CN114390427A - 一种声场优化方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents
一种声场优化方法、装置、设备及可读存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114390427A CN114390427A CN202111637003.2A CN202111637003A CN114390427A CN 114390427 A CN114390427 A CN 114390427A CN 202111637003 A CN202111637003 A CN 202111637003A CN 114390427 A CN114390427 A CN 114390427A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acoustic response
- control area
- acoustic
- loudspeaker
- speaker
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
- H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
- H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R5/00—Stereophonic arrangements
- H04R5/02—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
- H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
- H04S7/301—Automatic calibration of stereophonic sound system, e.g. with test microphone
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2430/00—Signal processing covered by H04R, not provided for in its groups
- H04R2430/20—Processing of the output signals of the acoustic transducers of an array for obtaining a desired directivity characteristic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
- H04R2499/10—General applications
- H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
Abstract
本发明提供了一种声场优化方法、装置、设备及可读存储介质,针对车内控制区域构建第一声学响应模型以及针对车内非控制区域构建第二声学响应模型;基于第一声学响应模型以及第二声学响应模型,构建第一声学响应差值计算模型;以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各扬声器的待计算音频参数相应的音频参数最优解;控制各扬声器分别按照相应音频参数最优解输出音频信号。通过本发明的实施,以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为约束条件来控制不同扬声器输出音频信号,达到了比较理想的音区隔离度,可为用户提供更极致的声学听感,优化了用户在车内所处控制区域的声场效果。
Description
【技术领域】
本发明涉及声学技术领域,尤其涉及一种声场优化方法、装置、设备及可读存储介质。
【背景技术】
随着智能座舱技术的快速发展,音响系统作为智能座舱的重要组成部分,可为乘客提供不可或缺的影音体验。如今,随着用户需求的不断提升,对智能座舱音响系统的功能特点提出了更高的要求,而车内独立音区就是用户当前需求较为强烈的一项。
目前,已经有一些技术方案能够实现一定程度的车内独立音区效果,例如利用座椅后背处的扬声器进行声音的指向性辐射控制,或是利用座椅头枕处的扬声器进行声音的近场辐射控制,或是利用车门上的扬声器进行反相声源抵消等等。但是这些方案仍会存在声场效果不佳的问题,甚至有些方案仅仅只能在特定控制区域实现单声道的独立音区分区,无法实现在独立音区的分区区域实现立体声或者多声道的声场,这样往往造成在每个分区的位置的声音实际体验效果不佳。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种声场优化方法、装置、设备及可读存储介质,至少能够解决相关技术中的车内独立音区的声场效果不佳的问题。
为解决上述技术问题,本发明的实施例提供了一种声场优化方法,应用于智能座舱音响系统,所述智能座舱音响系统包括分别设置于同侧的前排座椅和后排座椅上的第一扬声器和第二扬声器,所述第一扬声器设置于所述前排座椅后背处,所述第二扬声器设置于所述后排座椅头枕处,所述声场优化方法包括:
