專利名稱：在房間內(nèi)模擬汽車內(nèi)音質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在房間(如試聽(tīng)室)內(nèi)模擬汽車內(nèi)音質(zhì)的方法，即通過(guò)信號(hào)處理的方法，拾取汽車內(nèi)聲場(chǎng)信息，抵消房間內(nèi)聲場(chǎng)信息，能在房間內(nèi)模擬出汽車內(nèi)的音質(zhì)，進(jìn)行語(yǔ)言、音樂(lè)及音響效果聲的音質(zhì)評(píng)價(jià)。
背景技術(shù)：
<一>汽車內(nèi)音質(zhì)評(píng)價(jià)汽車內(nèi)的音響評(píng)價(jià)也是衡量汽車舒適指標(biāo)的一個(gè)重要方面。汽車內(nèi)不是理想的聽(tīng)音環(huán)境，聽(tīng)者過(guò)于靠近壁面，聲場(chǎng)環(huán)境十分復(fù)雜。汽車聲學(xué)由于在汽車內(nèi)的聲學(xué)客觀測(cè)量很難提供充足的音質(zhì)信息，主觀試聽(tīng)非常重要。在汽車?yán)镏苯釉嚶?tīng)存在許多困難，導(dǎo)致音質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果不當(dāng)或者很難進(jìn)行音質(zhì)評(píng)價(jià)。這些困難包括A)當(dāng)聽(tīng)音員從一輛車換到另一輛車，其判斷常因非聲學(xué)因素(如座椅的舒適性、汽車的品牌和價(jià)格)致偏；B)揚(yáng)聲器不易安裝，調(diào)試?yán)щy；C)反復(fù)拆裝對(duì)車體有損傷；D)不能用成對(duì)比較法(即使聽(tīng)音員沒(méi)有任何聽(tīng)音經(jīng)驗(yàn)，用成對(duì)比較法也很有效)；E)只能用單一激勵(lì)法(聽(tīng)音員須受過(guò)訓(xùn)練或有一定的聽(tīng)音經(jīng)驗(yàn)，方有效用)；F)三種以上揚(yáng)聲器難于快速比較；G)難于更換車型比較；<二>現(xiàn)有技術(shù)或方法在汽車內(nèi)音質(zhì)試聽(tīng)方面，已開(kāi)展的工作有A)H.Moiler-″Fundamentals of Binaural Technology雙耳技術(shù)的基礎(chǔ)″-Applied Acoustics vol.36(1992)pp.171-218.提出了雙耳技術(shù)——在車內(nèi)放置一個(gè)假頭，直接記錄聲音；
B)A.Farina，E.Ugolotti，″Subjective comparison of different car audiosystems by the auralization technique虛擬聲音技術(shù)對(duì)汽車音響的主觀對(duì)照″，-Pre-prints ofthe 103 AES Convention，(1997)，提出了測(cè)量車內(nèi)聲系統(tǒng)的雙耳脈沖響應(yīng)的方法；C)以上兩種方法均需要戴耳機(jī)，這樣做存在眾所周知的缺點(diǎn)對(duì)背景噪聲過(guò)于敏感，前后定位混淆，頭中效應(yīng)，當(dāng)聽(tīng)音員頭部旋轉(zhuǎn)時(shí)聲場(chǎng)也旋轉(zhuǎn)等。如果聆聽(tīng)揚(yáng)聲器組，則上述大部分缺點(diǎn)可避免?；诖耍珹NGELOFARINAI AND EMANUELE UGOLOTTI，“SUBJECTIVECOMPARISON BETWEEN STEREO DIPOLE AND 3D AMBISONICSURROUND SYSTEMS FOR AUTOMOTIVE APPLICATIONS立體聲和3D汽車音響的主觀對(duì)照”AES16thlNTERNATIONALCONFERENCE提出建造特殊的聽(tīng)音室的方法；D)國(guó)內(nèi)外已有人開(kāi)展了在聽(tīng)音室內(nèi)仿真汽車內(nèi)噪聲方面的研究。如Bozzoli et al.