[发明专利]平面传感器阵列

权利要求书

1.一种使用二维(2D)传感器阵列构建三维(3D)波场的3D波场表示的方法，所述方法包括：

使用传感器的2D阵列获取3D波场信号，所述传感器的2D阵列包括布置在2D平面中的全向传感器和一阶传感器；

数字化所述获取的3D波场信号；

根据所述全向传感器获取的所述数字化的3D波场信号，计算球面谐波的偶系数；

根据所述一阶传感器获取的所述数字化的3D波场信号，计算所述球面谐波的奇系数；以及

根据针对所述获取的3D波场信号计算的偶系数和奇系数，构建3D波场表示。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述全向传感器和所述一阶传感器放置在多个同心圆阵列上。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述一阶传感器包括两个全向传感器，并且所述一阶传感器的每个输出取决于所述两个全向传感器的输出之间的差分。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述球面谐波的奇系数的计算取决于所述一阶传感器的输出，并且所述球面谐波的偶系数的计算取决于所述两个全向传感器中的一个的输出。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，具有所述全向传感器的同心圆阵列与具有所述一阶传感器的同心圆阵列交替，并且其中，所述一阶传感器包括心形传感器。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述球面谐波的奇系数的计算取决于所述一阶传感器的输出，并且所述球面谐波的偶系数的计算取决于所述全向传感器的输出。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，构建的3D波场表示用于以下应用中的任何一个：

有源噪声消除；

波束成形；

到达方向估计；和

声音记录或再现。

8.一种使用二维(2D)传感器阵列构建三维(3D)波场的3D波场表示的装置，所述装置包括：

用于接收所述3D波场信号的传感器的二维(2D)阵列，所述传感器的2D阵列包括布置在2D平面中的全向传感器和一阶传感器；和

处理器，其被配置为：

接收所述获取的3D波场信号；

数字化所述获取的3D波场信号；

根据所述全向传感器获取的所述数字化的3D波场信号，计算球面谐波的偶系数；

根据所述一阶传感器获取的所述数字化的3D波场信号，计算所述球面谐波的奇系数；以及

根据针对所述获取的3D波场信号计算的的偶系数和奇系数，构建3D波场表示。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述全向传感器和所述一阶传感器放置在多个同心圆阵列上。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述一阶传感器包括两个全向传感器，并且所述一阶传感器的每个输出取决于所述两个全向传感器的输出之间的差分。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述处理器根据所述一阶传感器的输出计算所述球面谐波的奇系数，并且所述处理器根据所述两个全向传感器中的一个的输出计算所述球面谐波的偶系数。

12.根据权利要求9所述的装置，其中，具有所述全向传感器的同心圆阵列与具有所述一阶传感器的同心圆阵列交替，并且其中，所述一阶传感器包括心形传感器。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理器根据所述一阶传感器的输出计算所述球面谐波的奇系数，并且根据所述全向传感器的输出计算所述球面谐波的偶系数。

14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，构建的3D波场表示用于以下应用中的任何一个：

有源噪声消除；

波束成形；

到达方向估计；和

声音记录或再现。

15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述处理器包括数字信号处理器。

16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述装置包括现场可编程门阵列。