基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内参考位置的第一声学传递函数,构建第一声学响应模型,并基于所述待计算音频参数、所述声学响应传递函数以及相对于非控制区域内参考位置的第二声学传递函数,构建第二声学响应模型;其中,所述控制区域为所述后排乘客当前乘坐的后排座椅分区,所述非控制区域为后排乘客当前未乘坐的后排座椅分区;
基于所述第一声学响应模型以及所述第二声学响应模型,构建第一声学响应差值计算模型;
以所述控制区域与所述非控制区域之间的声学响应差值最大化为所述第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各所述扬声器的所述待计算音频参数相应的音频参数最优解;
控制各所述扬声器分别按照相应所述音频参数最优解输出音频信号。
本发明的实施例还提供了一种声场优化装置,应用于智能座舱音响系统,所述智能座舱音响系统包括分别设置于同侧的前排座椅和后排座椅上的第一扬声器和第二扬声器,所述第一扬声器设置于所述前排座椅后背处,所述第二扬声器设置于所述后排座椅头枕处,所述声场优化装置包括:
第一构建模块,用于基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内参考位置的第一声学传递函数,构建第一声学响应模型,并基于所述待计算音频参数、所述声学响应传递函数以及相对于非控制区域内参考位置的第二声学传递函数,构建第二声学响应模型;其中,所述控制区域为所述后排乘客当前乘坐的后排座椅分区,所述非控制区域为后排乘客当前未乘坐的后排座椅分区;
第二构建模块,用于基于所述第一声学响应模型以及所述第二声学响应模型,构建第一声学响应差值计算模型;
计算模块,用于以所述控制区域与所述非控制区域之间的声学响应差值最大化为所述第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各所述扬声器的所述待计算音频参数相应的音频参数最优解;
控制模块,用于控制各所述扬声器分别按照相应所述音频参数最优解输出音频信号。
本发明的实施例还提供了一种终端设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时,实现上述本发明实施例提供的声场优化方法中的各步骤。
本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现上述本发明实施例提供的声场优化方法中的各步骤。
由上可见,根据本发明实施例提供的声场优化方法、装置、设备及可读存储介质,针对车内控制区域构建第一声学响应模型以及针对车内非控制区域构建第二声学响应模型;基于第一声学响应模型以及第二声学响应模型,构建第一声学响应差值计算模型;以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各扬声器的待计算音频参数相应的音频参数最优解;控制各扬声器分别按照相应音频参数最优解输出音频信号。通过本发明的实施,以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为约束条件来控制不同扬声器输出音频信号,达到了比较理想的音区隔离度,可为用户提供更极致的声学听感,优化了用户在车内所处控制区域的声场效果。
【附图说明】
图1为本发明第一实施例提供的一种智能座舱音响系统的布局示意图;
图2为本发明第一实施例提供的声场优化方法的基本流程示意图;
图3为本发明第一实施例提供的一种音频信号传播至车内控制区域的声学响应示意图;
图4为本发明第一实施例提供的另一种音频信号传播至车内控制区域的声学响应示意图;
图5为本发明第一实施例提供的一种音频信号传播至车内非控制区域的声学响应示意图;
图6为本发明第一实施例提供的一种虚拟音频信号传播至车内控制区域的声学响应示意图;
图7为本发明第二实施例提供的声场优化装置的程序模块示意图;
图8为本发明第三实施例提供的终端设备的结构示意图。
【具体实施方式】
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了解决相关技术中的车内独立音区的声场效果不佳的问题,本发明第一实施例提供了一种声场优化方法,应用于智能座舱音响系统,智能座舱音响系统包括分别设置于同侧的前排座椅和后排座椅上的第一扬声器和第二扬声器,第一扬声器设置于前排座椅后背处,第二扬声器设置于后排座椅头枕处。在实际应用中,该智能座舱音响系统包括但不限于立体声系统、多声道系统、耳机系统,在优选实施方式中,本实施例的扬声器采用的是尺寸为30*60*12mm的动圈式全频带微型车载扬声器,也可以采用其它类型或尺寸的扬声器。
如图1为本实施例提供的一种智能座舱音响系统的布局示意图,本实施例的第一扬声器优选的可以为扬声器阵列群,扬声器阵列群包括多个设置位置不同的扬声器阵列(如图1中编号1所示),第二扬声器为头枕扬声器组,每个后排座椅的头枕位置均可设置有多个头枕扬声器(如图1中编号2所示)。
进一步地,本实施例的扬声器阵列可以由多个扬声器单元或扬声器模组组成,阵列类型包括但不限于线型阵列、圆型阵列等。
如图2为本实施例提供的声场优化方法的基本流程图,该声场优化方法包括以下的步骤:
步骤201、基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内参考位置的第一声学传递函数,构建第一声学响应模型,并基于待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于非控制区域内参考位置的第二声学传递函数,构建第二声学响应模型。
