论文部分内容阅读
随着大屏幕电视和3D显示技术的不断普及,人们对相应的声重放系统的要求不断提高。基于扬声器阵列的声重放系统由于可以通过优化多声源重放信号获得更好的听音体验,日益受到研究者的关注。各种类型的扬声器阵列中,线性阵列由于其实现简单,易于和大屏幕系统结合,成为了目前学术研究和工程应用的热点。基于阵列的立体声重放系统无法避免的一个关键问题就是扬声器的串扰问题,即原始信号中的同侧通道信号会传播到异侧人耳中,导致同侧与异侧通道信号相互干扰,破坏了原始信号中隐含的声源方位感与立体感。串扰消除系统是解决这一问题的关键,可靠的串扰消除系统需要充分考虑扬声器单元的位置、扬声器重放信号的频带范围、系统的重放效果(隔离度)以及系统的动态范围等因素。本文对基于线性扬声器阵列的串扰消除系统展开研究,重点对最佳声源分布和多控制点策略在线阵列中的结合进行分析。本文介绍了串扰消除系统的一般设计方法,并讨论了最佳声源分布技术的基本特点。考虑到最佳声源分布技术理论上只适用于环状阵列,不利于实际应用。所以,我们提出了从环状阵列映射为线性阵列的方法,并给出了相应的声源分布设定以及频带范围划分的准则,在减少系统动态范围损失的基础上保证了线阵列在最佳听音点的声重放性能。在第一部分工作基础上,为进一步提升系统的鲁棒性,减弱回放系统对人头偏移的敏感度,我们将多控制点策略与最佳声源分布技术结合,在原有人头双耳作为优化点的基础上,增加多个优化点于人头两侧,有效提高了系统的鲁棒性,扩大了听音区域。同时,重放系统也保持了最佳声源分布技术的优势,即有较出色的低频重放效果。考虑到线阵列的服务对象往往不止一个听音者,论文还在基于双刚性球散射理论的重放系统模型上,分析了自由场模型和刚性球模型之间的关系,以及两听音者人头间距对系统重放的影响,提出了针对双听音者的鲁棒性串扰消除方法,并通过仿真计算验证了此鲁棒性串扰消除系统的有效性。