指向性扬声器设计及其在车内分区域声管理中的应用
发布时间：2022-04-23 12:40
为实现车内分区域声场控制,建设友好的车内声学环境,本文从指向性扬声器入手,基于参量阵声学原理和数字扬声器原理,结合数字扬声器和调制算法对自解调信号的谐波失真进行研究,并提出了阈值滤波算法。测试了数字式扬声器的指向性,通过仿真分析了数字式扬声器在车内形成的可听声声场,表明数字式指向性扬声器能实现车内分区域声管理上,为驾驶员和乘客提供良好舒适的声学环境。针对扬声器的指向性问题,为实现车内声环境的分区域控制,本文根据非线性声学原理,结合参量阵扬声器理论,利用超声波的高指向性,以数字扬声器为载体将可听声信号调制到超声载波信号上进行发声;针对参量阵扬声器存在的谐波失真问题,结合双边带调制算法及位组控制方法提出了适用于数字式扬声器的调制算法,并分析讨论了算法中调制系数对谐波失真的和解析度的影响。针对由数字控制引入的噪声问题,本文设计了滤除噪声的算法并进行验证,实验结果表明降噪效果良好。本文设计了基于STM32的全数字式指向性扬声器平台,省去了A/D转换和D/A转换所需要的硬件设备和软件处理模块。针对扬声器阵列的控制问题,本文设计了基于指数的换能器数量的位组控制方式,通过控制换能器的开启数量来控制声...
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 国内外研究发展及研究现状
1.2.1 车内分区域声场控制研究现状
1.2.2 参量阵扬声器研究发展及现状
1.2.3 数字扬声器研究现状
1.3 研究现状总结
1.4 本文主要研究内容
第二章 指向性扬声器理论基础
2.1 参量阵扬声器理论基础
2.1.1 非线性效应
2.1.2 Westvelt方程
2.1.3 Berktay远场解
2.2 数字式扬声器原理
2.3 本章小结
第三章 数字信号调制及算法仿真
3.1 调制算法及计算分析
3.1.1 双边带调制算法
3.1.2 平方根调制算法
3.2 调制算法在数字扬声器上的移植
3.2.1 开关控制方式
3.2.2 双边带调制算法的数字化及仿真分析
3.2.3 单边带调制算法与均方根算法移植讨论
3.2.4 数字式扬声器引入的问题及解决方法
3.3 本章小结
第四章 数字式指向性扬声器系统设计
4.1 扬声器硬件系统设计
4.1.1 换能器阵列设计方案
4.1.2 换能器阵列布置
4.1.3 控制系统及功放
4.1.4 信号源及功放器件的选取
4.2 指向性扬声器软件设计
4.2.1 软件开发环境概述
4.2.2 STM32固件库
4.2.3 系统主程序设计
4.3 本章小结
第五章 数字式指向性扬声器系统测试及车内应用仿真
5.1 指向性扬声器测试系统组成及布置
5.2 指向性扬声器失真度及指向性实验
5.2.1 数据处理与分析
5.2.2 阈值滤波法验证
5.2.3 指向性测试
5.3 数字式指向性扬声器在车内声管理上的应用
5.3.1 非近轴模型介绍
5.3.2 车内声场物理模型建立
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究总结
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于L-曲线参数优化的均匀声场重建算法[J]. 张旭,赵洪亮,程希光,裴景春. 应用声学. 2020(01)
[2]参量阵扬声器音频动态范围控制的FPGA实现[J]. 李楠,武帅兵,杨军. 电声技术. 2017(Z1)
[3]基于STM32 PWM的正弦信号发生器设计[J]. 洪俊峰,卜文强,张榕鑫,程恩,袁飞. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(02)
[4]一种数字式声频定向扬声器调制方法[J]. 蒲刚,姜丽峰. 电声技术. 2013(03)
[5]利用参量阵扬声器进行有源噪声控制的研究[J]. 叶超,吴鸣,杨军. 电声技术. 2011(03)
[6]关于全数字式扬声器系统的讨论[J]. 马登永,蔡野锋,沐永生,杨军,周建明,柴国强. 电声技术. 2011(01)
[7]声频定向扬声器谐波失真测试[J]. 陈敏,徐利梅,黄大贵. 仪器仪表学报. 2009(08)
[8]基于TMS320VC33的指向性扬声器的设计[J]. 赵洪亮,朱海生,孙西瑞. 山东科技大学学报(自然科学版). 2008(06)
[9]DSP在新型声频定向系统中的应用[J]. 刘姗梅,姚维,徐利梅. 电声技术. 2007(03)
[10]基于ADSP-BF533的音频处理系统设计[J]. 王莹,李学生,项多云,李爽. 电声技术. 2006(08)
博士论文
[1]车内分区域声场控制及加速声品质研究[D]. 廖祥凝.清华大学 2017
[2]微型声频定向系统理论及关键技术研究[D]. 李学生.电子科技大学 2012
[3]声频定向系统理论与关键技术研究[D]. 陈敏.电子科技大学 2008
硕士论文
[1]参量阵扬声器信号预失真处理及调制方法研究[D]. 李鑫.电子科技大学 2018
[2]基于STM32的智能轮椅控制器的设计与实现[D]. 宫鹏.山东大学 2014
[3]基于神经网络的参量声源逆控制方法研究与实现[D]. 吴新龙.电子科技大学 2013
[4]基于FPGA的声频定向信号处理算法研究与实现[D]. 李仙法.电子科技大学 2013