具体的,在实际应用中,汽车后排座椅通常可以分为左右分区,本实施例的控制区域为后排乘客当前乘坐的后排座椅分区,可以理解为目标乘客所在的听音区域,非控制区域为后排乘客当前未乘坐的后排座椅分区,可以理解为目标乘客不在的其它区域。
应当说明的是,本实施例的声学传递函数是指零初始条件下线性系统响应(即输出)量的拉普拉斯变换值(或z变换)与激励(即输入)量的拉普拉斯变换值之比,记作H=Y/U,其中Y、U分别为输出量和输入量的拉普拉斯变换值。声学传递函数是描述线性系统动态特性的基本数学工具之一,是研究经典控制理论的主要工具之一。在实际应用中,本实施例的声学传递函数可由车内的实际情况直接测量获得。
在本实施例的一些实施方式中,上述基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内参考位置的第一声学传递函数,构建第一声学响应模型的步骤,包括:基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内后排乘客不同侧耳部位置的第一声学传递函数,分别构建第一声学响应模型。
如图3为本实施例提供的一种音频信号传播至车内控制区域的声学响应示意图,如图4为本实施例提供的另一种音频信号传播至车内控制区域的声学响应示意图,前排座椅后背的扬声器阵列群包括扬声器3、扬声器4、扬声器5、扬声器6,后排座椅的头枕扬声器包括扬声器7、扬声器8。对于后排右侧的乘客而言,后排右侧的位置为控制区域9,后排左侧的位置为非控制区域10。本实施例中主要以后排右侧位置的声场优化处理为例进行说明,而后排左侧位置与右侧对称,处理方式属于同一构思,具体可参考后续实现方式,本实施例在此不再重复说明。
如图3和4所示,H1R、H2R、H3R、H4R、H5R、H6R分别表示扬声器3、扬声器4、扬声器5、扬声器6、扬声器7、扬声器8相对于控制区域9处后排乘客右耳的声学传递函数,H1L、H2L、H3L、H4L、H5L、H6L分别表示扬声器3、扬声器4、扬声器5、扬声器6、扬声器7、扬声器8到控制区域9处乘客左耳的声学传递函数。另外,若所需控制的扬声器3、扬声器4、扬声器5、扬声器6、扬声器7、扬声器8输出的待计算音频参数分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6,则经过扬声器3、扬声器4、扬声器5、扬声器6、扬声器7、扬声器8电声换能后,最终输出的物理声音为S1·h1、S2·h2、S3·h3、S4·h4、S5·h5、S6·h6,其中,h1~h6表示扬声器3、扬声器4、扬声器5、扬声器6、扬声器7、扬声器8的声学响应传递函数。则处于控制区域9的后排乘客左耳处的第一声学响应模型可表示为:
[S1·h1 S2·h2 S3·h3 S4·h4 S5·h5 S6·h6][H1LH2LH3LH4LH5LH6L]T
其中,[]T表示矩阵的转置计算。
同理,在控制区域9处后排乘客的右耳处的第一声学响应模型可表示为:
[S1·h1 S2·h2 S3·h3 S4·h4 S5·h5 S6·h6][H1RH2RH3RH4RH5RH6R]T
另外,如图5为本实施例提供的一种音频信号传播至车内非控制区域的声学响应示意图,其中H1D、H2D、H3D、H4D、H5D、H6D分别表示扬声器3、扬声器4、扬声器5、扬声器6、扬声器7、扬声器8相对于非控制区域10处的声学传递函数。则在非控制区域10处的第二声学响应模型可以表示为:
[S1·h1 S2·h2 S3·h3 S4·h4 S5·h5 S6·h6][H1DH2DH3DH4DH5DH6D]T
步骤102、基于第一声学响应模型以及第1声学响应模型,构建第一声学响应差值计算模型。
具体的,为了实现车内独立音区的声场效果,则应满足音频信号经过空间传播后,能够使得控制区域和非控制区域之间的声学响应差值最大化,本实施例在分别计算控制区域的声学响应以及非控制区域的声学响应之后,将两者进行作差,得到声学响应差值计算模型。
步骤103、以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各扬声器的待计算音频参数相应的音频参数最优解。
具体的,本实施例控制扬声器3、扬声器4、扬声器5、扬声器6、扬声器7、扬声器8、扬声器9输出的音频信号的音频参数S1、S2、S3、S4、S5、S6,应分别满足以下条件的最优解:
其中,||表示计算向量的模值。通过该部分的处理优化,可以使得控制区域9和非控制区域10之间的声学响应差值最大化,达到比较理想的音区隔离度。
进一步地,在本实施例的一些实施方式中,上述以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各扬声器的待计算音频参数相应的音频参数最优解的步骤之前,还包括:基于后排乘客不同侧耳部位置所相对设置的虚拟扬声器的模拟音频参数、声学响应传递函数以及相对于相应侧耳部位置的第三声学传递函数,分别构建第三声学响应模型;基于第一声学响应模型以及第三声学响应模型,构建第二声学响应差值计算模型。
相应的,上述以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各扬声器的待计算音频参数相应的音频参数最优解的步骤,包括:以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为第一声学响应差值计算模型的约束条件,以及以实际声学响应与模拟声学响应的差值最小化为第二声学响应差值计算模型的约束条件,联合计算各扬声器的待计算音频参数相应的音频参数最优解。
