[发明专利]一种环屏扬声器阵列及虚拟声源的形成方法

权利要求书

1.一种环屏扬声器阵列，其特征在于：包括多个扬声器子阵列(2)，多个所述扬声器子阵列(2)分布在非透声材料屏幕的四周；每个所述扬声器子阵列(2)由一层或多层不同排列形状的换能器组成；第一换能器组(21)采用1个的换能器，第二换能器组(22)采用4个的换能器，第三换能器组(23)采用9个换能器并排列成十字形；三层换能器组的中心位置为同一位置，均为第一换能器组的中心点；

通过算法改变扬声器子阵列(2)的声信号，使其等同于原声源在该扬声器子阵列(2)位置产生的声场从而形成虚拟声源，重现原声场的时间和空间特性；

假设虚拟声源为S，虚拟声源信号的傅里叶变换为S(w)，首先对信号进行滤波处理，得到三个频段的信号S₁(w)为低频段，S₂(w)为中频段，S₃(w)为高频段，第一层换能器的驱动信号为D₁(a),第二层换能器的驱动信号为D₂(a)，第三层换能器的驱动信号为D₃(a)；其中a代表换能器的不同位置,第一层换能器距第二层换能器的距离为L₁，第一层换能器距第三层换能器的距离为L₂，虚拟声源在扬声器阵列的后方并距扬声器阵列中第一层换能器的法线距离为y₁,听音者在扬声器阵列的前方，扬声器阵列中第一层换能器距听音者的法线距离为y₂,虚拟声源距离换能器的直线距离为r₁，j代表虚数，w为角频率，e为自然对数；v表示声速；则:

2.根据权利要求1所述环屏扬声器阵列，其特征在于：所述非透声材料屏幕为LED屏幕(1)或OLED屏幕及其它自发光屏幕。

3.一种虚拟声源的形成方法，该方法适用于多个扬声器子阵列(2)分布在非透声材料屏幕的四周情形，包括以下步骤：通过算法改变扬声器子阵列(2)的声信号，使其等同于原声源在该扬声器子阵列(2)位置产生的声场从而形成虚拟声源，重现原声场的时间和空间特性；

假设虚拟声源为S，虚拟声源信号的傅里叶变换为S(w)，首先对信号进行滤波处理，得到三个频段的信号S₁(w)为低频段，S₂(w)为中频段，S₃(w)为高频段，第一层换能器的驱动信号为D₁(a),第二层换能器的驱动信号为D₂(a)，第三层换能器的驱动信号为D₃(a)；其中a代表换能器的不同位置,第一层换能器距第二层换能器的距离为L₁，第一层换能器距第三层换能器的距离为L₂，虚拟声源在扬声器阵列的后方并距扬声器阵列中第一层换能器的法线距离为y₁,听音者在扬声器阵列的前方，扬声器阵列中第一层换能器距听音者的法线距离为y₂,虚拟声源距离换能器的直线距离为r₁，j代表虚数，w为角频率，e为自然对数；v表示声速；则: