CN104854449B - 用于直接场声学测试的驱动信号分配 - Google Patents

Abstract

一种直接场声学测试系统，提供了具有更高空间均匀度的声学场。该系统包括控制麦克风、控制器、组合器、以及至少四个声学转换器。控制器可操作地耦合至控制麦克风，以使得控制器从控制麦克风接收至少一个输入信号，并提供至少四个分立可控的控制器输出信号。组合器组合该至少四个分立可控的输出信号，以形成至少四个次级输出信号，每一个均由至少四个分立可控的控制器输出信号的一个或多个的组合构成。至少四个转换器中的每一个均可操作地耦合至至少四个次级输出信号中的至少一个，以使得转换器的输出响应于至少四个分立可控的控制器输出信号中至少两个的改变而变化。

Description

用于直接场声学测试的驱动信号分配

相关申请的交叉引用

本申请是根据35U.S.C §119(e)要求享有2011年10月27日提交的美国临时专利申请号61/552,081的权益的非临时申请，因此其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明通常涉及物体的振动测试领域，物体诸如可以使用高强度振动测试计算其在工作中的可靠性的卫星、仪器或任何其他物体。具体地，本发明涉及使用直接场声学系统执行振动测试并控制装置，以允许直接场声学系统产生符合预定规范的声学场。

背景技术

2011年5月27日提交的名为“直接场声学测试系统和方法”的同未审结的第13/117,870号美国申请(下文中简称“’870申请”)的说明书通过引用并入本文。如’870申请中所述，在直接场声学测试(DFAT)领域中，通常希望在被测单元(UUT)周围空间中获得具有均匀谱含量的声学场。如’870申请中所证实，通过使用结合了独立可控的声学转换器的多输入多输出(MIMO)设置而在控制麦克风位置处获得良好的谱均匀性。然而，通过额外的非控制或监控麦克风对声学场的监控已经显示出当在控制位置处良好地控制了谱变化时，在非控制位置处存在与规范相比更大的变化和偏差。对于通常在150Hz之上的频率，已经观测到在非控制位置处对更高声学强度具有全面漂移，这导致了过度测试UUT的风险。因此，有利的是提供一种增强的DFAT系统，其减小了这些变化并且在控制和非控制位置处的谱声学幅度响应之间维持更接近的对应性。

发明内容

本文中实施方式包括一种直接场声学测试系统，其具有至少四组声学转换器、至少四个分立可控的控制器输出信号、以及用于调整并将控制器输出信号的组合引导至每一组声学转换器以提供具有更高空间均匀度的声学场的信号调整器和组合器。

本文中实施方式也包括一种直接场声学测试系统，具有布置在合适位置处以提供用于确定分立可控的控制器输出信号的至少一个声学输入信号的至少一个麦克风、至少四组声学转换器、以及用于调整并将控制器输出信号的组合引导至每一组声学转换器以提供具有更高空间均匀度的声学场的信号调整器和组合器。

本文中实施方式也包括一种直接场声学测试系统，至少一个控制麦克风，具有至少一个输入和至少四个分立可控的控制器输出的多输入多输出(MIMO)振动控制系统，分立驱动的至少四组声学转换器，以及用于调整并且将分立可控的控制器输出信号引导至分立的至少四组转换器的每一组以提供具有更高空间均匀度的声学场的信号调整器和组合器。

本文中实施方式也包括一种直接场声学测试系统，具有布置在合适位置以提供用于确定分立可控的控制器输出信号的至少一个声学输入信号的至少一个麦克风、布置为大致圆形设置的至少四组声学转换器、以及用于调整并将控制器输出信号的组合引导至至少四组声学转换器中的每一组的信号调整器和组合器，其中分立可控的控制器输出信号的至少两个均以如此方式引导至至少两组声学转换器，以在测试环境内提供所述至少两个分立可控的控制器输出信号的近似平均分布，以提供具有更高空间均匀度的声学场。