如图6为本实施例提供的一种虚拟音频信号传播至车内控制区域的声学响应示意图,具体的,本实施例中,左声道虚拟扬声器11和右声道虚拟扬声器12分别位于控制区域中乘客的左右两侧位置。需要说明的是,左声道虚拟扬声器11和右声道虚拟扬声器12仅用于测量和确定目标声学响应,在实际使用中该位置并不存在扬声器,则控制区域内后排乘客左耳的目标声学响应为:
SL·hL·HLL
其中,SL为模拟的左声道音频信号相应的音频参数,hL为左声道虚拟扬声器11的声学响应传递函数,HLL为左声道虚拟扬声器11到控制区域内乘客左耳位置的声学传递函数。
相应的,控制区域内后排乘客右耳的目标声学响应为:
SR·hR·HRR
其中,SR为模拟的右声道音频信号相应的音频参数,hR为右声道虚拟扬声器12的声学响应传递函数,HRR为右声道虚拟扬声器12到控制区域内乘客右耳位置的声学传递函数。
进一步地,在前述音区隔离优化的同时还进行音区声场优化处理,使得实际传入到控制区域乘客人耳中的音频信号,与需要模拟的目标声学系统的在控制区域内产生的响应保持一致或尽可能接近,那么,扬声器最终输出的音频信号还应同时满足以下条件:
其中,||表示计算向量的模值。通过该部分的优化,可以使扬声器3、扬声器4、扬声器5、扬声器6、扬声器7、扬声器8所组成的扬声器阵列群和头枕扬声器,在控制区域内乘客位置所产生的实际声学听感,最优化的接近于左声道虚拟扬声器11和右声道虚拟扬声器12在控制区域内乘客位置所产生的声学听感,以此在达到独立音区分区效果的同时进一步优化了控制区域内的声场效果。
同理,后排座椅左侧的扬声器阵列群和头枕扬声器可参考前述实现方式进行相同的优化处理,本实施例在此不再赘述。
另外,扬声器阵列群之间的间距d会影响声学传递函数的结果,因此在实际的设计中,可以根据实际情况和设计目标进行适当调整。
步骤104、控制各扬声器分别按照相应音频参数最优解输出音频信号。
具体的,所有扬声器输出音频信号后,传入乘客耳中的声音为扬声器阵列群和头枕扬声器发出的声音在控制区域乘客耳朵位置处的叠加总和。本实施例采用前排座椅扬声器阵列群和后排座椅头枕扬声器,在控制区域和非控制区域声学响应差值最大化的同时,对目标声学系统对象进行响应模拟,使得控制区域实际声学响应与模拟声学响应的差值最小化,进一步实现车内独立音区的声场优化。其优点在于,在满足车内独立音区控制的情况下,优化控制区域内的声场效果,为用户提供更好的声学体验。
与相关技术相比,本实施例所提供的声场优化方法,针对车内控制区域构建第一声学响应模型以及针对车内非控制区域构建第二声学响应模型;基于第一声学响应模型以及第二声学响应模型,构建第一声学响应差值计算模型;以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各扬声器的待计算音频参数相应的音频参数最优解;控制各扬声器分别按照相应音频参数最优解输出音频信号。通过本发明的实施,以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为约束条件来控制不同扬声器输出音频信号,达到了比较理想的音区隔离度,可为用户提供更极致的声学听感,优化了用户在车内所处控制区域的声场效果。
图7为本发明第二实施例提供的一种声场优化装置。该声场优化装置应用于智能座舱音响系统,智能座舱音响系统包括分别设置于同侧的前排座椅和后排座椅上的第一扬声器和第二扬声器,第一扬声器设置于前排座椅后背处,第二扬声器设置于后排座椅头枕处。如图7所示,该声场优化装置主要包括:
第一构建模块701,用于基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内参考位置的第一声学传递函数,构建第一声学响应模型,并基于待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于非控制区域内参考位置的第二声学传递函数,构建第二声学响应模型;其中,控制区域为后排乘客当前乘坐的后排座椅分区,非控制区域为后排乘客当前未乘坐的后排座椅分区;
第二构建模块702,用于基于第一声学响应模型以及第二声学响应模型,构建第一声学响应差值计算模型;
计算模块703,用于以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各扬声器的待计算音频参数相应的音频参数最优解;
控制模块704,用于控制各扬声器分别按照相应音频参数最优解输出音频信号。
在本实施例一种可选的实施方式中,第一构建模块具体用于:基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内后排乘客不同侧耳部位置的第一声学传递函数,分别构建第一声学响应模型。
进一步地,在本实施例一种可选的实施方式中,第一构建模块还用于:基于后排乘客不同侧耳部位置所相对设置的虚拟扬声器的模拟音频参数、声学响应传递函数以及相对于相应侧耳部位置的第三声学传递函数,分别构建第三声学响应模型;第二构建模块还用于:基于第一声学响应模型以及第三声学响应模型,构建第二声学响应差值计算模型;计算模块具体用于:以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为第一声学响应差值计算模型的约束条件,以及以实际声学响应与模拟声学响应的差值最小化为第二声学响应差值计算模型的约束条件,联合计算各扬声器的待计算音频参数相应的音频参数最优解。
