CN204559887U - 一种基于波场合成技术的立体声重放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型供了一种基于波场合成技术的立体声重放系统，包括PC机、WFS处理器、数字音频接口、跳线盘和扬声器阵列；所述PC机与所述WFS处理器连接；所述WFS处理器与所述数字音频接口连接；所述数字音频接口通过所述跳线盘与所述扬声器阵列连接。本实用新型所述的波场合成使用扬声器阵列可以合成出任意时刻和任意地点的波场，在普通声场环境下进行声音回放，能够对声像点进行真实的定位，重现自然、真实的声场环境，所用设备成本低，立体声重放效果好，可广泛应用于事业型科技馆、博物馆，电影院线、日常商业应用、学术、科研应用等。

Description

一种基于波场合成技术的立体声重放系统

技术领域

本实用新型属于立体声重放领域，尤其是涉及一种基于波场合成技术的立体声重放系统。

背景技术

3D声音技术，不同于以往的立体声、环绕声概念，而是通过音箱排列而成的阵列来对声音进行还原，重现最自然、最真实的声场环境。

例如，在3D电影里，常常会出现物体从银幕飞到观众眼前的镜头，但与此同时，物体飞行时发出的声音却没能跟着一起“飞”过来。而3D空间立体声音技术要做到的，就是当物体飞到你眼前甚至砸在你脸上时，声音也伴随着物体同时在最近处响起——就像生活中的真实场景一样。

在现有的大部分听音系统中，虽然在声音的音色、动态还原上均可以得到优秀的表现。但是，声像在3D空间内的定位问题由于回放制式的限制，不可能做到精确还原。随着科技的发展和人们审美标准的提升，2D声音与3D视频的搭配已无法满足人们对于“身临其境”观影感受的追求，国际上处于领先地位的音频专家都在研究3D音频的实用性，以弥补3D影院中视频为3D而音频还停留在2D的美中不足的现状。

波场合成是一种全新的声音回放技术，为音频工程师设计声场提供了有力的工具，其最突出的优点就是能够产生稳定、真实的虚拟声源定位。

声波在空间的分布状态称之为波场。波场合成使用扬声器阵列，通过波场合成的3D算法，可以合成出任意时刻的波场。也就是说，通过波场合成进行声音的回放，整个声场的分布是精确真实合成出来的，使观众能够不受听音位置的限制而获得很好的聆听效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种基于波场合成技术的立体声重放系统，以实现立体声的精确重放。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于波场合成技术的立体声重放系统，包括PC机、WFS处理器、数字音频接口、跳线盘和扬声器阵列；所述PC机与所述WFS处理器连接；所述WFS处理器与所述数字音频接口连接；所述数字音频接口通过所述跳线盘与所述扬声器阵列连接；

PC机，用于控制WFS处理器，负责制作空间位置，音频编辑后传输给WFS处理器；

WFS处理器，用于生成128路扬声器激励信号，传输给数字音频接口；

数字音频接口，用于将128路数字音频信号转换为模拟信号；

跳线盘，用于将模拟信号发送给扬声器；

扬声器阵列，按照阵列式排列布放扬声器组成128路扬声器阵列，扬声器阵列包括128个音箱，128个音箱在三维空间布置分六面体，即顶部，前部，左部，右部，后部，地下，顶部6只5寸单元音箱，前部第一层14只8寸单元音箱，距地面1m，第二层14只8寸单元音箱，距地面1.2m；左部第一层14只5寸单元音箱，距地面1m，第二层14只5寸单元音箱，距地面1.2m，右部第一层14只5寸单元音箱，距地面1m，第二层14只5寸单元音箱，距地面1.2m，后部左部第一层14只5寸单元音箱，距地面1m，第二层14只5寸单元音箱，距地面1.2m，地下6只5寸单元音箱，低音音箱4只。

进一步的，所述PC机通过MADI接口与所述WFS处理器连接。

进一步的，所述数字音频接口包括4个DA转换器。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种基于波场合成技术的立体声重放系统具有以下优势：本实用新型所述的波场合成使用扬声器阵列可以合成出任意时刻和任意地点的波场，在普通声场环境下进行声音回放，能够对声像点进行真实的定位，重现自然、真实的声场环境，所用设备成本低，立体声重放效果好，可广泛应用于事业型科技馆、博物馆，电影院线、日常商业应用、学术、科研应用等。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的硬件示意图；