本文中实施方式也包括一种直接场声学测试系统，至少一个控制麦克风，具有至少一个输入和至少四个分立可控的控制器输出信号的多输入多输出(MIMO)振动控制系统，分立驱动的至少四组声学转换器，以及用于调整并将分立可控的控制器输出信号的组合引导至至少四个分立的转换器组中的每一组以使得分立的至少一组转换器的输出响应于至少两个分立可控的控制器输出信号的改变而变化的信号调整器和组合器。

附图简述

仅通过示例的方式，现在将参照其中对应附图标记表示对应部件的示意性附图而描述本发明的实施方式。

图1示出了根据’870申请用于直接场声学测试的声学转换器组的布局。

图2是根据’870申请的直接场声学测试系统的简化框图。

图3是用于图2的振动-声学控制器的简化控制示意图。

图4是示出了对于控制麦克风的声压的测得谱变化与用于图1、2和3的系统的所有控制麦克风的平均值之间关系的示意图，该系统采用了MIMO控制，具有十二个控制麦克风和驱动十二个声源的十二个分立输出。

图5是示出了对于监控器麦克风的声压的测得谱变化与用于图1、2和3的系统的所有控制麦克风的平均值之间关系的示意图，该系统采用了MIMO控制，具有十二个控制麦克风以及驱动十二个声源的十二个分立输出。

图6是示出了将分立可控的控制器输出信号分配至用于图1、2和3的系统的转换器组的示意图，该系统采用了MIMO控制，具有十二个控制麦克风和驱动十二个声源的十二个分立输出。

图7是根据本发明实施方式的直接场声学测试系统的简化框图。

图8是示出了根据本文实施方式将分立可控的控制器输出信号分配至转换器组的示意图，该实施方式采用了MIMO控制，具有十二个控制麦克风和驱动十二个声源的十二个分立输出。

图9示出了根据本文实施方式的声学转换器组的布局以及用于直接场声学测试的控制器输出分配，该实施方式采用了MIMO控制，具有十二个控制麦克风以及驱动十二个声源的十二个分立输出。

图10是示出了对于控制麦克风的声压的测得谱变化与用于本文实施方式的所有控制麦克风的平均值之间关系的示意图，该实施方式采用了MIMO控制，具有十二个控制麦克风和驱动十二个声源的十二个分立输出。

图11是示出了对于监控器麦克风的声压的测得谱变化与用于本文实施方式的所有控制麦克风的平均值之间关系的示意图，该实施方式采用了MIMO控制，具有十二个控制麦克风和驱动十二个声源的十二个分立输出。

具体实施方式

现在参照附图描述本文中实施方式，其中类似的附图标记/数字表示相同的或者功能相似的元件。尽管讨论了具体配置结构和设置，应该理解的是这仅为了示意说明目的。本领域技术人员将认识到可以不脱离本发明的精神和范围使用其他配置结构和设置。

参照图1，示出了根据2011年5月27日提交的同未审结的第13/117,870号美国申请(“’870申请”)的DFAT系统的实施方式。包括了转换器阵列，其由覆盖了多个频率范围、以如图所示大体为圆形设置而围绕被测单元(UUT)3排布的电力学声源或转换器T1-T12构成。在本实施方式中示出的转换器阵列由八转换器的十二个组T1-T12构成，其中九个组T1-T9是大体上覆盖了100Hz之上频率范围的三路电力学扬声器系统，而三个组T10－T12是大体上覆盖了从20Hz至200Hz的频率范围的电力学超低音(subwoofer)扬声器。控制麦克风C1－C12布置在围绕UUT3的各个位置处，以用于向控制系统(如下所述)提供关于声学场信息的目的。也可以提供监控麦克风M9－M16，用于在工作期间监控感兴趣具体地点处的声学场，但是对于本文中该实施方式或任何其他实施方式的操作而言并非是必需的。监控麦克风可以位于声学测试空间中任何位置处，并且无需对应于控制麦克风的位置。