在本实施例一种可选的实施方式中,第一扬声器为扬声器阵列群,扬声器阵列群包括多个设置位置不同的扬声器阵列。
应当说明的是,第一实施例中的声场优化方法均可基于本实施例提供的声场优化装置实现,所属领域的普通技术人员可以清楚的了解到,为描述的方便和简洁,本实施例中所描述的声场优化装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
与相关技术相比,本实施例所提供的声场优化装置,针对车内控制区域构建第一声学响应模型以及针对车内非控制区域构建第二声学响应模型;基于第一声学响应模型以及第二声学响应模型,构建第一声学响应差值计算模型;以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各扬声器的待计算音频参数相应的音频参数最优解;控制各扬声器分别按照相应音频参数最优解输出音频信号。通过本发明的实施,以控制区域与非控制区域之间的声学响应差值最大化为约束条件来控制不同扬声器输出音频信号,达到了比较理想的音区隔离度,可为用户提供更极致的声学听感,优化了用户在车内所处控制区域的声场效果。
请参阅图8,图8为本发明第三实施例提供的一种终端设备。该终端设备可用于实现前述实施例中的声场优化方法。如图8所示,该终端设备主要包括:
存储器801、处理器802、总线803及存储在存储器801上并可在处理器802上运行的计算机程序,存储器801和处理器802通过总线803连接。处理器802执行该计算机程序时,实现前述实施例中的声场优化方法。其中,处理器的数量可以是一个或多个。
存储器801可以是高速随机存取记忆体(RAM,Random Access Memory)存储器,也可为非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器801用于存储可执行程序代码,处理器802与存储器801耦合。
进一步的,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是设置于上述各实施例中的终端设备中,该计算机可读存储介质可以是前述图8所示实施例中的存储器。
该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前述实施例中的声场优化方法。进一步的,该计算机可存储介质还可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个可读存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的可读存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是,对于前述的方法实施例,为了简便描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的声场优化方法、装置、设备及可读存储介质的描述,对于本领域的技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种声场优化方法,其特征在于,应用于智能座舱音响系统,所述智能座舱音响系统包括分别设置于同侧的前排座椅和后排座椅上的第一扬声器和第二扬声器,所述第一扬声器设置于所述前排座椅后背处,所述第二扬声器设置于所述后排座椅头枕处,所述声场优化方法包括:
基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内参考位置的第一声学传递函数,构建第一声学响应模型,并基于所述待计算音频参数、所述声学响应传递函数以及相对于非控制区域内参考位置的第二声学传递函数,构建第二声学响应模型;其中,所述控制区域为所述后排乘客当前乘坐的后排座椅分区,所述非控制区域为后排乘客当前未乘坐的后排座椅分区;
基于所述第一声学响应模型以及所述第二声学响应模型,构建第一声学响应差值计算模型;
以所述控制区域与所述非控制区域之间的声学响应差值最大化为所述第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各所述扬声器的所述待计算音频参数相应的音频参数最优解;
控制各所述扬声器分别按照相应所述音频参数最优解输出音频信号。
2.根据权利要求1所述的声场优化方法,其特征在于,所述基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内参考位置的第一声学传递函数,构建第一声学响应模型的步骤,包括:
基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内所述后排乘客不同侧耳部位置的第一声学传递函数,分别构建第一声学响应模型。
3.根据权利要求2所述的声场优化方法,其特征在于,所述以所述控制区域与所述非控制区域之间的声学响应差值最大化为所述第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各所述扬声器的所述待计算音频参数相应的音频参数最优解的步骤之前,还包括:
基于所述后排乘客不同侧耳部位置所相对设置的虚拟扬声器的模拟音频参数、声学响应传递函数以及相对于相应侧所述耳部位置的第三声学传递函数,分别构建第三声学响应模型;
基于所述第一声学响应模型以及所述第三声学响应模型,构建第二声学响应差值计算模型;
所述以所述控制区域与所述非控制区域之间的声学响应差值最大化为所述第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各所述扬声器的所述待计算音频参数相应的音频参数最优解的步骤,包括:
