一种低频扬声器辐射声场测量技术

低频扬声器的辐射声场由于消声室低频截止频率的影响,不易使用标准的声场测量方法进行准确的测量.利用近场声全息技术以及球面坐标系下的声场分离原理,在球谐函数展开表达式中,导出广义的球谐函数系数求解方程,并采用最小二乘法进行球谐函数展开式中系数的估计,使用推导出的声场分离方法利用非自由空间非球面测量,最终重建出声源在自由空间的辐射声场.为了验证所提方法的有效性,使用偶极子声源以及由数个单极子组成的复杂声源进行了多种情况下的仿真,仿真结果验证了所述方法的有效性.     

利用高阶次扬声器进行3D声场重放

当前,在较大区域下进行3D环绕声重放是个挑战,由于它要求巨大数量的扬声器。本文基于3D波场转换的研究提出一种高阶扬声器阵列,可以提供一种模式匹配的解决方案。对于一个给定的带宽,由于1/（L+1） 2的因素,Lth的使用使声源明显降低了对扬声器数量的要求。此外,音箱阵列有消弱外部声场影响的功能,可以提高它在回声环境中的表现力,应用于室内声场、室外声场和室内室外结合的声场重放系统中。     

声场全息重构方法与实验研究

声场全息重构是通过近场声全息重构声源的声辐射特性的一种声场反演方法,是近年来的研究热点问题.基于近场声全息声场重构模型,研究声场全息重构方法;再运用LabVIEW虚拟仪器软件平台,开展了传声器阵列各通道标定校准、数据采集、全息面复声压的获取和声场可视化等声场全息重构实验研究.实验结果表明,声场全息重构实验具有较高的定位精度,同时也验证了声场全息重构方法的有效性和实用性.     

碳纳米管薄膜扬声器的声场特性研究

碳纳米管薄膜是基于热声效应产生声场的一种新型声源.文中搭建了碳纳米管薄膜扬声器系统,对其进行了声场测试和特性分析;根据已有的理论公式计算声压和频率响应,与测试结果对比,对碳纳米管薄膜声压公式进行了验证和讨论,分析了导致误差的原因.研究结果表明:碳纳米管薄膜扬声器的声压随着频率升高而增大,在低中频上升迅速,3000Hz以后趋于平缓;在远场,随着测点到薄膜的距离增大,声压逐渐减小;在近场,并非严格的平面波,计算值与测试值误差较大,已有的理论公式需要修正.     

非均匀二次声源分布下的2.5D高阶Ambisonics声场合成算法

为了提高感兴趣区域音源的声场合成质量,提出了一种非均匀二次声源分布的声场分析与合成方法.首先,将连续二次声源的采样分为两个不同的采样区域,在总扬声器数目一定的情况下,增大感兴趣区域的样点数目并减少感兴趣区域外样点数目.然后,利用采样混叠矩阵的Hermitian特性,使用瑞利熵来估计不同非均匀采样方案的最大误差,以指导非...     

平面扬声器激励矩形小室声场有限元数值分析

基于有限元方法,建立了平面扬声器与封闭矩形小室内空气的耦合模型,分别就小室内壁敷设吸声材料和平面扬声器安装位置对小室声场分布的影响进行了研究。结果表明：适当增加小室内壁的声吸收以增加筒正波的带宽,使声场中各点声压响应曲线更加平坦,但是当吸声系数超过某一值时,继续增大声吸收对小室声场的均匀性改善并不明显;与点声源安装在矩形的角点上可以得到较均匀和较强的声场不同,当选用平面扬声器做声源时,则扬声器应尽量安装在矩形的中心位置。本结论对平面扬声器激励下封闭声场的设计具有指导意义。     