[5]基于FPGA的声频定向扬声器信号处理系统的设计[D]. 王开林.电子科技大学 2012
[6]基于扬声器阵列的声场定向技术研究[D]. 黄波超.大连理工大学 2011
[7]基于TMS320VC5509A的指向性扬声器的设计[D]. 田祥娥.山东科技大学 2011
[8]基于MATLAB的超声波声场模拟及可视化研究[D]. 蒙海英.大连理工大学 2008
[9]声频定向超声波换能器的研究[D]. 焦丽华.电子科技大学 2007
本文编号：3647196
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 国内外研究发展及研究现状
1.2.1 车内分区域声场控制研究现状
1.2.2 参量阵扬声器研究发展及现状
1.2.3 数字扬声器研究现状
1.3 研究现状总结
1.4 本文主要研究内容
第二章 指向性扬声器理论基础
2.1 参量阵扬声器理论基础
2.1.1 非线性效应
2.1.2 Westvelt方程
2.1.3 Berktay远场解
2.2 数字式扬声器原理
2.3 本章小结
第三章 数字信号调制及算法仿真
3.1 调制算法及计算分析
3.1.1 双边带调制算法
3.1.2 平方根调制算法
3.2 调制算法在数字扬声器上的移植
3.2.1 开关控制方式
3.2.2 双边带调制算法的数字化及仿真分析
3.2.3 单边带调制算法与均方根算法移植讨论
3.2.4 数字式扬声器引入的问题及解决方法
3.3 本章小结
第四章 数字式指向性扬声器系统设计
4.1 扬声器硬件系统设计
4.1.1 换能器阵列设计方案
4.1.2 换能器阵列布置
4.1.3 控制系统及功放
4.1.4 信号源及功放器件的选取
4.2 指向性扬声器软件设计
4.2.1 软件开发环境概述
4.2.2 STM32固件库
4.2.3 系统主程序设计
4.3 本章小结
第五章 数字式指向性扬声器系统测试及车内应用仿真
5.1 指向性扬声器测试系统组成及布置
5.2 指向性扬声器失真度及指向性实验
5.2.1 数据处理与分析
5.2.2 阈值滤波法验证
5.2.3 指向性测试
5.3 数字式指向性扬声器在车内声管理上的应用
5.3.1 非近轴模型介绍
5.3.2 车内声场物理模型建立
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究总结
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于L-曲线参数优化的均匀声场重建算法[J]. 张旭,赵洪亮,程希光,裴景春. 应用声学. 2020(01)
[2]参量阵扬声器音频动态范围控制的FPGA实现[J]. 李楠,武帅兵,杨军. 电声技术. 2017(Z1)
[3]基于STM32 PWM的正弦信号发生器设计[J]. 洪俊峰,卜文强,张榕鑫,程恩,袁飞. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(02)
[4]一种数字式声频定向扬声器调制方法[J]. 蒲刚,姜丽峰. 电声技术. 2013(03)
[5]利用参量阵扬声器进行有源噪声控制的研究[J]. 叶超,吴鸣,杨军. 电声技术. 2011(03)
[6]关于全数字式扬声器系统的讨论[J]. 马登永,蔡野锋,沐永生,杨军,周建明,柴国强. 电声技术. 2011(01)
[7]声频定向扬声器谐波失真测试[J]. 陈敏,徐利梅,黄大贵. 仪器仪表学报. 2009(08)
[8]基于TMS320VC33的指向性扬声器的设计[J]. 赵洪亮,朱海生,孙西瑞. 山东科技大学学报(自然科学版). 2008(06)
[9]DSP在新型声频定向系统中的应用[J]. 刘姗梅,姚维,徐利梅. 电声技术. 2007(03)
[10]基于ADSP-BF533的音频处理系统设计[J]. 王莹,李学生,项多云,李爽. 电声技术. 2006(08)
博士论文
[1]车内分区域声场控制及加速声品质研究[D]. 廖祥凝.清华大学 2017
[2]微型声频定向系统理论及关键技术研究[D]. 李学生.电子科技大学 2012
[3]声频定向系统理论与关键技术研究[D]. 陈敏.电子科技大学 2008
硕士论文
[1]参量阵扬声器信号预失真处理及调制方法研究[D]. 李鑫.电子科技大学 2018
[2]基于STM32的智能轮椅控制器的设计与实现[D]. 宫鹏.山东大学 2014
[3]基于神经网络的参量声源逆控制方法研究与实现[D]. 吴新龙.电子科技大学 2013
[4]基于FPGA的声频定向信号处理算法研究与实现[D]. 李仙法.电子科技大学 2013
[5]基于FPGA的声频定向扬声器信号处理系统的设计[D]. 王开林.电子科技大学 2012
[6]基于扬声器阵列的声场定向技术研究[D]. 黄波超.大连理工大学 2011
[7]基于TMS320VC5509A的指向性扬声器的设计[D]. 田祥娥.山东科技大学 2011
[8]基于MATLAB的超声波声场模拟及可视化研究[D]. 蒙海英.大连理工大学 2008
[9]声频定向超声波换能器的研究[D]. 焦丽华.电子科技大学 2007
本文编号：3647196
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3647196.html
