[发明专利]一种可旋转的球形传声器阵列系统及测量方法

权利要求书

1.一种可旋转的球形传声器阵列系统，其特征在于：

包括可旋转的球形传声器阵列组件和球形传声器阵列控制器组件。所述可旋转的球形传声器阵列组件包括球形传声器阵列和旋转电机；所述球形传声器阵列控制器组件包括测量数据缓存器，电机控制器，传声器单元位置计算器；其中，球形传声器阵列包括一组传声器单元、刚性球形障板、旋转电机、支架；刚性球形障板连接旋转电机的转轴，转轴所在直线穿过球心，旋转电机固定在支架上；一组传声器单元安装在刚性球形障板上，安装方式可以等距或不等距分布安装、沿刚性球形障板经线安装或倾斜安装；

球形传声器阵列接收测试声信号，并将测量结果传递给测量数据缓存器；电机控制器控制一个旋转电机或两个正交安装的旋转电机使球形传声器阵列旋转；传声器单元位置计算器计算并输出传声器单元的位置坐标。

2.根据权利要求1所述的一种可旋转的球形传声器阵列系统，其特征在于：

传声器单元沿刚性球形障板的经线按照等距分布安装，第i个传声器单元的天顶角θ_i和方位角为

式中，M为传声器单元个数。

3.根据权利要求1所述的一种可旋转的球形传声器阵列系统，其特征在于：

传声器单元对称安装，第i个传声器单元的天顶角θ_i和方位角为

式中，M为传声器单元个数。

4.根据权利要求1所述的一种可旋转的球形传声器阵列系统，其特征在于：

传声器单元非对称安装，第i个传声器单元的天顶角θ_i和方位角为

式中，M为传声器单元个数。

5.根据权利要求1所述的一种可旋转的球形传声器阵列系统，其特征在于：

传声器单元螺旋环绕刚性球形障板安装，第i个传声器单元的天顶角θ_i和方位角为

式中，M为传声器单元个数。

6.根据权利要求1所述的一种可旋转的球形传声器阵列系统，其特征在于：

传声器单元不等距分布安装，第i个传声器单元的天顶角θ_i和方位角为

式中，M为传声器单元个数。

7.根据权利要求1所述的一种可旋转的球形传声器阵列系统，其特征在于：

传声器单元螺旋环绕刚性球形障板，并以不等距分布安装，第i个传声器单元的天顶角θ_i和方位角为

式中，M为传声器单元个数。

8.一种可旋转的球形传声器阵列测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，放置球形传声器阵列到信号采集位置；

步骤2，播放待测信号时，测量数据缓存器记录球形传声器阵列上M个传声器的信号，信号记录完毕后进入步骤3；

步骤3，球形传声器阵列控制器的电机控制器控制旋转电机使阵列旋转360/K°，从而使球形传声器阵列上M个传声器移动到新的位置，传声器单元位置计算器计算各传声器单元的新位置，电机旋转完毕后进入步骤4；

步骤4，重复步骤2-3测量K次，获取K组测量信号，每组信号中包含球面上M个点处传声器测量的信号；

步骤5，步骤4完成后，测量数据缓存器已经记录了K*M个点处传声器测量的信号，即为球传声器阵列的输出信号，同时传声器单元位置计算器输出K*M个点的坐标；

步骤6，通过离散化矩阵模拟刚性球外声场以及最小二乘法，基于步骤5得到的球传声器阵列的输出信号，计算得出HOA信号。

9.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：

所述存储介质用于存储指令；

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求8所述方法的步骤。

10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求8所述方法的步骤。