参照图2，示出了根据’870申请的图1的DFAT系统的简化框图。每一个控制麦克风C1－Cn产生代表了在每一个麦克风处的声学场的电信号。在输入信号调节器20中根据振动－声学控制器12的输入需求而调节每一个电信号。通过示例并且并非限定的方式，调节器20可以包括抗混叠滤波器或其他滤波器，参照适当标准的麦克风校准数据的应用，以及对信号的缩放以表现合适的单位。模拟至数字变换器21将已调节的电信号转换成数字格式，并且通过应用快速傅立叶变换(FFT)而将已数字化的信号转换成固定带宽的窄频带功率谱密度，如图2中方块22所示。这些得到的数据流的每一个均连接至振动－声学控制器12的一个输入13。本领域技术人员将认识到，输入信号调节器20、A/D变换器21和FFT22可以是控制器12的一部分。来自控制器12的每一个输出14通过反向FFT从窄频带功率谱密度转换为数字化的时间序列，如方块32中所示。随后，该数字化的时间序列可依赖于正在进行的测试的类型而进行时域随机化35，并且随后在数字至模拟变换器33中转换为模拟信号。接着根据放大和声学转换器T1－Tm的输入需求在输出信号调节器34中调节每一个模拟信号。通过示例并且并非限定的方式，调节可以包括额外的滤波、增益、衰减或功率放大。每一个已调节的信号随后施加至各自的声学转换器组T1－Tm。预定的声学参考谱10从标准的第1/n倍频格式转换为固定带宽的窄带功率谱密度格式，其与来自控制麦克风C1－Cn的信号格式一致并且施加至振动－声学控制器输入13。本领域技术人员将认识到，反向FFT32、时域随机化、数字至模拟转换33、以及输出信号调节器可以是控制器12的一部分。

多输入多输出(MIMO)控制逻辑的原理对于本领域技术人员而言是熟悉的，并且可以在该实施方式和其他实施方式的实施中在本发明的范围内以许多不同的方式应用。参照图3，示出了根据’870申请大致描述了MIMO振动－声学控制器12的一个可能实施方式的功能的简化框图。在设置过程中，信号51施加至每一个声学转换器组T1－Tm。每一个转换器组的声学输出53由每一个控制麦克风C1－Cn分立地监控。控制麦克风C1－Cn响应于每一个转换器组的电输出表示了转换器组与控制麦克风的每一个组合的传递函数，传递函数记录在n×m矩阵55中，其中每一个元素是一个这种传递函数。这些传递函数与声学参考谱数据10做比较。计算误差函数的矩阵56，其用于为每一个转换器组T1－Tm计算已校正的驱动信号57。在实际测试的开始58处，之前存储的从1至m的已校正驱动信号57施加59至各自的转换器组T1－Tm。所导致的声学场由控制麦克风C1－Cn监控，并且将它们的输出与声学参考谱数据10做比较，由此计算出误差函数60。这些误差函数60用于提供驱动信号的实时更新61，其通过控制回路62施加至各自的转换器组T1－Tm。该实施方式可以在如图3所示的封闭回路控制模式下工作，或者在开放回路控制模式下工作。在开放回路模式下，在初始施加59对于设置过程中计算得到的已存储校正的驱动信号57之后，不对驱动信号做出实时调节。因此，省略了在方块60中对误差函数的计算、在方块61中对驱动信号的结果更新、以及在方块62中反馈回路。控制麦克风C1－Cn将由此仅执行监控功能。

振动－声学控制器12可以是能够执行上述控制器功能的任何控制器。如本领域技术人员所知晓的，控制器12通常包括处理器和图形用户界面(未示出)。在一个实施方式中，控制器12可以是现有的机械振动控制器，通过示例并且并非限定的方式，诸如谱动态美洲虎系统(spectral dynamics jaguar system)。

