CN100405038C

CN100405038C - 在房间内模拟汽车内音质的方法

Info

Publication number: CN100405038C
Application number: CNB2004100659956A
Authority: CN
Inventors: 沈勇; 邱小军; 沈小祥
Original assignee: Nanjing University
Current assignee: Nanjing University
Priority date: 2004-12-29
Filing date: 2004-12-29
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2024-12-29
Also published as: CN1661353A

Abstract

本发明提出了在房间内模拟汽车内音质的方法。采集车内声场信息；再采集听音房间内声场信息；再抵消听音房间内声场；最后将采集到的车内声场信息叠加于输入信号，并输入汽车扬声器，从而在房间内获得类似汽车内的音质效果。可在听音房间内模拟出汽车内的音质，进行语言、音乐及音响效果声的音质评价。

Description

在房间内模拟汽车内音质的方法

一、技术领域

本发明涉及在房间(如试听室)内模拟汽车内音质的方法，即通过信号处理的方法，拾取汽车内声场信息，抵消房间内声场信息，能在房间内模拟出汽车内的音质，进行语言、音乐及音响效果声的音质评价。

二、背景技术

<一>汽车内音质评价

汽车内的音响评价也是衡量汽车舒适指标的一个重要方面。汽车内不是理想的听音环境，听者过于靠近壁面，声场环境十分复杂。汽车声学由于在汽车内的声学客观测量很难提供充足的音质信息，主观试听非常重要。在汽车里直接试听存在许多困难，导致音质评价结果不当或者很难进行音质评价。这些困难包括：

A)当听音员从一辆车换到另一辆车，其判断常因非声学因素(如座椅的舒适性、汽车的品牌和价格)致偏；

B)扬声器不易安装，调试困难；

C)反复拆装对车体有损伤；

D)不能用成对比较法(即使听音员没有任何听音经验，用成对比较法也很有效)；

E)只能用单一激励法(听音员须受过训练或有一定的听音经验，方有效用)；

F)三种以上扬声器难于快速比较；

G)难于更换车型比较；

<二>现有技术或方法

在汽车内音质试听方面，已开展的工作有：

A)H.Moiler-″Fundamentals of Binaural Technology双耳技术的基础″-Applied Acoustics vol.36(1992)pp.171-218.提出了双耳技术——在车内放置一个假头，直接记录声音；

B)A.Farina，E.Ugolotti，″Subjective comparison of different car audiosystems by the auralization technique虚拟声音技术对汽车音响的主观对照″，-Pre-prints of the 103 AES Convention，(1997)，提出了测量车内声系统的双耳脉冲响应的方法；

C)以上两种方法均需要戴耳机，这样做存在众所周知的缺点：对背景噪声过于敏感，前后定位混淆，头中效应，当听音员头部旋转时声场也旋转等。如果聆听扬声器组，则上述大部分缺点可避免。基于此，ANGELOFARINAI AND EMANUELE UGOLOTTI，“SUBJECTIVECOMPARISON BETWEEN STEREO DIPOLE AND 3D AMBISONICSURROUND SYSTEMS FOR AUTOMOTIVE APPLICATIONS立体声和3D汽车音响的主观对照”，AES16thINTERNATIONALCONFERENCE提出建造特殊的听音室的方法；

D)国内外已有人开展了在听音室内仿真汽车内噪声方面的研究。如：Bozzolietal.“Effects of the Background Noise on the PerceivedQuality of Car Audio Systems认识汽车音响质量的背景噪声效应”，(112^thconvention of AES，Munich，2002，May 10-13)采用了两种方法在实验室中再现汽车中的声环境。方法1使用了一对双极型的扬声器，一只在前，一只在后。方法2使用了8只扬声器。

三、发明内容

本发明目的是：在房间内模拟出汽车内的音质，直接用车载扬声器重放，进行语言、音乐及音响效果声的音质评价。提供一种相对简便、全面的方法，解决在汽车内进行音质评价难的问题。

本发明的目的是这样实现的：首先，采集车内声场信息；其次，采集听音房间内声场信息；然后，抵消听音房间内声场信息；最后将采集到的车内声场信息叠加于输入信号，并输入汽车扬声器，从而在房间内获得类似汽车内的音质效果，可在房间内模拟出汽车内的音质，进行语言、音乐及音响效果声的音质评价。虽然汽车内不是理想的听音环境，听者过于靠近壁面，所幸听音位置固定且数量很有限，这就使本发明得以实现。

在理论上基于Huygens原理和如下式所示的Kirchhoff-Helmholtz积分方程：

{&Integral;}_{S} [g (x | y) {&dtri;}_{y} p (y) - p (y) {&dtri;}_{y} g (x | y)] \cdot ndS = \{\begin{matrix} p (x), & x   withinV \\ 0, & x   outsideV \end{matrix}

其中V是声场中一局部空间，S是其边界。g(x|y)为自由空间的格林函数；x是空间任一点，p(x)是该点声压；y是边界S上任一点，

表示

(i &PartialD; / {&PartialD; y}_{1} + j &PartialD; / {&PartialD; y}_{2} + k &PartialD; / {&PartialD; y}_{3}) .

从该方程可以看出：若在某一空间没有声源，则在这一空间内任一点的声压完全可以由在该空间边界上的一层等效单极子和偶极子源决定。若能在边界上放置一些次级控制源，其大小和上述等效源相等，相位相反，则在边界内的声压处处为零。这就是本发明在理论上的坚实基础。

本发明的特点是：利用汽车内音质模拟听音系统，可在房间(如试听室)内进行模拟出汽车内的音质，可用与实际的汽车内完全相同的扬声器组重放语言、音乐及音响效果声等信号，可方便地用成对比较法进行音质评价。有助于对汽车内的声音系统进行重新设计和优化。

四、附图说明

图1为本发明用汽车内音质模拟听音系统采集汽车内声场信息示意图，

图2为本发明用汽车内音质模拟听音系统采集房间(如试听室)内声场信息示意图；

图3为本发明用汽车内音质模拟听音系统在房间(如试听室)内使用的示意图；本发明用汽车内音质模拟听音系统抵消房间(如试听室)内声场信息，在信号输入端叠加汽车内声场信息后送至扬声器组，可用成对比较法进行音质评价。

五、具体实施方式

本发明的具体实施例：建立汽车内音质模拟听音系统。利用该系统，可在汽车内各座位上方的人耳附近通过传声器拾取声场信息。该声场信息经多通道自适应处理后存储于计算机。在房间(如试听室)内，利用汽车内音质模拟听音系统通过传声器拾取听音位置处的声场信息，经多通道自适应处理后，利用相位抵消方法生成房间声场的抵消程序。将所有车载扬声器安装于房间内，在输入信号(如CD机输出)中叠加房间声场信息的抵消和汽车内声场信息，这样即可在房间内获得汽车内的音质效果。可在房间内方便地用成对比较法或单一激励法进行语言、音乐及音响效果声的音质评价。

Claims

1.在房间内模拟汽车内音质的方法，其特征是采集车内声场信息；再采集听音房间内声场信息；抵消听音房间内声场；将采集到的车内声场信息叠加于输入信号，并输入汽车扬声器，从而在房间内获得类似汽车内的音质效果。

2.如权利要求1所述的在房间内模拟汽车内音质的方法，其特征是在房间内模拟出汽车内的音质时，用实际的汽车扬声器重放语言、音乐及音响效果声等信号，可方便地用成对比较法进行音质评价。

3.如权利要求1所述的在房间内模拟汽车内音质的方法，其特征在于通过相位抵消信号处理的方法，拾取汽车内声场信息，抵消房间内声场信息。