一种基于幅度补偿的毫米波近场成像算法

毫米波近场全息成像中通常忽略幅度因子影响成像质量，且成像效率较低。针对以上问题，提出一种基于幅度补偿的近场成像算法。该算法首先对雷达回波信号进行幅度补偿，然后采用降维操作降低算法复杂度。实验结果表明，相对于全息成像，所提近场成像算法不仅可以提高图像重构质量，还能加快成像处理速度。     

利用参量阵扬声器进行有源噪声控制的研究

在有源噪声控制系统中,由于传统扬声器具有全指向性,在控制点处获得降噪效果的同时,在声场其他区域噪声会增大.参量阵扬声器是具有强指向性的新型声频声源,可以作为有源噪声控制系统中的次级声源,以实现特定方向或区域的降噪,同时减少对声场其他区域的影响.对参量阵扬声器和传统扬声器作为次级声源的有源噪声控制系统进行了仿真实验,结果...     

改进高阶Vanderpol振子在微弱信号检测中的应用

在高精度的微弱光电信号检测系统中,存在信号被强噪声湮没的情况.针对这一问题,提出了一种基于改进高阶Vanderpol振子的微弱正弦信号定量检测方法.该方法利用改进高阶广义Vanderpol系统的高灵敏度与强抗噪性的特点提高了微弱信号检测的可靠性,再结合Lyapunov指数定量检测和90.移相补偿来实现混沌系统状态的量化判断和待测信号参数的高精度提取.仿真结果表明改进的Vanderpol振子比传统Vanderpol振子运算速度更快.与传统Duffing振子相比,在5％幅值检测误差范围内,改进的高阶广义Vanderpol系统可多获得37 dB的信噪比增益和60 dB的检测门限增益;与基于相轨迹突变定性检测待测信号幅相法相比,90°移相补偿幅相定量检测法在信噪比降低时其检测相对误差仍可控制在2％以内.改进算法实现了微弱正弦信号的高灵敏度和高精度的幅相检测.     

微型正四面体扬声器研制及性能测试

为了研究ILD和ITD对近场声源听觉距离感知的影响,研制了适用于近场HRTF测量的微型正四面体扬声器,根据GB／T9396--1996,在半消声室中测量了该扬声器的频率响应和空间指向性,并与正十二面体扬声器的频响曲线进行了比较。实验结果表明,微型正四面体扬声器在所需频带内的特性与点声源近似,因而可应用于近场HRTF的测量。     

利用非标准的扬声器布置重发双通路立体声

提出一种利用非标准的扬声器布置重发双通路立体声的方法。理论和实验结果表明，通过虚拟声信号处理的方法，可在一定程度上改善扬声器的非标准布置所引起的声像位置畸变。     

位置敏感探测器的信号噪声自适应抑制方法

针对位置敏感探测器噪声来源及特点,提出了一种基于自适应FIR维纳滤波器的自适应抑制方法。该方法以维纳滤波器为数字滤波器,自适应地调整传输特性,提高PSD的信噪比,从而大幅提高了PSD应用系统的测量精度。     

改进的后滤波波束形成器语音增强算法

该文提出了一种具有后滤波的波束形成器的语音增强改进算法。该算法主要解决维纳滤波器的理想信号功率谱估计,结合自功率谱减法和互功率谱减法计算出尽可能多的功率谱估计值,以使平均结果更接近于真实值,同时修正了声源移动引起的互功率谱变化。实验结果信噪比提高5dB以上,汽车环境中基于隐含马尔可夫模型(HMM)的小词汇量短语识别达到84％。从信噪比、平均谱距离和语音识别率可以看出该算法有效去除了原始算法中易残留的低频噪声,减少了语音信号失真。     

Robust Wiener filtering for multiple inputs with channel distortion (Corresp.)

Robust Wiener filtering has previously been considered for the single-input (scalar) case where there is no channel distortion and where the signal to be estimated is the source signal itself. Here, these results are extended to the multiple-input (vector) case where linear channel distortion is allowed and the signal to be estimated is a linear-filtered version of the source signal. The results are obtained from those for the single-input ease by modifying the constraints on signal and noise characteristics. Such a modification is motivated by examining the expression of the mean-squared error for the optimum filter.     