图2为本实用新型实施例所述的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种基于波场合成技术的立体声重放系统，包括PC机、WFS处理器、数字音频接口、跳线盘和扬声器阵列；所述PC机与所述WFS处理器连接；所述WFS处理器与所述数字音频接口连接；所述数字音频接口通过所述跳线盘与所述扬声器阵列连接；PC机，用于控制WFS处理器，负责制作空间位置，音频编辑后传输给WFS处理器；WFS处理器，用于生成128路扬声器激励信号，传输给数字音频接口；数字音频接口，用于将128路数字音频信号转换为模拟信号；跳线盘，用于将模拟信号发送给扬声器；

扬声器阵列，按照阵列式排列布放扬声器组成128路扬声器阵列，扬声器阵列包括128个音箱，128个音箱在三维空间布置分六面体，即顶部，前部，左部，右部，后部，地下，顶部6只5寸单元音箱，前部第一层14只8寸单元音箱，距地面1m，第二层14只8寸单元音箱，距地面1.2m；左部第一层14只5寸单元音箱，距地面1m，第二层14只5寸单元音箱，距地面1.2m，右部第一层14只5寸单元音箱，距地面1m，第二层14只5寸单元音箱，距地面1.2m，后部左部第一层14只5寸单元音箱，距地面1m，第二层14只5寸单元音箱，距地面1.2m，地下6只5寸单元音箱，低音音箱4只。PC机通过MADI接口与所述WFS处理器连接。数字音频接口包括4个DA转换器。

如图2所示，本实用新型的工作流程，将要制作的3D音乐素材用移动硬盘或网络传输至PC机中，PC机经过MADI接口与WFS处理器连接，同时将Univers pro Mackie调音台连接至pro tools音频工作站，将pro tools制作的3D声场经过WFS处理器输出数字信息，再经过4个DA转换器，将合成的128个虚拟信号通过佳耐美跳线盘输出给128轨阵列扬声器，同时将NEVE调音台与DA连接，通过扬声器重放得到真实的立体声效果。

和传统的声重放系统相比，波场合成技术使得听音者不再收到“最佳听音点”的限制。当听音者在听音区域内任意走动时，其对点源的定位都会处于同一位置，而对平面的定位也都会在同一方向。这体现了波场合成技术对声像定位的稳定性。更重要的是，当听音者与虚源的相对位置发生变化时，其听觉感受也会相应地变化。这体现了波场合成技术对声像点定位的真实性。波场合成使用麦克风阵列可以合成出任意时刻和任意地点的波场。通过软件制作进行3D声音的回放，整个声场的分布是精确真实地合成出来的。本系统通过扬声器布局，能够重现出与听众区相适应的空间声音环境。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于波场合成技术的立体声重放系统，其特征在于：包括PC机、WFS处理器、数字音频接口、跳线盘和扬声器阵列；所述PC机与所述WFS处理器连接；所述WFS处理器与所述数字音频接口连接；所述数字音频接口通过所述跳线盘与所述扬声器阵列连接；

PC机，用于控制WFS处理器，负责制作空间位置，音频编辑后传输给WFS处理器；

WFS处理器，用于生成128路扬声器激励信号，传输给数字音频接口；

数字音频接口，用于将128路数字音频信号转换为模拟信号；

跳线盘，用于将模拟信号发送给扬声器；

扬声器阵列，按照阵列式排列布放扬声器组成128路扬声器阵列，扬声器阵列包括128个音箱，128个音箱在三维空间布置分六面体，即顶部，前部，左部，右部，后部，地下，顶部6只5寸单元音箱，前部第一层14只8寸单元音箱，距地面1m，第二层14只8寸单元音箱，距地面1.2m；左部第一层14只5寸单元音箱，距地面1m，第二层14只5寸单元音箱，距地面1.2m，右部第一层14只5寸单元音箱，距地面1m，第二层14只5寸单元音箱，距地面1.2m，后部左部第一层14只5寸单元音箱，距地面1m，第二层14只5寸单元音箱，距地面1.2m，地下6只5寸单元音箱，低音音箱4只。

2.根据权利要求1所述的一种基于波场合成技术的立体声重放系统，其特征在于：所述PC机通过MADI接口与所述WFS处理器连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于波场合成技术的立体声重放系统，其特征在于：所述数字音频接口包括4个DA转换器。