在参照图1至图3所示和所述的实施方式中，有n＝12个控制麦克风C1－C12，以及m＝12个转换器组T1－T12。然而，本领域技术人员将知晓的是，可以利用更多或者更少的控制麦克风和转换器组。例如，以及并非通过限定的方式，控制麦克风的数目可以在一至十六的范围内，并且分立驱动的转换器组的数目可以在四至十六的范围内。然而，本领域技术人员将知晓的是，可以依赖于被测单元和控制器12的限制而利用额外的控制麦克风和分立驱动的转换器组。用于表示声学输入信号和声学参考谱数据的功率谱密度数据的各个频带的带宽优选地等于或小于12.5Hz，并且可以是由可获得的FFT函数的特性而确定的任何合适的窄带宽，诸如且通过示例的方式为6.25Hz、3.125Hz、2.5Hz、1.25Hz或0.625Hz。

参照图4，示出了根据依照’870申请的实施方式对于DFAT系统在每一个控制麦克风位置与所有控制麦克风的平均值相比的对于谱变化的实际测得的数据，系统采用了多输入多输出(MIMO)控制，具有十二个控制麦克风以及驱动了十二个声源的十二个分立输出。如图可见，在各个控制麦克风之间具有相对很小的变化，以及与所有控制麦克风的平均值具有较小的偏差。

参照图5，示出了根据依照’870申请的实施方式对于DFAT系统在位于非控制位置处的十个监控麦克风的每一个处与所有控制麦克风的平均值相比的谱变化的实际测得数据，系统采用多输入多输出(MIMO)控制，具有十二个控制麦克风和驱动了十二个声源的十二个分立输出。如图可见，各个监控麦克风之间具有较大变化，并且对于控制麦克风自身相比，具有与控制麦克风的平均值更大的偏差。此外，数据显示了与控制麦克风的平均值相比，对于非控制监控器位置处在大约150Hz之上通常具有更大的声学强度。

参照图6，示出了根据’870申请将控制器输出信号分配至转换器组。如图可见，在分立可控的控制器输出信号与转换器组之间存在一对一的对应性。

参照图7，示出了根据本文中实施方式的简化框图。特征如图2所述，并且采用相同的参考数字标记，例外的是，在图7中，图2的输出信号调节装置34已经由输出信号调整和组合装置34a以及信号调节装置34b替换。在通过数字至模拟变换器33之后，输出信号调整和组合装置34a产生了次级组输出信号16，每一组输出信号16为分立可控的控制器输出信号15的一个或多个的组合。随后根据放大和声学转换器T1－Tm的输入需求而在输出信号调节器34b中调节每一个次级输出信号16。通过示例并且并非限制的方式，调节可以包括额外的滤波、增益、衰减或功率放大。每一个已调节信号随后施加至各自的声学转换器组T1－Tm。通过示例并且并非限定的方式，输出信号调整和组合装置34a可以通过对分立可控的控制器输出信号15进行衰减、放大、滤波、延迟、加、减、关联或任何其他操控而产生所述次级输出信号16，从而对于每一组转换器产生合适的信号组合。

在根据本文中实施方式的该图7中，调整和组合装置34a可以例如是任何合适的矩阵开关或混合器或诸如RANE RPM-88或雅马哈DME64N的数字信号处理器(DSP)单元。此外，调整和组合装置34a无需是独立的单元。参照图7，在用于执行调整和组合功能的信号路径中仅示出了许多可能位置的一个。对于任一个本领域技术人员直接明显的是，可以在不论是模拟或是数字形式的单独可控的输出信号产生之后在信号路径中任何地点处完成该功能。通过示例的并且并非限定的方式，这种信号组合可以集成在控制器12自身中，或者集成在最终信号调节装置34b中。