，“Effects of the Background Noise on the PerceivedQuality of Car Audio Systems認(rèn)識(shí)汽車音響質(zhì)量的背景噪聲效應(yīng)”，(112th convention of AES，Munich，2002，May 10-13)采用了兩種方法在實(shí)驗(yàn)室中再現(xiàn)汽車中的聲環(huán)境。方法1使用了一對(duì)雙極型的揚(yáng)聲器，一只在前，一只在后。方法2使用了8只揚(yáng)聲器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是在房間內(nèi)模擬出汽車內(nèi)的音質(zhì)，直接用車載揚(yáng)聲器重放，進(jìn)行語(yǔ)言、音樂(lè)及音響效果聲的音質(zhì)評(píng)價(jià)。提供一種相對(duì)簡(jiǎn)便、全面的方法，解決在汽車內(nèi)進(jìn)行音質(zhì)評(píng)價(jià)難的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的首先，采集車內(nèi)聲場(chǎng)信息；其次，采集聽(tīng)音房間內(nèi)聲場(chǎng)信息；然后，抵消聽(tīng)音房間內(nèi)聲場(chǎng)信息；最后將采集到的車內(nèi)聲場(chǎng)信息疊加于輸入信號(hào)，并輸入汽車揚(yáng)聲器，從而在房間內(nèi)獲得類似汽車內(nèi)的音質(zhì)效果，可在房間內(nèi)模擬出汽車內(nèi)的音質(zhì)，進(jìn)行語(yǔ)言、音樂(lè)及音響效果聲的音質(zhì)評(píng)價(jià)。雖然汽車內(nèi)不是理想的聽(tīng)音環(huán)境，聽(tīng)者過(guò)于靠近壁面，所幸聽(tīng)音位置固定且數(shù)量很有限，這就使本發(fā)明得以實(shí)現(xiàn)。
在理論上基于Huygens原理和如下式所示的Kirchhoff-Helmholtz積分方程
∫S[g(x|y)▿yp(y)-p(y)▿yg(x|y)]·ndS=p(x),x within V0,x outside V]]>其中V是聲場(chǎng)中一局部空間，S是其邊界。g(x|y)為自由空間的格林函數(shù)；x是空間任一點(diǎn)，p(x)是該點(diǎn)聲壓；y是邊界S上任一點(diǎn)，y表示(i/y1+j/y2+k/y3)。從該方程可以看出若在某一空間沒(méi)有聲源，則在這一空間內(nèi)任一點(diǎn)的聲壓完全可以由在該空間邊界上的一層等效單極子和偶極子源決定。若能在邊界上放置一些次級(jí)控制源，其大小和上述等效源相等，相位相反，則在邊界內(nèi)的聲壓處處為零。這就是本發(fā)明在理論上的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
本發(fā)明的特點(diǎn)是利用汽車內(nèi)音質(zhì)模擬聽(tīng)音系統(tǒng)，可在房間(如試聽(tīng)室)內(nèi)進(jìn)行模擬出汽車內(nèi)的音質(zhì)，可用與實(shí)際的汽車內(nèi)完全相同的揚(yáng)聲器組重放語(yǔ)言、音樂(lè)及音響效果聲等信號(hào)，可方便地用成對(duì)比較法進(jìn)行音質(zhì)評(píng)價(jià)。有助于對(duì)汽車內(nèi)的聲音系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和優(yōu)化。
四

圖1為本發(fā)明用汽車內(nèi)音質(zhì)模擬聽(tīng)音系統(tǒng)采集汽車內(nèi)聲場(chǎng)信息示意圖，圖2為本發(fā)明用汽車內(nèi)音質(zhì)模擬聽(tīng)音系統(tǒng)采集房間(如試聽(tīng)室)內(nèi)聲場(chǎng)信息示意圖；圖3為本發(fā)明用汽車內(nèi)音質(zhì)模擬聽(tīng)音系統(tǒng)在房間(如試聽(tīng)室)內(nèi)使用的示意圖；本發(fā)明用汽車內(nèi)音質(zhì)模擬聽(tīng)音系統(tǒng)抵消房間(如試聽(tīng)室)內(nèi)聲場(chǎng)信息，在信號(hào)輸入端疊加汽車內(nèi)聲場(chǎng)信息后送至揚(yáng)聲器組，可用成對(duì)比較法進(jìn)行音質(zhì)評(píng)價(jià)。
五具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體實(shí)施例建立汽車內(nèi)音質(zhì)模擬聽(tīng)音系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)，可在汽車內(nèi)各座位上方的人耳附近通過(guò)傳聲器拾取聲場(chǎng)信息。該聲場(chǎng)信息經(jīng)多通道自適應(yīng)處理后存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)。在房間(如試聽(tīng)室)內(nèi)，利用汽車內(nèi)音質(zhì)模擬聽(tīng)音系統(tǒng)通過(guò)傳聲器拾取聽(tīng)音位置處的聲場(chǎng)信息，經(jīng)多通道自適應(yīng)處理后，利用相位抵消方法生成房間聲場(chǎng)的抵消程序。將所有車載揚(yáng)聲器安裝于房間內(nèi)，在輸入信號(hào)(如CD機(jī)輸出)中疊加房間聲場(chǎng)信息的抵消和汽車內(nèi)聲場(chǎng)信息，這樣即可在房間內(nèi)獲得汽車內(nèi)的音質(zhì)效果?？稍诜块g內(nèi)方便地用成對(duì)比較法或單一激勵(lì)法進(jìn)行語(yǔ)言、音樂(lè)及音響效果聲的音質(zhì)評(píng)價(jià)。
權(quán)利要求
1.在房間內(nèi)模擬汽車內(nèi)音質(zhì)的方法，其特征是采集車內(nèi)聲場(chǎng)信息；再采集聽(tīng)音房間內(nèi)聲場(chǎng)信息；再抵消聽(tīng)音房間內(nèi)聲場(chǎng)信息；最后將采集到的車內(nèi)聲場(chǎng)信息疊加于輸入信號(hào)，并輸入汽車揚(yáng)聲器，從而在房間內(nèi)獲得類似汽車內(nèi)的音質(zhì)效果。
2.如權(quán)利要求1所述的在房間內(nèi)模擬汽車內(nèi)音質(zhì)的方法，其特征是在房間內(nèi)模擬出汽車內(nèi)的音質(zhì)時(shí)，用與實(shí)際的汽車內(nèi)完全相同的揚(yáng)聲器組重放語(yǔ)言、音樂(lè)及音響效果聲等信號(hào)，可方便地用成對(duì)比較法進(jìn)行音質(zhì)評(píng)價(jià)。
3.如權(quán)利要求1所述的在房間內(nèi)模擬汽車內(nèi)音質(zhì)的方法，其特征在于通過(guò)位相低消信號(hào)處理的方法，拾取汽車內(nèi)聲場(chǎng)信息，抵消房間內(nèi)聲場(chǎng)信息。
4.如權(quán)利要求1所述的在房間內(nèi)模擬汽車內(nèi)音質(zhì)的方法，其特征是改變系統(tǒng)設(shè)置，在同一房間內(nèi)，可以試聽(tīng)出不同種類的汽車內(nèi)聲場(chǎng)效果。
全文摘要
本發(fā)明提出了在房間內(nèi)模擬汽車內(nèi)音質(zhì)的方法。采集車內(nèi)聲場(chǎng)信息；再采集聽(tīng)音房間內(nèi)聲場(chǎng)信息；再抵消聽(tīng)音房間內(nèi)聲場(chǎng)信息；最后將采集到的車內(nèi)聲場(chǎng)信息疊加于輸入信號(hào)，并輸入汽車揚(yáng)聲器，從而在房間內(nèi)獲得類似汽車內(nèi)的音質(zhì)效果。可在聽(tīng)音房間內(nèi)模擬出汽車內(nèi)的音質(zhì)，進(jìn)行語(yǔ)言、音樂(lè)及音響效果聲的音質(zhì)評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)G01M99/00GK1661353SQ20041006599
公開(kāi)日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者沈勇, 邱小軍, 沈小祥 申請(qǐng)人:南京大學(xué)