【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于揚聲器，涉及一種屏幕反射式發聲系統和方法。
技術介紹
1、led和oled等新型發光屏幕技術逐漸成熟，已經在如影院，會議等應用中得到了廣泛的應用。但聲音無法投射穿過發光屏幕，這使得傳統影院中所使用的屏幕后揚聲器實現中央聲道聲音的方法失效。對此，現有技術提出如下解決方案：
2、(1)將全帶寬音頻輸入信號分為高頻和低頻分量，高頻揚聲器位于所述聲學反射圖像屏幕的前面，并朝向所述圖像屏幕傾斜，使得所述高頻揚聲器響應于所述高音頻信號輸入而發出的聲音從所述圖像屏幕反射，所述低頻揚聲器位于所述聲學反射圖像屏幕處或其周圍，該技術中低頻揚聲器需要進行延遲補償，以便將到達所述觀眾空間的來自所述低頻揚聲器的直接聲音與從所述顯示屏幕反射的來自所述高頻揚聲器的聲音到達在時間上對齊。但是對于不同觀眾位置，低頻揚聲器所需的延遲補償是不同，因此無法在全觀眾空間內實現高頻與低頻的延遲對齊，導致聲音畸變，影響了聲音的空間定位效果與音色自然度。
3、(2)將具有強指向性的高頻揚聲器與寬指向性的低頻揚聲器集成在一個箱體中，其中高頻揚聲器面朝屏幕，并且音頻信號處理單元基于與屏幕表面的距離有關的檢測信息對低頻揚聲器進行延遲處理，使得低頻聲音到達聽眾的時間稍晚于高頻聲音。該技術利用哈斯效應，使得聽眾感知到的聲像定位于首先到達的反射高頻聲音。但這使得在每一個聽音位置上高頻聲音與低頻聲音沒有對齊，即高頻聲音與低頻聲音之間有一個延遲，導致聲音畸變，影響了聲音的空間定位效果與音色自然度。
4、(3)基于波場合成原理將二維聲換能器排列
技術實現思路
1、為解決現有技術中存在的不足，本專利技術提供一種屏幕反射式發聲系統和方法。
2、本專利技術采用如下的技術方案。
3、本專利技術的第一方面提供了一種屏幕反射式發聲系統，包括信號處理模塊、功率放大器和換能器裝置；其中換能器裝置包括n個高頻揚聲器與n個低頻揚聲器，其中n大于等于1，n大于等于2；
4、所述信號處理模塊，用于對輸入信號分頻后進行高頻信號延遲補償和低頻段的指向性控制，得到n路高頻輸出和n路低頻輸出；
5、所述功率放大器，用于對信號處理模塊的n路高頻輸出和n路低頻輸出進行功率放大后，分別饋給換能器裝置中的n個高頻揚聲器與n個低頻揚聲器；
6、所述換能器裝置設于反射面對面，反射面設于觀眾區對面；
7、所述換能器裝置，用于將高頻揚聲器與低頻揚聲器接收到的高頻輸出和低頻輸出輻射至反射面。
8、優選地，所述換能器裝置設于觀眾區中央上方、觀眾區左側上方、觀眾區右側上方或觀眾區下方。
9、優選地，所述換能器裝置中，高頻揚聲器位于箱體前面，面朝反射面；
10、n個低頻揚聲器中，至少有一個低音揚聲器設置在箱體前面，面朝反射面，至少有一個低音揚聲器設置在箱體側面、后面或底面。
11、優選地，所述換能器裝置還包括倒相孔，用于低頻聲波拓展。
12、優選地，所述換能器裝置的數量為k個，且k個換能器裝置進行組合，以提升指向性控制效果和增大最大聲壓級，其組合形式為k個換能器裝置上下連接，排列為直線型或者j型換能器裝置陣列，其中每一個換能器裝置能夠進行相對的俯仰角調節。
13、優選地，所述信號處理模塊包括分頻器、高頻支路和低頻支路；
14、所述分頻器，用于進行分頻，將輸入信號分成低頻信號與高頻信號，并分別將傳送至低頻支路和高頻支路；
15、所述高頻支路，用于對高頻信號進行延遲補償、相位校正和幅度校正，得到n路高頻輸出；
16、所述低頻支路，用于對低頻信號進行相位校正、幅度校正和基于低頻段指向性控制算法的n路并行的波束濾波，得到n路低頻輸出。
17、優選地，所述分頻器采用的低頻信號與高頻信號的分頻頻率fc滿足：
18、其中c為聲速，d為不同低頻揚聲器間的間隔最小值。
19、優選地，所述高頻支路包括依次連接的延時模塊、第一相位校正模塊和第一幅度校正模塊，分別對高頻信號進行延遲補償、相位校正和幅度校正；
20、所述低頻支路包括依次連接的第二相位校正模塊、第二幅度校正模塊和n個波束濾波器，分別對低頻信號進行相位校正、幅度校正和基于低頻段指向性控制算法的n路并行的波束濾波。
21、優選地，所述延遲補償的補償時間τ＝t2-t1，其中t1為低頻揚聲器陣列到離換能器裝置距離為r處測點的聲波到達時間，t2為高頻揚聲器到離換能器裝置距離為r處測點的聲波到達時間。