分频段数字音频动态范围处理器的设计、仿真与测试

本文提出一种分频段数字音频动态范围处理器的设计方法。传统的分频段方法主要采用滤波器组,而本文则利用扬声系统中的LR分割器来分割频段。传统的动态范围处理器通常利用前馈包络法和低通滤波器来平滑增益曲线。但面对快速变化的信号或噪声,此类方法得到的结果可能会有较大的失真。针对此问题,本文提出了一种创新的时间幅度并行控制法,在时间和幅度域内同时对信号进行控制,能很好地降低噪声并改善输出信号的失真度。最后,本文给出了MATLAB仿真和基于ADSP21364的实测结果,验证了本方法的性能。      

基于高阶累积量的近场通信波达方向估计算法

通过对近场通信波达方向准确估计,提高目标信源的定位能力.传统方法中对近场源通信信源的波达方向估计采用多普勒估计方法,由于近场通信的空间信源为窄带信号,多普勒估计会导致DOA估计频谱失真.提出一种基于高阶累积量的近场通信波达方向估计算法.采用均匀间隔线列阵构建近场通信的信号模型,进行近场源目标特征构建,提取近场源通信信号的斜度和峰度等特征,采用高阶累积量特征提取方法,分别求得对应近场通信信源的方位角、频率和距离三维参数,使得每个信源的参数自动配对,提高了近场通信DOA波达方向估计的效率和精度,实现近场源通信信号的波达方向估计算法改进.仿真实验结果表明,采用该方法进行近场方法波达方向估计的精度较高,对信源方位的定位准确,性能优越于传统方法,在近场通信中具有较好的应用价值.     

Synthesis of near-field patterns of arrays

A new technique of synthesis of near-field (NF) amplitude and phase patterns of linear, planar, of volume arrays of finite size or arrays located on a planar contour of finite size is presented. The array could consist of point dipoles or directive elements. The criterion for prescribing the NF (amplitude and phase) pattern information in the synthesis problem for unique determination of array excitation currents is also stated. The proposed near-field synthesis technique is based on the potential integral solution of source currents, Nyquist sampling of the near-field data and the technique of linear least square approximation (LLSA). The NF pattern synthesis technique is illustrated to synthesize a variety of NF patterns with a number of array configurations. Application of the proposed NF pattern synthesis technique to minimize distortion in far-field patterns of arrays mounted on a conducting platform and to realize array antennas with low sidelobes in the near and far field is also presented.     

Statistical Model‐Based Noise Reduction Approach for Car Interior Applications to Speech Recognition

This paper presents a statistical model‐based noise suppression approach for voice recognition in a car environment. In order to alleviate the spectral whitening and signal distortion problem in the traditional decision‐directed Wiener filter, we combine a decision‐directed method with an original spectrum reconstruction method and develop a new two‐stage noise reduction filter estimation scheme. When a tradeoff between the performance and computational efficiency under resource‐constrained automotive devices is considered, ETSI standard advance distributed speech recognition font‐end (ETSI‐AFE) can be an effective solution, and ETSI‐AFE is also based on the decision‐directed Wiener filter. Thus, a series of voice recognition and computational complexity tests are conducted by comparing the proposed approach with ETSI‐AFE. The experimental results show that the proposed approach is superior to the conventional method in terms of speech recognition accuracy, while the computational cost and frame latency are significantly reduced.     

扬声器阵列·声柱与声梁

介绍了扬声器阵列、扬声器线阵列、声柱的基本概念,以连续直线阵列为例,介绍其指向特性、波阵面传播特性、有效辐射率(ARF)概念及其估计方法,分析了点声源声柱和线声源声柱.提出了声梁的基本概念及一种利用二次剩余序列实现均匀声场的解决方案.