参照图8，在本文中一个具体实施方式中，采用了多输入多输出(MIMO)控制，具有十二个控制麦克风以及十二个分立可控的控制器输出，图7的分立可控的控制器输出信号根据图8组合，以对于各自的声学转换器组形成次级输出信号。如图可见，次级输出16－1由相等地叠加在一起的分立可控的控制器输出信号15－1、15－4、15－7和15－11构成。次级输出16－2由相等地叠加在一起的分立可控的控制器输出信号15－2、15－5、15－8和15－12构成，并且类似地，根据图8的次级输出16－3至16－12也是如此。

参照图9，示出了根据本文中该实施方式的转换器设置和信号构成，具有十二个控制麦克风、十二个分立可控的控制器输出以及十二组声学转换器。示出了每一个声学转换器组T1至T12，随后是在括号中被引导至该组转换器的分立可控的控制器输出信号的组合。如图可见，图7的每一个分立可控的控制器输出信号15分配至低频转换器组T10－T12中的至少一个、以及分配至高频转换器组T1－T9中的至少三个，如此方式以使得对于高频转换器组T1－T9，每一个分立可控的控制器输出信号15大致均匀地分布在圆环周围。

参照图10，示出了从本文实施方式实际测得的数据，该实施方式具有十二个控制麦克风、十二个分立可控的控制器输出以及十二组声学转换器，该数据将每一个控制麦克风的谱幅度与所有控制麦克风的平均值做比较。如图可见，在各个控制麦克风之间存在相对较小的变化，与所有控制麦克风的平均值存在较小的偏差。

参照图11，示出了从本文实施方式实际测得的数据，该实施方式采用了多输入多输出(MIMO)控制，具有十二个控制麦克风、十二个分立可控的控制器输出以及十二组声学转换器，该数据将在非控制位置处的十个监控麦克风的每一个的谱幅度与所有控制麦克风的平均值做比较。如图可见，与图5中所示的系统数据相比，在各个监控麦克风之间存在更小的变化，以及与所有控制麦克风的平均值存在更小偏差。

参照图1可见，在每一个控制麦克风C1－C8处的声学场主要由最靠近每一个控制麦克风的声学转换器或转换器组T1－T12影响，并且远离的转换器影响大大减小。对于本领域技术人员明显的是，来自给定声源的在空间中的点对声学场的贡献随着至该声源距离的增大而急剧下降。通过示例并且并非限定的方式以及参照图1，如图可见，在控制麦克风C4处的声学场将由声学转换器组T8和T9的输出所支配。更远距离的声学转换器组例如T1、T10或T7对控制麦克风C4处的声学场将具有更小的影响。因此，能够主要地通过调整最接近每一个控制麦克风C1－C8的转换器组T1－T12的输出而在每一个控制麦克风C1－C8处实现预定的声学场。对更远距离的转换器组的调整将对控制麦克风的声学场具有很小影响。参照图6，从分立可控的控制器输出1－12与声学转换器组T1－T12之间的一一对应性的观察可见，对每一个转换器组的输出的调整需要对仅一个控制器输出信号的调整。因此，在每一个控制麦克风处的声学场将几乎完全依赖于仅少数几个分立可控的控制器输出的变化，典型为三个或更少，并且通常仅为一个。此外并且参照图1可见，对于一个或两个控制麦克风主要地确定了声学场的转换器组将对于更远距离的控制麦克风具有较小影响。因此，可操作地耦合至对于给定控制麦克风主要地确定了声学场的转换器组的控制器输出将对于在更远距离的控制麦克风处的声学场具有较小影响。通过示例并且并非限定的方式以及参照图1和图6，可见在控制麦克风C4处的声学场主要由可操作地耦合至控制器输出7－9的转换器组T7－T9所确定。如图也可见的是，转换器组T1－T6和T10－T12以及因此控制器输出1－6和10－12将对于控制麦克风C4处声学场具有较小影响。这会导致在空间中控制麦克风之间的地点处与预定声学场的偏差。

