扬声器阵列的指向性优化方法

摘要

本发明提供了一种扬声器阵列的指向性优化方法，该方法包括如下步骤：提供一个由n个扬声器单元均匀分布在一条直线上的扬声器阵列，使得相邻的两个扬声器单元的间距为l，扬声器阵列的总长度为L＝(n－1)×l；提供一个测试点p，使其距离扬声器阵列中心点的距离为r，与扬声器阵列中心点的水平角度为θ，设每个扬声器单元距离测试点p的距离分别为r₁、r₂、、、r_n；求出扬声器单元在空间一点的声压和参考声压为；最终确定扬声器阵列的垂直指向性函数；设定扬声器阵列的指向性优化方法的优化条件，从而得出优化的功率系数。本发明的扬声器阵列的指向性优化方法可实现扬声器阵列的指向性拓宽且设计简单。

主权项

1、一种扬声器阵列的指向性优化方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤S001：提供一个由n个扬声器单元均匀分布在一条直线上的扬声器阵列，使得相邻的两个扬声器单元的间距为l，扬声器阵列的总长度为L＝(n-1)×l；步骤S002：提供一个测试点p，使其距离扬声器阵列中心点的距离为r、与扬声器阵列中心点的水平角度为θ，设每个扬声器单元距离测试点p的距离分别为r₁、r₂、、r_n；求出扬声器单元在测试点p，θ＝0°时的参考声压和扬声器单元在测试点p合成总声压$\mathrm{Pn}=\mathrm{wn}.\mathrm{rn}.*\exp (-i*2\mathrm{pif}*\mathrm{rn}/c).*\exp (-i*2\mathrm{pif}*\mathrm{tn}).*\exp (-i*\mathrm{pn})*\frac{2J_1\left(k\frac{d}{2}\sin \theta \right)}{k\frac{d}{2}\sin \theta },$其中，f为信号频率，c为声速，tn为信号延迟时间，pn为信号相位，wn为扬声器点源强度，k为波数，d为扬声器单元口径，扬声器阵列的指向性优化方法选取tn＝0、pn＝0和；最终确定扬声器阵列的垂直指向性函数；步骤S003：设定扬声器阵列的指向性优化方法的优化条件，从而得出优化的功率系数；其中步骤S003中，扬声器阵列的指向性优化方法的优化条件包括：步骤K001：设定优化阶数，提供一比较模块；步骤K002：设定第一组扬声器点源强度，确定第一组功率系数，在-90°～θ～90°范围内，得出第一组功率系数下的扬声器阵列指向性曲线，利用比较模块从第一组功率系数的扬声器阵列指向性曲线中找出最小值，即第一指向性值；步骤K003：设定第二组扬声器点源强度，确定第二组功率系数，在-90°～θ～90°范围内，得出第二组功率系数下的扬声器阵列指向性曲线，利用比较模块从第二组功率系数的扬声器阵列指向性曲线中找出最小值，即第二指向性值；依次类推，设定第Nⁿ组扬声器点源强度，确定第Nⁿ组功率系数，得出第Nⁿ组功率系数下的扬声器阵列指向性曲线，利用比较模块从第Nⁿ组功率系数的扬声器阵列指向性曲线中找出最小值，即第Nⁿ指向性值；步骤K004：利用比较模块筛选出第一指向性值至第Nⁿ指向性值的最大值，寻找此最大值对应的功率系数，则此功率系数为优化条件下的最优化的功率系数。