以所述控制区域与所述非控制区域之间的声学响应差值最大化为所述第一声学响应差值计算模型的约束条件,以及以实际声学响应与模拟声学响应的差值最小化为所述第二声学响应差值计算模型的约束条件,联合计算各所述扬声器的所述待计算音频参数相应的音频参数最优解。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的声场优化方法,其特征在于,所述第一扬声器为扬声器阵列群,所述扬声器阵列群包括多个设置位置不同的扬声器阵列。
5.一种声场优化装置,其特征在于,应用于智能座舱音响系统,所述智能座舱音响系统包括分别设置于同侧的前排座椅和后排座椅上的第一扬声器和第二扬声器,所述第一扬声器设置于所述前排座椅后背处,所述第二扬声器设置于所述后排座椅头枕处,所述声场优化装置包括:
第一构建模块,用于基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内参考位置的第一声学传递函数,构建第一声学响应模型,并基于所述待计算音频参数、所述声学响应传递函数以及相对于非控制区域内参考位置的第二声学传递函数,构建第二声学响应模型;其中,所述控制区域为所述后排乘客当前乘坐的后排座椅分区,所述非控制区域为后排乘客当前未乘坐的后排座椅分区;
第二构建模块,用于基于所述第一声学响应模型以及所述第二声学响应模型,构建第一声学响应差值计算模型;
计算模块,用于以所述控制区域与所述非控制区域之间的声学响应差值最大化为所述第一声学响应差值计算模型的约束条件,计算各所述扬声器的所述待计算音频参数相应的音频参数最优解;
控制模块,用于控制各所述扬声器分别按照相应所述音频参数最优解输出音频信号。
6.根据权利要求5所述的声场优化装置,其特征在于,所述第一构建模块具体用于:基于各扬声器的待计算音频参数、声学响应传递函数以及相对于控制区域内所述后排乘客不同侧耳部位置的第一声学传递函数,分别构建第一声学响应模型。
7.根据权利要求6所述的声场优化装置,其特征在于,所述第一构建模块还用于:基于所述后排乘客不同侧耳部位置所相对设置的虚拟扬声器的模拟音频参数、声学响应传递函数以及相对于相应侧所述耳部位置的第三声学传递函数,分别构建第三声学响应模型;
所述第二构建模块还用于:基于所述第一声学响应模型以及所述第三声学响应模型,构建第二声学响应差值计算模型;
所述计算模块具体用于:以所述控制区域与所述非控制区域之间的声学响应差值最大化为所述第一声学响应差值计算模型的约束条件,以及以实际声学响应与模拟声学响应的差值最小化为所述第二声学响应差值计算模型的约束条件,联合计算各所述扬声器的所述待计算音频参数相应的音频参数最优解。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的声场优化装置,其特征在于,所述第一扬声器为扬声器阵列群,所述扬声器阵列群包括多个设置位置不同的扬声器阵列。
9.一种终端设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时,实现权利要求1至4中任意一项所述方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1至4中的任意一项所述方法中的步骤。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111637003.2A CN114390427A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种声场优化方法、装置、设备及可读存储介质 |
US17/880,704 US12003947B2 (en) | 2021-12-29 | 2022-08-04 | Sound field optimization method and device performing same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111637003.2A CN114390427A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种声场优化方法、装置、设备及可读存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114390427A true CN114390427A (zh) | 2022-04-22 |
Family
ID=81199991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111637003.2A Pending CN114390427A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种声场优化方法、装置、设备及可读存储介质 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US12003947B2 (zh) |
CN (1) | CN114390427A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115762685A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-03-07 | 浙江大学 | 一种降低异种材料界面声学传递损失的透声层及优化方法 |