参照根据本发明实施方式的图9，如图可见的是，在每一个控制麦克风C1－C12处的声学场仍然主要地由最近的转换器组所确定。然而，并且也参照图8，每一个转换器组T1－T12现在接收了如括号中所示的控制器输出信号的组合。因此，在每一个控制麦克风处的声学场现在主要地由控制器输出信号的组合的变化所确定。此外，那些相同的控制器输出的变化也主要地确定了在其他控制麦克风位置处的声学场。通过示例的并且并非限定的方式以及参照图9和图8，控制麦克风C4的声学场主要地由转换器组T7－T9确定。然而，转换器组T7－T9的声学输出由所有控制器输出1－12的变化来确定。类似的，在与C4隔开一定距离的控制麦克风C6处的声学场主要地由也共同响应于控制器输出1－12的变化的转换器组T1－T3所确定，这导致与空间中控制麦克风之间地点处的预定声学场的减小的偏差。

参照图9通过示例并且并非限定的方式，如图可见的是，控制器输出信号被组合并且分配至转换器组，以使得对每一个控制器输出的变化的影响或多或少地围绕被测单元对称地分布。然而，易于明确的是，落入本发明范围内的对称的或非对称的、均匀的或非均匀的许多不同设置是可能的。通常，已经证明的是，在被测单元周围声学场的相干性与每一个控制器输出的变化对每一个控制麦克风处声学场的影响的量之间存在相关性。最大的相干性对应于其中所有控制器输出的变化对于所有控制麦克风处声学场具有相同影响的情形，而最小相干性对应于其中每一个控制器输出的变化主要地影响仅一个控制麦克风处声学场的情形。

也易于明确的是，为了实现具有更高均匀度、或者更接近地符合预定声学场的声学场的目的，可以产生分立可控的控制器输出信号的无穷多种组合，所有这些均落入本发明的范围内。通过示例但是并非限定的方式，所述声学场规范可以包括声学强度梯度或用于具体测试所需的其他场非对称性。此外，分立可控的控制器输出信号无需通过简单添加而单独地组合，并且无需所有都是以相同比例组合。通过示例但是并非限定的方式，可以相对于其他分立可控的控制器输出信号而对这些信号放大、衰减、滤波、延迟或者另外调整，通过加、减、乘、除、交叉相关或任何其他形式运算操作而将这些信号与其他分立可控的控制器输出信号组合。转换器的设置无需是圆形，并且可以是适用于实现具有特殊UUT的测试规范的任何设置。通过示例但是并非限定的方式，这些设置可以包括球面、平面中的矩形、椭圆的任何部分，并且可以包括或者不包括高架的转换器。对于本领域技术人员也明显的是，可以实施落入本发明范围内的更多变化。通过示例但是并非限定的方式，这些可以包括：不同类型或数目的转换器、不同数目的输入和输出、不同转换器阵列布局、转换器子阵列至所述输出的可选配置或连接、控制或监控的位置选择、任何合适类型的多输入多输出控制系统或逻辑、用于在工作期间使用的不同类型信号或者信号的组合、或者其中所述多输出技术适用于直接场声学测试系统的任何其他情形。

