[发明专利]一种幻音声场控制方法及实现该方法的系统

说明书

技术领域

 本发明涉及声学系统，具体涉及一种幻音声场的控制方法及实现该方法的系统。

背景技术

人类历史以来的音乐，都是基于一定的节奏变化，包括声音强弱的变化，和声音频率的变化，这里的节奏变化规律可以称为是音时律，而声音频率的变化说成是音频律，声音强弱的变化就成是音强律，而将声音的空间位置变化引入音乐中，就形成了音空律，即声音在空间移动的乐律。音空律具有多种实现方式比如立体声音箱播放的立体声音乐、多声道扬声器播放的多声道音乐等其都符合人们听觉感受。但是不能实现使扬声器发出的声音形成一种空间有形的声场，让体验者感觉声音的空间跳跃或者滑移，形成上下左右飘忽不定、东敲西击、左右谐和、前后异像的奇妙声景像，以及多种声音按照特定方式混合的幻音声场。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种能够形成精确声场空间感，在一定去见内产生声音飘动、跳跃，使听者如入环境的幻音声场的控制方法以及实现该方法的系统。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

本幻音声场控制方法，包括如下步骤：

a)    以听者为中心，在空间布置由若干扬声器组成的扬声器阵列；

b)    通过声场控制器通过播放计算机内的音乐文件、U盘中的音乐文件或者SD卡中的音乐文件获取声音信号源，并通过DSP处理器解码；

c)    声场控制器控制声音信号源播放的曲目选择和音量大小的调节；

d)    处理器根据各个扬声器的位置计算出每一个扬声器所发出的声音到达听者的时间将DSP处理器解码的声音信号作滤波和预处理从而设定幻音声场的形状生成多路音频信号，实现多通道扬声器的信号的相位控制；

e)    处理器生成的多路音频信号其每一路均经通过声音播放器依次进行数模转换、滤波、功率放大步骤，最终将声音信号的电压波形转化成功率信号；

f)    由声音播放器产生的功率信号驱动扬声器，从而使若干扬声器组成的扬声器阵列播放出频率100Hz-16KHz,声压级24dB-74dB的幻音音乐；

g)    通过改变声音的强度和频率范围以实现不同的幻音声场播放效果。

为了优化幻音效果，还包括在DSP处理器解码的声音信号作滤波和预处理过程中增加声音扩散衰减和吸收衰减的修正步骤。

处理器通过声音播放器控制每一个扬声器的通道的声音信号同步更新或者按照扫描顺序每一个时刻对一个通道的声音信号异步更新。

为了使计算简单，上述处理器对声音信号的预处理方式为延时输出。

为了使声音传播衰减修正更精确，上述处理器对声音信号的预处理方式为通过传递函数法计算，将声音信号变换成时间域波形数据后再通过时间反转的方式播放。

一种实现上述幻音声场控制方法的系统，包括载体、安装于载体内的电源相连接的声场控制器，所述声场控制器连接于用于储存数字音乐的声音信号源以及处理器，所述载体的四周空间范围内分布安装有若干扬声器，所述每个扬声器通过声音播放器连接于处理器。

为了方便操作，使听者舒适且幻音清晰度高，上述载体为躺椅形，其包括支架、固定于支架上的椅体、连接于椅体与支架的扶手，所述扶手上安装有触摸液晶屏，所述触摸液晶屏连接于声场控制器，所述支架上安装有位于椅体正上方的环形支架，若干扬声器组成的环形扬声器阵列呈环形安装于环形支架上，若干扬声器组成的椅体扬声器阵列安装于椅体的四周。

为了避免电源输出电流对幻音质量的影响，上述电源为直流稳压电源或可充电电池，所述声场控制器为DSP处理器，USB接口连接于DSP处理器。

上述声音播放器包括数模转换器、连接于数模转换器的滤波器以及连接于滤波器的功放，所述数模转换器连接于处理器，所述扬声器连接于功放，所述功放的输出信号失真度小于千分之一其通道一致性误差小于0.1dB。。

为了使所有扬声器其特性一致，上述所有扬声器为同一厂家同一批次产品，其扬声器磁性材料采用汝铁硼永磁材料，所述扬声器与载体之间设置有垫圈，所述扬声器后端安装有后盖，扬声器与后盖之间形成后腔，所述后盖为塑料材质其通过模具注塑制造而成。