射条件下阵列鲁棒性分析
        4.3.1 单频仿真
        4.3.2 宽带仿真
    4.4 混响时间对阵列鲁棒性分析
第五章 非自由场散射条件下阵列声聚焦实验
    5.1 实验准备
    5.2 实验结果分析
        5.2.1 单频实验结果分析
        5.2.2 宽带实验结果分析
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 今后工作
参考文献
致谢
作者在硕士研读期间发表论文及主要成果



本文编号：3795696