参照图6，示出了根据’870申请将控制器输出信号分配至转换器组。如图可见，在分立可控的控制器输出信号与转换器组之间存在一一对应性。控制器输出信号1－9分配至通常复制了100Hz之上频率的中高频转换器组T1－T9。控制器输出信号10－12分配至通常复制从20Hz至200Hz的低频转换器组T10－T12。参照图3，示出了根据’870申请的、如前所述大致描述了MIMO振动－声学控制器12的一个可能实施方式的功能的简化框图。如’870申请中所述，在封闭回路工作期间，连续地更新驱动信号1－m，以维持预定的声学场。然而，图6的控制器输出信号1－9分配至复制了大体在100Hz之上频率的转换器组T1－T9。结果，对于转换器组T1－T9已更新的驱动信号可以包括在100Hz之下稳定地增大的信号电平。图6的控制器输出信号10－12分配至复制了大体从20Hz至200Hz频率的转换器组T10－T12。结果对于转换器组T10－T12已更新的驱动信号可以包括在200Hz之上稳定地增大的信号电平。在对于一组转换器计划的频率范围之外的频率下增大的信号电平会导致过度的功耗、高度失真、无法实现预定的声学场特性或系统部件的故障。参照图9，高频转换器组T1－T9示出为复制大体在100Hz之上的频率，而低频转换器组T10－T12示出为复制大体从20Hz至200Hz的频率。示出了T1至T12的每一个声学转换器组，随后是在括号中被引导至该组转换器的分立可控的控制器输出信号的组合。如图可见，图7的每一个分立可控的控制器输出信号15分配至低频转换器组T10－T12中的至少一个以及高频转换器组T1－T9中的至少一个，以使得每一个分立可控的控制器输出信号的变化引起转换器组的组合的声学输出的变化，这共同地复制了覆盖预定声学场的整个声学频率范围的频率。因此，由每一个分立可控的控制器输出信号所控制的用于转换器组的已更新驱动信号并未包含在计划的声学频率范围之外的频率含量。通过示例并且并非限定的方式，覆盖不同声学频率范围的不同转换器组的数目可以在两个至八个之间。对于本领域技术人员将明确的是，许多这种信号分配设置能够用于将每一个分立可控的控制器输出信号分配至转换器组，以使得每一个分立可控控制器输出信号的变化引起转换器组的组合的声学输出的变化，这共同地复制了覆盖预定声学场的整个声学频率范围的频率。所有这些设置均落入本发明的范围内。

如在此使用的，术语“不同的频率范围”可以包括交叠的频率范围。例如，并且并非通过限定的方式，已经如上所述的是转换器组T1－T9复制了大体在100Hz之上的频率，并且转换器组T10－T12复制了在20至200Hz之间的频率。因此，转换器组T1－T9复制了与转换器组T10－T12不同的频率范围，即便频率范围可以在100－200Hz范围内交叠。对于本领域技术人员明确的是，由用于复制更广阔全面频率范围目的的声学转换器的分立组所复制的不同频率范围典型地具有一些交叠。所有这些交叠频率范围也落入本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种直接场声学测试系统，包括：

控制麦克风；

控制器，可操作地耦合至所述控制麦克风，以使得所述控制器接收来自所述控制麦克风的至少一个输入信号并提供至少四个分立可控的控制器输出信号；

组合器，配置为组合所述至少四个分立可控的控制器输出信号，以形成至少四个次级输出信号，所述至少四个次级输出信号中的至少一个均由所述至少四个分立可控的控制器输出信号中的至少两个的组合构成；以及

至少四个声学转换器或者转换器组，每一个均可操作地耦合至所述至少四个次级输出信号中的至少一个，以使得所述至少四个声学转换器或者转换器组中的至少一个转换器或转换器组的输出响应于所述至少四个分立可控的控制器输出信号中的至少两个的改变而变化。

2.根据权利要求1所述的直接场声学测试系统，其中，所述至少四个声学转换器或转换器组大体上设置为向当以平面观测时的被测单元的所有侧边提供直接场声学激励，以使得可操作地耦合至所述至少四个次级输出信号中的每一个的所述声学转换器或转换器组围绕所述待测装置基本均匀地分布。

3.根据权利要求1所述的直接场声学测试系统，其中，所述组合器是矩阵开关、混合器、或数字信号处理器单元。

4.根据权利要求1所述的直接场声学测试系统，其中，所述控制麦克风包括至少四个控制麦克风。

5.根据权利要求1所述的直接场声学测试系统，其中，所述组合器通过对所述至少四个分立可控的输出信号进行衰减、放大、滤波、延迟、加、减、关联或任何其他操控而组合所述至少四个分立可控的输出信号。

