[发明专利]参量阵扬声器声失真频域矫正方法及系统

权利要求书

1.一种参量阵扬声器声失真频域矫正方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01.对输入信号的进行傅里叶变换，得到频域信号；

S02.计算频域信号的二次波频域信号：

基于Berktay远场解理论计算得到所述频域信号的二次波频域信号，滤除幅值占比百分之一以下的频率分量；

S03.给二次波频域信号中的各频率分量不同的幅值增益和相位，得到预失真频域信号，幅值增益和相位由自适应逆控制算法计算得出；

S04.将预失真频域信号变换到时域，得到预失真信号；

S05.将预失真信号调制到载波上，得到调制波，经过放大器放大后驱动超声换能器将声音定向发射；

步骤S03中的幅值增益和相位由自适应逆控制算法计算得出，具体包括：

a.根据预失真频域信号的失真类型选择自适应逆控制算法的控制参数；

b.根据预失真频域信号的失真类型选择控制参数的初始值；

c.将初始值带入自适应逆控制算法得到预失真信号，并驱动超声换能器工作；

d.由反馈麦克风采集声压信号，通过自适应逆控制算法根据性能系数的变化反馈对控制参数进行调节，使性能趋于最优值，以降低失真率；

步骤a中根据预失真频域信号的失真类型选择自适应逆控制算法的控制参数，包括：矫正幅值失真选择基波幅值增益为控制参数；矫正二阶谐波失真选择谐波幅值增益和相位为控制参数；矫正二阶互调失真选择互调幅值增益和相位为控制参数；

所述的自适应逆控制算法包括神经网络模型、信号预失真运算模块，信号预失真运算模块通过神经网络模型输出的相位及幅值增益计算预失真信号，采用BP算法进行参量阵系统逆型的离线辨识以及自适应逆控制，通过反馈信号使用BP算法对信号预失真运算模块的输出进行调节。

2.根据权利要求1所述的参量阵扬声器声失真频域矫正方法，其特征在于，步骤b中的根据预失真频域信号的失真类型选择控制参数的初始值，包括：选择基波幅值增益初始值，使基波各频率分量幅值经预失真处理后仍保持原比例；选择谐波幅值增益和相位初始值，使二次谐波频率分量与预失真频域信号等幅反相；选择互调幅值增益和相位初始值，使二阶互调频率分量与预失真频域信号等幅反相。

3.根据权利要求1所述的参量阵扬声器声失真频域矫正方法，其特征在于，步骤d中的性能系数包括失真度、发声效率。

4.一种如权利要求1所述参量阵扬声器声失真频域矫正方法的一种参量阵扬声器声失真频域矫正系统，其特征在于，包括：

时/频域变换模块，用于对信号进行傅里叶变换；

二次波频域信号生成模块，用于根据Berktay远场解计算时/频域变换模块输出的频域信号自解调后产生的二次波频域信号；

预失真模块，用于给二次波频域信号中的各频率分量不同的幅值增益和相位，得到预失真频域信号；

优化模块，用于获得给二次波频域信号中的各频率分量的幅值增益和相位；

频/时域变换模块，用于将预失真频域信号变换到时域，得到预失真信号；

调制模块，用于将预失真信号调制到载波上，得到调制波；

所述预失真模块中，信号预失真运算模块通过神经网络模型输出的相位及幅值增益计算预失真信号，采用BP算法进行参量阵系统逆型的离线辨识以及自适应逆控制，通过反馈信号使用BP算法对信号预失真运算模块的输出进行调节。

5.根据权利要求4所述的参量阵扬声器声失真频域矫正系统，其特征在于，所述的参量阵扬声器声失真频域矫正系统硬件平台包括处理器、存储器、放大器、反馈麦克风和超声波发射器。