22、優選地，所述低頻支路的相位校正和幅度校正方式與高頻支路的相位校正和幅度校正方式相同，所述相位校正和幅度校正方式為：
23、選取分布在指向性范圍內的m個測量點ω＝{ω1,ω2,…,ωm}，在消聲室內測量換能器裝置到各測量點的響應a(ω,ωi)，其幅度代表幅度響應，相位代表相位響應；
24、對m個測量點的響應求平均，得到相位幅度響應均值
25、
26、計算相位幅度響應均值與目標頻率響應d(ω)之間的差別采用p(ω)的幅度與相位作為幅度校正與相位校正濾波器的響應。
27、優選地，所述n個波束濾波器基于低頻段指向性控制算法確定每個波束濾波器的濾波系數，具體如下：
28、通過求解以下目標函數，得到各低頻揚聲器對應波束濾波器的復權重系數：
29、min‖h(ω,x)‖1(2)
30、s.t.?‖g(ω,φ,x)h(ω,x)-d(ω,φ)‖2≤∈?(3)
31、其中，∈為用于控制波束的精度與魯棒性的參數；
32、‖·‖1、‖·‖2為1-范數、2-范數；
33、ω的取值范圍在0～2πfc之間，fc為分頻頻率；
34、d(ω,φ)為角頻率ω下低頻揚聲器陣列中心到沿對應空間角φ經屏幕反射至觀眾區的行進路徑指向性目標；
35、g(ω,φ,x)為各低頻揚聲器到各控制點的傳遞函數矩陣，g(ω,φ,x)的第i行第j列元素代表第j個低頻揚聲器到第i個控制點的傳遞函數；
36、h(ω,x)＝[h(ω,x1),h(ω,x2),…,h(ω,xn)]t為角頻率ω下n個波束濾波器的復權重系數，其中h(ω,xi)代表位于xi的低頻揚聲器所對應波束濾波器的復權重系數，即濾波系數。
37、優選地，φ＝{φ1,φ2,…,φm}為分布在距離所述低頻揚聲器陣列中心為r的球面上的m個控制點的空間角；
38、d(φ)＝[d(φ1),d(φ2),…,d(φm本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于，包括信號處理模塊、功率放大器和換能器裝置；其中換能器裝置包括n個高頻揚聲器與N個低頻揚聲器，其中n大于等于1，N大于等于2；
2.根據權利要求1所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
7.根據權利要求6所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
8.根據權利要求6所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
9.根據權利要求1、6或8任一項所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
10.根據權利要求6或8所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
11.根據權利要求8所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
12.根據權利要求11所述的一種屏幕反射式發聲系統，其
13.一種屏幕反射式揚聲方法，利用權利要求1-12任一項所述的系統，其特征在于，所述方法包括：
14.一種終端，包括處理器及存儲介質；其特征在于：
15.計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現權利要求13所述方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于，包括信號處理模塊、功率放大器和換能器裝置；其中換能器裝置包括n個高頻揚聲器與n個低頻揚聲器，其中n大于等于1，n大于等于2；
2.根據權利要求1所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
7.根據權利要求6所述的一種屏幕反射式發聲系統，其特征在于：
8.根據權利要求6所述的一種屏...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王涵，韓一鳴，
申請(專利權)人：南京瑯聲聲學科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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