6.根据权利要求1所述的直接场声学测试系统，进一步包括调节器，所述调节器被配置为根据所述至少四个声学转换器或转换器组的输入需求而调节所述至少次级输出信号，以使得在调节之后所述至少四个声学转换器或转换器组中的每一个均耦合至所述至少四个次级输出信号中的至少一个。

7.根据权利要求6所述的直接场声学测试系统，其中，所述调节器提供对所述至少四个次级输出信号的额外的过滤、增益、衰减或功率放大。

8.一种直接场声学测试系统，包括：

控制麦克风；

控制器，可操作地耦合至所述控制麦克风，以使得所述控制器接收来自所述控制麦克风的至少一个输入信号，并提供至少四个分立可控的控制器输出信号；

组合器，配置为组合所述至少四个分立可控的控制器输出信号，以形成至少四个次级输出信号，所述至少四个次级输出信号中的每一个均由所述至少四个分立可控的控制器输出信号中的至少两个的组合构成；以及

至少四个声学转换器或转换器组，每一个均可操作地耦合至所述至少四个次级输出信号中的至少一个，其中，所述四个声学转换器或转换器组中的至少一个覆盖第一频率范围，并且所述四个声学转换器或转换器组中的至少一个覆盖不同于所述第一频率范围的第二频率范围，

其中，所述组合器组合所述至少四个分立可控的控制器输出信号，以使得所述至少四个分立可控的控制器输出信号中的每一个均可操作地连接至覆盖了所述第一频率范围的声学转换器或转换器组的至少一个，并可操作地连接至覆盖了所述第二频率范围的声学转换器或转换器组的至少一个。

9.根据权利要求8所述的直接场声学测试系统，其中，所述至少四个声学转换器或转换器组大体上设置为向当以平面观测时的被测单元的所有侧边提供直接场声学激励，以使得可操作地耦合至所述至少四个次级输出信号中的每一个的所述声学转换器或转换器组围绕所述被测单元基本均匀地分布。

10.一种直接场声学测试系统，包括：

十二个控制麦克风；

控制器，可操作地耦合至所述控制麦克风，以使得所述控制器接收十二个输入信号，从所述控制麦克风中的每一个接收一个输入信号，并且所述控制器提供十二个分立可控的控制器输出信号；

组合器，配置为组合所述十二个分立可控的输出信号，以形成十二个次级输出信号，每一个次级输出信号均由所述十二个分立可控的控制器输出信号中的至少两个的组合构成；以及

十二个声学转换器或转换器组，每一个均可操作地耦合至所述十二个次级输出信号中的至少一个，以使得每一个转换器或转换器组的输出响应于所述十二个分立可控的控制器输出信号中的至少两个的改变而变化。

11.根据权利要求10所述的直接场声学测试系统，其中，所述十二个转换器或转换器组围绕被测单元设置，其中所述十二个转换器或转换器组中的九个是大体覆盖100Hz之上频率范围的三路电力学扬声器系统，以及所述十二个转换器或转换器组中的三个是大体覆盖从20Hz至200Hz频率范围的电力学超低音扬声器。

12.根据权利要求11所述的直接场声学测试系统，其中，所述十二个分立可控的控制器输出信号中的每一个均可操作地耦合至覆盖了100Hz之上频率范围的所述九个转换器或转换器组中的至少一个，并且耦合至覆盖了从20Hz至200Hz频率范围的所述三个转换器或转换器组中的至少一个。

13.根据权利要求10所述的直接场声学测试系统，其中，所述十二个声学转换器或转换器组中的至少一个覆盖第一频率范围，所述十二个声学转换器或转换器组中的至少两个覆盖不同于所述第一频率范围的第二频率范围，以及所述十二个分立可控的控制器输出信号中的每一个均可操作地耦合至覆盖所述第一频率范围的至少一个声学转换器或转换器组，并耦合至覆盖所述第二频率范围的至少一个声学转换器或转换器组。