CN116582792A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-08-11 | 深圳市湖山科技有限公司 | 一种无束缚远近场自由可控的音响装置 |
CN118042398A (zh) * | 2024-04-15 | 2024-05-14 | 瑞声光电科技(常州)有限公司 | 车内声场优化方法、音响系统、电子设备及存储介质 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9560448B2 (en) * | 2007-05-04 | 2017-01-31 | Bose Corporation | System and method for directionally radiating sound |
-
2021
- 2021-12-29 CN CN202111637003.2A patent/CN114390427A/zh active Pending
-
2022
- 2022-08-04 US US17/880,704 patent/US12003947B2/en active Active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115762685A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-03-07 | 浙江大学 | 一种降低异种材料界面声学传递损失的透声层及优化方法 |
CN116582792A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-08-11 | 深圳市湖山科技有限公司 | 一种无束缚远近场自由可控的音响装置 |
CN116582792B (zh) * | 2023-07-07 | 2023-09-26 | 深圳市湖山科技有限公司 | 一种无束缚远近场自由可控的音响装置 |
CN118042398A (zh) * | 2024-04-15 | 2024-05-14 | 瑞声光电科技(常州)有限公司 | 车内声场优化方法、音响系统、电子设备及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US12003947B2 (en) | 2024-06-04 |
US20230209293A1 (en) | 2023-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2806663B1 (en) | Generation of individual sound zones within a listening room | |
CN114390427A (zh) | 一种声场优化方法、装置、设备及可读存储介质 | |
US9967692B2 (en) | Sound stage controller for a near-field speaker-based audio system | |
CN105210391B (zh) | 用于基于头枕的音频系统的信号处理 | |
US10306388B2 (en) | Modular headrest-based audio system | |
US10681484B2 (en) | Phantom center image control | |
JP7148751B1 (ja) | 車内独立音領域制御方法、システム及び関連装置 | |
WO2016116439A1 (en) | Loudspeaker arrangement for three-dimensional sound reproduction in cars | |
US11503401B2 (en) | Dual-zone automotive multimedia system | |
US11962984B2 (en) | Optimal crosstalk cancellation filter sets generated by using an obstructed field model and methods of use | |
US11950090B2 (en) | In-car adaptive sound quality output method, device, storage medium and car audio system | |
KR20200046919A (ko) | 스피커 음향 특성을 고려한 독립음장 구현 방법 및 구현 시스템 | |
US20240187790A1 (en) | Spatial sound improvement for seat audio using spatial sound zones | |
CN114979906A (zh) | 一种车载声重放系统的扬声器系统以及汽车 | |
CN114882721A (zh) | 一种车载导航信息播放方法、装置、电子设备及存储介质 | |
JP2003054326A (ja) | 車両用ステレオ音響再生のためのスピーカー配置と信号処理機及びこれらを備えた車両 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |