[发明专利]厅堂声学环境仿真系统

权利要求书

1、一种厅堂声学环境仿真系统，其特征在于，它包括多通道拾音话筒、多通道信号处理器、多通道扩声扬声器和计算机控制系统：

多通道拾音话筒包括舞台区的拾音话筒和观众区的拾音话筒，舞台区的拾音话筒拾取现场表演的直达声信号，作为信号处理器实现模拟反射声的信号源，同时也作为实现模拟混响声的信号源，观众区的拾音话筒拾取厅堂的混响声，作为信号处理器实现模拟混响声的主要信号源；

多通道信号处理器利用话筒拾取的表演直达声信号和厅堂的混响声信号，模拟不同厅堂类型的反射声和混响声，再利用扬声器进行扩声还原，从而达到厅堂声学环境仿真的效果；

多通道扩声扬声器包括舞台区的扩声扬声器和观众厅的扩声扬声器，舞台区的扩声扬声器实现电子反声罩的模拟以及混响声场的模拟，观众区的扩声扬声器实现混响声场的模拟以及早期反射声的模拟；

计算机控制系统用于设置各种声学参数，以及系统调试和模式预置和调用。

2、根据权利要求1所述的厅堂声学环境仿真系统，其特征在于，所述多通道信号处理器包括：

2个多通道前置放大器，每个放大器具有多个独立的通道，每个通道包括幻相电源、模拟增益、极性、哑音和数字增益，对话筒拾取信号进行预放大处理；

2个输入多通道均衡器，每个均衡器具有多个独立的通道，每个通道包括5段参量均衡器，对话筒拾取信号进行均衡滤波处理；

2个多通道延时器，每个延时器具有多个独立的通道，每个通道包括延时器，对话筒拾取信号进行延时处理；

1个话筒信号分配矩阵，其具有多个独立的输入通道和输出通道，包括输入增益调节和输出增益调节，以及多通道信号路由器，对话筒拾取信号进行分配；

1个反射声模拟处理器，其具有多个独立的输入通道和输出通道，包括输入增益调节和输出增益调节，以及多通道信号路由器和多通道延时器，利用话筒拾取的信号，模拟出厅堂的反射声信号；

1个混响声模拟处理器，其具有多个独立的输入通道和输出通道，包括输入增益调节和输出增益调节，以及多通道信号路由器、多通道延时器、多通道信号混合器，利用话筒拾取的信号，模拟出厅堂的混响声信号；

1个音频信号混合分配矩阵，其具有多个独立的输入通道和输出通道，包括输入增益调节和输出增益调节，以及多通道信号路由器，对模拟出的厅堂反射声信号和混响声信号进行混合及分配；

2个输出多通道均衡器，每个均衡器具有多个独立的通道，每个通道包括3段参量均衡器、高通滤波器及低通滤波器，对输出的厅堂模拟反射声信号和混响声信号进行均衡滤波处理。

3、根据权利要求1所述的厅堂声学环境仿真系统，其特征在于，所述计算机控制系统通过网络线和DSP系统处理器连接控制计算机，采用TCP/IP通讯协议，该控制系统采用图形化操作界面，包括主控界面、设置界面和调试界面：

主控界面用于选择不同的模拟厅堂环境，采用一键式切换，能快速改变厅堂的声学环境；

设置界面实现模式储存和调用其它分项设置界面的功能，它包括1)混响时间调节界面：对电子虚拟空间的参数进行设置，将电子混响空间耦合到实际厅堂，实现改变厅堂混响特性的目的，2)早期反射声调节界面：对电子虚拟反射表面的参数进行设置，改变厅堂的早期反射声能分布特性，实现对音质的提升，3)早期衰变设置调整界面：对电子虚拟反射表面的参数以及虚拟电子反射面的输出方式进行设置，实现对早期衰变时间的调整，4)明晰度因子调节界面：对虚拟空间的混响声能和早期声能的输出量参数进行调整，实现改变厅堂早期声能比，达到调节明晰度的目的，5)低音比调节界面：对虚拟空间的混响声能的频率功率分布进行调整，实现改变厅堂低音比的目的，6)强度因子调节界面：对电子虚拟空间的通道传输频率特性的调节，优化系统的传声增益，实现改变厅堂的强度因子，7)初始延时间隙调节界面：对电子虚拟空间的初始延时进行调节，包括早期反射声能和混响声能，达到调节初始延时间隙的目的，8)扬声器路由分配设置界面：对电子虚拟空间的通道进行设置，用于分配话筒输入通道和扬声器输出通道；

系统调试界面，对电子虚拟空间的话筒输入通道和扬声器输出通道进行调试，使各通道满足设计要求。